Dado que las presiones del mercado obligan a los fabricantes de tubos a encontrar formas de aumentar la productividad mientras se adhieren a estrictos estándares de calidad, elegir el mejor método de inspección y el mejor sistema de soporte es más importante que nunca. Si bien muchos productores de tubos confían en la inspección final, en muchos casos los fabricantes usan pruebas más adelante en el proceso de fabricación para detectar materiales o procesos defectuosos antes. Esto no solo reduce los desechos, sino que también reduce los costos asociados con el manejo de materiales defectuosos. .
Muchos factores (tipo de material, diámetro, espesor de pared, velocidad del proceso y método de soldadura o formación del tubo) determinan la mejor prueba. Estos factores también influyen en la elección de las características del método de inspección utilizado.
La prueba de corrientes de Foucault (ET) se usa en muchas aplicaciones de tuberías. Esta es una prueba de costo relativamente bajo y se puede usar en aplicaciones de tuberías de pared delgada, generalmente con un espesor de pared de hasta 0.250 pulgadas. Es adecuada para materiales magnéticos y no magnéticos.
Los sensores o bobinas de prueba se dividen en dos categorías básicas: envolventes y tangenciales. Las bobinas envolventes inspeccionan toda la sección transversal del tubo, mientras que las bobinas tangenciales inspeccionan solo el área soldada.
Las bobinas envolventes detectan defectos en toda la tira entrante, no solo en la zona de soldadura, y tienden a ser más efectivas cuando se prueban tamaños de menos de 2 pulgadas de diámetro. También son tolerantes a la desviación de la almohadilla. Una gran desventaja es que pasar la tira entrante a través del molino requiere pasos adicionales y cuidado adicional para pasarla a través de la bobina de prueba.
Bobinas tangentes examinan una pequeña porción de la circunferencia del tubo. En aplicaciones de gran diámetro, utilizando bobinas tangenciales en lugar de bobinas envolventes generalmente produce una mejor relación señal / ruido de la señal a ruido (una medida de la resistencia de la señal de prueba relativa a una señal estática en el fondo). Las bobinas de la zona también requieren que los rosquillas sean más fáciles de calibrar fuera de la muelle. es y se puede usar para tamaños pequeños si la posición de soldadura está bien controlada.
Cualquiera de los tipos de bobina puede probar discontinuidades intermitentes. La prueba de defectos, también conocida como prueba de vacío o discrepancia, compara continuamente la soldadura con una porción adyacente del metal base y es sensible a los pequeños cambios causados ​​por las discontinuidades. Ideal para detectar defectos cortos como poros o saltos de soldadura, el método principal utilizado en la mayoría de las aplicaciones de trenes de laminación.
La segunda prueba, el método absoluto, encontró fallas detalladas. Esta forma más simple de ET requiere que el operador equilibre electrónicamente el sistema en buenos materiales. Además de encontrar cambios continuos generales, también detecta cambios en el espesor de la pared.
El uso de estos dos métodos ET no tiene por qué ser particularmente problemático. Si el instrumento está equipado, se pueden usar simultáneamente con una sola bobina de prueba.
Por último, la ubicación física del probador es fundamental. Características como la temperatura ambiente y la vibración del molino (transmitida al tubo) pueden afectar la colocación. La colocación de la bobina de prueba cerca de la caja de soldadura brinda al operador información inmediata sobre el proceso de soldadura. Sin embargo, es posible que se requieran sensores resistentes a la temperatura o enfriamiento adicional.sin embargo, existe una mayor posibilidad de falsos positivos porque esta ubicación acerca el sensor al sistema de corte, donde es más probable que detecte vibraciones durante el aserrado o cizallado.
La prueba ultrasónica (UT) usa pulsos de energía eléctrica y los convierte en energía de sonido de alta frecuencia. Estas ondas de sonido se transmiten al material bajo prueba a través de medios como agua o refrigerante del molino. El sonido es direccional;la orientación del sensor determina si el sistema busca defectos o mide el espesor de la pared. Un conjunto de transductores puede crear el contorno de la zona de soldadura. El método UT no está limitado por el espesor de la pared del tubo.
