بازرسي‌هاي مخزن فشاري با استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي

چكيده:

ارايه‌هاي مرحله‌بندي شده، مزاياي فني مهمي را بر بازرسي‌هاي جوش در فراصوت قراردادي ارائه مي‌دهند. اشعه‌هاي آرايه‌ مرحله‌بندي شده مي‌توانند هدايت،‌ پويش، رويش و به طور الكترونيكي متمركز شوند. هدايت و فرمان اشعه امكان بهينه‌سازي زواياي اشعه را به طور فراصوي و از طريق جهت‌يابي آنها عمود بر نقايص پيش بيني شده مخصوصاً عدم ذوب فراهم مي‌كند. پويش الكترونيكي (خطي) امكان پوشش بسيار سريع جوش‌ها را فراهم مي‌كند. هدايت اشعه مي‌تواند براي انتقال و نگاشت جوش‌ها در زواياي مناسب به مننظور بهينه‌سازي احتمال آشكارسازي نقايص بكار رود. تمركز الكترونيكي امكان بهينه‌سازي شكل و اندازه اشعه را در مكان نقص منتظره و نيز بهينه‌سازي احتمال آشكارسازي را فراهم مي‌كند. به طور كلي استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده امكان بهينه‌سازي كشف نقص را هنگام به حداقل رساندن زمان بازرسي فراهم مي‌كند.

اين مقاله كاربرد آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده را براي بازرسي جوش‌هاي مخزن فشار توصيف مي‌كند. آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده مزاياي عملي عمده‌اي را بر بازرسي‌هاي اتوماتيك قراردادي ارائه مي‌دهند. بازرسي‌هاي جوش سطح ضخيم معمولاً از نماهاي «فوقاني، جانبي، انتهايي» يا نماهاي «فوقاني، جانبي، Tofd» جوش استفاده مي‌كنند. ساير نمايشگرها به عنوان مثال چارت‌هاي نواري مي‌توانند براي پويش تمايز منطقه‌اي فاصله بين دو لبه باريك جوشكاري مورد استفاده قرار گيرند. بازرسي‌هاي خاص به آساني مي توانند با آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده انجام شوند؛ به عنوان مثال اشعه‌هاي اضافي براي پوشش اضافي، زواياي چند گانه يا تنظيم بازرسي به طور همزمان، يا پوشش‌هاي خاص مانند ردياب‌هاي باز رديفي  پشت سرهم. سيستم‌هاي تحويل متفاوت و اجراي دستگاه مي‌توانند براي هر پويش (اسكن) مورد نياز سوار شوند. باز رديفي و پشت سرهم. سيستم‌هاي تحويل متفاوت و اجزاي دستگاه مي‌توانند براي هر پويش (اسكن) مورد نياز سوار شوند. بازرسي‌هاي متناسب با سرويس و تعمير كه مستلزم pop بالا و سايز بندي صحيح هستند، مي توانند با استفاده از سيستم‌هاي مقياس بزرگ انجام شوند. اين بازرسي‌هاي آرايه مرحله‌بندي شده مي‌توانند براي تمام مقتضيات كد شناخته شده ارائه شوند.

مقدمه

انواع گسترده‌اي از مخزن‌هاي فشاري در انواع زياد و مشابهي از صنايع مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه عبارتند از صنايع پتروشيمي، دفاعي و استحكامات،‌ صنايع نفت و گاز، انرژي و توليد عمومي، اين مخازن معمولاً از سطح مقطع‌هاي ساخته شده و بهم جوش داده مي‌شوند. متأسفانه جوشكاري غالباً نقايصي را توليد مي‌كنند كه با گذر زمان منتشر مي‌شود و گاهي اوقات به طور فجيعي منجر به از بين رفتن جوشكاري مي‌شود. جوش‌ها معمولاً از نظر نقايص و به طور معمولي با استفاده از كد ASME بازرسي مي‌شوند. بخش (ASME 2001)ASME V كد مرتبط است و با NDT مفاد 4 و 5 تحت پوشش قرار گرفته است. كد ASME به مدت چند دهه بخش اصلي بازرسي‌هاي PV بوده است.

