Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Проскурин Дмитрий Александрович

Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб
<
Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Проскурин Дмитрий Александрович. Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Оренбург, 2006 177 с. РГБ ОД, 61:06-5/1353

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ состояния научной проблемы в области дефектоскопии металлов» 7

1.1 Виды контроля качества 7

1.1 Л Разрушающий контроль 7

1.1.2 Неразрушающий контроль 9

1.2 Виды неразрушающего контроля и их классификация 9

L2.1 Магнитный неразрушающий контроль 10

1.2.2 Электрический неразрушающий контроль.*..,,...^ 13

1.2.3 Радиоволновой неразрушающий контроль 15

L2.4 Тепловой неразрушающий контроль - 17

1.2.5 Оптический неразрушающий контроль 18

1.2.6 Радиационный неразрушающий контроль 19

1.2.7 Акустический неразрушающий контроль ', 20

1.2.8 Неразрушающий контроль проникающими веществами 22

1.2.9 Электромагнитный (вихревых токов) неразрушающий контроль 23

1.2.10 Соответствие каждого вида неразрушающего контроля выдвигаемым техническим требованиям 29

1.3 Датчики вихретоковых дефектоскопов и характерные физические процессы 31

1.3 Л Типы вихретоковых датчиков 31

1.3.2 Распределение вихревых токов 33

1.3.3 Основной обобщенный параметр 36

1.3.4 Сигнал вихретокового датчика 37

1, 4 Вихретоковые средства контроля 40

1А1 Вихретоковый дефектоскоп 41

L5 Цель и задачи исследования 43

2 Теоретические аспекты вихретоковой дефектоскопии сварных прямошовных труб в процессе изготовления 44

2,1 Классификация дефектов в сварных трубах 44

2ЛЛ Классификация дефектов в сварном соединении 44

2,1.2 Классификация дефектов в основном металле труб 45

2- 2 Классификация агрегированных параметров 47

2.3 Разработка агрегированных моделей т 58

2.4 Сравнительное агрегирование поверхностных дефектов , 61

2.5 Уравнение работы проходного вихретокового дефектоскопа 62

2.5.1 Вывод уравнения работы проходного вихретокового дефектоскопа на основе агрегированных параметров 64

2.6 Задача идентификации поверхности труб 66

2.6.1 Разновидности задач идентификации 66

2.6.2 Формальное описание состояния поверхности 67

2.6.3 Постановка задачи идентификации * , 70

2.6.4 Аналитическое решение задачи идентификации 73

3 Экспериментальное выявление зависимостей форм и уровней сигналов дефектоскопа от геометрических параметров дефектов сварных труб 76

ЗЛ Искусственные дефекты 76

ЗЛЛ Обоснование выбора параметров искусственных дефектов 76

ЗЛ.2 Описание дефектов 19

3.2 Датчики для измерения рельефности 81

3.3 Дефектоскоп 83

3.3Л Устройство и принцип работы 84

3.3.2 Прохождение сигнала 85

3.4 Запись сигнала с измерительного блока дефектоскопа на ЭВМ 89

4 Идентификация поверхностных дефектов электросварных труб 100

4Л Корреляционный анализ параметров рельефности 100

4.2 Проведение идентификации поверхностных дефектов труб 103

4.2Л Методика проведения идентификации 103 .

4.2,2 Агрегированные модели поверхностных дефектов труб 103

4.23 Нахождение оптимальных аппроксимирующих зависимостей корреляционных функций 1Г0

4.2-4 Представление идентификационных моделей дефектов передаточными и импульсными переходными функциями 118

5 Автоматизация участка сортировки и опрессовки труб линии по производству сварных прямошовных труб 131

5.1 Разработка функциональной схемы автоматизации линии по производству сварных прямошовных труб 131

5.2 Разработка системы автоматики для участка сортировки и опрессовки труб 139

5.2.1 Назначение участка сортировки и опрессовки труб и его недостатки... 139

5.2.2 Принципиальная пневматическая схема участка 140

5.2.3 Схемы работы системы сортировки труб 143

5.3 Оценка эффективности функционирования линии по производству сварных прямошовных труб 151

5.3.1 Надёжность функционирования линии по производству сварных прямошовных труб 152

5.3.2 Стоимость эксплуатации линии по производству сварных прямошовных труб 162

5.3.3 Оценка эффективности функционирования линии 163

Выводы 165

Список использованных источников 166

Приложения 174

Введение к работе

Трубная отрасль России, традиционно сильная, в настоящее время восстанавливает свои позиции. По данным Госкомстата России общий выпуск труб по итогам 2003 года стал на 10,7% выше, чем в предыдущем. Стальных труб выпущено на 8,5% больше, чем в 2002, в том числе электросварных - на 15-2% больше, бесшовных— на 1.9% больше.

