Fehlererkennung von Rohrleitungsschweißnähten: Ultraschall, Wirbelstrom, Magnetpulver

Die Schweißnaht zweier Rohre ist der unzuverlässigste Abschnitt in Rohrleitungen. Wie lange die Linie hält, hängt von ihrer Qualität ab. Um Unfälle während des Betriebs des Bauwerks zu vermeiden, wird eine Fehlersuche an Rohrleitungen durchgeführt. Dies ist besonders wichtig für unterirdisch gelegene Autobahnen.

Allgemeine Information

Es gibt mehrere Methoden zum Erkennen von Fehlern in Rohrschweißnähten:

• magnetisch;
• akustisch;
• elektrisch;
• Optik.

Ihre Aufgabe ist es, die Dichtheit der Verbindungen, die Festigkeit des Metalls in den Nähten, Spannungen und andere Parameter zu bestimmen, die die Zuverlässigkeit von Rohrleitungen bestimmen. Dabei sind die Methoden der Fehlersuche für alle Netzarten praktisch gleich: Wärme, Gas, Wasser-, Ölpipelines.

Alle oben genannten Methoden werden als "zerstörungsfreie" Technologien klassifiziert. Das heißt, die Fehlersuche erfolgt direkt auf der Baustelle. Rohrverbindungen werden nicht zerstört, was den Installationsaufwand reduziert.

Die Fehlererkennung von Rohrleitungen basiert auf einem Scanner, der als Fehlerdetektor bezeichnet wird. Jede Technologie hat ihr eigenes Funktionsprinzip dieser Ausrüstung. Die effektivsten Fehlersuchgeräte:

• Wirbelstrom;
• Ultraschall;
• magnetisches Pulver;
• kapillar.

Details zu den Methoden

Die Defektoskopie von Pipelines ist ein Verfahren, das nach der Installation der Pipeline durchgeführt werden muss. Dadurch wird eine mögliche Zerstörung während des Betriebs vermieden. Die Fehlersuche ermöglicht es, etwaige Fehler in Rohren zu erkennen. Das Funktionsprinzip von Scannern, die im Diagnoseprozess verwendet werden, ist anders. Daher lohnt es sich, sie zunächst einmal genauer zu studieren.

Wirbelstromprüfgeräte

Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der Erzeugung von Wirbelströmen, die von der äußeren Ebene der Rohrleitung durch die Schweißnaht zur inneren Ebene geleitet werden. Der durch eine homogene Metallstruktur fließende Strom ändert seine Parameter nicht. Wenn in der Naht Defekte vorhanden sind, dh ihre Gleichmäßigkeit unterbrochen ist, steigt der Widerstand, wodurch die Stärke des Wirbelstroms verringert wird.

Das Fehlersuchgerät behebt und entschlüsselt diese Abnahme und bestimmt die Qualität des Schweißguts, Fehler und Heterogenität.

Vorteile der Methode:

• hohe Arbeitsgeschwindigkeit;
• geringer Fehler des Ergebnisses;
• niedrige Betriebskosten.

Minuspunkte:

• die Dicke der untersuchten Naht beträgt nicht mehr als 2 mm;
• Die Gerätezuverlässigkeit ist gering.

Ultraschall-Fehlerdetektoren

Die Ultraschall-Fehlererkennung von Pipelines gilt als die am häufigsten verwendete Technologie. Es wird mit fünf verschiedenen Methoden zur Fehlererkennung durchgeführt:

1. Echo-Impuls-Verfahren.
2. Schatten.
3. Echo-Spiegel.
4. Spiegelschatten.
5. Delta-Methode.

Im ersten Fall wird der Ultraschall vom Gerät durch die Schweißschicht geschickt. Bei Defekten im Inneren des Metalls wird der Impuls als Echo reflektiert. Das heißt, der Ultraschall kehrt zurück. Das Gerät erfasst die Rückkehrzeit, die die Tiefe der Schale oder Pore bestimmt.

Im zweiten Fall kommt nicht nur ein Gerät zum Einsatz, das ein Ultraschallsignal aussendet, sondern auch ein Reflektor. Letzterer wird auf der gegenüberliegenden Seite der Schweißverbindung der Rohrleitung installiert. Wenn der Abstand zwischen den beiden Geräteteilen und die Schalllaufzeit bekannt sind, kann durch Veränderung des zweiten Parameters (Vergrößerung) bestimmt werden, wo sich der Defekt befindet, welche Größe er hat.

Die dritte Version der Ultraschall-Fehlerprüfung ähnelt der ersten. Lediglich das Fehlersuchgerät wird mit einem Reflektor, der auf der Nahtoberseite angebracht ist, sowie einem Signalgeber geliefert. Beide Elemente sind parallel zueinander. Wenn ein Signal an den Empfänger gelangt ist, bedeutet dies, dass im Inneren des Metalls ein Defekt vorliegt, der den Strahl reflektiert hat.

Die nächste Methode ähnelt der vorherigen. Der Unterschied besteht darin, dass der Signalgeber und der Reflektor in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.

