SU1748046A1

SU1748046A1 - Способ ультразвукового контрол сварных соединений труб

Info

Publication number: SU1748046A1
Application number: SU904873358A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Егорычев; Геннадий Абрамович Гиллер
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол и может быть использовано дл ультразвукового контрол %# ; м. AJ 2 -. сварных соединений труб. Цель изобретени - повышение точности контрол . Эффект обусловлен возможностью изменени рассто ни между точками ввода излучающего и приемного преобразователей При этом указанное изменение осуществл ют по определенному закону. Приведено устройство , реализующее способ, в котором передающий и приемный датчики 1, 2 выполнены в виде гильз, вставл емых в опорную пластину 3 с фиксаторами 4, позвол ющими удерживать подвижную гильзу в любом нужном положении. При этом существенно не только рассто ние между точками ввода ультразвуковых колебаний , но и угол разворота датчиков 1,2 Эти параметры определ ютс в соответствии с конкретными данными по приведенным формулам 3 ил. $Л

Description

Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол и может быть использовано дл ультразвукового контрол сварных соединений трубопроводов различных диаметров

Известен способ ультразвукового контрол сварных соединений труб, заключающийс в том, что в изделии возбуждают с помощью излучател ультразвуковые колебани , принимают с помощью приемника колебани , прошедшие через сварной шов и, анализиру их, суд т о качестве шва.

Недостаток этого способа заключаетс в высоком уровне помех, св занных с отражением ультразвуковых колебаний от неровностей валиков усилени сварного шеа.

Этот недостаток устранен в прототипе - способе ультразвукового контрол , заключающемс в том, что в изделии возбуждают с помощью излучател ультразвуковые колебани , принимают с помощью приемника колебани , прошедшие через сварной шов и, анализиру их, суд т о качестве шва, при этом излучатель и приемник располагают с одной стороны шва и ориентируют их в пространстве так, чтобы направление излучени колебаний было параллельно осевой плоскости шва трубы, а рассто ние между ними устанавливают в соответствии с соотношением .. . .

I 43d D2

где 1 - рассто ние между излучателем и приемником;

& 00

о

D - внешний диаметр трубы,

d - толщина стенки.

Недостаток этого способа заключаетс втом, что при изменении диаметра и толщины стенки трубы в достаточно широком диапазоне применение способа снижает точность контрол

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол .

Эта цель достигаетс тем, что в способе ультразвукового контрол сварных соединений труб, заключающемс в том, что с одной стороны сварного шва располагают излучатель и приемник ультразвуковых колебаний с одинаковым углом ввода #, излучают в изделие ультразвуковые колебани и принимают их после отражени от дефекта, излучатель и приемник ориентируют так что их акустические оси пересекаютс на оси сварного шва, при этом излучатель и приемник устанавливают симметрично относительно продольной оси трубы положение точек ввода определ ют в соответствии с выражением

V

2 , „

«Зк

2 2а-аг ;а

UK

где 6К - толщина стенки трубопровода,

DK наружный диаметр контролируемого трубопровода

IK - рассто ние между точками ввода излучател и приемника а угол разворота акустических осей излучател и приемник определ ют из соотношени

sin

ГГТгг

где m определ етс из соотношени (-g)(2-a)a(2-a)seca-1

C

5

0

нии Опорна пластина 3 с гильзами устанавливаетс на околошовную зону контролируемой трубы 5 на заданном рассто нии от сварного шва 6. Датчики 1, 2 имеют возможность перемещатьс как в радиальном направлении, так и вокруг собственной оси

Устройство работает следующим образом

Идентичные гильзы-датчики 1, 2, один из которых возбуждает, а другой принимает ультразвуковые колебани , рабочей поверхностью устанавливаютс на контролируемое изделие трубу 5), прозвучива контролируемую среду, например - сварной шов б, на наличие внутренних несплошно- стей Рассто ние между точками ввода ультразвука , расположенными на рабочей поверхности гильз датчиков 1, 2 выбираетс в соответствии с выражением

D, /2 а-а

где 1К - рассто ние между точками ввода излучател и приемника контролируемой трубы;

б - толщина стенки контролируемой трубы

DK - диаметр контролируемой трубы.

