Антенные решетки в ультразвуковом контроле. Современный уровень, проблемы и перспективы

Модераторы:

Вопилкин Алексей Харитонович, д.т.н., профессор, Вице-Президент РОНКТД, Генеральный директор ООО «НПЦ «ЭХО+»

Самокрутов Андрей Анатольевич, д.т.н., профессор, Генеральный директор ООО «АКС»



Тематика круглого стола посвящена новым возможностям и технологиям ультразвукового (УЗ) контроля, которые появились в последние годы благодаря применению УЗ антенных решёток (АР).

Развитие приборов и систем, применяющих АР, осуществляется в основном в двух направлениях:

  • технологии электронного сканирования объекта контроля (ОК) слаборасходящимся или сфокусированным УЗ пучком;
  • технологии зондирования ОК рассеянным излучением с последующей вычислительной реконструкцией изображения внутренней структуры ОК.

Первая из них используется в приборах с фазированными АР. В них изображение формируется путём запоминания на экране множества последовательно полученных А-сканов в яркостном представлении амплитуды сигналов.

Вторая технология реализуется в приборах с АР, работающих методом комбинационно-синтезированной апертуры. В этих приборах изображение вычисляется поточечно путём суммирования эхосигналов, принятых элементами АР из разных точек поверхности ОК. Технология в нашей стране получила название «Цифровая Фокусировка Апертуры» (ЦФА). За рубежом её именуют FMC+TFM.

Обе технологии широко используются как для ручного, так и для автоматизированного контроля. В России 4 - 5 компаний ведут разработки в этом направлении.

В круглом столе приняло участие порядка 50 специалистов. Было сделано 5 сообщений, по результатам которых завязалась активная дискуссия.

А.А. Самокрутов рассказал об истории создания приборов с качающимся УЗ пучком. Еще в 70-х годах прошлого века существовали преобразователи с механическим качанием пучка, которые на электронно-лучевых трубках с запоминанием позволяли получать изображение контролируемой зоны ОК с образами дефектов. Первый УЗ томограф А1230 с матричной АР появился в 1995 году. Он был основан на технологии ЦФА и использовался для контроля железобетонных конструкций. Разработанный позже на основе ЦФА томограф А1550 IntroVisor, уже в течение многих лет успешно конкурирует с приборами известных марок, такими, как Олимпус, Харфанг и др.


antennye_reshetki_1.png

В.А. Суворов (АКС-СЕРВИС) в своем сообщении затронул вопрос замены радиографического контроля (РГ) на автоматизированный и механизированный контроль с использованием технологии ЦФА. Такая возможность появилась благодаря высокому разрешению и чувствительности контроля, приближающейся к нормам РГ. Для этой цели разработана и утверждена инструкция по проведению механизированного УЗ контроля с использованием томографа А1550 для трубопроводов толщинами 5 - 70 мм. Испытания комплекса показали высокую заинтересованность заказчиков в такой замене. Широкое применение подобной аппаратуры сдерживает пока отсутствие общей нормативной базы, гармонизирующей РГ и автоматизированный УЗ контроль.

В сообщении И.М. Ефимова (ООО «КРОПУС») представлены несколько модификаций механизированного дефектоскопа УСД-60-ФР, предназначенных для контроля сварных швов трубопроводов. В них также используется технология ЦФА, совмещенная с технологией дифракционно-временного метода (ДВМ) (за рубежом TOFD). Кроме того в них применена зональная фокусировка по глубине, которая долго настраивается, но очень информативная: сразу видно где дефект и каких он размеров.


> antennye_reshetki_2.png


antennye_reshetki_3.png


А.Е. Базулин (ООО НПЦ «ЭХО+) сообщил о новых разработках компании, связанных с созданием автоматизированных комплексов для контроля сварных соединений трубопроводов. Последней разработкой явилась система АВГУР-ТФ, сочетающая в себе несколько технологий: классическую технологию фазированных решёток, включающую в себя зональную фокусировку и технологию ЦФА, главным образом предназначенную для контроля сварных соединений большой толщины, а также для аустенитных сварных соединений, и наконец, технологию ДВМ, которая в сочетании с выше названными технологиями дает наилучшие результаты. Еще одна технология - это автоматизированный визуальный контроль, отображающий полную картину внешней поверхности сварного соединения.

antennye_reshetki_4.png


Представитель НИИХИММАШа рассказал о работе по созданию нормативной документации для технологий НК с использованием дефектоскопов А1550 с ЦФА.

По результатам сообщений состоялась дискуссия, были заданы уточняющие вопросы. Общее мнение таково, что разработки, ведущиеся в России, не уступают лучшим зарубежным аналогам.



Отчет предоставил:

Вопилкин Алексей Харитонович, д.т.н., профессор, Вице-Президент РОНКТД, Генеральный директор ООО «НПЦ «ЭХО+»