Kako tržišni pritisci prisiljavaju proizvođače cijevi da pronađu načine za povećanje produktivnosti uz pridržavanje strogih standarda kvalitete, odabir najbolje metode inspekcije i sustava podrške važniji je nego ikad. Dok se mnogi proizvođači cijevi oslanjaju na završnu inspekciju, u mnogim slučajevima proizvođači koriste ispitivanje dalje u proizvodnom procesu kako bi rano otkrili neispravne materijale ili procese. To ne samo da smanjuje otpad, već i smanjuje troškove povezane s rukovanjem neispravnim materijalima. Ovaj pristup u konačnici rezultira većom profitabilnosti. Iz tih razloga, dodavanje sustava nerazornog ispitivanja (NDT) u tvornicu ima dobar ekonomski smisao.
Mnogi čimbenici - vrsta materijala, promjer, debljina stijenke, brzina procesa i metoda zavarivanja ili oblikovanja cijevi - određuju najbolji test. Ti čimbenici također utječu na izbor značajki u korištenoj metodi inspekcije.
Ispitivanje vrtložnim strujama (ET) koristi se u mnogim primjenama u cijevima. Ovo je relativno jeftino ispitivanje i može se koristiti u primjenama s tankim stijenkama cijevi, obično debljine stijenke do 0,250 inča. Pogodno je za magnetske i nemagnetske materijale.
Senzori ili ispitne zavojnice spadaju u dvije osnovne kategorije: omotajuće i tangencijalne. Okružujuće zavojnice pregledavaju cijeli presjek cijevi, dok tangencijalne zavojnice pregledavaju samo zavareno područje.
Omotane zavojnice otkrivaju nedostatke u cijeloj ulaznoj traci, ne samo u zoni zavara, i obično su učinkovitije pri ispitivanju veličina manjih od 2 inča u promjeru. Također su tolerantne na pomicanje jastučića. Glavni nedostatak je što prolazak ulazne trake kroz mlin zahtijeva dodatne korake i dodatnu pažnju pri prolasku kroz ispitnu zavojnicu. Također, ako ispitna zavojnica čvrsto prianja uz promjer, neuspješno zavarivanje može uzrokovati otvaranje cijevi, oštećujući ispitnu zavojnicu.
Tangentne zavojnice ispituju mali dio opsega cijevi. U primjenama s velikim promjerom, korištenje tangencijalnih zavojnica umjesto omotavajućih zavojnica općenito daje bolji omjer signala i šuma (mjera jačine ispitnog signala u odnosu na statički signal u pozadini). Tangentne zavojnice također ne zahtijevaju navoje i lakše ih je kalibrirati izvan mlina. Nedostatak je što provjeravaju samo zonu zavara. Pogodne su za cijevi velikog promjera i mogu se koristiti za male veličine ako je položaj zavara dobro kontroliran.
Obje vrste zavojnica mogu ispitivati ​​povremene diskontinuitete. Ispitivanje nedostataka, poznato i kao ispitivanje praznina ili neslaganja, kontinuirano uspoređuje zavar sa susjednim dijelom osnovnog metala i osjetljivo je na male promjene uzrokovane diskontinuitetima. Idealno za otkrivanje kratkih nedostataka poput rupica ili skokovnih zavara, primarna metoda koja se koristi u većini primjena u valjaonicama.
Drugi test, apsolutna metoda, pronašao je opširne nedostatke. Ovaj najjednostavniji oblik ET-a zahtijeva od operatera da elektronički balansira sustav na dobrim materijalima. Osim što pronalazi općenite, kontinuirane promjene, također detektira promjene u debljini stijenke.
Korištenje ove dvije ET metode ne mora biti posebno problematično. Ako je instrument opremljen, mogu se koristiti istovremeno s jednom ispitnom zavojnicom.
Konačno, fizička lokacija ispitivača je ključna. Karakteristike poput temperature okoline i vibracija mlina (prenesenih na cijev) mogu utjecati na smještaj. Postavljanje ispitne zavojnice blizu kutije za lemljenje daje operateru neposredne informacije o procesu lemljenja. Međutim, mogu biti potrebni senzori otporni na temperaturu ili dodatno hlađenje. Postavljanje ispitne zavojnice blizu kraja mlina može otkriti nedostatke nastale procesom dimenzioniranja ili oblikovanja; međutim, postoji veća vjerojatnost lažno pozitivnih rezultata jer ova lokacija približava senzor sustavu za isključivanje, gdje je vjerojatnije da će otkriti vibracije tijekom piljenja ili rezanja.
Ultrazvučno ispitivanje (UT) koristi impulse električne energije i pretvara je u visokofrekventnu zvučnu energiju. Ti zvučni valovi prenose se na ispitivani materijal putem medija poput vode ili rashladne tekućine mlina. Zvuk je usmjeren; orijentacija senzora određuje traži li sustav nedostatke ili mjeri debljinu stijenke. Skup pretvarača može stvoriti obris zone zavara. UT metoda nije ograničena debljinom stijenke cijevi.
