Pět metod pro zjišťování povrchových vad u čtvercových a obdélníkových ocelových trubek

Čtvercový dutý profil (SHS) a obdélníkový dutý profil (RHS) projdou tvářením, svařováním a tepelným zpracováním, než dosáhnou hotové trubky -, a kterýkoli z těchto kroků může způsobit vadu: svinutý-přesah, vadu ve švu-, povrchovou trhlinu při práci za studena nebo podpovrchovou inkluzi přenesenou ze svitku. Pokud nejsou tyto defekty zjištěny, mohou se šířit pod zatížením, způsobit předčasné selhání ve svarovém spoji nebo vyvolat odmítnutí během strukturální kontroly dlouho poté, co byla trubka vyrobena do hotové konstrukce.

Neexistuje jediná metoda detekce, která by pokryla všechny typy defektů, každou geometrii trubek a všechny požadavky na rychlost výroby najednou.Výběr správné metody - nebo správné kombinace metod - závisí na tom, kde pravděpodobně bude vada, jak je trubice magnetizována (či nikoli), jak rychle musí kontrola probíhat a v jakém stavu povrchu se trubice nachází.Tento článek vás provede pěti metodami detekce, které se nejčastěji používají na čtvercové a obdélníkové ocelové trubky, co každá z nich skutečně měří a jak se rozhodnout, která z nich vyhovuje vašim požadavkům na kontrolu.

Testování vířivými proudy (ECT)funguje tak, že střídavý proud prochází cívkou drženou blízko povrchu trubky. Tato cívka indukuje cirkulující "vířivé" proudy uvnitř kovu prostřednictvím elektromagnetické indukce. Když indukovaný proud protéká oblastí bez defektů, vytváří předvídatelnou stejnoměrnou smyčku. Když narazí na povrch nebo blízkou -povrchovou vadu - prasklinu, přesah, ztenčenou část stěny -, smyčka vířivých proudů se zdeformuje a toto zkreslení se projeví jako měřitelná změna v elektrickém signálu cívky.

Testování vířivými proudy není jedinou fixní technikou -, pokrývá několik typů implementace, z nichž každý je vhodný pro různé potřeby kontroly:

• Konvenční (standardní) testování vířivými proudy- základní metoda, používající jedinou-frekvenční cívku pro obecnou detekci povrchových a blízkých-povrchových vad
• Vzdálené testování vířivými proudy (RFEC)- používá cívku vysílače a přijímače oddělené podél trubice, což umožňuje detekci přes vnitřní i vnější stěnu v jednom průchodu, což je užitečné tam, kde je přístup omezen na jednu stranu trubice
• Multi{0}}frekvenční testování vířivými proudy- běží na několika frekvencích současně, což umožňuje inspektorovi oddělit signály z různých hloubek defektu nebo potlačit rušení z povrchových podmínek
• Testování pulzními vířivými proudy- používá širokopásmový puls spíše než souvislou vlnu, která může získat více informací o hloubce z jednoho měření
• Přednosti testování vířivými proudy jsou to, co z něj dělá běžnou metodu první{0}}linky na výrobních linkách:přesnost detekce i citlivost jsou vysoké, rychlost inspekce je dostatečně vysoká na to, aby běžela-na lince během výroby trubek, a dokáže zachytit povrchové i podpovrchové (blízko{1}}povrchové) vady. Také poměrně dobře snáší povrchovou kontaminaci -olejový film nebo zbytky lehkého povrchu na trubici obecně neruší signál, což je důležité ve výrobě, kde trubky vycházejí přímo z tvarovací a svařovací linky.

Kompromis-jespecifičnost. Testování vířivými proudy je citlivé na jakoukoli změnu v elektromagnetické odezvě materiálu, což znamená, že může označovat geometrické prvky, malou drsnost povrchu nebo variace vlastností materiálu, jako by to byly vady -zvýšení míry falešné{0}}detekceve srovnání s metodami, které poskytují přímější fyzikální indikaci. Také nabízíomezená flexibilita při úpravě rozlišení detekce, takže nastavení vířivých proudů vyladěné pro jednu velikost defektu a rozsah hloubky nemusí být optimálním nastavením pro jiný profil defektu bez překonfigurování sondy nebo frekvence.

Ultrazvukové testování (UT)využívá způsob, jakým zvukové vlny procházejí pevným kovem. Snímač vysílá vysokofrekvenční -ultrazvukový impuls do stěny trubice. Dokud je materiál spojitý, vlna prochází předvídatelně; když dosáhne vnitřní defekt - prázdnota, vměstek, nedostatek--stavení ve svarovém švu -, část této energie se odráží zpět směrem k převodníku. Měřením časového zpoždění a amplitudy odraženého signálu může kontrolní zařízení vypočítatjak umístění, tak přibližná velikost defektu v rámci tloušťky stěnynejen její přítomnost.

Hlavní výhodou ultrazvukového testování je přesnost:z pěti zde uvedených metod je obecně nejpřesnější pro přesné určení toho, kde ve stěně trubky se nachází defekt a jak zhruba je velký. Díky tomu se jedná o standardní metodu ověřování integrity-svaru jak na trubkových produktech, tak na kovaných součástech, kde znalost hloubky vady - nejen její existence - určuje, zda je díl přijatelný.

