TEST DI ONDE GUIDATE: ORA TROVARE UN AGO IN UN PAGLIAIO

Il test a onde guidate, o GWT, utilizza ultrasuoni a bassa frequenza che operano tra 20 e 150 kHz rispetto alla gamma di frequenze MHz per gli ultrasuoni convenzionali utilizzati per i controlli dello spessore. Ciò consente agli ultrasuoni di essere trasmessi lontano dall'utensile e assialmente lungo il tubo in GWT. Quando questo ultrasuono trasmesso incontra un cambiamento nella sezione trasversale, il cambiamento nell'impedenza acustica di questa regione fa sì che un'eco del suono ritorni allo strumento per il rilevamento. Utilizzo delle saldature su un tubo per la calibrazione e il confronto amplità di altri segnali a queste saldature, è possibile indicare la gravità dell'eventuale corrosione rilevata. Inoltre, utilizzando ulteriori metodi avanzati come le tecniche di imaging C-scan e, nel caso di Eddyfi Technologies, un esclusivo metodo di messa a fuoco secondaria, è possibile fornire il posizionamento angolare e l'estensione circonferenziale. La maggior parte dell'esperienza e dell'uso delle onde guidate è stata per il LongRange Ultrasonic Testing (LRUT). Frequenze inferiori (20-50kHz) vengono utilizzate per lo screening di condotte con portate superiori alle decine di metri raggiunte. Questi metodi e le procedure per questo tipo di ispezione sono ben consolidati e implementati all'interno dell'industria con standard globali pubblicati, inclusi standard internazionali come ISO 18211. Tuttavia, le onde guidate non riguardano solo LRUT, come dimostrato in questa applicazione per l'ispezione di aste di perforazione .

1. LA SFIDA
   —
   Esplora l'applicabilità di una soluzione di test a ultrasuoni a lungo raggio per intervalli più brevi come l'ispezione da saldatura a saldatura o flangia tflange.
2. LA SOLUZIONE
   —
   Uno strumento migliorato e un segnale-rumore migliorano la sensibilità, la rilevabilità e il posizionamento dei difetti, rendendo possibile la valutazione su un intervallo più breve.
3. I VANTAGGI
   —
   Il principio e la sensibilità sono trasferibili ad altre dimensioni e materiali dei tubi come potenziale soluzione da considerare per altre importanti sfide di ispezione all'interno di altri settori.

La sfida

Questa applicazione esplora l'uso delle onde guidate per i test a ultrasuoni a medio raggio, o MRUT, in cui vengono impiegate frequenze superiori a 100kHz. A queste frequenze, vi è una migliore risoluzione grazie alla minore durata dell'impulso dell'ultrasuono 1 trasmesso. Uno strumento e un rapporto segnale-rumore migliorati consentono una migliore sensibilità, rilevabilità e posizionamento dei difetti, rendendo possibile l'ispezione su un intervallo definito più breve, ad es.ample, saldatura a saldatura o ispezione da flangia a flangia in cui le lunghezze di prova sono fino a 15 metri (50 piedi) a seconda delle condizioni. Un cliente ha fornito un tubo di calibrazione utilizzato per il pretest dell'apparecchiatura di ispezione NDT per il test del montante di perforazione. Il tubo aveva un diametro di 114 millimetri (4.5 pollici) e uno spessore della parete di 80 mm (8.56 mm/0.337 pollici). La lunghezza del tubo era di 1.83 metri (6 piedi) e presentava otto fori praticati da 1.5 millimetri (1/16 di pollice) a 45° in diverse posizioni angolari e una separazione di 76 millimetri (3 pollici) lungo il tubo. C'era un'area assottigliata del tubo in cui lo spessore era stato ridotto gradualmente di un massimo di 1.5 millimetri (1/16 di pollice) su una lunghezza di 76 millimetri (3 pollici). Uno schema e una fotografia del tubo di prova sono mostrati in Figura 1. Un primo piano dei difetti inclusi nel tubo è mostrato in Figura 2, mostrando il diametro dei fori e l'area assottigliata.

