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PIPEWIZARD超声相控阵管道环焊缝检测系统
PIPEWIZARD超声相控阵管道环焊缝检测系统
订货号： MM-63675-00
产地： 日本
品牌：
开发编号： N
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产品描述：

 
自动超声相控阵管道环焊缝检测系统
扫查速度快：100毫米/秒
对915毫米（36英寸）管道的检测，焊缝到焊缝的时隙少于4分钟
应用灵活，适用于不同的管径、壁厚以及焊缝坡口
运行成本低
可靠性高
特殊扫查效果极佳
PipeWIZARD®
环焊缝检测系统概述
天然气管道是由高强度钢制成，通常要在接近其屈服强度的情况下工作。管道在现场用环焊对接，通常采用自动焊接系统。随后，对管道进行快速的探伤检测、涂漆、掩埋。 由于施工周期的要求，需对焊缝进行快速的缺陷检测及分析。
今年来， 自动超声检测技术（AUT）已开始取代了传统的射线成像术，成为世界上常用的管道焊接检测方法。 自动超声检测技术之所以能广泛普及，其主要原因是AUT的缺陷检测能力更强、缺陷尺寸定量更精确，从而使焊缝的不合格率更低。
制约天然气管道施工周期的几项特殊因素为：
时间：在陆上，检测周期（安装扫查器、扫查、返回、拆卸扫查器、移至下一个焊缝）在４分钟以内。
在海上，允许的检测时间仅为２分钟，但不必移动扫查器。
数据分析：须在设备移至下一个焊缝前对刚刚检测到的数据进行分析。这意味着，几乎要实时地评估焊缝是否合格。
数据存储： 为了便于监管，须在检测周期内对数据进行保存。
AUT技术可克服以上所有的制约因素，对焊缝进行检测。
规范
包含平底孔（FBH）和其它参考反射体的校准试块（ASTM 1997）
1998年， ASTM（美国实验与材料协会）发布了E-1961-98规范。该规范涉及了环焊缝自动超声检测的主要方面：分区、快速数据判读、特殊校准试块以及配置步骤。E-1961规范专用于工程临界分析（ECA）。同样，在1999年，美国石油学会（API）公布了第19版标准1104，其中包括环焊缝的机械超声检测技术和射线成像术。
所有PipeWIZARD®产品均符合ASTM E-1961规范，由此推断，也符合API标准1104。此外，PipeWIZARD产品还符合海上自动检测规范DNV2000 OS-F101。 某些情况下，公司的技术指标可能高于这些规范，通常是为了提高定量的精确性或达到更好的分辨率。
AUT技术的优势和主要功能
在全球范围内，在对管道环焊缝检测中，AUT技术正在逐渐取代射线技术。常规AUT技术的优势十分显著：
无辐射危害。
更好地监控焊接进程，降低了焊缝的不合格率。
对较大的缺陷使用ECA验收，也能降低不合格率。
检测速度更快。
特别的输出显示，便于快速、可靠的数据判读。
总之，相比射线成像技术，陆上机械超声检测技术具有更理想的解决方案、更低的焊缝不合格率。
相控阵环焊缝检测的优势
相控阵相比常规AUT更具优势：
更小和更轻的探头盘，　其尺寸还可进一步减小（可降至50.8毫米，即2英寸）。
仅改变焊导带、设置文件和楔块，即可用一台PipeWIZARD®对直径从50.8毫米至1422.4毫米（2英寸～56英寸）的管道进行检测。
标准PipeWIZARD可扫查6毫米至50毫米（0.25英寸～2英寸）壁厚的管道。
更多的扫查分区，以便得到更好的检出率，并测量缺陷在垂直方向的尺寸。
由于探头盘较窄，每次扫查可以节约几秒钟时间。
通过调用适当的设置文件，可以检测任何形状的焊缝坡口、不同的管径及壁厚。
可将阵列编程，利用底面回波进行实时耦合校验。
设置向导可以进行自动设置。
特殊应用（见下页）。
近乎实时的输出显示
滚动显示便于操作人员快速判读和分析检测数据。
焊缝被"剖开"，可显示上游侧和下游侧。
每个区域由一个带有波幅和传播时间（TOF）的双闸门带状图显示。
B扫描显示并识别焊根区域和焊冠区域的多孔性缺陷。
TOFD显示选项改进了对任意朝向的缺陷的检测和定量。
屏幕右侧的彩色带状图显示耦合状态。
可用通道多达128个。

