Keďže trhový tlak núti výrobcov rúr hľadať spôsoby, ako zvýšiť produktivitu a zároveň dodržiavať prísne normy kvality, výber najlepšej metódy kontroly a podporného systému je dôležitejší ako kedykoľvek predtým. Zatiaľ čo mnohí výrobcovia rúr sa spoliehajú na konečnú kontrolu, v mnohých prípadoch výrobcovia používajú testovanie v ďalších fázach výrobného procesu na včasné odhalenie chybných materiálov alebo procesov. To nielenže znižuje množstvo odpadu, ale tiež znižuje náklady spojené s manipuláciou s chybnými materiálmi. Tento prístup sa v konečnom dôsledku premieta do vyššej ziskovosti. Z týchto dôvodov má pridanie systému nedeštruktívneho testovania (NDT) do továrne dobrý ekonomický zmysel.
Najlepšiu skúšku určuje mnoho faktorov – typ materiálu, priemer, hrúbka steny, rýchlosť procesu a spôsob zvárania alebo tvarovania rúry. Tieto faktory tiež ovplyvňujú výber prvkov v použitej metóde kontroly.
Skúška vírivými prúdmi (ET) sa používa v mnohých aplikáciách s potrubiami. Ide o relatívne lacný test, ktorý možno použiť v aplikáciách s tenkými stenami potrubí, zvyčajne s hrúbkou steny do 0,250 palca. Je vhodný pre magnetické aj nemagnetické materiály.
Snímače alebo testovacie cievky sa delia do dvoch základných kategórií: obopínacie a tangenciálne. Obopínacie cievky kontrolujú celý prierez rúry, zatiaľ čo tangenciálne cievky kontrolujú iba zvarovú oblasť.
Ovinuté cievky detekujú defekty v celom prichádzajúcom páse, nielen v zvarovej zóne, a bývajú účinnejšie pri testovaní rozmerov menších ako 2 palce v priemere. Sú tiež tolerantné k posunu vankúšika. Hlavnou nevýhodou je, že prechod prichádzajúceho pásu cez valcovač vyžaduje ďalšie kroky a mimoriadnu opatrnosť pri jeho prechode cez testovaciu cievku. Ak je testovacia cievka tesne priliehajúca k priemeru, neúspešný zvar môže spôsobiť prasknutie trubice a poškodenie testovacej cievky.
Tangenciálne cievky skúmajú malú časť obvodu rúry. Pri aplikáciách s veľkým priemerom sa použitím tangenciálnych cievok namiesto ovíjacích cievok vo všeobecnosti dosiahne lepší pomer signálu k šumu (miera sily testovacieho signálu v porovnaní so statickým signálom v pozadí). Tangenciálne cievky tiež nevyžadujú závity a ľahšie sa kalibrujú mimo valcovne. Nevýhodou je, že kontrolujú iba zvarovú zónu. Sú vhodné pre rúry s veľkým priemerom a možno ich použiť aj pre malé rozmery, ak je poloha zvaru dobre kontrolovaná.
Obidva typy cievok dokážu testovať prerušované diskontinuity. Testovanie defektov, známe aj ako testovanie dutín alebo diskrepancií, kontinuálne porovnáva zvar so susednou časťou základného kovu a je citlivé na malé zmeny spôsobené diskontinuitami. Ideálne na detekciu krátkych defektov, ako sú dierky alebo skokové zvary, čo je primárna metóda používaná vo väčšine aplikácií valcovní.
Druhý test, absolútna metóda, zistil rozsiahle nedostatky. Táto najjednoduchšia forma ET vyžaduje, aby operátor elektronicky vyvážil systém na kvalitných materiáloch. Okrem zisťovania všeobecných, kontinuálnych zmien detekuje aj zmeny v hrúbke steny.
Použitie týchto dvoch metód ET nemusí byť nijako zvlášť problematické. Ak je prístroj nimi vybavený, možno ich použiť súčasne s jednou testovacou cievkou.
Nakoniec je kritické aj fyzické umiestnenie testera. Charakteristiky, ako je teplota okolia a vibrácie mlyna (prenášané do trubice), môžu ovplyvniť umiestnenie. Umiestnenie testovacej cievky blízko spájkovacej skrinky poskytuje operátorovi okamžité informácie o procese spájkovania. Môžu však byť potrebné teplotne odolné senzory alebo dodatočné chladenie. Umiestnenie testovacej cievky blízko konca mlyna môže odhaliť chyby spôsobené procesom dimenzovania alebo tvarovania; existuje však väčšia pravdepodobnosť falošne pozitívnych výsledkov, pretože toto umiestnenie priblíži senzor k oddeľovaciemu systému, kde je pravdepodobnejšie, že detekuje vibrácie počas pílenia alebo strihania.
Ultrazvukové testovanie (UT) využíva impulzy elektrickej energie a premieňa ju na vysokofrekvenčnú zvukovú energiu. Tieto zvukové vlny sa prenášajú do testovaného materiálu prostredníctvom médií, ako je voda alebo chladiaca kvapalina mlyna. Zvuk je smerový; orientácia senzora určuje, či systém hľadá defekty alebo meria hrúbku steny. Sada prevodníkov dokáže vytvoriť obrys zvarovej zóny. Metóda UT nie je obmedzená hrúbkou steny rúry.
