Почему обнаружение дефектов важно
Продольный шов сварной трубы является потенциальной линией слабости: любой дефект шва, например, непровары, трещины или включения, может разрушиться под давлением. При не-неразрушающем контроле сварной шов и тело трубы исследуются без повреждения продукта, а завод применяет методы, соответствующие материалу и требуемой чувствительности. Три основных семейства — это испытание на утечку магнитного потока для ферромагнитной стали, вихретоковое испытание на наличие поверхностных и около-поверхностных дефектов и ультразвуковое испытание для внутреннего и объемного контроля. Для толстостенных-труб ультразвуковой контроль является основным методом, поддерживаемым другими.
Испытание на утечку магнитного потока
При испытании на утечку магнитного потока (MFL) ферромагнитная труба намагничивается и обнаруживается поле рассеяния, образующееся на поверхностных и около-поверхностных дефектах. Этот метод не требует высокого-качества обработки поверхности, а его глубина обнаружения больше, чем у методов магнитных-порошков, поэтому он широко используется для сварных нефтяных труб. Точность зависит от нескольких факторов. Сила намагничивания имеет значение: когда магнитная индукция достигает примерно 80% насыщения, поле утечки дефекта быстро возрастает с намагничиванием, но за пределами насыщения внешнее поле оказывает незначительное дальнейшее влияние, поэтому магнитная цепь спроектирована так, чтобы приближать материал к насыщению. Направление, расположение и размер дефекта определяют сигнал: дефект, основная плоскость которого перпендикулярна полю намагничивания, создает самое сильное поле утечки. Шероховатость поверхности изменяет-подъем датчиков и чувствительность, а оксиды и ржавчина на поверхности могут давать ложные сигналы, которые необходимо -перепроверить.
Эдди-Текущее тестирование
Вихретоковое испытание- использует переменное поле для наведения токов в трубе и выявления изменений, вызванных дефектами. Его характеристики заключаются в том, что он не требует связующего агента и может работать бесконтактно, он достаточно быстр для онлайн-производства со скоростью до 3 м/с, он может проверять сварной шов горячей трубы, а результаты надежны и повторяемы, с коротким временем переключения между размерами. Метод проходной-катушки использовался в течение многих лет для определения плотности сварного шва, но он плохо обнаруживает продольные трещины в ферромагнитных трубах, поэтому в более высоких стандартах используется метод зондирующей-катушки. Двумя практическими проблемами являются внутренний заусенец, который можно ошибочно принять за дефект, а затем он отваливается после размагничивания, и скин-эффект, который снижает чувствительность к дефектам внутренней-стенки по мере ее утолщения; сигнал дефекта внутренней-стенки меньше, чем сигнал того же дефекта на внешней стенке, а чувствительность зависит от толщины стенки и частоты возбуждения.
Ультразвуковой контроль: контактный и иммерсионный
Ультразвуковой контроль делится на метод прямого-контакта и метод-погружения в жидкость. При методе прямого-контакта зонд и поверхность соединяет тонкий слой связующего агента; Метод прост в использовании, сигналы просты в оценке, чувствительность высока, но качество поверхности должно быть хорошим. При методе жидкостного-погружения зонд и деталь соединяются посредством жидкостной ванны; он подходит для шероховатых поверхностей, обеспечивает стабильное соединение и воспроизводимые результаты, его легко автоматизировать, однако затухание звука на пути прохождения воды является значительным, и вместо полного погружения часто используется метод водяной пленки.
Автономный ультразвуковой контроль сварного шва
Автономная ультразвуковая система проверяет готовый сварной шов с помощью автоматической измерительной тележки. Труба подается на станцию дефектоскопии-, вращающиеся ролики поднимают ее, а шов поворачивается в положение испытания, в то время как датчики распыляют связующее вещество на сварной шов и обе стороны. Поскольку сварной шов может отклоняться от истинной линии, для обнаружения продольных-дефектов используются две группы по три датчика, распределенных по обе стороны шва для двунаправленного обнаружения, шесть каналов, что покрывает отклонение сварного шва около 15 мм. Для обнаружения поперечных и точечных-дефектов используются две группы по три датчика, расположенных спереди и сзади, а также еще шесть каналов, что обеспечивает полное дву-направленное покрытие с размахом около 5 мм с каждой стороны сварного шва. Всего 12 каналов обеспечивают контроль сварного шва без слепых зон, а результаты фиксируются для партии.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что такое испытание на утечку магнитного потока?
Не-неразрушающий метод, который намагничивает ферромагнитные трубы и обнаруживает поле рассеяния на поверхностных и около-поверхностных дефектах, широко используемый для сварных труб, сваренных в нефтяной промышленности.
Вопрос: Каковы преимущества вихретокового-тестирования?
Отсутствие связующего агента, бесконтактная работа, высокая скорость, подходящая для онлайн-производства, и надежные результаты; его чувствительность к дефектам внутренней-стенки ограничена скин-эффектом.
Вопрос: В чем разница между контактным и иммерсионным ультразвуковым контролем?
Контактное тестирование использует тонкий слой связи и является простым и чувствительным; Метод погружения проходит через жидкость, подходит для грубых поверхностей и легко автоматизируется.
Вопрос: Как проверяется сварной шов в автономном режиме?
С помощью автоматической ультразвуковой тележки с группами датчиков, предназначенных для двунаправленного обнаружения: продольные датчики с обеих сторон шва и поперечные датчики спереди и сзади, всего 12 каналов для полного охвата.
Вопрос: Что влияет на чувствительность к рассеянию магнитного потока?
Сила намагничивания, направление и расположение дефекта, качество поверхности и отрыв-датчиков.
Вопрос: Почему сигнал внутренней-стенки меньше при вихревых-тестах?
Из-за скин-эффекта поле возбуждения ослабевает с глубиной, поэтому один и тот же дефект дает меньший сигнал на внутренней стенке, чем на внешней.