19.1毫米校准试块中J斜面焊缝坡口的分区
什么是相控阵？
相控阵使用电子控制声束成形的原理，生成和接受超声波。通过单独延时、激励阵列中的每个晶片，相控阵可以在大角度范围内发射声束，并进行大范围的聚焦。
仅用两个阵列所生成的一系列聚焦法则，即可对焊缝进行类似于常规超声的检测，而且更具有灵活性。 检测系统的设置是通过加载一个设置文件，而不是调整探头的位置。 利用电子扫查技术，用户可以自行定制焊缝检测，包括多角度TOFD、高级成像、高分辨率检测。
自动判读软件

带缺陷等焊缝输出显示
缺陷分析
波幅数据标有不同颜色，可在有信号超出拒收阈值时提醒用户。
可通过计算探测出缺陷的区域数量，快速对缺陷进行定量。
在屏幕上可直接计算缺陷的长度。
缺陷在焊缝中的位置可根据传播时间的信息（彩色条）确定。
通过波幅、区域和各分区内的传播时间数据，以及TOFD，可对缺陷进行定性。
使用两个分别位于焊缝两侧、60个晶片的阵列，可进行完整的分区检测。 使用相同的阵列或专门的探头，可进行TOFD和其它扫查。探头盘的设计可安装附加的横向检测探头。 此外，还可使用其它的定量技术，如：TOFD或波幅技术。
焊缝检测
搭焊类型：
周向焊
管径：
50.8毫米～1422.4毫米（2英寸～ 56英寸）
厚度：
6毫米～50毫米（针对厚壁管道的选项）
焊缝坡口：
CRC-Evans、J斜面及其其它坡口（包括手动焊缝）

