PipeWIZARD 자동 루프 용접 감지 시스템(AUT)

루프 용접 감지 시스템

PipeWIZARD는 위상 배열 및 일반 초음파 기술을 사용하는 자동 루프 용접 감지 시스템(AUT)입니다.이 설비는 육상, 해상의 극한 환경에서 현장 용접에서 용접 검사까지 전문적으로 설계되었다.

지하나 해저 파이프라인은 대량의 천연가스, 석유, 물 및 기타 화학 물품을 전송하여 전 세계 경제에서 매우 중요한 역할을 한다.파이프는 일반적으로 현장에서 자동 용접 시스템을 사용하여 루프 용접으로 도킹됩니다.파이프라인을 생성하는 동안 일반적으로 용접에 결함이 발생하기 때문에 용접이 파이프라인의 약점이 됩니다.파이프의 용접봉에 대해 무손상 검사를 하고 페인트를 칠한 후 다시 지하에 묻거나 해저에 두어야 한다.시공 주기에 대한 요구가 엄격하기 때문에 용접봉에 대해 신속한 결함 검사와 분석을 해야 한다.

자동 초음파 탐지(AUT)

최근 몇 년 동안 자동 초음파 검사 (AUT) 기술은 전통적인 방사선 이미징 기술을 대체하기 시작했으며 세계에서 가장 선호하는 파이프라인 용접 검사 방법입니다.방사선 영상 기술은 뚜렷한 한계를 가지고 있다: 면 결함 검측의 효과가 좋지 않고, 수직 정량 결함이 없는 성능, 안전 방면과 환경 오염 방면의 위험을 가지고 있다.

자동 초음파 감지의 이점:

• 방사능 피해가 없고, 화학 오염이 없으며, 허가를 받을 필요가 없다.

• 검사 주기가 매우 짧아 생산성을 높였다.

• 검측 및 정량 정확성이 더 높아 불량률을 낮췄다.

• 공정임계평가(ECA) 검수 기준을 사용해 결함 지시의 수직 높이와 깊이를 측정해 불량률을 낮췄다.

• 지능형 출력 디스플레이를 통한 실시간 분석

• 전자 지원과 관련된 데이터 및 테스트 보고서를 제공합니다.

• 용접 과정을 더욱 잘 제어하여 불량률을 낮추었다.

위상 배열 기술

초기 자동 초음파 검사 시스템은 여러 개의 일반 초음파 프로브가 있는 다중 프로브 시스템을 사용하여 검사했습니다.10년 전에 위상배열 시스템이 출시되었다.위상배열 기술은 전자가 음속의 성형을 제어하는 원리를 사용하여 초음파를 생성하고 수신한다.위상 배열 기술은 배열의 각 웨이퍼 지연 시간에 대해 격려 펄스를 발사하여 많은 음속 각도와 초점 거리를 생성할 수 있다.

위상 배열 기술은 일반적인 멀티 프로브 시스템보다 더 우수합니다.

• 일반적으로 두 개의 위상 배열 프로브는 최소 24개의 일반 프로브를 대체할 수 있습니다.

• 위상 배열 설정은 각 프로브의 위치를 개별적으로 조정하지 않고 파일을 가져오는 데 사용됩니다.

• 소프트웨어에서 적절한 매개 변수를 설정하여 위상 배열 사운드의 각도, 초점, UT 사운드, 사운드 폭을 최적화하여 정량의 정확성을 높입니다.

• 위상배열 시스템은 대등한 일반 다중 프로브 시스템에 비해 80% 의 이동 부품이 적어 검사 과정의 안정성과 검사 결과의 신뢰성을 향상시켰다.

• 위상 배열 검사기는 일반적인 다중 프로브 검사기보다 부피가 작고 무게가 가볍다.따라서 위상 배열 검사기는 조작하기 쉽고 용접 양쪽 코팅에 대한 마모도 줄어듭니다.

• 위상 배열 시스템은 거의 모든 용접 구조를 감지할 수 있지만 일반 다중 프로브 시스템은 파이프 벽 두께와 파이프 지름으로 제한됩니다.

• 위상 배열 전자 검사 기술을 이용하여 사용자는 다각도 TOFD, 고급 이미징, 고해상도 검사 등 용접 검사를 스스로 사용자 정의할 수 있습니다.