Одной из проблем производства электросварных труб являются потери, обусловленные большими объёмами брака трубной продукции (таблица 1)- Так, на Оренбургском предприятии ЗАО «Друза» общий брак в 2001 году составил 8,2% на сумму 6,9 млн. руб., на Уфимском предприятии ОАО «Газ-Сервис Филиал «Уфагаз» ТЖ «УфаПромГаз» общий брак в 2003 году составил 7,5% на сумму 10,2 млн. руб.

Таблица 1 -Дефекты штрипса и трубы

Решение этой задачи немыслимо без разработки и внедрения новых способов и средств автоматизации производства и, особенно, контроля качества металлоизделий. Наиболее эффективным является автоматизированный контроль качества, позволяющий в процессе изготовления изделий осуществлять их дефектацию и разделение на группы, отличающиеся определёнными критериями качества и в зависимости от этого пригодные к эксплуатации в различ-

ных условиях и с различной целью. Подобный способ автоматизированного контроля может быть применим, например, при производстве различных видов проката, в том числе трубного.

Теоретические основы автоматизированного контроля металлоизделий методами электромагнитной дефектоскопии заложены в трудах А.Л. Дорофеева, Р.Е. Ершова, В.Г. Герасимова, В.В.Клюева, ЮЛ. Останина, Г.С. Самойло-вича. Благодаря их трудам стало возможным в значительной степени автоматизировать процесс контроля качества трубной продукции. Однако, существующие методы разбраковки не обладают необходимой универсальностью и точностью. Оценка качества трубной продукции осуществляется, в основном, за счёт выявления дефектов типа нарушения сплошности или однородности металла. Сварные трубы, в отличие от цельнотянутых, имеют околошовную зону, которая является неоднородной. Выделение и распознавание полезного сигнала на уровне шумов датчика дефектоскопа о состоянии поверхности трубы представляет собой сложную и до сих пор не решённую задачу.

Таким образом, исследования в области дефектоскопии труб являются актуальными. Работа выполнена в рамках госбюджетной темы «Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования и управления» № ГР 01000000120, выполняемой на кафедре «Системы автоматизации производства» Оренбургского государственного университета.

Магнитный неразрушающий контроль

Магнитный НК (рисунок 1.1 и 1.2) /1-9/ основан на регистрации магнитных полей рассеяния дефектов или на определении магнитных свойств контролируемого объекта. Первая группа магнитных методов базируется на регистрации полей рассеяния дефектов намагниченного объекта. В зависимости от способа индикации полей рассеяния различают следующие методы. Магнитопорошковый метод - метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или магнитной суспензии. Магнитопорошковый метод основан на применении ферромагнитного порошка или магнитной суспензии, которыми покрывается предварительно намагниченный объект контроля. Ферромагнитные частицы порошка или суспензии (размером 5-10 мкм) под действием полей рассеяния собираются вблизи дефектов и позволяют обнаружить дефекты по индикаторному рисунку в процессе осмотра поверхности объекта. Этот метод широко применяется для обнаружения поверхностных и под поверхностных (на глубине до 2 мм) дефектов в ферромагнитных объектах контроля. Чувствительность метода высока, обнаруживаются трещины длиной и глубиной 10 мкм с раскрытием около 1 мкм. Недостатки метода - невысокая производительность контроля и трудность автоматизации. Магнитографический метод - метод, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния с использованием в качестве индикатора ферромагнитной пленки. В магнитографическом методе в качестве индикатора полей рассеяния применяют ферромагнитную пленку, которая накладывается на поверхность намагниченного объекта контроля. Полученную таким образом магнитную «запись» «считывают» с помощью магнитных головок. Этот метод применяют чаще всего для контроля качества сварных швов в трубопроводах, при этом удается обнаружить непровары глубиной свыше 10% толщины сварного шва. Производительность контроля несколько выше, чем при магнитопорошковом методе» слабее проявляется влияние полей рассеяния от структурных неоднородностей и разных геометрических переходов.

