Tā kā tirgus spiediens piespiež cauruļu ražotājus atrast veidus, kā palielināt produktivitāti, vienlaikus ievērojot stingrus kvalitātes standartus, labākās pārbaudes metodes un atbalsta sistēmas izvēle ir svarīgāka nekā jebkad agrāk. Lai gan daudzi cauruļu ražotāji paļaujas uz galīgo pārbaudi, daudzos gadījumos ražotāji izmanto testēšanu tālāk ražošanas procesā, lai laikus atklātu bojātus materiālus vai procesus. Tas ne tikai samazina brāķus, bet arī samazina izmaksas, kas saistītas ar bojātu materiālu apstrādi. Šī pieeja galu galā nozīmē lielāku rentabilitāti. Šo iemeslu dēļ nesagraujošās testēšanas (NDT) sistēmas pievienošana rūpnīcai ir ekonomiski pamatota.
Labāko testu nosaka daudzi faktori — materiāla tips, diametrs, sienas biezums, procesa ātrums un metināšanas vai caurules formēšanas metode. Šie faktori ietekmē arī izmantotās pārbaudes metodes pazīmju izvēli.
Virpuļstrāvu testēšana (ET) tiek izmantota daudzos cauruļu pielietojumos. Šī ir salīdzinoši lēta pārbaude, un to var izmantot plānsienu cauruļu pielietojumos, parasti līdz 0,250 collu sienas biezumam. Tā ir piemērota magnētiskiem un nemagnētiskiem materiāliem.
Sensori jeb testa spoles iedalās divās pamatkategorijās: aptīšanas un tangenciālās. Aptīšanas spoles pārbauda visu caurules šķērsgriezumu, savukārt tangenciālās spoles pārbauda tikai metināto laukumu.
Aptinamās spoles nosaka defektus visā ienākošajā sloksnē, ne tikai metināšanas zonā, un tās parasti ir efektīvākas, testējot izmērus, kuru diametrs ir mazāks par 2 collām. Tās ir arī izturīgas pret spilventiņu nobīdi. Galvenais trūkums ir tas, ka ienākošās sloksnes izlaišana caur frēzmašīnu prasa papildu darbības un īpašu piesardzību, lai to izvadītu caur testa spoli. Turklāt, ja testa spole cieši pieguļ diametram, neveiksmīgs metinājums var izraisīt caurules atvēršanos, sabojājot testa spoli.
Tangentiskās spoles pārbauda nelielu caurules apkārtmēra daļu. Liela diametra pielietojumos tangenciālo spoļu, nevis aptīšanas spoļu izmantošana parasti nodrošina labāku signāla un trokšņa attiecību (testa signāla stipruma mērs attiecībā pret statisko signālu fonā). Tangentiskajām spolēm arī nav nepieciešama vītne, un tās ir vieglāk kalibrēt ārpus frēzēšanas iekārtas. Negatīvā puse ir tā, ka tās pārbauda tikai metināšanas zonu. Tās ir piemērotas liela diametra caurulēm un var tikt izmantotas maziem izmēriem, ja metināšanas pozīcija ir labi kontrolēta.
Abu veidu spoles var pārbaudīt periodiskus pārtraukumus. Defektu pārbaude, kas pazīstama arī kā tukšumu vai neatbilstību pārbaude, nepārtraukti salīdzina metinājumu ar blakus esošo pamatmetāla daļu un ir jutīga pret nelielām izmaiņām, ko izraisa pārtraukumi. Ideāli piemērota īsu defektu, piemēram, caurumu vai lēcienu metinājumu, noteikšanai, kas ir galvenā metode, ko izmanto lielākajā daļā velmētavu pielietojumu.
Otrais tests, absolūtā metode, atklāja detalizētus trūkumus. Šī vienkāršākā ET forma prasa operatoram elektroniski līdzsvarot sistēmu ar labiem materiāliem. Papildus vispārīgu, nepārtrauktu izmaiņu atrašanai tā nosaka arī sienas biezuma izmaiņas.
