Karena tekanan pasar memaksa produsen pipa untuk menemukan cara meningkatkan produktivitas sembari mematuhi standar kualitas yang ketat, memilih metode pemeriksaan terbaik dan sistem pendukung menjadi lebih penting dari sebelumnya. Sementara banyak produsen pipa bergantung pada pemeriksaan akhir, dalam banyak kasus, produsen menggunakan pengujian lebih lanjut di bagian hulu dalam proses produksi untuk mendeteksi bahan atau proses yang cacat lebih awal. Hal ini tidak hanya mengurangi limbah, tetapi juga mengurangi biaya yang terkait dengan penanganan bahan yang rusak. Pendekatan ini pada akhirnya menghasilkan profitabilitas yang lebih tinggi. Karena alasan ini, menambahkan sistem pengujian non-destruktif (NDT) ke pabrik masuk akal secara ekonomi.
Banyak faktor—jenis material, diameter, ketebalan dinding, kecepatan proses, dan metode pengelasan atau pembentukan tabung—menentukan pengujian terbaik. Faktor-faktor ini juga memengaruhi pilihan fitur dalam metode pemeriksaan yang digunakan.
Eddy Current Testing (ET) digunakan dalam banyak aplikasi pipa. Ini adalah tes dengan biaya yang relatif rendah dan dapat digunakan dalam aplikasi pipa berdinding tipis, biasanya hingga ketebalan dinding 0,250 inci. Cocok untuk material magnetik dan non-magnetik.
Sensor atau koil uji jatuh ke dalam dua kategori dasar: sampul dan tangensial. Kumparan melingkar memeriksa seluruh penampang tabung, sedangkan gulungan tangensial hanya memeriksa area yang dilas.
Kumparan pembungkus mendeteksi cacat pada seluruh strip yang masuk, bukan hanya zona las, dan cenderung lebih efektif saat menguji ukuran yang berdiameter lebih kecil dari 2 inci. Mereka juga toleran terhadap pad drift. Kerugian utama adalah melewati strip yang masuk melalui pabrik memerlukan langkah ekstra dan perawatan ekstra untuk melewatinya melalui koil uji. Selain itu, jika koil uji sangat pas dengan diameternya, las yang gagal dapat menyebabkan tabung terbuka, merusak koil uji.
Kumparan singgung memeriksa sebagian kecil dari keliling tabung. Dalam aplikasi berdiameter besar, menggunakan kumparan tangensial daripada gulungan lilitan umumnya menghasilkan rasio signal-to-noise yang lebih baik (ukuran kekuatan sinyal uji relatif terhadap sinyal statis di latar belakang). Kumparan tangen juga tidak memerlukan ulir dan lebih mudah untuk dikalibrasi di luar pabrik. Kelemahannya adalah mereka hanya memeriksa zona las. Cocok untuk pipa berdiameter besar dan dapat digunakan untuk ukuran kecil jika posisi las dikontrol dengan baik.
Salah satu jenis kumparan dapat menguji diskontinuitas intermiten. Pengujian cacat, juga dikenal sebagai pengujian kekosongan atau ketidaksesuaian, secara terus-menerus membandingkan lasan dengan bagian logam dasar yang berdekatan dan sensitif terhadap perubahan kecil yang disebabkan oleh diskontinuitas. Ideal untuk mendeteksi cacat pendek seperti lubang kecil atau lasan loncatan, metode utama yang digunakan di sebagian besar aplikasi rolling mill.
Tes kedua, metode absolut, menemukan kekurangan verbose. Bentuk ET yang paling sederhana ini mengharuskan operator untuk menyeimbangkan sistem secara elektronik pada material yang baik. Selain menemukan perubahan umum yang terus menerus, alat ini juga mendeteksi perubahan ketebalan dinding.
Menggunakan kedua metode ET ini tidak terlalu merepotkan. Jika instrumen dilengkapi, keduanya dapat digunakan secara bersamaan dengan koil uji tunggal.
Terakhir, lokasi fisik penguji sangat penting.Karakteristik seperti suhu sekitar dan getaran gilingan (ditransmisikan ke tabung) dapat memengaruhi penempatan.Menempatkan koil uji dekat dengan kotak solder memberi operator informasi langsung tentang proses penyolderan.Namun, sensor tahan suhu atau pendinginan tambahan mungkin diperlukan.Menempatkan koil uji di dekat ujung gilingan dapat mendeteksi kerusakan yang disebabkan oleh proses pengukuran atau pembentukan;namun, ada kemungkinan positif palsu yang lebih besar karena lokasi ini membawa sensor lebih dekat ke sistem cut-off, di mana sensor lebih mungkin mendeteksi Getaran selama penggergajian atau pemotongan.
Pengujian ultrasonik (UT) menggunakan pulsa energi listrik dan mengubahnya menjadi energi suara frekuensi tinggi. Gelombang suara ini ditransmisikan ke bahan yang diuji melalui media seperti air atau pendingin pabrik. Suara bersifat terarah;orientasi sensor menentukan apakah sistem mencari cacat atau mengukur ketebalan dinding. Seperangkat transduser dapat membuat garis besar zona las. Metode UT tidak dibatasi oleh ketebalan dinding tabung.
