वर्गाकार और आयताकार स्टील ट्यूबों में सतह के दोषों का पता लगाने की पाँच विधियाँ

वर्गाकार खोखला खंड (एसएचएस) और आयताकार खोखला खंड (आरएचएस) तैयार ट्यूब तक पहुंचने से पहले फॉर्मिंग, वेल्डिंग और हीट ट्रीटमेंट से गुजरें - और उनमें से कोई भी चरण दोष उत्पन्न कर सकता है: गोद में लुढ़का हुआ, सीम में वेल्ड दोष, ठंडे काम से सतह में दरार, या कॉइल से उपसतह समावेशन। पता न चलने पर, ये दोष लोड के तहत फैल सकते हैं, वेल्डेड जोड़ में समय से पहले विफलता का कारण बन सकते हैं, या ट्यूब को तैयार संरचना में तैयार करने के लंबे समय बाद संरचनात्मक निरीक्षण के दौरान अस्वीकृति को ट्रिगर कर सकते हैं।

ऐसी कोई एकल पहचान विधि नहीं है जो प्रत्येक दोष प्रकार, प्रत्येक ट्यूब ज्यामिति और प्रत्येक उत्पादन गति की आवश्यकता को एक साथ कवर करती हो।सही विधि - या विधियों का सही संयोजन चुनना - इस बात पर निर्भर करता है कि दोष कहाँ होने की संभावना है, ट्यूब को कैसे चुम्बकित किया जाता है (या नहीं), निरीक्षण को कितनी तेजी से चलाने की आवश्यकता है, और ट्यूब किस सतह की स्थिति में है।यह आलेख वर्गाकार और आयताकार स्टील ट्यूब पर सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली पांच पहचान विधियों के बारे में बताता है, प्रत्येक वास्तव में क्या माप रहा है, और यह कैसे तय किया जाए कि कौन सी आपकी निरीक्षण आवश्यकता के अनुरूप है।

एड़ी वर्तमान परीक्षण (ईसीटी)ट्यूब की सतह के पास रखी कुंडली के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित करके काम करता है। वह कुंडल विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से धातु के अंदर "एड्डी" धाराओं को प्रसारित करने को प्रेरित करता है। जब प्रेरित धारा किसी दोष मुक्त क्षेत्र से प्रवाहित होती है, तो यह एक पूर्वानुमानित, समान लूप बनाती है। जब यह किसी सतह या निकट {{4}सतह दोष - दरार, गोद, पतली दीवार खंड - का सामना करता है तो भंवर धारा लूप विकृत हो जाता है, और वह विकृति कुंडल के विद्युत संकेत में मापने योग्य परिवर्तन के रूप में दिखाई देती है।

एड़ी वर्तमान परीक्षण एक एकल निश्चित तकनीक नहीं है - इसमें कई कार्यान्वयन प्रकार शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग निरीक्षण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है:

• पारंपरिक (मानक) एड़ी वर्तमान परीक्षण- बेसलाइन विधि, सामान्य सतह और निकट {{2}सतह दोष का पता लगाने के लिए एक एकल आवृत्ति कुंडल का उपयोग करना
• रिमोट फील्ड एड़ी वर्तमान परीक्षण (आरएफईसी)- ट्यूब के साथ अलग किए गए एक ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल का उपयोग करता है, जो एक पास में आंतरिक और बाहरी दोनों दीवारों के माध्यम से पता लगाने की अनुमति देता है, यह उपयोगी है जहां पहुंच ट्यूब के एक तरफ तक सीमित है
• बहु-आवृत्ति एड़ी वर्तमान परीक्षण- एक साथ कई आवृत्तियों को चलाता है, जिससे निरीक्षक को विभिन्न दोष गहराई से संकेतों को अलग करने या सतह की स्थितियों से हस्तक्षेप को दबाने की सुविधा मिलती है
• स्पंदित एड़ी धारा परीक्षण- निरंतर तरंग के बजाय ब्रॉडबैंड पल्स का उपयोग करता है, जो एकल माप से अधिक गहराई की जानकारी निकाल सकता है
• एड़ी धारा परीक्षण की खूबियाँ ही इसे उत्पादन लाइनों पर एक सामान्य प्रथम{0}}लाइन विधि बनाती हैं:पता लगाने की सटीकता और संवेदनशीलता दोनों उच्च हैं, ट्यूब उत्पादन के दौरान लाइन में चलने के लिए निरीक्षण की गति काफी तेज है, और यह सतह और उपसतह (सतह के करीब) दोनों दोषों को पकड़ सकता है। यह सतही प्रदूषण को भी काफी अच्छी तरह से सहन कर लेता है -ट्यूब पर तेल की फिल्म या हल्की सतह का अवशेष आम तौर पर सिग्नल को बाधित नहीं करता है, जो उत्पादन तल पर मायने रखता है जहां ट्यूब सीधे फॉर्मिंग और वेल्डिंग लाइन से आती हैं।