Šo divu ET metožu izmantošanai nav jābūt īpaši apgrūtinošai. Ja instruments ir aprīkots, tās var izmantot vienlaikus ar vienu testa spoli.
Visbeidzot, testera fiziskā atrašanās vieta ir kritiski svarīga. Tādas īpašības kā apkārtējās vides temperatūra un frēzēšanas vibrācija (kas tiek pārnesta uz cauruli) var ietekmēt novietojumu. Testa spoles novietošana tuvu lodēšanas kārbai sniedz operatoram tūlītēju informāciju par lodēšanas procesu. Tomēr var būt nepieciešami temperatūras izturīgi sensori vai papildu dzesēšana. Testa spoles novietošana tuvu frēzēšanas iekārtas galam var noteikt defektus, kas radušies izmēru noteikšanas vai veidošanas procesā; tomēr pastāv lielāka kļūdaini pozitīvu rezultātu iespējamība, jo šī atrašanās vieta tuvina sensoru izslēgšanas sistēmai, kur tas, visticamāk, noteiks vibrāciju zāģēšanas vai griešanas laikā.
Ultraskaņas testēšanā (UT) tiek izmantoti elektriskās enerģijas impulsi, kas pārveidoti augstfrekvences skaņas enerģijā. Šie skaņas viļņi tiek pārraidīti uz testējamo materiālu caur tādiem materiāliem kā ūdens vai dzirnavu dzesēšanas šķidrums. Skaņa ir virziena; sensora orientācija nosaka, vai sistēma meklē defektus vai mēra sienas biezumu. Pārveidotāju komplekts var izveidot metināšanas zonas kontūru. UT metode nav ierobežota ar caurules sienas biezumu.
Lai izmantotu UT procesu kā mērīšanas rīku, operatoram ir jānovieto devējs tā, lai tas būtu perpendikulārs caurulei. Skaņas viļņi nonāk caurulītes ārējā diametrā (OD), atsitas no iekšējā diametra (ID) un atgriežas devējā. Sistēma mēra lidojuma laiku — laiku, kas nepieciešams, lai skaņas vilnis pārvietotos no ārējā diametra (OD) uz iekšējo diametru (ID), — un pārveido šo laiku biezuma mērījumā. Atkarībā no dzirnavu apstākļiem šī iekārta var izmērīt sienas biezumu ar precizitāti ± 0,001 colla.
Lai noteiktu materiāla defektus, operators novieto devēju slīpā leņķī. Skaņas viļņi ienāk no ārējā diametra (OD), pārvietojas uz iekšējo diametru (ID), atstarojas atpakaļ uz ārējo diametru (OD) un tādā veidā pārvietojas pa sienu. Metināšanas pārtraukums izraisa skaņas viļņa atstarošanos; tas pa to pašu ceļu atgriežas pie sensora, kas to pārveido atpakaļ elektriskajā enerģijā un rada vizuālu displeju, kas norāda defekta atrašanās vietu. Signāls iet arī caur defekta vārtiem, kas vai nu iedarbina trauksmi, lai informētu operatoru, vai iedarbina krāsošanas sistēmu, kas iezīmē defekta atrašanās vietu.
UT sistēmas var izmantot vienu pārveidotāju (vai vairākus monokristāla pārveidotājus) vai fāzētu masīvu pārveidotājus.
Tradicionālie UT izmanto vienu vai vairākus monokristāla pārveidotājus. Sensoru skaits ir atkarīgs no paredzamā defekta garuma, līnijas ātruma un citām testa prasībām.
Fāzēto sensoru bloku UT korpusā izmanto vairākus pārveidotāja elementus. Vadības sistēma elektroniski kontrolē skaņas viļņus, nepārvietojot pārveidotāja elementus, lai skenētu metināšanas zonu. Sistēma var veikt dažādas darbības, piemēram, defektu noteikšanu, sienas biezuma mērīšanu un metināšanas zonas tīrīšanas izmaiņu uzraudzību. Šos pārbaudes un mērīšanas režīmus var veikt praktiski vienlaicīgi. Svarīgi ir tas, ka fāzēto sensoru bloku pieeja var pieļaut zināmu metināšanas nobīdi, jo sensoru bloks var aptvert lielāku platību nekā tradicionālie fiksētās pozīcijas sensori.
