ห้าวิธีในการตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิวในท่อเหล็กสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยม

ส่วนกลวงสี่เหลี่ยม (สศส) และส่วนกลวงสี่เหลี่ยม (รศ) ผ่านการขึ้นรูป การเชื่อม และการบำบัดความร้อนก่อนที่จะถึงท่อที่เสร็จแล้ว - และขั้นตอนใดๆ เหล่านั้นอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องได้: การม้วน-บนตัก รอยต่อ- รอยตำหนิในการเชื่อม รอยแตกที่พื้นผิวจากงานเย็น หรือการรวมตัวกันใต้พื้นผิวที่พัดมาจากคอยล์ หากตรวจไม่พบ ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถแพร่กระจายภายใต้ภาระ ทำให้เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควรที่รอยเชื่อม หรือทำให้เกิดการปฏิเสธในระหว่างการตรวจสอบโครงสร้างเป็นเวลานานหลังจากที่ท่อถูกประดิษฐ์เป็นโครงสร้างที่เสร็จสมบูรณ์แล้ว

ไม่มีวิธีการตรวจจับเพียงวิธีเดียวที่ครอบคลุมข้อบกพร่องทุกประเภท ทุกรูปทรงของท่อ และทุกข้อกำหนดด้านความเร็วในการผลิตในคราวเดียวการเลือกวิธีที่ถูกต้อง - หรือการผสมผสานวิธีที่ถูกต้อง - ขึ้นอยู่กับว่าข้อบกพร่องน่าจะอยู่ที่ใด วิธีดึงดูดท่อให้เป็นแม่เหล็ก (หรือไม่) ต้องดำเนินการตรวจสอบเร็วแค่ไหน และสภาพพื้นผิวของท่อเป็นอย่างไรบทความนี้จะอธิบายวิธีการตรวจจับห้าวิธีที่ใช้บ่อยที่สุดกับท่อเหล็กสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยม วิธีที่แต่ละวิธีวัดจริง และวิธีการตัดสินใจว่าวิธีใดที่เหมาะกับความต้องการในการตรวจสอบของคุณ

การทดสอบกระแสเอ็ดดี้ (ECT)ทำงานโดยส่งกระแสสลับผ่านขดลวดที่ยึดไว้ใกล้ผิวท่อ คอยล์นั้นกระตุ้นให้เกิดกระแส "วน" หมุนเวียนภายในโลหะผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสเหนี่ยวนำไหลผ่านบริเวณอิสระที่มีข้อบกพร่อง- จะก่อให้เกิดวงวนที่สม่ำเสมอและคาดเดาได้ เมื่อพบพื้นผิวหรือใกล้-ข้อบกพร่องที่พื้นผิว - รอยแตก การตัก ส่วนผนังบาง - กระแสวนจะบิดเบี้ยว และการบิดเบือนดังกล่าวจะแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ในสัญญาณไฟฟ้าของคอยล์

การทดสอบ Eddy ในปัจจุบันไม่ใช่เทคนิคคงที่เพียงวิธีเดียว - ซึ่งครอบคลุมการใช้งานหลายประเภท แต่ละประเภทเหมาะสมกับความต้องการการตรวจสอบที่แตกต่างกัน:

• การทดสอบกระแสไหลวนแบบธรรมดา (มาตรฐาน)- วิธีพื้นฐาน โดยใช้-คอยล์ความถี่เดียวสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิวทั่วไปและใกล้-
• การทดสอบกระแสไหลวนภาคสนามระยะไกล (RFEC)- ใช้คอยล์ตัวส่งและตัวรับแยกกันไปตามท่อ ช่วยให้ตรวจจับผ่านทั้งผนังด้านในและด้านนอกได้ในครั้งเดียว มีประโยชน์ในกรณีที่การเข้าถึงถูกจำกัดไว้ที่ด้านหนึ่งของท่อ
• การทดสอบกระแสวนแบบหลาย-ความถี่- รันหลายความถี่พร้อมกัน โดยให้ผู้ตรวจสอบแยกสัญญาณออกจากความลึกของข้อบกพร่องที่แตกต่างกัน หรือระงับการรบกวนจากสภาพพื้นผิว
• การทดสอบกระแสไหลวนแบบพัลส์- ใช้พัลส์บรอดแบนด์แทนคลื่นต่อเนื่อง ซึ่งสามารถดึงข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมจากการวัดครั้งเดียว
• จุดแข็งของการทดสอบแบบวนซ้ำในปัจจุบันคือสิ่งที่ทำให้เป็นวิธี-สายการผลิตแรกทั่วไปในสายการผลิต:ความแม่นยำและความไวในการตรวจจับนั้นสูง ความเร็วในการตรวจสอบเร็วพอที่จะทำงานในสายการผลิต-ระหว่างการผลิตท่อ และสามารถรับข้อบกพร่องทั้งที่พื้นผิวและใต้พื้นผิว (ใกล้-พื้นผิว) นอกจากนี้ยังทนต่อการปนเปื้อนบนพื้นผิวได้ดีพอสมควร -ฟิล์มน้ำมันหรือพื้นผิวแสงที่ตกค้างบนท่อโดยทั่วไปจะไม่รบกวนสัญญาณซึ่งมีความสำคัญในพื้นที่การผลิตที่ท่อจะหลุดออกจากแนวการขึ้นรูปและการเชื่อมโดยตรง