علت استفاده از فراصوت

راديوگرافي (پرتونگاري) چندين سال بخش اصلي بازرسي‌هاي مخزن فشار بوده است. اما راديوگرافي از مزاياي فني عمده‌اي برخوردار است: اولاً خطرناك است؛ پرسنل بايد از محل مورد نظر دور شوند و يا مخزن براي بازرسي بايد به يك محل سالم و امن انتقال داده شود. ثانياً راديوگرافي به طور معمول فرآيند توليد يا بازرسي را به تأخير مي‌اندازد و به طور بالقوه منجر به تعمير غير منتظره يا گلوگاه‌ها مي‌شود. ثانياً راديوگرافي فقط عدم وجود ذوب بحراني و نقايص ترك و شكاف را هنگامي كه به طور مناسب جهت‌يابي شده‌اند، كشف مي‌كند. رابعاً راديوگرافي نمي‌تواند ارتفاع نقايص عمودي را سايز‌بندي كند كه هر گونه كاربرد ارزيابي بحراني مهندسي (ECA) را از بين مي‌برد. خامساً‌ ذهني و نظري است. سادساً هزينه‌هاي فيلم و زمان‌هاي تابشي و نوردهي زياد است. تكنولوژي بازرسي رقابتي، علم فراصوت است. فراصوت بر عكس راديوگرافي، سالم و ايمن است و مي‌تواند در محل و به محض سرد شدن كافي جوش انجام شود، بايد هر گونه تأخيرات توليد را به حداقل رساند و مي‌تواند ارتفاع عمودي نقايص را با ميزاني از صحت و اطمينان سايزبندي كند.

تا زماني كه صنعت هسته‌اي پيشرفت تكنيك‌هاي فراصوتي اتوماتيك را چند دهه قبل آغاز كرد، تست فراصوتي به طور دستي انجام مي‌شد. UT (تست فراصوتي) دستي، وقتي گير است و وابستگي زيادي به اپراتور دارد. تست ميل گرد تغييرات عمده‌اي را در قابليت و نتايج شامل عوامل انساني نشان داده است. فراصوت مكانيزه يا اتوماتيك (AUT) زماني در دسترس بوده است، اما براي كاربرد روز به روز، آهسته و نسبتاً گران بود. اما گذر زمان سرعت را افزايش و قيمت را كاهش داد. به طور كلي ثابت شده است كه تكرارپذيري AUT بسيار بيشتر از UT دستي است. ظهور تكنيك‌هاي مبتني بر انكسار و شكست نور مانند TOFD از سايزبندي نقص بسيار بهبود يافته‌اند باري كاربردهاي ECA برخوردار بوده‌اند.

اخيراً آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي از نظر تجاري موجود شده‌اند. آرايه‌هاي مرحله بندي شده هم اكنون انعطاف‌پذيري قابل توجه مورد نياز را براي انواع زيادي از جوش‌هاي مخازن فشاري در بازار همراه با سرعت افزايش يافته بازرسي ارائه مي‌دهند. آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده به منظور كاربردهاي كليدي وارد بازار شده‌اند، اما هنوز به عنوان يك تكنولوژي جديد از معايبي برخوردارند و مستلزم اپراتورهاي با مهارتند. هزينه‌هاي خريد تجهيزات هنوز نسبتاً بالا هستند، اما در حال كاهش يافتن مي‌باشند. اما هزينه‌هاي عملكرد پايين‌تر از راديوگرافي است.

