Оскільки тиск ринку змушує виробників труб шукати способи підвищити продуктивність, дотримуючись суворих стандартів якості, вибір найкращого методу перевірки та системи підтримки є більш важливим, ніж будь-коли. Хоча багато виробників труб покладаються на кінцеву перевірку, у багатьох випадках виробники використовують тестування на наступних етапах виробничого процесу, щоб завчасно виявити дефектні матеріали або процеси. Це не тільки зменшує кількість браку, але й зменшує витрати, пов’язані з поводженням з дефектними матеріалами. З цих причин додавання системи неруйнівного контролю (NDT) на фабрику має економічний сенс.
Багато факторів — тип матеріалу, діаметр, товщина стінки, швидкість процесу та спосіб зварювання або формування труби — визначають найкращий тест. Ці фактори також впливають на вибір характеристик використовуваного методу контролю.
Випробування вихровими струмами (ET) використовується в багатьох трубах. Це відносно недорогий тест, який можна використовувати для труб із тонкими стінками, зазвичай із товщиною стінки до 0,250 дюйма. Він підходить для магнітних і немагнітних матеріалів.
Датчики або тестові котушки поділяються на дві основні категорії: обертові та тангенціальні. Окружні котушки перевіряють весь поперечний переріз труби, тоді як тангенціальні котушки перевіряють лише зону зварювання.
Обгортаючі котушки виявляють дефекти у всій вхідній смузі, а не лише в зоні зварювання, і вони, як правило, ефективніші під час тестування розмірів менше 2 дюймів у діаметрі. Вони також стійкі до дрейфу прокладки. Основним недоліком є ​​те, що проходження вхідної смуги через стан вимагає додаткових кроків і особливої ​​обережності, щоб пропустити її через тестову котушку. Крім того, якщо тестова котушка щільно підходить до діаметру, невдалий зварний шов може спричинити трубка розкриється, пошкодивши тестову котушку.
Дотичні котушки досліджують невелику частину окружності труби. У додатках із великим діаметром використання тангенціальних котушок, а не обертових котушок, як правило, дає краще співвідношення сигнал/шум (міра потужності тестового сигналу відносно статичного сигналу у фоновому режимі). Дотичні котушки також не потребують різьблення, їх легше калібрувати поза млином. Недоліком є ​​те, що вони перевіряють лише зону зварювання. Вони підходять для труб великого діаметру. s і може використовуватися для невеликих розмірів, якщо положення зварного шва добре контролюється.
Будь-який тип котушки можна перевіряти на періодичні розриви. Випробування на дефекти, також відоме як тестування на порожнечі або на невідповідність, безперервно порівнює зварний шов із сусідньою частиною основного металу та чутливе до невеликих змін, викликаних розривами. Ідеально підходить для виявлення коротких дефектів, таких як точкові отвори або зварні шви, що стрибають, основний метод, який використовується в більшості застосувань прокатних станів.
Другий тест, абсолютний метод, виявив багатослівні недоліки. Ця найпростіша форма ET вимагає від оператора електронного балансування системи на якісних матеріалах. Окрім пошуку загальних безперервних змін, він також виявляє зміни товщини стінок.
Використання цих двох методів ET не повинно бути особливо складним. Якщо прилад обладнано, їх можна використовувати одночасно з однією тестовою котушкою.
Нарешті, фізичне розташування тестера має вирішальне значення. Такі характеристики, як температура навколишнього середовища та вібрація млина (передана на трубку), можуть впливати на розміщення. Розміщення тестової котушки поблизу паяльного ящика дає оператору негайну інформацію про процес пайки. Однак можуть знадобитися термостійкі датчики або додаткове охолодження. Розміщення тестової котушки близько до кінця млина може виявити дефекти, внесені процесом калібрування або формування;однак існує більша ймовірність помилкових спрацьовувань, оскільки це розташування наближає датчик до системи відсікання, де більша ймовірність виявлення вібрації під час пиляння чи різання.
Ультразвукове випробування (УЗ) використовує імпульси електричної енергії та перетворює їх у високочастотну звукову енергію. Ці звукові хвилі передаються до досліджуваного матеріалу через такі середовища, як вода чи охолоджувач млина. Звук є спрямованим;орієнтація датчика визначає, чи система шукає дефекти, чи вимірює товщину стінки. Набір перетворювачів може створити контур зони зварювання. Метод УЗ не обмежується товщиною стінки труби.