ข้อเสีย-ก็คือความจำเพาะ. การทดสอบกระแสเอ็ดดี้มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในการตอบสนองทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวัสดุ ซึ่งหมายความว่าสามารถระบุลักษณะทางเรขาคณิต ความขรุขระของพื้นผิวเล็กน้อย หรือการแปรผันของคุณสมบัติของวัสดุราวกับว่าเป็นข้อบกพร่อง -เพิ่มอัตราการตรวจจับที่ผิดพลาด-เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการที่ก่อให้เกิดการบ่งชี้ทางกายภาพโดยตรงมากกว่า อีกทั้งยังมีความยืดหยุ่นจำกัดในการปรับความละเอียดการตรวจจับดังนั้นการตั้งค่ากระแสวนที่ปรับแต่งสำหรับขนาดข้อบกพร่องและช่วงความลึกเดียวอาจไม่ใช่การตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโปรไฟล์ข้อบกพร่องอื่นโดยไม่ต้องกำหนดค่าโพรบหรือความถี่ใหม่

การทดสอบอัลตราโซนิก (UT)ใช้วิธีที่คลื่นเสียงเดินทางผ่านโลหะแข็ง ทรานสดิวเซอร์ส่งพัลส์อัลตราโซนิกความถี่สูง-ไปที่ผนังท่อ ตราบใดที่วัสดุมีความต่อเนื่อง คลื่นก็จะเคลื่อนที่ผ่านไปอย่างคาดเดาได้ เมื่อถึงข้อบกพร่องภายใน - ความว่างเปล่า การรวมตัว การขาด-ของ-การหลอมรวมในตะเข็บเชื่อม - พลังงานบางส่วนจะสะท้อนกลับไปยังทรานสดิวเซอร์ อุปกรณ์ตรวจสอบจึงสามารถคำนวณการหน่วงเวลาและแอมพลิจูดของสัญญาณที่สะท้อนได้ทั้งตำแหน่งและขนาดโดยประมาณของตำหนิภายในความหนาของผนังไม่ใช่แค่การมีอยู่ของมันเท่านั้น

ข้อได้เปรียบหลักของการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงคือความแม่นยำ:จากห้าวิธีในที่นี้ โดยทั่วไปแล้วจะแม่นยำที่สุดในการระบุอย่างแน่ชัดว่าข้อบกพร่องอยู่ที่ตำแหน่งใดภายในผนังท่อและมีขนาดโดยประมาณเท่าใด วิธีนี้ทำให้เป็นวิธีมาตรฐานในการตรวจสอบ-ความสมบูรณ์ของรอยเชื่อมบนผลิตภัณฑ์ที่เป็นท่อและส่วนประกอบที่หลอม โดยที่การทราบความลึกของข้อบกพร่อง - ไม่ใช่แค่เพียงการมีอยู่ของมัน - จะเป็นตัวกำหนดว่าชิ้นส่วนนั้นยอมรับได้หรือไม่

