Способ ультразвукового контроля размеров труб

 

ОrlHСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 281276 (21) 24 36540/25-08 (51) M. Кл.

G 01 В 17/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 620 ° 179 ° .1G (088.8) Опубликовано 1 50879. Бюллетень 9 30

Дата опубликования описания 1808.79 (72) Авторы Я. М. Бажалук, М. И. Бучик, P .. В. Громов, О. М. Карпаш, П. Я. Криничный, И. Г. Мигаль, Ф. И. Ту; ко и В. И. Чистяков

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых тр" б (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ТРУБ

Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля труб.

Известен ультразвуковой способ контроля для определения толщины стенки, согласно которому через контролируемую трубу пропускают ультразвуковые колебания и по времени прохождения ультразвукового импульса судят о толщине стенки ърубы (1).

Однако данный способ не позволяет надежно осуществлять контроль изэа плохого контакта ультразвуковых преобразователей с поверхностью конт-15 ролируемого изделия.

Известен также способ ультразвукового контроля размеров труб, заключающийся в том, что искателем, помещенным внутри трубы, излучают в нескольких направлениях ультразвуковые импульсы, принимают импульсы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей стенки трубы, и по разности времени принятых сигналов судят о внутреннем и внешнем диаметрах трубы (2). Этот способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Однако такой способ не позволяет определять разнотолщинность контролируемых труб, получаемую при износе стенок трубы. целью повышения информативности контроля при износе стенок труб, преобразователи искателя размещают по предлагаемому способу по окружности, центр которой совпадает с продольной осью контролируемой трубы, и дополнительно измеряют длительность отраженных импульсов, фиксируют импульсы с длительностью, отличной от длительности зондирующего импульса, и по очередности появления и продолжительности этих импульсов судят о степени и характере износа стенки трубы.

На фиг. 1 и 2 представлена схема измерения по предложенному способу и осциллограмма отраженных эхо-импульсов в случае неиз ношенной трубы; на фиг. 3, 4 — то же, в случае наружного износа; на фиг. " 6 — то же, в случае внутреннего износа.

Нормальные ультразвуковые пьезопреобразователи 1 размещаются внутри контролируемой трубы 2 по окружности, центр которой совпадает с продольной осью внутренней поверхности ь79794 трубы 2, т.е. преобразователи 1 являются гранями правильного вписанного в эту окружность многогранника 3. Подобранные одинаковыми по чувствительности и резонансной частоте, пьезопреобраэователи 1 эадемпфированы и соединены между собой параллЕльно. Пространство между трубой 2 и пьеэопреобразователями 1 заполнено акустической жидкостью 4 °

При подаче на пьезопластины преобразователей 1 высокочастотного напряжения от импульсного ультразвукового генератора все пьеэопреобразователи

1 одновременно начинают излучать короткие ультразвуковые импульсы в сторону трубы 2 по радиальным направле- ниям. Отразившись от различных участков внутренней и наружной поверхностей трубы 2, импульсы УЗК принимаются теми же преобразователями 1 с последующей фиксацией их на индикаторном .устройстве в виде осциллограммы °

В зависимости от различия толщины стенки трубы 2 на различных участках ее сечения отраженные эхо-импульсы УЗК достигают преобразователей

1 через различные временные интервалы.

В случае неиэношенной трубы длительность отраженных импульсов а и б не изменяется, поскольку отраженная ультразвуковая волна проходит на все 4 ультразвуковые преобразователи одновременно.

При внешнем износе трубы наблюдается растягивание импульса 6, отраженного от внешней поверхности .трубы, иэ-эа неодновременного прихода отраженной волны на преобразователи, связанного с уменьшением толщины контролируемой стенки в одном направлении.

При этом измеряют временные интервалы между передним фронтом первого отраженного импульса и передним фронтом второго отраженного импульса и между передним фронтом первого отраженного импульса и задним фронтом второго отраженного импульса, Внутренний износ трубы приводит к изменению длительности импульсов а и б, так как при этом, во-первых, расстояние между преобразователями и внутренней стенкой неодинаково, и во-вторых, толщина стенки по окружности трубы .равновелика. В этом случае измеряют интервалы времени между передним фронтом зондирующего импульса и задним фронтом и передним фронтом первого отраженного импульса, Таким образом, раэнотолщинность трубы проявляется в изменении дли— тельн ости отраженных импульсов, а характер износа стенки — в номере отраженного сигнала с измененной длительностью, 5 В качестве искателя может быть использован цилиндрический полый преобразователь, диаграмма направленности которого в плоскости, перпендикулярной продольной оси преобраэовате10 ля, представляет окружность.

Предлагаемый способ контроля толщины стенки трубы для внутреннего контроля распространяется также на в ари ант наружного контроля т олщины стенки, т. е, тот случай, когда контролируемая труба размещается внутри полого цилиндрического преобразователя или многогранника, при этом излучающей УЗК поверхностью преобразователя является внутренняя поверхност ь полого цилиндра или пьеэ опластин, расположенных на гранях правильного многогранника и излучающие внутрь.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля размеров труб, заключающийся в том, что искателем, помещенным внутри трубы, излучают в нескольких направлениях ультразвуковые импульсы, принимают импульсы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей стенки трубы, и по разности времени принятых сигналов судят о внутреннем и внешнем диаметрах трубы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности контроля

40 при износе стенок труб, преобразователи искателя размещают по окружности, центр которой совпадает с продольной осью контролируемой трубы, и дополнительно измеряют длительность

45 отраженных импульсов, фиксируют пульсы с длительностью, отличной от длительности зондирующего импульса, и по продолжительности этих импульсов и по очередности их появления судят о степени и характере износа стенки трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1. Патент Франции Р 2234545, кл. G 01 В 17/02, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 552554, кл. G 01 N 29/04, 1975.

679794 гиг.Р фиг. 1

Фиг.< фиг.3 фиг 6

ЦНИИПИ Зака а 4774/34 Тираж 866 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Прое тнач, 4