Тъй като пазарният натиск принуждава производителите на тръби да намират начини за повишаване на производителността, като същевременно се придържат към строги стандарти за качество, изборът на най-добрия метод за инспекция и система за поддръжка е по-важен от всякога. Докато много производители на тръби разчитат на крайната инспекция, в много случаи производителите използват тестване по-нагоре по веригата в производствения процес, за да открият дефектни материали или процеси рано. Това не само намалява брака, но и намалява разходите, свързани с обработката на дефектни материали. Този подход в крайна сметка се изразява в по-висока рентабилност. Поради тези причини добавянето на система за безразрушителен контрол (NDT) към завода е икономически обосновано.
Много фактори – вид материал, диаметър, дебелина на стената, скорост на процеса и метод на заваряване или формоване на тръбата – определят най-добрия тест. Тези фактори влияят и върху избора на характеристики в използвания метод за проверка.
Тестването с вихрови токове (ET) се използва в много тръбни приложения. Това е сравнително евтин тест и може да се използва в тънкостенни тръби, обикновено с дебелина на стената до 0,250 инча. Подходящ е за магнитни и немагнитни материали.
Сензорите или тестовите бобини се разделят на две основни категории: обгръщащи и тангенциални. Обгръщащите бобини проверяват цялото напречно сечение на тръбата, докато тангенциалните бобини проверяват само заварената зона.
Обвиващите се намотки откриват дефекти в цялата входяща лента, не само в зоната на заваряване, и са по-ефективни при тестване на размери с диаметър по-малък от 2 инча. Те също така са толерантни към отклонение на подложката. Основен недостатък е, че преминаването на входящата лента през мелницата изисква допълнителни стъпки и допълнително внимание, за да се премине през тестовата намотка. Също така, ако тестовата намотка е плътно прилепнала към диаметъра, неуспешното заваряване може да доведе до отваряне на тръбата, което ще повреди тестовата намотка.
Тангенциалните бобини изследват малка част от обиколката на тръбата. При приложения с голям диаметър, използването на тангенциални бобини, а не навиващи бобини, обикновено води до по-добро съотношение сигнал/шум (мярка за силата на тестовия сигнал спрямо статичния сигнал на заден план). Тангенциалните бобини също не изискват резба и са по-лесни за калибриране извън мелницата. Недостатъкът е, че те проверяват само зоната на заваряване. Подходящи са за тръби с голям диаметър и могат да се използват за малки размери, ако позицията на заваряване е добре контролирана.
И двата типа бобини могат да тестват за периодични прекъсвания. Тестването за дефекти, известно още като тестване за кухини или несъответствия, непрекъснато сравнява заварката със съседна част от основния метал и е чувствително към малки промени, причинени от прекъсвания. Идеално за откриване на къси дефекти, като например отвори или прескочни заварки, основният метод, използван в повечето приложения на валцови машини.
Вторият тест, абсолютният метод, откри подробни недостатъци. Тази най-проста форма на ЕТ изисква операторът електронно да балансира системата върху качествени материали. В допълнение към откриването на общи, непрекъснати промени, той също така открива промени в дебелината на стената.
Използването на тези два ET метода не е задължително да бъде особено трудно. Ако инструментът е оборудван с такива, те могат да се използват едновременно с една тестова бобина.
И накрая, физическото местоположение на тестера е от решаващо значение. Характеристики като температура на околната среда и вибрации на мелницата (предавани към тръбата) могат да повлияят на разположението. Поставянето на тестовата бобина близо до кутията за запояване дава на оператора незабавна информация за процеса на запояване. Въпреки това, може да са необходими температурно-устойчиви сензори или допълнително охлаждане. Поставянето на тестовата бобина близо до края на мелницата може да открие дефекти, въведени от процеса на оразмеряване или оформяне; има обаче по-голяма вероятност от фалшиви положителни резултати, защото това местоположение доближава сензора до системата за отрязване, където е по-вероятно да открие вибрации по време на рязане или срязване.
Ултразвуковото изпитване (UT) използва импулси от електрическа енергия и я преобразува във високочестотна звукова енергия. Тези звукови вълни се предават към тествания материал чрез среди като вода или охлаждаща течност за мелница. Звукът е насочен; ориентацията на сензора определя дали системата търси дефекти или измерва дебелината на стената. Набор от преобразуватели може да създаде контура на заваръчната зона. UT методът не е ограничен от дебелината на стената на тръбата.
