Mivel a piaci nyomás arra kényszeríti a csőgyártókat, hogy a szigorú minőségi előírások betartása mellett növeljék a termelékenységet, a legjobb ellenőrzési módszer és támogató rendszer kiválasztása minden eddiginél fontosabb. Míg sok csőgyártó a végellenőrzésre támaszkodik, sok esetben a gyártók a gyártási folyamat korábbi szakaszában végzik a vizsgálatokat a hibás anyagok vagy folyamatok korai felismerése érdekében. Ez nemcsak a selejtet csökkenti, hanem a hibás anyagok kezelésével járó költségeket is. Ez a megközelítés végső soron magasabb jövedelmezőséget eredményez. Ezen okok miatt gazdaságilag is kifizetődő egy roncsolásmentes vizsgálati (NDT) rendszer telepítése egy gyárba.
Számos tényező – az anyag típusa, az átmérő, a falvastagság, a folyamatsebesség és a cső hegesztésének vagy alakításának módja – határozza meg a legjobb vizsgálatot. Ezek a tényezők befolyásolják az alkalmazott vizsgálati módszer jellemzőinek megválasztását is.
Az örvényáramos vizsgálatot (ET) számos csőalkalmazásban alkalmazzák. Ez egy viszonylag alacsony költségű vizsgálat, és vékony falú csőalkalmazásokban is alkalmazható, jellemzően legfeljebb 0,250 hüvelyk falvastagságig. Mágneses és nem mágneses anyagokhoz is alkalmas.
Az érzékelők vagy teszttekercsek két alapvető kategóriába sorolhatók: körbefutó és tangenciális. A körbefutó tekercsek a cső teljes keresztmetszetét vizsgálják, míg a tangenciális tekercsek csak a hegesztett területet.
A körbefutó tekercsek a teljes bejövő szalag hibáit észlelik, nem csak a hegesztési zónában, és általában hatékonyabbak a 2 hüvelyknél kisebb átmérőjű méretek vizsgálatakor. Emellett tolerálják a párna eltolódását. Fő hátrányuk, hogy a bejövő szalag marón keresztüli áthaladása extra lépéseket és különös gondot igényel a teszttekercsen való áthaladáshoz. Továbbá, ha a teszttekercs szorosan illeszkedik az átmérőhöz, egy sikertelen hegesztés a cső kipattanását okozhatja, károsítva a teszttekercset.
A tangenciális tekercsek a cső kerületének egy kis részét vizsgálják. Nagy átmérőjű alkalmazásoknál a tangenciális tekercsek használata a körbefutó tekercsek helyett általában jobb jel-zaj arányt eredményez (a tesztjel erősségének mértéke a háttérben lévő statikus jelhez képest). A tangenciális tekercsek nem igényelnek menetet, és könnyebben kalibrálhatók a hengersoron kívül. Hátránya, hogy csak a hegesztési zónát ellenőrzik. Nagy átmérőjű csövekhez alkalmas, és kis méretekhez is használható, ha a hegesztési pozíció jól kontrollált.
Mindkét tekercstípus alkalmas időszakos folytonossághiányok vizsgálatára. A hibavizsgálat, más néven üresség- vagy eltérésvizsgálat, folyamatosan összehasonlítja a hegesztési varratot az alapfém szomszédos részével, és érzékeny a folytonossághiányok okozta apró változásokra. Ideális rövid hibák, például tűlyukak vagy ugróhegesztések kimutatására, ami a legtöbb hengerlőüzemi alkalmazásban használt elsődleges módszer.
A második teszt, az abszolút módszer, részletes hibákat talált. Az ET ezen legegyszerűbb formája megköveteli a kezelőtől, hogy elektronikusan kiegyensúlyozza a rendszert jó anyagokon. Az általános, folyamatos változások megtalálása mellett a falvastagság változásait is érzékeli.
E két ET-módszer használata nem kell, hogy különösebben nehézkes legyen. Ha a műszer fel van szerelve, akkor egyetlen teszttekerccsel egyidejűleg is használhatók.
Végül a teszter fizikai helye kritikus fontosságú. Az olyan jellemzők, mint a környezeti hőmérséklet és a malom rezgése (amely a csőre kerül), befolyásolhatják az elhelyezést. A teszttekercs forrasztódoboz közelébe helyezése azonnali információt nyújt a kezelőnek a forrasztási folyamatról. Azonban hőálló érzékelőkre vagy további hűtésre lehet szükség. A teszttekercsnek a malom végéhez közeli elhelyezése kimutathatja a méretezési vagy alakítási folyamat során keletkező hibákat; azonban nagyobb az esélye a téves pozitív eredményeknek, mivel ez az elhelyezkedés közelebb viszi az érzékelőt a leválasztó rendszerhez, ahol nagyobb valószínűséggel érzékeli a rezgést fűrészelés vagy nyírás közben.
Az ultrahangos vizsgálat (UT) elektromos energiaimpulzusokat használ, és nagyfrekvenciás hangenergiává alakítja azokat. Ezek a hanghullámok olyan közegeken keresztül jutnak el a vizsgált anyaghoz, mint a víz vagy a hűtőfolyadék. A hang irányított; az érzékelő orientációja határozza meg, hogy a rendszer hibákat keres, vagy falvastagságot mér. Egy jelátalakító készlettel létrehozható a hegesztési zóna körvonala. Az UT módszert nem korlátozza a cső falvastagsága.
