• 環(huán)焊縫檢測(cè)系統(tǒng)

PipeWIZARD是一款采用相控陣和常規(guī)超聲技術(shù)（AUT）的自動(dòng)環(huán)焊縫檢測(cè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)專門為在陸上和海上惡劣環(huán)境中進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)焊縫到焊縫檢測(cè)而設(shè)計(jì)。

鋪設(shè)在世界各地的管道輸送著大量的天然氣、石油、水和各類化學(xué)物，因此可以說在全球經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，管道發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。管道的環(huán)焊工程通常使用自動(dòng)焊接系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)完成。對(duì)于管道施工來說，由于焊縫是缺陷的多發(fā)區(qū)域，因而成為“薄弱環(huán)節(jié)”。需對(duì)管道焊縫進(jìn)行無損檢測(cè)、涂漆后，再將其埋設(shè)到地下或鋪設(shè)于海底。由于對(duì)施工周期要求嚴(yán)格，因此需要非常迅速地檢測(cè)和分析焊縫中的缺陷。

• 自動(dòng)超聲檢測(cè)（AUT） 

近年來，自動(dòng)超聲檢測(cè)（AUT）技術(shù)已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)的射線成像技術(shù)，成為世界上常用的管道焊縫檢測(cè)方法。射線成像技術(shù)具有明顯的局限性：平面缺陷的檢測(cè)能力差、無垂直定量缺陷的性能、具有安全方面的隱患，會(huì)造成環(huán)境污染。

自動(dòng)超聲檢測(cè)（AUT）的優(yōu)勢(shì)：

· 無輻射危害，無化學(xué)污染，無需獲得許可

· 檢測(cè)周期很短，生產(chǎn)效率很高

· 探測(cè)和定量的準(zhǔn)確度更高，降低了報(bào)廢率

· 使用工程臨界評(píng)估（ECA）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷指示的垂直高度和深度進(jìn)行測(cè)量，降低了報(bào)廢率

· 通過智能輸出顯示，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析

· 提供與電子支持相關(guān)的數(shù)據(jù)和檢測(cè)報(bào)告

· 更好地控制焊接過程，同樣也降低了報(bào)廢率

• 相控陣技術(shù)

早期的自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)使用帶有多個(gè)常規(guī)超聲探頭的多探頭系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。10年以前，相控陣系統(tǒng)問世。相控陣系統(tǒng)通過電子方式生成和接收超聲聲束。陣列中的每個(gè)晶片都可以單獨(dú)發(fā)射脈沖，并經(jīng)過時(shí)間延遲處理，創(chuàng)建各種聲束角度和焦距。

相控陣系統(tǒng)優(yōu)于常規(guī)多探頭系統(tǒng)的主要特性：

· 一般來說，兩個(gè)相控陣探頭可以替代24個(gè)以上的常規(guī)探頭

· 相控陣設(shè)置通過加載文件完成，而無需分別調(diào)整每個(gè)探頭的位置

· 優(yōu)化相控陣聲束的方式是在軟件中設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)（角度、焦點(diǎn)、UT聲程、聲束寬度），以提高定量的準(zhǔn)確性

· 與同等常規(guī)多探頭系統(tǒng)相比，相控陣系統(tǒng)少了約80%的移動(dòng)部件，提高了掃查過程的穩(wěn)定性及檢測(cè)結(jié)果的可靠性

· 相控陣掃查器比常規(guī)多探頭掃查器體積小得多，重量輕得多。因此相控陣掃查器更容易操控，而且對(duì)焊縫兩側(cè)涂層的磨損也會(huì)降低

· 相控陣系統(tǒng)可以檢測(cè)幾乎各種類型的焊縫結(jié)構(gòu)，而常規(guī)多探頭系統(tǒng)則會(huì)受到管道的壁厚和直徑的限制

相控陣電子掃查有助于完成自行定制的焊縫檢測(cè)，其中包括：多角度TOFD、高級(jí)成像和細(xì)節(jié)檢測(cè)

• 符合規(guī)范

1998年，ASTM（美國實(shí)驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)）發(fā)布了E-1961-98規(guī)范（2003年，重新通過）。該規(guī)范涉及了環(huán)焊縫自動(dòng)超聲檢測(cè)的主要方面：分區(qū)、快速數(shù)據(jù)判讀、專用校準(zhǔn)試塊，以及配置步驟。E-1961規(guī)范的目的是用于工業(yè)臨界評(píng)估（ECA）。1999年，美國石油學(xué)會(huì)（API）發(fā)布了第19版1104標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及了環(huán)焊縫的機(jī)械化超聲檢測(cè)和射線成像技術(shù)檢測(cè)。

使用PipeWIZARD系統(tǒng)進(jìn)行的檢測(cè)均符合ASTM E-1961規(guī)范，由此推斷，也符合API 1104標(biāo)準(zhǔn)。此外，這些檢測(cè)還符合海上自動(dòng)超聲檢測(cè)規(guī)范：DNV-OS-F101標(biāo)準(zhǔn)。

