- الفحص بالموجات فوق الصوتية أثناء عملية إنتاج الأنابيب الملحومة المتفجرات من مخلفات الحرب
يعد الاختبار بالموجات فوق الصوتية حاليًا طريقة الاختبار غير المدمرة الرئيسية في عملية إنتاج الأنابيب الملحومة المتفجرات من مخلفات الحرب. وتشمل مجالات التطبيق الرئيسية ما يلي: 1) اختبار الألواح الفولاذية عبر الإنترنت بالموجات فوق الصوتية. 2) الفحص بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت لطبقات اللحام بعد لحام المتفجرات من مخلفات الحرب وإزالة الأزيز الداخلي والخارجي. 3) التفتيش دون اتصال لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب. 4) اختبار الموجات فوق الصوتية لنهايات الأنابيب الملحومة المتفجرات من مخلفات الحرب.
1. الفحص عبر الإنترنت بالموجات فوق الصوتية للألواح الفولاذية
يستخدم الكشف عبر الإنترنت بالموجات فوق الصوتية للألواح الفولاذية عمومًا مجسات بلورية مزدوجة أو متعددة البلورات، إلى جانب فيلم مائي أو طرق غمر بالماء المحلية. والغرض الرئيسي منه هو اكتشاف عيوب الطبقات في اللوحة الفولاذية الموازية لسطح اللوحة الفولاذية. هناك طريقتان رئيسيتان للمسح: أولاً، المسح على طول خطوط متوازية في اتجاه التدحرج؛ ثانيًا، تتحرك اللوحة الفولاذية خطيًا على طول اتجاه التدحرج، ويتردد المسبار بشكل عمودي على اتجاه حركة الأنابيب الفولاذية، مما يشكل مسحًا على شكل "z". نظرًا لأن حافة اللوحة الفولاذية تشكل لحامًا في لحام المتفجرات من مخلفات الحرب اللاحق، فإن اكتشاف العيوب هنا له أهمية خاصة في اختبار الموجات فوق الصوتية للوحة الفولاذ. تتطلب المعايير والمواصفات ذات الصلة مسحًا بنسبة 100% لحافة اللوحة الفولاذية. في العمل الفعلي، بشكل عام، يتم ضمان ذلك عن طريق زيادة عدد المجسات الموجودة على حافة اللوحة الفولاذية.
2. فحص اللحامات عبر الإنترنت بالموجات فوق الصوتية
يتم إجراء فحص اللحام بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت من ERW بعد اللحام وإزالة الأزيز الداخلية والخارجية. يتضمن بشكل أساسي جزأين: أولاً، استخدام المسح الضوئي A أو B للكشف عن تأثير الكشط للنتوءات الداخلية والخارجية. بالمقارنة مع المسح الضوئي A، يمكن للمسح B عرض مورفولوجيا الجدار الداخلي للحام بعد إزالة النتوءات الداخلية في الوقت الفعلي، ويكون عرض الرسوم أكثر سهولة؛ ثانيًا، تكون الموجة الطولية حادثة بشكل غير مباشر، ويتم استخدام الموجة العرضية الناتجة عن انكسارها في الأنبوب الملحوم للكشف عن عيوب اللحام. نظرًا لأن درجة حرارة اللحام مرتفعة نسبيًا في هذا الوقت، فإن الفحص عبر الإنترنت يستخدم عمومًا مجسات درجة حرارة عالية ويستخدم طريقة الغمر بالمياه المحلية.
3. اللحام بالموجات فوق الصوتية دون اتصال بالإنترنت وفحص نهاية الأنبوب
يتم إجراء الاختبار بالموجات فوق الصوتية دون الاتصال بالإنترنت لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب عمومًا بعد الاختبار الهيدروستاتيكي والشطب، ويستخدم بشكل أساسي للكشف عن العيوب الطولية في منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة. من أجل تحسين كفاءة الكشف، يتم استخدام الكشف التلقائي بشكل عام. بسبب تأثير المنطقة العمياء عند نهاية الأنبوب في الكشف التلقائي. بعد ذلك، عادة ما يتم إضافة المسح اليدوي بالموجات فوق الصوتية للحامات. يتضمن محتوى فحص نهاية الأنبوب بشكل أساسي الكشف عن اللحامات في نهاية الأنبوب، وعيوب طبقات المواد الأساسية لنهاية الأنبوب، والعيوب المحورية والمحيطية. يستخدم اكتشاف عيوب الطبقات عمومًا مجسات مقسمة، وغالبًا ما يتم فحص العيوب المحورية في اللحام والمواد الأساسية والعيوب المحيطية باستخدام مسبار مائل.
