Zautomatyzowane badania systemami PA+TOFD – wdrażanie i zastosowania

• Autorzy: Śliwowski Marek

Identyfikatory

DOI

10.26357/BNID.2022.007

Warianty tytułu

EN

PA+TOFD testing by automated UT systems – implementation and applications —

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem referatu jest prezentacja prac wdrożeniowych automatycznych systemów ultradźwiękowych PA+TOFD, dedykowanych do badania doczołowych złączy spawanych o zakresie grubości od 6 do 40 mm na obiektach ze stali węglowych - płaskich oraz na rurociągach w zakresie średnic DN od 500 do 1400 mm. Implementacja kombinowanych technik cyfrowych PA (Phased-Array – zastosowanie głowic wieloprzetwornikowych dających informację z całej objętości złącza) oraz TOFD (dyfrakcyjna technika czasu przejścia – komplementarne przeszukiwanie objętości spoiny) pozwala na cyfrowe zobrazowanie oraz cyfrowy zapis pełnych wyników ba dania w całej długości i objętości złącza spawanego i została znormalizowana, w zakresie badania wyrobów spawanych, oddzielnie w dokumencie PN-EN ISO 13588 dla techniki PA oraz w PN-EN ISO 10863 - dla techniki TOFD. Cyfrowe techniki badawcze pozwalają na łatwe automatyzowanie procesu, z wykorzystaniem skanera prowadzącego głowice, z możliwością ręcznego (badanie pół-automatyczne) lub zmechanizowanego (badanie automatyczne) prowadzenia wzdłuż badanego złącza. Przywołane normy umożliwiają charakteryzowanie i klasyfikację wskazań ech odbitych i/lub dyfrakcyjnych oraz obwiedni echa uzyskiwanych głowicami PA oraz TOFD dla uzgodnionego poziomu badania (A, B lub C). Skutkuje to w każdym przypadku koniecznością przygotowania pisemnej procedury badania, odpowiednich próbek odniesienia określonych tymi normami oraz przeprowadzenia badań kwalifikacyjnych, a także wykonania badań pilotowych/porównawczych na próbkach o znanych rozmiarach wad i lokalizacji. W referacie przedstawiono doświadczenia z procesu wdrażania systemu PA+TOFD oraz badań dla złączy spawanych z pełnym przetopem.

EN

The paper presents implementation works of automated ultrasonic systems using PA+TOFD technique and dedicated to ultrasonic inspection of butt flat as well as girth welds on pipelines in the range of diameter DN 500 1400 mm and thickness from 6 to 40 mm. Implementation of combined digital techniques PA (Phased-Array technique– applies multitransducer probes scanning full weld volume) and TOFD (Time Of Flight Diffraction technique – complementary scanning of weld volume applying diffracted signals) allows for digital display and recording of full digital inspection results along weld length and cross-section. Both techniques are standardised in weld sector in separate documents EN ISO 13588 for PA technique [2] and EN ISO 10863 - for TOFD technique. Digital testing techniques can easy subjected to automation process and using mechanical scanner guided manually – the semi-automated testing or by mechanised scanner – the full automated inspection be realised. The above-mentioned standards allow to characterisation and classification of reflected and diffracted echoes and its envelopes for PA and TOFD probes preserving agreed testing level (A, B or C). It results in each case of testing the necessity of written procedure/instruction preparation, the special reference blocks and qualification procedure under agreed testing level performance. To confirm the reliability of implemented testing PA+TOFD technique the validation tests on special specimens with known localisation and flaw sizes have been done.

Słowa kluczowe

PL

system phased-array; technika TOFD; badanie zautomatyzowane; badanie półautomatyczne; złącza spawane

EN

phased-array; TOFD; semi testing; automated testing; mechanized weld testing

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Badania Nieniszczące i Diagnostyka
• Rocznik: 2022
• Tom: 1-4
• Strony: 50--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Śliwowski Marek

• NDTEST Warszawa

Bibliografia

• [1] M. G. Silk: Accurate crack depth measurements in welded assemblies, Eighth World Conference on Nondestructive Testing, September 1976.
• [2] Mackiewicz S., Górzny J., Kiersnowski M., Pawłowski Z., Ultrasonic detection and depth measurement of cracks in thick welds., XI World Conference on Non-Destructive Testing, Las Vegas 1985.
• [3] Ed Ginzel: Ultrasonic Time of Flight Diffraction Book – 1st Edition, 2012, Eclipse Scintific, 260 pages.
• [4] Ed Ginzel: Phased Array Ultrasonic Technology - 2nd Edition 2019, Eclipse Scintific, 362 pages.
• [5] Ed Ginzel: Automated Ultrasonic Testing of Pipeline Girth Welds - 2nd Edition 2020, Eclipse Scintific, 322 pages.
• [6] M. Śliwowski: Podstawy zawansowanej technologii phased-array. Podstawy i zastosowania, wydanie 1, Warszawa 2021 stron 473.
• [7] M. Śliwowski: Zmechanizowane badanie ultradźwiękowe złączy spawanych techniką wielogłowicową (TOFD+PE), Nieniszczące Badania Materiałów, Zakopane 2013.
• [8] PN-EN ISO 13588:2019-04:2011, Badania nieniszczące spoin. Badania ultradźwiękowe. Stosowanie zautomatyzowanej techniki głowicy mozaikowej.
• [9] PN-EN ISO 10863:2011: Badania nieniszczące złączy spawanych. Badania ultradźwiękowe – Zastosowanie techniki dyfrakcji fal ultradźwiękowych (TOFD).
• [10] PN-EN ISO 19285:2017-11, Badania nieniszczące spoin. Technika ultradźwiękowe techniką głowicy mozaikowej (PAUT). Kryteria akceptacji.
• [11] PN-EN ISO 15626:2014-01, Badania nieniszczące spoin. Technika czasu przejścia wiązki dyfrakcyjnej (TOFD). Poziomy akceptacji.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).