از آنجایی که فشارهای بازار، تولیدکنندگان لوله را مجبور می‌کند تا راه‌هایی برای افزایش بهره‌وری و در عین حال رعایت استانداردهای کیفیت سخت‌گیرانه بیابند، انتخاب بهترین روش بازرسی و سیستم پشتیبانی مهم‌تر از همیشه است. در حالی که بسیاری از تولیدکنندگان لوله به بازرسی نهایی متکی هستند، در بسیاری از موارد تولیدکنندگان از آزمایش بیشتر در بالادست در فرآیند تولید برای شناسایی مواد معیوب یا فرآیندها استفاده می‌کنند. به این دلایل، افزودن یک سیستم تست غیر مخرب (NDT) به یک کارخانه منطق اقتصادی خوبی دارد.
عوامل زیادی مانند نوع ماده، قطر، ضخامت دیواره، سرعت فرآیند و روش جوشکاری یا شکل‌دهی لوله، بهترین آزمایش را تعیین می‌کنند. این عوامل همچنین بر انتخاب ویژگی‌ها در روش بازرسی مورد استفاده تأثیر می‌گذارند.
آزمایش جریان گردابی (ET) در بسیاری از کاربردهای لوله استفاده می شود. این یک آزمایش نسبتا کم هزینه است و می تواند در کاربردهای لوله های دیوار نازک، معمولاً تا ضخامت دیواره 0.250 اینچ استفاده شود. برای مواد مغناطیسی و غیر مغناطیسی مناسب است.
سنسورها یا سیم پیچ‌های آزمایشی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: حلقه‌ای و مماسی. سیم‌پیچ‌های احاطه‌کننده کل سطح مقطع لوله را بررسی می‌کنند، در حالی که سیم‌پیچ‌های مماس فقط ناحیه جوش‌شده را بازرسی می‌کنند.
کویل‌های پیچیده در کل نوار ورودی، نه فقط ناحیه جوش، عیوب را تشخیص می‌دهند، و معمولاً هنگام آزمایش اندازه‌های کوچک‌تر از 2 اینچ با قطر مؤثرتر هستند. همچنین در برابر رانش لنت مقاوم هستند. یک عیب بزرگ این است که عبور نوار ورودی از آسیاب نیاز به مراحل اضافی و تست دقیق برای عبور دادن آن دارد. جوش ناموفق می تواند باعث باز شدن لوله شود و به سیم پیچ آزمایش آسیب برساند.
سیم پیچ های مماس بخش کوچکی از محیط لوله را بررسی می کنند. در کاربردهای با قطر بزرگ، استفاده از سیم پیچ های مماسی به جای سیم پیچ های پیچیده، عموماً نسبت سیگنال به نویز بهتری را به همراه دارد (معیار قدرت سیگنال آزمایشی نسبت به سیگنال ساکن در پس زمینه). zone.برای لوله های با قطر بزرگ مناسب است و اگر موقعیت جوش به خوبی کنترل شود می تواند برای اندازه های کوچک استفاده شود.
هر یک از انواع سیم پیچ می توانند ناپیوستگی های متناوب را آزمایش کنند. آزمایش نقص، همچنین به عنوان آزمایش خلأ یا عدم تطابق نیز شناخته می شود، جوش را به طور مداوم با بخش مجاور فلز پایه مقایسه می کند و به تغییرات کوچک ناشی از ناپیوستگی ها حساس است. ایده آل برای تشخیص عیوب کوتاه مانند سوراخ های سوزنی یا جوش های پرشی، که در اکثر کاربردهای آسیاب نورد استفاده می شود.
آزمایش دوم، روش مطلق، ایرادات مفصلی را پیدا کرد. این ساده‌ترین شکل ET از اپراتور می‌خواهد تا سیستم را به صورت الکترونیکی روی مواد خوب متعادل کند. علاوه بر یافتن تغییرات کلی و مداوم، تغییرات ضخامت دیوار را نیز تشخیص می‌دهد.