ट्रेड{{0}ऑफ़ हैविशेषता. एड़ी वर्तमान परीक्षण सामग्री की विद्युत चुम्बकीय प्रतिक्रिया में किसी भी बदलाव के प्रति संवेदनशील है, जिसका अर्थ है कि यह ज्यामितीय विशेषताओं, मामूली सतह खुरदरापन, या भौतिक संपत्ति भिन्नता को चिह्नित कर सकता है जैसे कि वे दोष थे -गलत पहचान दर को बढ़ानाउन तरीकों की तुलना में जो अधिक प्रत्यक्ष भौतिक संकेत उत्पन्न करते हैं। यह भी ऑफर करता हैपहचान रिज़ॉल्यूशन को समायोजित करने में सीमित लचीलापन, इसलिए एक दोष आकार और गहराई सीमा के लिए ट्यून किया गया एक एड़ी वर्तमान सेटअप जांच या आवृत्ति को पुन: कॉन्फ़िगर किए बिना एक अलग दोष प्रोफ़ाइल के लिए इष्टतम सेटिंग नहीं हो सकता है।

अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी)ध्वनि तरंगें ठोस धातु के माध्यम से यात्रा करने के तरीके का उपयोग करती हैं। एक ट्रांसड्यूसर ट्यूब की दीवार में एक उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक पल्स भेजता है। जब तक सामग्री निरंतर है, तरंग पूर्वानुमानित रूप से गुजरती है; जब यह वेल्ड सीम में एक आंतरिक दोष - एक शून्य, एक समावेशन, एक कमी-फ्यूजन - तक पहुंच जाता है, तो उस ऊर्जा का कुछ हिस्सा वापस ट्रांसड्यूसर की ओर परावर्तित हो जाता है। परावर्तित सिग्नल के समय विलंब और आयाम को मापकर, निरीक्षण उपकरण गणना कर सकता हैदीवार की मोटाई के भीतर दोष का स्थान और अनुमानित आकार दोनों, न कि केवल इसकी उपस्थिति।

अल्ट्रासोनिक परीक्षण का मुख्य लाभ परिशुद्धता है:यहां पांच तरीकों में से, यह आम तौर पर यह पता लगाने के लिए सबसे सटीक है कि ट्यूब की दीवार के भीतर दोष कहां है और मोटे तौर पर यह कितना बड़ा है। यह इसे ट्यूब उत्पादों और फोर्ज्ड घटकों दोनों पर वेल्ड {{1}सीम अखंडता को सत्यापित करने के लिए एक मानक तरीका बनाता है, जहां दोष की गहराई को जानने से - न केवल इसका अस्तित्व - यह निर्धारित होता है कि भाग स्वीकार्य है या नहीं।

