PipeWIZARD自動(dòng)環(huán)焊縫檢測(cè)系統(tǒng)（AUT）是一款使用相控陣和常規(guī)超聲技術(shù)的自動(dòng)環(huán)焊縫檢測(cè)系統(tǒng)（AUT）。這款設(shè)備專門為在陸上、海上的環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊縫到焊縫檢測(cè)而設(shè)計(jì)。

PipeWIZARD自動(dòng)環(huán)焊縫檢測(cè)系統(tǒng)（AUT）的地下或海底管線傳輸大量的天然氣、石油、水及其他化學(xué)物品，在的經(jīng)濟(jì)中起到舉足輕重的作用。管道在現(xiàn)場(chǎng)通常采用自動(dòng)焊接系統(tǒng)以環(huán)焊方式對(duì)接。在管線建造過(guò)程中，由于焊縫處通常會(huì)出現(xiàn)缺陷，因而焊縫成為管線上的"弱點(diǎn)"。需對(duì)管道的焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)、涂漆后，再將其埋到地下或置于海底。由于對(duì)施工周期要求嚴(yán)格，因此需對(duì)焊縫進(jìn)行快速的缺陷檢測(cè)及分析。

自動(dòng)超聲檢測(cè)（AUT）

近年來(lái)，自動(dòng)超聲檢測(cè)（AUT）技術(shù)已開(kāi)始取代了傳統(tǒng)的射線成像術(shù)，成為世界上管線焊縫檢測(cè)方法。射線成像技術(shù)具有明顯的局限性：面缺陷檢測(cè)的效果不好、無(wú)垂直定量缺陷的性能、具有安全方面及環(huán)境污染方面的隱患。

自動(dòng)超聲檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)：

• 無(wú)輻射危害、無(wú)化學(xué)污染、無(wú)需得到許可。

• 檢測(cè)周期極短，提高了生產(chǎn)率。

• 檢測(cè)及定量精確性更高，降低了次品率。

• 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，降低了次品率。

• 通過(guò)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(guò)程，降低了次品率。

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)。十年以前，相控陣系統(tǒng)問(wèn)世。相控陣技術(shù)使用電子控制聲束成形的原理，生成和接收超聲波。相控陣技術(shù)分別對(duì)陣列中的每個(gè)晶片延時(shí)發(fā)射激勵(lì)脈沖，從而可創(chuàng)建許多聲束角度及聚焦距離。

相控陣技術(shù)相比常規(guī)多探頭系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)：

• 一般來(lái)說(shuō)，兩個(gè)相控陣探頭可替代至少24個(gè)常規(guī)探頭。

• 相控陣設(shè)置通過(guò)導(dǎo)入文件發(fā)揮作用，而無(wú)需分別調(diào)整每個(gè)探頭的位置。

• 通過(guò)在軟件中設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)，對(duì)相控陣聲束的角度、焦點(diǎn)、UT聲程、聲束寬度進(jìn)行優(yōu)化，從而提高了定量的精確性。

• 相控陣系統(tǒng)相比對(duì)等的常規(guī)多探頭系統(tǒng)，少了80%的移動(dòng)部件，從而提高了掃查過(guò)程的穩(wěn)定性及檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

• 相控陣掃查器相比常規(guī)多探頭掃查器，體積更小，重量更輕。因此相控陣掃查器更容易操控，而且對(duì)焊縫兩邊涂層的磨損也會(huì)降低。

• 相控陣系統(tǒng)可以檢測(cè)幾乎各種焊縫結(jié)構(gòu)，而常規(guī)多探頭系統(tǒng)則受限于管壁厚度和管道直徑。

• 利用相控陣電子掃查技術(shù)，用戶可以自行定制焊縫檢測(cè)，包括多角度TOFD、高級(jí)成像、高分辨率檢測(cè)等。

相控陣： 
完整覆蓋只需使用2個(gè)探頭

常規(guī)UT技術(shù)： 
完整覆蓋需使用24個(gè)以上的探頭

圖中顯示一個(gè)區(qū)域的檢測(cè)情況。 相控陣技術(shù)使用一個(gè)探頭可同時(shí)檢測(cè)所有區(qū)域。 
相控陣技術(shù)使用置于焊縫一側(cè)的探頭可覆蓋整個(gè)焊縫區(qū)域。

插圖顯示的是一個(gè)區(qū)域的檢測(cè)情況。使用常規(guī)UT技術(shù)，需要多個(gè)探頭才可覆蓋所有區(qū)域。

符合規(guī)范

1998年， ASTM（美國(guó)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(guò)）。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、校準(zhǔn)試塊，以及配置步驟。E-1961規(guī)范的目的是用于工程臨界評(píng)估（ECA）。1999年，美國(guó)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)械超聲檢測(cè)和攝像成像技術(shù)檢測(cè)。

使用PipeWIZARD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)指標(biāo)可能會(huì)高于這些規(guī)范，通常是為了提高定量的精確性或達(dá)到更好的分辨率。

PipeWIZARD經(jīng)驗(yàn)

設(shè)計(jì)PipeWIZARD系統(tǒng)的一個(gè)重要目標(biāo)是可以在惡劣的環(huán)境中操作這個(gè)系統(tǒng)。無(wú)論在寒冷的西伯利亞地區(qū)，還是在炎熱的中東沙漠，也無(wú)論工作環(huán)境潮濕、多鹽，還是干旱，PipeWIZARD系統(tǒng)均能良好運(yùn)轉(zhuǎn)。已經(jīng)對(duì)PipeWIZARD系統(tǒng)進(jìn)行了大量的測(cè)試，以確保PipeWIZARD系統(tǒng)具有防振動(dòng)、防撞擊及防電磁干擾的能力。

PipeWIZARD系統(tǒng)適用于各種結(jié)構(gòu)的環(huán)焊縫檢測(cè)：

• 各種焊縫坡口類型：CRC-Evans坡口、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：6毫米（0.25英寸）～多于35毫米（1.4英寸） 
  還有用于更厚管壁的選項(xiàng)。

• 典型的管道直徑：152毫米（6英寸）～多于1422毫米（56英寸） 
  還有用于更小管道直徑的選項(xiàng)。

• 管道材料：標(biāo)準(zhǔn)碳鋼材料，以及復(fù)雜的材料配置，如：各種壁厚的鉻鎳鐵合金、包覆管道、無(wú)縫管道等。

探測(cè)出的典型缺陷為未融合、未焊透、氣孔、焊穿、咬邊、過(guò)低、裂縫、冷隔、夾雜物等。

檢測(cè)周期所用時(shí)間根據(jù)焊縫類型、管道直徑、位置及環(huán)境等因素為2分鐘到6分鐘不等。