Zautomatyzowane badania systemami PA+TOFD – wdrażanie i zastosowania

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

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