La soluzione

Il sistema di onde guidate Sonyks™ (Figura 3) è la prima apparecchiatura sul mercato a utilizzare metodi di trasduzione piezoelettrica e magnetostrittiva per generare onde guidate. Entrambi i metodi hanno pro e contro, con i trasduttori piezoelettrici che sono i più adatti e ottimali per l'ispezione di tipo LRUT e tubi di diametro maggiore. In confronto, i trasduttori magnetostrittivi sono ottimali per tubi di piccolo diametro e si espandono in alte frequenze come MRUT.
I collari magnetostrittivi sono costituiti da una striscia magnetica e da una bobina trasduttore elettromagnetico acustico (EMAT) alloggiata in un clamp. La coppia viene utilizzata per fornire l'accoppiamento meccanico durante l'induzione degli ultrasuoni nel tubo. In passato ci sono state diverse limitazioni all'utilizzo di onde guidate magnetostrittive, in particolare la necessità di incollare la lamina al tubo e la difficoltà nell'estrarre le informazioni di flessione dai dati raccolti. Questi problemi sono stati superati con i Sonyks Magnetotools risultando in un low-profile collare semplice, come mostrato in Figura 4.
Il rapporto segnale-rumore migliora alle frequenze più alte e il suo basso profile rendono questo strumento ideale per l'ispezione di tubi di piccolo diametro (40-200 millimetri/1.5-8 pollici) con gioco radiale limitato.
Per questa ispezione è stato utilizzato lo strumento Magneto-tool ASME da 128 millimetri (100 pollici) a 4 kHz con software Sonyks. A causa della breve durata del sample, lo strumento è stato posizionato all'estremità del tubo in modo tale che l'estremità del tubo si trovasse nella zona morta dei dati facilitando l'interpretazione. Sul campo, le lunghezze dei tubi sarebbero normalmente più lunghe. Lo strumento sarebbe situato a circa un terzo lungo la lunghezza. Era possibile ispezionare avanti e indietro contemporaneamente.
Grazie alla nuova metodologia di raccolta dei dati, è stata utilizzata una combinazione di Full Matrix Capture (FMC) e chirp a banda larga. I dati sono stati raccolti utilizzando lo strumento Sonyks e l'interpretazione è stata eseguita sullo schermo integrato utilizzando il software Sonyks. Una volta completata la raccolta dei dati, tutti i dati sono stati acquisiti, anche la messa a fuoco secondaria.
Nell'interpretazione, il rapporto segnale-rumore su questo sample era eccellente, ed è stato possibile rilevare tutti i difetti all'interno della sample. La durata dell'impulso della raccolta non era abbastanza breve per risolvere singolarmente tutti e otto i difetti. L'immagine C-scan mostra sei macchie di colore corrispondenti alla posizione degli otto difetti. Tuttavia, è evidente che questi sei punti ruotano attorno al tubo esattamente nello stesso schema e posizione dei difetti nel tubo. È stato inoltre possibile rilevare l'assottigliamento del tubo tra 1.29 e 1.37 metri (5 e 5 piedi 3 pollici) dal dato dell'estremità del tubo. Quest'area è una banda nel C-scan che è completamente circonferenziale attorno alla circonferenza. I dati visualizzati nel software sono visualizzati nella Figura 5.
La messa a fuoco secondaria è stata utilizzata per vedere se si potevano distinguere ulteriori informazioni e la risoluzione dei difetti e, alterando la lunghezza focale e la distanza focale dei dati, è stato possibile view ciascun difetto a turno e mappare la rotazione di tutti e otto i difetti attorno al tubo da 0° a 315°. Questi grafici di messa a fuoco sono visualizzati nella Figura 6.
In questo example, il rapporto segnale-rumore dello strumento era eccellente, tanto che era possibile trovare un foro di 1.5 millimetri (1/16 di pollice) su un diametro di 114 millimetri (4.5 pollici). Ciò equivale allo 0.4% CSA.
Il test mostra che Sonyks con gli strumenti Magneto ad alta frequenza ha il potenziale per trovare difetti localizzati molto piccoli (1.5 mm o 1/16 di pollice) in un intervallo di ispezione definito. Dai risultati, si prevede che per un tubo pulito questa sensibilità potrebbe essere applicabile lungo una lunghezza del tubo fino a 12 metri (36 piedi) ispezionando i raccordi saldatura a saldatura, flangia a flangia o presa a presa l'applicazione più appropriata.

Figura 4: Sonyks Magneto-strumento per tubo di diametro 100mm/4 pollici e frequenza di prova 128kHz. Lo strumento è leggero, basso profile e può essere installato rapidamente.

Figura 5: A-scan e mappa a colori dei dati che evidenziano i difetti del tubo. Le macchie colorate corrispondono ai difetti. La rotazione di questi punti coincide identicamente con la rotazione dei difetti sul tubo.

Figura 6: La messa a fuoco mostra la rotazione dei difetti con distanza da 0° a 315°

I vantaggi

Sebbene questo tubo sia stato progettato come tubo di prova per la calibrazione per l'ispezione del montante di perforazione, il principio e la sensibilità sono trasferibili ad altre dimensioni e materiali del tubo come potenziale soluzione da considerare per altre importanti sfide di ispezione nell'ambito dell'industria energetica, chimica, alimentare e persino farmaceutica .
Per esempioample, particolarmente interessante sarebbe ispezionare tubi in acciaio inossidabile dove la corrosione da attacco di cloruri o corrosione microbiologica indotta può portare a corrosione molto localizzata. La metodologia MRUT è in grado di rilevarlo durante l'ispezione del tubo sezione per sezione.
Inoltre, un'ispezione mirata del cavallotto clamps di MRUT è un'altra area di interesse evidenziata dal settore. Tubo piccolo diametro clamps sono difficili da ispezionare. L'uso di MRUT annullerebbe la necessità di interferire sollevando o utilizzando la radiografia.
Infine, un'ispezione delle interfacce aria-suolo in cui i primi centimetri di ispezione sono importanti per rilevare la corrosione è un altro esempioample di utilizzare gli attributi di questa tecnica.
Pertanto, l'ispezione mirata su qualsiasi tubo di piccolo diametro da 40 a 200 millimetri (da 1.5 a 8 pollici) sarebbe interessante per questa tecnica.
Per ulteriori discussioni e informazioni, vi preghiamo di contattarci.

Le informazioni contenute in questo documento sono accurate al momento della sua pubblicazione. I prodotti effettivi possono differire da quelli qui presentati.
© 2022 Tecnologie Eddyfi. Sonyks, FOCUS+, Multi-Mode, Teletest e i loghi associati sono marchi o marchi registrati di Eddyfi negli Stati Uniti e/o in altri paesi. Eddyfi Technologies si riserva il diritto di modificare le offerte e le specifiche dei prodotti senza preavviso.

        www.eddyfi.com
info@eddyfi.com
2022-04

Documenti / Risorse

Eddyfi Technologies ha guidato i test delle onde ora alla ricerca di un ago in un pagliaio [pdf] Istruzioni Test dell'onda guidata ora Trovare un ago in un pagliaio, Test ora Trovare un ago in un pagliaio, Onda guidata Ago in un pagliaio, Ago in un pagliaio, Pagliaio

Riferimenti

• Manuale d'uso