استفاده از این دو روش ET نیازی به دردسر خاصی ندارد. اگر دستگاه مجهز باشد، می توان آنها را به طور همزمان با یک سیم پیچ آزمایشی استفاده کرد.
سرانجام ، محل فیزیکی تستر بسیار مهم است. ویژگی های مانند دمای محیط و لرزش آسیاب (منتقل شده به لوله) می تواند بر روی محل قرارگیری تأثیر بگذارد. قرار دادن سیم پیچ آزمایش نزدیک به جعبه لحیم کاری به اپراتور اطلاعات فوری را در مورد فرآیند لحیم کاری می دهد. هر زمان که سنسورهای مقاوم در برابر دما یا خنک کننده اضافی ممکن است مورد نیاز باشد.با این حال، احتمال بیشتری برای مثبت کاذب وجود دارد زیرا این مکان سنسور را به سیستم قطع نزدیک‌تر می‌کند، جایی که احتمال بیشتری دارد لرزش را در حین اره کردن یا برش تشخیص دهد.
آزمایش اولتراسونیک (UT) از پالس‌های انرژی الکتریکی استفاده می‌کند و آن را به انرژی صوتی با فرکانس بالا تبدیل می‌کند. این امواج صوتی از طریق رسانه‌هایی مانند آب یا خنک‌کننده آسیاب به ماده مورد آزمایش منتقل می‌شوند.جهت سنسور تعیین می کند که آیا سیستم به دنبال نقص است یا ضخامت دیوار را اندازه گیری می کند. مجموعه ای از مبدل ها می توانند طرح کلی ناحیه جوش را ایجاد کنند. روش UT با ضخامت دیواره لوله محدود نمی شود.
برای استفاده از فرآیند UT به‌عنوان ابزار اندازه‌گیری، اپراتور باید مبدل را به گونه‌ای جهت‌دهی کند که عمود بر لوله باشد. امواج صوتی وارد OD به لوله می‌شوند، از ID خارج می‌شوند و به مبدل بازمی‌گردند. سیستم زمان پرواز را اندازه‌گیری می‌کند - مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک موج صوتی از OD به ID برسد - و با اندازه‌گیری ضخامت، ضخامت را با شرایط تنظیم شده به یک مایل تبدیل می‌کند. قطر ± 0.001 اینچ.
برای تشخیص عیوب مواد، اپراتور مبدل را در یک زاویه مایل قرار می‌دهد. امواج صوتی از OD وارد می‌شوند، به سمت ID حرکت می‌کنند، به سمت OD بازتاب می‌کنند و به این ترتیب در امتداد دیوار حرکت می‌کنند. ناپیوستگی جوشکاری باعث انعکاس موج صوتی می‌شود.همان مسیر را به سنسور برمی‌گرداند که آن را دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و یک نمایشگر بصری ایجاد می‌کند که محل نقص را نشان می‌دهد. سیگنال همچنین از دروازه نقص عبور می‌کند، که یا زنگ هشداری را برای اطلاع اپراتور ایجاد می‌کند یا سیستم رنگی را فعال می‌کند که محل نقص را مشخص می‌کند.
سیستم های UT می توانند از یک مبدل منفرد (یا مبدل های چند کریستالی) یا مبدل های آرایه فازی استفاده کنند.
UTهای سنتی از یک یا چند مبدل تک کریستالی استفاده می کنند. تعداد سنسورها به طول نقص مورد انتظار، سرعت خط و سایر الزامات آزمایش بستگی دارد.
UTهای آرایه فازی از چندین عنصر مبدل در یک بدنه استفاده می‌کنند. سیستم کنترل امواج صوتی را بدون تغییر موقعیت عناصر مبدل برای اسکن ناحیه جوش به صورت الکترونیکی کنترل می‌کند. این سیستم می‌تواند فعالیت‌های مختلفی مانند تشخیص عیوب، اندازه‌گیری ضخامت دیواره، و نظارت بر تغییرات در تمیز کردن ناحیه جوش را انجام دهد. مقداری جابجایی جوش خورد زیرا آرایه می تواند منطقه بزرگ تری را نسبت به حسگرهای سنتی با موقعیت ثابت پوشش دهد.