규범에 부합하다

1998 년 ASTM (미국 실험 및 재료 협회) 은 E-1961-98 사양 (2003 년, 재채택) 을 발표했습니다.이 사양은 루프 용접 자동 초음파 검사의 주요 측면인 파티션, 빠른 데이터 판독, 전용 교정 시험 블록 및 구성 단계를 다룹니다.E-1961 사양의 목적은 엔지니어링 임계 평가(ECA)를 위한 것입니다.1999 년 미국 석유 학회 (API) 는 루프 용접의 기계적 초음파 검사 및 카메라 이미징 기술 검사와 관련된 19 판 1104 표준을 발표했습니다.

PipeWIZARD를 사용한 검사는 모두 ASTM E-1961 규범을 준수하며, 이를 통해 API 1104 표준도 준수하는 것으로 추정된다.또한 이러한 검사는 해상 자동 초음파 검사 사양인 DNV-OS-F101 표준을 준수합니다.

회사의 기술 지표는 일반적으로 정량의 정확성을 높이거나 더 나은 해상도를 달성하기 위해 이러한 사양보다 높을 수 있습니다.

PipeWIZARD 경험

PipeWIZARD 시스템을 설계하는 중요한 목표 중 하나는 극도로 열악한 환경에서 시스템을 운영할 수 있다는 것이다.추운 시베리아 지역에서나 더운 중동 사막에서나 작업 환경이 습하고 소금이 많거나 가뭄에 관계없이 PipeWIZARD 시스템은 잘 작동합니다.PipeWIZARD 시스템이 진동 방지, 충격 방지 및 전자기 간섭을 방지할 수 있도록 PipeWIZARD 시스템을 많이 테스트했습니다.

PipeWIZARD 시스템은 다양한 구조의 루프 용접 감지에 적용됩니다.

• 다양한 용접 그루브 유형: CRC-Evans 그루브, J 그루브, V 그루브, 이중 V 그루브, X 그루브 등.

• 일반적인 파이프 벽 두께: 6cm(0.25인치)~35mm(1.4인치) 이상
  더 두꺼운 파이프 벽에 대한 옵션도 있습니다.

• 일반적인 파이프 지름: 152cm(6인치)~1422cm(56인치) 이상
  파이프 지름을 더 작게 하는 옵션도 있습니다.

• 파이프 재료: 표준 탄소강 재료 및 복잡한 재료 배치, 예를 들면: 각종 벽 두께의 크롬 니켈 합금, 포복 파이프, 무봉관 등.

탐지된 전형적인 결함은 미융합, 미용접, 기공, 용접 뚫기, 물어뜯기, 너무 낮음, 균열, 냉격, 혼합물 등이다.

테스트 주기는 용접 유형, 파이프 지름, 위치 및 환경에 따라 2분에서 6분 정도 소요됩니다.

PipeWIZARD 어플리케이션 요약

• PipeWIZARD 위상배열 시스템은 전 세계에서 가장 큰 육상 및 해상 파이프라인 부설 공사에 사용됩니다.

• PipeWIZARD 시스템은 백만 개 이상의 용접을 감지했습니다.

• 주요 석유 및 가스 회사들은 파이프라인 부설 프로젝트에서 PipeWIZARD 시스템의 사용을 승인했습니다.

  • Exxon Mobil(엑손모빌)

  • 셸(Shell)

  • TOTAL (도달)

  • BP (영국 석유)

  • Chevron(쉐브론)

  • Eni (에니)

  • Petrobras(브라질 석유)

  • Gazprom(러시아 천연가스)

  
  

• 전 세계 수백 명의 운영 인력이 PipeWIZARD 시스템에 대한 교육을 받았습니다.

파티션 체크 기술

PipeWIZARD 시스템의 주요 기술은 파티션 감지 기술입니다. 즉, 용접의 각 다른 영역은 서로 다른 초음파 빔에 의해 감지됩니다.영역의 전체 높이는 용접 채널의 길이와 대략 같습니다.

용접 양쪽에는 상호 제어 패턴 프로브가 하나씩 배치되어 있어 용접 모서리 영역과 전체 용접 볼륨 영역을 완전히 커버할 수 있습니다.감지된 영역에 따라 펄스 에코 구성 또는 송신 수신 ("한 번 보내고 한 번 받기") 구성을 선택할 수 있습니다.이러한 위상 배열 채널은 다이어그램으로 표시됩니다.