इस विधि में वर्गाकार और आयताकार ट्यूब पर वास्तविक व्यावहारिक बाधाएँ हैं।यह जटिल या अनियमित ज्यामिति के लिए उपयुक्त नहीं है- एसएचएस/आरएचएस के सपाट चेहरे यथोचित रूप से अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन कोने और संक्रमण क्षेत्र ध्वनि पथ को विकृत कर सकते हैं और व्याख्या को जटिल बना सकते हैं।ट्यूब की सतह को एक निश्चित स्तर की चिकनाई की आवश्यकता होती हैयुग्मन के सही ढंग से काम करने के लिए, क्योंकि अल्ट्रासोनिक परीक्षण के लिए एक की आवश्यकता होती हैयुग्मन एजेंट - आम तौर पर एक जेल या तेल आधारित माध्यम - जांच और ट्यूब की सतह के बीच लगाया जाता हैहवा के अंतराल को खत्म करने और सिग्नल ट्रांसमिशन को स्थिर रखने के लिए। अल्ट्रासोनिक परीक्षण से विश्वसनीय रीडिंग मिलने से पहले खुरदरी, स्केल्ड या भारी लेपित सतहों को तैयार करने की आवश्यकता होती है।

चुंबकीय कण परीक्षण (एमपीटी)विशेष रूप से फेरोमैग्नेटिक ट्यूब पर लागू होता है {{0} कार्बन और कम {{1} मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील योग्य होता है, लेकिन गैर {{2} चुंबकीय सामग्री नहीं होती है। ट्यूब को या तो योक, कुंडल या सामग्री के माध्यम से प्रवाहित प्रत्यक्ष धारा के साथ चुंबकीय बनाया जाता है, जो स्टील के माध्यम से चलने वाला एक चुंबकीय क्षेत्र स्थापित करता है।जहां एक सतह या निकट {{0}सतह दोष उस क्षेत्र को बाधित करता है - एक दरार, एक सीवन, संलयन की कमी - चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं स्थानीय रूप से विकृत होती हैं और सतह से बाहर "रिसाव" करती हैं, बिल्कुल दोष वाले स्थान पर एक स्थानीयकृत रिसाव क्षेत्र बनाना।

फिर बारीक चुंबकीय कण (सूखा पाउडर या गीला निलंबन) चुंबकीय सतह पर लगाए जाते हैं।रिसाव क्षेत्र दोष स्थल पर कणों को आकर्षित और पकड़कर रखता है, जिससे एक दृश्य रेखा या क्लस्टर बनता है जो दोष के आकार का पता लगाता है- एक दरार, दरार पथ का अनुसरण करते हुए एक कण रेखा के रूप में दिखाई देती है; एक गोलाकार समावेशन एक कण समूह के रूप में दिखाई देता है।

चुंबकीय कण परीक्षण की अपील प्रत्यक्षता और लागत है:उपकरण निवेश तुलनात्मक रूप से कम है, भौतिक संकेत अत्यधिक विश्वसनीय है जहां यह लागू होता है, और इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल से अनुमान लगाने के बजाय दोष सीधे दिखाई देता है - एक निरीक्षक दोष के वास्तविक आकार और सीमा को देख सकता है। नकारात्मक पहलू मुख्यतः श्रम और परिशुद्धता से संबंधित हैं:चुंबकीय धारा, कणों को लागू करना और पैटर्न की व्याख्या करना एक मैन्युअल प्रक्रिया है, जो स्वचालित इन-लाइन विधि की तुलना में श्रम लागत को बढ़ाता है। यह भीअल्ट्रासोनिक या एड़ी वर्तमान परीक्षण के समान सटीकता के साथ दोष प्रकार या गंभीरता ग्रेड को अलग नहीं कर सकता है- यह आपको बताता है कि दोष मौजूद है और मोटे तौर पर कहां है, लेकिन जरूरी नहीं कि इसकी गहराई या सटीक वर्गीकरण - और समग्र थ्रूपुट होऔर धीमास्वचालित विकल्पों की तुलना में।

ट्यूब सतहों पर इन्फ्रारेड परीक्षण आमतौर पर इंडक्शन थर्मोग्राफी के रूप में कार्यान्वित किया जाता है, और सिद्धांत अन्य चार तरीकों से अलग है: यह चुंबकीय या ध्वनिक संकेत के बजाय स्थानीय हीटिंग के माध्यम से दोषों का पता लगाता है। एक उच्च आवृत्ति प्रेरण कुंडल को ट्यूब की सतह के पास से गुजारा जाता है, जिससे सीधे ट्यूब की सतह परत पर एक प्रेरित विद्युत धारा उत्पन्न होती है। जहां सामग्री ध्वनि है, वह प्रेरित धारा समान रूप से बहती है और गर्मी के रूप में समान रूप से नष्ट हो जाती है।जहां कोई दोष मौजूद होता है, स्थानीय विद्युत प्रतिरोध बदल जाता है, और दोष क्षेत्र अधिक विद्युत ऊर्जा की खपत करता है क्योंकि यह प्रेरित धारा - को वहन करता है जिससे स्थानीय तापमान काफी अधिक होता है।