Aby bolo možné použiť proces UT ako merací nástroj, operátor musí orientovať prevodník tak, aby bol kolmý na trubicu. Zvukové vlny vstupujú do vonkajšej strany trubice, odrážajú sa od vnútornej strany a vracajú sa do prevodníka. Systém meria čas letu – čas, ktorý trvá, kým sa zvuková vlna dostane z vonkajšej strany na vnútornú stranu – a premieňa tento čas na meranie hrúbky. V závislosti od podmienok valcovania dokáže toto nastavenie merať hrúbku steny s presnosťou ± 0,001 palca.
Na zistenie materiálových defektov operátor umiestni prevodník pod šikmým uhlom. Zvukové vlny vstupujú z vonkajšieho prierezu, prechádzajú do vnútorného prierezu, odrážajú sa späť do vonkajšieho prierezu a týmto smerom sa šíria pozdĺž steny. Prerušenie zvárania spôsobuje odraz zvukovej vlny; tá sa vracia po rovnakej ceste späť k senzoru, ktorý ju premieňa späť na elektrickú energiu a vytvára vizuálny displej, ktorý indikuje umiestnenie defektu. Signál tiež prechádza cez detekčnú bránu defektov, ktorá buď spustí alarm, ktorý upozorní operátora, alebo spustí systém nanášania farby, ktorý označí umiestnenie defektu.
Systémy UT môžu používať jeden menič (alebo viacero meničov s jedným kryštálom) alebo meniče s fázovaným poľom.
Tradičné UT používajú jeden alebo viac monokryštálových prevodníkov. Počet senzorov závisí od očakávanej dĺžky defektu, rýchlosti linky a ďalších testovacích požiadaviek.
Fázované sústavy UT používajú v telese viacero meničov. Riadiaci systém elektronicky riadi zvukové vlny bez zmeny polohy meničov, aby skenoval oblasť zvaru. Systém dokáže vykonávať rôzne činnosti, ako je detekcia defektov, meranie hrúbky steny a monitorovanie zmien v čistení zvarovej zóny. Tieto režimy kontroly a merania je možné vykonávať v podstate súčasne. Dôležité je, že fázovaný prístup toleruje určitý posun zvárania, pretože sústava dokáže pokryť väčšiu plochu ako tradičné senzory s pevnou polohou.
Tretia metóda NDT, magnetická kontrola úniku (MFL), sa používa na kontrolu potrubí s veľkým priemerom, hrubými stenami a magnetickou kvalitou. Je ideálna pre aplikácie v ropnom a plynárenskom priemysle.
MFL používajú silné jednosmerné magnetické pole, ktoré prechádza cez trubicu alebo stenu trubice. Intenzita magnetického poľa sa blíži k úplnej saturácii alebo bodu, v ktorom akékoľvek zvýšenie magnetizačnej sily nevedie k významnému zvýšeniu hustoty magnetického toku. Keď siločiary magnetického poľa narazia na chybu v materiáli, výsledné skreslenie magnetického toku môže spôsobiť jeho vyžarovanie alebo bublinky z povrchu.
Jednoduchá drôtová sonda prechádzajúca magnetickým poľom dokáže takéto bubliny detekovať. Rovnako ako v prípade iných aplikácií magnetickej indukcie, systém vyžaduje relatívny pohyb medzi testovaným materiálom a sondou. Tento pohyb sa dosahuje otáčaním zostavy magnetu a sondy po obvode trubice alebo potrubia. Na zvýšenie rýchlosti spracovania toto nastavenie používa ďalšie sondy (opäť jedno pole) alebo viacero polí.
Rotačná jednotka MFL dokáže detekovať pozdĺžne alebo priečne defekty. Rozdiely spočívajú v orientácii magnetizačných štruktúr a konštrukcii sondy. V oboch prípadoch signálový filter zabezpečuje proces detekcie defektov a rozlišuje medzi polohami vnútorného a vonkajšieho priemeru.
MFL je podobný ET a tieto dva sa navzájom dopĺňajú. ET je vhodný pre výrobky s hrúbkou steny menšou ako 0,250 palca, zatiaľ čo MFL sa používa pre výrobky s hrúbkou steny väčšou.
Jednou z výhod MFL oproti UT je jeho schopnosť detekovať menej než ideálne defekty. Napríklad MFL dokáže ľahko detekovať špirálové defekty. Defekty v takýchto šikmých smeroch je možné detegovať pomocou UT, ale vyžadujú si špecifické nastavenia pre očakávaný uhol.
Máte záujem o viac informácií o tejto téme? Viac informácií má Združenie výrobcov a výrobcov (FMA). Autori Phil Meinczinger a William Hoffmann poskytnú celodenný program informácií a usmernení o princípoch, možnostiach zariadení, nastavení a používaní týchto procesov. Stretnutie sa konalo 10. novembra v sídle FMA v Elgine v štáte Illinois (neďaleko Chicaga). Registrácia je otvorená pre virtuálnu aj osobnú účasť. Zistite viac.
Časopis Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným odvetviu kovových potrubí. Dnes zostáva jedinou publikáciou v Severnej Amerike venovanou tomuto odvetviu a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov v oblasti potrubí.
Teraz s plným prístupom k digitálnej edícii časopisu The FABRICATOR máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne dostupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Využite plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu časopisu The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.