또 연사시차(TOFD) 기술을 사용해 작거나 방향이 일정하지 않은 결함 지시에 대한 탐지 및 정량 효과를 높인다.이 기술은 또한 밴드 맵 채널에서 탐지 된 결함 지시를 결정하는 데 사용됩니다.TOFD 데이터는 위상 배열 프로브 또는 전용 일반 프로브에서 제공할 수 있습니다.

옵션 가로 모듈에는 4개의 전용 일반 프로브가 있어 용접의 가로 결함을 탐지할 수 있습니다.

용접 스윕 및 교정 파일럿 스윕 과정에서 각 위상 배열 프로브 결합을 개별적으로 모니터링하는 채널이 화면에 나타납니다.

각 용접 구조에는 파이프와 동일한 지름과 두께를 가지며 파이프 재료와 동일한 재료를 가지는 이 용접에 대한 교정 시험 블록이 필요합니다.시험 블록의 반사체는 모두 구체적인 규격에 따라 기계 가공으로 만들어지는데, 이러한 반사체는 용접 과정에서 자주 발생하는 전형적인 결함을 대표한다.모든 사운드 빔은 검사 절차에 따라 조정됩니다.

사용자 친화적인 고급 소프트웨어

PipeWIZARD V4 소프트웨어는 검증된 강력한 TomoView 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 기반으로 합니다.이 소프트웨어는 간편하고 자동으로 설정을 생성하는 기능, 다양한 데이터 분석 도구 (2차원 뷰 포함), 보고서를 쉽게 작성하는 기능, 고급 용접 감지 기능을 갖추고 있다.PipeWIZARD V4 소프트웨어를 설계하는 목적은 보다 복잡한 검사 구성을 위해 간단하고 유연하며 업그레이드 가능한 소프트웨어를 제공하는 것입니다.최적화된 디자인의 사용자 인터페이스는 신속한 교육과 효율적인 현장 운영을 제공합니다.AUT 시스템의 운영자는 짧은 시간 교육을 통해 PWZ V4.0 소프트웨어를 조작할 수 있다.

PipeWIZARD V4 소프트웨어는 Tomoview 플랫폼을 기반으로 합니다.이 Tomoview 소프트웨어는 소프트웨어 개발 과정에서 종종 참조로 사용됩니다.즉, 작업 현장에서도 소프트웨어 업그레이드가 쉽게 완료됩니다.

설정된 자동 생성

작업자는 오프라인으로 설정을 작성할 수 있습니다. 즉, 계측기에서 설정을 작성하지 않습니다.몇 분 안에 설정 파일을 저장하고 메일을 통해 모든 작업 현장에 보낼 수 있으며, 그 후에 현장의 운영자는 시스템을 교정하기만 하면 된다.

설정에는 표준 리본 뷰 채널과 단일 초점 법칙 B 스윕 뷰(TOFD, 용접 볼륨 및 용접 루트 이미징)는 물론 부채꼴 및 선형 스윕 채널이 새로 추가되었습니다.이 새로운 성능은 결함 탐지와 정량을 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 탐지와 정량 효과가 어떠한 구역 규범의 요구를 크게 초과할 가능성이 매우 높다.

교정 및 테스트

시퀀스 테스트가 진행되는 동안 수집된 데이터가 실시간으로 표시됩니다.데이터 파일 이름이 자동으로 증가합니다.

PipeWIZARD V4 소프트웨어는 TomoScan FOCUS LT 채집 유닛을 사용할 때 이전 채집 유닛을 사용할 때보다 데이터 처리량(4MB/s 대비 0.7MB/s)을 향상시켰다.이렇게 하면 압축된 A 스캔의 전체 데이터를 수집할 수 있을 뿐만 아니라 스캔 속도가 100mm/s에 도달했을 때 여러 설정을 동시에 실행할 수 있다.

빠르고 상세한 분석

PipeWIZARD 소프트웨어는 10개의 분리된 레이아웃에서 거의 무제한의 채널을 제공합니다.이 소프트웨어는 용접 횡단면의 결함과 주변 위치를 표시하여 데이터를 자동으로 판독합니다.

작업자의 결함 측정 및 위치 지정을 지원하는 분석 도구는 다음과 같습니다.

