Sistema automático de detección de soldadura de anillo pipewizard (aut)

Sistema de detección de soldadura de anillo

Pipewizard es un sistema automático de detección de soldadura de anillo (aut) que utiliza tecnología de matriz por fases y ultrasonido convencional. Este equipo está especialmente diseñado para realizar pruebas de soldadura a soldadura in situ en entornos extremos en tierra y mar.

Los oleoductos subterráneos o submarinos transportan grandes cantidades de gas natural, petróleo, agua y otros productos químicos, que juegan un papel fundamental en la economía mundial. Las tuberías generalmente se acoplan por Soldadura automática en el sitio mediante soldadura por anillo. Durante la construcción de la tubería, debido a que los defectos suelen aparecer en la soldadura, la soldadura se convierte en una "debilidad" en la tubería. Es necesario realizar pruebas no destructivas y pintar la soldadura de la tubería antes de enterrarla bajo tierra o colocarla en el Fondo marino. Debido a los estrictos requisitos para el ciclo de construcción, es necesario realizar una detección y análisis rápidos de defectos en la soldadura.

Detección automática por ultrasonido (aut)

En los últimos años, la tecnología de detección ultrasónica automática (aut) ha comenzado a reemplazar la radiografía tradicional y se ha convertido en el método de detección de soldadura de tuberías preferido en el mundo. La tecnología de imágenes radiológicas tiene limitaciones obvias: el efecto de la detección de defectos superficiales no es bueno, el rendimiento sin defectos cuantitativos verticales, los peligros ocultos en términos de Seguridad y contaminación ambiental.

Ventajas de la detección automática por ultrasonido:

• No hay peligro de radiación, no hay contaminación química, no se necesita permiso.

• El ciclo de detección es extremadamente corto, lo que mejora la productividad.

• La precisión de la detección y la cuantificación es mayor, lo que reduce la tasa de productos defectuosos.

• La altura vertical y la profundidad indicada por los defectos se miden utilizando los criterios de aceptación de la evaluación crítica de ingeniería (eca), lo que reduce la tasa de defectos.

• El análisis en tiempo real se realiza a través de la pantalla de salida inteligente.

• Proporcionar datos e informes de prueba relacionados con el soporte electrónico.

• Controlar mejor el proceso de soldadura y reducir la tasa de productos defectuosos.

Tecnología de matriz por fases

Los primeros sistemas automáticos de detección ultrasónica utilizaron un sistema de múltiples sondas con múltiples sondas ultrasónicas convencionales para la detección. Hace diez años, salió el sistema de matriz por fases. La tecnología de matriz por fases utiliza el principio de controlar electrónicamente la formación de haces de sonido para generar y recibir ultrasonido. La tecnología de matriz por fases Emite pulsos de excitación de retraso en cada chip de la matriz, lo que puede crear muchos ángulos de haz de sonido y distancias de enfoque.

La tecnología de matriz por fases tiene más ventajas que los sistemas convencionales de múltiples sondas:

• En general, dos sondas de matriz por fases pueden reemplazar al menos 24 sondas convencionales.

• La configuración de la matriz por fases funciona importando archivos sin necesidad de ajustar la posición de cada Sonda por separado.

• Al establecer los parámetros adecuados en el software, se optimiza el ángulo, el foco, el rango acústico ut y el ancho del haz acústico de la matriz escalonada, mejorando así la precisión cuantitativa.

• En comparación con el sistema convencional de múltiples sondas recíproco, el sistema de matriz por fases tiene un 80% menos de componentes móviles, lo que mejora la estabilidad del proceso de escaneo y la fiabilidad de los resultados de las pruebas.

• En comparación con los escáneres multisonda convencionales, los escáneres de matriz por fases son más pequeños y más ligeros. Por lo tanto, el escáner de matriz por fases es más fácil de controlar y el desgaste de los recubrimientos a ambos lados de la soldadura también se reducirá.

• El sistema de matriz por fases puede detectar casi todo tipo de estructuras de soldadura, mientras que el sistema convencional de múltiples sondas se limita al espesor de la pared del tubo y al diámetro del tubo.

