Fem metoder for å oppdage overflatedefekter i kvadratiske og rektangulære stålrør

Firkantet hulseksjon (SHS) og rektangulær hul seksjon (RHS) gå gjennom forming, sveising og varmebehandling før de når et ferdig rør - og noen av disse trinnene kan introdusere en defekt: en rullet-i fanget, en søm-sveisefeil, en overflatesprekker fra kaldt arbeid, eller en underjordisk inneslutning båret over fra spolen. Uoppdaget kan disse defektene forplante seg under belastning, forårsake for tidlig feil ved en sveiset skjøt, eller utløse avvisning under strukturell inspeksjon lenge etter at røret har blitt tilvirket til en ferdig struktur.

Det er ingen enkelt deteksjonsmetode som dekker hver defekttype, hver rørgeometri og hvert produksjonshastighetskrav på en gang.Valg av riktig metode - eller riktig kombinasjon av metoder - avhenger av hvor defekten sannsynligvis vil være, hvordan røret er magnetisert (eller ikke), hvor raskt inspeksjonen må kjøre, og hvilken overflatetilstand røret er i.Denne artikkelen går gjennom de fem deteksjonsmetodene som oftest brukes på firkantede og rektangulære stålrør, hva hver enkelt faktisk måler, og hvordan du bestemmer hvilken som passer dine inspeksjonskrav.

Virvelstrømstesting (ECT)fungerer ved å føre en vekselstrøm gjennom en spole som holdes nær røroverflaten. Den spolen induserer sirkulerende "virvelstrømmer" inne i metallet gjennom elektromagnetisk induksjon. Når den induserte strømmen flyter gjennom et defekt-fritt område, danner den en forutsigbar, jevn sløyfe. Når den støter på en overflate eller nær-overflatedefekt - en sprekk, en runde, en tynn veggseksjon - forvrenges virvelstrømsløyfen, og den forvrengningen viser seg som en målbar endring i spolens elektriske signal.

Virvelstrømtesting er ikke en enkelt fast teknikk - den dekker flere implementeringstyper, hver tilpasset ulike inspeksjonsbehov:

• Konvensjonell (standard) virvelstrømtesting- grunnlinjemetoden, ved å bruke en enkelt-frekvensspole for generell overflate- og nær-overflatedetektering
• Ekstern virvelstrømtesting (RFEC)- bruker en sender- og mottakerspole som er adskilt langs røret, og tillater deteksjon gjennom både den indre og ytre veggen i én passasje, nyttig der tilgangen er begrenset til den ene siden av røret
• Multi-hvirvelstrømtesting- kjører flere frekvenser samtidig, og lar inspektøren skille signaler fra forskjellige defektdybder eller undertrykke interferens fra overflateforhold
• Pulserende virvelstrømtesting- bruker en bredbåndspuls i stedet for en kontinuerlig bølge, som kan trekke ut mer dybdeinformasjon fra en enkelt måling
• Styrken ved virvelstrømtesting er det som gjør den til en vanlig førstelinjemetode på produksjonslinjer:deteksjonsnøyaktigheten og følsomheten er begge høy, inspeksjonshastigheten er rask nok til å kjøre i-linje under rørproduksjon, og den kan fange opp både overflate- og undergrunnsdefekter (nær-overflaten). Den tåler også overflateforurensning rimelig godt -oljefilm eller lette overflaterester på røret forstyrrer vanligvis ikke signalet, som betyr noe på et produksjonsgulv der rør kommer rett fra en formings- og sveiselinje.

Avveiningen-erspesifisitet. Virvelstrømtesting er følsom for enhver endring i den elektromagnetiske responsen til materialet, noe som betyr at det kan flagge geometriske trekk, mindre overflateruhet eller materialegenskapsvariasjoner som om de var defekter -øker den falske-deteksjonsfrekvensensammenlignet med metoder som gir en mer direkte fysisk indikasjon. Det tilbyr ogsåbegrenset fleksibilitet ved justering av deteksjonsoppløsning, så et virvelstrømoppsett innstilt for én defektstørrelse og dybdeområde er kanskje ikke den optimale innstillingen for en annen defektprofil uten å rekonfigurere sonden eller frekvensen.

Ultralydtesting (UT)bruker måten lydbølger beveger seg gjennom solid metall. En transduser sender en høy-ultralydpuls inn i rørveggen. Så lenge materialet er kontinuerlig, går bølgen gjennom forutsigbart; når den når en indre defekt - et tomrom, en inkludering, en mangel på--fusjon i sveisesømmen - reflekteres noe av denne energien tilbake mot transduseren. Ved å måle tidsforsinkelsen og amplituden til det reflekterte signalet kan inspeksjonsutstyret beregnebåde plasseringen og den omtrentlige størrelsen på defekten innenfor veggtykkelsen, ikke bare dens tilstedeværelse.

Ultralydtestingens kjernefordel er presisjon:blant de fem metodene her er det vanligvis den mest nøyaktige for å finne nøyaktig hvor innenfor rørveggen en defekt sitter og omtrent hvor stor den er. Dette gjør det til en standardmetode for å verifisere -sømmeintegritet på både rørprodukter og smidde komponenter, der det å vite dybden av en feil - ikke bare dens eksistens - avgjør om delen er akseptabel.