วิธีการนี้มีข้อจำกัดในทางปฏิบัติจริงสำหรับท่อสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยมมันไม่เหมาะกับรูปทรงที่ซับซ้อนหรือไม่สม่ำเสมอ- หน้าเรียบของ SHS/RHS ทำงานได้ดีพอสมควร แต่มุมและโซนการเปลี่ยนผ่านสามารถบิดเบือนเส้นทางเสียงและทำให้การตีความซับซ้อนพื้นผิวท่อต้องมีความเรียบในระดับหนึ่งเพื่อให้ข้อต่อทำงานได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจำเป็นต้องมีสารเชื่อมต่อ - โดยทั่วไปจะเป็นตัวกลางที่มีเจลหรือน้ำมัน- - ใช้ระหว่างโพรบและพื้นผิวท่อเพื่อขจัดช่องว่างอากาศและทำให้การส่งสัญญาณมีเสถียรภาพ ต้องเตรียมพื้นผิวที่หยาบ ปรับขนาด หรือเคลือบหนาก่อนที่การทดสอบอัลตราโซนิกจะให้การอ่านที่เชื่อถือได้

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPT)ใช้เฉพาะกับท่อเฟอร์โรแมกเนติก - คาร์บอนและเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำ-มีคุณสมบัติเหมาะสม แต่วัสดุที่ไม่ใช่-มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กไม่เข้าเกณฑ์ ท่อถูกทำให้เป็นแม่เหล็กโดยใช้แอก ขดลวด หรือกระแสตรงที่ไหลผ่านวัสดุ ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่วิ่งผ่านเหล็กในกรณีที่พื้นผิวหรือใกล้-ข้อบกพร่องของพื้นผิวขัดขวางสนามนั้น - รอยแตก รอยตะเข็บ การขาดฟิวชัน - เส้นสนามแม่เหล็กจะบิดเบือนและ "รั่ว" ออกจากพื้นผิวเฉพาะที่ทำให้เกิดสนามรั่วที่ตำแหน่งข้อบกพร่องอย่างแน่นอน

จากนั้นอนุภาคแม่เหล็กละเอียด (ผงแห้งหรือสารแขวนลอยแบบเปียก) จะถูกนำไปใช้บนพื้นผิวแม่เหล็กสนามรั่วจะดึงดูดและกักเก็บอนุภาคไว้ที่จุดบกพร่อง ก่อตัวเป็นเส้นหรือกระจุกที่มองเห็นได้ซึ่งลากตามรูปร่างของข้อบกพร่อง- รอยแตกปรากฏเป็นเส้นอนุภาคตามเส้นทางของรอยแตก การรวมแบบกลมจะแสดงเป็นกลุ่มอนุภาค

ความน่าสนใจของการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กคือความตรงและต้นทุน:การลงทุนด้านอุปกรณ์ค่อนข้างต่ำ สิ่งบ่งชี้ทางกายภาพมีความน่าเชื่อถือสูงเมื่อนำไปใช้ และข้อบกพร่องนั้นมองเห็นได้โดยตรง แทนที่จะอนุมานจากสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ - ผู้ตรวจสอบสามารถมองเห็นรูปร่างและขอบเขตที่แท้จริงของข้อบกพร่องได้ ข้อเสียส่วนใหญ่เกี่ยวกับแรงงานและความแม่นยำ:การใช้กระแสแม่เหล็ก อนุภาค และการตีความรูปแบบเป็นกระบวนการที่ต้องทำด้วยตนเองซึ่งทำให้ต้นทุนค่าแรงสัมพันธ์กับวิธีการแบบอัตโนมัติใน- มันยังไม่สามารถแยกแยะประเภทข้อบกพร่องหรือระดับความรุนแรงได้ด้วยความแม่นยำเช่นเดียวกับการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกหรือกระแสไหลวน- จะบอกคุณว่ามีข้อบกพร่องอยู่และโดยคร่าว ๆ ว่าอยู่ที่ไหน แต่ไม่จำเป็นว่าจะต้องมีความลึกหรือการจำแนกประเภทที่แน่นอน - และปริมาณงานโดยรวมมีแนวโน้มที่จะเป็นช้าลงกว่าทางเลือกอัตโนมัติ

