Pipewizard système automatique de détection de soudure par anneau (aut)

Système de détection de soudure en anneau

Pipewizard est un système automatique de détection de soudure par anneau (aut) utilisant une matrice phasée et une technologie à ultrasons conventionnelle. Cet appareil est spécialement conçu pour la détection de soudure à soudure sur site dans des environnements extrêmes sur terre et en mer.

Les pipelines souterrains ou sous - marins transportent de grandes quantités de gaz, de pétrole, d'eau et d'autres produits chimiques qui jouent un rôle crucial dans l'économie mondiale. Les tuyaux sont généralement aboutés par soudage en anneau sur site à l'aide d'un système de soudage automatique. Au cours de la construction de la ligne, la soudure devient un « point faible» sur la ligne en raison des défauts qui se produisent généralement au niveau de la soudure. Les soudures des tuyaux doivent être soumises à des tests non destructifs, peintes et enterrées sous terre ou placées au fond de la mer. En raison des exigences strictes du cycle de construction, la soudure doit être rapidement détectée et analysée.

Détection automatique par ultrasons (aut)

Au cours des dernières années, la technologie d'inspection automatique par ultrasons (aut) a commencé à remplacer l'imagerie par rayons traditionnelle en tant que méthode de détection de soudure de ligne préférée dans le monde. La technologie d'imagerie par rayons présente des limites évidentes: la détection des défauts de surface n'est pas efficace, la performance sans défauts quantitatifs verticaux, les risques liés à la sécurité et à la pollution de l'environnement.

Avantages de la détection automatique par ultrasons:

• Aucun risque de rayonnement, aucune pollution chimique, aucun permis requis.

• Les cycles de détection sont extrêmement courts, ce qui augmente la productivité.

• La détection et la précision quantitative sont plus élevées, ce qui réduit le taux de sous - dosage.

• La mesure de la hauteur verticale et de la profondeur de l'indication de défaut à l'aide des critères d'acceptation de l'évaluation critique technique (ECA) a réduit le taux de sous - charge.

• Analyse en temps réel par affichage de sortie intelligent.

• Fournir des données et des rapports de détection liés au support électronique.

• Un meilleur contrôle du processus de soudage réduit le taux de sous - charge.

Technologie de matrice de phase

Les premiers systèmes de détection automatique par ultrasons utilisaient un système multi - sondes avec plusieurs sondes à ultrasons conventionnelles pour la détection. Il y a dix ans, le système Phased Array est sorti. La technologie Phased Array utilise le principe de la formation de faisceaux acoustiques contrôlés électroniquement, générant et recevant des ondes ultrasonores. La technologie Phased Array émet des impulsions d'excitation sur chaque tranche de la matrice, créant ainsi de nombreux angles de faisceau acoustique et distances de focalisation.

La technologie Phased Array offre des avantages par rapport aux systèmes Multi - sondes classiques:

• En général, deux sondes à réseau phasé peuvent remplacer au moins 24 sondes classiques.

• Le réglage de la matrice de phase fonctionne en important des fichiers sans avoir à ajuster la position de chaque sonde séparément.

• L'optimisation de l'angle, de la focalisation, du trajet ut, de la largeur du faisceau acoustique du faisceau acoustique à réseau phasé est réalisée en définissant les paramètres appropriés dans le logiciel, ce qui améliore la précision quantitative.

• Les systèmes à matrice phasée ont 80% moins de pièces mobiles que les systèmes Multi - sondes classiques homologues, ce qui améliore la stabilité du processus de balayage et la fiabilité des résultats de détection.

• Le balayeur de réseau phasé est plus petit et plus léger que le balayeur Multi - sonde conventionnel. Par conséquent, les balayeurs à matrice phasée sont plus faciles à manipuler et l'usure du revêtement des deux côtés de la soudure est également réduite.

• Les systèmes à matrice phasée peuvent détecter presque toutes sortes de structures de soudure, tandis que les systèmes Multi - sondes classiques sont limités à l'épaisseur de la paroi du tube et au diamètre du tube.

