Öt módszer a négyzet alakú és téglalap alakú acélcsövek felületi hibáinak kimutatására

Négyzet alakú üreges metszet (SHS) és téglalap alakú üreges rész (RHS) formázáson, hegesztésen és hőkezelésen mennek keresztül, mielőtt elérnék a kész csövet -, és ezen lépések bármelyike ​​hibát okozhat: hengerelt-lelap, varrat-hegesztési hiba, felületi repedés a hideg munkából, vagy a tekercsről átvitt felszín alatti zárvány. Ha nem észlelik, ezek a hibák továbbterjedhetnek terhelés alatt, idő előtti meghibásodást okozhatnak a hegesztett kötéseknél, vagy a szerkezeti vizsgálat során a csőből a kész szerkezetté való gyártás után is elutasítást okozhatnak.

Nincs egyetlen kimutatási módszer, amely egyszerre lefedne minden hibatípust, minden csőgeometriát és minden gyártási sebességi követelményt.A megfelelő módszer - vagy a módszerek megfelelő kombinációja - kiválasztása attól függ, hogy a hiba valószínűleg hol található, hogyan van mágnesezve (vagy nem), milyen gyorsan kell lefutnia a vizsgálatnak, és milyen felületi állapotban van a cső.Ez a cikk végigvezeti a négyzetes és téglalap alakú acélcsöveken leggyakrabban használt öt kimutatási módszert, hogy valójában mit is mérnek, és hogyan lehet eldönteni, hogy melyik felel meg az ellenőrzési követelményeinek.

Örvényáramú tesztelés (ECT)úgy működik, hogy váltakozó áramot vezet át a cső felülete közelében lévő tekercsen. Ez a tekercs elektromágneses indukció révén keringő "örvényáramot" indukál a fém belsejében. Amikor az indukált áram egy hibamentes-tartományon halad keresztül, kiszámítható, egyenletes hurkot képez. Amikor felületi vagy közeli felületi hibával -felületi hibával - találkozik egy repedés, egy átlapolás, egy elvékonyodott falszakasz -, az örvényáram hurok torzul, és ez a torzítás a tekercs elektromos jelének mérhető változásaként jelenik meg.

Az örvényáramú tesztelés nem egyetlen rögzített technika -, több megvalósítási típust is lefed, amelyek mindegyike különböző ellenőrzési igényekhez igazodik:

• Hagyományos (standard) örvényáramú vizsgálat- az alapmódszer, egyetlen-frekvenciás tekercs használatával az általános felületi és közeli-felületi hibák észlelésére
• Távoli terepi örvényáram tesztelés (RFEC)A - a cső mentén elválasztott adó- és vevőtekercset használ, amely lehetővé teszi a belső és a külső falon keresztül történő észlelést egy menetben, ami hasznos, ha a hozzáférés a cső egyik oldalára korlátozódik
• Több-frekvenciás örvényáramú tesztelésA - egyidejűleg több frekvencián fut, lehetővé téve az ellenőr számára, hogy elkülönítse a különböző hibamélységekből származó jeleket, vagy elnyomja a felületi körülmények okozta interferenciát
• Impulzusos örvényáram vizsgálatA - szélessávú impulzust használ folyamatos hullám helyett, amely több mélységi információt nyerhet ki egyetlen mérésből
• Az örvényáramú tesztelés erősségei miatt ez a gyártósorokon általánosan elterjedt első{0}}soros módszer:Az észlelési pontosság és az érzékenység egyaránt magas, az ellenőrzési sebesség elég gyors ahhoz, hogy a csőgyártás során-egy vonalba futhasson, és képes a felszíni és a felszín alatti (felszíni{1}}közeli) hibákra is. A felületi szennyeződést is meglehetősen jól tűri -olajfilm vagy könnyű felületi maradványok a csövön általában nem zavarják a jelet, ami számít egy olyan gyártási területen, ahol a csövek egyenesen az alakító- és hegesztősorról jönnek le.