• Utilizando la tecnología de escaneo electrónico de matriz por fases, los usuarios pueden personalizar la detección de soldadura por sí mismos, incluyendo tofd multiángulo, imágenes avanzadas, detección de alta resolución, etc.

Cumplir con las normas

En 1998, la ASTM (asociación Americana de experimentos y materiales) publicó la norma e - 1961 - 98 (2003, aprobada nuevamente). La especificación aborda los principales aspectos de la detección automática por ultrasonido de la soldadura de anillo: división, interpretación rápida de datos, bloques de prueba de calibración especiales y pasos de configuración. El objetivo del Código e - 1961 es para la evaluación crítica de las obras (eca). En 1999, la Sociedad Americana del petróleo (api) publicó la 19ª edición del estándar 1104, que involucra la detección ultrasónica mecánica y la detección de tecnología de imagen de Cámara de soldadura de anillo.

Las pruebas realizadas con pipewizard cumplen con las especificaciones ASTM E - 1961, por lo que se deduce que también cumplen con el estándar API 1104. Además, estas pruebas también cumplen con las especificaciones de pruebas ultrasónicas automáticas en el mar: el estándar DNV - os - f101.

Los indicadores técnicos de las empresas pueden estar por encima de estas especificaciones, generalmente para mejorar la precisión cuantitativa o lograr una mejor resolución.

Experiencia de pipewizard

Un objetivo importante en el diseño del sistema pipewizard es poder operar este sistema en entornos extremadamente duros. El sistema pipewizard funciona bien tanto en la fría región siberiana como en el caluroso desierto de Oriente medio, independientemente del ambiente de trabajo húmedo, salado o seco. Se han llevado a cabo muchas pruebas del sistema pipewizard para garantizar que el sistema pipewizard tenga la capacidad de evitar vibraciones, impactos e interferencias electromagnéticas.

El sistema pipewizard es adecuado para la detección de soldadura de anillo en varias estructuras:

• Varios tipos de ranuras de soldadura: crrc - Evans slot, J - slot, V - slot, Double V - slot, X - slot, etc.

• Espesor típico de la pared de la tubería: 6 mm (0,25 pulgadas) ~ más de 35 mm (1,4 pulgadas)
  También hay opciones para paredes de tuberías más gruesas.

• Diámetro típico de la tubería: 152 mm (6 pulgadas) ~ más de 1422 mm (56 pulgadas)
  También hay opciones para diámetros de tuberías más pequeños.

• Material de tubería: materiales estándar de acero al carbono, así como configuraciones complejas de materiales, como: diversas aleaciones de cromo - níquel - hierro de espesor de pared, tuberías recubiertas, tuberías sin costura, etc.

Los defectos típicos detectados son sin fusión, sin penetración, poros, penetración, subcotización, bajo, grietas, aislamiento en frío, inclusiones, etc.

El tiempo dedicado al ciclo de detección oscila entre 2 y 6 minutos en función del tipo de soldadura, el diámetro de la tubería, la ubicación y el entorno.

Resumen de la aplicación de pipewizard

• El sistema de matriz por fases pipewizard se utiliza para las mayores obras de colocación de tuberías terrestres y marítimas del mundo.

• El sistema pipewizard ha detectado más de un millón de costuras de soldadura.

• Las principales compañías petroleras y de gas han reconocido el uso del sistema pipewizard en proyectos de colocación de tuberías:

  • Exxon Mobile (exxonmobil)

  • Shell (shell)

  • Total (total)

  • BP (bp)

  • Chevron (chevron)

  • Eni (eni)

  • Petrobras (petrobras)

  • Gazprom (gas ruso)

  
  

• Cientos de operadores de todo el mundo han sido capacitados en el sistema pipewizard.

Tecnología de detección de zonas

La tecnología principal del sistema pipewizard es la tecnología de detección de zonas, es decir, cada área diferente de la soldadura es detectada por un haz acústico ultrasónico diferente. La altura total de la zona es aproximadamente equivalente a la longitud del soldador.

