Ultraschallprüfung von nahtlosen Stahlrohren mit Matrix-Arrays

Nahtlose Rohre sind anspruchsvolle und hochtechnologische Produkte. Vor allem in der Öl- und Gasindustrie, sondern auch in Kraftwerken, Sie unterliegen strengsten Qualitätsanforderungen. Ultraschall-ZfP-Prüfstände sind ideal, um potenzielle Inhomogenitäten mit industrieller Geschwindigkeit in rauen Umgebungen zu erkennen. Die Verwendung der Phased-Array-Technologie mit zusätzlicher Paint-Brush-Technik bietet die Möglichkeit einer lückenlosen Erkennung bis zu ± 45° relativ zur axialen Ausrichtung bei voller Produktionsgeschwindigkeit [1]. Die Verwendung von 2D-Phased-Array-Wandlern hat das Potenzial, diese Einschränkung zu überwinden, da sie es natürlich ermöglichen, Defekte unter beliebigen Orientierungen zu erkennen. Innerhalb dieses Papiers, Wir präsentieren eine vollständig parallelisierte, automatisierte Rohrprüfmaschine, die die Möglichkeiten zur umfassenden Prüfung nahtloser Stahlrohre bei voller Produktionsgeschwindigkeit deutlich verbessert hat. Es basiert auf einem 2D- Array mit mehr als 700 Kanäle, in der Lage, am Vollkreis orientierte Inhomogenitäten lückenlos zu erkennen, eingebettet in eine 2-Wagen-Portallösung, die in einer industriellen Umgebung in einem Vallourec-Werk in Düsseldorf-Rath betrieben wird (Deutschland).

Aufgrund der hohen Dehnung im Produktionsprozess, Die meisten Oberflächenfehler auf warmgewalzten nahtlosen Rohren sind überwiegend in Längsrichtung angeordnet. Jedoch, es kann passieren, dass andere Inhomogenitäten Orientierungen auftreten können, was das Interesse weckt, um die Stahlrohre für größere Winkelbereiche zu testen, Ideal für alle möglichen Schräglagen. Mit Standardmethoden, eine Reihe von Wandlern ist erforderlich, um den vollen Kreis zu schließen (360°) möglicher Fehlerorientierungen. Eine Reihe von Wandlern, jeweils für einen bestimmten Winkel, ist aus Kostengründen unpraktisch, Geschwindigkeits- und Wartungsgründen Grundsätzlich, Fehlstellen können durch ihre Länge und ihre Orientierung charakterisiert werden. Die Orientierung der Imperfektion wird durch einen Winkel beschrieben, die durch den Rotationswinkel der Imperfektionsachse gegenüber der Rohrlängsachse definiert ist (Siehe Abbildung 1, links). Nach aktuellen Standards, Künstliche Fehler wie Referenzkerben sind von zwei Seiten entsprechend der entgegengesetzten Schallrichtung I und II zu erkennen, bzw.. Basierend auf, eine typische Nomenklatur für diese Referenzkerben kombiniert die Ausrichtung und die Schallstrahlrichtung. Unter Berücksichtigung aller möglichen Orientierungen zur Detektion ist es praktischer, zur eindeutigen Zuordnung den polaren Projektionswinkel einzuführen. Eine Veranschaulichung beider Nomenklaturen ist in Abbildung gegeben 1 auf der rechten Seite.

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