Para utilizar el proceso de UT como herramienta de medición, el operador debe orientar el transductor de manera que quede perpendicular al tubo. Las ondas de sonido ingresan por el DE al tubo, rebotan en el DI y regresan al transductor. El sistema mide el tiempo de vuelo, el tiempo que tarda una onda de sonido en viajar desde el DE hasta el DI, y convierte el tiempo en una medición del espesor. Según las condiciones del molino, esta configuración puede medir el espesor de la pared con una precisión de ± 0,001 pulgadas.
Para detectar defectos en los materiales, el operador coloca el transductor en un ángulo oblicuo. Las ondas de sonido entran desde el OD, viajan al ID, se reflejan de regreso al OD y viajan a lo largo de la pared de esa manera. La discontinuidad de la soldadura hace que la onda de sonido se refleje;toma el mismo camino de regreso al sensor, que la convierte nuevamente en energía eléctrica y crea una pantalla visual que indica la ubicación del defecto. La señal también pasa a través de la puerta de defectos, que activa una alarma para notificar al operador o activa un sistema de pintura que marca la ubicación del defecto.
Los sistemas UT pueden usar un solo transductor (o múltiples transductores de un solo cristal) o transductores de matriz en fase.
Los UT tradicionales usan uno o más transductores de cristal único. La cantidad de sensores depende de la longitud esperada del defecto, la velocidad de la línea y otros requisitos de prueba.
Los UT de matriz en fase utilizan varios elementos transductores en un cuerpo. El sistema de control controla electrónicamente las ondas de sonido sin reposicionar los elementos transductores para escanear el área de soldadura. El sistema puede realizar una variedad de actividades, como detectar defectos, medir el grosor de la pared y monitorear cambios en la limpieza de la zona de soldadura. Estos modos de inspección y medición se pueden realizar de manera sustancialmente simultánea.
Un tercer método NDT, la fuga magnética (MFL), se utiliza para inspeccionar tuberías de gran diámetro, paredes gruesas y grado magnético. Es ideal para aplicaciones de petróleo y gas.
Los MFL usan un fuerte campo magnético de CC que pasa a través de un tubo o una pared de tubo. La intensidad del campo magnético se acerca a la saturación total, o el punto en el que cualquier aumento en la fuerza de magnetización no da como resultado un aumento significativo en la densidad del flujo magnético. Cuando las líneas del campo magnético encuentran un defecto en el material, la distorsión resultante del flujo magnético puede hacer que emane o burbujee desde la superficie.
Una simple sonda de alambre enrollado que pasa a través de un campo magnético puede detectar tales burbujas. Como es el caso con otras aplicaciones de inducción magnética, el sistema requiere un movimiento relativo entre el material bajo prueba y la sonda. Este movimiento se logra girando el conjunto de imán y sonda alrededor de la circunferencia del tubo o tubería. Para aumentar la velocidad de procesamiento, esta configuración utiliza sondas adicionales (nuevamente una matriz) o varias matrices.
La unidad MFL giratoria puede detectar defectos longitudinales o transversales. Las diferencias radican en la orientación de las estructuras magnetizantes y el diseño de la sonda. En ambos casos, el filtro de señal maneja el proceso de detección de defectos y distinción entre ubicaciones ID y OD.
MFL es similar a ET y los dos se complementan entre sí. ET es adecuado para productos con espesores de pared inferiores a 0,250 pulgadas, mientras que MFL se utiliza para productos con espesores de pared superiores a este.
Una ventaja de MFL sobre UT es su capacidad para detectar defectos menos que ideales. Por ejemplo, MFL puede detectar fácilmente defectos helicoidales. UT puede detectar defectos en direcciones tan oblicuas, pero requieren configuraciones específicas para el ángulo esperado.
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