30

а

L

DK

Максимально возможный диаметр контролируемой трубы будет соответствовать дирметру трубы, на которой изготовлен сегмент опорной пластины, а минимально возможный диаметр контролируемой трубы DK max определ етс из конструктивных соображений лишь диаметром гитьз-датчиков 1.2

Угол разворота р акустических осей датчиков 1,2 относительно продольной оси тру- бы выбираетс в соответствии с выражением

На фиг 1 приведен общий вид устройства на фиг. 2 - основные размеры конструкции, необходимые при расчете, на фиг 3 - кривые

m ,, / бк

расчетных зависимостей- r HfT )дл Раз

личных углов ввода а

Раздельно-совмещенный преобразователь состоит из двух датчиков 1, 2, один из которых вл етс приемником, другой - из- лучателем Они выполнены в виде гильз, вставл емых в опорную пластину 3 с фиксаторами 4, позвол ющими фиксировать подвижную гильзу в любом нужном поаожез п рк li+m2

где т - рассто ние от отражател , наход щегос на оси сварного шва, и линией, соедин ющей точки ввода датчиков 1, 2 (фиг, 2), определ етс из выражени

(т)(2-а)а(2-а)зеса-1

где а- угол ввода ультразвуковой волны.

Рассто ние m можно определить и по КРИВОЙ, представленной на фиг. 3, постро

енной как зависимость f ( гг) дл р UKUK

да заданных значений углов а.

На основании экспериментальных исследований наилучшие результаты получены при значени х m в пределах 17-18 мм,

При изменении диаметра контролируемого объекта гильзы 1,2 в опорной пластине 3 перемещают таким образом, чтобы их точки ввода находились на рассто нии 21, соответствующем контролируемому диаметру трубы 5. Кроме того, поворотом гиЛьз 1, 2 вокруг своей оси устанавливаетс необходимый угол а. Этой нэ стройки достаточно дл осуществлени ультразвукового контрол . Преобразователь считаетс настроенным дл конкретного диаметра трубопровода .

.. г

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и Способ ультразвукового контрол сварных соединений труб, заключающийс в том, что с одной стороны сварного шва рас- полагают излучатель и приемник у льтразву- ковы х кол ебаний с одинаковым углом ввода а; излучают в изделиеультразвуковые коле- бани и принимают их после отражени от дефекта, при этом излучатель и приемник ориентируют так, что их акустические оси

пересекаютс на оси сварного шва, от л и- чающийс тем, что, с целью повышени точности контрол , излучатель и приемник устанавливают симметрично относительно продольной оси трубы, положение точек ввода определ ют в соответствии с выражением

10

0,

Т2а

где IK - рассто ние между точками ввода излучател и приемника,

&

бк - толщина стенки трубы;

DK - наружный диаметр контролируемой трубы,

а угЪл разворота р акустических осей излучател и приемника определ ют из соотношени

sin

щ+ih

-

t где m определ етс из соотношени ()2(2-a)a(2-a)seca-1.

fiuej

m&w& fffofa 1fttf

фие. 2

Tewct BBofa Ш

25

5075

Фиг.3

72,5°

tf,5°

Claims

Способ ультразвукового контроля сварных соединений труб, заключающийся в том, что с одной стороны сварного шва располагают излучатель и приемник ультразвуковых колебаний с одинаковым углом ввода а, излучают в изделиеультразвуковые колебания и принимают их после отражения от дефекта, при Этом излучатель и приемник ориентируют так, что их акустические оси где 1_К - расстояние между точками ввода излучателя и приемника, а = —

D_K . д_к - толщина стенки трубы;

D_K - наружный диаметр контролируемой трубы, ' а угол разворота акустических осей излучателя й приемника определяют из соотношения δίπιρκ =

Ικ где m определяется из соотношения.
( )^{2 =} д а(2-а)[а(2-а) sec <Х -1].