Markkinapaineet pakottavat putkivalmistajat löytämään tapoja lisätä tuottavuutta samalla, kun noudatetaan tiukkoja laatustandardeja, joten parhaan tarkastusmenetelmän ja tukijärjestelmän valinta on tärkeämpää kuin koskaan. Vaikka monet putkivalmistajat luottavat lopputarkastukseen, monissa tapauksissa valmistajat käyttävät testausta valmistusprosessin alkuvaiheessa havaitakseen vialliset materiaalit tai prosessit varhaisessa vaiheessa. Tämä ei ainoastaan ​​vähennä hylkyä, vaan myös alentaa viallisten materiaalien käsittelyyn liittyviä kustannuksia. Tämä lähestymistapa johtaa lopulta parempaan kannattavuuteen. Näistä syistä rikkomattoman testausjärjestelmän (NDT) lisääminen tehtaaseen on taloudellisesti järkevää.
Monet tekijät – materiaalin tyyppi, halkaisija, seinämän paksuus, prosessinopeus ja putken hitsaus- tai muovausmenetelmä – määräävät parhaan testin. Nämä tekijät vaikuttavat myös tarkastusmenetelmän ominaisuuksien valintaan.
Pyörrevirtatestausta (ET) käytetään monissa putkisovelluksissa. Tämä on suhteellisen edullinen testi ja sitä voidaan käyttää ohutseinäisissä putkisovelluksissa, joiden seinämän paksuus on tyypillisesti enintään 0,250 tuumaa. Se soveltuu magneettisille ja ei-magneettisille materiaaleille.
Anturit tai testikelat voidaan jakaa kahteen perusluokkaan: kiertävät ja tangentiaaliset kelat. Ympäröivät kelat tarkastavat putken koko poikkileikkauksen, kun taas tangentiaaliset kelat tarkastavat vain hitsatun alueen.
Käärittävällä kelalla voidaan havaita viat koko tulevassa nauhassa, ei vain hitsausalueella, ja ne ovat yleensä tehokkaampia testattaessa alle 2 tuuman halkaisijaltaan olevia kokoja. Ne sietävät myös tyynyn ajautumista. Suuri haittapuoli on, että tulevan nauhan kuljettaminen valssaimen läpi vaatii ylimääräisiä vaiheita ja erityistä varovaisuutta sen kuljettamiseksi testikelan läpi. Lisäksi, jos testikela on tiukasti halkaisijan suhteen sopiva, epäonnistunut hitsaus voi aiheuttaa putken avautumisen ja vahingoittaa testikelaa.
Tangenttikelat tutkivat pienen osan putken kehästä. Suurihalkaisijaisissa sovelluksissa tangentiaalikelojen käyttö kiertävien kelojen sijaan tuottaa yleensä paremman signaali-kohinasuhteen (mitta testisignaalin voimakkuudesta suhteessa taustalla olevaan staattiseen signaaliin). Tangenttikelat eivät myöskään vaadi kierteitä ja ne on helpompi kalibroida valssaimen ulkopuolella. Haittapuolena on, että ne tarkistavat vain hitsausalueen. Ne sopivat suurihalkaisijoille ja niitä voidaan käyttää pienille kokoille, jos hitsausasentoa hallitaan hyvin.
Molemmat kelatyypit voivat testata ajoittaisia ​​epäjatkuvuuksia. Vikatestaus, joka tunnetaan myös nimellä tyhjiö- tai ristiriitatestaus, vertaa hitsausta jatkuvasti viereiseen perusmetallin osaan ja on herkkä epäjatkuvuuksien aiheuttamille pienille muutoksille. Ihanteellinen lyhyiden vikojen, kuten pienten reikien tai hyppyhitsien, havaitsemiseen, mikä on ensisijainen menetelmä useimmissa valssaamo-sovelluksissa.