Metoden har virkelige praktiske begrensninger på kvadratiske og rektangulære rør.Den er ikke godt egnet for kompleks eller uregelmessig geometri- de flate flatene til en SHS/RHS fungerer rimelig bra, men hjørner og overgangssoner kan forvrenge lydbanen og komplisere tolkningen.Røroverflaten trenger et visst nivå av glatthetfor at koblingen skal fungere riktig, siden ultralydtesting krever enkoblingsmiddel - vanligvis en gel eller olje-basert medium - påført mellom sonden og røroverflatenfor å eliminere luftgapet og holde signaloverføringen stabil. Grove, skalerte eller sterkt belagte overflater må forberedes før ultralydtesting vil gi en pålitelig avlesning.

Magnetisk partikkeltesting (MPT)gjelder spesifikt for ferromagnetiske rør - karbon og lav-legert konstruksjonsstål, men ikke-magnetiske materialer gjør det ikke. Røret magnetiseres, enten med et åk, spole eller likestrøm som føres gjennom materialet, som etablerer et magnetfelt som går gjennom stålet.Der en overflate eller nær-overflatedefekt avbryter det feltet - en sprekk, en søm, mangel på fusjon - forvrenges magnetfeltlinjene lokalt og "lekker" ut av overflaten, skaper et lokalisert lekkasjefelt på nøyaktig defektstedet.

Fine magnetiske partikler (tørt pulver eller en våt suspensjon) påføres deretter over den magnetiserte overflaten.Lekkasjefeltet tiltrekker og holder partiklene på defektstedet, og danner en synlig linje eller klynge som sporer formen til defekten- en sprekk vises som en partikkellinje som følger sprekkbanen; en avrundet inkludering viser seg som en partikkelklynge.

Appellen til testing av magnetiske partikler er direktehet og kostnad:utstyrsinvesteringen er relativt lav, den fysiske indikasjonen er svært pålitelig der den gjelder, og defekten er direkte synlig i stedet for utledet fra et elektronisk signal - en inspektør kan se den faktiske formen og omfanget av feilen. Ulempene handler i stor grad om arbeid og presisjon:å påføre magnetiserende strøm, partikler og tolke mønsteret er en manuell prosess, som øker arbeidskostnadene i forhold til en automatisk-inline-metode. Det ogsåkan ikke skille defekttype eller alvorlighetsgrad med samme presisjon som ultralyd- eller virvelstrømtesting- den forteller deg at en defekt eksisterer og omtrent hvor, men ikke nødvendigvis dens dybde eller eksakte klassifisering - og total gjennomstrømning har en tendens til å værelangsommereenn automatiserte alternativer.

Infrarød testing på røroverflater implementeres vanligvis som induksjonstermografi, og prinsippet er forskjellig fra de andre fire metodene: det oppdager defekter gjennom lokalisert oppvarming i stedet for et magnetisk eller akustisk signal. En høy-induksjonsspole føres nær røroverflaten, og genererer en indusert elektrisk strøm direkte på rørets overflatelag. Der materialet er sunt, flyter den induserte strømmen jevnt og spres jevnt som varme.Der det eksisterer en defekt, endres den lokale elektriske motstanden, og defektområdet bruker mer elektrisk energi ettersom det bærer den induserte strømmen - og produserer en målbart høyere lokal temperatur.

Et infrarødt kamera eller sensor leser dette temperaturmønsteret over overflaten.Fordi hastigheten og mønsteret for varmespredning er relatert til hvor dypt defekten sitter, kan den resulterende termiske signaturen brukes til å estimere defektdybden, ikke bare tilstedeværelse - som er en egenskap ingen av metodene for rent overflate-indikasjon (som magnetisk partikkeltesting) gir direkte.

Den praktiske begrensningen er geometrisk:denne metoden er vanligvis bare effektiv på flate, rette overflater, hvor induksjonsspolen kan opprettholde en konsistent, jevn avstand og kobling med røroverflaten over skanningen.Den er ikke godt egnet til ujevne eller uregelmessige metalloverflater- en hjørneradius, en grov sveisehette eller et ujevnt skalalag forstyrrer den induserte strømfordelingen og undergraver påliteligheten til den termiske avlesningen. På kvadratiske og rektangulære rør begrenser dette generelt infrarød/induksjonstermografi til de flate flatene i stedet for hele seksjonen.

Magnetisk flukslekkasjetesting (MFL) deler sin underliggende fysikk med magnetisk partikkeltesting nesten utelukkende- både magnetiserer et ferromagnetisk rør og stoler på det faktum at en defekt forvrenger magnetfeltet, og produserer et lokalisert lekkasjefelt ved feilen. Forskjellen ligger i hvordan lekkasjefeltet leses: i stedet for å bruke magnetiske partikler og stole på et visuelt mønster,MFL bruker elektroniske sensorer - typisk Hall-effekt eller spole-baserte sensorer - for å oppdage og måle lekkasjefeltet direkte, konverterer det til et elektronisk signal i stedet for et synlig partikkelspor.

Det skiftet fra en manuell, visuell avlesning til en direkte elektronisk måling er det som gir MFL dens praktiske fordel:dens gjeldende rekkevidde, følsomhet og pålitelighet er generelt sterkere enn testing av magnetiske partikler.Fordi lekkasjefeltet måles elektronisk i stedet for visuelt inspisert, kan MFL automatiseres og kjøres ved produksjons-linjehastighet, og følsomheten er mindre avhengig av en inspektørs evne til å tolke et partikkelmønster riktig under variable lys- eller overflateforhold. I likhet med magnetisk partikkeltesting forblir den begrenset tilferromagnetisk rør- ikke-magnetiske materialer kan ikke inspiseres med noen av metodene.

Ta kontakt nå