ככל שלחצי השוק מאלצים את יצרני הצינורות למצוא דרכים להגדיל את הפרודוקטיביות תוך הקפדה על תקני איכות מחמירים, בחירת שיטת הבדיקה ומערכת התמיכה הטובות ביותר חשובה מתמיד. בעוד שיצרני צינורות רבים מסתמכים על בדיקה סופית, במקרים רבים יצרנים משתמשים בבדיקות במעלה הזרם בתהליך הייצור כדי לזהות חומרים או תהליכים פגומים מוקדם. לא רק שזה מפחית גרוטאות, אלא גם מפחית את העלויות הכרוכות בטיפול בחומרים פגומים. גישה זו מתורגמת בסופו של דבר לרווחיות גבוהה יותר. מסיבות אלה, הוספת מערכת בדיקה לא הורסת (NDT) למפעל היא הגיונית כלכלית.
גורמים רבים - סוג החומר, קוטר, עובי דופן, מהירות התהליך ושיטת הריתוך או עיצוב הצינור - קובעים את הבדיקה הטובה ביותר. גורמים אלה משפיעים גם על בחירת המאפיינים בשיטת הבדיקה שבה נעשה שימוש.
בדיקת זרמי מערבולת (ET) משמשת ביישומי צינורות רבים. זוהי בדיקה בעלת עלות נמוכה יחסית וניתן להשתמש בה ביישומי צינורות בעלי דופן דקה, בדרך כלל עד עובי דופן של 0.250 אינץ'. היא מתאימה לחומרים מגנטיים ולא מגנטיים.
חיישנים או סלילי בדיקה מתחלקים לשתי קטגוריות בסיסיות: סלילים עוטפים ומשיקיים. סלילים מקיפים בודקים את כל חתך הרוחב של הצינור, בעוד שסלילים משיקיים בודקים רק את האזור המרותך.
סלילי עוטפים מזהים פגמים בכל הרצועה הנכנסת, לא רק באזור הריתוך, והם נוטים להיות יעילים יותר בבדיקת גדלים בקוטר קטן מ-2 אינץ'. הם גם סובלניים לסחיפת הרפידות. חיסרון עיקרי הוא שהעברת הרצועה הנכנסת דרך המנסרה דורשת שלבים נוספים וזהירות נוספת כדי להעביר אותה דרך סליל הבדיקה. כמו כן, אם סליל הבדיקה מתאים היטב לקוטר, ריתוך כושל יכול לגרום לצינור להיפתח, ולגרום נזק לסליל הבדיקה.
סלילי טנג'נטס בוחנים חלק קטן מהיקף הצינור. ביישומים בקוטר גדול, שימוש בסלילים טנג'נטיים במקום בסלילים עוטפים בדרך כלל מניב יחס אות לרעש טוב יותר (מדד לעוצמת אות הבדיקה יחסית לאות סטטי ברקע). סלילי טנג'נטס גם אינם דורשים הברגות וקלים יותר לכיול מחוץ למכבש. החיסרון הוא שהם בודקים רק את אזור הריתוך. הם מתאימים לצינורות בקוטר גדול וניתן להשתמש בהם עבור גדלים קטנים אם מיקום הריתוך נשלט היטב.
כל אחד מסוגי הסלילים יכול לבדוק אי-רציפות לסירוגין. בדיקת פגמים, המכונה גם בדיקת חללים או אי-הרציפות, משווה באופן רציף את הריתוך לחלק סמוך של מתכת הבסיס ורגישה לשינויים קטנים הנגרמים על ידי אי-רציפות. אידיאלי לגילוי פגמים קצרים כגון חורי סיכה או ריתוכים קפיציים, השיטה העיקרית המשמשת ברוב יישומי טחנות גלגול.
הבדיקה השנייה, השיטה האבסולוטית, מצאה פגמים מפורטים. צורה פשוטה זו של ET דורשת מהמפעיל לאזן באופן אלקטרוני את המערכת על חומרים טובים. בנוסף למציאת שינויים כלליים ורציפים, היא גם מזהה שינויים בעובי הדופן.
השימוש בשתי שיטות ET אלו אינו חייב להיות בעייתי במיוחד. אם המכשיר מצויד, ניתן להשתמש בהן בו זמנית עם סליל בדיקה יחיד.
לבסוף, המיקום הפיזי של הבודק הוא קריטי. מאפיינים כגון טמפרטורת הסביבה ורעידות הטחנה (המועברות לצינור) יכולים להשפיע על המיקום. הצבת סליל הבדיקה קרוב לקופסת ההלחמה נותנת למפעיל מידע מיידי על תהליך ההלחמה. עם זאת, ייתכן שיידרשו חיישנים עמידים בטמפרטורה או קירור נוסף. הצבת סליל הבדיקה קרוב לקצה הטחנה יכולה לזהות פגמים שנוצרו על ידי תהליך הגודל או העיצוב; עם זאת, קיים סיכוי גדול יותר לתוצאות חיוביות שגויות מכיוון שמיקום זה מקרב את החיישן למערכת החיתוך, שם סביר יותר שהוא יזהה רעידות במהלך ניסור או גזירה.
בדיקה אולטרסאונדית (UT) משתמשת בפולסים של אנרגיה חשמלית וממירה אותה לאנרגיית קול בתדר גבוה. גלי קול אלה מועברים לחומר הנבדק דרך מדיה כגון מים או נוזל קירור של טחנת קרקע. קול הוא כיווני; כיוון החיישן קובע האם המערכת מחפשת פגמים או מודדת את עובי הדופן. קבוצת מתמרים יכולה ליצור את קווי המתאר של אזור הריתוך. שיטת UT אינה מוגבלת לעובי דופן הצינור.
