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添加时间：2010-10-25 编辑：X022 阅读：次
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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
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。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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
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| 产品名称 | 产品简介 | 产品编号 |
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| PIPEWIZARD超声相控阵管道环焊缝检测系统 | MC-09135-00 |
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