Kako tržišni pritisci prisiljavaju proizvođače cijevi da pronađu načine za povećanje produktivnosti uz pridržavanje strogih standarda kvalitete, odabir najbolje metode inspekcije i sistema podrške važniji je nego ikad. Dok se mnogi proizvođači cijevi oslanjaju na završnu inspekciju, u mnogim slučajevima proizvođači koriste testiranje dalje u proizvodnom procesu kako bi rano otkrili neispravne materijale ili procese. Ovo ne samo da smanjuje otpad, već i smanjuje troškove povezane s rukovanjem neispravnim materijalima. Ovaj pristup u konačnici dovodi do veće profitabilnosti. Iz ovih razloga, dodavanje sistema nerazornog ispitivanja (NDT) u fabriku ima dobar ekonomski smisao.
Mnogi faktori - vrsta materijala, prečnik, debljina zida, brzina procesa i metoda zavarivanja ili oblikovanja cijevi - određuju najbolji test. Ovi faktori također utiču na izbor karakteristika u korištenoj metodi inspekcije.
Ispitivanje vrtložnim strujama (ET) se koristi u mnogim primjenama u cijevima. Ovo je relativno jeftino ispitivanje i može se koristiti u primjenama s tankim stijenkama cijevi, obično debljine stijenke do 0,250 inča. Pogodno je za magnetske i nemagnetske materijale.
Senzori ili ispitne zavojnice spadaju u dvije osnovne kategorije: omotajuće i tangencijalne. Kružne zavojnice ispituju cijeli poprečni presjek cijevi, dok tangencijalne zavojnice ispituju samo zavareno područje.
Omotane zavojnice otkrivaju nedostatke u cijeloj ulaznoj traci, ne samo u zoni zavara, i obično su efikasnije pri ispitivanju veličina manjih od 2 inča u promjeru. Također su tolerantne na pomicanje podloge. Glavni nedostatak je što prolazak ulazne trake kroz mlin zahtijeva dodatne korake i dodatnu pažnju pri prolasku kroz ispitnu zavojnicu. Također, ako ispitna zavojnica čvrsto prianja prema promjeru, neuspješno zavarivanje može uzrokovati pucanje cijevi, oštećujući ispitnu zavojnicu.
Tangentne zavojnice ispituju mali dio obima cijevi. U primjenama s velikim promjerom, korištenje tangencijalnih zavojnica umjesto omotavajućih zavojnica općenito daje bolji omjer signala i šuma (mjera jačine ispitnog signala u odnosu na statički signal u pozadini). Tangentne zavojnice također ne zahtijevaju navoje i lakše ih je kalibrirati izvan tvornice. Nedostatak je što provjeravaju samo zonu zavara. Pogodne su za cijevi velikog promjera i mogu se koristiti za male veličine ako je položaj zavara dobro kontroliran.
Oba tipa zavojnice mogu testirati povremene diskontinuitete. Ispitivanje defekata, poznato i kao ispitivanje praznina ili diskrepancija, kontinuirano upoređuje zavar sa susjednim dijelom osnovnog metala i osjetljivo je na male promjene uzrokovane diskontinuitetima. Idealno za otkrivanje kratkih defekata kao što su rupice ili skokoviti zavari, primarna metoda koja se koristi u većini primjena u valjaonicama.
Drugi test, apsolutna metoda, pronašao je opširne nedostatke. Ovaj najjednostavniji oblik ET-a zahtijeva od operatera da elektronski balansira sistem na dobrim materijalima. Pored pronalaženja općih, kontinuiranih promjena, on također detektuje promjene u debljini zida.
Korištenje ove dvije ET metode ne mora biti posebno problematično. Ako je instrument opremljen, mogu se koristiti istovremeno s jednom ispitnom zavojnicom.
Konačno, fizička lokacija testera je kritična. Karakteristike poput temperature okoline i vibracija mlina (koje se prenose na cijev) mogu utjecati na smještaj. Postavljanje ispitne zavojnice blizu kutije za lemljenje daje operateru neposredne informacije o procesu lemljenja. Međutim, mogu biti potrebni senzori otporni na temperaturu ili dodatno hlađenje. Postavljanje ispitne zavojnice blizu kraja mlina može otkriti nedostatke nastale procesom dimenzioniranja ili oblikovanja; međutim, postoji veća vjerovatnoća lažno pozitivnih rezultata jer ova lokacija približava senzor sistemu za isključivanje, gdje je vjerovatnije da će otkriti vibracije tokom piljenja ili šišanja.
Ultrazvučno ispitivanje (UT) koristi impulse električne energije i pretvara je u visokofrekventnu zvučnu energiju. Ovi zvučni talasi se prenose na materijal koji se testira putem medija kao što su voda ili rashladna tečnost mlina. Zvuk je usmjeren; orijentacija senzora određuje da li sistem traži defekte ili mjeri debljinu zida. Skup pretvarača može stvoriti obris zone zavara. UT metoda nije ograničena debljinom zida cijevi.
