автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Исследование способов повышения достоверности и создание автоматизированных установок ультразвукового контроля сварных швов труб

Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО «СПЕКТР»

Исследование способов повышения достоверности и создание автоматизированных установок ультразвукового контроля сварных швов труб

Специальность 05.11.13. - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи УДК 620.179.16

Ткаченко Андрей Акимович

Москва 2004

Работа выполнена в НИИНК АО «Интроскоп», г. Кишинев, Республика Молдова

Научный руководитель: Доктор технических наук,

старший научный сотрудник Бобров Владимир Тимофеевич Официальные оппоненты:

Доктор технических наук Самокрутов Андрей Анатольевич

Кандидат технических наук Воронков Вадим Александрович

Ведущая организация:

Научно-производственный центр неразрушающего контроля «Эхо +», (123182, г. Москва, пл. Курчатова, 1, РНЦ «Курчатовский институт»)

Защита состоится 30 июня 2004 года в 10-00 часов на заседании

диссертационного Совета Д.520.010.01

ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР»

по адресу: 119048, г. Москва, ул. Усачева, д. 3 5, стр. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР»*

Автореферат разослан 26 мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Интенсификация разведки, добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья (нефти, нефтепродуктов, природного газа) потребовали расширения использования электросварных труб в качестве обсадных при обустройстве нефтяных и газовых скважин, прямошовных и спиральношовных труб большого диаметра при строительстве магистральных газонефтепроводов и наращивания объемов производства и повышения качества сварных труб.

Это стимулировало строительство высокопроизводительных трубоэлек-тросварочных агрегатов (ТЭСА), представляющих собой полностью автоматизированные станы с непрерывным циклом производства. Анализ схемы технологического потока ТЭСА показывает, что в процессе изготовления труба проходит несколько десятков технологических операций, в той или иной мере влияющих на качество сварного шва. Любые отклонения параметров техпроцесса сварки, а также исходного металла (ленты, штрипса, листа) от заданных требований влияют на возникновение дефектов сварного шва и прочностные параметры сварной трубы в целом. При этом важную роль в обеспечении оптимальных режимов сварки и качества сварного шва играют являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса методы и средства неразрушающего контроля (НК) качества сварных труб. Обеспечить высокую эксплуатационную надежность сварных труб можно только при 100 %-ном контроле с использованием комплекса высокопроизводительных методов и аппаратуры НК сварных швов.

В связи с этим в составе современных ТЭСА используются автоматизированные ультразвуковые (УЗ) установки, предназначенные для выявления дефектов в металле сварного шва. Однако достоверность применяемых способов и автоматизированных установок УЗ контроля не обеспечивают требований современного трубоэлектросварочного производства. Изменения в технологии производства труб, повышение параметров давления на действующих и вновь строящихся трубопроводах, оснащение ТЭСА автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУ ТП) потребовали проведения исследований и разработки новых методов и более совершенных средств НК, содержащих управляющие вычислительные комплексы (УВК). Поскольку при применении УВК, существенно расширяющих возможности УЗ контроля сварных швов труб, не всегда реализуются достижения информационных технологий, возникает необходимость разработки специальных алгоритмов для решения задач контроля.

В связи с этим настоящая работа посвящена исследованию способов повышения достоверности и созданию автоматизированных установок УЗ контроля сварных швов труб в потоке их производства. Цель работы

Целью работы является исследование способов повышения достоверности ультразвукового контроля сварных швов труб, выполненных различными методами сварки, теоретическое и экспериментальное обоснование параметров акустического тракта, а также создание компьютеризированной аппаратуры применительно к условиям автоматизированного контроля сварного шва труб в потоке ТЭСА.

Для достижения цели потребовалось:

1) выполнить теоретические и экспериментальные исследования по определению оптимальных условий формирования зоны контроля при автоматизированном контроле сварных швов прямошовных и спиральношовных труб;

2) разработать способы контроля состояния акустического контакта и автоматической регулировки усиления (АРУ) электронного тракта аппаратуры на основе использования последовательности эхосигналов от грата и валика усиления сварного шва;

3) разработать способы, алгоритмы и оборудование для автоматического распознавания типа выявляемых дефектов;

4) исследовать особенности регистрации эхосигналов от дефектов шва и способы формирования сигналов управления устройством слежения за сварным швом;

5) разработать структуру, аппаратную часть и программное обеспечение автоматизированных установок УЗ контроля сварных швов труб в потоке ТЭСА;

6) обеспечить внедрение автоматизированных установок УЗ контроля в поточных линиях ТЭСА различного типа.

Научная новизна

1. С целью идентификации зоны сварного шва рассмотрена задача об отражении УЗ импульса от стенки трубы, изготовленной контактной сваркой со снятым заподлицо гратом, при нормальном падении из жидкости.

2. На основе анализа случайных дискретных функций предложено использование последовательности эхосигналов от внутреннего грата сварного шва труб контактной сварки для регулировки параметров электронно-акустического тракта дефектоскопа и от дальней кромки валика усиления сварного шва труб электродуговой сварки для регулировки параметров электронно-акустического тракта дефектоскопа и для формирования управляющего напряжения устройства слежения за швом.

3. Предложен и реализован алгоритм расчета зоны контроля канала дефектоскопии сварных швов различного типа.

4. Предложена и экспериментально подтверждена методика распознавания типа выявленного дефекта сварного шва.

Защищаемые положения

1. Теория и методы идентификации эхосигналов от сварного шва труб с целью формирования управляющих сигналов для следящих устройств.

2. Способ контроля состояния электронно-акустического тракта и компенсации его нестабильности устройством АРУ на основе использования последовательности эхосигналов от грата и валика усиления сварного шва.

3. Способы регистрации эхосигналов от дефекта при использовании эхосигналов от дальней кромки валика усиления сварного шва труб в качестве опорных при наличии несинхронных помех на базе применения УВК.

4. Схемы прозвучивания и способы распознавания типа выявленного дефекта на основе изображения состояний группы приемников в виде сеток.

5. Граф-схема алгоритма работы процессора многоканального дефектоскопа.

6. Принцип построения аппаратно-программных комплексов для автоматизированного УЗ контроля сварного шва труб на базе промышленных компьютеров.

Практическая значимость

Предложенные способы повышения достоверности УЗ контроля использованы при создании автоматизированных установок УЗ контроля сварных швов труб в потоке производства. Установка УД-82УА в 1983 г. успешно прошла государственные приемочные испытания, была принята к серийному производству на заводе «Электроточприбор» ПО «Волна» и поставлена ряду трубопрокатных и металлургических заводов (Челябинскому трубопрокатному заводу, ОАО «Выксунский металлургический завод»). В 1990г. установка «УД-82УА» внедрена в шести линиях контроля сварного шва труб большого диаметра ОАО «Выксунский металлургический завод». Установка типа «НЗД-008» поставлена на экспорт в Румынию и эффективно эксплуатируется на заводе по производству сварных труб сваркой давлением (металлургический завод "TEPRO", г. Яссы). Установки «НКУ-108» и «НКУ-108М» для контроля спиральных швов труб в линии ТЭСА внедрены в 1995 и 1997 г.г. на предприятии «Хели-Тубе», г. Бухарест; Румыния. Установки «Интроскоп -01» для контроля сварных швов труб внедрены в 2002г. в ОАО «Выксунский металлургический завод» в линии производства сварных труб, изготовленных методом сварки давлением. Многоканальная аппаратура «Интроскоп-02», поставленная ОАО «Выксунский металлургический завод», подлежит внедрению в 2004 и 2005 гг. в составе 4-х установок автоматизированного УЗ контроля прямошовных сварных труб большого диаметра в линиях производства.

Апробация работы

Результаты работы докладывались: на 9-й - 12-й Всесоюзных научно-технических конференциях по неразрушающим физическим методам и средствам контроля (1981 - 1990 г.г.); на 13-й - 16-й Российских научно-технических конференциях по неразрушающему контролю и диагностике (1993 - 2002 г.г.); на 3-ей Международной конференции "Диагностика трубопроводов" (Москва, 2001г.); на 1-й национальной научно-технической конференции "Методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики" (Кишинев, 2003г.); на 4-й Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2003г.); 3-ей Международной конференции "Неразрушающий контроль и ТД в промышленности" (Москва 2004г.)

Материалы диссертации опубликованы в сборниках докладов конференций и журналах «Контроль. Диагностика» и «Дефектоскопия». На технические решения, реализованные в разработанных автоматизированных установках УЗ контроля сварных швов труб, получены 10 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Созданный генератор импульсов возбуждения, выполненный на уровне изобретения, вошел в блок технических решений, на который в 1985 г. была продана лицензия западногерманской фирме.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 140 наименований; содержит 72 иллюстрации и 1 таблицу и приложения. Общий объем диссертации составляет 200 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении отмечается актуальность исследования способов повышения достоверности и создания современных компьютеризированных средств УЗ НК сварных швов труб в поточных линиях их производства, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

В первой главе приведен анализ методов сварки труб различного назначения, особенностей дефектообразования при производстве электросварных труб и обзор состояния методов и аппаратуры ультразвукового контроля сварных швов труб в потоке производства. Отмечается, что большой вклад в становление и развитие УЗ дефектоскопии сварных соединений внесли и вносят в своих работах И.Н. Ермолов, А.К. Гурвич, Н.В. Химченко, Н.П. Алешин, В.А. Бобров, В.Т. Бобров, А.Х. Вопилкин, А.В. Малинка, А.А. Самокрутов, А.П. Стипура, В.А. Троицкий, В.Г. Щербинский, В.Д. Коряченко и др., которыми выполнены фундаментальные работы в области общей теории УЗ контроля сварных швов, разработаны новые методы обнаружения, измерения размеров и определения места расположения дефектов, разработаны установки и схемы контроля сварных соединений, исследованы методы и разработана аппаратура УЗ контроля сварных соединений с высоким уровнем структурных шумов.

Показано, что, несмотря на то, что в последние десятилетия прошлого века в создании неразрушающих методов и систем контроля достигнут значительный прогресс, многие задачи автоматизированного УЗ контроля сварных швов еще далеки от оптимальных решений. Это связано с тем, что изменения в технологии производства труб, повышение параметров давления на действующих и вновь строящихся трубопроводах, оснащение трубоэлектросварочных агрегатов автоматизированными системами управления технологическими процессами потребовали проведения исследований и разработки новых методов и более совершенных средств неразрушающего контроля.

На основании обзора известных работ рассмотрены факторы, влияющие на достоверность обнаружения дефектов сварных швов труб в процессе производства, определены, основные задачи, требующие проведения исследований и разработки установок автоматизированного контроля сварных швов труб.