Metoda má skutečná praktická omezení na čtvercové a obdélníkové trubky.Není vhodný pro složitou nebo nepravidelnou geometrii- ploché plochy SHS/RHS fungují poměrně dobře, ale rohy a přechodové zóny mohou zkreslit cestu zvuku a zkomplikovat interpretaci.Povrch trubky potřebuje určitou úroveň hladkostiaby spojka fungovala správně, protože ultrazvukové testování vyžaduje aspojovací činidlo - obvykle gelové nebo olejové-médium - aplikované mezi sondu a povrch zkumavkyk odstranění vzduchové mezery a udržení stabilního přenosu signálu. Hrubé, okuje nebo silně potažené povrchy musí být připraveny, než ultrazvukové testování poskytne spolehlivé údaje.

Testování magnetických částic (MPT)vztahuje se konkrétně na feromagnetické trubky - uhlíkové a nízkolegované{1}}konstrukční oceli, ale ne-magnetické materiály. Trubka je zmagnetizována, buď třmenem, cívkou, nebo materiálem prochází stejnosměrný proud, který vytváří magnetické pole procházející ocelí.Pokud toto pole přeruší povrchová nebo blízká{0}}defekt povrchu - trhlina, šev, nedostatečná fúze -, magnetické siločáry se lokálně deformují a „unikají“ z povrchu, čímž se vytvoří lokalizované pole úniku přesně v místě defektu.

Jemné magnetické částice (suchý prášek nebo mokrá suspenze) jsou poté aplikovány přes zmagnetizovaný povrch.Únikové pole přitahuje a drží částice v místě defektu a vytváří viditelnou čáru nebo shluk, který sleduje tvar defektu- trhlina se zobrazí jako čára částic sledující dráhu trhliny; zaoblená inkluze se zobrazí jako shluk částic.

Přitažlivost testování magnetickými částicemi je přímost a cena:investice do vybavení jsou poměrně nízké, fyzická indikace je tam, kde se použije, vysoce spolehlivá a vada je přímo viditelná, nikoli odvozená z elektronického signálu -, inspektor může vidět skutečný tvar a rozsah vady. Nevýhody se týkají především práce a přesnosti:aplikace magnetizačního proudu, částic a interpretace vzoru je manuální proces, což zvyšuje mzdové náklady v porovnání s automatizovanou in{0}}metodou. To takénemůže rozlišit typ defektu nebo stupeň závažnosti se stejnou přesností jako testování ultrazvukem nebo vířivými proudy- říká, že chyba existuje a kde zhruba, ale ne nutně její hloubka nebo přesná klasifikace - a celková propustnost bývajípomalejšínež automatizované alternativy.

Infračervené testování na povrchu trubek se obvykle provádí jako indukční termografiea princip je odlišný od ostatních čtyř metod: detekuje vady lokálním ohřevem spíše než magnetickým nebo akustickým signálem. V blízkosti povrchu trubice prochází vysokofrekvenční indukční cívka, která generuje indukovaný elektrický proud přímo na povrchovou vrstvu trubice. Tam, kde je materiál zdravý, teče indukovaný proud rovnoměrně a rovnoměrně se rozptyluje jako teplo.Pokud existuje vada, mění se místní elektrický odpor a oblast defektu spotřebovává více elektrické energie, protože nese indukovaný proud -, který vytváří měřitelně vyšší místní teplotu.

Infračervená kamera nebo senzor čte tento teplotní vzor přes povrch.Protože rychlost a vzor rozptylu tepla souvisí s tím, jak hluboko defekt sedí, lze výsledný tepelný podpis použít k odhadu hloubky defektu.nejen přítomnost -, což je schopnost, kterou žádná z čistě povrchových{1}}metod indikace (jako je testování magnetických částic) přímo neposkytuje.

Praktické omezení je geometrické:tato metoda je obecně účinná pouze na rovných, rovných površích, kde indukční cívka může udržovat konzistentní, jednotnou vzdálenost a spojení s povrchem trubice napříč skenováním.Není vhodný na nerovné nebo nepravidelné kovové povrchy- poloměr rohu, hrubá krytka svaru nebo nerovnoměrná vrstva měřítka narušují distribuci indukovaného proudu a podkopávají spolehlivost teplotního odečtu. Na čtvercové a obdélníkové trubici to obecně omezuje infračervenou/indukční termografii na ploché plochy spíše než na celý průřez.

Testování úniku magnetického toku (MFL) téměř úplně sdílí svou základní fyziku s testováním magnetických částic- oba magnetizují feromagnetickou trubici a spoléhají na skutečnost, že defekt deformuje magnetické pole a vytváří lokalizované svodové pole na defektu. Rozdíl je v tom, jak se toto únikové pole čte: místo aplikace magnetických částic a spoléhání se na vizuální vzor,MFL používá elektronické senzory - typicky Hallův-efekt nebo senzory založené na cívce- - k přímé detekci a měření svodového pole, převádí jej na elektronický signál spíše než na viditelnou stopu částic.

Tento posun od ručního vizuálního odečítání k přímému elektronickému měření dává MFL jeho praktickou výhodu:jeho použitelný rozsah, citlivost a spolehlivost jsou obecně silnější než testování magnetickými částicemi.Vzhledem k tomu, že pole úniku je měřeno elektronicky, nikoli vizuálně, lze MFL automatizovat a provozovat rychlostí{0}}výrobní linky a její citlivost je méně závislá na schopnosti inspektora správně interpretovat vzorek částic za různých světelných podmínek nebo podmínek na povrchu. Stejně jako testování magnetických částic zůstává omezeno naferomagnetická trubice- ne-magnetické materiály nelze kontrolovat ani jedním ze způsobů.

Kontaktujte nyní