Da bi se UT proces koristio kao alat za mjerenje, operater treba orijentirati pretvarač tako da bude okomit na cijev. Zvučni valovi ulaze u vanjski prečnik cijevi, odbijaju se od unutrašnjeg prečnika i vraćaju se u pretvarač. Sistem mjeri vrijeme leta - vrijeme potrebno da zvučni val pređe od vanjskog do unutrašnjeg prečnika - i pretvara to vrijeme u mjeru debljine. Ovisno o uvjetima u mlinu, ovaj sistem može mjeriti debljinu zida s tačnošću od ± 0,001 inča.
Da bi uočio nedostatke materijala, operater postavlja pretvarač pod kosim uglom. Zvučni talasi ulaze iz vanjskog promjera, putuju do unutarnjeg promjera, reflektiraju se natrag do vanjskog promjera i putuju duž zida na taj način. Prekid zavarivanja uzrokuje reflektiranje zvučnog vala; on se istim putem vraća do senzora, koji ga pretvara natrag u električnu energiju i stvara vizualni prikaz koji označava lokaciju defekta. Signal također prolazi kroz otvor za defekte, koji ili aktivira alarm kako bi obavijestio operatera ili aktivira sistem za farbanje koji označava lokaciju defekta.
UT sistemi mogu koristiti jedan pretvarač (ili više pretvarača s jednim kristalom) ili pretvarače s faznim nizom.
Tradicionalni UT uređaji koriste jedan ili više monokristalnih pretvarača. Broj senzora zavisi od očekivane dužine defekta, brzine linije i drugih zahtjeva ispitivanja.
Fazno raspoređeni UT senzori koriste više pretvaračkih elemenata u tijelu. Kontrolni sistem elektronski kontroliše zvučne talase bez ponovnog pozicioniranja pretvaračkih elemenata kako bi skenirao područje zavara. Sistem može obavljati različite aktivnosti, kao što su otkrivanje defekata, mjerenje debljine zida i praćenje promjena u čišćenju zone zavara. Ovi načini inspekcije i mjerenja mogu se izvoditi praktično istovremeno. Važno je napomenuti da pristup fazno raspoređenog senzora može tolerisati određeno odstupanje pri zavarivanju jer senzor može pokriti veću površinu od tradicionalnih senzora sa fiksnim položajem.
Treća NDT metoda, magnetsko curenje (MFL), koristi se za ispitivanje cijevi magnetskog kvaliteta velikog promjera, debelih stijenki. Idealna je za primjene u naftnoj i plinskoj industriji.
MFL-ovi koriste jako jednosmjerno magnetsko polje koje prolazi kroz cijev ili stijenku cijevi. Jačina magnetskog polja približava se punoj zasićenosti, odnosno tački u kojoj bilo kakvo povećanje sile magnetiziranja ne rezultira značajnim povećanjem gustoće magnetskog fluksa. Kada linije magnetskog polja naiđu na defekt u materijalu, rezultirajuće izobličenje magnetskog fluksa može uzrokovati njegovo izbijanje ili stvaranje mjehurića s površine.
Jednostavna sonda od žice koja prođe kroz magnetsko polje može detektovati takve mjehuriće. Kao i kod drugih primjena magnetske indukcije, sistem zahtijeva relativno kretanje između materijala koji se testira i sonde. Ovo kretanje se postiže rotiranjem sklopa magneta i sonde oko obima cijevi. Da bi se povećala brzina obrade, ova postavka koristi dodatne sonde (opet jedan niz) ili više nizova.
Rotirajuća MFL jedinica može detektovati uzdužne ili poprečne defekte. Razlike leže u orijentaciji magnetizirajućih struktura i dizajnu sonde. U oba slučaja, signalni filter obrađuje proces detekcije defekata i razlikovanja ID i OD lokacija.
MFL je sličan ET-u i njih dva se međusobno dopunjuju. ET je pogodan za proizvode s debljinom stijenke manjom od 0,250 inča, dok se MFL koristi za proizvode s debljinom stijenke većom od toga.
Jedna prednost MFL-a u odnosu na UT je njegova sposobnost detekcije nedostataka koji nisu idealni. Na primjer, MFL može lako detektovati spiralne nedostatke. Defekti u takvim kosim smjerovima mogu se detektovati UT-om, ali zahtijevaju specifična podešavanja za očekivani ugao.
Zanimaju vas dodatne informacije o ovoj temi? Udruženje proizvođača i proizvođača (FMA) ima više informacija. Autori Phil Meinczinger i William Hoffmann pružit će cjelodnevni program informacija i smjernica o principima, opcijama opreme, postavljanju i korištenju ovih procesa. Sastanak je održan 10. novembra u sjedištu FMA u Elginu, Illinois (blizu Chicaga). Registracija je otvorena za virtualno i lično prisustvo. Saznajte više.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.