A kompromisszum-azsajátosság. Az örvényáramú vizsgálat érzékeny az anyag elektromágneses válaszában bekövetkezett bármilyen változásra, ami azt jelenti, hogy megjelölheti a geometriai jellemzőket, a kisebb felületi érdességeket vagy az anyagtulajdonság-változásokat, mintha hibák lennének -a hamis{0}}észlelési arány növeléseközvetlenebb fizikai indikációt produkáló módszerekhez képest. Azt is kínáljakorlátozott rugalmasság az észlelési felbontás beállításában, így az örvényáram-beállítás, amely egy hibaméretre és -mélység-tartományra van hangolva, nem biztos, hogy az optimális beállítás egy másik hibaprofilhoz a szonda vagy a frekvencia újrakonfigurálása nélkül.

Ultrahangos vizsgálat (UT)a hanghullámok szilárd fémen való áthaladását használja. Egy jelátalakító nagy-frekvenciás ultrahang impulzust küld a cső falába. Amíg az anyag folytonos, a hullám előreláthatóan halad keresztül; amikor elér egy belső hibához - egy űrt, egy zárványt, egy-az összeolvadás hiányát- a hegesztési varratban - ennek az energiának egy része visszaverődik a jelátalakító felé. A visszavert jel késleltetésének és amplitúdójának mérésével az ellenőrző berendezés kiszámítani tudjamind a hiba helye, mind a falvastagságon belüli hozzávetőleges mérete, nem csak a jelenléte.

Az ultrahangos tesztelés fő előnye a pontosság:Az itt felsorolt ​​öt módszer közül általában ez a legpontosabb annak meghatározására, hogy a cső falán belül pontosan hol található a hiba, és nagyjából mekkora. Ez szabványos módszerré teszi a hegesztési varrat -integritásának ellenőrzésére mind a csőtermékeken, mind a kovácsolt alkatrészeken, ahol a hiba mélységének ismerete - nem csak a megléte - határozza meg, hogy az alkatrész elfogadható-e.

A módszernek valódi gyakorlati korlátai vannak a négyzet- és téglalap alakú csöveknél.Nem alkalmas bonyolult vagy szabálytalan geometriára- az SHS/RHS lapos felületei meglehetősen jól működnek, de a sarkok és az átmeneti zónák torzíthatják a hangutat és megnehezíthetik az értelmezést.A cső felületének bizonyos szintű simaságra van szükségea tengelykapcsoló megfelelő működéséhez, mivel az ultrahangos vizsgálathoz akapcsolószer - jellemzően gél vagy olaj-alapú közeg -, amelyet a szonda és a cső felülete közé alkalmaznaka légrés megszüntetésére és a jelátvitel stabilan tartására. A durva, pikkelyes vagy erősen bevont felületeket elő kell készíteni, mielőtt az ultrahangos vizsgálat megbízható leolvasást adna.

Mágneses részecsketeszt (MPT)kimondottan a ferromágneses csövek - szén- és alacsony-ötvözetű szerkezeti acéljaira vonatkozik, de a nem-mágneses anyagokra nem. A csövet mágnesezik, akár járom, tekercs segítségével, akár az anyagon átvezetett egyenárammal, ami az acélon áthaladó mágneses teret hoz létre.Ahol egy felületi vagy közeli felületi hiba megszakítja ezt a teret - repedés, varrat, összeolvadás hiánya - a mágneses erővonalak lokálisan torzulnak és "kiszivárognak" a felületből, létrehozva egy lokalizált szivárgási mezőt pontosan a hiba helyén.

Ezután finom mágneses részecskéket (száraz port vagy nedves szuszpenziót) visznek fel a mágnesezett felületre.A szivárgási mező vonzza és megtartja a részecskéket a hiba helyén, látható vonalat vagy klasztert képezve, amely nyomon követi a hiba alakját- egy repedés a repedés útvonalát követő részecskevonalként jelenik meg; egy lekerekített zárvány részecskeklaszterként jelenik meg.

