Самые современные и передовые научные достижения для неразрушающего контроля

Фазированная ультразвуковая дефектоскопия (PAUT)

Продвинутая методика исследования, использующая набор ультразвуковых тестовых зондов, состоящих из множества мелких элементов, каждый из которых пульсирует индивидуально с вычисляемым компьютером временем, обеспечивая более высокую вероятность обнаружения и возможность точных измерений. Основными принципами данного метода являются:
1. Фазированная решётка. Технология использует матрицу ультразвуковых элементов (обычно от 16 до 256), которые возбуждаются по запрограммированной схеме с временными сдвигами сигналов. Это позволяет генерировать сфокусированный ультразвуковой луч, параметры которого можно динамически изменять.
2. Компьютерное управление. Возбуждение импульсов с индивидуальным управлением амплитудой и временной задержкой для каждого элемента позволяет изменять угол ввода, фокусное расстояние и размер фокусного пятна, что обеспечивает точное измерение дефектов сложной геометрии.
3. Секторное сканирование. Управление лучом используется для картографирования объектов под различными углами, что упрощает контроль объектов со сложной геометрией. Это особенно полезно при контроле качества сварных швов.

Ультразвуковой иммерсионный эхо-метод (внутренняя система контроля вращения) (IRIS)

При использовании данного метода контролируемые трубы заливаются водой, которая используется как контактная жидкость. Преобразователь генерирует ультразвуковой импульс, параллельный оси контролируемой трубки, а вращающееся зеркало, расположенное в центре трубы и приводимое в движение небольшой турбиной, работающей от давления воды, нагнетаемой в трубку, направляет ультразвуковую волну на стенку трубопровода. Часть ультразвуковой волны отражается стенкой внутреннего диаметра, а остальная часть — стенкой внешнего диаметра трубки. Зная скорость ультразвука в материале трубки, можно оценить толщину стенки, рассчитав разницу во времени пролёта между двумя диаметрами. Данный метод позволяет обнаруживать коррозию, точечную коррозию и потерю стенки, и чаще всего используется для проверки труб в котлах, теплообменниках, воздухоохладителях и нагревателях питательной воды. Он особенно универсален, так как подходит как для чёрных, так и для цветных материалов, может использоваться в широком диапазоне диаметров труб и толщины стенок.

Ультразвуковой контроль дальнего действия (LRUT)

Суть метода заключается в использовании низкочастотных направленных ультразвуковых волн, которые распространяются от решетки преобразователей, закреплённой вокруг трубы на каркасе в форме разъёмного кольца. На низких частотах не требуется использование контактной жидкости между преобразователями и поверхностью трубы, так как необходимый контакт достигается за счёт давления в каркасе кольца, создаваемого встроенной пневматической системой, на преобразователи для обеспечения их плотного и гарантированного контакта с поверхностью трубы. Равномерное распределение ультразвуковых преобразователей по всей окружности трубы позволяет генерировать направленные волны, которые распространяются вдоль всей поверхности трубы. Волна распространяется по всей толщине стенки трубы, и в данном случае труба выступает в роли направляющей для волны. Распространение направленных волн зависит от частоты ультразвуковых волн и толщины стенки трубопровода. Когда на пути распространения волны встречается изменение толщины стенки (уменьшение либо увеличение), часть волны отражается обратно к преобразователям, что позволяет выявить изменения в толщине стенки трубы. Такие элементы трубопровода, как кольцевые сварные швы, вызывают равномерное увеличение толщины по всей окружности трубы (за счёт усиления сварного шва), таким образом, распространяющаяся направленная волна отражается равномерно и симметрично, что позволяет гарантированно идентифицировать сигнал как сварной шов. В случае коррозии на небольшой области, уменьшение толщины стенки будет ограничено локальным участком, что приведет к рассеянию части падающей волны и её отражению. Поэтому отражённая волна будет состоять из колебаний падающей волны и колебаний преобразованных компонентов. Преобразованные колебания волн обозначают повреждения трубопровода, так как они происходят из неоднородных источников. Присутствие таких сигналов — явный индикатор таких неоднородностей структуры, как коррозия.
Метод LRUT уверенно регистрирует аномалии, вызванные дефектами, площадь которых в поперечном сечении составляет не менее 3% от площади поперечного сечения стенки трубы. Применяется в основном для обследования протяженных участков трубопроводов, включая подводные переходы, переходы через дороги, а также участки в труднодоступных местах. Метод позволяет выявлять дефекты потери металла на внешней и внутренней поверхности трубы, вызванные коррозией или эрозией, на достаточно больших расстояниях.

Импульсный вихретоковый метод (PEC)

Данный метод использует передовую технологию электромагнитного контроля, которая используется для обнаружения уменьшения толщины стенки в ферромагнитных конструкциях (сталь, чугун), обычно скрытых под слоями покрытия, изоляции, противопожарной защиты. Метод обеспечивает относительно объёмное измерение, преобразованное в усредненное измерение толщины на основе области калибровки.
Принцип работы заключается в создании магнитного поля с электрическим током в катушках преобразователя. Ток проникает сквозь облицовку или любую непроводящую изоляцию и стабилизируется в толщине элемента. После чего излучение отключается. Это резкое изменение вызывает вихревые токи, которые улавливаются датчиком. Расчёт толщины производится за счёт измерения продолжительности вихревых токов. При помощи метода контроля импульсными вихревыми токами можно исследовать горячие и холодные изолированные трубопроводы, резервуары, колонны, ёмкости для хранения, бетонное покрытие опорных стоек и т. д., а слои изоляции могут иметь толщину до 200 мм.

