СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ Российский патент 2010 года по МПК G01N29/04 

Описание патента на изобретение RU2380699C1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может найти применение при выявлении нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами при диагностическом контроле металлических труб с полиэтиленовым покрытием в заводских, базовых и трассовых условиях.

Известен способ выявления дефектов склеивания в конструкции «металл-клей-пластик» методом многократно отраженных импульсов ультразвуковых (УЗ) колебаний с помощью УЗ-дефектоскопа общего назначения и прямого пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП). Импульсы УЗ-колебаний вводят в пластик перпендикулярно поверхности. Получают многократно отраженные импульсы УЗ-колебаний от границ «клей - металл» и «металл -воздух», преобразуемые УЗ-дефектоскопом в эхо-сигналы. В зоне доброкачественного склеивания импульсы УЗ-колебаний переходят из пластика в металл, и, многократно отражаясь в последнем, дают наблюдаемую на экране УЗ-дефектоскопа серию затухающих эхо-сигналов (реверберацию). Дефект соединения (непроклей) препятствует прохождению импульсов УЗ-колебаний в металлический слой и реверберация в нем отсутствует.

Критерием выявления дефектов клеевого соединения является изменение скорости затухания (времени реверберации) эхо-сигналов на экране УЗ-дефектоскопа. (См. «Неразрушающий контроль и диагностика», справочник под редакцией проф. В.В.Клюева, Москва, Машиностроение, 656 с, 1995 г.)

Недостатком известного способа является низкая информативность при выявлении дефектов склеивания полимерного покрытия с металлическими трубами.

Известен способ выявления нарушений соединения полиэтиленового антикоррозионного покрытия заводского нанесения с металлическими трубами, взятый нами в качестве прототипа (См. патент №2188414, МПК G01N 29/10. Опубл. 27.08.2002. Бюл. №24), включающий введение посредством пьезоэлектрического преобразователя ультразвукового дефектоскопа импульсов ультразвуковых колебаний в покрытие, прием и преобразование многократно отраженных импульсов в эхо-сигналы, определение закономерности изменения амплитуды донных эхо-сигналов от толщины неметаллического слоя при нормативных параметрах приклеивания неметаллического слоя к металлическому на образцах с различной толщиной покрытия, установку пьезоэлектрического преобразователя на поверхность покрытия исследуемого конструктивного элемента и нахождение такого его положения, при котором амплитуда первого донного эхо-сигнала максимальна, корректировку чувствительности ультразвукового дефектоскопа выставлением амплитуды первого донного эхо-сигнала на экране электронно-лучевой трубки на заданный уровень, корректировку диапазона развертки для нахождения всех донных эхо-сигналов в металле в пределах экрана, осуществление анализа амплитудного распределения донных эхо-сигналов на экране и оценку сплошности соединения «металл трубы-клеевой слой-полиэтиленовое покрытие» с учетом толщины покрытия и полученной закономерности изменения амплитуды первого донного эхо-сигнала от толщины неметаллического слоя.

Недостатками способа, взятого нами в качестве прототипа, является следующее:

1. Невозможность выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлической трубой при отсутствии доступа со стороны покрытия.

2. Недостаточная производительность способа, ограниченная необходимостью одновременного визуального анализа амплитудного распределения донных эхо-сигналов на экране дефектоскопа и фиксирования значения толщины покрытия в процессе проведения диагностического контроля.

3. Ограниченный диапазон контролируемой толщины покрытия, нижний предел диапазона обусловлен немонотонным изменением акустического поля в ближней зоне пьезоэлектрического преобразователя, верхний - полным затуханием ультразвуковых колебаний в покрытии.

Техническим результатом изобретения является расширение возможностей способа и повышение его производительности.

Технический результат достигается тем, что в известном способе выявления нарушений соединения полиэтиленового антикоррозионного покрытия заводского нанесения с металлическими трубами, включающем введение посредством пьезоэлектрического преобразователя ультразвукового дефектоскопа импульсов ультразвуковых колебаний, прием и преобразование импульсов в эхо-сигналы, нахождение такого положения преобразователя, при котором амплитуда первого эхо-сигнала максимальна, корректировку чувствительность дефектоскопа выставлением амплитуды первого эхо-сигнала на экране дефектоскопа на заданный уровень, согласно изобретению импульсы вводят со стороны металла, корректируют диапазон развертки на участке трубы без покрытия так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал, амплитуда которого составляет примерно половину от амплитуды первого эхо-сигнала, выполняют контроль труб, выявляя места нарушения соединения покрытия с металлом по появлению контрольного эхо-сигнала.