• En utilisant la technologie de balayage électronique à matrice phasée, les utilisateurs peuvent personnaliser eux - mêmes la détection des soudures, y compris le tofd Multi - angle, l'imagerie avancée, la détection haute résolution et plus encore.

Conformité aux spécifications

En 1998, l'ASTM (American Society for Experimental and Materials) a publié la spécification e - 1961 - 98 (2003, ré - adoptée). La spécification traite des principaux aspects de la détection automatique par ultrasons des soudures à anneaux: zonage, lecture rapide des données, bloc d'essai d'étalonnage dédié, ainsi que des étapes de configuration. Le but de la spécification e - 1961 est d'être utilisé pour l'évaluation critique technique (ECA). En 1999, l'American Petroleum Institute (API) a publié la 19e édition de la norme 1104, qui traite de la détection mécanique par ultrasons des soudures à anneaux et de la détection par imagerie photographique.

Les tests effectués avec pipewizard sont tous conformes à la spécification ASTM E - 1961 et, par extrapolation, à la norme API 1104. En outre, ces détections sont conformes aux spécifications de détection automatique par ultrasons en mer: norme DNV - os - f101.

Les indicateurs techniques d'une entreprise peuvent être plus élevés que ces spécifications, souvent pour améliorer la précision quantitative ou atteindre une meilleure résolution.

L'expérience pipewizard

Un objectif important dans la conception du système pipewizard était de pouvoir utiliser ce système dans des environnements extrêmement difficiles. Que ce soit dans les régions froides de Sibérie ou dans les déserts chauds du Moyen - Orient, que l'environnement de travail soit humide, salin ou aride, le système pipewizard fonctionne parfaitement. De nombreux tests ont été effectués sur le système pipewizard pour garantir sa résistance aux vibrations, aux chocs et aux interférences électromagnétiques.

Le système pipewizard est adapté à la détection de joints de soudure en anneau pour diverses structures:

• Différents types de rampes de soudure: Chanfrein CRC Evans, Chanfrein en J, Chanfrein en V, double Chanfrein en V, Chanfrein en X, etc.

• Épaisseur typique de paroi de tuyau: 6 mm (0,25 pouce) ~ plus de 35 mm (1,4 pouce)
  Il existe également des options pour des parois de tube plus épaisses.

• Diamètre typique du tuyau152 mm (6 pouces) ~ plus de 1422 mm (56 pouces)
  Il existe également des options pour des diamètres de tuyaux plus petits.

• Matériaux de tuyauterie: matériaux en acier au carbone standard, ainsi que des configurations de matériaux complexes telles que: Inconel avec différentes épaisseurs de paroi, tuyaux gainés, tuyaux sans soudure, etc.

Les défauts typiques détectés sont non fusionnés, non soudés, stomatiques, soudés, mordus, trop bas, fissurés, cloisonnés froids, inclusions, etc.

Le temps de détection varie de 2 à 6 minutes en fonction du type de soudure, du diamètre du tuyau, de l'emplacement et de l'environnement.

Résumé de l'application de pipewizard

• Les systèmes à matrice phasée pipewizard sont utilisés dans les plus grands travaux de pose de lignes terrestres et offshore au monde.

• Le système pipewizard a détecté plus d'un million de soudures.

• Les principales sociétés pétrolières et gazières ont approuvé l'utilisation du système pipewizard dans leurs projets de pose de conduites:

  • Exxon Mobil (ExxonMobil)

  • Le Shell (Shell)

  • Total (total)

  • BP (pétrole britannique)

  • Chevron (Chevron)

  • ENI (ENI)

  • Petrobras (pétrole brésilien)

  • Gazprom (gaz russe)

  
  

• Des centaines, voire des milliers d'opérateurs à travers le monde ont été formés au système pipewizard.

Technologie de détection de zonage

La technologie principale du système pipewizard est la technologie de détection de zonage, dans laquelle chaque zone différente de la soudure est détectée par un faisceau d'ultrasons différent. La hauteur globale de la zone correspond approximativement à la longueur du cordon de soudure.