Феррозондовый метод - метод, основанный на измерении напряженности магнитного поля феррозондами. Феррозондовый метод /1-9/ основан на использовании феррозондов в качестве первичных преобразователей. Феррозонд представляет собой магнитный усилитель, обычно с разомкнутым магнитопроводом, в котором воздействие И внешнего постоянного магнитного поля приводит к возникновению четных гармоник э. д. с. Обладая высокой чувствительностью, феррозонды позволяют обнаруживать поверхностные дефекты глубиной около ОД мм и дефекты глубиной 0?1-0,5 мм, залегающие на глубине до 10 мм. Метод феррозондов позволяет создавать полностью автоматизированные установки, обладающие достаточно высо-кой производительностью. Недостаток его заключается в мешающем контролю влиянии структурных неоднородностей и механических напряжений объектов контроля. Индукционный метод - метод, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния по величине или фазе индуцируемой э. д. с. Индукционный метод основан на применении в качестве первичного преобразователя катушки, обычно перемещаемой относительно намагниченного объекта контроля. Индуцируемая в катушке э. д. с. несет информацию о полях рассеяния. Метод несколько проще в технической реализации, чем метод феррозондов, но его чувствительность ниже. Вторая группа магнитных методов НК основана на определении или ис пользовании таких магнитных свойств объектов контроля, как коэрцитивная сила, остаточная индукция и магнитная проницаемость материала объекта контроля. л Эта группа методов широко используется для контроля структурно-механических свойств материала изделий, зависящих от химического состава, режимов механической, термической и других видов обработки, Магнитоотрывной метод, основанный на измерении силы притяжения постоянного магнита или сердечника электромагнита к поверхности ферромагнитного изделия, применяется для измерения толщины немапштных покрытий на ферромагнитных изделиях. Метод магнитных шумов (эффекта Баркгаузена) - метод, основанный на регистрации параметров магнитного шума, возникающего в результате эффекта Баркгаузена. Метод магнитных шумов базируется на связи магнитных шумов (эффект Баркгаузена), возникающих при перемагничивании объектов контроля, с механическими свойствами этих объектов, их структурным состоянием, с наличием в них механических напряжений и т. д. Трудности, сдерживающие широкое внедрение магнитных методов НК второй группы, заключаются в сложности и часто неоднозначности зависимости магнитных свойств объектов контроля от контролируемых параметров.

Электромагнитный (вихревых токов) неразрушающий контроль

На рисунке 1Л0 представлена классификация неразрушающего контроля проникающими веществами. Капиллярный НК основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка /1-9/. Объект контроля покрывают индикаторной жидкостью (пенетрантом), затем очищают от пенетранта и покрывают проявителем, обладающим высокими сорбционньши свойствами. Для пропитки и проявления требуется значительное время (15-30 мин и более), что не позволяет достигнуть высокой производительности контроля. Кроме того, этот вид контроля слабо поддается автоматизации. Однако капиллярный метод находит довольно широкое применение для обнару жения поверхностных дефектов в объектах из различных материалов (металлы, керамика, горные породы) благодаря высокой чувствительности. Минимальные размеры обнаруживаемых дефектов составляют 1-10 мкм по ширине, 10-30 мкм по глубине и 100-500 мкм по длине. Неразрушающий контроль проникающими веществамиРисунок 1.10 - Классификация неразрушающего контроля проникающими веществами. Неразрушающий контроль течеисканием основан на регистрации индикаторных жидкостей и газов, проникающих в сквозные дефекты контролируемого объекта, С помощью этого метода обнаруживаются сквозные дефекты в трубопроводах, баллонах и других сосудах. Утечки обнаруживают либо по изменениям давления газа в объеме сосуда, либо по акустическим эффектам в зоне течи, либо по регистрации индикаторной жидкости или газа в зоне течи /1-9/.

Электромагнитный (вихревых токов) неразрушающий контроль Методы вихревых токов (МВТ) основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов (ВТ), наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля /1-9/. Плотность ВТ в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного вихре-токового преобразователя (ВТП) и объекта. В качестве преобразователя используют обычно индуктивные катушки (одну или несколько). Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте. Электромаг нитное поле ВТ воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него,

Э.д. с. (или сопротивление) преобразователя зависит от многих параметров объекта контроля, т.е. информация, даваемая преобразователем, многопараметро-вая. Это определяет как преимущество, так и трудности реализации МВТ. С одной стороны, МВТ позволяют осуществить многопарамстровый контроль; с другой стороны, требуются специальные приемы для разделения информации об отдельных параметрах объекта. При контроле одного из параметров влияние остальных на сигнал преобразователя становится мешающим, поэтому это влияние необходимо уменьшать.

Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит обычно на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметра до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получить хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

Получение первичной информации в виде электрических сигналов, без-контактность и высокая производительность определяют широкие возможности автоматизации вихретокового контроля.

Одна из особенностей МВТ состоит в том, что на сигналы преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязнение газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непроводящими веществами. Простота конструкции преобразователя - еще одно преимущество МВТ, В большинстве случаев катушки помещают в предохранительный корпус и заливают компаундами. Благодаря этому они устойчивы к механическим и атмосферным воздействиям, могут работать в агрессивных средах в широком интервале температур и давлений.

МВТ основаны на возбуждении вихревых токов, а поэтому применяются в основном для контроля качества электропроводящих объектов: металлов, спла BOB, графита, полупроводников. Им свойственна малая глубина зоны контроля, определяемая глубиной проникновения электромагнитного поля в контролируемую среду. Несмотря на указанные ограничения, МВТ широко применяют для дефектоскопии, определения размеров и структуроскопии материалов и изделий. В дефектоскопии с помощью МВТ обнаруживают дефекты типа несплонь ностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине (в электропроводящих листах, прутках, трубах, проволоке, железнодорожных рельсах, мелких деталях и т.д.)? а также разнообразные трещины, расслоения, закаты, плены, раковины, неметаллические включения и т.д. При благоприятных условия контроля и малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 0,1-0,2 мм, протяженностью 1-2 мм (при использовании накладного преобразователя) или протяженностью около 1 мм и глубиной 1-5% от диаметра контролируемой проволоки или прутка (при использовании проходного преобразователя).

МВТ позволяют успешно решать задачи контроля размеров изделий. Этими методами измеряют диаметр проволоки, прутков и труб, толщину металлических листов и стенок труб при одностороннем доступе к объекту, толщину электропроводящих (например, лакокрасочных) покрытий на электропроводящих основаниях, толщину слоев многослойных структур, содержащие электропроводящие слои. Измеряемые толщины могут изменяться в пределах от микрометров до десятков миллиметров. Для большинства приборов погрешность измерения 2-5%. Минимальная площадь зоны контроля может быть доведена до 1 мм , что позволяет измерить толщину покрытия на малых объектах сложной конфигурации, С помощью МВТ измеряют зазоры, перемещения и вибрации в машинах и механизмах.

Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики- Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. Широко применяют вих-ретоковые измерители удельной электрической проводимости и другие приборы для сортировки металлических материалов и графитов по маркам (по химическому составу). С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химико-термической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживают остаточные механические напряжения выявляют усталостные трещины в металлах на ранних стадиях их развития, обнаруживают наличие а-фазы и т.д.

Различают четыре области применения устройств для вихретокового контроля: выявление и оценка размеров и видов дефектов сплошностей, контроль и измерение физико-механических свойств и марок материалов, измерение размеров деталей и покрытий, измерение параметров вибраций и перемещений изделий. Классификация областей применения данных устройств (дефектоскопов) представлена на рисунке 1Л1.

При контроле методами вихревых токов (МВТ) используют зависимость амплитуды, фазы, траекторий, переходных характеристик и спектра частот токов, возбуждаемых в изделии, от его формы и размеров, физико-механических свойств и сплошности материала, расстояния до датчика, частоты и скорости перемещений, в том числе вибрации.

2 Классификация агрегированных параметров

На основе проведённого анализа и ряда исследований предложено к рассмотрению такое свойство поверхности стенки трубы, как рельефность, обладающее большей системностью и информативностью. Под рельефностью поверхности понимается совокупность неровностей с относительно малыми шагами, создающими неравномерность и рассматриваемыми в пределах базовой длины, которая выбирается в зависимости от характера поверхности.