การทดสอบด้วยอินฟราเรดบนพื้นผิวท่อโดยทั่วไปจะใช้เป็นการถ่ายภาพความร้อนแบบเหนี่ยวนำและหลักการนี้แตกต่างจากวิธีอื่นๆ อีกสี่วิธี: โดยจะตรวจจับข้อบกพร่องผ่านการทำความร้อนเฉพาะที่ แทนที่จะใช้สัญญาณแม่เหล็กหรือเสียง ขดลวดเหนี่ยวนำความถี่สูง-จะถูกส่งผ่านใกล้กับพื้นผิวของท่อ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยตรงบนชั้นผิวของท่อ ในกรณีที่วัสดุมีเสียง กระแสเหนี่ยวนำนั้นจะไหลอย่างสม่ำเสมอและกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอเมื่อมีข้อบกพร่อง ความต้านทานไฟฟ้าในท้องถิ่นจะเปลี่ยนไป และบริเวณที่เกิดข้อบกพร่องจะใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้นเนื่องจากมีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ - ทำให้เกิดอุณหภูมิท้องถิ่นที่สูงขึ้นอย่างวัดได้

กล้องอินฟราเรดหรือเซ็นเซอร์จะอ่านรูปแบบอุณหภูมินี้ทั่วทั้งพื้นผิวเนื่องจากอัตราและรูปแบบการกระจายความร้อนสัมพันธ์กับความลึกของข้อบกพร่อง จึงสามารถใช้ลายเซ็นความร้อนที่เกิดขึ้นเพื่อประมาณความลึกของข้อบกพร่องได้ไม่ใช่แค่การมีอยู่ - ซึ่งเป็นความสามารถที่ไม่มีวิธีการบ่งชี้-ที่พื้นผิวล้วนๆ (เช่น การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก) ให้โดยตรง

ข้อจำกัดในทางปฏิบัติคือทางเรขาคณิต:โดยทั่วไปวิธีนี้จะใช้ได้เฉพาะกับพื้นผิวเรียบและตรงเท่านั้นโดยที่ขดลวดเหนี่ยวนำสามารถรักษาระยะห่างที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอและการเชื่อมต่อกับพื้นผิวท่อตลอดการสแกนไม่เหมาะกับพื้นผิวโลหะที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ- รัศมีมุม ฝาครอบรอยเชื่อมที่หยาบ หรือชั้นสเกลที่ไม่สม่ำเสมอจะรบกวนการกระจายกระแสเหนี่ยวนำและบ่อนทำลายความน่าเชื่อถือของการอ่านค่าความร้อน บนท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยม โดยทั่วไปแล้วจะจำกัดการถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรด/อินดักชั่นไว้ที่พื้นผิวเรียบ แทนที่จะเป็นส่วนทั้งหมด

การทดสอบการรั่วไหลของสนามแม่เหล็ก (MFL) แบ่งปันฟิสิกส์พื้นฐานกับการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กเกือบทั้งหมด- ทำให้ท่อเฟอร์โรแมกเนติกเป็นแม่เหล็กและอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าข้อบกพร่องบิดเบือนสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรั่วที่ข้อบกพร่อง ความแตกต่างอยู่ที่วิธีการอ่านสนามการรั่วไหล: แทนที่จะใช้อนุภาคแม่เหล็กและอาศัยรูปแบบการมองเห็นMFL ใช้เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ - ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นเซ็นเซอร์แบบฮอลล์-เอฟเฟกต์หรือ-แบบคอยล์ - เพื่อตรวจจับและวัดสนามการรั่วไหลโดยตรงโดยแปลงเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แทนที่จะเป็นร่องรอยของอนุภาคที่มองเห็นได้

การเปลี่ยนจากการอ่านค่าแบบแมนนวลด้วยภาพไปเป็นการวัดทางอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงคือสิ่งที่ทำให้ MFL ได้เปรียบในทางปฏิบัติ:โดยทั่วไปแล้วช่วงที่ใช้งานได้ ความไว และความน่าเชื่อถือจะแข็งแกร่งกว่าการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กเนื่องจากสนามการรั่วไหลถูกวัดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์แทนที่จะตรวจสอบด้วยสายตา MFL จึงสามารถทำงานอัตโนมัติและทำงานที่ความเร็วสายการผลิต- และความไวของมันจะขึ้นอยู่กับความสามารถของผู้ตรวจสอบในการตีความรูปแบบอนุภาคอย่างถูกต้องภายใต้แสงที่แปรผันหรือสภาพพื้นผิว เช่นเดียวกับการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก ก็ยังคงจำกัดอยู่เพียงเท่านี้หลอดเฟอร์โรแมกเนติก- วัสดุที่ไม่ใช่-ไม่สามารถตรวจสอบด้วยวิธีการใดวิธีหนึ่งได้

ติดต่อได้เลย