Существенными отличительными признаками заявленного способа выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами являются следующие:

- импульсы вводят со стороны металла;

- корректируют диапазон развертки на участке трубы без покрытия так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал, амплитуда которого составляет не менее половины от амплитуды первого эхо-сигнала;

- выполняют контроль труб, выявляя места нарушения соединения покрытия с металлом по появлению контрольного эхо-сигнала.

Расширение возможностей способа достигается за счет того, что выявление нарушений соединения полимерного покрытия с металлической трубой ведут с внутренней поверхности трубы вместо контроля с наружной поверхности, что важно при отсутствии доступа со стороны покрытия. Расширение возможностей способа достигается также за счет того, что контроль может проводиться независимо от толщины и коэффициента затухания ультразвука в покрытии вместо ограниченного диапазона данных величин в прототипе. Повышение производительности способа достигается за счет того, что при контроле регистрируют только один контрольный эхо-сигнал вместо многократного распределения эхо-сигналов, что существенно облегчает процесс визуальной оценки и дает возможность сократить время на оперативную интерпретацию сигналов во время контроля за счет использования системы автоматической сигнализации.

Суть способа представлена на фиг.1, 2, на которых изображен экран 1 дефектоскопа, показывающий два варианта индикации эхо-сигналов 2, соответственно, при нарушении и нормативных параметрах соединения полимерного покрытия с металлическими трубами.

Способ реализуют следующим образом. Устанавливают пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) со стороны металла на участке трубы без покрытия. Регистрируют на экране 1 дефектоскопа многократно отраженные от поверхности металла эхо-сигналы 2. Находят такое положение ПЭП, при котором амплитуда первого эхо-сигнала максимальна. Настраивают чувствительность дефектоскопа, выставляя амплитуду первого эхо-сигнала на заданный уровень 3, а диапазон развертки так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал 4, амплитуда которого составляет не менее половины от амплитуды первого эхо-сигнала. Перемещают ПЭП по поверхности металла на участке с полимерным покрытием, выявляя места нарушений соединения покрытия с металлом трубы по появлению контрольного эхо-сигнала на экране дефектоскопа.

Пример

Необходимо выявить места нарушений соединения наружного полимерного покрытия толщиной 5 мм с металлическими трубами диаметром 1420 мм и толщиной 16,5 мм. Трубы складированы в «седло» в три ряда, расположенных один над другим. Доступ к покрытию отсутствует.

Контроль выполняют изнутри трубы.

Применяют серийный УЗ-дефектоскоп общего назначения УД2-12 и ПЭП Ш11-2,5-12-002. Устанавливают ПЭП изнутри на краю трубы, свободном от покрытия. Регистрируют многократно отраженные от поверхности металла эхо-сигналы 2 (фиг.1). Перемещением и вращением ПЭП находят такое его положение, при котором амплитуда первого эхо-сигнала максимальна. Корректируют чувствительность дефектоскопа регуляторами «АМПЛ» и «Ослабление dB», выставляя амплитуду первого эхо-сигнала на экране 1 на заданный уровень 3 - восемь клеток разметки экрана. Настраивают диапазон развертки регуляторами «Диапазон развертки» и «Длительность развертки» так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал 4, амплитуда которого составляет не менее половины от амплитуды первого эхо-сигнала.

Настраивают систему автоматической сигнализации дефектов (АСД) дефектоскопа, устанавливая строб-импульс 5 в правой части экрана и настраивая порог срабатывания системы АСД на 1/4 от амплитуды первого эхо-сигнала. Сканируют внутреннюю поверхность трубы перемещением ПЭП, при срабатывании системы АСД устанавливают положение границы нарушения соединения полимерного покрытия с металлом трубы.

Эффект изобретения проявляется в следующем. За счет проведения контроля со стороны металла удается выявлять нарушения соединения при отсутствии доступа к покрытию, например, при контроле труб с наружным полимерным покрытием, уложенных в штабель, или засыпанного грунтом участка трубопровода со свободной торцовой частью. При этом повышается производительность контроля за счет сокращения времени на анализ получаемых данных и возможности его проведения с применением автоматических сигнализирующих систем.

Способ может быть также использован при контроле покрытий изнутри трубопроводов при помощи внутритрубных снарядов-дефектоскопов.

