УСТАНОВКА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТРУБ С КАЛИБРОВКОЙ ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к области неразрушающего контроля и может быть использована в трубопрокатном производстве для снижения затрат на перепроверку качества труб.
В настоящее время отмечается бурное развитие методов и средств неразрушающего контроля металлопроката. Выявление скрытых дефектов на ранней стадии развития является не только гарантией безопасности при последующей эксплуатации изделия, но и позволяет снизить затраты производителя на перебраковку и пропуск брака на дальнейшие технологические этапы производства. Немаловажной составляющей при выборе производителем того или иного оборудования является его относительная простота в эксплуатации и обслуживании, уменьшение влияния человеческого фактора и скорость производственного процесса.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании высоконадежной автоматизированной установки для неразрушающего контроля труб, обеспечивающей выявление дефектов различного происхождения и вида, не снижая при этом скорости производственного цикла всей линии в целом.
По условиям европейского стандарта, выпущенного Европейским Комитетом стандартизации (ЕКС), автоматизированное оборудование ультразвукового контроля должно калиброваться через каждые четыре часа контроля труб, а также при смене оператора и в начале и в конце производственного цикла (стандарт EN 10246-8:1999 «Автоматизированный ультразвуковой контроль сварных швов стальных труб».)
В случае отрицательных результатов калибровки оборудования все проверенные трубы после предыдущей калибровки должны быть проконтролированы повторно после настройки оборудования, что ведет к простоям цеха, значительно увеличивает производственный цикл и ведет к удорожанию конечного продукта.
Известно устройство для ультразвукового контроля цилиндрических изделий, в том числе труб, содержащее рольганг, рельсовый путь, по меньшей мере, один измерительный модуль, один или несколько дефектоскопических преобразователей с различным функциональным назначением и реализуемыми методами контроля, приводы преобразователей, систему автоматики, состоящую из набора датчиков автоматики, отслеживающих положение и рабочее состояние узлов установки (патент RU 2397491 Кл. G01N 29/26, 2009 г.).
К недостатку известного устройства относится то, что его конструкция не позволяет интегрировать в процесс контроля калибровочные устройства для проверки работоспособности дефектоскопического оборудования после каждой проконтролированной трубы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату к заявляемой полезной модели является автоматизированная установка для неразрушающего контроля круглого сортового проката и труб, содержащая рольганг, выполненный в виде роликов продольного перемещения трубы, между которыми размещены подъемно-поворотные ролики, рельсовый путь, несущий установленный с возможностью вертикального перемещения измерительный модуль, один или несколько дефектоскопических преобразователей с различным функциональным назначением и реализуемыми методами контроля, приводы преобразователей, систему автоматики, состоящую из набора датчиков автоматики, отслеживающих положение и рабочее состояние узлов установки, и программируемого контроллера (заявка на полезную модель №2011137174 от 09.09.2011 г.)
К недостатку известного устройства относится то, что его конструкция не обеспечивает калибровку дефектоскопического оборудования после каждой проконтролированной трубы.
Сущность полезной модели заключается в том, что предложенная конструкция установки неразрушающего контроля труб позволяет производить калибровку дефектоскопического оборудования после контроля каждой трубы в потоке, при этом не снижая значительно время цикла контроля. Фактически калибровка оборудования происходит как перед контролем каждой трубы, так и по окончанию контроля.
Указанный технический результат достигается тем, что установка неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования, содержащая рольганг, выполненный в виде роликов продольного перемещения трубы, между которыми размещены подъемно-поворотные ролики, рельсовый путь, несущий установленный с возможностью вертикального перемещения измерительный модуль, один или несколько дефектоскопических преобразователей с различным функциональным назначением и реализуемыми методами контроля, приводы преобразователей, систему автоматики, состоящую из набора датчиков автоматики, отслеживающих положение и рабочее состояние узлов установки, и программируемого контроллера, она дополнительно содержит опору, размещенную в зоне контроля по оси рольганга на некотором расстоянии от конца трубы, на которой расположен контрольный образец с искусственными дефектами для калибровки дефектоскопического оборудования, а в программируемый контроллер системы автоматики дополнительно введен программный комплекс, подающий управляющий сигнал на поочередный подъем дефектоскопических преобразователей с конца трубы в момент окончания контроля и последующей посадкой преобразователей на контрольный образец для обнаружения искусственных дефектов, при этом материал, диаметр и толщина стенки контрольного образца идентичен соответствующим параметрам контролируемой трубы. Кроме того, при контроле тела трубы, контрольный образец выполнен в виде отрезка трубы, а дополнительная опора выполнена в виде подъемно-поворотных роликов, обеспечивающих частоту вращения контрольного образца соответствующей частоте вращения трубы, а при контроле продольного сварного шва трубы контрольный образец выполнен в виде темплета, а дополнительная опора - в виде калибровочного стола с возможностью регулировки его по высоте.
Таким образом, предложенная конструкция установки неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования дает возможность производить калибровку дефектоскопического оборудования непосредственно в процессе контроля труб, фактически не снижая время цикла.
