• 環(huán)焊縫檢測系統(tǒng)

PipeWIZARD是一款采用相控陣和常規(guī)超聲技術(shù)（AUT）的自動環(huán)焊縫檢測系統(tǒng)。這個系統(tǒng)專門為在陸上和海上惡劣環(huán)境中進行的現(xiàn)場焊縫到焊縫檢測而設(shè)計。

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焊接系統(tǒng)在現(xiàn)場完成。對于管道施工來說，由于焊縫是缺陷的多發(fā)區(qū)域，因而成為“薄弱環(huán)節(jié)”。需對管道焊縫進行無損檢測、涂漆后，再將其埋設(shè)到地下或鋪設(shè)于海底。由于對施工周期要求嚴格，因此需要非常迅速地檢測和分析焊縫中的缺陷。

• 自動超聲檢測（AUT） 

近年來，自動超聲檢測（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方法。射線成像技術(shù)具有明顯的局限性：平面缺陷的檢測能力差、無垂直定量缺陷的性能、具有安全方面的隱患，會造成環(huán)境污染。

自動超聲檢測（AUT）的優(yōu)勢：

· 無輻射危害，無化學(xué)污染，無需獲得許可

· 檢測周期很短，生產(chǎn)效率很高

· 探測和定量的準(zhǔn)確度更高，降低了報廢率

· 使用工程臨界評估（ECA）驗收標(biāo)準(zhǔn)對缺陷指示的垂直高度和深度進行測量，降低了報廢率

· 通過智能輸出顯示，進行實時分析

· 提供與電子支持相關(guān)的數(shù)據(jù)和檢測報告

· 更好地控制焊接過程，同樣也降低了報廢率

• 相控陣技術(shù)

早期的自動超聲檢測系統(tǒng)使用帶有多個常規(guī)超聲探頭的多探頭系統(tǒng)進行檢測。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。陣列中的每個晶片都可以單獨發(fā)射脈沖，并經(jīng)過時間延遲處理，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，兩個相控陣探頭可以替代24個以上的常規(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、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%的移動部件，提高了掃查過程的穩(wěn)定性及檢測結(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，而且對焊縫兩側(cè)涂層的磨損也會降低

· 相控陣系統(tǒng)可以檢測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，其中包括：多角度TOFD、高級成像和細節(jié)檢測

• 符合規(guī)范

1998年，ASTM（美國實驗與材料協(xié)會）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)焊縫自動超聲檢測的主要方面：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)臨界評估（ECA）。1999年，美國石油學(xué)會（API）發(fā)布了第19版1104標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及了環(huán)焊縫的機械化超聲檢測和射線成像技術(shù)檢測。

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

公司的技術(shù)規(guī)格可能會高于規(guī)范的要求，因為一般來說，具體的檢測會要求獲得更準(zhǔn)確的定量結(jié)果，或者使用更高的分辨率。

• PipeWIZARD經(jīng)驗

PipeWIZARD系統(tǒng)專門為在惡劣環(huán)境中進行檢測而設(shè)計，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任務(wù)。此外，PipeWIZARD系統(tǒng)還通過了大量的測試，證明可以經(jīng)受住振動、撞擊和電磁干擾。

PipeWIZARD系統(tǒng)適用于檢測所有環(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，以及壁厚會發(fā)生變化的無縫管等

要探測的典型缺陷如：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、檢測地點和檢測環(huán)境，檢測周期時間在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目。

· PipeWIZARD系統(tǒng)檢測的焊縫已經(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目中認可使用PipeWIZARD系統(tǒng)：

o Exxon Mobil（?？松梨冢?/p>

o Shell（殼牌）

o TOTAL（道達爾）

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)檢測技術(shù)

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

區(qū)域的總體高度大約相當(dāng)于焊道的深度。

焊縫兩側(cè)各放有一個相控陣探頭，可確保完全覆蓋焊縫的坡口區(qū)域及整個體積。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，還可使用衍射時差（TOFD）技術(shù)提高對較小或方向不定的缺陷指示的探測及定量能力。衍射時差技術(shù)還用于確認在帶狀圖通道中探測到的缺陷指示。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個專用的常規(guī)探頭，探測焊縫中的橫向缺陷。

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

每種焊縫結(jié)構(gòu)需要一個專用的校準(zhǔn)試塊。這個試塊的直徑、厚度和材料要與現(xiàn)場待檢管道完全一樣。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出現(xiàn)的典型缺陷。要根據(jù)檢測程序?qū)λ新暿M行校準(zhǔn)。

• 高級用戶友好型軟件

PipeWIZARD V4軟件基于已經(jīng)得到實地驗證的強大的TomoView數(shù)據(jù)采集和分析軟件。這個軟件提供簡單自動創(chuàng)建設(shè)置的功能、大量的數(shù)據(jù)分析工具（包括2D視圖）、輕松制作報告的功能，以及一些高級焊縫檢測功能。設(shè)計PipeWIZARD V4軟件的宗旨是為更復(fù)雜的檢測配置提供一個簡單、靈活、可升級的軟件。經(jīng)過優(yōu)化的用戶界面可以進行快速培訓(xùn)及高效的現(xiàn)場操作；對于富有經(jīng)驗的操作人員，無需接受額外培訓(xùn)。

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

• 自動設(shè)置創(chuàng)建

操作人員可以在獨立于系統(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，隨后，現(xiàn)場的操作人員只需對系統(tǒng)進行校準(zhǔn)即可。

除了標(biāo)準(zhǔn)帶狀圖通道和單個聚焦法則的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。這個新添性能很有可能將缺陷探測和定量提高到一個遠遠超出各種分區(qū)規(guī)范要求的水平。

• 校準(zhǔn)與檢測

在檢測序列中可以實時顯示采集到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)文件名以遞增方式自動生成。

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的速度進行掃查時，還可以同時運行多個設(shè)置。

• 快速、詳細的分析

PipeWIZARD軟件可以在10個獨立的布局中提供幾乎無限數(shù)量的通道。軟件可以對數(shù)據(jù)進行自動判讀，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

· 自動測量

· 缺陷指示的累計測量

· C掃描融合功能

· 可定制的彩色調(diào)色板 

• 自動生成報告

PipeWIZARD軟件提供自動生成報告的功能。報告可以自行定制，可包括項目名稱、掃查日期和時間、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、缺陷的長度、高度以及在焊縫中位置的缺陷報表、焊縫狀態(tài)以及操作員評注等。

• 簡便的數(shù)據(jù)存儲

所有數(shù)據(jù)文件都可被存儲在任何外置驅(qū)動硬盤中，或被歸檔在CD/DVD盤中，以備日后查詢。自動備份功能可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏡像，增強了數(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是一個用于查看相控陣和超聲數(shù)據(jù)的免費軟件。這個軟件可以加載由PipeWIZARD V4軟件生成的數(shù)據(jù)文件。對于需要回顧掃查的第三方或最終用戶來說，這個軟件非常有用。PipeWIZARD VIEWER軟件可在帶有SP2的Microsoft Windows XP Pro、Microsoft Windows Vista和Microsoft Windows 7上運行。

• 高級應(yīng)用

PipeWIZARD系統(tǒng)用途廣泛，可用于檢測特殊焊縫結(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技術(shù)和高級軟件功能對堆焊管道進行檢測的資質(zhì)。

無縫管道：我們?yōu)镻ipeWIZARD開發(fā)、認證了一項獨特的檢測技術(shù)，可對壁厚變化很大管道上的焊縫進行檢測。

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