Hay una sonda de matriz por fases a ambos lados de la soldadura, lo que garantiza una cobertura completa de la zona de ranura de la soldadura y de toda la zona de volumen de la soldadura. Dependiendo del área detectada, se puede seleccionar la configuración de eco de pulso o la configuración de recepción de envío ("uno, uno"). Estos canales de matriz por fases se muestran en gráficos de banda.

Además, se utiliza la tecnología de diferencia horaria de difracción (tofd) para mejorar la detección y cuantificación de indicaciones de defectos más pequeños o con direcciones inciertas. Esta técnica también se utiliza para determinar la indicación de defectos detectados en el canal del mapa de bandas. Los datos tofd pueden ser proporcionados por sondas de matriz por fases o sondas convencionales especiales.

El módulo transversal opcional cuenta con cuatro sondas convencionales especiales que permiten detectar defectos transversales en la soldadura.

En el proceso de escaneo de soldadura y escaneo de bloques de prueba de calibración, aparecerán diferentes canales en la pantalla para monitorear el acoplamiento de cada sonda de matriz por fases.

Cada estructura de soldadura requiere un bloque de prueba de calibración dedicado a esta soldadura, que debe tener el mismo diámetro y espesor que la tubería, y su material debe ser el mismo que el material de la tubería. Los reflector en el bloque de prueba están hechos de mecanizado de acuerdo con las especificaciones específicas, que representan defectos típicos que a menudo aparecen durante el proceso de soldadura. Todos los haces de sonido están calibrados de acuerdo con el procedimiento de detección.

Software avanzado fácil de usar

El software pipewizard V4 se basa en un potente software de adquisición y análisis de datos de tomoview que ha sido verificado sobre el terreno. Este software tiene la función de crear ajustes de forma sencilla y automática, una variedad de herramientas de análisis de datos (incluida la vista de 2 dimensiones), la función de crear informes fácilmente y la función de detección avanzada de soldadura. El propósito del diseño del software pipewizard V4 es proporcionar un software simple, flexible y actualizable para configuraciones de detección más complejas. La interfaz de usuario optimizada y diseñada puede realizar un entrenamiento rápido y operaciones eficientes en el sitio. Los operadores del sistema aut pueden operar el software pwz v4.0 después de una breve formación.

El software pipewizard V4 se basa en la Plataforma tomoview. En el proceso de desarrollo y perfeccionamiento del software, este software tomoview se utiliza a menudo como referencia. Esto también significa que incluso en el sitio de trabajo, la actualización del software se puede completar fácilmente.

Creación automática de la configuración

El operador puede crear la configuración fuera de línea, es decir, no en el instrumento. En pocos minutos, el archivo de configuración se puede guardar y enviar por correo a cualquier lugar de trabajo, y luego los operadores en el lugar solo tienen que calibrar el sistema.

La configuración no solo incluye canales de gráfico de banda estándar y vistas de escaneo B de enfoque único (tofd, volumen de soldadura e imágenes de raíz de soldadura), sino que también agrega nuevos canales de escaneo en forma de abanico y lineal. Este nuevo Rendimiento tiene el potencial de mejorar la detección y cuantificación de defectos, y es muy probable que el efecto de detección y cuantificación supere con creces los requisitos de cualquier especificación de zonificación.

Calibración y detección

Durante la detección de la secuencia, los datos recogidos se mostrarán en tiempo real. El nombre del archivo de datos aumentará automáticamente.

El software pipewizard V4 mejora el procesamiento de datos (4 MB / s a 0,7 MB / s) en comparación con el uso de unidades de adquisición anteriores cuando utiliza la unidad de adquisición tomoscan Focus lt. De esta manera, no solo se pueden recoger los datos completos del escaneo a comprimido, sino que también se pueden ejecutar varias configuraciones al mismo tiempo cuando la velocidad de escaneo alcanza los 100 mm / S.

Análisis rápido y detallado

El software pipewizard puede proporcionar un número casi ilimitado de canales en 10 diseños separados. Este software interpreta automáticamente los datos mostrando los defectos en el perfil de soldadura y su ubicación circundante.