Ahhoz, hogy az UT-eljárást mérőeszközként lehessen használni, a kezelőnek úgy kell irányítania az átalakítót, hogy merőleges legyen a csőre. A hanghullámok a külső átmérőn keresztül jutnak el a csőbe, visszaverődnek a belső átmérőről, majd visszatérnek az átalakítóba. A rendszer méri a repüléidőt – azt az időt, amely alatt a hanghullám eljut a külső átmérőtől a belső átmérőig –, és ezt az időt vastagságméréssé alakítja. A malomkörülményektől függően ez a beállítás ± 0,001 hüvelyk pontossággal képes mérni a falvastagságot.
Az anyaghibák észleléséhez a kezelő ferde szögben helyezi el az átalakítót. A hanghullámok a külső átmérőből (OD) lépnek be, a belső átmérőhöz (ID) jutnak, visszaverődnek a külső átmérőre (OD), és így haladnak a fal mentén. A hegesztési folytonossághiány a hanghullám visszaverődését okozza; ugyanazon az úton jut vissza az érzékelőhöz, amely visszaalakítja elektromos energiává, és vizuális kijelzőt hoz létre, amely jelzi a hiba helyét. A jel áthalad a hibakapun is, amely vagy riasztást indít el a kezelő értesítésére, vagy egy festékrendszert indít el, amely megjelöli a hiba helyét.
Az UT rendszerek egyetlen átalakítót (vagy több egykristályos átalakítót) vagy fázisvezérelt átalakítót használhatnak.
A hagyományos UT-k egy vagy több egykristályos átalakítót használnak. Az érzékelők száma a várható hibahossztól, a vonalsebességtől és egyéb vizsgálati követelményektől függ.
A fázisvezérelt UT-k több jelátalakító elemet használnak egy testben. A vezérlőrendszer elektronikusan vezérli a hanghullámokat anélkül, hogy a jelátalakító elemeket át kellene helyezni a hegesztési terület beolvasásához. A rendszer különféle tevékenységeket képes végrehajtani, például hibák észlelését, falvastagság mérését és a hegesztési zóna tisztításának változásainak figyelését. Ezek az ellenőrzési és mérési módok lényegében egyszerre hajthatók végre. Fontos, hogy a fázisvezérelt megközelítés tolerál némi hegesztési eltolódást, mivel a tömb nagyobb területet tud lefedni, mint a hagyományos fix pozíciójú érzékelők.
Egy harmadik roncsolásmentes vizsgálati módszer, a mágneses szivárgásvizsgálat (MFL), nagy átmérőjű, vastag falú, mágneses minőségű csövek vizsgálatára szolgál. Ideális olaj- és gázipari alkalmazásokhoz.
Az MFL-ek erős egyenáramú mágneses teret használnak, amely áthalad egy csövön vagy csőfalon. A mágneses térerősség megközelíti a teljes telítettséget, vagy azt a pontot, ahol a mágnesező erő bármilyen növekedése nem eredményezi a mágneses fluxussűrűség jelentős növekedését. Amikor a mágneses térvonalak az anyag hibájába ütköznek, a mágneses fluxus torzulása azt okozhatja, hogy az kiáramlik vagy buborékosodik a felületről.
Egy egyszerű, huzalból tekercselt szonda, amelyet mágneses mezőn vezetnek át, képes kimutatni az ilyen buborékokat. Mint más mágneses indukciós alkalmazásoknál, a rendszerhez relatív mozgásra van szükség a vizsgált anyag és a szonda között. Ezt a mozgást a mágnes és a szonda szerelvény cső vagy csővezeték kerülete körüli forgatásával érik el. A feldolgozási sebesség növelése érdekében ez a beállítás további szondákat (ismét egy tömböt) vagy több tömböt használ.
A forgó MFL egység képes hosszanti vagy keresztirányú hibákat érzékelni. A különbségek a mágnesező szerkezetek orientációjában és a szonda kialakításában rejlenek. Mindkét esetben a jelszűrő kezeli a hibák érzékelésének folyamatát, és megkülönbözteti az ID és OD helyeket.
Az MFL hasonló az ET-hez, és a kettő kiegészíti egymást. Az ET 0,250 hüvelyknél kisebb falvastagságú termékekhez alkalmas, míg az MFL-t ennél nagyobb falvastagságú termékekhez használják.
Az MFL egyik előnye az UT-vel szemben a nem ideális hibák észlelésének képessége. Például az MFL könnyen képes észlelni a spirális hibákat. Az ilyen ferde irányú hibákat az UT képes észlelni, de a várható szöghez speciális beállításokra van szükség.
Érdekli a témával kapcsolatos további információ? A Gyártók és Gyártók Szövetsége (FMA) további információkkal szolgál. Phil Meinczinger és William Hoffmann szerzők egy teljes napos tájékoztatást és útmutatást nyújtanak ezen folyamatok alapelveiről, berendezési lehetőségeiről, beállításáról és használatáról. A találkozóra november 10-én került sor az FMA központjában, az illinoisi Elginben (Chicago közelében). A regisztráció virtuális és személyes részvételre is nyitva áll. Tudjon meg többet.
A Tube & Pipe Journal 1990-ben lett az első, kifejezetten a fémcsőiparnak szentelt magazin. Ma is ez az egyetlen, az iparágnak szentelt kiadvány Észak-Amerikában, és a csőszakemberek legmegbízhatóbb információforrásává vált.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The FABRICATOR digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal digitális kiadása mostantól teljes mértékben hozzáférhető, könnyű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Élvezze a STAMPING Journal digitális kiadásának teljes hozzáférését, amely a fémbélyegző piac legújabb technológiai fejlesztéseit, legjobb gyakorlatait és iparági híreit tartalmazza.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The Fabricator en Español digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.