В последние годы контроль с использованием метода импульсного вихретокового контроля, или PEC, становится все более распространенным благодаря более чувствительным датчикам и инновациям, повышающим производительность, таким как динамическое сканирование и датчики с импульсной вихретоковой матрицей (PECA). Технология остается перекрестно чувствительной к уменьшению толщины стенки и изменениям электромагнитных свойств или присутствию мешающих компонентов. Это ограничение затрудняет анализ более сложной геометрии. В Lyft® внедрен инновационный инструмент графического анализа данных, чтобы смягчить проблему. Он обеспечивает простой и легкий для интерпретации вектор с ориентациями, иллюстрирующими реальный или ложный характер индикации дефекта. Эта инновационная функция, используемая вместе с существующими инструментами, способствует повышению уверенности аналитиков при работе со сложными приложениями. В этой статье представлен PermTool™, следующий шаг в расширенном анализе данных PEC.
Импульсный вихретоковый метод является широко распространенным методом контроля, в настоящее время охватываемым несколькими отраслевыми стандартами, такими как ISO: 20669, API RP 583 и новым разделом V стандарта ASME по котлам и сосудам под давлением. PEC — это универсальная технология контроля, которая обеспечивает среднюю оставшуюся толщину стенки через изоляцию и покрытие. Этот метод также можно использовать для безопасной оценки минимальной оставшейся связки под коррозионными струпьями или волдырями без подготовки поверхности. Однако технология остается перекрестно-чувствительной к уменьшению толщины стенки и изменениям электромагнитных свойств или присутствию мешающих компонентов. Алгоритмы, используемые для определения толщины стенок, предполагают, что изменения в затухании вихревых токов являются функцией только толщины стенок и что другие свойства материала постоянны.
На рис. 1 представлены три основных фактора, необходимых аналитикам для получения точных результатов и предотвращения ложных срабатываний: 1) посмотрите на С-скан, чтобы найти интересующие области, учитывая различные базовые линии и уровень шума, 2) посмотрите на сигналы от точек данных. в областях, представляющих интерес, и 3) использовать контекст для оценки его влияния на C-скан и сигналы, чтобы сделать информированный вызов. Таким образом, важно собрать всю доступную информацию о компоненте, включая, помимо прочего, исполнительные чертежи, механизмы коррозии и морфологию.
Рисунок 1: Требования к анализу постобработки
Одним из ключевых моментов для оценки показания является возможность посмотреть на форму сигнала точек данных в интересующих областях, чтобы определить, соответствуют ли они истинному уменьшению стенки или ложному срабатыванию. А-скан предоставляет аналитикам важную информацию, которая помогает им достичь этой оценки. Это включает в себя изменение амплитуды как функцию времени, начальную амплитуду сигнала и скорость затухания вихревых токов. С одной стороны, для истинной индикации потери стенки амплитуда сигнала довольно постоянна в интересующей области, а более быстрое затухание коррелирует с меньшей толщиной. С другой стороны, ложноположительный результат обычно связан с показанием с более низким значением измерения толщины стенки в сочетании с более сильной амплитудой сигнала и более крутым наклоном на раннем этапе. В этой ситуации, Рисунок 2. Это также характеризуется тем, что А-скан пересекает калибровочную линию.
Рисунок 2: Влияние изменений свойств материала на А-скан.
В связи с этим был разработан и внедрен в программное обеспечение Lyft Pro инновационный графический анализ данных PermTool, чтобы выявить взаимосвязь между локальным изменением толщины стенки и соответствующей амплитудой сигнала. Благодаря этому уникальному инструменту Lyft Pro является единственным программным обеспечением для PEC на рынке, способным графически отличать истинное уменьшение толщины стенки от ложноположительной индикации.
Чтобы лучше выделить взаимосвязь между толщиной стенки и вариациями амплитуды сигнала на индикации, PermTool использует несколько точек данных на одной оси (оси X или Y). Затем это отношение выражается графически с использованием трассировки и вектора. Трассировка формируется путем соединения всех выбранных точек данных вместе и используется для оценки качества данных. С другой стороны, направление вектора, по существу, зависит от выбранной точки данных с наибольшими потерями на стенках. На основе всей этой информации трассировка и вектор будут указывать на одну из четырех различных областей PermTool, как показано на рисунке 3 .. Четыре области, определенные в результате исчерпывающей кампании анализа данных: 1) истинное уменьшение стенки, 2) ложноположительный результат, 3) неопределенный и 4) неопределенный. При необходимости инспектор PEC также может отобразить пороговое значение локальных потерь на стенках.
Следовательно, PermTool не только способен оценить характер показаний, но и легко интерпретируется!