1. Одним из факторов, влияющих на достоверность при автоматизированном ультразвуковом контроле, является непостоянство положения сварного шва движущейся трубы относительно УЗ преобразователей, что приводит к смещению зоны контроля канала дефектоскопа, определяемой длительностью строб-импульса и его задержкой относительно момента возбуждения ПЭП.

Металл движущегося сварного шва должен быть постоянно в пределах строб-импульса, однако это условие часто нарушается из-за случайных поперечных смещений шва относительно ПЭП. В известных установках для компенсации поперечных смещений шва используют устройства слежения за швом, то есть устройства поддержания оптимального расстояния по периметру трубы от оси шва до точки ввода сдвиговых волн в металл стенки (параметр Ьо). Работа датчиков слежения основана на разных физических принципах: механические щупы, УЗ струйные и вихретоковые преобразователи и другие. Практика экс-

плуатации установок показывает, что стремление стабилизировать с высокой точностью (до ± 1 тт) параметр Ьо не обеспечивает выполнение этого условия. Помимо механического перемещения постоянство положения строб-импульса нарушается из-за изменений угла ввода сдвиговых волн в металл стенки (угол а). Влияние дестабилизирующих факторов на угол а в основном сводится к изменению скорости УЗ колебаний в средах акустического тракта, например, из-за изменений температуры. Известны попытки осуществить термокомпенсацию сред, а также изменять угол а в зависимости от температуры, но они оказались неэффективными, так как кроме температуры существенно влияние и других факторов - химического состава металла стенки, текстуры и др.

Таким образом, для повышения достоверности контроля необходимо выполнить исследования и предложить способы, обеспечивающие управление положением строб-импульса при наличии поперечных смещений шва и изменений угла а.

2. На эффективность и достоверность автоматизированного УЗ контроля сварных швов труб существенно влияет стабильность акустического контакта. Анализ известных работ, посвященных вопросам определения и компенсации нестабильности акустического контакта ПЭП с поверхностью контролируемой трубы, и выполненные исследования позволили сделать вывод о первостепенном влиянии на флуктуацию амплитуды эхосигнала от дефекта шва контактной среды, в частности воды, и интерференции волн между поверхностями плоского контактного слоя жидкости (КСЖ), исследованной в работах Щербинского В.Г. и Могильнера Л.Ю. Кроме влияния КСЖ на стабильность вводимой и принимаемой энергии УЗ колебаний влияют несовершенства поверхности стенки и разброс структуры металла трубы.

В связи с этим остается актуальной задача поиска новых способов оценки качества акустического контакта и автоматической регулировки чувствительности всего тракта каждого канала дефектоскопа.

. 3. При контроле сварных швов различных изделий ручными дефектоскопами удается распознавать тип выявленного дефекта путем многоракурсного прозвучивания сварного шва. В установках автоматизированного контроля сварного шва труб в потоке ТЭСА часто используют две и более пары наклонных ПЭП, то есть прозвучивание металла шва и прием эхосигналов осуществляют в разных направлениях, что создает предпосылки для решения задачи распознавания типа выявленного дефекта. Для автоматизации процесса распознавания типа дефекта необходимо выбрать оптимальные схемы прозвучивания, разработать алгоритм и структуру управляющего вычислительного комплекса на базе современных информационных технологий.

4. При создании установок для контроля сварного шва труб со снятым гратом заподлицо отсутствует информационный сигнал о положении сварного шва, так как нет стабильной отражающей поверхности. При этом возникает необходимость выявления зоны тела трубы, содержащего сварной шов и слежения за ним в процессе контроля.

При контроле сварного шва труб с валиком усиления в процессе движения трубы имеется последовательность эхосигналов, среднее значение которой можно использовать для формирования управляющего напряжения устройства сле-

жения за швом. В этом случае устройство слежения компенсирует не только смещения шва, но и изменения угла а. Кроме этого, необходимо рассмотреть возможность использования эхосигналов А/с для формирования строб-импульса канала дефектоскопа.

В связи с этим возникает необходимость выполнения экспериментальных исследований с целью определения условий существенного уменьшения влияния ложных эхосигналов на результаты контроля шва и создания надежной системы слежения за швом, выполненным сваркой давлением и сваркой плавлением.

5. По результатам исследований необходимо разработать структурные схемы, аналоговые и цифровые узлы и блоки, алгоритмы и программное обеспечение специализированных установок УЗ контроля сварных швов труб.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований по определению особенностей контроля сварного шва труб наклонными совмещенными ПЭП и оценке влияния таких факторов, как изменение температуры и состояние акустического контакта на результаты ультразвукового контроля сварных швов труб. На основе теоретических работ Ермолова И.Н. и Гурвича А.К. уточнены условия оптимального ввода в металл стенки трубы пучка сдвиговых волн. Рассмотрен случай зигзагообразного распространения сдвиговой волны, введенной под углом 65°, при котором получен график функции А,>(Ь) (рис. 1) для цилиндрического отражателя (0 2 тш), расположенного по середине между поверхностями образца трубы (0 360, * 10 шш). Аа - амплитуда эхосиг-нала от отражателя, Ь — расстояние по периметру трубы от отражателя до точки ввода волн. Полученная зависимость позволяет обоснованно, исходя из соотношения геометрических параметров стенки трубы, размеров дефекта и параметров пучка сдвиговых УЗ колебаний, выбирать параметры зоны контроля (длительность по периметру трубы, допустимый диапазон изменения амплитуды эхосигнала от дефекта и др.)

Рис. 1. Зависимость амплитуды эхосигнала отдефекта в виде цилиндрического отражателя от расстояния Ь

Показано, что функция Ац(Ь) имеет осциллирующий характер и при использовании в качестве рабочего, например, 5го пика функции (5™ отражений пучка от стенок трубы) зона контроля по периметру трубы (рис. 1) примерно равна 20 шш на уровне 0,8 А^ща

Исследования влияния температуры окружающей среды показали, что при изменении температуры на +30°С относительно исходной (+20°С) параметр £„ для 5го пика изменяется на + 11%, что обусловлено суммарным влиянием температуры, выразившемся в изменении угла а. Показано, что при изменении температуры на +30°С угол от относительно номинального значения при +20°С увеличивается на + 4% (призма ПЭП выполнена из оргстекла), то есть реально имеет место осциллирующая функция А^Ь, а)

При контроле сварного шва труб с валиками усиления нормированной формы полезно сохранить направленность пучка сдвиговых волн, так как селекция эхосигналов от дефектов шва осуществляется по временному признаку при наличии последовательности эхосигналов Ак. Для этих труб использование 5го пика функции А£Ь, а) является предельным случаем.

При контроле сварного шва труб контактной сварки с толщиной стенки до 6 тт в ряде случаев, например, для труб с гратом на внутренней поверхности, отпадает необходимость использования осциллирующей функции А^,а), так как селекция эхосигналов от дефектов шва осуществляется по амплитудному признаку. Отсутствие осцилляции Аа) является признаком волноводного характера распространения сдвиговых волн в металле стенки трубы.

С помощью ряда экспериментов показано, что при необходимости можно сохранить направленность пучка сдвиговых волн в металле шва сварной трубы с толщиной стенки 4-12 mm. Но в этом случае для контроля всего сечения шва необходимо использование двух наклонных совмещенных ПЭП, установленных на одной стороне шва со смещением, при этом параметр Ь0 для каждого ПЭП необходимо регулировать раздельно. Исследован вопрос прохождения импульсного наклонного пучка волн через плоский КСЖ и предложено изменение конструкции призмы ПЭП для уменьшения влияния интерференции волн в КСЖ на амплитуду эхосигнала от дефекта шва.

Проведенный анализ и исследования способов контроля состояния акустического контакта призматического совмещенного ПЭП показал, что для определения и компенсации нестабильности звеньев акустического тракта, в том числе и КСЖ, при контроле сварных швов необходимо использовать отражения от грата, от поверхностей валиков усиления и сигналы шумовой структурной реверберации металла шва.

В третьей главе изложены результаты исследования способов повышения достоверности УЗ контроля сварных швов труб на базе информационных технологий. С применением УВК разработаны способы помехозащиты и автоматической регулировки усиления при изменении качества акустического контакта, температуры окружающей среды, способы слежения за швом и формирования зоны контроля по эхосигналам от валика усиления сварного шва. Предложен алгоритм управления работой многоканальной аппаратуры автоматизированного контроля сварных швов труб.

Для случая контроля сварного шва труб со снятым гратом заподлицо, когда на поверхностях этих труб обычно имеются допустимые остатки грата (не более 0,25 mm) выполнены экспериментальные исследования с целью определения оптимальных условий выбора зоны контроля и порога амплитудной селек-

ции. Схема эксперимента (а) и график функции Anptfâ) и Апрд(у) — (б) представлены на рис. 2. Пусть на поверхность трубы направлен наклонный пучок волн (иммерсионный вариант, частота УЗК 5 MHz). Преломленный импульс сдвиговых волн падает на внутреннюю поверхность образца трубы (0 50, * 3 mm) под углом ~ 58° и отражается от продольной внутренней риски (ПРВ) глубиной 0,5 mm, раскрытием 0,5 mm и длиной 20 mm и затем отражается от продольной наружной, риски (ПРН). Размеры недопустимой риски соответствует размерам ПРВ, а допустимая имеет глубину 0,2 mm.

Рис. 2, а) - схема эксперимента, б) - график функции Апгн(у) и Апгв0с1)

Сплошной линией показаны графики АпрЖу) и Апр^ч) для недопустимых рисок. Моменты времени // и 12 определяют оптимальную длительность строб-импульса. Штрих - пунктирной линией показан порог амплитудной селекции эхосигналов Ад. С целью отстройки от возможных ложных эхосигналов (пунк-

тарная линия на рис.2, б) необходимо выявление ПРН осуществлять при проходе зондирующего импульса на одну толщину стенки больше, чем при выявлении ПРВ. В этом случае справедливо неравенство Апгв > А при для сварных труб, удовлетворяющих условию H/D ¿0,1, где Н- толщина стенки, D - диаметр трубы. Диффузное отражение волн от поверхности трубы показано в виде Я - сигнала.

Рассмотрен вопрос о выявлении участка периметра трубы, содержащего сварной шов, и слежения за ним в процессе контроля. Для выявления этого участка предложено использовать локально-иммерсионный совмещенный прямой ПЭП, например, на 5 MHz.

