Ponieważ presja rynkowa zmusza producentów rur do poszukiwania sposobów na zwiększenie produktywności przy jednoczesnym przestrzeganiu surowych norm jakości, wybór najlepszej metody kontroli i systemu wsparcia jest ważniejszy niż kiedykolwiek. Podczas gdy wielu producentów rur polega na kontroli końcowej, w wielu przypadkach producenci stosują testy na dalszych etapach procesu produkcyjnego, aby wcześnie wykryć wadliwe materiały lub procesy. Nie tylko zmniejsza to ilość odpadów, ale także zmniejsza koszty związane z obchodzeniem się z wadliwymi materiałami. Takie podejście ostatecznie przekłada się na wyższą rentowność. Z tych powodów dodanie systemu badań nieniszczących (NDT) do fabryki ma sens ekonomiczny.
Wiele czynników — typ materiału, średnica, grubość ścianki, szybkość procesu oraz metoda spawania lub formowania rury — określa najlepszy test. Czynniki te wpływają również na wybór cech w stosowanej metodzie kontroli.
Testowanie prądami wirowymi (ET) jest stosowane w wielu zastosowaniach związanych z rurami. Jest to stosunkowo niedrogi test i może być stosowany w zastosowaniach dotyczących rur cienkościennych, zwykle o grubości ścianki do 0,250 cala. Nadaje się do materiałów magnetycznych i niemagnetycznych.
Czujniki lub cewki testowe dzielą się na dwie podstawowe kategorie: owijane i styczne. Cewki otaczające kontrolują cały przekrój poprzeczny rury, podczas gdy cewki styczne kontrolują tylko spawany obszar.
Cewki owijające wykrywają defekty w całej przychodzącej taśmie, a nie tylko w strefie spawania, i wydają się być bardziej skuteczne przy testowaniu rozmiarów mniejszych niż 2 cale średnicy. Są również tolerancyjne na dryf płytki. Główną wadą jest to, że przepuszczanie przychodzącej taśmy przez młyn wymaga dodatkowych kroków i dodatkowej ostrożności, aby przejść przez cewkę testową. Ponadto, jeśli cewka testowa jest ciasno dopasowana do średnicy, nieudany spaw może spowodować pęknięcie rury, uszkadzając cewkę testową.
Cewki styczne badają niewielką część obwodu rury. W zastosowaniach o dużych średnicach stosowanie cewek stycznych zamiast cewek owijanych ogólnie zapewnia lepszy stosunek sygnału do szumu (miara siły sygnału testowego w stosunku do sygnału statycznego w tle). Cewki styczne również nie wymagają gwintów i są łatwiejsze do kalibracji poza walcownią. .
Każdy typ cewki może testować przerywane nieciągłości. Test defektów, znany również jako test pustki lub test rozbieżności, w sposób ciągły porównuje spoinę z sąsiednią częścią metalu podstawowego i jest czuły na niewielkie zmiany spowodowane nieciągłościami. Idealny do wykrywania krótkich defektów, takich jak dziury lub spoiny skokowe, podstawowa metoda stosowana w większości zastosowań w walcowniach.
Drugi test, metoda absolutna, wykazał liczne wady. Ta najprostsza forma ET wymaga od operatora elektronicznego zrównoważenia systemu na dobrych materiałach. Oprócz znajdowania ogólnych, ciągłych zmian, wykrywa również zmiany grubości ścianek.
Korzystanie z tych dwóch metod ET nie musi być szczególnie kłopotliwe. Jeśli przyrząd jest wyposażony, można z nich korzystać jednocześnie z pojedynczą cewką probierczą.
Fizyczna lokalizacja testera ma kluczowe znaczenie. Parametry takie jak temperatura otoczenia i wibracje młyna (przenoszone na rurę) mogą mieć wpływ na jego umiejscowienie. Umieszczenie cewki testowej blisko skrzynki lutowniczej daje operatorowi natychmiastową informację o procesie lutowania. Mogą być jednak wymagane czujniki odporne na temperaturę lub dodatkowe chłodzenie. Umieszczenie cewki testowej blisko końca młyna może wykryć defekty wprowadzone przez proces wymiarowania lub kształtowania;istnieje jednak większe prawdopodobieństwo fałszywych alarmów, ponieważ ta lokalizacja zbliża czujnik do układu odcięcia, gdzie jest bardziej prawdopodobne, że wykryje wibracje podczas piłowania lub ścinania.
Testy ultradźwiękowe (UT) wykorzystują impulsy energii elektrycznej i przekształcają je w energię dźwiękową o wysokiej częstotliwości. Te fale dźwiękowe są przenoszone na badany materiał przez media, takie jak woda lub chłodziwo młyna. Dźwięk jest kierunkowy;orientacja czujnika decyduje o tym, czy system szuka defektów, czy mierzy grubość ścianki. Zestaw przetworników może stworzyć zarys strefy zgrzewu. Metoda UT nie jest ograniczona grubością ścianki rury.