• 다이어그램의 이중 게이트

• 슬라이스 및 선형 스윕의 용접 덮어쓰기 (아래 그림 참조)

• 확대 기능

• 보기 링크

• 사용자 정의 보기

• 자동 측정

• 결함 지시의 축적 측정

• C 스캔 융합 기능

• 사용자 정의 가능한 컬러 팔레트

보고서 자동 생성

PipeWIZARD 소프트웨어에는 보고서를 자동으로 생성하는 기능이 있습니다.보고서 내용은 항목 이름, 검사 날짜 및 시간, 용접 ID, 운영자 이름, 전체 검사 뷰, 검사 영역 정보가 있는 용접 그루브 도면, 식별 코드, 길이, 높이, 용접 내 위치, 용접 상태 및 운영자 메모 등의 정보가 있는 결함 보고서를 포함하여 스스로 정의할 수 있습니다.

간편한 데이터 스토리지

모든 데이터 파일은 외부 하드 드라이브 스토리지에 저장되거나 나중에 참조할 수 있도록 CD/DVD 디스크에 아카이브될 수 있습니다.백업 데이터를 자동으로 미러링할 수 있으므로 데이터 보안이 향상됩니다.인터넷을 통해 데이터 파일을 다른 곳으로 쉽게 전송할 수 있습니다.

PipeWIZARD 뷰어

PipeWIZARD VIEWER는 위상 배열 및 초음파 데이터를 관찰하기 위한 무료 소프트웨어입니다.이 소프트웨어는 PipeWIZARD V4 소프트웨어로 생성된 데이터 파일을 로드하는 성능을 제공합니다.이 소프트웨어는 검토가 필요한 타사 또는 엔드 유저에게 유용합니다.PipeWIZARD VIEWER 소프트웨어는 SP2가 포함된 Microsoft Windows XP Pro, Microsoft Windows Vista 및 Microsoft Windows 7을 기반으로 실행됩니다.

고급 어플리케이션

PipeWIZARD 시스템은 특수 용접 구조 및 기타 응용 프로그램을 감지하는 데 사용할 수있는 다양한 용도로 사용됩니다.

패키지 레이어 파이프: PipeWIZARD 소프트웨어는 종파 기능 및 기타 고급 성능을 통해 특수한 검사 기술을 이용하여 패키지 파이프를 검사할 수 있다.

원활한 파이프: PipeWIZARD 소프트웨어는 다양한 벽 두께 파이프의 용접을 감지하기 위해 개발되고 인정받는 고유한 검사 기술을 사용합니다.

두꺼운 벽 파이프: PipeWIZARD 시스템은 서로 다른 프로브, 웨지를 사용하여 매우 작은 기계적 수정을 통해 두꺼운 벽 파이프의 용접을 감지할 수 있습니다.

PipeWIZARD 장치

검사기

PipeWIZARD 스캔기는 안정적이고 반복적인 스캔이 가능한 작고 튼튼하며 이미 실지 검증을 거친 스캔기입니다.

스캔 헤드는 IP66 등급 표준을 준수하도록 설계되었으며, 구동 모터 1개, 인코더 1개, 위상 배열 프로브 2개와 쐐기 블록, TOFD 프로브 2개와 쐐기 블록, 온도 센서 1개가 장착되어 있다.

중형 탯줄 케이블은 결합에 사용되는 수도관을 포함하여 필요한 모든 케이블을 포용합니다.

컴퓨터 및 소프트웨어

견고한 노트북에는 Microsoft Windows 및 PipeWIZARD 데이터 수집 및 분석 소프트웨어가 포함되어 있습니다.소프트웨어 패키지에는 TomoView 및 고급 계산기 소프트웨어, Microsoft Office 사무용 소프트웨어 및 필요한 모든 소프트웨어 액세서리가 포함되어 있습니다.

호스트 엔클로저

호스트 엔클로저의 크기는 작지만 견고하며 IP64 등급 표준을 준수하도록 설계되었습니다.이 중형 섀시에는 TomoScan FOCUS LT 유닛과 PWZ-MCDU 유닛이 장착되어 있습니다.전면 덮개에는 열 교환기가 장착되어 있으며 장치를 보호하기 위한 충격 흡수기가 내장되어 있습니다.배선 패널의 외부 전원 콘센트는 다양한 액세서리를 연결할 수 있습니다.

채집 단위

채집 유닛인 TomoScan FOCUS LT 64: 128은 최대 64개의 포커스 채널과 128개의 P/R을 제공하며, 다양한 방법으로 위상 배열 프로브와 일반 프로브를 조합할 수 있다.

모터 컨트롤러 및 구동 장치

PWZ-MCDU는 이더넷 링크를 사용하여 DC 서보 모터를 구동합니다.