При падении из жидкости на стенку трубы экспоненциального импульса (ударное возбуждение ПЭП)

отраженный импульс в одномерном приближении, опуская множитель ,

можно записать в виде

Pi(jo),tn) = Rj"'J)exp(-jKi2dsn) exp[~(t~2n^-)J, (2)

где - показатель затухания, - дискретное время в масштабе , где

d) - толщина стенки трубы, Cj - скорость продольных волн в стали, D23 и D32 - коэффициент прозрачности границы вода-сталь и сталь-вода, R32 - коэффициент отражения волн от границы сталь-вода, К3 =а>/ Ci

Если справедливо условие 2di/Ci^3T, (3)

то имеет место процесс реверберации импульса между стенками трубы.

Для этого случая фазовый множитель exp(-jK>2ds) можно опустить и для амплитудных значений, учитывая , выражение (2) примет вид

где - постоянная времени стенки трубы в масштабе

Огибающая амплитуд серии донных эхосигналов {Д} имеет вид затухающей экспоненты, то есть {D,} представляет собой экспоненциальный решетчатый сигнал, длительность которого равна (3-5) т„. Если /*/(/) имеет 6 периодов колебаний, то отраженный решетчатый сигнал можно получить от стенки трубы толщиной 3mm и более. Параметр т„, с учетом затухания УЗ в металле стенки

имеет вид Т —---, где у- затухание волн для фиксированной частоты.

" [InRn + y]

При увеличении у из-за более крупной структуры металла шва т„ уменьшается и, следовательно, увеличивается затухание огибающей . Этот признак используется для выявления участка периметра трубы, содержащего сварной шов.

Кроме этого, локально-иммерсионный прямой ПЭП можно использовать для приема импульсов продольных волн, трансформированных при падении импульса сдвиговых волн на поверхность плоскостного продольного дефекта.

Для выявления поперечных трещин шва предложено использовать наклонный совмещенный ПЭП, ориентированный вдоль оси шва навстречу движения трубы. В этом случае упрощается акустическая схема контроля шва.

Разработана структурная схема четырехканалыюго дефектоскопа и алгоритм его функционирования, в котором предусмотрена помехозащита от несинхронных помех и возможность определения типа дефекта: плоскостной или объемно-плоскостной.

При контроле сварного шва по схеме рис. 3, а изменения амплитуды эхо-сигнала Л в процессе движения трубы (рис. 3, б) можно рассматривать как дискретную случайную функцию Агр [пТхс.], где п = 1, 2, 3, ... оо, 7з.с - период повторения зондирующих сигналов.

На экране дефектоскопа оператор может наблюдать значения Агр [иГз.с.] в виде Агртах и Агр, „,,„ (рис. 3, б), по которым можно отрегулировать порог амплитудной селекции эхосигналов с некоторым запасом относительно Агрма. Этот способ включен в заводскую инструкцию по эксплуатации установки НЗД-008 на заводе в г. Яссы, Румыния.

В работе рассмотрена возможность использования математического ожидания функции для определения состояния акустического тракта наклонного совмещенного ПЭП и компенсации его нестабильности устройством АРУ контурного типа.

Значение математического ожидания можно определить по формуле

где Тшт - период интегрирования (усреднения) значений Агр.

На практике можно определить оценку т [и], то есть от*[и] для некоторого

Если за два периода Tuiun значение т*[п] не изменяется, то можно принять m*[n]«f/w[n]. Процессор по формуле (5) постоянно вычисляет»; [и] и, сравнивая результат с опорным уровнем, можно сформировать управляющее напряжение, устройства АРУ. При медленном изменении т[п\ из-за нестабильности звеньев акустического тракта, особенно КСЖ, появляется сигнал рассогласования, который после усиления операционным усилителем (ОУ) используется для изменения усиления эхосигналов в канале дефектоскопа. Остаток сигнала рассогласования, который всегда имеется на входе ОУ, определяет точность стабилизации среднего значения и, соответственно, В известных установках используются устройства АРУ разомкнутого типа, которые обладают меньшей точностью стабилизации.

Контроль труб с гратом на внутренней поверхности обычно осуществляют при отсутствии осцилляции функции в этом случае нет необходимости в

применении устройств слежения за поперечными смещениями шва. Выбор зоны

контроля (строб-импульса) осуществляется с учетом возможных смещений шва. Для этих труб можно использовать 4х канальный дефектоскоп, разработанный для контроля труб со снятым гратом заподлицо. Выявление поперечных трещин шва также можно осуществить, применяя наклонный ПЭП, ориентированный по оси шва. Так как устройство слежения за швом не используется, то целесообразно использовать два ПЭП с целью расширения зоны контроля по периметру трубы.

Рис. 3. Контроль сварного шва труб с гратом на внутренней поверхности: а) схема прозвучивания (ИП1 и ИП2 - совмещенные ПЭП); б) - эхосигнал от грата, (пунктирной линией показан средний уровень Alf, принятый за норму).

При зондировании шва этих труб по схеме рис. 3, а целесообразно получить последовательность эхосигналов А/с, которая представляет собой дискретную функцию Ах [и Тзс.]. Среднее значение этой функции можно использовать для управления устройством слежения за поперечными смещениями шва. В этом случае устройство слежения компенсирует не только смещения шва, но и изменения угла а, подверженного влиянию различных факторов. Изменения L и приводят к тому, что пик осциллирующей функции , например, третий

(рис. 1) не совпадает с металлом шва, что недопустимо.

Для обеспечения совпадения пика функции с зоной шва, необходимо стабилизировать А/ома в определенных пределах. На рис. 4 условно показано смещение пика относительно параметра L0 при изменении а, то есть когда появляется новое значение L'0 или L"0 (смещение показано пунктирной и штрих-пунктирной линиями).

Если а = const, а изменяется I, то имеет место приращение Д£ = ± (La- L). Работа устройства слежения сводится к выполнению условия |Д£| « 0, а при изменении а к выполнению условия L &L'0 или La L"0. Выбор множества значений

Ак[пТзс] для управления устройством слежения сводится к выбору Тишт которое охватывает необходимое множество (рис. 5). По формуле, аналогичной (5), процессор вычисляет значение

о

а)

б)

Рис. 4. Смещение пика функции А„(Ъ,00 относительно Ьо при изменении угла ОС (Сплошная линия - номинальное положение пика, пунктирная и штрихпунктирная - отклонения пика от номинального положения)

Точность приближения оценки Ьт\ к действительному значению тк проверяется способом вычисления Дт^ на двух Тт„ и если разностью значений можно пренебречь, то выбор Ттт приемлем. Таким образом, получаем стационарную решетчатую функцию тк [/Г,™,,], где /= 1,2,3, ...оо. Последовательность значений тк можно использовать для формирования напряжения управления устройством слежения.

Рис.5. Отображение последовательности случайных значений функции Ац[пТзс], оценок средних значений ) и ряда действительных средних значений тк

Временное селектирование последовательности сигналов Ак осуществляется с помощью общего предварительного строб-импульса, длительность которого выбирается с учетом возможных смещений Ак относительно момента возбуждения ПЭП из-за изменений L и а. Зондирующий пучок сдвиговых волн в основном поляризован в плоскости преломления. При отражении от стенки трубы под углом больше 57е тип волны сохраняется неизменным. При контроле движущегося сварного шва нежелательны эхосигналы от передней кромки валика усиления. С целью уменьшения возможности возникновения этих эхосигналов в работе предложен способ демпфирования поверхности передней кромки валика усиления с помощью эластичных роликов. Пара роликов прижимается с усилием к поверхностям кромок валика усиления, при этом эхосигнал Ак сохраняется почти неизменным, так как мала компонента вектора смещения частиц в волне, направленная перпендикулярно отражающей поверхности.

Предложен способ помехозащиты и регистрации эхосигналов Ад при контроле сварного шва в условиях индустриальных (несинхронных) помех большой интенсивности. Способ применим в случае, когда в каждом такте зондирующего сигнала имеется эхосигнал Ад и Ак. Промежуток времени между передними фронтами этих эхосигналов измеряется и проверяется его повторяемость в N тактах. Если повторяемость имеется, то эхосигнал Ад регистрируется дефектоскопом.

Другой способ, предложенный в работе, позволяет регистрировать А^ при отсутствии эхосигналов Ак- Сварной шов проходит между двумя наклонными совмещенными ПЭП, жестко закрепленными между собой. В каждом канале дефектоскопа измеряется временной интервал между моментом возбуждения ПЭП и передним фронтом Ак при отсутствии эхосигнала Ад. Сумма двух временных интервалов запоминается в ячейке памяти дефектоскопа и используется в качестве порога для временной селекции эхосигналов Ад- При появлении в шве дефекта также измеряется два временных интервала, сумма которых меньше установленного порога, что и служит признаком наличия дефекта. Так как ширина сварного шва не является постоянной величиной, то порог временной селекции определяется для минимально возможной ширины, то есть обеспечивается выявление дефектов, расположенных вблизи осевой линии шва.

В работе рассмотрена возможность формирования зоны контроля с использованием среднего значения последовательности временных интервалов, которые обозначены в виде ИИ к (измерительный импульс). Для усреднения значений функции ИИк[пТзс] можно выбрать период Титп который охватывает, например, 5000 значений. В первом периоде счета (рис. 6, б) вычисляется значение

^ 5000

. Во втором периоде необходимо осуществить выбор-

5000 |

ку значений , которые меньше и, усредняя это новое множест-

во, можно получить в конце второе значение, то есть . При этом

справедливо условие ИИ*К2< ИИ'КХ. Для определения значения можно

продолжить процедуру выборки и усреднения, но для сокращения вычислений целесообразно принять меньше , например,

Значение ИИ*КаАп на рис. 6, а условно показано пунктирной линией в пределах шва и эта линия соответствует заднему фронту строб-импульса. Расстояние от ПЭП до этой линии в цв равно ИИ'КаАл. Зона контроля на рис. 6 а,б показана пунктирными линиями. Контроль шва осуществляется парой ПЭП, поэтому весь металл шва находится в пределах общей зоны контроля. Предложенный алгоритм расчета ИИ'К^ и длительности строб-импульса составлен из условия минимизации вероятности попадания эхосигнала в строб-импульс, но некоторая вероятность ложного срабатывания канала дефектоскопа сохраняется. Однако мала вероятность одновременного ложного срабатывания обоих каналов.

Рис 6 Способ формирования строб-импульса (зоны контроля) а) - пунктирными линиями зона контроля для ПЭП1 (линия в пределах шва условно соответствует заднему фронту строб-импульса), б) - отображение последовательности случайных значений ИИк и формирования оптимальной длительности строб-импульса.

При движении трубы процессор постоянно вычисляет значение ИИ'к^и, соответственно, корректирует задержку строб-импульса относительно момента возбуждения ПЭП.