Toinen testi, absoluuttinen menetelmä, löysi yksityiskohtaisia ​​virheitä. Tämä yksinkertaisin elektronisen tasapainotuksen muoto vaatii käyttäjää tasapainottamaan järjestelmän sähköisesti hyvien materiaalien perusteella. Yleisten, jatkuvien muutosten löytämisen lisäksi se havaitsee myös seinämän paksuuden muutoksia.
Näiden kahden ET-menetelmän käyttö ei ole erityisen hankalaa. Jos laite on varustettu, niitä voidaan käyttää samanaikaisesti yhden testikelan kanssa.
Lopuksi, testerin fyysinen sijainti on ratkaisevan tärkeä. Ympäristön lämpötila ja jyrsimen tärinä (joka välittyy putkeen) voivat vaikuttaa sijoitteluun. Testikäämin sijoittaminen lähelle juotoslaatikkoa antaa käyttäjälle välitöntä tietoa juotosprosessista. Lämpötilaa kestäviä antureita tai lisäjäähdytystä voidaan kuitenkin tarvita. Testikäämin sijoittaminen lähelle jyrsimen päätä voi havaita mitoitus- tai muotoiluprosessin aiheuttamia vikoja; väärien positiivisten tulosten mahdollisuus on kuitenkin suurempi, koska tämä sijainti tuo anturin lähemmäksi katkaisujärjestelmää, jossa se todennäköisemmin havaitsee tärinää sahauksen tai leikkauksen aikana.
Ultraäänitestauksessa (UT) käytetään sähköenergiapulsseja, jotka muunnetaan korkeataajuiseksi äänienergiaksi. Nämä ääniaallot välittyvät testattavaan materiaaliin veden tai jäähdytysnesteen kaltaisten väliaineiden kautta. Ääni on suuntaavaa; anturin suuntaus määrää, etsiikö järjestelmä vikoja vai mittaako seinämän paksuutta. Anturisarja voi luoda hitsausalueen ääriviivat. UT-menetelmää ei rajoita putken seinämän paksuus.
Käyttääkseen UT-prosessia mittaustyökaluna käyttäjän on suunnattava anturi siten, että se on kohtisuorassa putkeen nähden. Ääniaallot tulevat putken ulkohalkaisijasta sisähalkaisijaan, heijastuvat siitä ja palaavat anturiin. Järjestelmä mittaa kulkuajan – ajan, joka ääniaallon kulkemiseen ulkohalkaisijasta sisähalkaisijaan kuluu – ja muuntaa ajan paksuusmitaksi. Tehdasolosuhteista riippuen tämä laitteisto voi mitata seinämän paksuuden ± 0,001 tuuman tarkkuudella.
Materiaalivirheiden havaitsemiseksi käyttäjä asettaa anturin vinoon kulmaan. Ääniaallot tulevat ulkohalkaisijasta, kulkevat sisähalkaisijaan, heijastuvat takaisin ulkohalkaisijaan ja kulkevat seinämää pitkin sitä kautta. Hitsauksen epäjatkuvuuskohta aiheuttaa ääniaallon heijastumisen; se kulkee samaa reittiä takaisin anturille, joka muuntaa sen takaisin sähköenergiaksi ja luo visuaalisen näytön, joka osoittaa vian sijainnin. Signaali kulkee myös vikaportin läpi, joka joko laukaisee hälytyksen ilmoittaakseen käyttäjälle tai laukaisee maalausjärjestelmän, joka merkitsee vian sijainnin.
UT-järjestelmät voivat käyttää yhtä anturia (tai useita yksikiteisiä antureita) tai vaiheistettuja ryhmäantureita.
Perinteisissä UT-laitteissa käytetään yhtä tai useampaa yksikideanturia. Antureiden lukumäärä riippuu odotetusta vikapituudesta, linjanopeudesta ja muista testausvaatimuksista.
