Ettersom markedspress tvinger rørprodusenter til å finne måter å øke produktiviteten på samtidig som de overholder strenge kvalitetsstandarder, er det viktigere enn noensinne å velge den beste inspeksjonsmetoden og støttesystemet. Selv om mange rørprodusenter er avhengige av sluttinspeksjon, bruker produsenter i mange tilfeller testing lenger oppstrøms i produksjonsprosessen for å oppdage defekte materialer eller prosesser tidlig. Dette reduserer ikke bare skrap, men det reduserer også kostnadene forbundet med håndtering av defekte materialer. Denne tilnærmingen gir til slutt høyere lønnsomhet. Av disse grunnene er det økonomisk fornuftig å legge til et ikke-destruktivt testingssystem (NDT) i en fabrikk.
Mange faktorer – materialtype, diameter, veggtykkelse, prosesshastighet og metode for sveising eller forming av røret – bestemmer den beste testen. Disse faktorene påvirker også valget av funksjoner i inspeksjonsmetoden som brukes.
Virvelstrømstesting (ET) brukes i mange rørapplikasjoner. Dette er en relativt rimelig test og kan brukes i tynnveggede rørapplikasjoner, vanligvis opptil 0,250 tommer veggtykkelse. Den er egnet for magnetiske og ikke-magnetiske materialer.
Sensorer eller testspoler faller inn i to grunnleggende kategorier: omsluttende og tangentielle. Omsirklende spoler inspiserer hele tverrsnittet av røret, mens tangentielle spoler bare inspiserer det sveisede området.
Wrap-around-spoler oppdager defekter i hele den innkommende strimmelen, ikke bare sveisesonen, og de pleier å være mer effektive når man tester størrelser mindre enn 2 tommer i diameter. De er også tolerante for putedrift. En stor ulempe er at det krever ekstra trinn og ekstra forsiktighet å føre den innkommende strimmelen gjennom fresen for å føre den gjennom testspolen. Hvis testspolen passer tett til diameteren, kan en mislykket sveising føre til at røret spretter opp og skader testspolen.
Tangentspoler undersøker en liten del av rørets omkrets. I applikasjoner med stor diameter gir bruk av tangentspoler i stedet for omviklede spoler generelt et bedre signal-til-støy-forhold (et mål på styrken til testsignalet i forhold til et statisk signal i bakgrunnen). Tangentspoler krever heller ikke gjenger og er enklere å kalibrere utenfor fresen. Ulempen er at de bare sjekker sveisesonen. Den er egnet for rør med stor diameter og kan brukes til små størrelser hvis sveiseposisjonen er godt kontrollert.
Begge spoletyper kan teste for intermitterende diskontinuiteter. Defekttesting, også kjent som hulroms- eller avvikstesting, sammenligner kontinuerlig sveisen med en tilstøtende del av basismetallet og er følsom for små endringer forårsaket av diskontinuiteter. Ideell for å oppdage korte defekter som nålehull eller hoppsveiser, den primære metoden som brukes i de fleste valseverksapplikasjoner.
Den andre testen, den absolutte metoden, fant detaljerte feil. Denne enkleste formen for elektronikk krever at operatøren balanserer systemet elektronisk på gode materialer. I tillegg til å finne generelle, kontinuerlige endringer, oppdager den også endringer i veggtykkelse.
Det trenger ikke å være spesielt vanskelig å bruke disse to ET-metodene. Hvis instrumentet er utstyrt, kan de brukes samtidig med en enkelt testspole.
Til slutt er testerens fysiske plassering kritisk. Egenskaper som omgivelsestemperatur og fresevibrasjon (overført til røret) kan påvirke plasseringen. Å plassere testspolen nær loddeboksen gir operatøren umiddelbar informasjon om loddeprosessen. Imidlertid kan temperaturbestandige sensorer eller ekstra kjøling være nødvendig. Å plassere testspolen nær enden av fresen kan oppdage defekter introdusert av dimensjonerings- eller formingsprosessen. Det er imidlertid større sjanse for falske positiver fordi denne plasseringen bringer sensoren nærmere avskjæringssystemet, hvor den er mer sannsynlig å oppdage vibrasjon under saging eller klipping.
Ultralydtesting (UT) bruker pulser av elektrisk energi og konverterer den til høyfrekvent lydenergi. Disse lydbølgene overføres til materialet som testes gjennom medier som vann eller kjølevæske i møllen. Lyd er retningsbestemt; sensorens retning avgjør om systemet ser etter defekter eller måler veggtykkelse. Et sett med transdusere kan lage omrisset av sveisesonen. UT-metoden er ikke begrenset av rørveggtykkelse.
For å bruke UT-prosessen som et måleverktøy, må operatøren orientere transduseren slik at den er vinkelrett på røret. Lydbølger går inn i den ytre diameteren (OD) til røret, reflekteres fra den indre diameteren og returnerer til transduseren. Systemet måler time-of-flight – tiden det tar for en lydbølge å bevege seg fra ytre diameter til indre diameter – og konverterer tiden til en tykkelsesmåling. Avhengig av mølleforholdene kan dette oppsettet måle veggtykkelse med en nøyaktighet på ± 0,001 tommer.
For å oppdage materialfeil plasserer operatøren transduseren i en skrå vinkel. Lydbølger kommer inn fra den ytre diameteren, beveger seg til den indre diameteren, reflekteres tilbake til den ytre diameteren og beveger seg langs veggen på den måten. Sveiseavbruddet får lydbølgen til å reflekteres; den tar samme vei tilbake til sensoren, som konverterer den tilbake til elektrisk energi og lager et visuelt display som indikerer plasseringen av feilen. Signalet passerer også gjennom feilporten, som enten utløser en alarm for å varsle operatøren eller utløser et malingssystem som markerer plasseringen av feilen.
UT-systemer kan bruke en enkelt transduser (eller flere enkeltkrystalltransdusere) eller fasede array-transdusere.
Tradisjonelle UT-er bruker én eller flere enkeltkrystalltransdusere. Antall sensorer avhenger av forventet defektlengde, linjehastighet og andre testkrav.
Fasede array-UT-er bruker flere transduserelementer i et hus. Kontrollsystemet styrer lydbølgene elektronisk uten å reposisjonere transduserelementene for å skanne sveiseområdet. Systemet kan utføre en rekke aktiviteter, for eksempel å oppdage defekter, måle veggtykkelse og overvåke endringer i rengjøring av sveisesonen. Disse inspeksjons- og målemodusene kan utføres vesentlig samtidig. Det er viktig å merke seg at faset array-tilnærmingen kan tolerere noe sveiseavdrift fordi arrayet kan dekke et større område enn tradisjonelle fastposisjonssensorer.
En tredje NDT-metode, magnetisk lekkasje (MFL), brukes til å inspisere rør med stor diameter og tykkvegger av magnetisk kvalitet. Den er ideell for olje- og gassapplikasjoner.
MFL-er bruker et sterkt likestrømsmagnetfelt som passerer gjennom et rør eller en rørvegg. Magnetfeltstyrken nærmer seg full metning, eller punktet der en økning i magnetiseringskraften ikke resulterer i en betydelig økning i den magnetiske flukstettheten. Når magnetfeltlinjer støter på en defekt i materialet, kan den resulterende forvrengningen av den magnetiske fluksen føre til at den utstråler eller bobler fra overflaten.
En enkel trådviklet sonde som føres gjennom et magnetfelt kan oppdage slike bobler. Som tilfellet er med andre magnetiske induksjonsapplikasjoner, krever systemet relativ bevegelse mellom materialet som testes og sonden. Denne bevegelsen oppnås ved å rotere magnet- og sondeenheten rundt omkretsen av røret. For å øke prosesseringshastigheten bruker dette oppsettet ekstra sonder (igjen én matrise) eller flere matriser.
Den roterende MFL-enheten kan oppdage langsgående eller tverrgående defekter. Forskjellene ligger i orienteringen av magnetiseringsstrukturene og probens design. I begge tilfeller håndterer signalfilteret prosessen med å oppdage defekter og skille mellom ID- og OD-plasseringer.
MFL ligner på ET, og de to komplementerer hverandre. ET er egnet for produkter med veggtykkelser mindre enn 0,250 tommer, mens MFL brukes til produkter med veggtykkelser større enn dette.
En fordel med MFL fremfor UT er dens evne til å oppdage mindre ideelle defekter. For eksempel kan MFL enkelt oppdage spiralformede defekter. Defekter i slike skrå retninger kan oppdages av UT, men krever spesifikke innstillinger for den forventede vinkelen.
Interessert i mer informasjon om dette emnet? Manufacturers and Manufacturers Association (FMA) har mer. Forfatterne Phil Meinczinger og William Hoffmann vil gi en hel dag med informasjon og veiledning om prinsipper, utstyrsalternativer, oppsett og bruk av disse prosessene. Møtet ble holdt 10. november ved FMAs hovedkvarter i Elgin, Illinois (nær Chicago). Registrering er åpen for virtuell og personlig oppmøte. Finn ut mer.
Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste publikasjonen i Nord-Amerika dedikert til industrien, og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The Fabricator på spansk, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.