Конструкция установки неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования представлена чертежами, где на фиг.1 - показан общий вид установки, вид сверху, на фиг.2 - показан общий вид установки при использовании в качестве контрольного образца отрезка трубы, вид сбоку и на фиг.3 - показан общий вид установки при использовании в качестве контрольного образца темплета, вид сбоку.
Установка неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования содержит рольганг 1, выполненный в виде роликов 2 продольного перемещения и подъемно-поворотных роликов 3. На рельсовом пути 4 установлен с возможностью вертикального перемещения измерительный модуль 5, на котором размещены дефектоскопические преобразователи 6. В зоне контроля по оси рольганга 1 расположена опора 7 на некотором расстоянии L от конца трубы 8. На опоре 7 расположен контрольный образец 9 с искусственными дефектами для калибровки дефектоскопического оборудования. Приводы преобразователей и система автоматики с программируемым контроллером на чертежах не показана. Контрольный образец может быть выполнен или в виде отрезка трубы 10, установленного на подъемно-поворотных роликах 11, или в виде темплета 12, установленного на калибровочном столе 13, имеющего возможность регулировки по высоте.
Установка неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования работает следующим образом.
Перед началом контроля тела трубы по оси рольганга 1 на подъемно-поворотные ролики 11 устанавливают контрольный образец 10 в виде отрезка трубы с искусственными дефектами. Материал, диаметр и толщина стенки образца идентичны соответствующим параметрам контролируемых труб. Затем трубу 8 подают в зону контроля. При этом загрузка-выгрузка трубы 8 в зону контроля может осуществляться как продольно-реверсивно, так и поперечно. Система автоматики подает измерительный модуль 5 по рельсовому пути 4 в исходное положение и дефектоскопические преобразователи 6 опускают на начало трубы 8. Начинают процесс контроля тела трубы 8. Подъемно-поворотные ролики 3 поднимают трубу над рольгангом 1 и начинают ее вращать с заданной частотой. Измерительный модуль 5 начинает движение вдоль оси трубы 8 по рельсовому пути 4, а дефектоскопические преобразователи 6 сканируют тело трубы на наличие дефектов. Результаты сканирования поступают в систему вычислительного комплекса, где они обрабатываются и по результатам обработки данных делают заключение о наличии или отсутствии дефекта. Когда измерительный модуль достигает конца трубы, программный комплекс программируемого контроллера подает управляющий сигнал на поочередный подъем дефектоскопических преобразователей 6 и последующую их посадку на контрольный образец 10, который вращается на подъемно-поворотных роликах 11 с той же частотой, что и труба 8. Производится калибровка дефектоскопического оборудования путем сканирования контрольного образца с искусственными дефектами. В случае положительных результатов калибровки измерительный модуль возвращается в исходное положение для контроля следующей трубы. В случае отрицательных результатов калибровки производят настройку дефектоскопического оборудования и повторный контроль последней проконтролированной трубы. Таким образом, калибровка дефектоскопического оборудования проводится перед и после контроля каждой трубы, что значительно снижает время на перепроверку в случае отрицательных результатов калибровки.
Перед началом контроля продольного сварного шва трубы по оси рольганга 1 на калибровочный стол 13 устанавливают контрольный образец 12 в виде темплета с искусственными дефектами и поднимают стол на заданную высоту. Материал, диаметр и толщина стенки образца идентичны соответствующим параметрам контролируемых труб. Затем трубу 8 подают в зону контроля, а подъемно-поворотные ролики 3 выставляют сварной шов «в зенит». При этом загрузка-выгрузка трубы аналогична описанию выше. Система автоматики подает измерительный модуль 5 по рельсовому пути 4 в исходное положение и дефектоскопические преобразователи 6 опускают на начало трубы 8. Начинают процесс контроля сварного шва трубы 8. Измерительный модуль 5 начинает движение вдоль оси трубы 8 по рельсовому пути 4, а дефектоскопические преобразователи 6 сканируют сварной шов трубы на наличие дефектов. Результаты сканирования поступают в систему вычислительного комплекса, где они обрабатываются и по результатам обработки данных делают заключение о наличии или отсутствии дефекта. Когда измерительный модуль достигает конца трубы, программный комплекс программируемого контроллера подает управляющий сигнал на поочередный подъем дефектоскопических преобразователей 6 и последующую их посадку на контрольный образец 12. Производится калибровка дефектоскопического оборудования путем сканирования контрольного образца с искусственными дефектами. В случае положительных результатов калибровки измерительный модуль возвращается в исходное положение для контроля следующей трубы. В случае отрицательных результатов калибровки производят настройку дефектоскопического оборудования и повторный контроль последней проконтролированной трубы. Таким образом, калибровка дефектоскопического оборудования проводится перед и после контроля каждой трубы, что значительно снижает время на перепроверку в случае отрицательных результатов калибровки.
Применение заявляемой конструкции установки неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования обеспечивает выявление дефектов различного происхождения и вида, не снижая при этом скорости производственного цикла всей линии в целом.