كد ASME و AUT

بخش ASMEV به طور معمول براي تست فراصوتي دستي (MUT) مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اما براي AUT نيز مقرراتي دارد. به عنوان مثال ماده 436-T4 به «تكنيك‌هاي تصويربرداري كامپيوتري» اشاره‌ دارد، در حاليكه ماده 5 مستلزم جزئياتي از ثبت داده‌ها و مكانيسم‌هاي پويش است كه بايد در توصيف روش گنجانده شود. به عنوان مثال ASMEV امكان ايجاد منحني‌هاي متناوب را براي منحني‌هاي DAC معمولي، طرح‌ها و اهداف بلوك كاليبراسيون (درجه بندي) فراهم مي‌كند. در واقع بخش V (5) ماده 4-B ضميمه 6-B مخصوصاً اظهار مي‌دارد كه ساير تكنيك‌ها مي‌توانند مورد استفاده قرار گيرند. در حاليكه بخش 5 ماده 1 در 150-T حاكي از آن است كه تكنيك‌هاي متناوب مي‌توانند برابر با تكنيك‌هاي استاندارد ميخي (MUT) يا برتر از آنها باشند. يك بازرس بايد تمام اين روش‌ها را تصويب كند.

بازرسي‌هاي فراصوتي در چند مخزن فشار ASME و كدهاي لوله‌كشي قدرت و بخش‌هاي كد موردنياز هستند. اين بخش‌ها عبارتند از: بخش 1، 3، 8 و XI ونيز مقتضيات لوله‌كشي 1-31 B و 3-32B؛ بخش مرجع تغييرناپذير V (5) براي جزئيات مقتضيات در روش‌ها و خصوصيات، اين بازرسي‌ها معمولاً «پويش ماتريس نقطه‌اي» را در وضعيت «ضربه- پژواك» با استفاده از دو زاويه مناسب حداقل ْ 10 مجزا با مشخصاتي در پوشش و غير تعيين مي‌كنند.

كد 2235 caseASME

اخيراً ASME كد 4-2335 case (ASME 2001) را منتشر كرده است كه امكان توليد تكنيك‌هاي بازرسي ثبت شده كامپيوتري غير دامنه‌اي را فراهم مي‌كند. امن تكنيك‌ها به ميزان زياد به عنوان انكسار زمان پرواز (TOFD) تفسير شده‌اند. كد 2235 case يك انتخاب براي جايگزيني راديوگرافي به جاي پذيرش تناسب براي خدمات در موقعيت‌هاي خاص است (ASME 2001a). اين code case مستلزم يك اثبات و برهان عملكرد است كه آشكارسازي در سه عيب را به عنوان مينيمم نشان مي‌دهد.

كدهاي ديگر

كدها يا استانداردهاي ديگري وجود دارد كه مقتضيات مخازن فشار را تنظيم مي‌كنند. آنها عبارتند از: 510 API، 570 API، 572 API و انواعي از كدهاي اروپايي.

آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي

اصل آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي شبيه كاربردهاي رادار آرايه مرحله‌بندي شده، خورشيدي و ساير كاربردهاي فيزيك موجي است. اما پيشرفت فراصوتي به علت بازار كوچك، طول موج‌هاي كوتاه‌تر، تبديل‌هاي وضعيت و مولفه‌هاي پيچيده‌تر در پشت كاربردهاي ديگر نهان است. چند مولف به تجديد نظر كاربردهاي آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي پرداخت است، گرچه مصارف صنعتي آن تا چند سال قبل محدود شده‌اند.

آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي از نقطه نظر عملي صرفاً به عنوان روش توليد و دريافت فراصوت هستند. وقتي كه فراصوت در ماده است، مستقل از روش توليد است. بسياري از جزئيات بازرسي فراصوت بدون تغيير باقي مي‌مانند، خواه با آرايه‌هاي پيزوالكتريك، الكترومغناطيس، ليزر توليد شده باشند يا با آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده. به عنوان مثال اگر MHZ 5/7 فركانس بازرسي بهينه با فراصوت قراردادي باشد، آنگاه ارايه‌هاي مرحله‌بندي شده به طور معمول از همان فركانس، طول كانوني و زاويه تابش استفاده خواهند كرد.

آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده از آرايه‌اي از عناصر استفاده مي‌كنند كه همه آنها به طور مجزا سيمي، ضربه‌اي و داراي جابجايي زماني‌اند. اين عناصر به طور معمول در گروه‌هاي 32-4 معمولاً 16 عنصر براي جوش‌هاي خط لوله‌، پالس‌دار و ضربه‌اي مي‌شوند. براي ساختن يك سيستم دوستانه كاربر، فرآيند نصب و راه‌اندازي معمولي به محاسبه تأخيرات زماني از ورودي اپراتور يا از يك فايل از پيش تعريف شده محتوي زاويه بازرسي، فاصله كانوني، الگوي پويش و غير استفاده مي‌كند. مقادير تأخير زماني با استفاده از زمان پرواز از نقطه كانوني و پويش سوار شده از «قوانين كانوني» مجزا به طور معكوس و برگشتي محاسبه مي شوند. صحت مدارهاي تأخير زماني بايد تقريباً 2 نانوثانيه باشد تا دقت و صحت مورد نياز را ارائه دهد.

تصوير 1: نمايي از پويش‌ها (اسكن‌)‌هاي خطي و قطاعي با استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده

در حاليكه آماده‌سازي اولين فرآيند نصب و راه‌انازي، وقت گير است، اطلاعات در يك فايل ثبت مي‌شوند و بارگذاري مجدد آن فقط چند ثانيه طول مي‌كشد. همچنين تعديل فرآيند نصب و تنظيم آماده سازي شده در مقايسه با تعديل فيزيكي مبدل‌هاي قراردادي، سريع است.

انواع پويش‌ها (اسكن‌ها)

استفاده از فرآيند توليد و دريافت الكترونيكي، فرصت‌هاي مهمي را براي انواعي از الگوهاي پويش ارائه مي‌دهد.

پويش‌هاي الكترونيكي (خطي)

چندتايي كردن در طول يك آرايه مي‌تواند پويش‌هاي الكترونيكي را توليد كند. آرايه‌هاي معمولي داراي بيش از 128 عنصر هستند كه در گروه‌هاي 8 تا 16، ضربه‌اي و پالس‌دار مي‌شوند. پويش الكترونيكي امكان پويش سريع را با يك نقطه كانوني محكم فراهم مي‌كند. اگر آرايه مسطح و خطي باشد، الگوي پويش، يك پويش B ساده است. اگر آرايه منحني باشد،‌ آنگاه الگوي پويش، انحنا‌دار خواهد بود. برنامه نويسي كه پويش‌هاي خطي، ساده است. به عنوان مثال يك آرايه مرحله‌بندي شده به آساني مي‌تواند براي بازرسي يك جوش با استفاده از امواج برشي ْ45 و ْ60 برنامه‌نويسي شود كه از بازرسي‌هاي دستي قراردادي تقليد مي‌كند.

تصوير 2: توضيح نموداري پويش الكترونيكي (خطي)

پويش‌هاي قطاعي (جانبي)

پويش‌هاي قطاي از مجموعه مشابهي از عناصر استفاده مي‌كنند، اما تأخيرات زماني را براي رويش اشعه از ميان مجموعه‌اي از زوايا تغيير مي‌دهند. برنامه‌نويسي اين پويش نيز ساده است. كاربردهاي پويش قطاعي معمولاً‌ شامل يك آرايه ساكن است كه در طول يك مولفه نسبتاً غير قابل دسترسي مانند يك ريشه تيغه توربيني رويش مي‌كند تا مشخصه‌ها را نگاشت كند. زواياي رويشي اساساً بسته به فركانس آرايه و فاصله‌بندي عنصر مي‌تواند از ْ20± تا بيش از ْ 80± تغيير كند.

