Dlaczego wykrywanie wad jest niezbędne
Podłużna spoina spawanej rury jest potencjalną linią osłabienia: wszelkie wady szwu, takie jak brak wtopienia, pęknięcia lub wtrącenia, mogą ulec uszkodzeniu pod ciśnieniem. Testy nieniszczące sprawdzają spoinę i korpus rury, nie uszkadzając produktu, a walcownia stosuje metody dopasowane do materiału i wymaganej czułości. Trzy główne rodziny to badania upływu strumienia magnetycznego dla stali ferromagnetycznej, badania-prądami wirowymi pod kątem defektów powierzchniowych i przy-powierzchniowych oraz badania ultradźwiękowe do badań wewnętrznych i objętościowych. W przypadku rur-o grubych ściankach podstawową metodą jest badanie ultradźwiękowe, wspierane przez inne metody.
Badanie upływu strumienia magnetycznego
Badanie upływu strumienia magnetycznego (MFL) magnesuje rurę ferromagnetyczną i wykrywa pole upływu utworzone na defektach powierzchniowych i przy-powierzchniowych. Metoda ta nie wymaga-wysokiej jakości wykończenia powierzchni, a jej głębokość wykrywania jest większa niż w przypadku metod magnetycznych-cząstek, dlatego jest szeroko stosowana w przypadku rur spawanych naftą. Dokładność zależy od kilku czynników. Siła magnesowania ma znaczenie: gdy indukcja magnetyczna osiąga około 80% nasycenia, pole wycieku defektu gwałtownie wzrasta wraz z namagnesowaniem, ale poza nasyceniem pole zewnętrzne ma niewielki dalszy wpływ, więc obwód magnetyczny jest zaprojektowany tak, aby doprowadzić materiał do stanu bliskiego nasycenia. Kierunek, lokalizacja i wielkość defektu kontrolują sygnał: defekt, którego główna płaszczyzna jest prostopadła do pola magnesującego, daje najsilniejsze pole upływowe. Chropowatość powierzchni zmienia-podniesienie czujników i czułość, a tlenek i rdza na powierzchni mogą generować fałszywe sygnały, które należy-zbadać ponownie.
Testowanie-prądów wirowych
Testy-prądami wirowymi wykorzystują pole zmienne do indukowania prądów w rurze i wykrywają zmiany spowodowane defektami. Charakteryzuje się tym, że nie wymaga środka sprzęgającego i może pracować-bezkontaktowo, jest wystarczająco szybki do produkcji online z prędkością do 3 m/s, może testować spoinę gorącej rury, a wyniki są wiarygodne i powtarzalne, przy krótkim czasie zmiany rozmiaru. Metoda cewki przelotowej jest stosowana od wielu lat do pomiaru gęstości spoiny, ale słabo wykrywa pęknięcia podłużne w rurach ferromagnetycznych, dlatego w wyższych standardach stosuje się metodę cewki-sondy. Dwa praktyczne problemy to zadzior wewnętrzny, który może zostać błędnie zgłoszony jako defekt i odpadający po rozmagnesowaniu, oraz efekt naskórkowania, który zmniejsza wrażliwość na defekty-ściany wewnętrznej w miarę jej pogrubiania; sygnał wady ściany wewnętrznej-jest mniejszy niż sygnał tej samej wady ściany zewnętrznej, a czułość zależy od grubości ściany i częstotliwości wzbudzenia.
Testy ultradźwiękowe: kontakt i zanurzenie
Badania ultradźwiękowe dzielą się na metodę-bezpośredniego kontaktu i metodę-zanurzenia w cieczy. W metodzie-bezpośredniego kontaktu cienka warstwa środka sprzęgającego łączy sondę z powierzchnią; metoda jest łatwa w obsłudze, sygnały są łatwe do oceny, a czułość jest wysoka, ale wykończenie powierzchni musi być dobre. W metodzie-zanurzenia w cieczy sonda i przedmiot obrabiany są łączone za pomocą kąpieli cieczowej; nadaje się do nierównych powierzchni, zapewnia stabilne sprzężenie i powtarzalne wyniki oraz jest łatwy do zautomatyzowania, ale tłumienie dźwięku na ścieżce wody jest znaczne i często zamiast pełnego zanurzenia stosuje się metodę filmu-wodnego.
Badanie ultradźwiękowe spoiny offline
System ultradźwiękowy offline bada gotowy szew spawalniczy za pomocą automatycznego wózka sondy. Rura jest transportowana do stanowiska-wykrywania wad, obracające się rolki ją podnoszą, a szew obraca się do pozycji testowej, podczas gdy sondy natryskują środek łączący na spoinę i obie strony. Ponieważ spoina może odbiegać od linii rzeczywistej, do wykrywania defektów wzdłużnych- wykorzystuje się dwie grupy trzech sond rozmieszczonych po obu stronach szwu w celu dwukierunkowego wykrywania, sześć kanałów, co obejmuje odchylenie spoiny o około 15 mm. Do wykrywania defektów poprzecznych i punktowych wykorzystuje się dwie grupy po trzy sondy rozmieszczone z przodu i z tyłu oraz sześć kolejnych kanałów, co zapewnia pełne dwukierunkowe pokrycie z przesunięciem około 5 mm z każdej strony spoiny. Łącznie 12 kanałów zapewnia badanie spoiny bez martwych stref, a wyniki są rejestrowane dla partii.
Często zadawane pytania
P: Na czym polega badanie upływu strumienia magnetycznego?
Nie-niszcząca metoda, która magnesuje rurę ferromagnetyczną i wykrywa pole wycieku na powierzchni i przy-defektach powierzchniowych, powszechnie stosowana w przypadku rur spawanych naftą.
P: Jakie są zalety testów-prądów wirowych?
Brak środka sprzęgającego,-działanie bezkontaktowe, duża prędkość odpowiednia do produkcji online i niezawodne wyniki; jego wrażliwość na defekty-ściany wewnętrznej jest ograniczona efektem naskórku.
P: Jaka jest różnica między badaniem ultradźwiękowym kontaktowym i zanurzeniowym?
Testowanie kontaktowe wykorzystuje cienką warstwę sprzęgającą, jest proste i czułe; Testy zanurzeniowe łączą się w cieczy, sprawdzają się na nierównych powierzchniach i są łatwe do zautomatyzowania.
P: W jaki sposób badany jest szew spawalniczy w trybie offline?
Za pomocą automatycznego wózka ultradźwiękowego z grupami sond ustawionymi-do detekcji dwukierunkowej: sondy wzdłużne po obu stronach szwu oraz sondy poprzeczne z przodu i z tyłu, co daje w sumie 12 kanałów zapewniających pełne pokrycie.
P: Co wpływa na czułość wycieku strumienia magnetycznego?
Siła magnesowania, kierunek i lokalizacja defektu, wykończenie powierzchni oraz siła-odrywania czujników.
P: Dlaczego sygnał-ściany wewnętrznej jest mniejszy w testach-prądów wirowych?
Ze względu na efekt naskórkowania pole wzbudzenia słabnie wraz z głębokością, więc ten sam defekt daje mniejszy sygnał na ścianie wewnętrznej niż na ścianie zewnętrznej.
