案例研究

BOLT-IN:通过新型无损检测技术对螺栓负载进行在役检查和监控

问题已解决

螺栓和螺钉是最常见的连接技术之一,即使它们不同,也能连接任意两种材料。螺栓用于最关键和要求最苛刻的行业,包括基础设施、发电、石油和天然气、石化、采矿、建筑、运输等。

Bolts and screws

螺栓是应力集中器,如果安装和维护不当,可能会摧毁整个结构。在某些领域,由于螺栓数量庞大和/或难以进入,检查这些螺栓是危险、昂贵和耗时的。

作为传统扭矩扳手,充其量只能提供± 20-25% 的不确定性,这使得该技术非常不可靠,超声波螺栓载荷验证 (UBLV) 已成为螺栓载荷评估的行业标准。UBLV 方法使用处于松动状态的紧固件的基线读数进行操作,然后拧紧紧固件并再次测量。通过比较飞行时间之间的差异,使用平均横截面应力面积和材料速度和弹性模块,可以计算出施加的载荷。这里的主要问题是,有些设施没有这种参考测量值,因此,在这种情况下,应拆下螺栓,这根本不可行,因为法规要求必须更换所有松动的螺栓。

Innerspec 的解决方案:BOLT-IN

Innerspec开发了一种新型的双波解决方案,该解决方案将EMAT(电磁声传感器)与DCUT(干耦合超声波技术)相结合,可以了解新的和在用螺栓的螺栓负载水平。

Innerspec的方法是在不知道原始长度的情况下测量两个超声波飞行时间,以研究螺栓伸长的变化。因此,这消除了拆卸它们的必要性。

Diagram for Innerspec's bolt measurement
Formula

除了这种独特的差异化因素外,与传统的压电晶体不同,EMAT 和 DCUT 不需要液体耦合剂,从而提供了关键的技术优势,例如无需准备被研究材料表面,节省了关键的检查时间。

此解决方案已经可以用于 Innerspec POWERBOX H 系统,我们的手持式电池供电仪器能够达到 98% 的准确度。该设备可以处理针对多个行业的不同无损检测应用,这意味着使用一台仪器即可执行不同的无损检测应用,例如残余应力测量、厚度测量、表面和/或体积检测。

Innerspec POWERBOX H monitoring bolts

成功故事

在BOLT-IN项目中,通过在实验室和真实环境中进行了多项试验,双波方法已得到验证。 BoltPrep,一家专门从事关键螺栓检查的澳大利亚检验公司一直是该项目的主要分包商。他们已经在客户的工厂测试了BOLT-IN技术,取得了令人鼓舞的结果,从而使这项新技术顺利渗透到澳大利亚市场。

BoltPrep 的客户已经享受到了 Innerspec 双波方法评估螺栓载荷的优势(无需耦合剂、98% 的准确性、可重复性、可靠性、检测速度、无需拆卸螺栓等),并准备继续探索 BOLT-IN 的优点。

Innerspec POWERBOX H performing bolt-load in-service inspection

BoltPrep 是澳大利亚第一家使用这种独特技术的检验公司,可确保对石油天然气和采矿业关键资产中的在用螺栓进行全面评估。

根据编号为2020-1266号INNOWIDE——BOLT-IN的拨款协议,该项目已获得欧盟Horizon 2020研究与创新计划的资助。本文件仅反映作者的观点,委员会对其中所含信息的任何使用概不负责