Для определения состояния акустического тракта и, особенно КСЖ, можно использовать значение тх по аналогии использования среднего значения эхо-сигналов Агр при контроле труб с гратом (описано выше). Однако эхосигналы А к используются для управления устройством слежения и формирования строб-импульса, то есть возникает необходимость применения усилителя эхосигналов А/с для устройства АРУ, при этом нет необходимости получения одиночных Ах Дополнительно к Ах могут быть использованы любые сигналы от сварного шва. Интегрируя множество сигналов от шва, можно сформировать управляющее напряжение устройства АРУ, которое в этом случае является устройством компенсационного типа.

На рис. 7 показана схема прозвучивания шва с помощью трех пар наклонных ПЭП: ИПЗ и ИП4 ориентированы под некоторым азимутальным углом к оси шва, а два наклонных приемника П5, П6 расположены на большем расстоянии от оси шва, чем ИПЗ, ИП4, и ориентированы, в общем случае, под другим углом к оси шва. Область металла шва, в которой пересекаются УЗ пучки всех ПЭП, яв-

ляется общей зоной контроля каналов дефектоскопа. В каналах ИПЗ, ИП4 селекция эхосигналов Ад осуществляется по амплитудному признаку, поэтому можно допустить большее число отражений зондирующего импульса от поверхностей стенки трубы. ИПЗ, ИП4 могут принимать эхосигналы от кромок валиков усиления шва, обусловленные диффузным отражением волн.

Рис. 7. Акустическая схема контроля сварного шва с валиком усиления

Предложено использовать эхосигнал от передней кромки валика, принятый ИПЗ (ИП4) для формирования строб-импульса для приемника П5 (П6). В этом случае обеспечивается слежение строб-импульса за поперечными смещениями шва. Наклонные ИП1, ИП2 ориентированы перпендикулярно оси шва и только для них необходим эхосигнал А к- Эти ПЭП работают независимо друг от друга и слежение за швом по сигналу предложено осуществлять раздельно.

Наличие общей зоны контроля позволяет решать задачу распознавания типа выявленного дефекта движущегося шва. В каждом такте зондирующего импульса дефект облучается одним излучателем, а эхосигналы могут быть принятыми несколькими приемниками. Анализируя совокупность принятых эхосигналов, с учетом пространственного расположения излучателей и приемников, можно определить тип дефекта. Другим важным признаком является условная протяженность дефекта по оси шва. Число принятых эхосигналов А& при известной скорости перемещения шва определяет условную протяженность дефекта

В каждом Тха необходимо рассматривать один излучатель и три приемника. Каждый приемник, в соответствии с понятиями двоичного кода, имеет два состояния "есть-нет". Число возможных комбинаций равно 2Э и каждой комбинации можно поставить в соответствие определенный тип дефекта.

Учитывая, что суммарное число возможных комбинаций велико (равно 32), к рассмотрению для каждой группы приняты только четыре более эффективные комбинации. Комбинации по группам изображены в виде сеток (рис. 8). В конце каждого такта может быть определен один дефект из четырех типов. Дополнительная сортировка дефектов может быть осуществлена, используя признак условной протяженности дефекта Ьд. Значение Ьд можно определить способом счета конечной последовательности эхосигналов Ад при известной скорости перемещения трубы. В конце каждого такта может быть определен один дефект из четырех типов.

Рис. 8. Комбинации состояний приемных каналов в вице сеток

Дополнительная сортировка дефектов может быть осуществлена, используя признак условной протяженности дефекта ¿д. Значение Ьд можно определить способом счета конечной последовательности эхосигналов Ад при известной скорости перемещения трубы.

Разработана граф-схема алгоритма работы шестиканального дефектоскопа. Алгоритм построен по модульному принципу, при этом использованы три вица последовательных операций процессора: линейная последовательность, ветвление по условию и цикл с выходом по условию. Последовательность операций процессора обозначена в виде РТ (развертывающая точка). Работа модулей каналов по тактам анализируется анализатором каналов (АК), который определяет тип выявленного дефекта и регистрирует данные в выходной части алгоритма. Предусмотрена помехозащита от несинхронных помех и определение Ьт Все данные на выходе шестиканального дефектоскопа следует рассматривать как информацию нижнего уровня, предназначенную для использования системой более высокого уровня.

В практике контроля сварных швов труб в потоке ТЭСА встречаются случаи, когда форма валиков усиления шва существенно отличается от нормированной формы. При ориентировании наклонного совмещенного ПЭП перпендикулярно оси движущегося шва наблюдается множество флуктуирующих по амплитуде эхосигналов от поверхностей валиков усиления так, что селекция эхо-сигналов от дефектов шва оказывается нецелесообразной даже по амплитудному признаку. Селекция эхосигналов А/> возможна по амплитудному признаку при использовании Х-образной схемы контроля, то есть при исключении ИШ и ИП2 из схемы рис. 7. В этом случае ИПЗ, ИП4 и П5, П6 принимают диффузные эхо-сигналы от валиков усиления, уровень амплитуд которых меньше амплитуд возможных эхосигналов А/>. В работе описан способ регулировки азимутальных углов наклонных совмещенных ПЭП в процессе движения трубы в потоке ТЭСА.

В четвертой главе приведены сведения об автоматизированных установках для контроля сварных швов труб различных видов, созданных на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований (рис. 9 - 10). Технические характеристики установок ультразвукового контроля сведены в таблицу 1.

Многоканальные компьютеризированные установки новейших моделей Интроскоп-01 (рис.10 а, в) и Интроскоп-02 созданы на базе компьютеризированного дефектоскопа, в котором реализованы способы повышения достоверности выявления дефектов в сварном шве труб в процессе контроля при наличии несинхронных и синхронных помех.

Основой установок, структурная схема которых показана на рис. 9, является полноразмерный одноплатный промышленный компьютер, конструктивно установленный в индустриальное компьютерное шасси со слотами расширения, в которые устанавливаются оригинальные дефектоскопические блоки. Такими платами являются 8-ми канальный блок генераторно-коммутаторный, используемый для создания установки последовательного типа, блок усилительный со схемами формирования ВРЧ, блок аналогово-цифрового преобразования - АЦП, блок автоматики. Управление блоками и связь между ними осуществляется через компьютерную ISA шину.

Рис.9. Структурная схема установки Интроскоп-01

Для управления дефектоотметчиками ДО 1, 2, 3, приема и обработки информации с датчика координат используется блок управления. Для исключения пропадания информации при аварийном отключении сети, питание установки происходит через блок бесперебойного питания, позволяющий продолжить работу в течении 15 минут после аварийного отключения питающей сети и завершить корректно работу установки, не потеряв информацию. В зависимости от поставленных задач контроля, схем прозвучивания, используются различные акустические блоки и специализированные ПЭП. Установка УЗК работает в технологической сети производства, формирует и выдает на печать документы контроля, такие как паспорта контроля на отдельную трубу, сведения о количестве проконтролированных труб, количестве бракованных труб за смену и т. п.

Структурная схема установки «Интроскоп-02» отличается от «Интроскоп-01» тем, что в ней вместо блоков генераторно - коммутаторного и усилительного последовательного действия используются генераторно - усилительные блоки параллельного действия и другое программное обеспечение. Такое изменение структуры установки позволяет значительно расширить возможности построения тактовых схем, реализовать практически неограниченное число вариантов методических решений и увеличить частоту запусков генераторов, а, следовательно, и производительность контроля труб.

Установка УД-82УА, акустический блок которой изображен (рис. 10, б), предназначена для автоматизированного УЗ контроля сварных соединений труб большого диаметра и сосудов, производимых на предприятиях металлургического и нефтехимического машиностроения. Установка восьмиканальная, с временным разделением каналов: четыре канала обеспечивают контроль сварного шва по эхо-импульсному или эхо-теневому методу, а остальные 4 используются для оценки состояния акустического контакта под каждым наклонным преобразователем, независимо от местоположения последних. Использование 4-х каналов для контроля сварного шва позволяет реализовать К- и Х-образные схемы про-звучивания для обнаружения дефектов продольной и поперечной ориентации. Другая особенность установки УД-82УА состоит в использовании генератора радиоимпульсов на основе трансформатора типа "длиной линии". Генератор формирует радиоимпульсы достаточной мощности и весьма малой длительности (до одного периода) во всем диапазоне частот, используемых для УЗ контроля сварных швов. При использовании большего числа периодов заполнения радиоимпульса (более пяти), например, колоколообразной формы, предусмотрена возможность плавного изменения частоты (глубина девиации, регулируемая в пределах ±30%). Излучаемый УЗ импульс качающейся частоты существенно улучшает условия выявления дефектов сварного шва труб.

Установка НЗД-008, предназначена для контроля прямошовных сварных труб из углеродистых и низколегированных сталей. Сканирование контролируемой поверхности осуществляется в процессе однократного перемещения контролируемого объекта через акустическую систему с неподвижными ПЭП и имеет такие отличительные особенности как документирование результатов контроля на термопринтере, гибкость программного обеспечения и возможность стыковки с ЭВМ. Установка разработана для контроля труб, выполненных контактной сваркой диаметром 114- 530 мм.

в) г)

Рис 10 Общий вид элементов установок а) - аппаратура установки Интроскоп-01, б) - акустический блок установки УД-82УА, в) - акустический блок установки Интроскоп-01, г) - электронно-акустическая часть

установки НКУ-108

Таблица 1

Технические характеристики установок УЗ контроля труб

№ Параметры Установка

УД-82УА НЗД-008 НКУ-108 Интроскоп-01 - Интроскоп-02

1 Количество каналов контроля 4 + 4 6 6 8-16 8-32

2 Построение системы Последовательная Последовательная Последовательная Модульная последовательная Модульная параллельная

3 Установка браковочных критериев да-нет да-нет да-нет Многоуровневая Многоуровневая

4 Возможность определения типа и местоположения дефекта Продольный, Поперечный Продольный, Поперечный Продоль ный. Поперечный Объемный, Плоскостной, Объемно-плоскостной Объемный, Плоскостной, Объемно- плоскостной Внутренний, Наружный,

5 Паспортизация, создание баз данных Самописец Термопринтер есть есть есть

6 Возможность изменения на программном уровне тактовых схем прозвучивания нет нет есть есть Реальные возможности не ограничены

7 Запоминание настроечных параметров, хранение результатов настроек нет нет есть есть есть

8 Способ установки параметров контроля Аппа-ратно Аппарата) Комбинировано Программно Программно

9 Возможность использования новых методик контроля без изменения (модернизации) аппаратной части нет нет частично Изменением программного обеспечения Изменением программного обеспечения

10 Программное управление дефектоотметкой по датчику линейного перемещения трубы нет нет нет есть есть

11 Наличие выносного блока световой и звуковой сигнализации + + +

12 Реализация помехозащиты Аппарат-но Накопление, аппарат-но Накопление, программно Многоуровневая, программно Многоуровневая, программно

13 Управления процессами работы установки Аппарат-но Контроллер Компьютер Пром. компьютер Пром. компьютер

14 Диапазон ВРЧ, дБ 26 30 30 60 60

Установкой НКУ-108, электронный и акустический блоки которой показаны на рис. Юг, предназначенной для ультразвукового контроля сварного шва и околошовной зоны металлических спиральношовных труб, выявляются дефекты типа нарушения сплошности металла (подрезы, трещины, непровары, шлаковые включения, поры). Установка собрана на базе персонального компьютера, имеет многооконную систему отображения информации и автоматическую стабилизацию положения искателей относительно сварного шва (механическая система слежения). В процессе работы автоматически контролируется качество акустического контакта и документируются результаты контроля.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования обеспечили решение актуальной задачи повышения достоверности обнаружения и оценки типа дефектов при автоматизированном контроле сварных швов труб, изготовленных методами сварки давлением и сварки плавлением.