روش سوم NDT، نشت مغناطیسی (MFL)، برای بازرسی لوله های با قطر بزرگ، دیواره ضخیم، با گرید مغناطیسی استفاده می شود. این روش برای کاربردهای نفت و گاز ایده آل است.
MFLها از یک میدان مغناطیسی DC قوی استفاده می‌کنند که از دیواره لوله یا لوله عبور می‌کند. شدت میدان مغناطیسی به اشباع کامل نزدیک می‌شود، یا به نقطه‌ای نزدیک می‌شود که هر گونه افزایش نیروی مغناطیسی منجر به افزایش قابل‌توجهی در چگالی شار مغناطیسی نمی‌شود. وقتی خطوط میدان مغناطیسی با نقصی در ماده مواجه می‌شوند، اعوجاج حاصل از حباب به شار مغناطیسی می‌تواند باعث ایجاد حباب در سطح شود.
یک کاوشگر سیم پیچ ساده که از یک میدان مغناطیسی عبور می‌کند می‌تواند چنین حباب‌هایی را تشخیص دهد. همانطور که در مورد دیگر کاربردهای القای مغناطیسی وجود دارد، سیستم نیاز به حرکت نسبی بین ماده مورد آزمایش و کاوشگر دارد. این حرکت با چرخاندن مجموعه آهن‌ربا و پروب در اطراف محیط لوله یا لوله انجام می‌شود. برای افزایش سرعت پردازش، این راه‌اندازی از یک آرایه پرتوی اضافی استفاده می‌کند.
واحد MFL چرخان می تواند عیوب طولی یا عرضی را تشخیص دهد. تفاوت ها در جهت گیری ساختارهای مغناطیسی و طراحی کاوشگر است. در هر دو مورد، فیلتر سیگنال فرآیند تشخیص عیوب و تمایز بین مکان های ID و OD را انجام می دهد.
MFL مشابه ET است و این دو مکمل یکدیگر هستند. ET برای محصولاتی با ضخامت دیواره کمتر از 0.250 اینچ مناسب است، در حالی که MFL برای محصولاتی با ضخامت دیوار بیشتر از این استفاده می شود.
یکی از مزیت های MFL نسبت به UT توانایی آن در تشخیص عیوب کمتر از حد ایده آل است. برای مثال، MFL می تواند به راحتی عیوب مارپیچ را تشخیص دهد. نقص در چنین جهت های مورب را می توان توسط UT تشخیص داد، اما نیاز به تنظیمات خاصی برای زاویه مورد انتظار دارد.
به اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع علاقه مندید؟ انجمن تولیدکنندگان و تولیدکنندگان (FMA) اطلاعات بیشتری دارد. نویسندگان فیل ماینزینگر و ویلیام هافمن یک روز کامل اطلاعات و راهنمایی در مورد اصول، گزینه های تجهیزات، راه اندازی و استفاده از این فرآیندها ارائه خواهند کرد. این جلسه در 10 نوامبر در مقر FMA در Chiniperllicanois open. بیشتر بدانید.
ژورنال Tube & Pipe اولین مجله ای بود که در سال 1990 به صنعت لوله های فلزی خدمت می کرد. امروزه، تنها نشریه ای در آمریکای شمالی است که به این صنعت اختصاص دارد و به معتبرترین منبع اطلاعات برای متخصصان لوله تبدیل شده است.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The FABRICATOR، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
نسخه دیجیتال The Tube & Pipe Journal اکنون کاملاً در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
از دسترسی کامل به نسخه دیجیتالی STAMPING Journal، که آخرین پیشرفت های تکنولوژیکی، بهترین شیوه ها و اخبار صنعت را برای بازار مهر زنی فلزی ارائه می دهد، لذت ببرید.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator en Español، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.