За да използва UT процеса като инструмент за измерване, операторът трябва да ориентира преобразувателя така, че да е перпендикулярен на тръбата. Звуковите вълни навлизат във външния диаметър на тръбата, отразяват се от вътрешния диаметър и се връщат към преобразувателя. Системата измерва времето на прелитане - времето, необходимо на звуковата вълна да премине от външния до вътрешния диаметър - и преобразува времето в измерване на дебелината. В зависимост от условията на мелницата, тази установка може да измерва дебелината на стената с точност от ± 0,001 инча.
За да открие дефекти на материала, операторът позиционира преобразувателя под наклонен ъгъл. Звуковите вълни влизат от външния диаметър, пътуват до вътрешния диаметър, отразяват се обратно към външния диаметър и се разпространяват по стената по този начин. Прекъсването на заваряването кара звуковата вълна да се отрази; тя поема същия път обратно към сензора, който я преобразува обратно в електрическа енергия и създава визуален дисплей, който показва местоположението на дефекта. Сигналът преминава и през дефектния гейт, който или задейства аларма, за да уведоми оператора, или задейства система за боядисване, която маркира местоположението на дефекта.
UT системите могат да използват един преобразувател (или множество монокристални преобразуватели) или фазирани решетъчни преобразуватели.
Традиционните UT използват един или повече монокристални преобразуватели. Броят на сензорите зависи от очакваната дължина на дефекта, скоростта на линията и други изисквания за тестване.
Фазово-решетъчните ултразвукови сензори (UT) използват множество преобразувателни елементи в корпус. Системата за управление електронно управлява звуковите вълни, без да препозиционира преобразувателните елементи, за да сканира зоната на заваряване. Системата може да извършва различни дейности, като например откриване на дефекти, измерване на дебелината на стената и наблюдение на промените в почистването на зоната на заваряване. Тези режими на проверка и измерване могат да се извършват практически едновременно. Важно е, че подходът с фазово-решетъчна решетка може да толерира известно отклонение на заваряването, тъй като решетката може да покрива по-голяма площ от традиционните сензори с фиксирана позиция.
Трети метод за безразрушително контролиране, магнитно изпитване на утечки (MFL), се използва за проверка на тръби с голям диаметър, дебели стени и магнитен клас. Той е идеален за приложения в нефтения и газовия сектор.
MFL използват силно постояннотоково магнитно поле, което преминава през тръба или стена на тръба. Силата на магнитното поле се приближава до пълно насищане или точката, в която всяко увеличение на намагнитващата сила не води до значително увеличение на плътността на магнитния поток. Когато линиите на магнитното поле срещнат дефект в материала, полученото изкривяване на магнитния поток може да доведе до неговото излъчване или образуване на мехурчета от повърхността.
Една проста сонда с телена намотка, прекарана през магнитно поле, може да открие такива мехурчета. Както е при други приложения на магнитна индукция, системата изисква относително движение между тествания материал и сондата. Това движение се постига чрез завъртане на магнита и сондата около обиколката на тръбата. За да се увеличи скоростта на обработка, тази система използва допълнителни сонди (отново един масив) или множество масиви.
Въртящият се MFL модул може да открива надлъжни или напречни дефекти. Разликите се състоят в ориентацията на намагнитващите структури и дизайна на сондата. И в двата случая сигналният филтър обработва процеса на откриване на дефекти и разграничаване между вътрешни и външни диаметри.
MFL е подобен на ET и двата се допълват взаимно. ET е подходящ за продукти с дебелина на стената по-малка от 0,250 инча, докато MFL се използва за продукти с дебелина на стената по-голяма от това.
Едно предимство на MFL пред UT е способността му да открива неидеални дефекти. Например, MFL може лесно да открива спираловидни дефекти. Дефекти в такива наклонени посоки могат да бъдат открити чрез UT, но изискват специфични настройки за очаквания ъгъл.
Интересувате ли се от повече информация по тази тема? Асоциацията на производителите (FMA) разполага с повече информация. Авторите Фил Майнцингер и Уилям Хофман ще предоставят цял ​​ден информация и насоки относно принципите, опциите за оборудване, настройката и използването на тези процеси. Срещата се проведе на 10 ноември в централата на FMA в Елджин, Илинойс (близо до Чикаго). Регистрацията е отворена за виртуално и лично присъствие. Научете повече.
Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на индустрията за метални тръби през 1990 г. Днес то остава единственото издание в Северна Америка, посветено на индустрията, и се превърна в най-доверен източник на информация за специалистите по тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Възползвайте се от пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метал.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.