2. Аналитически решена задача об отражении ультразвукового импульса от стенки трубы со снятым заподлицо гратом при его нормальном падении из жидкости.

3. Реализован способ идентификации области сварного шва по увеличению затухания серии ультразвуковых донных импульсов, связанного с изменением структуры шва и околошовной зоны в результате температурных воздействий и быстропротекающих процессов принудительного охлаждения.

4. Разработаны комбинированные схемы прозвучивания сварных швов с использованием дельта-метода и прозвучивания шва вдоль оси трубы наклонным преобразователем, обеспечивающие выявление плоскостных продольных дефектов и поперечных трещин шва с автоматическим распознаванием типа дефекта (Решение о выдаче патента РМ по заявке № 20040025 от 2.02.2004 г.).

5. На основе аналитических исследований дискретных случайных функций предложен способ определения состояния акустического тракта наклонных совмещенных ПЭП и формирования сигнала рассогласования для управления устройством АРУ с использованием в качестве источников информативных сигналов шумовых сигналов из зоны тела трубы, в которой возбуждена серия донных сигналов прямого преобразователя, последовательности эхосигналов от грата или валика усиления сварного шва (Решение о выдаче патента РМ по заявке № 20040032 от 4.02.2004 г.).

6. Разработана структурная схема и модульная граф-схема алгоритма многоканального дефектоскопа, обеспечивающего возможность распознавания типа дефекта металла шва, определение условной протяженности дефекта при известной скорости движения трубы и защиту от несинхронных помех (Патент РМ №2108, решение о выдаче патента РМ по заявке № 20030148 от 17.06.2003 г.).

7. Предложен и внедрен в практику способ регулировки параметров дефектоскопа в процессе движения трубы в потоке ТЭСА по усредненному значению амплитуд последовательности эхосигналов от грата.

8. Разработан алгоритм выбора следящей зоны контроля с использованием среднего значения (математического ожидания) последовательности измерительных импульсов на основе эхосигналов от дальней кромки валика усиления шва для формирования управляющего сигнала устройства слежения (Ас. СССР № 826831, № 1098393)

9. Предложена и экспериментально подтверждена методика распознавания типа выявленного дефекта сварного шва на основе изображения состояния группы приемников в каждом такте зондирующего импульса в виде сеток.

10. Исследована возможность использования диффузных эхосигналов от наружной передней кромки валика усиления для формирования строб-импульса, следящего за поперечными смещениями шва, предложен способ регулировки азимутальных углов Х-образной схемы контроля при движении трубы в потоке ТЭСА.

11. Разработанные способы и устройства позволили создать и внедрить в эксплуатацию:

- установки УД-82УА, серийно выпускавшиеся ПО «Волна», г. Кишинев, и использованные для автоматизированного контроля на различных заводах, производящих сварные трубы и сосуды давления (А.с. СССР № 953555, № 826831, № 1098393, № 998942). В 1990г. 14 комплектов установки УД-82УА внедрены на ОАО «Выксунский металлургический завод» в шести линиях контроля сварного шва труб большого диаметра 0 530 - 1020 с толщиной стенки 6 - 32 мм с валиком усиления нормированной формы;

- многоканальные установки НЗД-008, внедренные в линии ТЭСА на предприятии «ТЕПРО», г. Яссы, Румыния, в 1993 г. и предназначенные для контроля труб 0 219-279 мм с толщиной стенки 4-6 мм, выполняемых сваркой давлением, с неснятым внутренним гратом (А.с. СССР № 998942, № 1627973). Внедрение установок позволило ежегодно выпускать 80-100 тыс. тонн электросварных труб.

- многоканальные установки НКУ-108 и НКУ-108М для контроля спиральных швов труб 0 530 - 1420 мм с толщиной стенки 6-12 мм в линии ТЭСА (Ас. СССР № 998942, № 1627973), поставленные по экспортному заказ-наряду и внедренные в 1995 и 1997 г.г. на предприятии «Хели-Тубе», г. Бухарест, Румыния. Начиная с 1998г. ежегодный объем производства спираль-ношовных труб составляет свыше 200 тыс. тонн;

- многоканальные компьютеризированные установки Интроскоп-01 для контроля сварных швов труб с гратом, снятым заподлицо, внедренные в 2002 г. в ОАО «Выксунский металлургический завод» в линии производства сварных труб 0 219 - 530 мм с толщиной стенки 4 - 12 мм (Патент Республики Молдова № 2108);

- многоканальные компьютеризированные установки Интроскоп-02 для ультразвукового контроля прямошовных сварных труб с нормированным валиком усиления, построенные на основе двухканальных дефектоскопических модулей параллельного действия, поставленные в ОАО «Выксунский

металлургический завод» для внедрения в линиях производства электросварных труб в 2004 - 2005 г.г. (Патент Республики Молдова № 2108). Для управления этими установками разработано специализированное программное обеспечение, которое адаптировано под различные требования норм и стандартов контроля сварных труб.

12. Обший объем установок, поставленных трубным заводам России и Румынии, составил свыше 60 шт. в объеме около 3 млн. долларов США. Установки УД-82УА успешно выдержали Государственные испытания, сертифицированы органами Госстандарта Республики Молдова, Российской Федерации и прошли приемочные испытания на соответствие международно признанным нормам API.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ

1. Ткаченко АА., Гаврев B.C., Ралдугин А.Н. и др. Многоканальные установки УЗ неразрушающего контроля сварных труб в процессе производства // 16-я Российская научно-техническая конференция «Неразрушающий контроль и диагностика». - Санкт-Петербург, 2002. Труды конференции. Доклад 2-37.

2. Ткаченко А.А. О слежении за сварным швом трубы со снятым гратом при ультразвуковом контроле // Контроль. Диагностика. - 2004, № 5 с. 53-61.

3. Ткаченко АЛ. Оптимизация автоматизированного контроля сварных швов труб // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права». Кн. «Приборостроение», ч.2. М. 2003, с. 68-75.

4. Ткаченко А.А. Исследование способов помехозащиты и создание аппаратуры ультразвукового контроля сварных швов труб // 3-я Международная выставка и конференция «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», 17-18 марта 2004. Москва, ЦМТ. Программа конференции и тезисы докладов, с. 32.

5. Ткаченко А.А. Автоматическая регулировка усиления тракта дефектоскопа при ультразвуковом контроле // 3-я Международная выставка и конференция «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», 17-18 марта 2004. Москва, ЦМТ. Программа конференции и тезисы докладов, с. 85.

6. Ткаченко А.А. Определение реальных параметров продольных дефектов при автоматизированном контроле сварных швов // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права». Кн. «Приборостроение», ч.2. М. 2003, с. 76-79.

7. Фак И.И., Коряченко В.Д., Ткаченко А.А. Типовая аппаратура установок для ультразвукового контроля сварных соединений //Дефектоскопия.- 1985. №12.-с. 53 -56.

8. Коряченко В.Д., Фак И.И., Ткаченко А.А. Повышение достоверности результатов автоматического УЗ контроля сварных швов труб большого диаметра // Материалы IX Всесоюзной научно-технической конференции "Не-

разрушающие физические методы и средства контроля". - Минск, 1981, с. 115-117.

9. Коряченко В.Д., Фак И.И., Ткаченко А.А. Установка автоматизированного ультразвукового контроля сварных швов // Материалы X Всесоюзной научно-технической конференции «Неразрушающие физические методы и средства контроля»". - Львов, 1984, Книга первая, А2-18, с. 66.

10. Коряченко В.Д., Стипура А.П., Фак И.И., Ткаченко А.А., Загорулько B.C. Комплексный неразрушающий контроль электросварных газонефтепро-водных труб большого диаметра. - Сборник «Контроль и управление качеством сварки», Киев, 1984, с. 93-99.

11. Ткаченко А.А. Повышение достоверности ультразвукового контроля сварных швов труб с валиком усиления компьютеризированным дефектоскопом в линии ТЭСА // 1-я Национальная научно-техническая конференция и выставка «Методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики», г. Кишинев (Республика Молдова), 21-24 октября 2003 г. Сб. тезисов докладов, с. 122-130.

12. Ткаченко А.А. Увеличение точности определения координат и размеров дефектов при ультразвуковом контроле сварных швов труб //- 1-я Национальная научно-техническая конференция и выставка «Методы и средства нераз-рушающего контроля и технической диагностики», г. Кишинев (Республика Молдова) 21-24 октября 2003 г. Сб. тезисов докладов, с. 131- 134.

13. Коряченко В.Д., Ткаченко А.А. Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу. А.с. СССР № 953555. Опубл. БИ, 1982, №31.

14. Ткаченко А.А., Гаврев B.C., Сафронов И.И. и др. Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу. Патент Республики Молдова № 2108, Опубл. БИРМ,№2,2003.

15. Коряченко В.Д., Семенов Ю.А., Ткаченко А.А., Плясунов А.В. Устройство для ориентации ультразвукового преобразователя. А.с. СССР № 998942. - Опубл. Бюл № 7,1983.

16. Коряченко В.Д, Фак И.И., Ткаченко А.А. и Бобров В.Т. Способ ультразвукового контроля качества сварных соединений изделия с валиком усиления. Авт. свид. СССР № 826831. М. Кл. 3 G 01N 29/04. Заявл.07.12.79. Зарег. в Гос. реестре 04.01.1981 г.