Die fünfte Methode der Ultraschall-Fehlererkennung wird selten verwendet. Die Gründe sind die Komplexität des Aufbaus der Geräte, die langwierige Dekodierung der Ergebnisse. Es basiert auf der Umlenkung von Ultraschallenergie, deren Richtung den Fehler der Schweißnaht ändert.

In diesem Fall wird ein Querträger zugeführt, der sich in einen Längsträger umwandelt. Teilweise gibt es eine Spiegelung. Der Reflektor fängt genau das Längssignal ein, dessen Stärke die Größe des Fehlers bestimmt werden.

Magnetpulverprüfgeräte

Diese Fehlererkennung basiert auf der Eigenschaft von Stahl, das Magnetfeld in der Nähe von Bereichen zu verändern, die sich vom Hauptteil in geringer Dichte unterscheiden. Hier wird es schwächer. Risse, Schalen oder Poren im Inneren des Metalls haben durch die darin enthaltene Luft eine geringe Dichte.

Um Defekte in Pipelines zu erkennen, wird Magnetpulver verwendet, das ebenfalls eine ferromagnetische Substanz ist. Es wird auf die Schweißnaht gegossen, wo elektrischer Strom mit zwei Spulen zugeführt wird - Magnetisierung und zusätzliche. Elektrizität innerhalb des Metalls bildet ein Magnetfeld. Wenn Defekte vorhanden sind, wird es um sie herum schwächer. Dies ist der Grund, warum magnetisches Pulver angezogen wird.

Wenn sich während der Durchführung einer Studie Pulver auf der Oberfläche ansammelt, weist dies auf eines hin: In diesem Bereich wurde ein Fehler in der Schweißnaht festgestellt. Auf diese Weise wird die Inline-Fehlererkennung von Hauptleitungen durchgeführt.

Es gibt zwei Testmöglichkeiten - trocken und nass. Im ersten Fall wird Magnetpulver verwendet. Im zweiten Fall ist die Suspension dieses Pulvers eine wässrige Lösung.

Damit die Qualität der mit der zweiten Option durchgeführten Überprüfung hoch ist, ist ein Studium erforderlich Behandeln Sie die Oberfläche zusätzlich mit einem Zwischenmaterial - technisches Öl, Fett und Andere.

Zu den Vorteilen der Magnetpulverprüfung gehören:

• visuelles Ergebnis, sichtbar ohne zusätzliche Geräte;
• niedriger Preis.

Mängel:

• geringe Forschungstiefe - bis zu 1,5 mm;
• kann nur an Rohrleitungen verwendet werden, die aus ferromagnetischen Legierungen zusammengesetzt sind;
• die Schwierigkeit, große Rohre zu entmagnetisieren.

Kapillarfehlerdetektoren

Diese Technologie wird verwendet, um kleine Oberflächenrisse zu erkennen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Sie bestätigen, dass das Metall an der Verbindungsstelle von zwei Abschnitten der Pipeline heterogen ist.

Der Prozess der Fehlererkennung der Pipeline wird wie folgt durchgeführt:

1. Auf die Schweißnaht wird eine Indikatorsubstanz, ein Eindringmittel, aufgetragen. Es neigt dazu, unter Einwirkung von Kapillarkräften in kleinste Defekte einzudringen. Daher der Name der Methode.
2. Die behandelte Oberfläche wird von der aufgetragenen Substanz gereinigt, die bereits tief in das Metall eingedrungen ist.
3. Darüber wird der Entwickler in Form eines weißen Pulvers aufgetragen. Es kann Talk, Magnesiumoxid oder eine andere Substanz sein. Es hat eine wichtige Eigenschaft - Adsorption. Das heißt, es kann andere Substanzen aufnehmen.
4. Der Entwickler beginnt, das Eindringmittel aus den Rissen herauszuziehen, wodurch ein Muster aus Verbindungsfehlern auf der Oberfläche des weißen Pulvers entsteht. In diesem Fall ist der Indikator in den ultravioletten Strahlen deutlich sichtbar.

Diese Art der Pipeline-Fehlersuche wird normalerweise verwendet, wenn es notwendig ist, Oberflächenfehler im Metall an der Verbindungsstelle zu erkennen. Für tiefe Defekte ist es nutzlos. Und das ist ein Minus. Der Hauptvorteil ist die einfache Implementierung.

Ergebnisse

Zur Überprüfung von Rohrverbindungen in Hauptleitungen ist es nicht erforderlich, eine Methode zur Fehlererkennung zu verwenden. Jeder Standort kann auf die eine oder andere Weise untersucht werden. Bei der Auswahl der optimalen Methode müssen Sie zunächst bewerten, wie das Gelenk dazu passt. Das Kapillarverfahren eignet sich beispielsweise für Wasserleitungen, für Öl u Gasleitungen nur Ultraschall.

Die Erkennung von Rohrleitungsfehlern ist ein notwendiges Verfahren, mit dem Sie die Qualität der verlegten Rohrleitung beurteilen und alle möglichen Fehler identifizieren können. Es wird auf mehrere Arten durchgeführt. Es ist besser, das Verfahren in der Phase der Rohrleitungsinstallation durchzuführen, damit Sie nach Abschluss der Arbeiten keine unangenehmen „Überraschungen“ in Form von Lecks oder Brüchen erleben.

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