В соответствии с системным анализом /45, 46/ техника агрегирования основана на использовании определённых моделей исследуемой системы- Именно избранные модели жестко определяют, какие части должны войти в состав системы и как они должны быть связаны между собой. Разные условия и цели агрегирования приводят к необходимости использовать разные модели. Это, в свою очередь, определяет как тип окончательного агрегата, так и технику его построения. В общем виде агрегирование определяется как устаношгение отношений на заданном множестве элементов. Благодаря свободе выбора в том, что именно рассматривается, как образуется множество элементов и какие отноше ния устанавливаются на этом множестве, получается множество задач агрегирования.

Из типичных для системного анализа агрегатов: конфигуратор; агрегаты-структуры и агрегаты-операторы, последние применяются в наиболее часто встречающихся ситуациях, требующих агрегирования. Эта ситуация состоит в том, что совокупность данных слишком многочисленна и плохо обозрима, В данном случае на первый план выступает такая особенность агрегирования, как уменьшение размерности. Из множества возможных агрегированных параметров в таблице 2.1 приведены наиболее рациональные для построения агрегированных моделей поверхностных дефектов. Таблица 2.1 -Классификация агрегированных параметров рельефности Критерий рельефности Выражение Степень равномерности Степень рассеивания ",-jifcf Степень асимметрии "--$ІЬ- Ї Степень островершинности Нй("-ї)4 Степень экстремальности "-) \M i-l J Рельефность поверхности можно описать той же системой параметров, что и в машиностроении показатель шероховатости, но с увеличением диапазона измерения в 102 раз. Таким образом, если в пространстве распределить параметры по определённой шкале измерений, то параметры рельефности непосредственно следуют за параметрами шероховатости. Для проведения профилизации поверхности определена единая система отсчёта. За начало отсчета ординат принята средняя линия профиля у, за базовую длину Ьбаз принято расстояние между точками на поверхности, на котором однозначно могут быть определены все параметры рельефности.

Рельефность поверхности определяется совокупностью высотных показателей, которыми служат параметры глубины, характеризующие размеры неровностей и параметры шага. В качестве агрегированных параметров глубины предлагаем использовать четыре критерия: степень равномерности (2.1), рассеивания (2 2)? асимметрии (2.3) и островершинности (2,4) поверхности, полнее описывающие её рельефность.

Степень равномерности: где L - абсцисса профиля, отсчитываемая вдоль базовой линии; У1(Ь)яу(Ь) - ординаты точек профиля поверхности и среднее значение; п - количество точек; В качестве параметров шага регламентируем шаг дискретизации, как интервал измерения и базовую длину L6a3, как шаговый предел. Перечисленные параметры используем для определения рельефности поверхности труб считая, что шаг дискретизации равен I мм, базовая длина зави сит от класса рельефности. На следующем иерархическом уровне агрегированные параметры по критерию представительности подразделены на параметры для оценки рельефности основного металла трубы и рельефности сварного соединения. По критерию «модель дефектов» параметры рельефности разбиты на 3 группы: учитывающие глубину, площадь и объем дефектов. Описанная классификация параметров дефектов представлена в таблице 2,2. Таблица 2.2 - Классификация агрегированных параметров рельефности Дефекты в основном металле трубы Глубинная рельефность Степень равномерности по глубине Na r Степень рассеивания по глубине Nqhr Степень асимметрии по глубине Nashr Степень островершинности по глубине Ыо\ Плоскостная рельефность Степень равномерности по площади Na"f Степень рассеивания по площади Nqhr Степень асимметрии по площади Nas r Степень островершинности по площади No r Объёмная рельефность Степень равномерности по объёму Navr Степень рассеивания по объёму Nq\ Степень асимметрии по объёму Nasvr Степень островершинности по объёму Novr Дефекты в сварном соединении Глубиннаярельефность Степень равномерности по глубине Nahu Степень рассеивания по глубине Nqh(1 Степень асимметрии по глубине Nashu Степень островершинности по глубине No\, Плоскостнаярельефность Степень равномерности по площади NaJu Степень рассеивания по площади Щ"» Степень асимметрии по площади Nasbu Степень островершинности по площади Nohu Объёмнаярельефность Степень равномерности по объёму мЛ Степень рассеивания по объёму ч, Степень асимметрии по объёму Nasvu Степень островершинности по объёму Nov„ Для идентификации поверхности труб используются 3 совокупности параметров, характеризующих рельефность по глубине, площади и объёму. По аналогии с /89/ для перехода от локальных параметров, таких как длина а, ширина b и высота h, к плоскостным (по вертикально Sa и горизонтальной Sr плоскости) и объёмным V, более полно описывающих потери металла, в соответст вий с рисунком 2-2, рассматриваются несколько вариантов геометрического представления дефектов: шаровой сегмент; эллиптический параболоид; усечённый прямой конус; прямой конус; цилиндр и прямоугольный параллелепипед.