تصوير 3: نمايي از پويش قطاعي بكار رفته در روتور (چرخنده) توربيني

پويش‌هاي تركيبي

تركيب پويش الكترونيكي و پويش قطاعي با تمركز دقت و صحت منجر به تركيب عملي نمايشگرها مي‌شود. زواياي بهينه مي‌توانند براي جوش‌ها و ساير مؤلفه‌ها انتخاب شوند،‌ در حاليكه پويش امكان بازرسي‌هاي سريع و عملكردي را فراهم مي‌كند. يك روش مربوطه براي بازرسي‌هاي جوش بكار مي‌رود، جايي كه زواياي خاص غالباً براي هندسه‌هاي جوش خاص مورد نياز مي‌باشد. در اين كاربردها، زواياي تابشي خاص براي سطوح جوش خاص در مكان‌هاي خاص برنامه‌‌نويسي مي‌شوند اين، اصل تمايز منطقه‌اي است.

تصوير 4: الگوي پويش فراصوتي فوقاني، با استفاده از پويش قطاعي و الكترونيكي؛ تصويربرداري فراصوتي تحتاني با استفاده از تمام داده‌هاي ادغامي

بسياري از سيستم‌هاي چند ردياب و آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده از يك روش «پويش خطي» استفاده مي‌كنند. در اينجا كفه ردياب به طور خطي در طول ميل‌گرد يا جش و پويش مي‌شود، در حاليكه هر مبدل مي‌تواند فضاي خاصي از جوش را رويش كند. اين امر باعث مي‌شود كه AUT با پويش خطي بسيار سريعتر از تكنيك‌هاي مبدل مجزا باشد. اصل عملكرد آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده براي بازرسي‌هاي جوش خطي شبيه روش چند ردياب است، گر چه كفه‌هاي ردياب بسيار كوچكتر مي‌باشند. به علاوه آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده انعطاف‌پذيري بسيار بيشتري را در مقايسه با AUT  قرار دادي ارائه مي‌دهند. به علاوه تغيير فرآيند نصب و تنظيم به طور الكترونيكي از طريق تعديل نصب و تنظيم يا بارگذاري مجدد بسيار آسانتر است. غالباً استفاده از اشعه‌هاي بسيار بيشتر با ارايه‌هاي مرحله‌بندي شده امكانپذير است، بازرسي‌هاي خاص به آساني مي‌تواند از طريق بارگذاري يك فايل نصب و راه‌اندازي انجام شود.

ارزيابي كد ASME براي فراصوت

تعجب‌آور نيست كه تلاش‌هاي زيادي براي تعيين چگونگي عملكرد فراصوت در آشكارسازي و سايزبندي نقايص انجام شده است، كه اساساً از طريق صنعت هسته‌اي پيش رفته اند كه هم داراي نياز وهم منابع است. گسترده‌ترين و پر هزينه‌ترين آزمايش را برنامه PISCII تشكيل مي‌دهد كه شامل بيش از 30 تيم و بسياري ازنمونه‌هاي ضخيم است. بسياري از بازرسي‌ها با استفاده از روش‌هاي مربوطه ASME انجام شده‌اند، گرچه تكنيك‌ها و روش‌هاي جايگزين نيز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. داده‌ها امكان برخي نتيجه‌گيري كلي را در زمينه احتمال آشكارسازي فراهم كرده‌اند و برخي از تكنيك‌هاي جديد از قبيل TOFD را براي سايزبندي نقص تخصيص داده‌اند.

هدف PISC و ساير آزمايش‌ها، ارزيابي تكنيك‌ها و روش‌ها بوده است. برعكس، آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده به عنوان يك تكنولوژي هستند كه مي‌توانند از هر تكنيك يا روش استفاده كنند. تكنولوژي AUT از زمان آزمايش‌هاي هسته‌اي در اوايل دهه 1980 به ميزان عمده‌اي پيشرفت كرده‌اند: مبدل‌هاي متمركز، روش‌ها و تكنيك‌هاي از زمان بهبود يافته، نمايشگر و جمع‌آوري داده‌هاي بهتر.