公司的技術(shù)規(guī)格可能會(huì)高于規(guī)范的要求，因?yàn)橐话銇碚f，具體的檢測(cè)會(huì)要求獲得更準(zhǔn)確的定量結(jié)果，或者使用更高的分辨率。

• PipeWIZARD經(jīng)驗(yàn)

PipeWIZARD系統(tǒng)專門為在惡劣環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)而設(shè)計(jì)，無論在寒冷的西伯利亞地區(qū)還是炎熱的中東沙漠，也無論在潮濕、多鹽還是干旱條件下，系統(tǒng)都能出色地完成檢測(cè)任務(wù)。此外，PipeWIZARD系統(tǒng)還通過了大量的測(cè)試，證明可以經(jīng)受住振動(dòng)、撞擊和電磁干擾。

PipeWIZARD系統(tǒng)適用于檢測(cè)所有環(huán)焊縫結(jié)構(gòu)：

· 各種焊縫坡口類型：CRC-Evans、J形坡口、V形坡口、雙V形坡口、X形坡口等

· 典型的管道壁厚：從6毫米到35毫米以上
可為更厚的管道提供選購項(xiàng)目

· 典型的管道直徑：從6英寸到56英寸以上
可為直徑更小的管道提供選購項(xiàng)目

· 管道材料：從標(biāo)準(zhǔn)碳鋼到更復(fù)雜管道，如：鉻鎳鐵合金管、堆焊管，以及壁厚會(huì)發(fā)生變化的無縫管等

要探測(cè)的典型缺陷如：未熔合、未焊透、多孔性、焊穿、咬邊、高低不平、裂紋、冷搭接、夾渣等。

取決于焊縫類型、管道直徑、檢測(cè)地點(diǎn)和檢測(cè)環(huán)境，檢測(cè)周期時(shí)間在2分鐘到6分鐘不等。

• PipeWIZARD應(yīng)用情況總結(jié)

· PipeWIZARD相控陣系統(tǒng)用于世界各地的大型陸上和海上管道建造項(xiàng)目。

· PipeWIZARD系統(tǒng)檢測(cè)的焊縫已經(jīng)超過一百萬。

· 各大主要石油和天然氣公司都已在管道建造項(xiàng)目中認(rèn)可使用PipeWIZARD系統(tǒng)：

o Exxon Mobil（?？松梨冢?/p>

o Shell（殼牌）

o TOTAL（道達(dá)爾）

o BP（英國石油）

o Chevron（雪佛龍）

o Eni（埃尼）

o Petrobras（巴西石油）

o Gazprom（俄羅斯天然氣）

· 世界各地成百上千的操作人員已經(jīng)接受了有關(guān)PipeWIZARD系統(tǒng)的培訓(xùn)。

• 分區(qū)檢測(cè)技術(shù)

PipeWIZARD系統(tǒng)使用的主要技術(shù)是分區(qū)檢測(cè)技術(shù)，即焊縫的每個(gè)不同區(qū)域由特定的超聲聲束檢測(cè)。

區(qū)域的總體高度大約相當(dāng)于焊道的深度。

焊縫兩側(cè)各放有一個(gè)相控陣探頭，可確保完全覆蓋焊縫的坡口區(qū)域及整個(gè)體積。根據(jù)被檢區(qū)域的具體情況，可以使用脈沖回波和發(fā)送接收（一發(fā)一收）配置。這些相控陣通道以帶狀圖方式顯示。

另外，還可使用衍射時(shí)差（TOFD）技術(shù)提高對(duì)較小或方向不定的缺陷指示的探測(cè)及定量能力。衍射時(shí)差技術(shù)還用于確認(rèn)在帶狀圖通道中探測(cè)到的缺陷指示。TOFD數(shù)據(jù)可以由相控陣探頭或?qū)Ｓ玫某Ｒ?guī)探頭提供。

可以使用選購的橫向模塊和4個(gè)專用的常規(guī)探頭，探測(cè)焊縫中的橫向缺陷。

在掃查焊縫和校準(zhǔn)試塊的過程中，屏幕上會(huì)顯示特定的通道，以監(jiān)控每個(gè)相控陣探頭的耦合情況。

每種焊縫結(jié)構(gòu)需要一個(gè)專用的校準(zhǔn)試塊。這個(gè)試塊的直徑、厚度和材料要與現(xiàn)場(chǎng)待檢管道完全一樣。需要在試塊中加工一些特定的反射體。這些反射體要能代表焊接過程中很可能會(huì)出現(xiàn)的典型缺陷。要根據(jù)檢測(cè)程序?qū)λ新暿M(jìn)行校準(zhǔn)。

• 高級(jí)用戶友好型軟件

PipeWIZARD V4軟件基于已經(jīng)得到實(shí)地驗(yàn)證的強(qiáng)大的TomoView數(shù)據(jù)采集和分析軟件。這個(gè)軟件提供簡(jiǎn)單自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)置的功能、大量的數(shù)據(jù)分析工具（包括2D視圖）、輕松制作報(bào)告的功能，以及一些高級(jí)焊縫檢測(cè)功能。設(shè)計(jì)PipeWIZARD V4軟件的宗旨是為更復(fù)雜的檢測(cè)配置提供一個(gè)簡(jiǎn)單、靈活、可升級(jí)的軟件。經(jīng)過優(yōu)化的用戶界面可以進(jìn)行快速培訓(xùn)及高效的現(xiàn)場(chǎng)操作；對(duì)于富有經(jīng)驗(yàn)的操作人員，無需接受額外培訓(xùn)。