环形扫查器的覆盖范围为50.8毫米～406.4毫米（2英寸～16英寸）
校准
校准试块比较复杂，它带有一些反射体，用来模拟通常现场可能出现的缺陷。针对CRC-Evans坡口，试块中带有以下反射体：
用于检测焊根和焊冠区域的刻槽
用于钝边、填充和热焊区检测的斜平底孔
用于定位的垂直通孔
超声分区
在焊缝的根焊区、钝边区、填充区和热焊区，按每1至3毫米深度划分区域。
为使覆盖率达到100%，应在焊缝的上下游进行检测。
每个焊缝分区的检测方式为脉冲回波法或串列法。
不同分区的波束之间相互重叠很小。
可精确地定量仅出现在一个分区内的2毫米或更小的反射体。
每个通道使用能同时测量波幅和传播时间的双闸门。
典型的焊接缺陷
未熔合（表面或近表面）
未焊透
中线凝固裂纹
焊冠和填充区的气孔
过低
缺火
烧穿
焊根气孔
焊根咬边
特殊应用
厚壁管
小直径管
包覆管
无缝钢管
束管
立管
双管搭接焊
复杂的焊缝坡口
应用实例
PipeWIZARD®迄今为止已经在陆上和海上完成了20多万次的焊缝扫查检测。对其应用最多的项目是Saipem公司的Blue Stream项目，共完成了65000个焊缝的130000次扫查，以及4000公里长的中国WEPP项目。
在Blue Stream项目中，PipeWIZARD连续运作了数月，期间没有停工。无论气候炎热还是寒冷，也无论工作环境潮湿、多盐，还是干燥，PipeWIZARD均能良好运作。
PipeWIZARD®的特色
实时显示和数据分析。
自动数据记录。
TOFD扫查，可提高检出率和尺寸定量能力。
缺陷定量测量精确到一个分区队深度（1毫米～3毫米），如应用TOFD，则精度更高。
精确测量缺陷长度
焊缝熔合线或中心线上的缺陷定位。
正确的缺陷表征。
针对特定缺陷的特殊扫描：B扫描用于气孔缺陷；串列探头用于中线裂纹检测。
可选顶视图、侧视图或端视图，或交替显示视图。
displays
PipeWIZARD®系统技术规格
系统说明
小尺寸探头盘可容纳两个线性阵列
机械驱动轮嵌入焊导带。
大号脐带缆线将探头、编码器、电源和耦合管连接到仪器上。
仪器操纵台，包含计算机、脉冲发生器和电机驱动单元。
耦合剂容器、泵及耦合液回收装置。
探头盘
探头盘容纳两个线性阵列。
也开使用用于横向检测或TOFD（衍射时差）检测的附加模块。
耦合液由水泵提供，气候寒冷时使用甲醇水溶液。
提升杆可快速旋转，避免设备受到意外损坏。
编码器在焊导带上转动，给出周向位置。
circumferential position.
仪器
仪器由以下部分组成：
电机驱动单元
Tomoscan FOCUS™ 32:128相控阵单元
工业计算机
专用PipeWIZARD®软件，用于数据采集、分析和报告
当波幅超越报警门限时，自动标记缺陷，提醒操作人员
检测报告，以及适合用户要求的缺陷列表
实时将数据自动储存到两个不同的存储介质内
PipeWIZARD®扫查器
管道直径：
50毫米～1424毫米（2英寸～56英寸）
管道壁厚：
6毫米～50毫米（0.25英寸～2英寸）
（可能需要用到额外探头）
阵列：
２个线性阵列，7.5 Hz，60个晶片
扫查速度：
100毫米/秒（4英寸/秒）
扫查器尺寸（宽x高x厚）：
120毫米x250毫米x75毫米（4.7英寸x9.8英寸x3英寸）
扫查器重量：
2公斤（4.4磅）
附加的探头盘插座：
可供４对用于横向缺陷或附加扫查的常规探头使用。
焊缝坡口：
所有普通焊缝坡口：CRC-Evans型、J型、手工焊、V型、双V型、X型等。（原则上包括任何焊缝坡口）
探头盘重量（典型）：
18公斤（39.7磅）
超声
方法：
根据规定，使用多通道分区扫查或自行定义的扫查。
分区尺寸：
增加分区的数量，可使分区尺寸少于１毫米。 （每个视图的最大分区数量为32，4个视图总共可包含１２８个分区。）
ASTM E-1961的典型分区尺寸为1毫米～3毫米。
设置：
加载设置文件，自动设置
自动设置：
根据焊缝坡口CAD文件，或根据预先定义的焊缝坡口文件及相应参数。
显示：
1. 常规双闸门带状图显示；或
2. 增加分区数目，以提高缺陷定量的精度；或
3. 多个Ｂ扫描，以提高缺陷定性的能力；或
4. 自定义的视图组合。 包括耦合和周向位置通道，推荐使用TOFD。
校准及规范：
ASTM E-1961、API标准1104、DNV2000-OS-F101或自定义技术规范
附加模块：
用于横向缺陷、壁厚和自定义扫查。
脐带电缆
长度：
通常25米（80英尺）
直径：
铠装电缆，5厘米（2英寸）
内容：
128路超声、１路电机驱动、１路编码器、１路水耦合管
相控阵
仪器：
标准Tomoscan FOCUS™ 32:128单元（32个同时的脉冲发生器，128通道）
带宽：
1 MHz～20Hz
最大脉冲速率：
20 kHz PRF
脉冲发生器延迟：
0 µs～25 µs可调，增量为2 ns
脉冲输出：
波幅50 V～200 V；宽度20 ns～500ns
接收器延迟：
0 µs～25 µs可调，增量为2 ns
接收器DAC：
求和前每个晶片斜率达30 dB/µs
输入滤波器：
４个用户可选范围：无、500 kHz～5 MHz、2 MHz～10 MHz、5 MHz～15 MHz
输入阻抗：
50 W
检测模式：
脉冲回波、一发一收（可编程）
动态范围：
56 dB/每通道
计算机接口：
RS-232接口和以太网标准接口
聚焦法则存储：
多达1024个不同的法则
电源要求：
85 V～265 V，47 Hz～63 Hz
操作温度范围：
0°C～50°C（32ºF～122ºF）
 
 
 
 
 


品牌简介

日本奥林巴斯日本奥林巴斯
奥林巴斯创立于1919年，1920年在日本第一次成功地将显微镜商品化；在癌症防治领域起着极其重要作用的内窥镜，也是在1950年由奥林巴斯在世界上首次开发的。迄今为止，奥林巴斯…奥林巴斯创立于1919年，1920年在日本第一次成功地将显微镜商品化；在癌症防治领域起着极其重要作用的内窥镜，也是在1950年由奥林巴斯在世界上首次开发的。迄今为止，奥林巴斯株式会社已成为日本乃至世界精密、光学技术的代表企业之一，事业领域包括医疗、生命科学、影像和产业机械。奥林巴斯从创业的当初起，就一直以全球性视野挑战新价值的创造。自上个世纪60年代从美国、欧洲开始，不断积极地推进全球化战略，在数码照相机为首的影像业务领域和消化系统内窥镜等医疗业务领域，以保持高品牌力的企业在世界市场上赢得了广泛认同。
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