Une sonde à matrice de phase est placée de chaque côté de la soudure, ce qui garantit une couverture complète de la zone de la rampe de soudure et de toute la zone de volume de soudure. En fonction de la zone détectée, on peut choisir entre une configuration d'écho impulsionnel ou une configuration d'émission - réception ("un coup, un coup"). Ces canaux phasés sont représentés sous forme de diagramme à ruban.

En outre, la technique de diffraction par différence de temps (tofd) est utilisée pour améliorer la détection et la quantification des indications de défauts plus petits ou de direction incertaine. Cette technique est également utilisée pour déterminer l'indication d'un défaut détecté dans le canal du ruban. Les données tofd peuvent être fournies par une sonde à matrice phasée ou par une sonde conventionnelle dédiée.

Le module transversal en option avec 4 sondes conventionnelles dédiées permet de détecter les défauts transversaux dans les soudures.

Au cours du balayage de la soudure par rapport au balayage du bloc d'essai calibré, différents canaux surveillant séparément le couplage de chaque sonde à réseau phasé apparaissent sur l'écran.

Chaque structure de soudure nécessite un bloc d'essai calibré dédié à cette soudure, qui doit avoir le même diamètre, la même épaisseur et le même matériau que le tuyau. Les réflecteurs dans le bloc d'essai sont tous fabriqués par usinage selon des spécifications spécifiques et ces réflecteurs représentent des défauts typiques qui se produisent souvent lors du soudage. Tous les faisceaux sonores sont calibrés selon la procédure de détection.

Logiciel avancé convivial

Le logiciel pipewizard v4 est basé sur le puissant logiciel d'acquisition et d'analyse de données tomoview qui a déjà fait ses preuves sur le terrain. Ce logiciel permet de créer facilement et automatiquement des paramètres, de nombreux outils d'analyse de données (y compris des vues 2d), de créer facilement des rapports et de détecter des soudures avancées. Le logiciel pipewizard V4 a été conçu dans le but de fournir un logiciel simple, flexible et évolutif pour des configurations d'inspection plus complexes. Une interface utilisateur optimisée permet une formation rapide et des opérations sur site efficaces. Les opérateurs du système aut sont formés à court terme pour faire fonctionner le logiciel pwz v4.0.

Le logiciel pipewizard v4 est basé sur la plateforme tomoview. Ce logiciel tomoview est souvent utilisé comme référence dans le processus de perfectionnement du logiciel. Cela signifie également que la mise à niveau du logiciel est facile à faire, même sur le chantier.

Création automatique des paramètres

Les opérateurs peuvent créer des paramètres hors ligne, c'est - à - dire sans créer de paramètres dans l'instrument. En quelques minutes, les fichiers de configuration peuvent être sauvegardés et envoyés par courrier à n'importe quel site de travail, après quoi les opérateurs sur le site n'ont qu'à calibrer le système.

La configuration comprend non seulement un canal de diagramme de ruban standard et une seule loi de mise au point B - scan View (tofd, volume de soudure et imagerie de la racine de soudure), mais également de nouveaux canaux de balayage sectoriel et linéaire. Cette nouvelle performance a le potentiel d'améliorer la détection et la quantification des défauts et il est très probable que les effets de détection et de quantification dépassent largement les exigences de toute spécification de zonage.

Calibration et détection

Lors de la détection de séquence, les données acquises sont affichées en temps réel. Le nom du fichier de données est automatiquement incrémenté.

Le logiciel pipewizard V4 améliore le volume de traitement des données (4 Mo / s contre 0,7 Mo / s) par rapport aux unités d'acquisition précédentes lors de l'utilisation de l'unité d'acquisition tomoscan Focus Lt. Cela permet non seulement d'acquérir des données complètes avec un balayage a compressé, mais aussi d'exécuter plusieurs réglages simultanément lorsque la vitesse de balayage atteint 100 mm / S.

Analyse rapide et détaillée

Le logiciel pipewizard peut fournir un nombre presque illimité de canaux dans 10 mises en page séparées. Ce logiciel interprète automatiquement les données en montrant les défauts sur le profil de la soudure et leur emplacement périphérique.