روش‌هاي بازرسي شاخص

آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده به علت انعطاف‌پذيري مي‌توانند هر كدام از بازرسي‌هاي كد ASME را انجام دهند. مي‌توان بازرسي‌ها را به 3 گروه تقريبي تقسيم‌بندي كرد.

1- پويش‌هاي TOFD 2235 ASME CC: ساده‌ترين حل، انجام پويش‌هاي TOFD خطي با استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده است. براي بازرسي صحيح مناطق بازرسي صحيح مناطق راكد و شناخته شده TOFD در داخل و خارج از مخزن، R/D Tech همچنين اعتقاد به تركيب TOFD پالس- پژواك دارد. اين بازرسي‌ها را مي‌توان با مقادير محدودي از تجهيزات انجام داد،‌اما آنها اساساً روش‌هاي «تكنيك مجزا» هستند.

2- بازرسي‌هاي ارايه مرحله‌بندي شده كلي: اين روش از انعطاف‌پذيري آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده براي انجام پويش‌هاي ماتريس نقطه‌اي به منظور رفع نيازهاي بخش V (5) ASME استفاده مي‌كند. بنابراين پويش خطي در جوش مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد و با آرايه‌هايي كه پويش الكترونيكي را به منظور ارائه پوشش چند زاويه‌اي انجام مي‌دهند، همراه است. علاوه بر پويش‌هاي قراردادي و TOFD، انجام پويش‌هاي تخصص يافته براي نقايص خاص امكانپذير است،‌ به عنوان مثال پويش‌هاي عرضي يا گيراندازي گام براي نقايص عمودي.

3- بازرسي‌هاي آرايه مرحله‌بندي شده سودمند براي ECA: بازرسي‌هاي بسيار موثق براي برجي از بازرسي‌هاي متناسب با هدف مورد نياز مي‌باشند. با استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده،‌ پيشرفت سيستم‌هاي اختصاصي امكانپذير خواهد بود كه مي‌تواند از دو يا چند تكنيك بازرسي مستقل براي تمام فضاها استفاده كند. همچنين از تكنيك‌هاي انكسار متناوب براي بهبود سايزبندي استفاده مي‌كند. اين سيستم‌ها احتمال آشكارسازي ماكسيمم شده (POD) را با سرعت‌هاي بازرسي بالا ارائه مي‌دهند.

تصوير 5 كه در ذيل آمده است، روش پويش الكترونيكي را براي رفع نيازهاي كد ASME بخش V نشان مي‌دهد. در اين مثال، پويش‌هاي ماتريس نقطه‌اي سنتي ْ45 و ْ60 مورد استفاده قرار مي‌گيرند و با حركت محوري مكانيكي و حركت ماتريس نقطه‌اي الكترونيكي همراه است. با جمع‌آوري تمام داده‌هاي طول موج، بازسازي تصوير كامل از طريق تركيب داده‌ها انجام مي‌شود.

تصوير 5: پويش و ماتريس نقطه‌اي با استفاده از يك آرايه مجزا و پويش خطي

نتايج شاخص مربوط به بازرسي جوش يك مخزن فشاري متوسط (حدود mm50)‌در تصوير 6 در ذيل آمده‌اند. اين نتايج،‌ نتايج پويش تركيبي ْ45 و ْ 60 را در فرمت «فوقاني، جانبي» همراه با يك نمايشگر دوگانه اضافي از زوج‌هاي TOFD نشان مي‌دهند.

