Поскольку давление рынка вынуждает производителей труб находить способы повышения производительности при соблюдении строгих стандартов качества, выбор наилучшего метода контроля и системы поддержки важнее, чем когда-либо. Хотя многие производители труб полагаются на окончательный контроль, во многих случаях производители используют тестирование на более ранних стадиях производственного процесса для раннего обнаружения дефектных материалов или процессов. Это не только сокращает брак, но и снижает затраты, связанные с обработкой дефектных материалов.
Многие факторы — тип материала, диаметр, толщина стенки, скорость процесса и метод сварки или формовки трубы — определяют лучший тест. Эти факторы также влияют на выбор характеристик используемого метода контроля.
Вихретоковый контроль (ВТ) используется во многих областях применения труб. Это относительно недорогое испытание, и его можно использовать в тонкостенных трубах, как правило, с толщиной стенки до 0,250 дюйма. Он подходит для магнитных и немагнитных материалов.
Датчики или тестовые катушки делятся на две основные категории: кольцевые и тангенциальные. Окружающие катушки проверяют все поперечное сечение трубы, а тангенциальные катушки проверяют только область сварки.
Катушки с обертыванием обнаруживают дефекты во всей поступающей полосе, а не только в зоне сварки, и они, как правило, более эффективны при контроле размеров менее 2 дюймов в диаметре. Они также терпимы к дрейфу прокладок. Основным недостатком является то, что прохождение поступающей полосы через стан требует дополнительных шагов и особой осторожности при прохождении ее через испытательную катушку.
Тангентные катушки исследуют небольшую часть окружности трубки. В приложениях большого диаметра, используя тангенциальные катушки, а не оберточные катушки, как правило, дает лучшее соотношение сигнал / шум (мера прочности тестового сигнала относительно статического сигнала на заднем плане). Тяжелы. ES и может использоваться для небольших размеров, если положение сварного шва хорошо контролируется.
Катушки любого типа могут проверять наличие прерывистых несплошностей. Проверка дефектов, также известная как проверка пустот или несоответствий, непрерывно сравнивает сварной шов с прилегающей частью основного металла и чувствительна к небольшим изменениям, вызванным несплошностями. Идеально подходит для обнаружения коротких дефектов, таких как точечные отверстия или сварные швы, которые являются основным методом, используемым в большинстве применений прокатного стана.
Второй тест, абсолютный метод, обнаружил подробные дефекты. Эта простейшая форма ET требует от оператора электронной балансировки системы на хороших материалах. Помимо обнаружения общих, непрерывных изменений, он также обнаруживает изменения в толщине стенки.
Использование этих двух методов ET не должно вызывать особых затруднений. Если прибор оборудован, их можно использовать одновременно с одной тестовой катушкой.
Наконец, физическое расположение тестера имеет решающее значение. Такие характеристики, как температура окружающей среды и вибрация мельницы (передаваемая на трубу), могут повлиять на размещение. Размещение тестовой катушки рядом с коробкой для пайки дает оператору немедленную информацию о процессе пайки. Однако могут потребоваться термостойкие датчики или дополнительное охлаждение.однако существует большая вероятность ложных срабатываний, поскольку в этом месте датчик находится ближе к системе отключения, где он с большей вероятностью обнаружит вибрацию во время пиления или резки.
Ультразвуковой контроль (UT) использует импульсы электрической энергии и преобразует их в высокочастотную звуковую энергию. Эти звуковые волны передаются тестируемому материалу через такие среды, как вода или охлаждающая жидкость мельницы. Звук является направленным;Ориентация датчика определяет, ищет ли система дефекты или измеряет толщину стенки. Набор преобразователей может создать контур зоны сварки. Метод УЗ не ограничен толщиной стенки трубы.
Чтобы использовать процесс УЗ в качестве инструмента измерения, оператору необходимо сориентировать преобразователь так, чтобы он был перпендикулярен трубе. Звуковые волны входят в наружный диаметр трубы, отражаются от внутреннего диаметра и возвращаются к преобразователю. Система измеряет время прохождения — время, необходимое звуковой волне для прохождения от наружного диаметра к внутреннему диаметру, — и преобразует это время в измерение толщины. В зависимости от условий проката эта установка может измерять толщину стенки с точностью ± 0,001 дюйма.