Trešā NDT metode, magnētiskā noplūde (MFL), tiek izmantota liela diametra, biezu sienu, magnētiskās kvalitātes cauruļu pārbaudei. Tā ir ideāli piemērota naftas un gāzes ieguves vajadzībām.
Mikroviļņu lampās (MFL) tiek izmantots spēcīgs līdzstrāvas magnētiskais lauks, kas iet caur cauruli vai caurules sienu. Magnētiskā lauka stiprums tuvojas pilnīgai piesātināšanai jeb punktam, kurā jebkurš magnetizējošā spēka palielinājums neizraisa būtisku magnētiskās plūsmas blīvuma palielināšanos. Kad magnētiskā lauka līnijas saskaras ar materiāla defektu, radusies magnētiskās plūsmas deformācija var izraisīt tās izplūšanu vai burbuļošanu no virsmas.
Šādus burbuļus var noteikt ar vienkāršu stieples tītu zondi, kas tiek virzīta caur magnētisko lauku. Tāpat kā citos magnētiskās indukcijas pielietojumos, sistēmai ir nepieciešama relatīva kustība starp testējamo materiālu un zondi. Šī kustība tiek panākta, rotējot magnēta un zondes mezglu ap caurules vai cauruļvada perimetru. Lai palielinātu apstrādes ātrumu, šajā iestatījumā tiek izmantotas papildu zondes (atkal viens masīvs) vai vairāki masīvi.
Rotējošā MFL iekārta var noteikt gareniskus vai šķērsvirziena defektus. Atšķirības ir magnetizējošo struktūru orientācijā un zondes konstrukcijā. Abos gadījumos signāla filtrs apstrādā defektu noteikšanas procesu un atšķir ID un OD atrašanās vietas.
MFL ir līdzīgs ET, un abi viens otru papildina. ET ir piemērots izstrādājumiem ar sienu biezumu, kas mazāks par 0,250 collām, savukārt MFL tiek izmantots izstrādājumiem ar sienu biezumu, kas lielāks par šo.
Viena no MFL priekšrocībām salīdzinājumā ar UT ir spēja noteikt defektus, kas nav ideāli. Piemēram, MFL var viegli noteikt spirālveida defektus. Defektus šādos slīpos virzienos var noteikt ar UT, taču tiem nepieciešami īpaši iestatījumi paredzētajam leņķim.
Vai vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu? Ražotāju un ražotāju asociācija (FMA) piedāvā vairāk informācijas. Autori Fils Meincingers un Viljams Hofmans sniegs pilnu dienu ar informāciju un norādījumiem par šo procesu principiem, iekārtu iespējām, iestatīšanu un izmantošanu. Sanāksme notika 10. novembrī FMA galvenajā mītnē Elginā, Ilinoisā (netālu no Čikāgas). Reģistrācija ir atvērta gan virtuālai, gan klātienes dalībai. Uzziniet vairāk.
"Tube & Pipe Journal" kļuva par pirmo žurnālu, kas veltīts metāla cauruļu nozarei, 1990. gadā. Mūsdienās tas joprojām ir vienīgais šai nozarei veltītais izdevums Ziemeļamerikā un ir kļuvis par visuzticamāko informācijas avotu cauruļu speciālistiem.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
Žurnāla “The Tube & Pipe Journal” digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot ērtu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Izbaudiet pilnu piekļuvi STAMPING Journal digitālajam izdevumam, kas sniedz jaunākos tehnoloģiskos sasniegumus, labāko praksi un nozares jaunumus metāla štancēšanas tirgū.
Tagad ar pilnu piekļuvi žurnāla "The Fabricator en Español" digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.