17. Коряченко В.Д., Ткаченко А.А., Фак И.И. Способ ультразвукового контроля сварных швов. А.с. СССР № 1098393. Опубл. БИ, 1984, № 32.

18. Коряченко В.Д., Ткаченко А.А., Шишкин Г.П., Найда В Л. Устройство для ультразвукового контроля. А. с. СССР № 1627973. Опубл. БИ, 1991, № 6.

19. Ткаченко А.А., Гаврев B.C. Способ ультразвукового контроля сварных швов с валиком усиления. Положительное решение по заявке на патент РМ

№2003014* от 2003 г.

20. Ткаченко А.А. Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля изделий. Положительное решение по заявке на патент РМ №20040025 от 2004 г.

21. Ткаченко А.А. Способ контроля акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Положительное решение по заявке на патент РМ №20040032 от 2004 г.

»10928

Основные сокращения, принятые в тексте

Список основных обозначений

Введение

Глава I. Автоматизированный УЗ контроль сварных швов труб. 12 Обзор состояния

1.1. Металлургические аспекты сварки труб

1.2. Дефекты сварных швов труб, возникающие 14 при сварке давлением

1.3. Дефекты сварных швов труб, возникающие 19 при сварке плавлением

1.4. Методы и аппаратура УЗ контроля сварных швов труб в потоке 21 производства

1.5. Влияющие факторы и способы повышения достоверности 25 обнаружения дефектов сварных соединений труб в процессе производства

1.6. Выводы

Глава II. Исследование электроакустического тракта и разработка способов повышения достоверности УЗ контроля сварных швов труб

2.1. Анализ прохождения ограниченного импульсного пучка 35 сдвиговых волн в металл стенки трубы

2.2. Экспериментальное исследование функциональной 39 зависимости Ad(L) и влияния ее характера на параметры контроля сварного шва

2.3. Исследование влияния температуры на параметры 42 контроля L0u а

2.4. Исследования по выбору зоны контроля при 48 осциллирующем характере функции Ад(Ь)

2.5. Прохождение импульсного наклонного пучка волн 54 через контактный слой жидкости и уменьшение интерференции волн в слое

2.6. Способы снижения влияния акустического контакта 57 на качество контроля за счет АРУ канала дефектоскопии

2.7. Выводы

Глава III. Исследование способов повышения достоверности контроля сварных швов труб в потоке производства и разработка структурных схем алгоритмов работы аппаратуры

3.1. Контроль труб со снятым гратом заподлицо

3.2. Исследование способов повышения достоверности 97 контроля труб с гратом на внутренней поверхности

3.3. Контроль сварного шва труб с нормированной 110 формой валиков усиления

3.4. Особенности контроля сварного шва труб с ненормированной 143 формой валиков усиления

3.5 Выводы

Глава IV. Разработка и внедрение автоматизированных установок УЗ контроля сварных швов труб в потоке их производства

4.1. Принципы построения автоматизированных 150 установок УЗ контроля

4.2. Структурные схемы автоматизированных установок

4.3. Метрологические аспекты автоматизированного 168 УЗ контроля сварных швов труб

4.4. Внедрение установок УЗ контроля сварного шва труб

4.5. Выводы

Интенсификация добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья (нефти, нефтепродуктов, природного газа) и развитие таких важнейших отраслей промышленности как энергомашиностроение, судостроение, энергетика, химическая промышленность и другие потребовали существенного наращивания объемов производства и; повышения качества сварных труб. Это, в свою очередь, стимулировало активизацию проектирования и строительства высокопроизводительных трубоэлектросварочных агрегатов (ТЭСА), представляющих собой автоматизированные станы с непрерывным циклом производства.

С учетом назначения производятся электросварные прямошовные трубы, (методом 1 контактной сварки - сварки давлением) и прямошовные или спираль-ношовные трубы, выполняемые электродуговой сваркой (сваркой плавлением). Соответственно, первая группа относится к сортаменту труб с диаметрами до 530 мм, вторая - к сортаменту нефтегазопроводных труб с диаметрами до 1420 мм.

Высокая эффективность производства электросварных труб, введение в эксплуатацию современных трубоэлектросварочных станов индукционной и радиочастотной сварки, позволивших повысить скорость сварки до 1-2-х m/s и существенно улучшить качество сварки, обеспечили расширение областей применения. электросварных труб. Накоплен значительный опыт использования- электросварных труб взамен дорогостоящих бесшовных труб без потери надежности в таких ответственных системах как гидравлические напорные линии. Широко используются электросварные трубы в качестве обсадных при обустройстве нефтяных и газовых скважин. Прямошовные и спиральношовные трубы большого диаметра используются при строительстве магистральных газонефтепроводов:

Анализ схемы технологического потока ТЭС А показывает, что в процессе изготовления труба проходит несколько десятков технологических операций, в той; или иной мере влияющих на качество сварного шва: Любые отклонения параметров техпроцесса сварки, а также исходного металла (ленты, штрипса, листа) влияют на возникновение дефектов сварного шва и на прочностные параметры сварной трубы в целом.

В связи с этим важную роль в обеспечении оптимальных режимов сварки и качества сварного шва играют являющиеся неотъемлемой частью технологии и технологического оборудования неразрушающие методы и средства контроля качества сварных труб; Из мировой практики известно, что стоимость операций не-разрушающего контроля (НК) достигает 20-25% от общей стоимости сварных конструкций, а трудоемкость контроля сопоставима с трудоемкостью сварки. По зарубежным данным на техническую диагностику и периодическое обследование затрачивается не менее 10-15% общей стоимости трубопроводов. Тем не менее эти затраты многократно меньше потерь, с которыми приходится иметь дело при ликвидации аварий на нефтегазопроводах, наносящих огромный материальный и экологический ущерб.

В связи с изложенным, очевидно, что обеспечить высокую эксплуатационную надежность сварных труб, можно только при 100 %-ном контроле с использованием комплекса высокопроизводительных методов и аппаратуры НК. Для обоснованного выбора методов контроля выполнены исследования; разработаны аппаратура, технологии и методики контроля, обеспечившие приемлемый уровень качества сварки труб, однако в процессе эксплуатации трубопроводов и других сооружений и конструкций с применением сварных труб все еще выявляется значительное количество дефектов, связанных с нарушением технологии сварки и недостаточным качеством заводских сварных соединений. В; комплексе методов НК, использующихся при производстве электросварных труб, важнейшее место занимают ультразвуковой, рентгентелевизионный,. магнитографический и другие. Многие T3GA оснащены новейшими; системами НК, метрологически обеспеченными и соответствующими требованиям современных стандартов; Каждому из методов НК. присущи особенности, достоинства и недостатки, что не позволяет решить проблему контроля сварных швов труб с высокой достоверностью. Это связано также с тем, что в силу различия используемых методов и технологии сварки, возникающие дефекты отличаются формой, размерами, местоположением и другими характеристиками. Поэтому, несмотря на то, что в последние десятилетия прошлого века в создании методов и систем НК достигнут значительный прогресс, многие задачи автоматизированного УЗ контроля сварных швов еще далеки от своих решений. Это связано с тем, что изменения в технологии производства труб, повышение параметров давления на действующих и вновь строящихся трубопроводах, оснащение ТЭСА автоматизированными системами управления, технологическими процессами (АСУ ТП) потребовали проведения исследований и разработки новых методов и более совершенных средств НК.

Современные установки для контроля? сварных швов труб в, потоке ТЭСА представляют собой сложный комплекс механических устройств, акустических блоков, аппаратуры и управляющих вычислительных комплексов с использованием компьютеров промышленного назначения. Применение управляющих вычислительных комплексов?(УВК) существенно расширяет возможности УЗ;контроля сварных швов труб, при этом возникает необходимость разработки специальных алгоритмов для решения сложных задач контроля.

В связи с этим настоящая работа посвящена исследованию повышения достоверности и созданию - автоматизированных установок УЗ; контроля4 сварных швов труб в потоке их производства.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения.

Основные выводы и результаты работы

1. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования обеспечили решение актуальной задачи повышения достоверности обнаружениями оценки типа дефектов при автоматизированном контроле сварных швов труб, изготовленных методами сварки давлением и сварки плавлением;

2. Аналитически; решена; задача об отражении ультразвукового импульса от стенки трубы со снятым- заподлицо гратом при • его нормальном падении из жидкости.

3 ■ Реализован способ идентификации области сварного шва по увеличению затухания серии ультразвуковых донных импульсов, связанного с изменением структуры шва и околошовной? зоны в результате температурных воздействий и быстропротекающих процессов принудительного охлаждения.

4. Разработаны комбинированные схемы прозвучивания сварных швов: с использованием: дельта-метода и прозвучивания шва вдоль , оси трубы наклонным преобразователем, обеспечивающие выявление; плоскостных продольных дефектов и поперечных трещин; шва с автоматическим распознаванием ;типа дефекта (Решение о выдаче патента РМ по заявке № 20040025 от 2.02.2004 г.).

5; На основе аналитических исследований дискретных случайных функций предложен способ определения состояния акустического тракта наклонных совмещенных ПЭП и формирования сигнала рассогласования для управления i устройством АРУ с использованием; в качестве источников информативных сигналов шумовых сигналов из зоны тела трубы, в которой возбуждена серия донных сигналов прямого преобразователя, последовательности эхосигналов от грата или валика усиления сварного шва (Решение о выдаче патента РМ по заявке № 20040032 от 4.02.2004 г.).

6. Разработана структурная схема и модульная граф-схема алгоритма многоканального дефектоскопа, обеспечивающего возможность распознавания типа дефекта металла шва, определение условной протяженности дефекта при известной скорости движения трубы и защиту от несинхронных помех (Патент РМ №2108, решение о выдаче патента РМ по заявке № 20030148 от 17.06.2003 г.).

7. Предложен и внедрен в практику способ регулировки параметров дефектоскопа в процессе движения трубы в потоке ТЭСА по усредненному значению амплитуд последовательности эхосигналов от грата:

8. Разработан алгоритм выбора следящей зоны контроля с использованием: среднего значения: (математического ожидания) последовательности; измерительных импульсов на основе эхосигналов от дальней кромки валика усиления шва; для формирования: управляющего < сигнала; устройства слежения (А.с. СССР № 826831, № 1098393)

9. Предложена и экспериментально подтверждена методика распознавания:типа выявленного дефекта сварного: шва на основе изображения: состояния группы приемников в каждом такте зондирующего импульса в виде сеток.

