시장의 압력으로 인해 튜브 제조업체는 엄격한 품질 기준을 준수하면서 생산성을 높일 방법을 찾아야 하므로, 최상의 검사 방법과 지원 시스템을 선택하는 것이 그 어느 때보다 중요합니다.많은 튜브 생산업체가 최종 검사에 의존하지만, 많은 경우 제조업체는 제조 공정의 상류에서 테스트를 실시하여 결함이 있는 재료나 공정을 조기에 감지합니다.이렇게 하면 폐기물이 줄어들 뿐만 아니라 결함이 있는 재료를 처리하는 데 드는 비용도 절감됩니다.궁극적으로 이러한 접근 방식은 수익성 향상으로 이어집니다.이러한 이유로 공장에 비파괴 검사(NDT) 시스템을 추가하는 것은 경제적으로 합리적입니다.
재료 유형, 직경, 벽 두께, 공정 속도, 튜브 용접 또는 성형 방법 등 여러 가지 요인에 따라 최적의 테스트가 결정됩니다. 이러한 요인은 사용되는 검사 방법의 기능 선택에도 영향을 미칩니다.
와전류 검사(ET)는 다양한 파이프 응용 분야에 사용됩니다. 이는 비교적 비용이 저렴한 검사이며 일반적으로 벽 두께가 최대 0.250인치인 얇은 벽 파이프 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 자성 및 비자성 재료에 적합합니다.
센서 또는 테스트 코일은 두 가지 기본 범주, 즉 랩어라운드 코일과 탄젠셜 코일로 나뉩니다. 랩어라운드 코일은 튜브의 전체 횡단면을 검사하는 반면, 탄젠셜 코일은 용접된 부분만 검사합니다.
랩어라운드 코일은 용접 영역뿐만 아니라 들어오는 스트립 전체의 결함을 감지하며, 직경 2인치보다 작은 크기를 테스트할 때 더 효과적인 경향이 있습니다.또한 패드 드리프트에도 내성이 있습니다.가장 큰 단점은 들어오는 스트립을 밀에 통과시키려면 추가 단계와 테스트 코일을 통과시키기 위한 특별한 주의가 필요하다는 것입니다.또한 테스트 코일이 직경에 꼭 맞으면 용접이 실패하여 튜브가 튀어나와 테스트 코일이 손상될 수 있습니다.
접선 코일은 튜브 둘레의 작은 부분을 검사합니다.대구경 적용 분야에서 랩어라운드 코일 대신 접선 코일을 사용하면 일반적으로 신호 대 잡음비(배경의 정적 신호에 대한 테스트 신호의 강도를 측정한 값)가 더 좋습니다.또한 접선 코일에는 나사산이 필요 없으며 밀 외부에서 교정하기가 더 쉽습니다.단점은 용접 영역만 검사한다는 것입니다.대구경 파이프에 적합하며 용접 위치가 잘 제어되는 경우 작은 크기에도 사용할 수 있습니다.
두 코일 유형 모두 간헐적인 불연속성을 테스트할 수 있습니다. 결함 테스트는 공동 또는 불일치 테스트라고도 하며, 용접부를 기본 금속의 인접한 부분과 지속적으로 비교하며 불연속성으로 인한 작은 변화에 민감합니다. 대부분의 압연기 응용 분야에서 주로 사용되는 방법인 핀홀이나 점프 용접과 같은 짧은 결함을 감지하는 데 이상적입니다.
두 번째 테스트인 절대적 방법은 장황한 단점을 발견했습니다. 이 가장 간단한 형태의 ET는 운영자가 좋은 재료로 시스템을 전자적으로 균형 조정해야 합니다. 일반적이고 연속적인 변화를 찾는 것 외에도 벽 두께의 변화도 감지합니다.
이 두 가지 ET 방법을 사용하는 것은 특별히 어려울 필요는 없습니다. 계측기에 장착되어 있다면 두 방법을 하나의 테스트 코일과 동시에 사용할 수 있습니다.
마지막으로, 테스터의 물리적 위치가 중요합니다.주변 온도 및 밀 진동(튜브로 전달됨)과 같은 특성은 배치에 영향을 줄 수 있습니다.테스트 코일을 솔더 박스에 가깝게 배치하면 작업자에게 납땜 프로세스에 대한 즉각적인 정보를 제공합니다.그러나 내열성 센서나 추가 냉각 장치가 필요할 수 있습니다.테스트 코일을 밀 끝 부분에 가깝게 배치하면 크기 조정 또는 성형 프로세스에서 발생한 결함을 감지할 수 있습니다.그러나 이 위치에서는 센서가 절단 시스템에 더 가까워서 톱질이나 전단 중에 진동을 감지할 가능성이 더 높기 때문에 거짓 양성 반응이 발생할 가능성이 더 큽니다.
초음파 검사(UT)는 전기 에너지 펄스를 사용하여 이를 고주파 음파 에너지로 변환합니다. 이 음파는 물이나 냉각수와 같은 매체를 통해 테스트 중인 재료로 전송됩니다. 음파는 지향성을 가지므로 센서의 방향에 따라 시스템이 결함을 찾는지 아니면 벽 두께를 측정하는지가 결정됩니다. 변환기 세트를 사용하면 용접 구역의 윤곽을 만들 수 있습니다. UT 방법은 튜브 벽 두께에 제한을 받지 않습니다.
