Da markedspresset tvinger rørproducenter til at finde måder at øge produktiviteten på, samtidig med at de overholder strenge kvalitetsstandarder, er det vigtigere end nogensinde at vælge den bedste inspektionsmetode og det bedste supportsystem. Mens mange rørproducenter er afhængige af slutinspektion, bruger producenterne i mange tilfælde test længere opstrøms i fremstillingsprocessen for at opdage defekte materialer eller processer tidligt. Dette reducerer ikke kun spild, men det reducerer også omkostningerne forbundet med håndtering af defekte materialer. Denne tilgang resulterer i sidste ende i højere rentabilitet. Af disse grunde giver det god økonomisk mening at tilføje et ikke-destruktivt testsystem (NDT) til en fabrik.
Mange faktorer – materialetype, diameter, vægtykkelse, proceshastighed og metode til svejsning eller formning af røret – bestemmer den bedste test. Disse faktorer påvirker også valget af funktioner i den anvendte inspektionsmetode.
Hvirvelstrømsprøvning (ET) bruges i mange rørapplikationer. Dette er en relativt billig test og kan bruges i tyndvæggede rørapplikationer, typisk op til 0,250 tommer vægtykkelse. Den er velegnet til magnetiske og ikke-magnetiske materialer.
Sensorer eller testspoler falder i to grundlæggende kategorier: omsluttende og tangentiale. Omkredsende spoler inspicerer hele rørets tværsnit, mens tangentiale spoler kun inspicerer det svejsede område.
Wrap-around-spoler registrerer defekter i hele den indkommende strimmel, ikke kun i svejsezonen, og de har en tendens til at være mere effektive ved test af størrelser mindre end 2 tommer i diameter. De er også tolerante over for pudedrift. En væsentlig ulempe er, at det kræver ekstra trin og ekstra omhu at føre den indkommende strimmel gennem fræseren for at føre den gennem testspolen. Hvis testspolen passer tæt til diameteren, kan en mislykket svejsning også få røret til at springe op og beskadige testspolen.
Tangentspoler undersøger en lille del af rørets omkreds. I applikationer med stor diameter giver brugen af ​​tangentielle spoler i stedet for wraparound-spoler generelt et bedre signal-støj-forhold (et mål for styrken af ​​testsignalet i forhold til et statisk signal i baggrunden). Tangentspoler kræver heller ikke gevind og er lettere at kalibrere uden for fræseren. Ulempen er, at de kun kontrollerer svejsezonen. Det er egnet til rør med stor diameter og kan bruges til små størrelser, hvis svejsepositionen er godt kontrolleret.
Begge spoletyper kan teste for intermitterende diskontinuiteter. Defektprøvning, også kendt som hulrums- eller diskrepansprøvning, sammenligner kontinuerligt svejsningen med en tilstødende del af basismetallet og er følsom over for små ændringer forårsaget af diskontinuiteter. Ideel til at detektere korte defekter såsom små huller eller springsvejsninger, den primære metode, der anvendes i de fleste valseværksapplikationer.
Den anden test, den absolutte metode, fandt detaljerede fejl. Denne enkleste form for ET kræver, at operatøren elektronisk afbalancerer systemet på gode materialer. Ud over at finde generelle, kontinuerlige ændringer registrerer den også ændringer i vægtykkelse.
Det behøver ikke at være særligt besværligt at bruge disse to ET-metoder. Hvis instrumentet er udstyret med det, kan de bruges samtidigt med en enkelt testspole.
Endelig er testapparatets fysiske placering afgørende. Egenskaber som omgivelsestemperatur og fræsningsvibrationer (overført til røret) kan påvirke placeringen. Placering af testspolen tæt på loddeboksen giver operatøren øjeblikkelig information om loddeprocessen. Temperaturbestandige sensorer eller yderligere køling kan dog være påkrævet. Placering af testspolen tæt på enden af ​​fræseren kan detektere defekter, der er introduceret af størrelses- eller formningsprocessen; der er dog større risiko for falske positiver, fordi denne placering bringer sensoren tættere på afskæringssystemet, hvor den er mere tilbøjelig til at detektere vibrationer under savning eller klipning.
Ultralydstestning (UT) bruger pulser af elektrisk energi og omdanner den til højfrekvent lydenergi. Disse lydbølger transmitteres til det materiale, der testes, gennem medier som vand eller møllekølevæske. Lyd er retningsbestemt; sensorens orientering bestemmer, om systemet leder efter defekter eller måler vægtykkelse. Et sæt transducere kan skabe omridset af svejsezonen. UT-metoden er ikke begrænset af rørets vægtykkelse.