Untuk menggunakan proses UT sebagai alat pengukuran, operator perlu mengarahkan transduser agar tegak lurus terhadap tabung. Gelombang suara memasuki OD ke tabung, memantul dari ID, dan kembali ke transduser. Sistem ini mengukur waktu penerbangan — waktu yang diperlukan gelombang suara untuk bergerak dari OD ke ID — dan mengubah waktu menjadi pengukuran ketebalan. Tergantung pada kondisi pabrik, pengaturan ini dapat mengukur ketebalan dinding dengan akurasi ± 0,001 inci.
Untuk menemukan cacat material, operator memposisikan transduser pada sudut miring. Gelombang suara masuk dari OD, berjalan ke ID, memantulkan kembali ke OD, dan berjalan sepanjang dinding dengan cara itu. Diskontinuitas pengelasan menyebabkan gelombang suara memantul;itu mengambil jalur yang sama kembali ke sensor, yang mengubahnya kembali menjadi energi listrik dan menciptakan tampilan visual yang menunjukkan lokasi cacat. Sinyal juga melewati gerbang cacat, yang memicu alarm untuk memberi tahu operator atau memicu sistem pengecatan yang menandai lokasi cacat.
Sistem UT dapat menggunakan transduser tunggal (atau beberapa transduser kristal tunggal) atau transduser array bertahap.
UT tradisional menggunakan satu atau lebih transduser kristal tunggal. Jumlah sensor bergantung pada panjang cacat yang diperkirakan, kecepatan saluran, dan persyaratan pengujian lainnya.
UT array bertahap menggunakan beberapa elemen transduser dalam bodi. Sistem kontrol secara elektronik mengontrol gelombang suara tanpa memposisikan ulang elemen transduser untuk memindai area las. Sistem ini dapat melakukan berbagai aktivitas, seperti mendeteksi cacat, mengukur ketebalan dinding, dan memantau perubahan dalam pembersihan zona las. Mode inspeksi dan pengukuran ini dapat dilakukan secara bersamaan. Yang penting, pendekatan array bertahap dapat mentolerir penyimpangan pengelasan karena array dapat mencakup area yang lebih luas daripada sensor posisi tetap tradisional.
Metode NDT ketiga, Kebocoran Magnetik (MFL), digunakan untuk memeriksa pipa kelas magnetik berdiameter besar, berdinding tebal, dan ideal untuk aplikasi minyak dan gas.
MFL menggunakan medan magnet DC yang kuat yang melewati tabung atau dinding tabung. Kekuatan medan magnet mendekati saturasi penuh, atau titik di mana setiap peningkatan gaya magnet tidak menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam kerapatan fluks magnet. Ketika garis medan magnet menemukan cacat pada material, distorsi yang dihasilkan dari fluks magnet dapat menyebabkannya memancar atau menggelembung dari permukaan.
Sebuah probe wire-wound sederhana melewati medan magnet dapat mendeteksi gelembung tersebut. Seperti halnya dengan aplikasi induksi magnetik lainnya, sistem memerlukan gerakan relatif antara bahan yang diuji dan probe. Gerakan ini dicapai dengan memutar magnet dan rakitan probe di sekitar keliling tabung atau pipa. Untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan, pengaturan ini menggunakan probe tambahan (sekali lagi satu larik) atau beberapa larik.
Unit MFL yang berputar dapat mendeteksi cacat memanjang atau melintang. Perbedaannya terletak pada orientasi struktur magnetisasi dan desain probe. Dalam kedua kasus tersebut, filter sinyal menangani proses pendeteksian cacat dan membedakan antara lokasi ID dan OD.
MFL mirip dengan ET dan keduanya saling melengkapi. ET cocok untuk produk dengan ketebalan dinding kurang dari 0,250 inci, sedangkan MFL digunakan untuk produk dengan ketebalan dinding lebih besar dari ini.
Salah satu keunggulan MFL dibandingkan UT adalah kemampuannya untuk mendeteksi cacat yang kurang ideal. Misalnya, MFL dapat dengan mudah mendeteksi cacat heliks. Cacat pada arah miring tersebut dapat dideteksi oleh UT, tetapi memerlukan pengaturan khusus untuk sudut yang diharapkan.
Tertarik dengan informasi lebih lanjut tentang topik ini? Asosiasi Produsen dan Produsen (FMA) memiliki lebih banyak. Penulis Phil Meinczinger dan William Hoffmann akan memberikan informasi dan panduan sehari penuh tentang prinsip, opsi peralatan, penyiapan, dan penggunaan proses ini. Pertemuan diadakan pada tanggal 10 November di kantor pusat FMA di Elgin, Illinois (dekat Chicago). Pendaftaran terbuka untuk kehadiran virtual dan tatap muka. Pelajari lebih lanjut.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk melayani industri pipa logam pada tahun 1990. Saat ini, majalah ini tetap menjadi satu-satunya publikasi di Amerika Utara yang didedikasikan untuk industri ini dan telah menjadi sumber informasi paling tepercaya bagi para profesional pipa.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal sekarang dapat diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar metal stamping.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.