UT 공정을 측정 도구로 사용하려면 작업자가 변환기를 튜브에 수직이 되도록 조정해야 합니다. 음파는 OD에서 튜브로 들어가고 ID에서 반사되어 변환기로 돌아갑니다. 시스템은 비행 시간(OD에서 ID까지 음파가 이동하는 데 걸리는 시간)을 측정하고 이 시간을 두께 측정값으로 변환합니다. 공장 조건에 따라 이러한 설정은 ± 0.001인치의 정확도로 벽 두께를 측정할 수 있습니다.
재료 결함을 발견하기 위해 작업자는 변환기를 비스듬한 각도로 배치합니다. 음파는 OD에서 들어와 ID로 이동한 후 OD로 반사되어 벽을 따라 이동합니다. 용접 불연속성으로 인해 음파가 반사되고 같은 경로를 통해 센서로 돌아오며, 센서는 이를 다시 전기 에너지로 변환하여 결함 위치를 나타내는 시각적 디스플레이를 만듭니다. 신호는 결함 게이트를 통과하여 작업자에게 알리는 경보를 울리거나 결함 위치를 표시하는 페인트 시스템을 작동시킵니다.
UT 시스템은 단일 변환기(또는 여러 개의 단일 결정 변환기) 또는 위상 배열 변환기를 사용할 수 있습니다.
기존 UT는 하나 이상의 단일 결정 변환기를 사용합니다. 센서 수는 예상 결함 길이, 라인 속도 및 기타 테스트 요구 사항에 따라 달라집니다.
위상 배열 UT는 본체에 여러 개의 변환기 소자를 사용합니다. 제어 시스템은 변환기 소자를 재배치하지 않고도 음파를 전자적으로 제어하여 용접 영역을 스캔합니다. 시스템은 결함 감지, 벽 두께 측정, 용접 영역 세척 변화 모니터링 등 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 검사 및 측정 모드는 거의 동시에 수행할 수 있습니다. 중요한 점은 위상 배열 방식은 배열이 기존의 고정 위치 센서보다 더 넓은 영역을 포괄할 수 있기 때문에 일부 용접 드리프트를 허용할 수 있다는 것입니다.
세 번째 NDT 방법인 자기 누설(MFL)은 대구경, 두꺼운 벽, 자기 등급 파이프를 검사하는 데 사용됩니다. 이 방법은 석유 및 가스 분야에 이상적입니다.
MFL은 튜브나 튜브 벽을 통과하는 강력한 DC 자기장을 사용합니다. 자기장 강도는 완전 포화에 접근하거나 자화력이 증가해도 자속 밀도가 크게 증가하지 않는 지점에 접근합니다. 자기장 선이 재료의 결함을 만나면 자속이 왜곡되어 표면에서 발산되거나 거품이 발생할 수 있습니다.
자기장에 통과시킨 간단한 와이어 와인딩 프로브를 통해 이러한 기포를 감지할 수 있습니다. 다른 자기 유도 응용 분야의 경우와 마찬가지로, 이 시스템은 테스트 대상 재료와 프로브 사이의 상대 운동이 필요합니다. 이 운동은 자석과 프로브 어셈블리를 튜브나 파이프의 원주를 따라 회전시켜서 이루어집니다. 처리 속도를 높이기 위해 이 설정에서는 추가 프로브(여전히 하나의 어레이) 또는 여러 어레이를 사용합니다.
회전하는 MFL 장치는 세로 또는 가로 결함을 감지할 수 있습니다. 차이점은 자화 구조의 방향과 프로브 설계에 있습니다. 두 경우 모두 신호 필터가 결함을 감지하고 ID와 OD 위치를 구별하는 과정을 처리합니다.
MFL은 ET와 유사하며, 두 가지는 서로 보완적입니다. ET는 벽 두께가 0.250인치 미만인 제품에 적합한 반면, MFL은 벽 두께가 이보다 큰 제품에 사용됩니다.
MFL이 UT에 비해 한 가지 장점은 이상적이지 않은 결함을 감지할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, MFL은 나선형 결함을 쉽게 감지할 수 있습니다. 이처럼 비스듬한 방향의 결함은 UT로 감지할 수 있지만 예상 각도에 대한 특정 설정이 필요합니다.
이 주제에 대해 더 자세한 정보를 원하시나요?제조업체 및 제조업체 협회(FMA)에서 더 자세한 정보를 확인하실 수 있습니다. 필 마인칭거와 윌리엄 호프만은 이러한 프로세스의 원리, 장비 옵션, 설정 및 사용에 대한 정보와 지침을 하루 종일 제공합니다. 회의는 11월 10일 일리노이주 엘긴(시카고 근처)에 있는 FMA 본사에서 개최되었습니다. 온라인 및 오프라인 참석 모두 등록 가능합니다. 자세히 알아보세요.
Tube & Pipe Journal은 1990년에 금속 파이프 산업에 서비스를 제공하는 최초의 잡지가 되었습니다. 오늘날에도 이 잡지는 북미 지역에서 파이프 산업에 전념하는 유일한 출판물로 남아 있으며, 파이프 전문가를 위한 가장 신뢰할 수 있는 정보 출처가 되었습니다.
이제 The FABRICATOR 디지털 에디션에 대한 전체 액세스가 가능해져 귀중한 업계 리소스에 쉽게 접근할 수 있습니다.
The Tube & Pipe Journal의 디지털 에디션이 이제 완벽하게 접근 가능해져 귀중한 업계 리소스에 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다.
금속 스탬핑 시장의 최신 기술 발전, 모범 사례 및 업계 뉴스를 제공하는 STAMPING Journal의 디지털 에디션에 대한 전체 액세스를 즐겨보세요.
이제 The Fabricator en Español의 디지털 에디션에 전체 액세스하여 귀중한 업계 리소스에 쉽게 접근할 수 있습니다.