Агрегированные модели поверхностных дефектов труб

С учетом разработанной функциональной схемы автоматизации трубосварочная линия работает следующим образом. Штрипс заправляют в разматыватель, запускают приводы линии. Система контроля наличия штрипса в разматывателе осуществляет контроль за наличием штрипса и запуск линии будет возможен только в том случае, если штрипс находится в разматывателе. Система измерения скорости подачи штрипса выдает на пульт оператора скорость, с которой происходит подача. В зависимости от условий работы линии оператор, исходя из показаний прибора, принимает решение об увеличении или уменьшении скорости подачи. Штрипс поступает на формирующий стан, у полученной трубной заготовки на участке сварки сваривают кромки. Система измерения и контроля магнитного поля СВЧ печи ведет наблюдение за магнитным полем. В случае превышения магнитным полем предельно-допустимого значения, система пуска-останова СВЧ печи отключает печь и происходит остановка линии в целом. До тех пор пока не будут проведены соответствующие работы по уменьшению магнитного поля до предельно-допустимых пределов, производить запуск линии запрещено.

Система измерения температуры трубы после сварки выводит температуру трубы на пульт оператора. Если оператор сочтет температуру трубы слишком высокой, он остановит линию и будут проведены работы по устранению неисправности в системе охлаждения трубы. Далее труба проходит контроль качества. Если в трубе находятся дефекты, то будет произведена вырезка соответствующего участка. Если в трубе отсутствуют дефекты, то производится отрезка трубы нужной длины. Эти функции выполняет система отрезки и контроля качества трубы. Труба поступает на стан сортировки труб в карманы для дефектной и годной продукции, также каждая пятая труба (20 % годных труб) отправляется на устройство опрессовки. Все эти операции производятся следуя командам системы сортировки труб на годные и дефектные и системы подачи труб на устройство опрессовки. Если труба поступает на устройство опрессовки, система опрессовки и сортировки труб на годные и дефектные производит ее опрессовку и сортировку. На ФСА представлены технологическое оборудование и средства автоматизации, которые устраняют недостатки существующей линии и делают возможным: контроль наличия штрипса в разматывателе (лотке подачи штрипса); осуществление автоматического измерения скорости подачи штрипса; измерение температуры охлаждения трубы; контроль за величиной магнитного поля СВЧ печи; вырезку дефектного участка трубы. Автоматическую сортировку труб; автоматическую опрессовку и сортировку труб после опрессовки, Разработка системы автоматики для участка сортировки и опрессовки труб Назначение участка сортировки и опрессовки труб и его недостатки Данный участок предназначен для сортировки труб на годные и дефектные и для избирательной опрессовки годных труб. Контроль качества труб осуществляется с помощью вихретокового дефектоскопа и устройства ОПреС-СОВКИ. Опрессовка труб - это окончательная проверка пригодности труб к эксплуатации. Исходя из данных, какой процент труб после опрессовки признан годным, можно судить о достоверности контроля, производимого вихретоко 139 вым дефектоскопом. Если процент выявляемого брака достаточно велик, то следует провести более точную настройку дефектоскопа. Сначала на участке происходит сортировка труб на годные и дефектные, после контроля вихретоковым дефектоскопом, Опрессовке подвергается 20 % труб, признанных дефектоскопом годными. После опрессовки вновь происходит сортировка труб на годные и дефектные, т.е. на прошедшие опрессовку и на не прошедшие. Отбор труб, которые нужно подвергнуть опрессовки, сама опрессовка и дальнейшая сортировка труб на годные и дефектные производится вручную. Из-за этого на участке занято двое рабочих, которым приходится выполнять эту достаточно монотонную и требуемую больших физических усилий работу. Из всего перечисленного можно выделить основные недостатки участка сортировки и опрессовки труб: - отсутствие автоматической опрессовки труб; - отсутствие автоматической сортировки труб после опрессовки; - отсутствие автоматической выборки труб, которые следует подвергнуть опрессовке.

Похожие диссертации на Идентификация поверхностных дефектов и автоматизация контроля прямошовных сварных труб