СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ТРУБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01N29/04 

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля труб и может быть использовано в прокатном производстве при дефектоскопии металла с использованием пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) в иммерсионном варианте.

Известна установка для неразрушающего контроля труб [1], содержащая транспортную линию с приводными и неприводными модулями и механизм сканирования с установленными на нем преобразователями.

Недостатком известного устройства является невозможность использования для сканирования пьезоэлектрических преобразователей из-за отсутствия водяной подушки, необходимой для их работы.

Известно устройство [2], в котором механизм сканирования состоит из пластмассового обода, заполненного жидкостью под давлением, перемещаемого по поверхности контролируемого изделия с искателем, жестко соединенным с осью и расположенным на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности обода.

Недостатком известного устройства является невозможность непрерывного контроля по периметру трубы.

Известно устройство [2] с полным погружением контролируемой трубы под уровень жидкости, выполненное в виде короткого резервуара с двумя окнами с резиновыми уплотнениями и системой водоснабжения, включающей насос для обеспечения требуемого уровня воды в иммерсионной ванне.

К недостаткам известного устройства следует отнести отсутствие в нем механизмов центровки и регулировки ванны по высоте и точной установки блоков преобразователей относительно продольной оси и поверхности исследуемой трубы в зависимости от ее диаметра, а также использование насоса для регулирования уровня воды в ванне.

Известно устройство, выбранное за прототип, для неразрушающего контроля труб, содержащее ванну с водой и пьезоэлектрические преобразователи, в котором механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения [3].

К недостатку известного устройства относится невозможность предотвращения попадания в контролируемую трубу воды из ванны при ее перемещении в ванне, что является причиной возникновения искажений (помех) принимаемых сигналов при ультразвуковом контроле.

Цель изобретения - предложить способ и устройство для его осуществления, которое позволило бы повысить надежность и эффективность ультразвукового контроля труб.

Указанная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу ультразвукового контроля труб поверхностный слой воды, заполняющий иммерсионную ванну и соприкасающийся с контролируемой поверхностью трубы, перемещают путем подачи в иммерсионную ванну дополнительно струи воды при помощи сопла, установленного эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженного в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью V_в, превышающей скорость перемещения трубы V_тр и скорости V_н всех остальных слоев воды через иммерсионную ванну на всю ее глубину Н для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

Устройство для ультразвукового контроля труб, содержащее иммерсионную ванну, механизм заполнения иммерсионной ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, содержит сопло, установленное эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое дополнительно подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды, со скоростью V_в, превышающей скорость V_тр движения трубы через иммерсионную ванну и скорости V_н всех остальных слоев воды на всю глубину Н иммерсионной ванны для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

На фиг.1 показана упрощенная схема устройства для осуществления предлагаемого способа осуществления предлагаемого способа ультразвукового контроля труб.

На фиг.2 показан поперечный разрез А-А по ванне и соплу.

Устройство содержит иммерсионную ванну 1, заполненную водой 2, пьезоэлектрический преобразователь 3, сопло 4 для дополнительной подачи струи 5 воды в ванну 1 со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды (УПВ) 6 через ванну 1, со скоростью V_в, превышающей скорость V_тр движения контролируемой трубы 7 через ванну 1 и скорости всех остальных слоев воды V_н, перемещающихся через ванну 1 на всю ее глубину Н. На врезке показан график всех скоростей воды, проходящей через ванну 1 на всю ее глубину Н.

При движении трубы 7 через ванну 1 должно соблюдаться условие V_в>V_тр и V_в>V_н.

Предлагаемый способ ультразвукового контроля труб и устройство для его осуществления значительно увеличивают надежность и эффективность неразрушающего контроля труб в иммерсионном варианте с применением пьезоэлектрических преобразователей.

Использованные источники

1. RU №17988 от 10.05.2001. Установка для неразрушающего контроля труб.

2 И. Крауткремер, Г. Крауткремер. Ультразвуковой контроль материалов. Справочное издание. Перевод на русский язык. - М.: Металлургия, 1991г., стр.334-340.

3. Патент РФ №2248568.

Использование: для ультразвукового контроля труб. Сущность: заключается в том, что осуществляют заполнение иммерсионной ванны водой, перемещение труб через ванну и ультразвуковой контроль труб при помощи, например, пьезоэлектрических преобразователей, при этом поверхностный слой воды, заполняющий иммерсионную ванну и соприкасающийся с контролируемой поверхностью трубы, перемещают путем подачи в иммерсионную ванну дополнительно струи воды при помощи сопла, установленного эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженного в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью V_в, превышающей скорость перемещения трубы V_тр и скорости V_н всех остальных слоев воды через иммерсионную ванну на всю ее глубину Н для исключения заполнения водой внутренней полости грубы. Технический результат: повышение надежности и эффективности ультразвукового контроля труб. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ ультразвукового контроля труб, включающий заполнение иммерсионной ванны водой, ультразвуковой контроль при помощи, например, пьезоэлектрических преобразователей, перемещение труб через ванну, отличающийся тем, что поверхностный слой воды, заполняющий иммерсионную ванну и соприкасающийся с контролируемой поверхностью трубы, перемещают путем подачи в иммерсионную ванну дополнительно струи воды при помощи сопла, установленного эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью V_в, превышающей скорость перемещения трубы V_тр и скорости V_н всех остальных слоев воды через иммерсионную ванну на всю ее глубину Н для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

2. Устройство для ультразвукового контроля труб, содержащее иммерсионную ванну, механизм заполнения иммерсионной ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, отличающееся тем, что оно содержит сопло, установленное эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое дополнительно подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды со скоростью V_в, превышающей скорость V_тр движения трубы через иммерсионную ванну и скорости V_м всех остальных слоев воды на всю глубину H иммерсионной ванны для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.