כדי להשתמש בתהליך UT ככלי מדידה, על המפעיל לכוון את המתמר כך שיהיה ניצב לצינור. גלי קול נכנסים דרך ה-OD אל הצינור, מוחזרים מה-ID וחוזרים למתמר. המערכת מודדת את זמן הטיסה - הזמן שלוקח לגל קול לנוע מ-OD ל-ID - וממירה את הזמן למדידת עובי. בהתאם לתנאי הטחנה, הגדרה זו יכולה למדוד את עובי הדופן בדיוק של ± 0.001 אינץ'.
כדי לאתר פגמים בחומר, המפעיל מציב את המתמר בזווית אלכסונית. גלי קול נכנסים מה-OD, נעים אל ה-ID, מוחזרים חזרה אל ה-OD, ונעים לאורך הקיר בכיוון זה. אי הרציפות בריתוך גורם לגל הקול להשתקף; הוא עובר באותו נתיב חזרה לחיישן, אשר ממיר אותו בחזרה לאנרגיה חשמלית ויוצר תצוגה חזותית המציינת את מיקום הפגם. האות עובר גם דרך שער הפגם, אשר מפעיל אזעקה כדי ליידע את המפעיל או מפעיל מערכת צבע המסמנת את מיקום הפגם.
מערכות UT יכולות להשתמש במתמר יחיד (או במספר מתמרים בעלי גביש יחיד) או במתמרים בעלי מערך פאזה.
מתקני בדיקה מסורתיים משתמשים במתמר גביש יחיד אחד או יותר. מספר החיישנים תלוי באורך הפגם הצפוי, במהירות הקו ובדרישות בדיקה אחרות.
UTs במערך פאזי משתמשים במספר רכיבי מתמר בגוף. מערכת הבקרה שולטת אלקטרונית בגלי הקול מבלי למקם מחדש את רכיבי המתמר כדי לסרוק את אזור הריתוך. המערכת יכולה לבצע מגוון פעילויות, כגון גילוי פגמים, מדידת עובי דופן וניטור שינויים בניקוי אזור הריתוך. מצבי בדיקה ומדידה אלה ניתנים לביצוע בו זמנית כמעט לחלוטין. חשוב לציין, גישת המערך הפאזי יכולה לסבול סחיפה מסוימת של הריתוך מכיוון שהמערך יכול לכסות שטח גדול יותר מחיישני מיקום קבוע מסורתיים.
שיטת NDT שלישית, דליפה מגנטית (MFL), משמשת לבדיקת צינורות בעלי קוטר גדול, דופן עבה, ובעלי דירוג מגנטי. היא אידיאלית עבור יישומי נפט וגז.
MFLs משתמשים בשדה מגנטי DC חזק שעובר דרך צינור או דופן צינור. עוצמת השדה המגנטי מתקרבת לרוויה מלאה, או לנקודה שבה כל עלייה בכוח המגנטיזציה אינה גורמת לעלייה משמעותית בצפיפות השטף המגנטי. כאשר קווי שדה מגנטי נתקלים בפגם בחומר, העיוות שנוצר של השטף המגנטי יכול לגרום לו לפלוט או לבעבע מהשטח.
גלאי פשוט מלופף בחוט המועבר דרך שדה מגנטי יכול לזהות בועות כאלה. כמו במקרה של יישומי אינדוקציה מגנטית אחרים, המערכת דורשת תנועה יחסית בין החומר הנבדק לבין הגלאי. תנועה זו מושגת על ידי סיבוב מכלול המגנט והגלאי סביב היקף הצינור. כדי להגביר את מהירות העיבוד, מערך זה משתמש בגלאים נוספים (שוב מערך אחד) או במערכים מרובים.
יחידת ה-MFL המסתובבת יכולה לזהות פגמים אורכיים או רוחביים. ההבדלים טמונים בכיוון המבנים המגנטיים ובתכנון הגשוש. בשני המקרים, מסנן האותות מטפל בתהליך גילוי הפגמים ובהבחנה בין מיקומי ID ו-OD.
MFL דומה ל-ET והשניים משלימים זה את זה. ET מתאים למוצרים בעלי עובי דופן של פחות מ-0.250 אינץ', בעוד ש-MFL משמש למוצרים בעלי עובי דופן גדול מזה.
יתרון אחד של MFL על פני UT הוא יכולתו לזהות פגמים פחות אידיאליים. לדוגמה, MFL יכול לזהות בקלות פגמים סליליים. פגמים בכיוונים אלכסוניים כאלה ניתנים לזיהוי על ידי UT, אך דורשים הגדרות ספציפיות עבור הזווית הצפויה.
מעוניינים במידע נוסף בנושא זה? לאיגוד היצרנים והתעשיינים (FMA) יש עוד. המחברים פיל מינצינגר וויליאם הופמן יספקו יום שלם של מידע והדרכה על עקרונות, אפשרויות ציוד, התקנה ושימוש בתהליכים אלה. הפגישה נערכה ב-10 בנובמבר במטה FMA באלגין, אילינוי (ליד שיקגו). ההרשמה פתוחה להשתתפות וירטואלית ופיזית. למידע נוסף.
Tube & Pipe Journal הפך למגזין הראשון שהוקדש לשירות תעשיית צינורות המתכת בשנת 1990. כיום, הוא נותר הפרסום היחיד בצפון אמריקה המוקדש לתעשייה והפך למקור המידע המהימן ביותר עבור אנשי מקצוע בתחום הצנרת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator בספרדית, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.