Hay muchas herramientas de análisis que pueden ayudar a los operadores a cuantificar y localizar las indicaciones de defectos:

• Doble compuerta en el mapa de bandas

• Cobertura de soldadura de barrido en forma de abanico y barrido lineal (ver figura a continuación)

• Función de amplificación

• Enlace de vista

• Vista personalizada

• Medición automática

• Medición de la acumulación de indicaciones de defectos

• Función de fusión de escaneo C

• Paletas de colores personalizables

Generación automática de informes

El software pipewizard tiene la función de generar automáticamente informes. El contenido del informe se puede definir por sí mismo y puede incluir el nombre del proyecto, la fecha y hora de escaneo, el ID de la soldadura, el nombre del operador, la vista de escaneo completa, el gráfico de la ranura de soldadura con información del área de detección y el informe de defectos con información como el Código de identificación, la longitud, La altura, la posición en la soldadura, el Estado de la soldadura y las anotaciones del operador.

Almacenamiento de datos simple

Todos los archivos de datos se pueden almacenar en cualquier dispositivo de almacenamiento externo de accionamiento duro o archivar en discos CD / DVD para referencia futura. La función de reflejar automáticamente los datos de respaldo aumenta el rendimiento de Seguridad de los datos. A través de internet, los archivos de datos se pueden transmitir fácilmente a otros lugares.

PipeWIZARD VISUAL

Pipewizard VIEWER es un software gratuito para observar datos de matriz por fases y ultrasonido. Este software tiene el rendimiento de cargar archivos de datos generados por el software pipewizard v4. Este software es muy útil para terceros o usuarios finales que necesitan revisar y escanear. El software pipewizard VIEWER se puede ejecutar en base a Microsoft Windows XP pro, Microsoft Windows Vista y Microsoft Windows 7 con sp2.

Aplicaciones avanzadas

El sistema pipewizard es ampliamente utilizado y se puede utilizar para detectar estructuras especiales de soldadura y otras aplicaciones.

Tuberías recubiertas: el software pipewizard utiliza tecnología de detección especial para detectar tuberías recubiertas a través de su función de Onda longitudinal y otros rendimientos avanzados.

Tuberías sin fisuras: el software pipewizard utiliza una tecnología de detección única desarrollada y reconocida para detectar las costuras de soldadura de varias tuberías de espesor de pared.

Tubería de pared gruesa: el sistema pipewizard utiliza diferentes sondas y cuñas para detectar la soldadura de tuberías de paredes gruesas a través de correcciones mecánicas extremadamente pequeñas.

Dispositivos pipewizard

Escáner

El escáner pipewizard es un escáner pequeño, resistente y verificado sobre el terreno que puede realizar un escaneo estable y repetible.

El diseño de la cabeza del escáner se ajusta al estándar de clasificación ip66 y está equipado con un motor de accionamiento, un codificador, dos sondas y cuñas de matriz por fases, dos sondas y cuñas tofd y un sensor de temperatura.

Un cable umbilical pesado contiene todos los cables necesarios, que también incluyen tuberías de agua para el acoplamiento.

Computadoras y software

La robusta y duradera computadora portátil está equipada con Microsoft Windows y el software de adquisición y análisis de datos pipewizard. El paquete de software contiene tomoview y software de calculadora avanzada, software de oficina de Microsoft Office y todos los accesorios de software necesarios.

Caja Principal

La Caja Principal no es grande pero sólida, y su diseño cumple con el estándar de clasificación ip64. Este Gabinete pesado está equipado con unidades tomoscan Focus LT y unidades pwz - mcdu. Su TAPA DELANTERA está equipada con un intercambiador de calor y tiene un amortiguador incorporado para proteger el equipo. La toma de corriente externa en su panel de cableado puede conectar varios accesorios.

Unidad de recolección

La unidad de adquisición tomoscan Focus Lt 64: 128 puede proporcionar hasta 64 canales de enfoque y 128 P / r, y puede combinar sondas de matriz por fases y sondas convencionales de varias maneras.

Controlador del motor y unidad de accionamiento

El pwz - mcdu utiliza enlaces Ethernet para conducir un servomotor DC.