Положительная идентификация материала (PMI)

Это метод контроля, который обеспечивает химический анализ материала и идентификацию материала, наносимый без повреждения материала и обеспечивающий быстрые результаты путём считывания количества в процентах от составляющих его элементов. Типичные методы для PMI включают рентгеновскую флуоресценцию (XRF) и оптическую эмиссионную спектрометрию (OES). С помощью PMI часто определяют следующие элементы: Ti, V, Mn, Co, Fe, Cu, Zn, Ni, Se, Nb, Mo. PMI также широко используется для контроля совместимости используемого основного материала и присадочного материала.

Продвинутые методы неразрушающего контроля — совокупность технологий, процедур и методов неразрушающего контроля, которые, используя самые современные и передовые научные достижения, позволяют проводить тестирование и контроль без повреждения исследуемого объекта. Данные методы позволяют значительно сократить затраты и время на проведение тестирования и контроля, а также уменьшить риск повреждения объекта. Данные методы могут использоваться как отдельно, так и в совокупности с классическими методами неразрушающего контроля.

К продвинутым методам неразрушающего контроля относят:

• Метод акустической импульсной рефлектометрии (АИР, TDR)
• Метод поиска утечек магнитного потока (утечка магнитного потока) (MFL)
• Цифровая радиография (DR)
• Дифракционно-временной метод (дифракция метода пролёта) (TOFD)
• Фазированная ультразвуковая дефектоскопия (PAUT)
• Ультразвуковой иммерсионный эхо-метод (внутренняя система контроля вращения) (IRIS)
• Ультразвуковой контроль дальнего действия (LRUT)
• Импульсный вихретоковый метод (PEC)

Положительная идентификация материала (PMI) и др.

Метод акустической импульсной рефлектометрии (АИР, TDR)

Данный метод позволяет выявлять дефекты и повреждения, такие как коррозия, трещины, деформации, а также определять их местоположение. Принцип работы метода основан на излучении акустическим датчиком внутрь трубы зондирующего акустического импульса. Этот импульс распространяется по трубе и часть энергии отражается в обратном направлении от встречающихся отклонений в сечении трубы (дефектов). Отраженные сигналы принимаются датчиком и анализируются, что позволяет определить наличие и местоположение дефектов.

Метод поиска утечек магнитного потока (утечка магнитного потока) (MFL)

Данный метод основан на регистрации изменений магнитных потоков рассеивания. Применяется в промышленности для контроля изделий и элементов из ферромагнитных материалов, является наиболее популярным методом контроля днищ резервуаров, трубопроводов и труб. Принцип работы: для намагничивания стального объекта в зоне контроле используется мощный магнит, а на коррозионных участках или участках с потерей металла происходит рассеивание плотности магнитного потока. В оборудовании MFL применяются датчики, расположенные между полюсами магнита, чтобы точно определить зону утечки магнитного потока. Напряженность магнитного поля является функцией потери объёма, но не является указателем остаточной толщины стенки. Поэтому для точной классификации обнаруженного дефекта и повышения точности определения размеров дефекта часто используются ультразвуковые толщиномеры с А-сканом для дефектоскопии участков, выявленных сканером утечки магнитного потока.

Цифровая радиография (DR)

Принцип действия систем цифровой радиографии основан на физическом эффекте фотостимулируемой люминесценции и возможности получения рентгеновского изображения на экране, покрытом специальным люминофорным веществом. Суть технологии заключается в способности некоторых люминофоров формировать изображение на кристаллах, образующих покрытие пластины. Во время экспозиции экран накапливает энергию ионизирующего излучения, в результате чего формируется скрытое изображение, способное сохраняться в течение продолжительного времени. После завершения экспонирования экран помещается в сканер, считывающий скрытое в пластине изображение с помощью инфракрасного лазера. Лазер стимулирует свечение люминесцентного вещества вследствие высвобождения накопленной энергии в виде световых вспышек. Свечение пропорционально количеству квантов, поглощенных люминофором при контроле материала. Вспышки видимого света преобразуются с помощью фотоэлектронного умножителя в электрические сигналы с последующим формированием с помощью аналого-цифрового преобразователя цифровых данных, которые образуют матрицу с яркостными показателями всех пикселей.
Цифровая радиография используется в различных областях для неразрушающего контроля и медицинских исследований. В основном она находит применение в промышленности для контроля сварных швов, трубопроводов, сосудов под давлением и других металлоконструкций. В медицине цифровая радиография применяется для диагностики заболеваний, особенно в области рентгенографии легких и других органов.

Дифракционно-временной метод (дифракция метода пролёта) (TOFD)

Данный метод нашёл широкое применение при контроле качества сварных соединений в особо ответственных отраслях промышленного производства и транспорта: объекты ядерной энергетик, магистральные трубопроводы, сосуды, работающие под давлением, авиационные двигатели и др. Принцип работы метода основан на взаимодействии акустических волн УКВ-диапазона с краями дефектов, имеющихся в материале объекта контроля. Такое взаимодействие вызывает излучение дифракционных волн на концах несплошности и распространение этого излучения по всем направлениям. Регистрация дифракционных волн свидетельствует о наличии дефекта в объекте контроля. Размеры дефектов определяются временем, за которое дифрагированные волны проходят свой путь (время пролёта), при этом амплитуды волн значения не имеют.

Задайте их профессионалам. Менеджеры компании с радостью ответят на ваши вопросы, произведут расчет стоимости услуг и подготовят индивидуальное коммерческое предложение