10. Исследована возможность использования диффузных эхосигналов от наружной передней кромки валика? усиления для; формирования: строб-импульса, следящего за поперечными смещениями шва, предложен способ регулировки азимутальных углов :Х-образной; схемы контроля при движении трубы в потоке ТЭСА.

11. Разработанные способы и устройства:позволили: создать и внедрить в эксплуатацию:

- установки УД-82УА, серийноiвыпускавшиеся ПО «Волна»,.г. Кишинев, и использованные для; автоматизированного контроля на: различных заводах, производящих сварные трубы и сосуды давления (Авт.свид. 'СССР № 953555, № 826831, №4098393, № 998942). В> 1990г. 14 комплектов-установки УД-82УА внедрены на ОАО «Выксунский металлургический завод» в шести линиях контроля сварного шва труб большого диаметра 0 530 — 1020 с толщиной стенки 6 — 32 мм с валиком усиления нормированной формы;

- многоканальные установки НЗД-008, внедренные в линии ТЭСА на предприятии «ТЕПРО», г. Яссы, Румыния, в 1993 г. и предназначенные для контроля труб 0 219-279 мм с толщиной стенки 4-6 мм, выполняемых сваркой давлением, с неснятым внутренним гратом (Авт.свид. СССР № 998942, № 1627973). Внедрение установок позволило ежегодно выпускать 80 - 100 тыс. тонн электросварных труб.

- многоканальные установки НКУ-108 и НКУ-108М для контроля спиральных швов труб 0 530 — 1420 мм с толщиной стенки 6 - 12 мм в линии ТЭСА (А.с. СССР № 998942, № 1627973), поставленные по экспортному заказ-наряду и внедренные в 1995 и 1997 г.г. на предприятии «Хели-Тубе», г. Бухарест, Румыния. Начиная с 1998г. ежегодный объем производства спираль-ношовных труб составляет свыше 200 тыс. тонн;

- многоканальные компьютеризированные установки Интроскоп-01 для контроля сварных швов труб с гратом, снятым заподлицо, внедренные в 2002 г. в ОАО «ВМЗ» в линии производства сварных труб 0 219 - 530 мм с толщиной стенки 4-12 мм (Патент Республики Молдова № 2108);

- многоканальные компьютеризированные установки Интроскоп-02 для ультразвукового контроля прямошовных сварных труб с нормированным валиком усиления, построенные на основе двухканальных дефектоскопических модулей параллельного действия, поставленные в ОАО «ВМЗ» для внедрения в линиях производства электросварных труб в 2004 - 2005 г.г. (Патент Республики Молдова № 2108). Специализированное программное обеспечение, которое адаптировано под различные требования норм и стандартов контроля сварных труб.

12. Общий объем установок, поставленных трубным заводам России и Румынии, составил свыше 60 шт. в объеме около 3 млн. долларов США. Установки УД-82УА успешно выдержали-Государственные испытания, сертифицированы органами Госстандарта Республики Молдова, Российской Федерации и прошли приемочные испытания на соответствие международно признанным нормам API.

1. Неразрушающий контроль: Справочник; В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 3: Ультразвуковой контроль / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М.: Машиностроение, 2004.-864 е.: ил.

2. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник под ред. В.В. Клюева.-М.: Машиностроение, 2003. 490 с.

3. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. — М.: Машиностроение, 1981. 240 с.

4. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. — Киев: Техника, 1972. 460 с.

5. Алешин Н.П., Белый В.Е., Вопилкин А.Х., Вощанов А.К., Ермолов И.Н., Гурвич А.К. Методы акустического контроля металлов.- М.: Машиностроение, 1989.-456с.

6. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. Контроль качества сварных работ. М.: Высшая школа, 1986.

7. Щербинский В.Г. Технология ультразвукового контроля сварных соединений. — М.: Тиссо, 2003.-326 с.

8. Ультразвуковой контроль материалов: Справ, изд. Й. Крауткремер, Г. Крауткремер; пер. с нем. -М.: Металлургия, 1991, 752 с.

9. Неразрушающий контроль труб для магистральных нефтегазопроводов. Под ред. Г.Н. Сергеева, Ф. И. Вайсвайлера. М.: Металлургия, 1985.

10. Неразрушающий контроль качества сварных конструкций / Троицкий В.А., Радько В.П., Демидко В.Г., Бобров В.Т. Киев: Техшка, 1986. - 159 с.

11. Бобров В.Т., Кондрацкий В.Я. Автоматическая дефектоскопия сварных швов стальных труб. Сб. «Исследования по физике металлов и неразрушающим методам контроля». Изд-во «Наука и техника», Минск, 1968.

12. Бобров В.Т. Влияние характера дефекта на эффективность.ультразвукового контроля при радиочастотной сварке труб // Сварочное производство. — 19696. с. 22-24.

13. Стипура А.П., Загорулько B.C. и др. УЗ контроль качества сварного шва спи-ральношовных газопроводных труб // Дефектоскопия.-1975; — № 4.-С.22-27.

14. Бобров В.Т., Кондрацкии В.Я., Лебедева Н.А. и Заборовский О.Р. Установка для высокоскоростного контроля сварных швов труб в потоке // Дефектоскопия; — 1968.-№5. с. 39-43.

15. Бобров В.Т., Малинка А.В., Дружаев Ю.А. и др. Установка ДУК-15ЦЛАМ для автоматического контроля: сварных швов труб // Дефектоскопия. 1968; - № 6. с. 24-27.

16. Бобров В.Т., Коряченко В.Д. Пооперационный комплексный; контроль сварных труб в потоке трубосварочного стана. Сб. «Дефектоскопия сварных соединений». МДНТП, М., 1969.

17. Бобров В.Т., Коряченко В.Д., Дружаев Ю.А., Минаев Ю.А. Установка технологического контроля сварного г шва труб // Приборы и системы управления. — 1978: № 6. - с. 36-38.

18. Бобров В.Т., Демченко А.С., Праницкий А.А. и Яблоник Л.М. Промышленная ультразвуковая дефектоскопия и задачи ее развития- // Дефектоскопия. 1978.-№6.- с. 44-52.

19. Бобров В .Т., Коряченко В .Д. Повышение чувствительности; и достоверности автоматизированного ультразвукового1 контроля сварных швов труб * // Дефектоскопия. 1978. - № 9.- с. 36-40.

20. Бородавкин П.П;, Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов: Учебник длягВузов. 2-е изд., перераб: и дополн. - М.: "Недра", 1987. - 471 с:

21. Чабуркин В.Ф., Канайкин В.А. Оценка опасности дефектов сварных соединений при диагностике газонефтепроводов.- Сварочное производство. 2000. - № 9; -с: 41-44.

22. Бобров В.Т., Дружаев Ю.А. и Чернобельский А.А. Каретка к ультразвуковому дефектоскопу. Авт. свид. СССР № 198777. Кл. 42k, 46/06: Заявл. 24.05.1965, опубл. 28.06.1967. Бюл. № 14.

23. Ермолов И.Н;.НаклонныйШЭП вклад советских ученых в практику и теорию ультразвукового контроля // Дефектоскопия. — 1991. - №4. — с. 56 — 65.

24. Ермолов И.Н., Рахимов В.Ф. К оценке эквивалентных размеров дефектов наклонными преобразователями // Дефектоскопия. — 1989. № 11. — с. 44 — 51.

25. Троицкий В1 А. Краткое пособие по контролю качества сварных соединений/ ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 1997.

26. Моисеева Н.Н., Щукин В.А., Яблоник Л;М: Ультразвуковой- контроль продольных сварных, швов г цилиндрических; изделий// Дефектоскопия.-1978.- № 41-с; 15-20.

27. Гурвич А.К., Кукли А.С. Акустический тракт ультразвукового дефектоскопа; при контроле листов • пучком сдвиговых волн, возбуждаемых наклонным; искателем// Дефектоскопия; 1973. - №-3. — с. 28 — 38.

28. Алешин Н.П., Яровой А.А. Разработка и применение ультразвукового автоматизированного контроля для сварных соединений: VIII Всесоюзная научно-техническая; конференция по неразрушающим физическим методам и средствам контроля. Кишинев, 1977.

29. Бердянский М.Г. и др. Автоматическая система; ориентирования датчиков; ультразвукового дефектоскопа // Дефектоскопия. — 1979: № 10. — с. 75 — 77.

30. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: Справочник под ред. Неймарка В.Е. M.-JI.: Энергия, 1967.

31. Домаркас В.И;, Пилецкас Э.Л; Ультразвуковая эхоскопия. JI.: Машиностроение, 1988.-275 с.

32. Городков В.Е. и др. Искатель с качающейся диаграммой направленности // Дефектоскопия. — 1974. № А: - с. 122 - 124.

33. Богод В.Б:, Гурвич А.К. Исследование направленности поля искателя с качающимся ультразвуковым лучом // Дефектоскопия-1975 № 4. - с. 134 — 137.

34. Вронский А.В. Обнаружение продольных дефектов котельных труб в условиях электростанций // Дефектоскопия. — 1974. № 1. — с. 67 -71.

35. Пасси Г.С. Исследование стабильности акустического контакта при контроле наклонным преобразователем // Дефектоскопия. 1988; -№ 31- с. 69-78.

36. Могильнер JI.IO., Сахранов А.В., Урман А.С. Прохождение ограниченного ультразвукового пучка через плоский слой контактирующей; жидкости при наклонном падении и импульсном режиме излучения// Дефектоскопия. 1986.- № 1. - с. 70-80.

37. Бреховских JI.M. Волны в слоистых средах. -М.: изд. АН СССР, 1957.

38. Ткаченко А.А. Пьезоэлектрический преобразователь для ультразвукового контроля; Положительное решение по заявке на патент РМ № 20040025:2004 г.

39. Гурвич А.К. Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений. Киев: Ук-ртехиздат, 1963.

40. Петров В.А., Иоч В.К. Особенности наклонных искателей с тест-импульсами // Дефектоскопия. 1976. -№ 1. - с. 142 - 144.

41. Веремеенко G.B. Способ контроля качества акустического контакта. Авт. свид. № 280032. Бюлл. изобр., 1970, № 27.

42. Коряченко В.А., Фак И.И., Заборовский О.Р., Чегоринский В.А. Авт. ссвид. № 603896 Способ контроля акустического контакта — Опубл. Бюл. № 15, 1978;

43. Фак И.И., Коряченко В.Д., Ткаченко А.А. Типовая аппаратура установок для ультразвукового контроля сварных соединений // Дефектоскопия. 1985. - № 12. -с. 53-56.

44. Разыграев Н.П., Щербинский В.Г. Способ ультразвуковой дефектоскопии материалов. Авт. свид. № 502311. Бюл. изобр., 1976, № 5.

