Назначение
Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК (в дальнейшем -установки) предназначены для измерения амплитуд эхо-сигналов, отраженных от дефектов типа нарушений сплошности металла труб и прутков (далее - объектов контроля), измерения толщины стенки, наружного и внутреннего диаметров объектов контроля (ОК), изготовленных из металлов и сплавов.
Описание
Установки представляют собой комплекс, состоящий из механических, электротехнических, электронных устройств и средств вычислительной техники.
Установки предназначены для проведения неразрушающего контроля бесшовных труб или прутков ультразвуковым (УЗ) иммерсионным методом, с использованием техники вращения пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) вокруг контролируемого ОК, осуществляющего поступательное движение через блок ротационного контроля.
Основу установки составляет дефектоскоп УПНК и два блока ротационного контроля: блок акустического контроля сплошности (БАКС) и блок акустического контроля размеров (Б АКР).
Установки осуществляют контроль наличия дефектов продольной и поперечной ориентации в ОК (БАКС), а также измерение и контроль геометрических параметров ОК: толщина стенки, наружный и внутренний диаметры, овальности по наружному и внутреннему диаметрам, разнотолщинность (БАКР).
По результатам контроля, формируется дефектограмма, с отображением координат обнаруженных дефектов и зон с выходом геометрических параметров за заданные граничные значения.
Дефектоскоп УПНК, входящий в измерительный комплекс установки, предназначен для непосредственного возбуждения, приема и обработки УЗ сигналов.
Установки УМК выпускаются в нескольких модификациях и отличаются видом и типоразмером контролируемых ОК.
Таблица
Модель | Вид ОК | Наружный диаметр ОК, мм | Толщина стенки ОК, мм | Длина ОК, мм, не менее | Шероховатость поверхности контролируемых ОК, R^ не более | Отклонение от прямолинейности на любом участке контролируемых ОК, на 1 м, мм, не более |
УМК- 17 | трубы | от 6 до 17 | от 0,2 до 4,0 | 800 | 2,5 | 1 |
УМК- 25 | трубы, прутки | от 6 до 25 | от 0,2 до 6,0 | 800 | 3,2 | 1,5 |
УМК- 65 | трубы, прутки | от 15 до 90 | от 0,2 до 22,0 | 500 | 3,2 | 2,5 |
Пломбированию в установке подлежит каждый канал многоканального дефектоскопа для предотвращения несанкционированного доступа.
С установками применяются специализированные иммерсионные пьезоэлектрические преобразователи, работающие на частотах от 0,5 до 20 МГц, производства АО «Чепецкий механический завод» и ООО «НВП «КРОПУС».
Установки предназначены для автономной работы на участках контроля в трубном и прутковом производстве, а также на участках входного контроля потребителей труб и прутков.
Программное обеспечение
ПК управления и регистрации установки установлен в монтажном боксе на измерительной стойке. Через интерфейс Ethernet, к ПК управления подключены ультразвуковой дефектоскоп УПНК и контролер механики.
На ПК устанавливается программное обеспечение (ПО) «УМК-17», «УМК-25» или «УМК-65».
ПО выполняет следующие основные функции:
- установка параметров работы каждого канала;
- синхронизация работы каналов блока контроля с заданной частотой;
- чтение результатов работы каналов;
- вывод информации на монитор в реальном времени: параметры настроек, электронный самописец, вид сигнала в выбранном канале;
- запись протокола контроля;
- управление работой всех механизмов установки.
Идентификационные признаки ПО установок соответствуют данным, приведенным в таблице 2.
Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
УМК-17 | 4.2.0.0 и выше | - | - |
УМК-25 | 1.1.0.30 и выше | - | - |
УМК-65 | 1.0.0.23 и выше | - | - |
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3
Технические характеристики | УМК-17 | УМК-25 УМК-65 |
Число каналов контроля | 8 |
Размах амплитуды генератора импульсов возбуждения, В, не менее | 300 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения амплитуды сигнала в диапазоне от 10 до 90 % от полной высоты экрана, % от полной высоты экрана | ± 10,0 |
Диапазон рабочих частот приемника по уровню минус 6 дБ, МГц | От 0,5 до 20,0 |
Диапазон установки усиления, дБ | От 0 до 100 с шагом 0,5 |
Допускаемое отклонение установки усиления в диапазоне от 0 до 80 дБ, дБ | ± 2,0 |
Наружный диаметр ОК, мм | От 6 до 17 | От 6 до 25 | От 15 до 90 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения наружного диаметра ОК AD, мм | ± 0,005 | ± 0,007 | ± (0,0002 Dн + 0,003), где Dн -измеренный наружный диаметр ОК, мм |
Диапазон контролируемой толщины стенки, методом свободных колебаний, мм | От 0,2 до 0,7 | От 0,2 до 0,7 | От 0,2 до 0,7 |
Диапазон контролируемой толщины стенки, эхо-импульсным методом, мм | От 0,4 до 4,0 | От 0,4 до 6,0 | От 0,4 до 22,0 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения толщины стенки AS, мм | ± (0,005 Sh + 0,002) | ± (0,005 Sh + 0,002) | ± (0,005 Sh + 0,003) |
где Sh - измеренное значение толщины стенки ОК, мм |
Технические характеристики | УМК-17 | УМК-25 | УМК-65 |
Минимальные размеры выявляемых дефектов: - глубина риски при толщине стенки ОК в диапазоне от 0,2 до 0,8 мм, мкм, не менее - глубина риски при толщине стенки ОК в диапазоне от 0,8 до 22 мм, % от толщины стенки, не менее - длина риски, мм, не менее | 25 3 2 | 25 3 2 | 25 3 2 |
Вероятность выявления дефектов типа нарушений сплошности в динамическом режиме, не менее | 0,95 |
Характеристики вычисляемых параметров труб |
Г раницы значений абсолютной погрешности вычисления внутреннего диаметра при доверительной вероятности Р = 0,95, мм | ± 1,1^/A2D + 2 х A2S , где ДD - абсолютная погрешность измерения наружного диаметра ОК, мм; Д - абсолютная погрешность измерения толщины стенки ОК, мм. |
Границы допускаемых значений погрешности вычисления овальности по наружному диаметру, при доверительной вероятности Р = 0,95, мм | ± 0,007 | ± 0,011 | ±1,1^2 х A2D |
Границы допускаемых значений погрешности вычисления овальности по внутреннему диаметру, при доверительной вероятности Р = 0,95, мм | ± 1,1д/2 х A2d , где Дd - абсолютная погрешность вычисления внутреннего диаметра ОК, мм. |
Границы допускаемых значений погрешности вычисления разнотолщинности, при доверительной вероятности Р = 0,95, мм | ±1,1^2 х A2S , где Дs - абсолютная погрешность измерения толщины стенки ОК, мм. |
Диапазон регулировки частоты вращения ротора БАКС, об/с | от 5 до 50 | от 1 до 100 | от 1 до 50 |
Диапазон регулировки частоты вращения ротора БАКР, об/с | от 5 до 25 | от 1 до 100 | от 1 до 50 |
Изменение частоты вращения роторов БАКС и БАКР в течение 18 часов непрерывной работы, %, не более | 1 |
Диапазон регулировки скорости транспортировки труб и прутков, мм/с | от 5 до 160 | от 2 до 165 | от 1 до 165 |
Изменение скорости транспортировки труб в течение 18 часов непрерывной работы, %, не более | 1 |
Время установления рабочего режима, ч, не более | 1 |
Время непрерывной работы, ч, не менее | 18 |
Технические характеристики | УМК-17 УМК-25 | УМК-65 |
Электропитание - трехфазная сеть переменного тока: - напряжением, В - частотой, Гц - разностью фазных напряжений, %, не более | 380+37 50 ± 1 5 |
Потребляемая мощность, кВт, не более | 5 | 25 |
Расход воды, м3/ч | не более 2 | Автономная система водоснабжения объемом 2 м3 |
Общая масса установки, кг, не более | 3000 | 10000 |
Габаритные размеры (стол загрузки, механизм контроля, приемный лоток, шкаф приборный), мм - устройство загрузки, механизм контроля, устройство разбраковки - шкаф силовой - автономная система водоснабжения | 10500 х 1400 х 1870 | 18000 х 3000 х 2200 3000 х 600 х 1800 3000 х 600 х 2000 |
Диапазон рабочих температур, °С | от плюс 10 до плюс 35 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, крепящуюся снаружи на заднюю панель шкафа приборного методом шелкографии или фотохимическим методом и на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Таблица 4
Наименование | УМК-17 | УМК-25 | УМК-65 |
Шкаф приборный (стойка измерительная), в состав которого входят: | 1 | 1 | 1 |
