Como as pressões do mercado forçam os fabricantes de tubos a encontrar maneiras de aumentar a produtividade ao mesmo tempo em que cumprem rígidos padrões de qualidade, a escolha do melhor método de inspeção e sistema de suporte é mais importante do que nunca. Embora muitos produtores de tubos confiem na inspeção final, em muitos casos os fabricantes usam testes mais avançados no processo de fabricação para detectar materiais ou processos defeituosos antecipadamente.
Muitos fatores - tipo de material, diâmetro, espessura da parede, velocidade do processo e método de soldagem ou formação do tubo - determinam o melhor teste. Esses fatores também influenciam a escolha dos recursos no método de inspeção usado.
O teste de corrente parasita (ET) é usado em muitas aplicações de tubos. Este é um teste de custo relativamente baixo e pode ser usado em aplicações de tubos de parede fina, normalmente até 0,250 polegada de espessura de parede. É adequado para materiais magnéticos e não magnéticos.
Sensores ou bobinas de teste se enquadram em duas categorias básicas: envolventes e tangenciais. As bobinas envolventes inspecionam toda a seção transversal do tubo, enquanto as bobinas tangenciais inspecionam apenas a área soldada.
As bobinas envolventes detectam defeitos em toda a tira de entrada, não apenas na zona de solda, e tendem a ser mais eficazes ao testar tamanhos menores que 2 polegadas de diâmetro. Elas também são tolerantes ao desvio do pad. Uma grande desvantagem é que passar a tira de entrada pelo moinho requer etapas extras e cuidado extra para passá-la pela bobina de teste.
As bobinas tangentes examinam uma pequena porção da circunferência do tubo.Em aplicações de grande diâmetro, usar bobinas tangenciais em vez de bobinas envolventes geralmente produz uma melhor relação sinal-ruído (uma medida da força do sinal de teste em relação a um sinal estático no fundo).As bobinas tangentes também não requerem roscas e são mais fáceis de calibrar fora da fábrica.
Qualquer tipo de bobina pode testar descontinuidades intermitentes. O teste de defeito, também conhecido como teste de vazio ou discrepância, compara continuamente a solda a uma porção adjacente do metal base e é sensível a pequenas alterações causadas por descontinuidades.
O segundo teste, o método absoluto, encontrou falhas detalhadas. Essa forma mais simples de ET requer que o operador balance eletronicamente o sistema em bons materiais. Além de encontrar mudanças gerais e contínuas, ele também detecta mudanças na espessura da parede.
Usar esses dois métodos ET não precisa ser particularmente problemático. Se o instrumento estiver equipado, eles podem ser usados ​​simultaneamente com uma única bobina de teste.
Finalmente, a localização física do testador é crítica.Características como temperatura ambiente e vibração do moinho (transmitida ao tubo) podem afetar o posicionamento.Colocar a bobina de teste perto da caixa de solda dá ao operador informações imediatas sobre o processo de soldagem.No entanto, sensores resistentes à temperatura ou resfriamento adicional podem ser necessários.Colocar a bobina de teste perto da extremidade do moinho pode detectar defeitos introduzidos pelo processo de dimensionamento ou modelagem;no entanto, há uma chance maior de falsos positivos porque esse local aproxima o sensor do sistema de corte, onde é mais provável detectar a vibração durante o corte ou corte.
O teste ultrassônico (UT) usa pulsos de energia elétrica e os converte em energia sonora de alta frequência. Essas ondas sonoras são transmitidas ao material sob teste por meio de meios como água ou refrigerante de moinho. O som é direcional;a orientação do sensor determina se o sistema está procurando por defeitos ou medindo a espessura da parede. Um conjunto de transdutores pode criar o contorno da zona de solda. O método UT não é limitado pela espessura da parede do tubo.
Para usar o processo UT como uma ferramenta de medição, o operador precisa orientar o transdutor de modo que fique perpendicular ao tubo. As ondas sonoras entram no OD para o tubo, rebatem no ID e retornam ao transdutor.
Para detectar defeitos de material, o operador posiciona o transdutor em um ângulo oblíquo. As ondas sonoras entram do OD, viajam para o ID, refletem de volta para o OD e viajam ao longo da parede dessa maneira. A descontinuidade da soldagem faz com que a onda sonora seja refletida;ele segue o mesmo caminho de volta ao sensor, que a converte de volta em energia elétrica e cria uma exibição visual que indica a localização do defeito. O sinal também passa pelo portão de defeito, que aciona um alarme para notificar o operador ou aciona um sistema de pintura que marca o local do defeito.
Os sistemas UT podem usar um único transdutor (ou vários transdutores de cristal único) ou transdutores phased array.
Os UTs tradicionais usam um ou mais transdutores de cristal único. O número de sensores depende do comprimento esperado do defeito, velocidade da linha e outros requisitos de teste.
Os UTs Phased Array usam vários elementos transdutores em um corpo. O sistema de controle controla eletronicamente as ondas sonoras sem reposicionar os elementos transdutores para escanear a área de solda. O sistema pode executar uma variedade de atividades, como detectar defeitos, medir a espessura da parede e monitorar mudanças na limpeza da zona de solda.
Um terceiro método NDT, Vazamento Magnético (MFL), é usado para inspecionar tubos de grau magnético de grande diâmetro e paredes espessas. É ideal para aplicações de petróleo e gás.
Os MFLs usam um forte campo magnético DC que passa através de um tubo ou parede do tubo. A intensidade do campo magnético se aproxima da saturação total, ou o ponto em que qualquer aumento na força de magnetização não resulta em um aumento significativo na densidade do fluxo magnético. Quando as linhas do campo magnético encontram um defeito no material, a distorção resultante do fluxo magnético pode fazer com que ele emane ou borbulhe da superfície.
Uma simples sonda de fio enrolada passada por um campo magnético pode detectar essas bolhas. Como é o caso de outras aplicações de indução magnética, o sistema requer movimento relativo entre o material em teste e a sonda. Esse movimento é obtido girando o ímã e o conjunto da sonda em torno da circunferência do tubo ou cano. Para aumentar a velocidade de processamento, essa configuração usa sondas adicionais (novamente uma matriz) ou várias matrizes.
A unidade rotativa MFL pode detectar defeitos longitudinais ou transversais. As diferenças estão na orientação das estruturas de magnetização e no projeto da sonda. Em ambos os casos, o filtro de sinal lida com o processo de detecção de defeitos e distinção entre locais ID e OD.
O MFL é semelhante ao ET e os dois se complementam. O ET é adequado para produtos com espessuras de parede inferiores a 0,250 polegada, enquanto o MFL é usado para produtos com espessuras de parede maiores que isso.
Uma vantagem do MFL sobre o UT é sua capacidade de detectar defeitos abaixo do ideal. Por exemplo, o MFL pode detectar facilmente defeitos helicoidais. Defeitos nessas direções oblíquas podem ser detectados pelo UT, mas requerem configurações específicas para o ângulo esperado.
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