Da bi se UT proces koristio kao alat za mjerenje, operater mora orijentirati pretvornik tako da bude okomit na cijev. Zvučni valovi ulaze u vanjski promjer cijevi, odbijaju se od unutarnjeg promjera i vraćaju se u pretvornik. Sustav mjeri vrijeme leta - vrijeme potrebno da zvučni val putuje od vanjskog do unutarnjeg promjera - i pretvara vrijeme u mjeru debljine. Ovisno o uvjetima mlina, ovaj postav može mjeriti debljinu stijenke s točnošću od ± 0,001 inča.
Kako bi uočio nedostatke materijala, operater postavlja pretvarač pod kosim kutom. Zvučni valovi ulaze iz vanjskog promjera, putuju do unutarnjeg promjera, reflektiraju se natrag do vanjskog promjera i putuju duž zida tim putem. Prekid zavarivanja uzrokuje reflektiranje zvučnog vala; on se istim putem vraća do senzora, koji ga pretvara natrag u električnu energiju i stvara vizualni prikaz koji označava lokaciju defekta. Signal također prolazi kroz vrata za detekciju defekta, koja ili aktivira alarm kako bi obavijestila operatera ili aktivira sustav za bojanje koji označava lokaciju defekta.
UT sustavi mogu koristiti jedan pretvarač (ili više pretvarača s jednim kristalom) ili pretvarače s faznim nizom.
Tradicionalni UTT-ovi koriste jedan ili više monokristalnih pretvornika. Broj senzora ovisi o očekivanoj duljini defekta, brzini linije i drugim zahtjevima ispitivanja.
Fazno raspoređeni UT senzori koriste više pretvaračkih elemenata u tijelu. Upravljački sustav elektronički kontrolira zvučne valove bez premještanja pretvaračkih elemenata kako bi skenirao područje zavara. Sustav može obavljati razne aktivnosti, kao što su otkrivanje nedostataka, mjerenje debljine stijenke i praćenje promjena u čišćenju zone zavara. Ovi načini inspekcije i mjerenja mogu se izvoditi gotovo istovremeno. Važno je da pristup fazno raspoređenog senzora može tolerirati određeno pomicanje zavarivanja jer senzor može pokriti veće područje od tradicionalnih senzora s fiksnim položajem.
Treća NDT metoda, magnetsko propuštanje (MFL), koristi se za ispitivanje cijevi magnetskog stupnja velikog promjera i debelih stijenki. Idealna je za primjene u naftnoj i plinskoj industriji.
MFL-ovi koriste snažno istosmjerno magnetsko polje koje prolazi kroz cijev ili stijenku cijevi. Jačina magnetskog polja približava se punom zasićenju ili točki u kojoj bilo kakvo povećanje sile magnetiziranja ne rezultira značajnim povećanjem gustoće magnetskog toka. Kada linije magnetskog polja naiđu na defekt u materijalu, rezultirajuće izobličenje magnetskog toka može uzrokovati njegovo izbijanje ili mjehuriće s površine.
Jednostavna žičana sonda provučena kroz magnetsko polje može otkriti takve mjehuriće. Kao i kod drugih primjena magnetske indukcije, sustav zahtijeva relativno kretanje između ispitivanog materijala i sonde. To kretanje se postiže rotacijom sklopa magneta i sonde oko opsega cijevi. Kako bi se povećala brzina obrade, ovaj sustav koristi dodatne sonde (opet jedan niz) ili više nizova.
Rotirajuća MFL jedinica može detektirati uzdužne ili poprečne defekte. Razlike leže u orijentaciji magnetizirajućih struktura i dizajnu sonde. U oba slučaja, signalni filter obrađuje proces detekcije defekata i razlikovanja između ID i OD lokacija.
MFL je sličan ET-u i međusobno se nadopunjuju. ET je prikladan za proizvode s debljinom stijenke manjom od 0,250 inča, dok se MFL koristi za proizvode s debljinom stijenke većom od toga.
Jedna prednost MFL-a u odnosu na UT je njegova sposobnost otkrivanja nedostataka koji nisu idealni. Na primjer, MFL može lako otkriti spiralne nedostatke. Nedostaci u takvim kosim smjerovima mogu se otkriti UT-om, ali zahtijevaju specifične postavke za očekivani kut.
Zanimaju vas dodatne informacije o ovoj temi? Udruga proizvođača i proizvođača (FMA) ima više informacija. Autori Phil Meinczinger i William Hoffmann pružit će cjelodnevni program informacija i smjernica o načelima, mogućnostima opreme, postavljanju i korištenju ovih procesa. Sastanak je održan 10. studenog u sjedištu FMA-e u Elginu, Illinois (blizu Chicaga). Registracija je otvorena za virtualno i osobno prisustvo. Saznajte više.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućujući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.