Aby użyć procesu UT jako narzędzia pomiarowego, operator musi ustawić przetwornik tak, aby był ustawiony prostopadle do rury. Fale dźwiękowe wchodzą do średnicy zewnętrznej rury, odbijają się od ID i wracają do przetwornika. System mierzy czas przelotu — czas potrzebny na przebycie fali dźwiękowej od średnicy zewnętrznej do wewnętrznej — i przekształca ten czas na pomiar grubości. W zależności od warunków walcowania, ta konfiguracja może mierzyć grubość ścianki z dokładnością ± 0,001 cala.
Aby wykryć defekty materiałowe, operator ustawia przetwornik pod kątem. Fale dźwiękowe wchodzą z OD, przemieszczają się do ID, odbijają się z powrotem do OD i przemieszczają się wzdłuż ściany w ten sposób. Nieciągłość spawania powoduje odbicie fali dźwiękowej;wraca tą samą drogą do czujnika, który przekształca ją z powrotem w energię elektryczną i tworzy wizualny wyświetlacz wskazujący lokalizację usterki. Sygnał przechodzi również przez bramkę defektu, która albo wyzwala alarm powiadamiający operatora, albo uruchamia system malowania, który zaznacza lokalizację defektu.
Systemy UT mogą wykorzystywać pojedynczy przetwornik (lub wiele przetworników monokrystalicznych) lub przetworniki fazowane.
Tradycyjne UT wykorzystują jeden lub więcej przetworników monokrystalicznych. Liczba czujników zależy od oczekiwanej długości defektu, prędkości linii i innych wymagań testowych.
Terminale UT z układem fazowym wykorzystują wiele elementów przetwornika w korpusie. System sterowania elektronicznie kontroluje fale dźwiękowe bez zmiany położenia elementów przetwornika w celu skanowania obszaru spoiny. System może wykonywać różne czynności, takie jak wykrywanie defektów, pomiar grubości ścianki i monitorowanie zmian w czyszczeniu strefy spoiny. Te tryby kontroli i pomiaru można wykonywać zasadniczo jednocześnie.
Trzecia metoda NDT, Magnetic Leakage (MFL), jest stosowana do kontroli grubościennych rur o dużej średnicy, magnetycznych. Jest idealna do zastosowań w przemyśle naftowym i gazowym.
MFL wykorzystują silne pole magnetyczne prądu stałego, które przechodzi przez rurkę lub ściankę rury. Siła pola magnetycznego zbliża się do pełnego nasycenia lub punktu, w którym jakikolwiek wzrost siły magnesującej nie powoduje znacznego wzrostu gęstości strumienia magnetycznego. Kiedy linie pola magnetycznego napotkają defekt w materiale, wynikające z tego zniekształcenie strumienia magnetycznego może spowodować jego emanację lub bąbelki z powierzchni.
Prosta sonda z drutem przepuszczana przez pole magnetyczne może wykrywać takie bąbelki. Podobnie jak w przypadku innych zastosowań indukcji magnetycznej, system wymaga ruchu względnego między badanym materiałem a sondą. Ruch ten jest uzyskiwany przez obracanie zespołu magnesu i sondy wokół obwodu rury lub rury. Aby zwiększyć szybkość przetwarzania, ta konfiguracja wykorzystuje dodatkowe sondy (ponownie jeden układ) lub wiele układów.
Obrotowy moduł MFL może wykrywać defekty podłużne lub poprzeczne. Różnice polegają na orientacji struktur magnesujących i konstrukcji sondy. W obu przypadkach filtr sygnału obsługuje proces wykrywania defektów i rozróżniania lokalizacji ID i OD.
MFL jest podobny do ET i oba uzupełniają się nawzajem. ET nadaje się do produktów o grubości ścianki mniejszej niż 0,250 cala, podczas gdy MFL jest używany do produktów o grubości ścianki większej.
Jedną z zalet MFL w porównaniu z UT jest jego zdolność do wykrywania defektów mniej niż idealnych. Na przykład MFL może łatwo wykrywać defekty spiralne. Defekty w takich ukośnych kierunkach mogą być wykrywane przez UT, ale wymagają określonych ustawień dla oczekiwanego kąta.
Chcesz uzyskać więcej informacji na ten temat? Stowarzyszenie Producentów i Producentów (FMA) ma ich więcej. Autorzy Phil Meinczinger i William Hoffmann przez cały dzień będą udzielać informacji i wskazówek dotyczących zasad, opcji wyposażenia, konfiguracji i korzystania z tych procesów. Spotkanie odbyło się 10 listopada w siedzibie FMA w Elgin w stanie Illinois (niedaleko Chicago). Rejestracja jest otwarta dla uczestnictwa wirtualnego i osobistego. Dowiedz się więcej.
Tube & Pipe Journal stał się pierwszym magazynem poświęconym branży rur metalowych w 1990 roku. Dziś pozostaje jedyną publikacją w Ameryce Północnej poświęconą branży i stał się najbardziej zaufanym źródłem informacji dla profesjonalistów zajmujących się rurami.
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji The FABRICATOR, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie The Tube & Pipe Journal jest teraz w pełni dostępne, zapewniając łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Ciesz się pełnym dostępem do cyfrowej edycji STAMPING Journal, która zawiera najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i nowości branżowe na rynku tłoczenia metali.
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji The Fabricator en Español, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.