A mágneses részecskék tesztelésének vonzereje a közvetlenség és a költség:Az eszközberuházás viszonylag alacsony, a fizikai jelzés nagyon megbízható, ahol alkalmazható, és a hiba közvetlenül látható, nem pedig elektronikus jelből következtethető - az ellenőr láthatja a hiba tényleges alakját és mértékét. A hátrányok nagyrészt a munkához és a precizitáshoz kapcsolódnak:A mágnesező áram, részecskék alkalmazása és a minta értelmezése manuális folyamat, ami növeli a munkaerőköltséget az automatizált in-line módszerhez képest. Azt isnem tudja ugyanolyan pontossággal megkülönböztetni a hiba típusát vagy súlyossági fokát, mint az ultrahangos vagy örvényáramú vizsgálat- azt jelzi, hogy egy hiba létezik, és nagyjából hol, de nem feltétlenül a mélysége vagy a pontos besorolása - és a teljes áteresztőképesség általábanlassabbmint az automatizált alternatívák.

A csőfelületeken végzett infravörös tesztelést jellemzően indukciós termográfiaként hajtják végre, és az elv eltér a másik négy módszertől: a hibákat helyi fűtéssel érzékeli, nem pedig mágneses vagy akusztikus jellel. Egy nagy-frekvenciás indukciós tekercset vezetnek a cső felületéhez közel, és indukált elektromos áramot hoznak létre közvetlenül a cső felületi rétegén. Ahol az anyag szilárd, az indukált áram egyenletesen folyik és egyenletesen oszlik el hőként.Ahol hiba van, a helyi elektromos ellenállás megváltozik, és a hibaterület több elektromos energiát fogyaszt, mivel hordozza az indukált áramot -, ami mérhetően magasabb helyi hőmérsékletet eredményez.

Egy infravörös kamera vagy érzékelő leolvassa ezt a hőmérsékleti mintát a felületen.Mivel a hőleadás sebessége és mintázata a hiba mélységéhez kapcsolódik, az eredményül kapott termikus szignatúra felhasználható a hiba mélységének becslésére., nem csak a jelenlét -, amelyet a tisztán felületi-jelzési módszerek (például a mágneses részecskék tesztelése) nem biztosítanak közvetlenül.

A gyakorlati korlát geometriai:ez a módszer általában csak sík, egyenes felületeken hatásos, ahol az indukciós tekercs konzisztens, egyenletes távolságot és kapcsolatot tud fenntartani a cső felületével a pásztázás során.Nem alkalmas egyenetlen vagy szabálytalan fémfelületekre- egy saroksugár, egy durva hegesztési sapka vagy egy egyenetlen skálaréteg megzavarja az indukált árameloszlást, és aláássa a hőleolvasás megbízhatóságát. Négyzet alakú és téglalap alakú csöveknél ez általában az infravörös/indukciós termográfiát a lapos felületekre korlátozza, nem pedig a teljes részre.

A mágneses fluxus szivárgásvizsgálata (MFL) szinte teljes mértékben megosztja mögöttes fizikáját a mágneses részecske-teszttel- egyaránt mágnesez egy ferromágneses csövet, és támaszkodik arra a tényre, hogy a hiba torzítja a mágneses teret, és helyi szivárgási mezőt hoz létre a hibánál. A különbség abban rejlik, hogy a szivárgási mezőt hogyan értelmezik: a mágneses részecskék alkalmazása és a vizuális mintára hagyatkozás helyett,Az MFL elektronikus érzékelőket használ, - jellemzően Hall-effektus vagy tekercs-alapú érzékelők - a szivárgási mező közvetlen észlelésére és mérésére, átalakítva azt elektronikus jellé, nem pedig látható részecskenyomokká.

A kézi, vizuális kiolvasásról a közvetlen elektronikus mérésre való áttérés adja az MFL gyakorlati előnyét:alkalmazható tartománya, érzékenysége és megbízhatósága általában erősebb, mint a mágneses részecskék tesztelése.Mivel a szivárgási mező mérése nem vizuálisan, hanem elektronikusan történik, az MFL automatizálható és gyártási{0}}sebességgel futtatható, és érzékenysége kevésbé függ attól, hogy az ellenőr mennyire tudja helyesen értelmezni a részecskemintázatot változó megvilágítási vagy felületi feltételek mellett. A mágneses részecskék teszteléséhez hasonlóan ez is korlátozott maradferromágneses csőA - nem-mágneses anyagok egyik módszerrel sem ellenőrizhetők.

Lépjen kapcsolatba most