国外不锈钢无缝管的超声检测研究现状

从上个世纪70年代以来,不锈钢无缝管的超声检测研究在国外主要集中在以工业自动化应用为基础的自动检测技术上。

美国IRIS公司生产的IRIS9000超声检测系统是一种全自动管内检测系统。

这套检测系统主要针对气/水冷热交换管的无损检测,可以精确地检测管道内部和外部的腐蚀和点蚀等缺陷,软件包含有便携式旋转彩色B扫描成像系统,如图1.1所示。该设备检测对象较为固定,检测的针对性强,但对于其他用途的不锈钢无缝管以及非腐蚀类缺陷检测是否适用,IRIS公司相关资料未加以说明。

美国GE公司拥有的Krautkramer(德国K-K公司)超声波大型钢管检测设备GRP-PAT,该设备采用最新相控阵检测技术,实现全管体纵向,横向,斜向(0°~20°),分层等缺陷检测及测厚功能。检测为部分液浸方法,利用精确延时时序控制,来控制合成波束偏转和动态聚焦位置,实现快速和高灵敏度的电子扫查,克服了常规超声扫查速度慢,且需要多次更换探头规格和调整入射角度等不便,检测设备如图1.2所示。

美国GE公司还拥有“CLUSTER”检测系统。该设备特点:“簇”式探头架,允许周向布置9个检测探头,全面检测纵向,横向,斜向,分层缺陷,厚测及耦合监测,或采用高速“簇”式探头架检测纵向厚度及耦合监测;不同管径和壁厚尺寸可灵活选择不同“CLUSTER”探头架;缺陷处自动报警和喷标,为后续分选提供依据;最大检测速度达2/秒,检测设备如图1.3所示口。

上述两种检测设备主要是针对石油天然气管道,适用管径都是在60mm以上的大口径不锈钢无缝管,管径小于60mm的小口径不锈钢无缝管不适用。针对小口径不锈钢无缝管检测,GE公司拥有ROT系列管材超声检测系统与ROTA系列管材检测系统,两套检测系统采用旋转探头产生旋转超声场,并同时具有垂直入射和斜入射高密度超声脉冲,实现100%断面声束覆盖,并保证周向灵敏度的一致性。

GE公司的管材超声检测设备中GRP-PAT检测系统、“CLUSTER”检测系统以及ROT系列检测系统采用的是UNI-VIS软件,可显示多通道彩色带状模式条线图,如图1.4所示。ROTA系列检测系统采用的是NUscan软件,这是一个专利成像软件,可提供ABC扫描和对被检部件缺陷的准确显示功能,如图1.5所示国。这两种显示软件对缺陷的展示都是以一维或者二维平面形式,而不锈钢无缝管作为非平面件产品,钢管缺陷用平面图像显示并非最佳效果。

Olympus(泛美)有限公司也是世界知名的无损检测公司,拥有检测不锈钢无缝管的设备主要有旋转管材检测系统(RTIS)与在线/离线ERW管材检测系统。其中RTIS使用相控阵技术对管材进行全管体检测,这个系统基于“水楔”概念,通过膜状材料,使一个储水容器发挥持续稳定的效用,可以快速进行耦合,并具有较短的非检测区域长度。设备系统如图1.6所示。

从图1.6b)可见系统缺陷检测以常规的波形检测为主,对缺陷的描述不直观。

另一套在线/离线ERW管材检测系统如图1.7所示。在图1.7b)中加入了彩色二维带状图像,但就设备设计特性而言,这种二维带状图更适合于电阻焊接(ERW)管材进行焊缝和热影响区(HAZ)的检测设计,气动悬挂可以使检测头跟踪管材的移动,并在出现烧剥孔或卷材板之间的对接焊缝时,基于渡越时间分析的独特算法(公司专利)可以对烧剥区域进行自动检测,并将反馈信息发送到PLC,以自动调整每个水楔,检测头的旋转能力可以使每个探头在-120~+120度之间独立移动,如图1.8所示为ERW检测系统自动焊缝跟踪,但是对于不锈钢无缝管而言,如外折在钢管外表面呈螺旋形状且螺距较大、分布于局部或全长,这使得跟踪范围远远大于焊缝跟踪的范围,虽然采用自动跟踪对于缺陷的描述较为直观形象,但局部跟踪不能反映缺陷在整个不锈钢无缝管中的位置分布。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|不锈钢换热管

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