PipeWIZARD V4軟件基于不斷審核改進(jìn)的Tomoview平臺(tái)。這也意味著即使在工作現(xiàn)場(chǎng)，也能輕松完成軟件升級(jí)。

• 自動(dòng)設(shè)置創(chuàng)建

操作人員可以在獨(dú)立于系統(tǒng)設(shè)備的情況下離線創(chuàng)建設(shè)置。在幾分鐘之內(nèi)，設(shè)置文件可被保存并通過郵件發(fā)送到任何工作地點(diǎn)，隨后，現(xiàn)場(chǎng)的操作人員只需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)即可。

除了標(biāo)準(zhǔn)帶狀圖通道和單個(gè)聚焦法則的B掃描視圖（TOFD、體積和根部成像圖）之外，現(xiàn)在設(shè)置中還可包含扇形和線性掃查通道。這個(gè)新添性能很有可能將缺陷探測(cè)和定量提高到一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出各種分區(qū)規(guī)范要求的水平。

• 校準(zhǔn)與檢測(cè)

在檢測(cè)序列中可以實(shí)時(shí)顯示采集到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)文件名以遞增方式自動(dòng)生成。

用于PipeWIZARD系統(tǒng)的TomoScan FOCUS LT采集設(shè)備，與以前的采集設(shè)備相比，提高了數(shù)據(jù)通量（4 MB/s對(duì)比0.7 MB/s）。這樣就可以采集經(jīng)過壓縮A掃描的完整數(shù)據(jù)；此外，在以最高100 mm/s的速度進(jìn)行掃查時(shí)，還可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)設(shè)置。

• 快速、詳細(xì)的分析

PipeWIZARD軟件可以在10個(gè)獨(dú)立的布局中提供幾乎無限數(shù)量的通道。軟件可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)判讀，方法是在焊縫坡口剖面圖中顯示缺陷的位置及其在管道周向上的位置。

有很多可以幫助操作人員定量及定位缺陷指示的分析工具：

· 用于帶狀圖的雙閘門

· 扇形掃查和線性掃查的焊縫覆蓋功能（見下圖）

· 放大功能

· 視圖鏈接

· 自定義視圖

· 自動(dòng)測(cè)量

· 缺陷指示的累計(jì)測(cè)量

· C掃描融合功能

· 可定制的彩色調(diào)色板 

• 自動(dòng)生成報(bào)告

PipeWIZARD軟件提供自動(dòng)生成報(bào)告的功能。報(bào)告可以自行定制，可包括項(xiàng)目名稱、掃查日期和時(shí)間、焊縫ID、操作員姓名、完整的掃描視圖、帶有被檢區(qū)域信息的焊縫坡口圖形，帶有缺陷編號(hào)、缺陷的長度、高度以及在焊縫中位置的缺陷報(bào)表、焊縫狀態(tài)以及操作員評(píng)注等。

• 簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

所有數(shù)據(jù)文件都可被存儲(chǔ)在任何外置驅(qū)動(dòng)硬盤中，或被歸檔在CD/DVD盤中，以備日后查詢。自動(dòng)備份功能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏡像，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。通過互聯(lián)網(wǎng)還可以將數(shù)據(jù)文件方便地傳送給其他人員。

• PipeWIZARD VIEWER

PipeWIZARD VIEWER是一個(gè)用于查看相控陣和超聲數(shù)據(jù)的免費(fèi)軟件。這個(gè)軟件可以加載由PipeWIZARD V4軟件生成的數(shù)據(jù)文件。對(duì)于需要回顧掃查的第三方或最終用戶來說，這個(gè)軟件非常有用。PipeWIZARD VIEWER軟件可在帶有SP2的Microsoft Windows XP Pro、Microsoft Windows Vista和Microsoft Windows 7上運(yùn)行。

• 高級(jí)應(yīng)用

PipeWIZARD系統(tǒng)用途廣泛，可用于檢測(cè)特殊焊縫結(jié)構(gòu)及其他應(yīng)用。

堆焊管道：PipeWIZARD已經(jīng)具備了使用特定縱波檢測(cè)技術(shù)和高級(jí)軟件功能對(duì)堆焊管道進(jìn)行檢測(cè)的資質(zhì)。

無縫管道：我們?yōu)镻ipeWIZARD開發(fā)、認(rèn)證了一項(xiàng)獨(dú)特的檢測(cè)技術(shù)，可對(duì)壁厚變化很大管道上的焊縫進(jìn)行檢測(cè)。

厚壁管道：PipeWIZARD系統(tǒng)的機(jī)械部件經(jīng)過細(xì)微的調(diào)整，就可以使用不同探頭和楔塊對(duì)較厚管道的焊縫進(jìn)行檢測(cè)。