45. Штремер Ю. Н. Устройство для контроля акустического контакта между пье-зоизлучателем и изделием в ультразвуковых дефектоскопах. Авт. свид. № 103459. Бюл. изобр., 1955, № 3.

46. Говард Е. Ван Валькенбург. Устройство для ультразвуковой дефектоскопии. Патент США № 2667780, 1954.

47. Гурвич А.К., Дымкин Г.Я., Никифоров Л.А., Цомук С.Р. Исследование поля продольных волн, возбуждаемых наклонными искателями с закритическими углами призм // Дефектоскопия. 1984. - № 1. - с. 68 - 74.

48. Басацкая Л.В., Ермолов И.Н. Поле преобразователей с углами наклона близкими к критическим // Дефектоскопия. 1985. - № 4. — с. 3 -11.

49. Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Справочные диаграммы направленности искателей ультразвуковых дефектоскопов. Киев: Техника, 1980. — 102 с.

50. Технологическая инструкция по производству электросварных труб контактной сварки. Металлургический завод, г. Новосибирск, 1971.

51. Кугушев A.M., Голубева Н.С. Основы радиоэнергетики.- М.: Энергия, 1989: — 878 с.

52. Ткаченко А.А. Способ контроля акустического контакта при ультразвуковой; дефектоскопии. Положительное решение по заявке на патент РМ № 20040032. 2004 г.

53. Ткаченко А.А. О слежении за сварным швом трубы со снятым гратом при ультразвуковом контроле // Контроль. Диагностика — 2004, № 5. — с: 53-61.

54. Коряченко В.Д., Семенов Ю.А., Ткаченко А.А., Плясунов А.В. Авт. свид. № 998942 Устройство для ориентации ультразвукового преобразователя. Бюл. №7 1983:

55. Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. М.: Московский горный институт, 1966.

56. Приходько В:Н., Федоришин В.В. Ультразвуковой контроль межкристал-литной^коррозии сварных швов нержавеющих сталей // Дефектоскопия.- 1993.-№11.- с. 10-19.

57. Гурвич А.К. Авт. свид. СССР, № Щуп к ультразвуковому иммерсионному дефектоскопу. — Опубл. Бюл. № 19, 1965.

58. Никифоренко Ж.Г. Измеритель свойств листового проката// Дефектоскопия.-1973: № 6. - с.86-95:

59. Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений/ Под ред. А.К. Гурвича: -JI-:.Общество "Знание", 1969.

60. ГОСТ 17410-78. Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические. Методы ультразвуковой дефектоскопии. М.: Госстандарт, 1978:- 24 с.

61. Гусев П.П. Исследование возможности сокращения количества стандартных образцов для настройки ультразвуковой аппаратуры для контроля качества труб// Дефектоскопия. 1986. - № 10. - с. 82 - 84.

62. Старокольцев В.И. Автоматическая» дефектоскопия продольного шва труб, сваренных стыковой электросваркой // Дефектоскопия. — 1965. № 3.- с.13 — 25.

63. Яблоник JLM: Оценка чувствительности контактного и иммерсионного методов ультразвукового контроля // Дефектоскопия. — 1967. № 1.

64. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы — М.: Сов.радио, 1964.-695с.

65. Щербинский В.Г. Исследование динамического акустического контакта при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия.— 1967. № 2.

66. Харкевич А.А. Неустановившиеся волновые явления. М — JI.:: Гостехиздат, 1950:75: Пугачев B.C. Основы автоматического управления. — М.: Наука, 1968.

67. Ермолов И.Н; Методы ультразвуковой дефектоскопии: Курс лекций. 4.2. — МГИ, 1968.

68. Ермолов И.Н. Достижения в ультразвуковом контроле сварных соединений из аустенитных и разнородных материалов: Обзор //Дефектоскопия: -1990: -№ 2. — с. 4-18.

69. Волков А.С., Гребенник B.C. Исследование поляризации поперечных ультразвуковых волн в металлических образцах // Дефектоскопия-1984. № 5.-е. 87-89.

70. Дианов В.Ф. О достоверности ультразвукового контроля сварных соединений энергетического оборудования! // X; Всесоюзной; научно-технической? конференции "Неразрушающие физические: методы и ? средства' контроля". Львов,. 1984, кн. 1, А2-24.- с. 62.

71. ГОСТ 5839-82. Микроструктура стальных труб:

72. Волченко В.Н., Маслов Б.Г., Волков А:С. Исследование статистических методов при контроле качества сварки // Сварочное производство. 1970. - №11. -с. 35-37.

73. Коряченко В.Д., Ткаченко А.А., Фак И.И. Авт. свид. СССР № 10983931 Способ ультразвукового контроля сварных швов, Опубл. БИ, 1984, № 32

74. Ткаченко А.А., Гаврев В.С1 Способ ультразвукового контроля сварных швов с валиком усиления, Положительное решение по заявке на патент РМ № 20030148, 2003 г.

75. Коряченко В;Д., Фак И.И., Ткаченко А.А., Бобров В.Т. А. с. СССР № 826831. Способ УЗК качества сварных соединений с валиком усиления, Заявл.07.12.79. Зарег. в Гос. реестре 04.01.1981 г.

76. Турко Ф.И. и др. К вопросу о стабилизации угла ввода ультразвуковых колебание/Дефектоскопия. 1988. - № 6.-с. 44.

77. Цыпкин Я.З. Теория импульсных систем. М.: Физматгиз, 1963.

78. Лепендин Л.Ф. Акустика: Mi, Высшая школа, 1978, с. 416.

79. Коряченко В.Д., Стипура А.П., Фак И.И., Ткаченко А.А., Загорулько B.C. Комплексный неразрушающий контроль электросварных газонефтепроводных труб большого диаметра. Сборник «Контроль и управление качеством сварки», Киев, 1984, с. 93-99;

80. Белый В.Е. Рассеяние ультразвука на нестандартных моделях дефектов // Дефектоскопия. 1988.-№12.

81. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статически неровной поверхности. -М.: Наука, 1975.

82. Щербинский В.Г. Основные факторы, влияющие на погрешность ультразвуковой дефектоскопии.: Обзор // Дефектоскопия. 1991. - № 5i - с. 3 — 32.,

83. Коряченко В. Д., Ткаченко -А. А., Шишкин Г.П;, Найда В. Л. А. с. СССР №1627973. Устройство для ультразвукового контроля, Опубл. БИ, 1991, № 6.

84. ГОСТ 19903-74. Сталь листовая горячекатаная. Сортамент.

85. ГОСТ 20415-82. Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения.

86. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.

87. ГОСТ10704-91.Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

88. Марков А.А. Механизация и автоматизация ультразвукового контроля сварных соединений // Системы неразрушающего контроля, сварных металлоконструкций на базе ультразвуковых методов. П.р. Гурвича А.К.-1988.-С.75-76.

89. Redwood М. The automatic ultrasonic inspection of welded joints in pipe-lines// Ultrasonics. 1963, April 99;

90. Lutsch A.: Ultrasonic reflektoscope with an indicator of the degree of coupling between transducer, and object. // J. Acoust. Soc. Am. 30 (1958), 544 548.

91. Ткаченко А.А., Кирияков В.Ф., Гаврев B.C. Способ ультразвуковой дефектоскопии сварных швов с гратом. Положительное решение по заявке на Патент РМ № 20040026 от 2004 г.

92. Буденков Г.А., Петров Ю.В. Стенд для определения диаграмм направленности ультразвуковых искателей. // Дефектоскопия. 1981, № 1, с. 76-81.

93. Стипура А.П. Об эталонировании чувствительности при автоматическом ультразвуковом контроле сварных швов //Дефектоскопия. 1979. - №-11.-с. 40 — 44.

94. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. 288 с.

95. Юозонене JI.В. Упругие поверхностно-продольные волны и их применение для неразрушающего контроля. Дефектоскопия, 1980, № 8, с.29-38.

96. Бобров В.Т., Заборовский О.Р., Ткаченко А.А. и Фак И.И. Ультразвуковое устройство для контроля изделий. Авт. свид. СССР № 1142789. М. Кл. G 01 N 29/04. Заявл. 04.05.1983. Опубл. 28.02.1985. Бюл. № 8.

97. Чегоринский В:А., Коряченко ВД:, Ткаченко А.А., Бобров В.Т. и Бобров В.А. Анализатор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу. Авт. свид. СССР №932397. М. Кл.З G 01 N 29/04. Опубл. 30.05.1982. Бюл. № 20.

98. Бобров В.Т., Коряченко ВД, Ткаченко А.А. и Фак И.И. Ультразвуковой дефектоскоп для автоматического контроля сварных швов. Авт. свид. СССР №1472816 А 1, G 01 N29/04. Заявл. 24.06.80. Опубл. 15.04.89; Бюл. №14.

99. Коряченко В.Д, Ткаченко А.А., Фак И.И. и Бобров В.Т. Ультразвуковой дефектоскоп для автоматического контроля сварных швов. А. с. СССР № 1077462, М. Кл.З, G 01 N 29/04. Зарег. в Гос. реестре 01.11. 1983 г. Гриф Т.

100. Бобров В.Т., Коряченко В.Д, Мазурков К.Я. и Ткаченко А.А. Ультразвуковой дефектоскоп. Авт. свид. СССР № 845543, Заявл. 31.10.79. гриф Т.

101. Пастернак В.Б. Применение управляющих вычислительных комплексов в? средствах ультразвукового неразрушающего контроля // Дефектоскопия, 1985, №11, с. 24-29.

102. Коряченко В.Д., Ткаченко А.А. Генератор ультразвуковых колебаний к. дефектоскопу. А.с. СССР № 953555. Опубл. БИ, 1982, №31.

103. Ткаченко А.А., Гаврев B.C., Сафронов И.И. и др. Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу. Патент Республики Молдова № 2108, Опубл. БИ РМ, №2, 2003.

104. MD-2044, R. Moldova, Chi$inau. te1 373-2) 47 12.4 1. 47 11 54 MD-2044, R Молдова, г. Кишиневstr. Me?terui Manole. 20 fax. (373-2)47.11 54, 47.42.11 ул. Мештерул Манопп, 20r?-rnall:lritroscp(8}ch, mold рас, mdnr. ЯГ/НЩ1. nr.din1. СПРАВКА

105. Conform rezultatelor incercarilor de 72 ore Beneficiarului a acceptat instalatia pentru exploatare.

106. UNIIK Cnisinau sl TiipKU SA lasi

107. Set' sectip inrr A. Tcacenco5. D. R. ine. Coman Marcel1. S.C. TERRO S.A. Ia§i