- ПК регистрации и хранения результатов контроля; | 1 | - | - |
- ПК управления многоканальным дефектоскопом УПНК; | 1 | - | - |
- ПК управления механикой; | 1 | - | - |
- монитор | | 1 | 1 |
- многоканальный дефектоскоп УПНК | 1 | 1 | 1 |
- блок питания многоканального дефектоскопа УПНК - УКТ-БП; | 1 | 1 | 1 |
- источник бесперебойного питания | 1 | 1 | 1 |
- блок датчиков положения УКТ-ДП; | 1 | - | - |
- блок дефектоскопический изолированный | - | - | 1 |
Наименование | УМК-17 | УМК-25 | УМК-65 |
- блок регистрации изолированный | - | - | 1 |
- плата автоматики ИУС-У.02.04.00; | 1 | - | - |
- устройство сигнальное | 1 | - | - |
- промышленный контроллер IPC-610MB-F | - | 1 | - |
- микроконтроллер ХР-8341-Л1ош-СЕ6 | - | 1 | - |
- контроллер | - | - | 1 |
- маршрутизатор D-Link DGS-1016D | - | - | 1 |
Механизм контроля, в состав которого входят: | | | |
- станина | - | - | 1 |
- блок акустический контроля сплошности; | 1 | 1 | 1 |
- блок акустический контроля размеров; | 1 | 1 | 1 |
- механизм протяжной АМ-151-М | 1 | 1 | - |
- устройство центрирования и протяжки | - | - | 6 |
- пульт управления УМК-65.50.02 | - | - | 1 |
Устройство загрузки | 1 | 1 | 1 |
Механизм разбраковки | 1 | 1 | 1 |
Шкаф управления двухроторного | - | - | 1 |
дефектоскопа | | | |
Шкаф силовой | - | 1 | 2 |
Система водоподготовки в составе: | | | |
- шкаф контрольно-силовой (подогрев воды) | - | - | 1 |
- шкаф контрольно силовой (управление | - | - | 1 |
насосом) | | | |
- бак накопительный | - | - | 1 |
- сепаратор | - | - | 1 |
Принтер | 1 | 1 | 1 |
Комплект рабочих и контрольных образцов | 4 | 4 | 4 |
на один диаметр ОК, толщину стенки, минимальный размер дефекта | | | |
Руководство по эксплуатации | 1 | 1 | 1 |
Методика поверки | 1 | 1 | 1 |
Таблица 5 - Пьезоэлект | рические преобразователи |
Обозначение | Кол-во | Примечание |
УМК-17 |
47-2400.32.00.00 | 4 | ПЭП каналов контроля сплошности |
47-2400.51.00.00 | 2 | ПЭП каналов измерения толщины стенки и наружного диаметра |
47-2400.33.00.00-01 | 1 | ПЭП опорного канала |
УМК-25 |
47-2400.53.00.00 | 2 | ПЭП поперечных каналов контроля сплошности |
47-2400.54.00.00 | 2 | ПЭП продольных каналов контроля сплошности |
47-2400.31.00.00 | 2 | ПЭП каналов измерения толщины стенки (для стенки от 0,4 до 6,0 мм) и наружного диаметра |
47-2400.92.00.00 | 2 | ПЭП каналов измерения толщины стенки (для стенки от 0,2 до 0,7 мм) и наружного диаметра |
47-2400.65.00.00 | 1 | ПЭП опорного канала |
47-2400.70.00.00 | 1 | ПЭП нормально-ориентированного канала контроля сплошности |
Обозначение | Кол-во | Примечание |
УМК-65 |
ПС-2400.93.00.00 | 2 | ПЭП поперечных каналов контроля сплошности |
ПС-2400.93.00.00 | 2 | ПЭП продольных каналов контроля сплошности |
ПС-2400.94.00.00 15 МГц | 2 | ПЭП каналов измерения толщины стенки (для стенки от 0,4 до 22,0 мм) и наружного диаметра |
ПС-2400.95.00.00 10 МГц | 2 | ПЭП каналов измерения толщины стенки (для стенки от 0,2 до 0,7 мм) и наружного диаметра |
1 | ПЭП опорного канала |
ПС-2400.93.00.00 | 1 | ПЭП нормально-ориентированного канала контроля сплошности |
Примечание - По требованию заказчика допускается применять другие типы ПЭП, работающие на частотах от 0,5 до 20 МГц, производства АО «Чепецкий механический завод» и ООО «НВП «КРОПУС».
Поверка
осуществляется по документу МП 056.Д4-15 «ГСИ. Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» в ноябре 2015 г.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф двухканальный цифровой запоминающий ACK-2067 (Госреестр № 39681-08).
2. Г енератор сигналов произвольной формы 33250А (Г осреестр № 52150-12).
3. Аттенюатор широкополосной АТТ-90-0,1-95/2 (Госреестр № 20674-00).
4. Оптиметр горизонтальный ИКГ-3 (Госреестр №2007-75).
5. Оптиметр вертикальный ИКВ-3 (Госреестр №140-73).
6. Прибор измерительный двухкоординатный ДИП-6 (Госреестр № 12437-90). Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в разделах 3 руководств по эксплуатации «Установки многопараметрового контроля труб УМК-17. Руководство по эксплуатации. УМК-17.00.00.00.00 РЭ», «Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК-25. Руководство по эксплуатации. УМК-25.00.00.00.00 РЭ», «Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК-65. Руководство по эксплуатации. УМК-65.00.00.00.00 РЭ».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установкам многопараметрового контроля труб и прутков УМК
Технические условия «Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК. Технические условия. ТУ 4276-031-33044610-14».