Vaiheohjatut UT:t käyttävät useita anturielementtejä rungossa. Ohjausjärjestelmä ohjaa ääniaaltoja elektronisesti ilman anturielementtien uudelleensijoittamista hitsausalueen skannaamiseksi. Järjestelmä voi suorittaa erilaisia ​​toimintoja, kuten vikojen havaitsemisen, seinämän paksuuden mittaamisen ja hitsausalueen puhdistuksen muutosten seurannan. Nämä tarkastus- ja mittaustilat voidaan suorittaa lähes samanaikaisesti. On tärkeää huomata, että vaiheohjattu lähestymistapa sietää jonkin verran hitsausajautumista, koska ryhmä voi peittää suuremman alueen kuin perinteiset kiinteäasentoiset anturit.
Kolmatta NDT-menetelmää, magneettista vuotoa (MFL), käytetään suurten halkaisijoiden, paksuseinäisten, magneettisten putkien tarkastamiseen. Se sopii erinomaisesti öljy- ja kaasusovelluksiin.
Monitoimilaitteet käyttävät voimakasta tasavirtamagneettikenttää, joka kulkee putken tai putken seinämän läpi. Magneettikentän voimakkuus lähestyy täyttä kylläisyyttä eli pistettä, jossa magnetointivoiman kasvu ei johda merkittävään magneettivuon tiheyden kasvuun. Kun magneettikenttäviivat kohtaavat materiaalissa olevan vian, magneettivuon vääristymä voi aiheuttaa sen purkautumisen tai kuplimisen pinnasta.
Yksinkertainen langalla kierretty anturi, joka viedään magneettikentän läpi, voi havaita tällaiset kuplat. Kuten muissakin magneettisen induktion sovelluksissa, järjestelmä vaatii testattavan materiaalin ja anturin välistä suhteellista liikettä. Tämä liike saavutetaan kiertämällä magneetti- ja anturikokoonpanoa putken tai putken kehän ympäri. Käsittelynopeuden lisäämiseksi tässä kokoonpanossa käytetään lisäantureita (jälleen yksi ryhmä) tai useita ryhmiä.
Pyörivä MFL-yksikkö voi havaita pitkittäis- tai poikittaisia ​​virheitä. Erot ovat magnetointirakenteiden suunnassa ja anturin suunnittelussa. Molemmissa tapauksissa signaalisuodatin hoitaa virheiden havaitsemisen ja ID- ja OD-sijaintien erottamisen.
MFL on samankaltainen kuin ET ja ne täydentävät toisiaan. ET sopii tuotteille, joiden seinämän paksuus on alle 0,250 tuumaa, kun taas MFL:ää käytetään tuotteille, joiden seinämän paksuus on tätä suurempi.
Yksi MFL:n etu UT:hen verrattuna on sen kyky havaita epäideaalisia vikoja. Esimerkiksi MFL voi helposti havaita kierteisiä vikoja. Tällaisissa vinoissa suunnissa olevat viat voidaan havaita UT:llä, mutta ne vaativat odotetun kulman erityisasetuksia.
Kiinnostaako lisätietoja tästä aiheesta? Valmistajien ja valmistajien yhdistyksellä (FMA) on lisätietoja. Kirjoittajat Phil Meinczinger ja William Hoffmann tarjoavat koko päivän tietoa ja ohjausta näiden prosessien periaatteista, laitevaihtoehdoista, asennuksesta ja käytöstä. Kokous pidettiin 10. marraskuuta FMA:n pääkonttorissa Elginissä, Illinoisissa (lähellä Chicagoa). Ilmoittautuminen on avoinna sekä virtuaaliseen että henkilökohtaiseen osallistumiseen. Lue lisää.
Tube & Pipe Journalista tuli ensimmäinen metalliputkiteollisuudelle omistettu aikakauslehti vuonna 1990. Nykyään se on Pohjois-Amerikan ainoa alalle omistettu julkaisu ja siitä on tullut putkialan ammattilaisten luotetuin tiedonlähde.
Nyt täydellä pääsyllä The FABRICATORin digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen versio on nyt täysin saavutettavissa, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Nauti täydestä pääsystä STAMPING Journalin digitaaliseen versioon, joka tarjoaa uusimmat tekniset edistysaskeleet, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallinleimausmarkkinoille.
Nyt täydellä pääsyllä The Fabricator en Español -lehden digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.