For at bruge UT-processen som et måleværktøj skal operatøren orientere transduceren, så den er vinkelret på røret. Lydbølger trænger ind i den ydre diameter (OD) til røret, reflekteres fra den indre diameter og vender tilbage til transduceren. Systemet måler time-of-flight - den tid det tager for en lydbølge at bevæge sig fra den ydre diameter til den indre diameter - og konverterer tiden til en tykkelsesmåling. Afhængigt af mølleforholdene kan denne opsætning måle vægtykkelse med en nøjagtighed på ± 0,001 tommer.
For at finde materialefejl placerer operatøren transduceren i en skrå vinkel. Lydbølger kommer ind fra den ydre diameter, bevæger sig til den indre diameter, reflekteres tilbage til den ydre diameter og bevæger sig langs væggen på den måde. Svejsediskontinuiteten får lydbølgen til at reflekteres; den tager den samme vej tilbage til sensoren, som omdanner den tilbage til elektrisk energi og skaber et visuelt display, der angiver defektens placering. Signalet passerer også gennem defektporten, som enten udløser en alarm for at underrette operatøren eller udløser et malingssystem, der markerer defektens placering.
UT-systemer kan bruge en enkelt transducer (eller flere enkeltkrystaltransducere) eller fasede array-transducere.
Traditionelle UT'er bruger en eller flere enkeltkrystaltransducere. Antallet af sensorer afhænger af den forventede defektlængde, linjehastighed og andre testkrav.
Fasede array-UT'er bruger flere transducerelementer i et hus. Styresystemet styrer elektronisk lydbølgerne uden at skulle flytte transducerelementerne for at scanne svejseområdet. Systemet kan udføre en række forskellige aktiviteter, såsom at detektere defekter, måle vægtykkelse og overvåge ændringer i rengøring af svejsezonen. Disse inspektions- og måletilstande kan udføres stort set samtidigt. Det er vigtigt at bemærke, at faset array-tilgangen kan tolerere en vis svejsedrift, fordi arrayet kan dække et større område end traditionelle sensorer med fast position.
En tredje NDT-metode, magnetisk lækage (MFL), bruges til at inspicere rør med stor diameter, tykvæggede magnetiske rør. Den er ideel til olie- og gasapplikationer.
MFL'er bruger et stærkt DC-magnetfelt, der passerer gennem et rør eller en rørvæg. Magnetfeltstyrken nærmer sig fuld mætning, eller det punkt, hvor enhver stigning i magnetiseringskraften ikke resulterer i en signifikant stigning i den magnetiske fluxtæthed. Når magnetiske feltlinjer støder på en defekt i materialet, kan den resulterende forvrængning af den magnetiske flux få den til at udsende eller boble fra overfladen.
En simpel trådviklet sonde, der føres gennem et magnetfelt, kan detektere sådanne bobler. Som det er tilfældet med andre magnetiske induktionsapplikationer, kræver systemet relativ bevægelse mellem det materiale, der testes, og sonden. Denne bevægelse opnås ved at rotere magnet- og sondeenheden rundt om rørets omkreds. For at øge behandlingshastigheden bruger denne opsætning yderligere sonder (igen ét array) eller flere arrays.
Den roterende MFL-enhed kan detektere langsgående eller tværgående defekter. Forskellene ligger i orienteringen af ​​magnetiseringsstrukturerne og probens design. I begge tilfælde håndterer signalfilteret processen med at detektere defekter og skelne mellem ID- og OD-placeringer.
MFL ligner ET, og de to komplementerer hinanden. ET er egnet til produkter med vægtykkelser på mindre end 0,250 tommer, mens MFL bruges til produkter med vægtykkelser større end dette.
En fordel ved MFL i forhold til UT er dens evne til at detektere mindre ideelle defekter. For eksempel kan MFL nemt detektere spiralformede defekter. Defekter i sådanne skrå retninger kan detekteres af UT, men kræver specifikke indstillinger for den forventede vinkel.
Interesseret i mere information om dette emne? Manufacturers and Manufacturers Association (FMA) har mere. Forfatterne Phil Meinczinger og William Hoffmann vil give en hel dag med information og vejledning om principper, udstyrsmuligheder, opsætning og brug af disse processer. Mødet blev afholdt den 10. november på FMAs hovedkvarter i Elgin, Illinois (nær Chicago). Tilmelding er åben for virtuel og personlig deltagelse. Få mere at vide.
Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til metalrørsindustrien i 1990. I dag er det stadig den eneste publikation i Nordamerika dedikeret til industrien og er blevet den mest pålidelige informationskilde for rørfagfolk.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The FABRICATOR, nem adgang til værdifulde ressourcer i branchen.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Få fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som leverer de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og branchenyheder til markedet for metalprægning.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The Fabricator på spansk, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.