Viisi menetelmää neliömäisten ja suorakaiteen muotoisten teräsputkien pintavikojen havaitsemiseen

Neliönmuotoinen ontto osa (SHS) ja suorakaiteen muotoinen ontto osa (RHS) käyvät läpi muotoilun, hitsauksen ja lämpökäsittelyn ennen kuin ne saavuttavat valmiin putken -, ja mikä tahansa näistä vaiheista voi aiheuttaa vian: rullatun-sylissä, sauman-hitsausvirheen, kylmätyöstä johtuvan pinnan halkeaman tai kelasta kulkeutuneen pinnan alle jääneen sulkeuman. Jos näitä vikoja ei havaita, ne voivat levitä kuormituksen alaisena, aiheuttaa ennenaikaisen vaurion hitsausliitoksessa tai laukaista hylkäämisen rakennetarkastuksen aikana kauan sen jälkeen, kun putki on valmistettu valmiiksi rakenteeksi.

Ei ole olemassa yhtä tunnistusmenetelmää, joka kattaisi kaikki vikatyypit, jokaisen putken geometrian ja kaikki tuotantonopeusvaatimukset kerralla.Oikean menetelmän - tai oikean menetelmien yhdistelmän - valitseminen riippuu siitä, missä vika todennäköisesti on, kuinka putki on magnetoitu (tai ei), kuinka nopeasti tarkastuksen on suoritettava ja missä pintakunnossa putki on.Tässä artikkelissa käydään läpi viisi tunnistusmenetelmää, joita yleisimmin käytetään neliömäisissä ja suorakaiteen muotoisissa teräsputkissa, mitä kukin niistä itse asiassa mittaa ja kuinka päättää, mikä niistä sopii tarkastusvaatimuksiisi.

Pyörrevirtatestaus (ECT)toimii ohjaamalla vaihtovirtaa putken pinnan lähellä olevan kelan läpi. Tämä kela indusoi kiertäviä "pyörteitä" metallin sisällä sähkömagneettisen induktion kautta. Kun indusoitunut virta kulkee viattoman alueen läpi, se muodostaa ennustettavan tasaisen silmukan. Kun se kohtaa pinnan tai lähellä pintavian - halkeama, lantio, ohentunut seinäosa -, pyörrevirtasilmukka vääristyy, ja tämä vääristymä näkyy mitattavissa olevana muutoksena kelan sähköisessä signaalissa.

Pyörrevirtatestaus ei ole yksittäinen kiinteä tekniikka - se kattaa useita toteutustyyppejä, joista jokainen sopii erilaisiin tarkastustarpeisiin:

• Perinteinen (standardi) pyörrevirtatestaus- perusmenetelmä, jossa käytetään yhtä-taajuuskelaa yleiseen pinta- ja pintavikojen havaitsemiseen{2}}
• Etäkenttäpyörrevirtatestaus (RFEC)- käyttää lähetin- ja vastaanotinkelaa, jotka on erotettu putkea pitkin, mikä mahdollistaa havaitsemisen sekä sisä- että ulkoseinän läpi yhdellä kierrolla. Tämä on hyödyllistä silloin, kun pääsy on rajoitettu putken toiselle puolelle
• Monitaajuinen pyörrevirtatestaus- käyttää useita taajuuksia samanaikaisesti, jolloin tarkastaja voi erottaa signaalit eri syvyyksistä tai vaimentaa pinnan aiheuttamia häiriöitä
• Pulssipyörrevirtatestaus- käyttää laajakaistapulssia jatkuvan aallon sijaan, mikä voi poimia enemmän syvyystietoja yhdestä mittauksesta
• Pyörrevirtatestauksen vahvuudet tekevät siitä yleisen ensimmäisen{0}}linjan menetelmän tuotantolinjoilla:tunnistustarkkuus ja herkkyys ovat molemmat korkeat, tarkastusnopeus on riittävän nopea ajaakseen-linjassa putken valmistuksen aikana, ja se voi poimia sekä pinta- että maanalaisia ​​(lähellä-pintaa) olevia vikoja. Se sietää myös pintakontaminaation kohtuullisen hyvin -öljykalvo tai kevyet pinnan jäämät putkessa eivät yleensä häiritse signaalia, jolla on merkitystä tuotantokerroksessa, jossa putket tulevat suoraan muovaus- ja hitsauslinjalta.