تصوير 6: نماي چپ، « فوقاني، جانبي» جوش با نقايص. نماي راست؛ پويش‌هاي TOFD همان ناحيه

سرعت پويش اساساً از طريق مشخصات مخصوصاً نوع پويش، مقدار داده‌هاي جمع‌آوري شده، تعداد پالس‌ها و غيره تعيين مي‌شود. سرعت پويش براي تمايز منطقه‌اي mm/sec100 است، در حاليكه پويش مخازن فشاري ضخيم معمولاً در سرعت‌هاي mm/sec 20-10 انجام مي‌شود.

سيستم‌هاي تحويل

پويشگرها (اسكنرهاي) دستي:

مانند مخازن فشاري انواع مختلفي از سيستم‌هاي تحويل وجود دارد. ساده‌ترين سيستم، پويشگر (اسكنر) دستي است كه در تصوير ذيل آمده است. پويشگرهاي دستي براي زوج‌ آرايه‌ها همچنين نوعي از TOFD اضافي يا ساير جدول‌ها كار مي‌كنند و براي بازرسي‌هاي 2235 ASME CC يا بازرسي‌هاي ماتريس نقطه‌اي مخازن باريكتر كافي  مي‌باشند.

تصوير 7: پيكربندي پويشگر (اسكنر) دستي معمولي

پويشگرهاي تسمه‌اي (نواري):

پويشگرهاي تسمه‌اي براي لوله‌ها و مخازني با قطر تقريبي بيش از M 5/1 بسيار خوب عمل مي‌كنند. تعيين محل صحيح آنها در مخازن بزرگتر، مشكل‌تر مي‌باشد. در تصوير 8 كه در ذيل آمده است، يك تسمه و نوار جوشكاري براي بازرسي‌هاي جوش محيط خط لوله مورد استفاده قرار گرفته است. پويشگرهاي تسمه‌اي در مقايسه با پويشگرهاي دستي امكان سرعت حركت بسيار سريعتري را فراهم مي‌كنند.

تصوير 8: نوار و تسمه جوشكاري براي بازرسي‌هاي جوش محيط خط لوله

چرخاندن مخزن

ساده‌ترين و ارزانترين راه حل براي مخازن بزرگتر، چرخاندن مخزن است كه در تصوير 8 در ذيل آمده است. اما رديابي جوش با دقت و صحت معلوم حائز اهميت است.

تصوير 9: نمايي از چرخاندن مخزن براي بازرسي‌هاي جوش

پويشگرهاي چرخدار مغناطيسي

يك راه ديگر، استفاده از پويشگرهاي چرخدار مغناطيسي مانند TRAKER است كه در تصوير 10 در ذيل آمده است. TRAKER مي‌تواند يك تسمه و نوار مغناطيسي را دنبال كند، طوريكه هر جوش مستقيم، نازل يا تسمه را مي‌توان به آساني با تنظيم تسمه رديابي كرد.

تصوير10: پويشگرچرخدار مغناطيسيTRAKER كه جوش عمودي را بازرسي مي‌كند.

خلاصه:

فراصوت اتوماتيك (AUT) هم اكنون براي بسياري از بازرسي‌هاي جوش مخزن فشاري مجاز است و مزاياي عمده‌اي بر راديوگرافي (پرتونگاري) دارد كه عبارتند از: عدم موارد ايمني، بازرسي مدت اندكي بعد از جوشگاري، احتمال بهتر آشكارسازي همراه با قابليت‌ سايزبندي عمودي نقص براي كارببردهاي ECA آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده، پتانسيل‌عالي را براي بازرسي‌هاي جوش مخزن فشاري ارائه مي‌دهند: هم پويش‌هاي ماتريس نقطه‌اي ASMEV و هم ASMEV و هم TOFD مي‌توانند انجام شوند، سرعت‌هاي بازرسي به ميزان عمده اي زيادتر از فراصوت قراردادي مكانيزه قديمي‌تر است، ذهنيت اپراتور مينيمم است و بازرسي‌ها مي‌توانند به طور اختصاصي انجام شوند.

