неконтрольована зона. Крім того, при контролі труб контактні поверхні п'єзоперетворювачів необхідно притирати з відповідним радіусом кривизни.
В останні роки для контролю стикових зварних з'єднань труб все ширше стали використовувати роздільно-суміщені п'єзоперетворювачі «хордової» типу, виготовлені, наприклад, НВП «Политест» (Г.А. Гіллер, Л.Ю. Могільнер ). Ці п'єзоперетворювачі дозволяють за рахунок розбіжності ультразвукового пучка в межах товщини стінки забезпечити практично рівномірний (з однаковою чутливістю) прозвучу всього перерізу зварного шва прямим променем і значною мірою позбутися перешкод, що виникають при використанні суміщеного перетворювача: сигналів від нерівностей валиків підсилення; сигналів, порушуваних поверхневими хвилями; ревербераційних шумів суміщеного пьезопреобразователя.
Такі умови контролю забезпечуються тому, що призми роздільно-суміщеного пьезопреобразователя нахиляють в просторі по відношенню до осі труби під певними кутами, а відстань між ними 2L (довжина хорди) вибирають із співвідношення 2L =, де R і - відповідно радіус кривизни зовнішньої поверхні і товщина стінки труби.
Контроль зварних стиків труб за допомогою роздільно-суміщеного пьезопреобразователя хордової типу виробляється шляхом переміщення пьезопреобразователя тільки уздовж зварного стику, одночасно здійснюючи при цьому незначні (до ± 2 мм) зворотно-поступальні переміщення. Контроль виконується з кожного боку зварного шва.
Різноманітність методичних прийомів ультразвукового контролю різних деталей і елементів обумовлюється різноманіттям їх конструктивного виконання. Для найбільш відповідальних деталей і елементів нафтогазового обладнання розроблені відповідні технологічні інструкції, які регламентують методику їх контролю (наприклад, стовбурів вертлюгов, осей Кронблоки, замків бурильних труб, валів турбобуров та ін.).
Для механізованого контролю магістральних трубопроводів застосовують внутрішньотрубної прилади-дефектоскопи, мають велика кількість перетворювачів, розташованих по колу з певним кроком (зазвичай 8 мм). Вимірювально-реєструюча система таких приладів виробляє цикли вимірювань через кожні 3 мм по ходу руху, завдяки чому в межах контрольованої ділянки трубопроводу виконуються мільйони вимірювань. Обробка результатів вимірювань на комп'ютері дозволяє виявити ділянки трубопроводу з утонением стінок і наявністю зовнішніх і внутрішніх дефектів.
Ультразвукові товщиноміри призначені в основному для визначення товщини виробу і, на відміну від дефектоскопів, мають істотно більш простий пристрій, менші габарити і масу. Наприклад, у них відсутні блоки тимчасової регулювання чутливості, автоматичного сигналізатора дефектів та ін. При контролі товщини конструкцій, що зазнали сірководневого розтріскування або розшарування, а також виготовлених із сталей з великим вмістом сульфідних включень, розкатів та ін., Часто відбуваються помилки, так як більшість товщиномірів визначають товщину виробу по прийшов перший сигналом від дефекту або розшарування. Тому найбільш досконалі моделі ультразвукових товщиномірів забезпечуються екранами, на які виводиться розгортка типу А. Це дозволяє виявити донний сигнал і відрізнити його від сигналу від розшарування.
Більшість моделей товщиномірів поряд з товщиною дозволяє вимірювати також і швидкість поширення або час поширення УЗ хвилі. Точне вимірювання цих параметрів дозволяє використовувати ультразвукові товщиноміри також і для інших цілей: наприклад, для експрес-аналізу марки металу за швидкістю поширення в ньому ультразвуку. Перспективним також є застосування високоточних товщиномірів для контролю напруженого стану і зусилля затягування болтів відповідального обладнання і агрегатів.
Відомо, що внаслідок акустопружності ефекту швидкість поширення УЗ хвилі залежить не тільки від матеріалу об'єкта, але і від його напруженого стану. При одноосьовому напруженому стані і незмінній температурі завдання контролю різко спрощується. Так, за відомим часу поширення УЗ імпульсу на довжині болта в незатянутой t і затягнутому t0 стані напругу можна розрахувати за формулою
,
де Е-модуль пружності матеріалу болта,
- акустопружності?? оеффіціент поширення УЗ хвиль;
К - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу напружень в гладкою і різьбовий частинах болта:
,
Де l - загальна довжина болта;
- довжини гладкого і нарізаного ділянок;
- їх діаметри
Зусилля затягування болта визначають за формулою:
Такий підхід до визначення F3 є в даний час найбільш поширеним [6].
4. Ультразвуковий внутрішньотрубної дефектоскоп для прямого високоточного виявлення тріщин на ранній стадії
Малюнок 8. Ультразвуковий дефектоскопа CD
Ультразвуковий дефектоскоп призначе...