Kauppa-onspesifisyyttä. Pyörrevirtatestaus on herkkä kaikille materiaalin sähkömagneettisen vasteen muutoksille, mikä tarkoittaa, että se voi merkitä geometriset piirteet, vähäisen pinnan karheuden tai materiaalin ominaisuuksien vaihtelun ikään kuin ne olisivat vikoja -nostamalla väärien{0}}ilmaisujen määrääverrattuna menetelmiin, jotka tuottavat suorempaa fyysistä indikaatiota. Se tarjoaa myösrajallinen joustavuus tunnistusresoluution säätämisessä, joten yhdelle vian koolle ja syvyysalueelle viritetty pyörrevirta-asetus ei välttämättä ole optimaalinen asetus eri vikaprofiilille ilman anturin tai taajuuden uudelleenkonfigurointia.

Ultraäänitestaus (UT)käyttää tapaa, jolla ääniaallot kulkevat kiinteän metallin läpi. Muunnin lähettää korkeataajuisen-ultraäänipulssin putken seinämään. Niin kauan kuin materiaali on jatkuvaa, aalto kulkee läpi ennustettavasti; kun se saavuttaa sisäisen vian - tyhjiön, sulkeuman,-sulautumisen puuttumisen-hitsaussaumassa - osa tästä energiasta heijastuu takaisin kohti anturia. Tarkastuslaitteisto voi laskea mittaamalla heijastuneen signaalin aikaviiveen ja amplitudinsekä vian sijainti että likimääräinen koko seinämän paksuudessa, ei vain sen läsnäoloa.

Ultraäänitestauksen tärkein etu on tarkkuus:Tässä viidestä menetelmästä se on yleensä tarkin määrittämään tarkalleen, missä putken seinämässä vika sijaitsee ja kuinka suuri se suunnilleen on. Tämä tekee siitä vakiomenetelmän hitsaus-sauman eheyden tarkistamiseen sekä putkituotteissa että taotuissa osissa. Vian syvyys - ei pelkästään sen olemassaolo - määrittää, onko osa hyväksyttävä.

Menetelmällä on todellisia käytännön rajoituksia neliön ja suorakaiteen muotoisille putkelle.Se ei sovellu hyvin monimutkaiseen tai epäsäännölliseen geometriaan- SHS/RHS:n tasaiset pinnat toimivat kohtuullisen hyvin, mutta kulmat ja siirtymävyöhykkeet voivat vääristää äänipolkua ja vaikeuttaa tulkintaa.Putken pinta tarvitsee tietyn tason sileyttäjotta kytkin toimisi oikein, koska ultraäänitestaus vaatii akytkentäaine - tyypillisesti geeli- tai öljy-pohjainen väliaine -, joka levitetään anturin ja putken pinnan väliinilmavälin poistamiseksi ja signaalinsiirron pitämiseksi vakaana. Karkeat, skaalatut tai voimakkaasti päällystetyt pinnat on valmisteltava ennen kuin ultraäänitestaus antaa luotettavan lukeman.

Magneettisten hiukkasten testaus (MPT)koskee erityisesti ferromagneettista putkea -hiiltä ja vähän-seostettua rakenneterästä, mutta ei--magneettiset materiaalit eivät kelpaa. Putki magnetoidaan joko ikeellä, kelalla tai materiaalin läpi johdetulla tasavirralla, mikä muodostaa teräksen läpi kulkevan magneettikentän.Kun pinta- tai lähellä{0}}pintavika katkaisee tämän kentän - halkeama, sauma, fuusion puute -, magneettikenttäviivat vääristyvät paikallisesti ja "vuotavat" ulos pinnasta, luo paikallisen vuotokentän täsmälleen vian paikkaan.

Hienoja magneettisia hiukkasia (kuivajauhe tai märkä suspensio) levitetään sitten magnetoidulle pinnalle.Vuotokenttä vetää puoleensa ja pitää hiukkaset vikakohdassa muodostaen näkyvän viivan tai klusterin, joka jäljittelee vian muotoa- halkeama näkyy hiukkasviivana, joka seuraa halkeamaa; pyöristetty inkluusio näkyy hiukkasklusterina.