Щоб використовувати процес УЗ як інструмент вимірювання, оператору потрібно орієнтувати перетворювач так, щоб він був перпендикулярний до труби. Звукові хвилі входять через зовнішній діаметр труби, відбиваються від внутрішнього діаметра та повертаються до датчика. Система вимірює час прольоту — час, необхідний для проходження звукової хвилі від зовнішнього діаметра до внутрішнього — і перетворює цей час у вимірювання товщини. Залежно від умов фрези ця установка може з точністю вимірювати товщину стінки. ± 0,001 дюйма.
Щоб виявити дефекти матеріалу, оператор розташовує перетворювач під косим кутом. Звукові хвилі надходять від зовнішнього діаметра, проходять до внутрішнього діаметра, відбиваються назад до зовнішнього діаметра та рухаються вздовж стіни таким чином. Розрив зварювання викликає відбиття звукової хвилі;він проходить той самий шлях назад до датчика, який перетворює його назад в електричну енергію та створює візуальне відображення, яке вказує на місце дефекту. Сигнал також проходить через ворота дефекту, який або запускає сигнал тривоги, щоб сповістити оператора, або запускає систему фарби, яка позначає місце дефекту.
Системи UT можуть використовувати один датчик (або кілька монокристалів) або перетворювачі з фазованою решіткою.
Традиційні UT використовують один або кілька монокристалічних перетворювачів. Кількість датчиків залежить від очікуваної довжини дефекту, швидкості лінії та інших вимог до тестування.
UT з фазованою решіткою використовує кілька елементів перетворювача в корпусі. Система керування електронним способом контролює звукові хвилі без зміни положення елементів перетворювача для сканування зони зварювання. Система може виконувати різноманітні дії, такі як виявлення дефектів, вимірювання товщини стінки та моніторинг змін у очищенні зони зварювання. Ці режими перевірки та вимірювання можна виконувати практично одночасно. Важливо, що підхід із фазованою решіткою може допускати деякі зварювання. дрейф, оскільки масив може покривати більшу площу, ніж традиційні датчики з фіксованим положенням.
Третій метод НК, магнітний витік (MFL), використовується для перевірки товстостінних труб великого діаметру магнітного класу. Він ідеально підходить для нафтових і газових застосувань.
MFL використовує сильне магнітне поле постійного струму, яке проходить через трубу або стінку труби. Напруженість магнітного поля наближається до повного насичення або точки, у якій будь-яке збільшення сили намагнічування не призводить до значного збільшення щільності магнітного потоку. Коли лінії магнітного поля стикаються з дефектом у матеріалі, викривлення магнітного потоку може спричинити його витікання або витікання з поверхні.
Простий дротяний зонд, пропущений крізь магнітне поле, може виявити такі бульбашки. Як і у випадку з іншими застосуваннями магнітної індукції, система вимагає відносного руху між досліджуваним матеріалом і зондом. Цей рух досягається обертанням магніту та зонда в зборі по колу труби. Щоб збільшити швидкість обробки, у цій установці використовуються додаткові зонди (знову один масив) або кілька масивів.
Обертовий модуль MFL може виявляти поздовжні або поперечні дефекти. Відмінності полягають в орієнтації намагнічуючих структур і конструкції зонда. В обох випадках фільтр сигналу обробляє процес виявлення дефектів і розрізняє розташування ID і OD.
MFL схожий на ET, і вони доповнюють один одного. ET підходить для виробів із товщиною стінок менше 0,250 дюйма, тоді як MFL використовується для виробів із товщиною стінок, що перевищує цю.
Однією з переваг MFL над UT є його здатність виявляти неідеальні дефекти. Наприклад, MFL може легко виявляти гвинтові дефекти. Дефекти в таких похилих напрямках можуть бути виявлені за допомогою UT, але вимагають спеціальних налаштувань для очікуваного кута.
Зацікавлена ​​у додатковій інформації на цю тему? Асоціація виробників та виробників (FMA) має більше. Атамори Філ Мінчінгер та Вільям Гофманн нададуть цілий день інформації та рекомендацій щодо принципів, варіантів обладнання, налаштування та використання цих процесів.
Tube & Pipe Journal став першим журналом, присвяченим обслуговуванню трубної промисловості у 1990 році. Сьогодні він залишається єдиним виданням у Північній Америці, присвяченим галузі, і став найбільш надійним джерелом інформації для трубних професіоналів.
Тепер із повним доступом до цифрової версії The FABRICATOR, легким доступом до цінних галузевих ресурсів.
Цифрове видання The Tube & Pipe Journal тепер повністю доступне, що забезпечує легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Насолоджуйтеся повним доступом до цифрового видання журналу STAMPING Journal, який містить останні технологічні досягнення, найкращі практики та галузеві новини для ринку металевого штампування.
Тепер із повним доступом до цифрового видання The Fabricator en Español, легким доступом до цінних галузевих ресурсів.