एक इन्फ्रारेड कैमरा या सेंसर सतह पर इस तापमान पैटर्न को पढ़ता है।क्योंकि गर्मी अपव्यय की दर और पैटर्न इस बात से संबंधित है कि दोष कितनी गहराई तक है, परिणामी थर्मल हस्ताक्षर का उपयोग दोष की गहराई का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है, न कि केवल उपस्थिति - जो कि एक क्षमता है, कोई भी विशुद्ध रूप से सतही संकेत विधियां (जैसे चुंबकीय कण परीक्षण) सीधे प्रदान नहीं करती है।

व्यावहारिक सीमा ज्यामितीय है:यह विधि आम तौर पर केवल सपाट, सीधी सतहों पर ही प्रभावी होती है, जहां इंडक्शन कॉइल स्कैन के पार ट्यूब की सतह के साथ एक सुसंगत, समान दूरी और युग्मन बनाए रख सकता है।यह असमान या अनियमित धातु सतहों के लिए उपयुक्त नहीं है- एक कोने का त्रिज्या, एक रफ वेल्ड कैप, या एक असमान स्केल परत प्रेरित वर्तमान वितरण को बाधित करती है और थर्मल रीडिंग की विश्वसनीयता को कमजोर करती है। वर्गाकार और आयताकार ट्यूब पर, यह आम तौर पर इन्फ्रारेड/इंडक्शन थर्मोग्राफी को पूर्ण खंड के बजाय सपाट सतहों तक सीमित रखता है।

चुंबकीय प्रवाह रिसाव परीक्षण (एमएफएल) अपनी अंतर्निहित भौतिकी को लगभग पूरी तरह से चुंबकीय कण परीक्षण के साथ साझा करता है- दोनों एक लौहचुंबकीय ट्यूब को चुम्बकित करते हैं और इस तथ्य पर भरोसा करते हैं कि एक दोष चुंबकीय क्षेत्र को विकृत कर देता है, जिससे दोष पर एक स्थानीयकृत रिसाव क्षेत्र उत्पन्न होता है। अंतर यह है कि रिसाव क्षेत्र को कैसे पढ़ा जाता है: चुंबकीय कणों को लागू करने और दृश्य पैटर्न पर भरोसा करने के बजाय,एमएफएल सीधे रिसाव क्षेत्र का पता लगाने और मापने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सेंसर - आम तौर पर हॉल {{1} प्रभाव या कॉइल {{2} आधारित सेंसर - का उपयोग करता है, इसे दृश्यमान कण ट्रेस के बजाय एक इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करना।

मैन्युअल, विज़ुअल रीडआउट से प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉनिक माप में बदलाव ही एमएफएल को व्यावहारिक बढ़त देता है:इसकी लागू सीमा, संवेदनशीलता और विश्वसनीयता सभी आम तौर पर चुंबकीय कण परीक्षण से अधिक मजबूत हैं।क्योंकि रिसाव क्षेत्र को दृश्य रूप से निरीक्षण करने के बजाय इलेक्ट्रॉनिक रूप से मापा जाता है, एमएफएल को स्वचालित किया जा सकता है और उत्पादन लाइन गति पर चलाया जा सकता है, और इसकी संवेदनशीलता चर प्रकाश या सतह की स्थिति के तहत कण पैटर्न की सही ढंग से व्याख्या करने के लिए एक निरीक्षक की क्षमता पर कम निर्भर होती है। चुंबकीय कण परीक्षण की तरह यह तक ही सीमित रहता हैलौहचुंबकीय ट्यूब- गैर-चुंबकीय सामग्रियों का निरीक्षण किसी भी विधि से नहीं किया जा सकता।

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