Похожие патенты RU2380699C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ ЗАВОДСКОГО НАНЕСЕНИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ 1999
  • Кузьбожев А.С.
  • Теплинский Ю.А.
  • Алексашин А.В.
  • Попов В.А.
  • Будзуляк Б.В.
  • Яковлев А.Я.
  • Илатовский Ю.В.
RU2188414C2
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ 2005
  • Кузьбожев Александр Сергеевич
  • Агиней Руслан Викторович
  • Попов Виктор Александрович
RU2278378C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ 2008
  • Цхадая Николай Денисович
  • Агиней Руслан Викторович
  • Кузьбожев Александр Сергеевич
  • Меркурьева Ирина Анатольевна
  • Андронов Иван Николаевич
  • Сальников Александр Викторович
  • Вишневская Надежда Семеновна
  • Кримчеева Гульнара Гуссейновна
RU2457480C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В МАТЕРИАЛЕ 2005
  • Кузьбожев Александр Сергеевич
  • Агиней Руслан Викторович
  • Попов Виктор Александрович
RU2301420C2
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Мурзаева Ирина Владимировна
  • Дружинин Владимир Юрьевич
  • Калеганов Александр Евгеньевич
  • Кривов Алексей Викторович
  • Бычков Евгений Алексеевич
  • Хакимьянов Риваль Раимович
  • Луптаков Валерий Викторович
RU2451289C2
Способ контроля сплошности в многослойных клеевых соединениях элементов конструкций летательных аппаратов из разнородных материалов 2020
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Антонов Владимир Викторович
  • Хамицаев Анатолий Степанович
  • Терехин Александр Васильевич
  • Минин Сергей Иванович
RU2755565C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗВИТИЯ ДЕФЕКТОВ СТЕНОК ТРУБОПРОВОДОВ 2007
  • Кузьбожев Александр Сергеевич
  • Агиней Руслан Викторович
  • Попов Виктор Александрович
  • Петровская Марина Николаевна
RU2343337C1
СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СТЫКОВЫХ, НАХЛЕСТОЧНЫХ И ТАВРОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ МАЛОГО ДИАМЕТРА 2011
  • Стеблев Юрий Иванович
  • Сусарев Сергей Васильевич
  • Тимохин Александр Владимирович
  • Модин Андрей Юрьевич
RU2488108C2
СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Анненков А.С.
  • Голев В.А.
  • Назаров А.В.
  • Петров А.Е.
  • Полевой А.Г.
  • Щербаков О.Н.
RU2137120C1
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов 2016
  • Курятин Алексей Александрович
  • Стариковский Геннадий Петрович
RU2627539C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 380 699 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ

Использование: для выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами. Сущность заключается в том, что посредством пьезоэлектрического преобразователя ультразвукового дефектоскопа вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и преобразовывают импульсы в эхо-сигналы, находят такое положения преобразователя, при котором амплитуда первого эхо-сигнала максимальна, корректируют чувствительность дефектоскопа, выставляя амплитуду первого эхо-сигнала на экране дефектоскопа на заданный уровень, при этом импульсы вводят со стороны металла, корректируют диапазон развертки на участке трубы без покрытия так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал, амплитуда которого составляет не менее половины от амплитуды первого эхо-сигнала, выполняют контроль труб, выявляя места нарушения соединения покрытия с металлом по появлению контрольного эхо-сигнала. Технический результат: обеспечение возможности выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлической трубой при отсутствии доступа со стороны покрытия, повышение производительности контроля, расширение диапазона контролируемых толщин покрытия. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 380 699 C1

Способ выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами, заключающийся в том, что посредством пьезоэлектрического преобразователя ультразвукового дефектоскопа вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и преобразовывают импульсы в эхо-сигналы, находят такое положения преобразователя, при котором амплитуда первого эхо-сигнала максимальна, корректируют чувствительность дефектоскопа, выставляя амплитуду первого эхо-сигнала на экране дефектоскопа на заданный уровень, отличающийся тем, что импульсы вводят со стороны металла, корректируют диапазон развертки на участке трубы без покрытия так, чтобы в правой части экрана находился контрольный эхо-сигнал, амплитуда которого составляет не менее половины амплитуды первого эхо-сигнала, выполняют контроль труб, выявляя места нарушения соединения покрытия с металлом по появлению контрольного эхо-сигнала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2380699C1

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ ЗАВОДСКОГО НАНЕСЕНИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ 1999
  • Кузьбожев А.С.
  • Теплинский Ю.А.
  • Алексашин А.В.
  • Попов В.А.
  • Будзуляк Б.В.
  • Яковлев А.Я.
  • Илатовский Ю.В.
RU2188414C2
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ 2005
  • Кузьбожев Александр Сергеевич
  • Агиней Руслан Викторович
  • Попов Виктор Александрович
RU2278378C1
Способ ультразвукового контроля соединений металлических изделий с неметаллическим покрытием 1978
  • Говоруха Анатолий Васильевич
  • Кузнецов Александр Васильевич
SU771540A1
Способ ультразвукового контроля сплошности соединения двух материалов с различным акустическим сопротивлением 1989
  • Хмелев Владимир Николаевич
SU1698746A1
JP 2001226707 A, 21.08.2001
US 2002162395 A1, 07.11.2002.

RU 2 380 699 C1

Авторы

Кузьбожев Александр Сергеевич

Агиней Руслан Викторович

Даты

2010-01-27Публикация

2008-07-08Подача