Magneettisten hiukkasten testauksen vetovoima on suoraviivaisuus ja hinta:laiteinvestoinnit ovat verrattain pieniä, fyysinen ilmaisu on erittäin luotettava soveltuvin osin, ja vika näkyy suoraan sen sijaan, että se olisi päätelty sähköisestä signaalista - tarkastaja voi nähdä vian todellisen muodon ja laajuuden. Huonot puolet liittyvät suurelta osin työvoimaan ja tarkkuuteen:magnetointivirran, hiukkasten käyttäminen ja kuvion tulkitseminen on manuaalinen prosessi, mikä nostaa työvoimakustannuksia verrattuna automatisoituun in-line-menetelmään. Se myösei voi erottaa vian tyyppiä tai vakavuusastetta samalla tarkkuudella kuin ultraääni- tai pyörrevirtatestaus- se kertoo virheen olemassaolon ja suunnilleen missä, mutta ei välttämättä sen syvyyttä tai tarkkaa luokittelua - ja kokonaiskapasiteetti on yleensähitaamminkuin automatisoidut vaihtoehdot.

Infrapunatestaus putken pinnoilla toteutetaan tyypillisesti induktiotermografiana, ja periaate eroaa muista neljästä menetelmästä: se havaitsee viat paikallisen kuumennuksen avulla magneettisen tai akustisen signaalin sijaan. Korkeataajuinen -induktiokela johdetaan lähelle putken pintaa, mikä tuottaa indusoidun sähkövirran suoraan putken pintakerrokseen. Kun materiaali on tervettä, indusoitunut virta kulkee tasaisesti ja haihtuu tasaisesti lämpönä.Vian esiintyessä paikallinen sähkövastus muuttuu ja vikaalue kuluttaa enemmän sähköenergiaa kuljettaessaan indusoitua virtaa -, mikä tuottaa mitattavasti korkeamman paikallisen lämpötilan.

Infrapunakamera tai -anturi lukee tämän lämpötilakuvion pinnan poikki.Koska lämmön haihtumisen nopeus ja malli liittyvät siihen, kuinka syvällä vika on, tuloksena olevaa lämpösignatuuria voidaan käyttää vian syvyyden arvioimiseen., ei vain läsnäoloa -, jota mikään puhtaasti pinnan-ilmaisumenetelmistä (kuten magneettisten hiukkasten testaus) ei tarjoa suoraan.

Käytännön rajoitus on geometrinen:tämä menetelmä on yleensä tehokas vain tasaisilla, suorilla pinnoilla, jossa induktiokela voi säilyttää tasaisen, tasaisen etäisyyden ja kytkennän putken pintaan skannauksen poikki.Se ei sovellu hyvin epätasaisille tai epäsäännöllisille metallipinnoille- kulman säde, karkea hitsaussuojus tai epätasainen asteikkokerros häiritsee indusoituneen virran jakautumista ja heikentää lämpölukeman luotettavuutta. Neliömäisessä ja suorakaiteen muotoisessa putkessa tämä yleensä rajoittaa infrapuna-/induktiotermografian tasaisiin pintoihin eikä koko osaan.

Magnetic Flux Leakage Testing (MFL) jakaa taustalla olevan fysiikkansa magneettisten hiukkasten testauksen kanssa lähes kokonaan- sekä magnetoivat ferromagneettista putkea että luottavat siihen, että vika vääristää magneettikenttää ja aiheuttaa paikallisen vuotokentän vauriokohtaan. Ero on siinä, kuinka tämä vuotokenttä luetaan: sen sijaan, että käyttäisimme magneettisia hiukkasia ja luottaisimme visuaaliseen kuvioon,MFL käyttää elektronisia antureita - tyypillisesti Hall-efekti- tai kela-pohjaisia ​​antureita - vuotokentän havaitsemiseen ja mittaamiseen suoraan, muuntaa sen elektroniseksi signaaliksi näkyvän hiukkasjäljen sijaan.

Siirtyminen manuaalisesta visuaalisesta lukemisesta suoraan elektroniseen mittaukseen antaa MFL:lle sen käytännöllisen edun:sen käyttöalue, herkkyys ja luotettavuus ovat kaikki yleensä vahvempia kuin magneettisten hiukkasten testaus.Koska vuotokenttä mitataan elektronisesti silmämääräisen tarkastuksen sijaan, MFL voidaan automatisoida ja ajaa tuotantolinjan nopeudella{0}}, ja sen herkkyys ei ole niin riippuvainen tarkastajan kyvystä tulkita hiukkaskuvio oikein vaihtelevissa valaistus- tai pintaolosuhteissa. Kuten magneettisten hiukkasten testaus, se on rajoitettuferromagneettinen putki- ei--magneettisia materiaaleja ei voida tarkastaa kummallakaan menetelmällä.

Ota yhteyttä nyt