- اختيار معلمات العملية لاختبار اللحام بالموجات فوق الصوتية للمتفجرات من مخلفات الحرب
يتضمن الاختبار بالموجات فوق الصوتية لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب طريقتين: الاختبار التلقائي والاختبار اليدوي. في الوقت الحاضر، يعتمد الكشف التلقائي لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب بشكل أساسي على شكلين: اكتشاف مسبار العجلة والكشف عن غمر الماء المحلي. يتميز الفحص التلقائي بمزايا كفاءة الكشف العالية والسرعة العالية، لكنه لا يفضي إلى تحديد المواقع الدقيقة للعيوب والتحليل النوعي والكمي؛ بالمقارنة، يعد الفحص اليدوي أكثر مرونة، ولا يمكن تحديد العيوب بدقة فحسب، بل يمكن أيضًا إجراء تحليل نوعي وكمي للعيوب من خلال خصائص الصدى وأشكال الموجات الديناميكية. يتم بشكل عام تأكيد العيوب المكتشفة بواسطة الموجات فوق الصوتية التلقائية باستخدام الطرق اليدوية. تتضمن معلمات العملية التي يجب أخذها في الاعتبار للاختبار بالموجات فوق الصوتية لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب زاوية الانكسار وعرض شعاع الصوت وتردد الكشف.
1. اختيار زاوية الانكسار
يعتمد الاختبار بالموجات فوق الصوتية لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب عمومًا موجات طولية ذات حدوث مائل. يتم تحقيق الكشف عن طريق توليد موجات عرضية من خلال تحويل وضع الموجة في قطعة العمل واللحام. الشرطان الأساسيان هما: 1) إثارة موجات عرضية نقية في المعدن الأساسي ولحامها. 2) يقوم شعاع الصوت ذو الموجة المستعرضة بمسح الجدار الداخلي للأنبوب الفولاذي.
2. اختيار تردد الكشف
نطاق تردد اختبار الموجات فوق الصوتية واسع، بشكل عام 0.5-10MHz. يجب أن يأخذ اختيار التردد في الاعتبار العوامل التالية بشكل أساسي:
(1) تبلغ حساسية الكشف بالموجات فوق الصوتية حوالي نصف الطول الموجي. زيادة التردد مفيد للعثور على عيوب أصغر. بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد التردد، قل عرض النبضة وزادت الدقة.
(2) التردد العالي، الطول الموجي القصير، زاوية نصف الانتشار الصغيرة، اتجاهية شعاع الصوت الجيدة، والطاقة المركزة مفيدة لاكتشاف العيوب وتحديد موقعها. ولكن بالنسبة لحجم الشريحة نفسه، كلما زاد التردد، زادت مساحة المجال القريب، وهو ما يكون أكثر ضررًا للاكتشاف.
(3) مع زيادة التردد، يزداد توهين تشتت وامتصاص الموجات فوق الصوتية بشكل حاد، مما يضر بالكشف.
أثناء الاختبار، يجب مراعاة العوامل المختلفة بشكل شامل ويجب اختيار تكرار الاختبار بشكل معقول. بالنسبة للأنابيب الملحومة المتفجرات من مخلفات الحرب، تكون المادة الأساسية عمومًا عبارة عن ملفات مدرفلة على الساخن ذات حبيبات دقيقة نسبيًا. إن عرض منطقة دمج اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة بعد التسخين التعريفي وقولبة البثق يكون ضيقًا، وحجم حبيباته هو في الأساس نفس حجم المادة الأساسية. في العمل الفعلي، من أجل الحصول على دقة أعلى، يجب تحديد تردد أعلى قدر الإمكان مع ضمان حساسية الكشف، بشكل عام بين 2.5-5MHz.
- كتلة الاختبار المرجعية
كتلة الاختبار المرجعية هي الأساس لتحديد حساسية الاختبار بالموجات فوق الصوتية لحامات المتفجرات من مخلفات الحرب. تتطلب معايير API 5L وGB/T9711 استخدام كتل اختبار مقارنة مع أخاديد N10 أو فتحات رأسية مقاس 3.2 مم لتعكس بشكل مصطنع اختبار الموجات فوق الصوتية لحامات الأنابيب الفولاذية. يتم استخدام 100% من صدى الجسم كمعيار لتحديد الخلل.
- خاتمة
(1) في الاختبار بالموجات فوق الصوتية للأنابيب الملحومة المتفجرات من مخلفات الحرب، من أجل التأكد من إثارة الموجات العرضية النقية في الأنابيب الملحومة ومسح الجدار الداخلي للأنابيب الملحومة، الحد الأدنى لنطاق زاوية انكسار موجة القص للأنابيب الملحومة هي 33.2 درجة، ويعتمد حدها الأعلى على نسبة القطر الداخلي والخارجي r/R للأنابيب الملحومة. يتغير مع تغيير r/R. كلما زادت قيمة r/R، كان نطاقها أوسع.
(2) عندما تكون زاوية انكسار شعاع الصوت للجدار الداخلي للأنبوب الملحوم 45 درجة، فإنه يتمتع بحساسية عالية للكشف عن عيوب فتح السطح في منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة. ومع ذلك، من أجل الأخذ بعين الاعتبار اكتشاف عيوب المنطقة الشعاعية داخل اللحام، يجب أيضًا استخدام حزم صوتية ذات موجة عرضية ذات زوايا انكسار كبيرة للمسح الضوئي.
(3) يجب أن يؤخذ عرض شعاع الصوت لفريق الإطلاق في الاعتبار بشكل شامل بناءً على زاوية انكسار الموجة المستعرضة وقطر الأنبوب الفولاذي. من الضروري التأكد من أن الحافة العلوية لشعاع الصوت لا تثير موجات سطحية في الأنبوب الملحوم، وتجنب حدوث موجات طولية منكسرة في الأنبوب الملحوم.
