用于油气产业的大口径无缝钢管的高速旋转头超声波探伤系统的发展.PDF

用于油气产业的大口径无缝钢管的高速旋转头 超声波探伤系统的发展 简介 现代钢管厂能以很高的生产速度制造大口径无缝钢管，这就要求检测设备也 能匹配这样的速度。为适应这种产能需求，并从原来只有纵向探伤和测厚/分 层功能增加更多的探伤配置能力，新一代超声波旋转头开发出来了。下面简要 描述该探伤系统： 旋转头机械系统 最早的超声波旋转头是设计为平端管探伤，现在采用独特的探头臂机构，可 以对包括非切头管和墩粗管等各种钢管的管体进行探伤。对于热处理无缝钢 管，探靴技术被证明是最适应的，该技术在探头的维护方面还做了连续的改进。 一系列水柱探头块配备不同的探头，可以检测钢管的厚度，分层缺陷，横向纵 向和斜向（任意角度）缺陷，并且检测速度比原先设计更快。旋转头可以装配 更多的探头，并以更快速度旋转，可以适应弯曲的管端 (± 10mm)，具有不断 改进的探靴技术的优异特性。 所有新出产的旋转头均采用液力轴承，该轴承通过多年生产过程中的运行 已被证明十分可靠。一个非常重要的对系统可靠运行的部分是信号传输的滑环 和电刷，这里电刷组件已被简化并重新设计，已被证明新设计更可靠更易维护。 探靴式旋转头可检测钢管管径范围变更宽了，现在可供货的旋转头如下： URP200 40mm to 200mm o.d URP350 101mm to 350mm o.d URP425 114mm to 425mm o.d URP500 139mm to 508mm o.d URP700 350mm to 700mm o.d 电子处理系统 超声波旋转头配套的发生器和超声信号处理电子学系统，现在也开发出来 了。这个用于旋转头的必威体育精装版电子学系统，可以激发和处理超声波信号的脉冲重 复频率（PRF）可达每通道 20KHz 以上，通道数可达128 个或更高，每个通道 性能没有任何缩水的情况下数据不会有任何丢失。该系统可以对不同用户的特 定需求进行编程，虽然内置的软件已包含常规的处理和分析功能。其功能包含 如下： 厚度测量 厚度分析—比较回波信号幅度，确认是否有壁厚缺陷 根据多个回波值计算的厚度值的偏差，对厚度测量有效性检查。这对于高 速旋转钢管检测方式很有用。 界面波和回波跟踪，以得到在厚度方向上能检测出最大的分层缺陷能力。 分层信号和背波信号幅度的比较 厚度的最小最大偏离度显示，C 扫描显示钢管方向的厚度趋势，这些对钢 管轧制都是很有用的反馈信息。 自动计算钢管的近似重量和长度。 缺陷分析 可选择的连续触发次数和比例触发次数 一对探头对射布局同时检测。对于增加灵敏度检测特定类型的缺陷很有益 处。 自动校正—--门位和增益设置 门内增益调节—特别对横向探伤有益 缺陷长度甄别 缺陷信号轮廓捕捉，比较对射探头信号，用于缺陷刻槽外形特征分析 探头超声波自发自收，对于横向探头检测孔形缺陷有益。 缺陷信号幅值与厚度缺陷比较，优先标出能证实的操作。 多组门位及触发顺序，以获得横向缺陷最小的检测盲区 自动诊断系统，包括探头输出退化的识别 辅助设备 通常情况，即使采用最好的机械和电子设备，要获得可靠的检测结果，也必须 要依赖和设备相连的辅助设备的。可靠操作至关重要，所以Unicorn 也非常注 重辅助设备的可靠性和有效性，诸如跟踪和喷标系统，水循环系统，安全保护 系统，辊道传感器，编码器，驱动系统以及为便于维护的自动故障诊断系统。 钢管良好的夹送对于可靠检测也是非常重要的。Unicorn 推荐，在旋转头的入 口和出口均附加两棍夹送系统。 新一代高速旋转头系统的优点概述： 新一代超声波旋转头检测系统，现在可为OCTG 管制造商工厂以更灵活的 方式进行超声波无损探伤。更快的检测能力，以及可以在切管头之前对管体进 行探伤的能力，允许将检测设备布局于生产线的更前端，这就有很明显的优点： 管体检测之后再切管头，这样就保证了整个管体被完全检测了（无管端盲区， 无需管端检测设备），并且，探伤机提前，钢管的品质便可提前些检测到，从 而可以更早的采取修正措施。每根钢管的详细检测结果，可对缺陷特征进行分 析，以质量控制，提高生效率，另一方面可向下游用户提高检测质控信息，这 些都可以带来真正的效益。 这些设备及其在工作环境下 7x24 连续工作的能力，现代超声波旋转头检测 系统，可以作为钢管生产线的组成部分，而不仅仅视为是生产线