Рисунок 3: Определения областей PermTool
Таким образом, удобный для чтения инструмент PermTool может использоваться аналитиками, которые сталкиваются с различными явлениями, которые могут привести к ложным срабатываниям при анализе труб или других компонентов. Среди этих явлений есть сигнатуры холодного пилгера, зоны теплового влияния и другие источники локальных вариаций свойств. Холодный пиллинг иногда можно увидеть в виде спиралевидной полосы на С-скане. С другой стороны, локальные изменения свойств могут быть, например, результатом отклонения от однородных процедур закалки во время сборки компонента или тепла, выделяемого в процессе сварки, и могут быть легко ошибочно приняты за истинное указание уменьшение толщины стенки.
До внедрения этого эксклюзивного инструмента Eddyfi аналитикам приходилось полагаться на комбинацию С-сканов, отдельных А-сканов и контекста, собранного на месте, чтобы делать точные и надежные вызовы, чтобы отличить истинную потерю стенки от ложноположительной. Теперь, с помощью PermTool, PEC-аналитики значительно увеличили свои возможности по выявлению ложных срабатываний, что, в свою очередь, может снизить ненужные затраты на вскрышные работы для владельцев активов. Инструмент отлично подходит для оценки обнаруживаемых признаков, связанных, помимо прочего, с изменениями свойств, мешающими компонентами, твердыми участками и зонами теплового воздействия. Ложноположительные показания, вызванные температурным градиентом, превышающим рекомендацию 20 градусов Цельсия изменения компонента, являются более сложными. Следовательно, следуя всем рекомендациям (ISO: 20669, API RP 583).
Чтобы продемонстрировать возможности PermTool, были проанализированы и представлены ниже два разных C-скана. Первый исходит от вышедшей из строя трубы с известными корками и волдырями, а второй с находящегося в эксплуатации компонента трубы. Обе трубы были просканированы с готовым разрешением CWT (Компенсированная толщина стенки) с одноканальным датчиком и энкодером с активным режимом динамического сканирования. CWT — это еще один расширенный инструмент анализа Eddyfi, используемый для более точного определения фактической остаточной толщины стенки при оценке дефекта.
На рис. 4 представлены результаты работы PermTool на индикаторе, расположенном с правой стороны неработающей трубы. Инструмент четко идентифицирует индикацию как истинное уменьшение толщины стенки, используя данные по оси Y. Эффект корки также можно наблюдать на Tau-скане, при котором сигнал резко возрастает. Кроме того, нерассеянная кривая связана с хорошими и хорошо выровненными данными С-скана.
Рис. 4. Истинные потери в стенке выведенной из эксплуатации труб
В следующем случае, как показано на рисунке 5 , PEC-аналитик смог точно идентифицировать сигнатуру холодного пилгера как ложно положительную, используя данные по оси X. Это также подчеркивается на А-скане, на котором наблюдалась более сильная амплитуда сигнала и более крутой наклон в начале времени в сочетании с сигналом, пересекающим калибровку. Разрозненная кривая также показала, что качество данных можно было бы улучшить или улучшить за счет сканирования с более высоким разрешением. Тем не менее, трассировка и вектор хорошо коррелируют друг с другом.
Рисунок 5: Эффект пилгера на звуковой трубе в процессе эксплуатации .
Другой пример высокой способности PermTool обнаруживать ложные срабатывания представлен на рисунке 6. Это указание, возможно, жесткое пятно, локализованное в полосе холодного пилгера, также было правильно идентифицировано прибором как ложно положительное с использованием данных по оси Y. Это также видно на А-скане, на котором сигнал пересекает калибровку. На Tau-скане видно насыщение сигнала (Tau-скан вскидывает в самом начале) и связано со значительным изменением свойств материала.
Рис. 6. Варианты свойств трубы, находящейся в эксплуатации.
Эти два примера показали, что PEC-аналитики могут легче оценить характер показаний, а также качество данных, используя этот усовершенствованный, но простой в интерпретации инструмент анализа, который предлагает простоту использования!
Заключение
В заключение, Eddyfi Technologies предлагает расширенный набор инструментов для анализа вихретокового импульсного метода, выходящий за рамки самой технологии; это более полное решение, которое обеспечивает лучшую оценку данных, как никогда раньше. Предел технологии, связанный с изменениями электромагнитных свойств или наличием мешающих компонентов, снова был расширен благодаря мощному, но простому в использовании графическому инструменту, предназначенному для повышения достоверности контроля PEC путем отделения истинного уменьшения стенки от ложно положительных показаний. легко, как никогда. При использовании в сочетании с другими инструментами и с учетом контекста PermTool помогает аналитикам принимать правильные решения.