Чтобы обнаружить дефекты материала, оператор размещает преобразователь под косым углом. Звуковые волны входят от наружного диаметра, проходят к внутреннему диаметру, отражаются обратно к наружному диаметру и таким образом проходят вдоль стены. Неровность сварки вызывает отражение звуковой волны;он проходит тот же путь обратно к датчику, который преобразует его обратно в электрическую энергию и создает визуальный дисплей, указывающий местонахождение дефекта. Сигнал также проходит через ворота дефекта, которые либо вызывают сигнал тревоги, чтобы уведомить оператора, либо запускают систему окраски, которая отмечает место дефекта.
В УЗ-системах может использоваться один преобразователь (или несколько монокристаллических преобразователей) или преобразователи с фазированной решеткой.
Традиционные UT используют один или несколько монокристаллических преобразователей. Количество датчиков зависит от ожидаемой длины дефекта, скорости линии и других требований к испытаниям.
В УЗК с фазированной решеткой используется несколько элементов преобразователя в корпусе. Система управления электронно управляет звуковыми волнами без изменения положения элементов преобразователя для сканирования области сварки. Система может выполнять различные действия, такие как обнаружение дефектов, измерение толщины стенки и отслеживание изменений в очистке зоны сварки. Эти режимы проверки и измерения могут выполняться практически одновременно.
Третий метод неразрушающего контроля, магнитная утечка (MFL), используется для проверки труб большого диаметра, толстостенных, магнитных труб. Он идеально подходит для применения в нефтегазовой отрасли.
В MFL используется сильное магнитное поле постоянного тока, которое проходит через трубу или стенку трубы. Напряженность магнитного поля приближается к полному насыщению или точке, в которой любое увеличение силы намагничивания не приводит к значительному увеличению плотности магнитного потока. Когда силовые линии магнитного поля сталкиваются с дефектом в материале, возникающее в результате искажение магнитного потока может привести к тому, что он исходит или пузырится с поверхности.
Простой зонд с проволочной обмоткой, пропускаемый через магнитное поле, может обнаруживать такие пузырьки. Как и в случае с другими приложениями магнитной индукции, система требует относительного движения между тестируемым материалом и зондом. Это движение достигается путем вращения узла магнита и зонда по окружности трубки или трубы. Для увеличения скорости обработки в этой установке используются дополнительные зонды (опять же один массив) или несколько массивов.
Вращающийся блок MFL может обнаруживать продольные или поперечные дефекты. Различия заключаются в ориентации намагничивающих структур и конструкции зонда. В обоих случаях фильтр сигналов обрабатывает процесс обнаружения дефектов и различения местоположений внутреннего и наружного диаметров.
MFL похож на ET, и они дополняют друг друга. ET подходит для продуктов с толщиной стенки менее 0,250 дюйма, а MFL используется для продуктов с толщиной стенки больше.
Одним из преимуществ MFL по сравнению с УЗК является его способность обнаруживать неидеальные дефекты. Например, при УЗК можно легко обнаруживать спиральные дефекты. Дефекты в таких наклонных направлениях могут быть обнаружены с помощью УЗК, но требуют определенных настроек для ожидаемого угла.
Заинтересованы в дополнительной информации по этой теме? Ассоциация производителей и производителей (FMA) располагает более подробной информацией. Авторы Фил Майнцингер и Уильям Хоффманн в течение дня предоставят информацию и рекомендации по принципам, вариантам оборудования, настройке и использованию этих процессов. Встреча состоялась 10 ноября в штаб-квартире FMA в Элгине, штат Иллинойс (недалеко от Чикаго). Регистрация открыта для виртуального и личного присутствия. Узнайте больше.
Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Сегодня он остается единственным изданием в Северной Америке, посвященным этой отрасли, и стал самым надежным источником информации для профессионалов в области труб.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The FABRICATOR, легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровое издание The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступно, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный доступ к цифровой версии журнала STAMPING Journal, в котором представлены последние технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The Fabricator en Español вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.