مشكلات اصلي را هزينه‌هاي تجهيزات اوليه و قابليت دسترسي به پاراتورهاي آموزش ديده تشكيل مي‌دهد.

نتيجه‌گيري:

1- فراصوت اتوماتيك مي‌تواند بر محدوديت‌هاي راديوگرافي (پرتونگاري) براي بازرسي‌هاي مخزن فشاري غلبه كند: ايمني، احتمال زياد آشكارسازي نقص، سايزبندي نقص عمودي، ‌هزينه‌هاي اندك ذخيره‌سازي داده‌ها و همچنين قابليت عملي بازرسي فاصله بعد از جوشكاري

2- آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده مي‌توانند بازرسي‌هاي بهبود يافته عمده‌اي را در سيستم‌هاي فراصوت قرار دادي ارائه دهند: انعطاف‌پذيري زياد براي اجزاء مختلف، سرعت‌هاي بازرسي بالا، پويش‌هاي اختصاصي براي انواع و هندسه خاص نقص، تصويربرداري با مهارت. نصب و راه‌اندازي سريع با استفاده از فايل‌هاي الكترونيكي.

3- محدوديت اصلي آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده عبارتند از هزينه‌ زياد اوليه، آگاهي و هوشياري تكنولوژي و اپراتورها.

واژگان كليدي: جوش‌‌ها،‌مخازن فشاري، فراصوت،‌آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده، ‌فرمان و هدايت اشعه، پويش (اسكن) الكترونيكي، پويش قطاعي.

ابزار آرايه مرحله‌بندي شده

ابزار آرايه مرحله‌بندي شده مي‌توانند تصاوير سطح مقطعي كامل و صحيح از ساختارهاي داخلي را در سرعت‌هاي بازرسي صحيح توليد كنند. تكنولوژي آرايه مرحله‌بندي شده از عناصر فراصوت چند گانه و تأخيرات زماني الكترونيك براي خلق اشعه‌هاي استفاده مي‌كند كه مي‌توانند هدايت، پويش و رويش و به طور الكترونيكي متمركز شوند تا بازرسي سريع، ذخيره‌سازي كامل داده‌ها و بازرسي‌هاي زاويه چندگانه را انجام دهند. تكنولوژي آرايه مرحله‌بندي شده مي‌تواند مقياس اندازه‌گيري دقيقي را با موثق‌ترين نتايج ارائه دهد.

Omniscan MXU-M

راه حل Omniscan MXU-M كه هزينه و سطح ورودي از مزاياي تصويربرداري مرحله‌بندي شده براي تست دستي برخوردارند. در حاليكه تمام فوايد يك محصول اثبات شده را حفظ مي‌كنند.

Omniscan TMPA

Ominscan PA مقاوم و دستي (قابل حمل) سرعت اكتساب بالا و مشخصه‌هاي نرم‌افزار قوي را براي انجام بازرسي‌هاي اتوماتيك و دستي به طور موثر ارائه مي‌دهد.

Tomoscan focus LTTM

اين دستگاه UT فشرده مي‌تواند استاندارد جديد را در دستگاه اكتساب آرايه مرحله‌بندي شده ارائه دهد. اين واحد پيش رونده از طريق نرم‌افزار Tomoview قابليت‌هاي آناليز برتر را فراهم مي‌كند.

سري‌هاي 1000 EPOCH

آشكارسازي نقص فراصوت ديجيتال است كه بالاترين سطح عملكرد را براي آشكارسازي نقص دستي با توان تصوير برداري آرايه مرحله بندي شده تركيب مي‌كند.

نرم‌افزار ‌Tomo View TM

Tomo view يك برنامه نرم‌افزاري قوي و تغيير پذير است كه اكتساب سيگنالهاي تست فراصوت، تصويربرداري واقعي اين سيگنال‌ها و آناليز ناپيوسته فايل‌هاي داده‌هاي كسب شده قبل را مديريت مي‌كند.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: