Päť metód na zisťovanie povrchových chýb v štvorcových a obdĺžnikových oceľových rúrach

Štvorcová dutá časť (SHS) a obdĺžnikový dutý profil (RHS) prejdú tvárnením, zváraním a tepelným spracovaním predtým, než dosiahnu hotovú rúrku - a ktorýkoľvek z týchto krokov môže spôsobiť poruchu: zvinutie-v presahu, zvar-chyba zvaru, povrchová trhlina z práce za studena alebo podpovrchová inklúzia prenesená z cievky. Ak sa tieto defekty nedetekujú, môžu sa šíriť pri zaťažení, spôsobiť predčasné zlyhanie zvarového spoja alebo spustiť odmietnutie počas štrukturálnej kontroly dlho po tom, čo bola rúra vyrobená do dokončenej konštrukcie.

Neexistuje žiadna jediná metóda detekcie, ktorá by naraz pokrývala každý typ defektu, každú geometriu rúry a každú požiadavku na rýchlosť výroby.Výber správnej metódy - alebo správnej kombinácie metód - závisí od toho, kde je pravdepodobná chyba, ako je trubica magnetizovaná (alebo nie), ako rýchlo musí kontrola prebiehať a v akom stave povrchu sa trubica nachádza.Tento článok vás oboznámi s piatimi metódami detekcie, ktoré sa najčastejšie používajú na štvorcových a obdĺžnikových oceľových rúrach, čo každá z nich skutočne meria a ako sa rozhodnúť, ktorá z nich vyhovuje vašim požiadavkám na kontrolu.

Testovanie vírivými prúdmi (ECT)funguje tak, že cez cievku držanú blízko povrchu trubice prechádza striedavý prúd. Táto cievka indukuje cirkulujúce "vírivé" prúdy vo vnútri kovu prostredníctvom elektromagnetickej indukcie. Keď indukovaný prúd preteká oblasťou bez defektov-, vytvára predvídateľnú, rovnomernú slučku. Keď narazí na povrch alebo blízku{4}}poruchu povrchu - prasklinu, prerušenie, stenčenú časť steny -, slučka vírivých prúdov sa skreslí a toto skreslenie sa prejaví ako merateľná zmena elektrického signálu cievky.

Testovanie vírivými prúdmi nie je jediná fixná technika -, pokrýva niekoľko typov implementácie, z ktorých každý je vhodný pre iné potreby kontroly:

• Konvenčné (štandardné) testovanie vírivými prúdmi- základná metóda s použitím jedinej-frekvenčnej cievky na všeobecné zisťovanie povrchových a{2}}povrchových defektov
• Vzdialené testovanie vírivými prúdmi v teréne (RFEC)- používa cievku vysielača a prijímača oddelenú pozdĺž trubice, čo umožňuje detekciu cez vnútornú aj vonkajšiu stenu v jednom priechode, čo je užitočné tam, kde je prístup obmedzený na jednu stranu trubice
• Viac{0}}frekvenčné testovanie vírivými prúdmi- beží súčasne na niekoľkých frekvenciách, čo umožňuje inšpektorovi oddeliť signály z rôznych hĺbok defektu alebo potlačiť interferenciu z povrchových podmienok
• Testovanie pulzným vírivým prúdom- používa skôr širokopásmový impulz než súvislú vlnu, ktorá dokáže získať viac informácií o hĺbke z jedného merania
• Silné stránky testovania vírivými prúdmi sú to, čo z neho robí bežnú metódu prvej{0}}linky na výrobných linkách:presnosť detekcie a citlivosť sú vysoké, rýchlosť kontroly je dostatočne vysoká na to, aby prebiehala-v linke počas výroby rúr, a dokáže zachytiť povrchové aj podpovrchové (blízko{1}}povrchové) chyby. Pomerne dobre znáša aj povrchovú kontamináciu -olejový film alebo zvyšky ľahkého povrchu na trubici spravidla nerušia signál, čo je dôležité vo výrobe, kde rúry vychádzajú priamo z tvarovacej a zváracej linky.

Kompromis-ješpecifickosť. Testovanie vírivými prúdmi je citlivé na akúkoľvek zmenu elektromagnetickej odozvy materiálu, čo znamená, že môže označovať geometrické prvky, menšiu drsnosť povrchu alebo zmeny vlastností materiálu, ako keby to boli chyby -zvýšenie miery falošných{0}}zistenív porovnaní s metódami, ktoré poskytujú priamejšie fyzické indikácie. Ponúka tiežobmedzená flexibilita pri nastavovaní rozlíšenia detekcie, takže nastavenie vírivých prúdov vyladené pre jednu veľkosť defektu a rozsah hĺbky nemusí byť optimálnym nastavením pre iný profil defektu bez prekonfigurovania sondy alebo frekvencie.

Ultrazvukové testovanie (UT)využíva spôsob, akým zvukové vlny prechádzajú pevným kovom. Prevodník vysiela vysokofrekvenčný- ultrazvukový impulz do steny trubice. Pokiaľ je materiál súvislý, vlna prechádza predvídateľne; keď dosiahne vnútornú chybu - prázdnotu, inklúziu, nedostatok--zvaru vo zvare -, časť tejto energie sa odráža späť smerom k prevodníku. Meraním časového oneskorenia a amplitúdy odrazeného signálu môže inšpekčné zariadenie vypočítaťmiesto a približnú veľkosť defektu v rámci hrúbky steny, nielen jeho prítomnosť.

Hlavnou výhodou ultrazvukového testovania je presnosť:z piatich tu uvedených metód je vo všeobecnosti najpresnejšia na presné určenie toho, kde v stene rúrky sa nachádza defekt a aký je približne veľký. To z neho robí štandardnú metódu na overenie-integrity zvarového švu na rúrkových produktoch aj kovaných komponentoch, kde o prijateľnosti dielu rozhoduje poznanie hĺbky chyby - nielen jej existencia -.

Metóda má skutočné praktické obmedzenia na štvorcovú a obdĺžnikovú rúrku.Nie je vhodný pre zložitú alebo nepravidelnú geometriu- ploché plochy SHS/RHS fungujú pomerne dobre, ale rohy a prechodové zóny môžu skresliť cestu zvuku a skomplikovať interpretáciu.Povrch trubice potrebuje určitú úroveň hladkostiaby spojka správne fungovala, keďže ultrazvukové testovanie vyžaduje aspojovacie činidlo - zvyčajne gélové alebo olejové-médium - aplikované medzi sondu a povrch skúmavkyna odstránenie vzduchovej medzery a udržanie stabilného prenosu signálu. Drsné, šupinaté alebo silne natreté povrchy musia byť pripravené predtým, ako ultrazvukové testovanie poskytne spoľahlivé údaje.

Testovanie magnetických častíc (MPT)vzťahuje sa konkrétne na feromagnetické rúrky, na ktoré sa vzťahuje - uhlíková a nízko{1}}legovaná konštrukčná oceľ, ale nie -magnetické materiály. Rúrka je zmagnetizovaná, a to buď pomocou strmeňa, cievky alebo jednosmerného prúdu prechádzajúceho cez materiál, ktorý vytvára magnetické pole prechádzajúce oceľou.Tam, kde povrch alebo blízka{0}}chyba povrchu preruší toto pole - trhlina, šev, nedostatočná fúzia -, magnetické siločiary sa lokálne deformujú a „unikajú“ z povrchu, čím sa vytvorí lokalizované pole úniku presne v mieste defektu.

Na magnetizovaný povrch sa potom aplikujú jemné magnetické častice (suchý prášok alebo mokrá suspenzia).Únikové pole priťahuje a drží častice na mieste defektu, čím vytvára viditeľnú čiaru alebo zhluk, ktorý sleduje tvar defektu- trhlina sa zobrazí ako čiara častíc sledujúca dráhu trhliny; zaoblená inklúzia sa zobrazí ako zhluk častíc.

Príťažlivosť testovania magnetických častíc je priamosť a cena:investícia do vybavenia je pomerne nízka, fyzická indikácia je tam, kde sa používa, vysoko spoľahlivá a chyba je priamo viditeľná a nie odvodená z elektronického signálu -, inšpektor môže vidieť skutočný tvar a rozsah chyby. Nevýhody sú z veľkej časti o práci a presnosti:aplikácia magnetizačného prúdu, častíc a interpretácia vzoru je manuálny proces, čo zvyšuje náklady na prácu v porovnaní s automatizovanou{0}}linkovou metódou. To tiežnedokáže rozlíšiť typ defektu alebo stupeň závažnosti s rovnakou presnosťou ako testovanie ultrazvukom alebo vírivými prúdmi- informuje vás o tom, že chyba existuje a kde približne, ale nie nevyhnutne o jej hĺbke alebo presnej klasifikácii - a celkovej priepustnosti má tendenciu byťpomalšieako automatizované alternatívy.

Infračervené testovanie na povrchoch rúrok sa zvyčajne realizuje ako indukčná termografiaa princíp je odlišný od ostatných štyroch metód: deteguje defekty skôr lokálnym ohrevom než magnetickým alebo akustickým signálom. Vysokofrekvenčná indukčná cievka prechádza blízko povrchu trubice a generuje indukovaný elektrický prúd priamo na povrchovej vrstve trubice. Tam, kde je materiál zdravý, prúdi indukovaný prúd rovnomerne a rovnomerne sa rozptýli ako teplo.Ak sa vyskytne chyba, zmení sa lokálny elektrický odpor a oblasť poruchy spotrebuje viac elektrickej energie, pretože prenáša indukovaný prúd -, ktorý vytvára merateľne vyššiu lokálnu teplotu.

Infračervená kamera alebo senzor sníma tento teplotný vzor cez povrch.Pretože rýchlosť a vzor rozptylu tepla súvisia s tým, ako hlboko defekt sedí, výsledný tepelný podpis možno použiť na odhad hĺbky defektu., nielen prítomnosť -, čo je schopnosť, ktorú priamo neposkytuje žiadna z čisto povrchových{1}}metód indikácie (napríklad testovanie magnetickými časticami).

Praktické obmedzenie je geometrické:táto metóda je vo všeobecnosti účinná len na rovných, rovných povrchoch, kde indukčná cievka môže udržiavať konzistentnú, jednotnú vzdialenosť a spojenie s povrchom trubice cez skenovanie.Nie je vhodný na nerovné alebo nepravidelné kovové povrchy- polomer rohu, hrubá čiapočka zvaru alebo nerovnomerná vrstva stupnice narúša distribúciu indukovaného prúdu a podkopáva spoľahlivosť tepelných údajov. Na štvorcovej a obdĺžnikovej trubici to vo všeobecnosti obmedzuje infračervenú/indukčnú termografiu na ploché plochy a nie na celú sekciu.

Testovanie úniku magnetického toku (MFL) takmer úplne zdieľa svoju základnú fyziku s testovaním magnetických častíc- oba magnetizujú feromagnetickú trubicu a spoliehajú sa na skutočnosť, že defekt skresľuje magnetické pole a vytvára lokalizované zvodové pole v mieste defektu. Rozdiel je v tom, ako sa toto únikové pole číta: namiesto aplikácie magnetických častíc a spoliehania sa na vizuálny vzor,MFL používa elektronické senzory - typicky Hallov-efekt alebo cievkové{2}}senzory - na priamu detekciu a meranie únikového poľa, čím sa konvertuje na elektronický signál a nie na viditeľnú stopu častíc.

Tento posun od manuálneho, vizuálneho odčítania k priamemu elektronickému meraniu dáva MFL jeho praktickú výhodu:jeho použiteľný rozsah, citlivosť a spoľahlivosť sú vo všeobecnosti silnejšie ako testovanie magnetickými časticami.Keďže pole úniku sa meria skôr elektronicky než vizuálne, MFL možno automatizovať a prevádzkovať rýchlosťou{0}}výrobnej linky a jej citlivosť menej závisí od schopnosti inšpektora správne interpretovať vzor častíc pri premenlivých svetelných alebo povrchových podmienkach. Rovnako ako testovanie magnetických častíc zostáva obmedzené naferomagnetická trubica- ne-magnetické materiály nemožno kontrolovať ani jedným zo spôsobov.

Kontaktujte teraz