Il existe de nombreux outils d'analyse qui peuvent aider les opérateurs à quantifier et à localiser les indications de défauts:

• Double porte dans le diagramme de bande

• Couverture de soudure pour balayage sectoriel et balayage linéaire (voir image ci - dessous)

• Fonction d'amplification

• Liens vers les vues

• Vues personnalisées

• Mesure automatique

• Mesure cumulative des indications de défauts

• Fonction fusion C - scan

• Palette de couleurs personnalisable par vous - même

Génération automatique de rapports

Le logiciel pipewizard permet de générer automatiquement des rapports. Le contenu du rapport peut être défini par vous - même et peut inclure le nom de l'article, la date et l'heure du balayage, l'id de la soudure, le nom de l'opérateur, une vue complète du balayage, un graphique de la rampe de soudure avec des informations sur la zone de détection et un rapport de défaut avec des informations telles que le Code d'identification, la longueur, la hauteur, l'emplacement dans la soudure, l'état de la soudure et les notes de l'opérateur.

Stockage de données simple

Tous les fichiers de données peuvent être stockés dans n'importe quel périphérique de stockage externe ou archivés sur des disques CD / DVD pour référence ultérieure. La fonctionnalité qui peut mettre en miroir automatiquement les données de sauvegarde augmente les performances de sécurité des données. Les fichiers de données peuvent être facilement transférés ailleurs via Internet.

Visionneur PipeWIZARD

Pipewizard Viewer est un logiciel gratuit pour l'observation de matrices phasées et de données ultrasonores. Ce logiciel a la performance de charger les fichiers de données générés par le logiciel pipewizard V4. Ce logiciel est très utile pour les tiers ou les utilisateurs finaux qui ont besoin de passer en revue le balayage. Le logiciel pipewizard Viewer fonctionne sur Microsoft Windows XP PRO avec SP2, Microsoft Windows Vista et Microsoft Windows 7.

Applications avancées

Les systèmes pipewizard sont polyvalents et peuvent être utilisés pour détecter des structures de soudure spéciales, ainsi que pour d'autres applications.

Tuyaux revêtusLe logiciel pipewizard, grâce à sa fonction d'onde longitudinale et à d'autres performances avancées, utilise une technologie d'inspection spéciale pour détecter les tuyaux revêtus.

Pipeline sans couture: le logiciel pipewizard utilise une technologie d'inspection unique, développée et reconnue, pour détecter les soudures de tuyaux de différentes épaisseurs de paroi.

Tuyaux à paroi épaisse: le système pipewizard utilise différentes sondes, cales et, avec une correction mécanique minimale, peut détecter les soudures de tuyaux à paroi épaisse.

Équipement pipewizard

Scanner

Le balayeur pipewizard est un balayeur compact, robuste et éprouvé sur le terrain pour des balayages stables et reproductibles.

La tête de balayage est conçue pour répondre à la norme de classification ip66 et est équipée d'un moteur d'entraînement, d'un codeur, de deux sondes et cales à matrice phasée, de deux sondes et cales tofd et d'un capteur de température.

Un câble ombilical lourd contient tous les câbles nécessaires, qui comprennent également des conduites d'eau pour le couplage.

Ordinateurs et logiciels

L'ordinateur portable robuste est équipé des logiciels d'acquisition et d'analyse de données Microsoft Windows et pipewizard. La suite logicielle contient les logiciels tomoview et Advanced Calculator, le logiciel Microsoft Office Office et tous les accessoires logiciels nécessaires.

Boîte hôte

Le boîtier principal n'est pas grand, mais solide et robuste, et sa conception répond aux normes de classification ip64. Ce châssis robuste contient une unité tomoscan Focus LT et une unité pwz - mcdu. Son couvercle avant est équipé d'un échangeur de chaleur et d'amortisseurs intégrés pour protéger l'appareil. Une prise de courant externe sur son panneau de câblage permet de connecter divers accessoires.

Unité d'acquisition

L'unité d'acquisition tomoscan Focus LT 64: 128 peut fournir jusqu'à 64 canaux de mise au point et 128 P / R, ce qui permet de combiner une sonde matricielle phasée et une sonde conventionnelle de différentes manières.

Contrôleurs de moteur et unités d'entraînement

Le pwz - mcdu utilise une liaison ethernet pour piloter un servomoteur DC.