روشهای معمول جهت تست لوله های فولادی

با گسترش صنعت فولاد، استفاده از لوله نیز در صنایع به تدریج افزایش یافت. به گونه ای که امروزه به هر سو نگاه کنید نشانه های استفاده از لوله های فولادی را خواهید دید. از سیستم های لوله کشی گرفته تا کاربردهای ساختاری بسیار متنوع و پیچیده در ساختمان ها و یا محیط های صنعتی، در این میان  برای اطمینان از اینکه این لوله ها می توانند تحت سطوح مختلف تنش های محیطی چه واکنشی از خود نشان دهند ، باید یک سری آزمایش انجام می شد. این نوع آزمایش ها را می توان به دو دسته مخرب و غیر مخرب تقسیم بندی کرد. از آنجایی که اکثر لوله ها در معرض خوردگی و سایر عیوب ظاهری هستند، روش آرمایش آنها در پیش بینی رفتارشان بسیار مهم است. دراین نوشتار قصد داریم به بررسی ۴ روش تست لوله بپردازیم که شامل (تست هیدرواستاتیک – بازرسی ذرات مغناطیسی – تست ضربه چارپی و تست اولتراسونیک) است.

پس از پیدایش فولاد و صنعت لوله سازی در دنیا به تدریج استفاده از لوله ها ی فولادی رایج شد نکته ای که هنگام استفاده از این لوله ها ذهن محققان و سازندگان را به خود مشغول می کرد نحوه تعمیرات و نگهداری و روش های تست این لوله ها بود. نکته حائز اهمیت در خرید و استفاده از لوله ها این هست که بدانیم هر زمان که فولاد یا هر نوع لوله ای را خریداری می کنیم آزمایش لوله بسیار مهم است این کار توسط سازنده یا تأمین کننده باید صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که لوله برای استفاده موردنظر مناسب است. تست هیدرواستاتیک از نوع تست های مخرب به حساب می آید.ازاین روش هنگامی استفاه می شود که بخواهند انتقال سیالات را با فشار معین  درلوله ها مورد سنجش قرار دهند ، روش بازرسی ذرات مغناطیسی بر خلاف روش هیدرواستاتیک، نوعی آزمایش غیر مخرب است. تست التراسونیک UT یکی از متــداولترین روش های تست غیر مخرب می باشد و به علت کاربرد فراوان جایگاه ویژه ایی در بین سایر تست های غیر مخرب دارد.

انواع روش تست لوله

تست هیدرواستاتیک

تست هیدرواستاتیک از نوع تست های مخرب به حساب می آید.ازاین روش هنگامی استفاه می شود که بخواهند انتقال سیالات را با فشار معین  درلوله ها مورد سنجش قرار دهند ،درواقع می توان گفت آزمایش هیدرواستاتیک برای تعیین ارزیابی ریسک لوله برای شکستگی و نشتی اعمال می شود. به بیان ساده باید گفت تست هیدرواستاتیک به آزمایش های مخصوصی گفته می شود که بر روی تجهیزاتی مثل لوله های تحت فشار، بویلرها، سیلندر گاز، سیلندرهای کپسول آتش نشانی، لوله کشی و… به جهت بررسی دوام و نشتی انجام می شود. این تست به زبان ساده برای ما مشخص می کند که آیا سیلند آتش نشانی، سیلندر هوا یا گاز، لوله کشی یا دستگاه مورد نظرمان می تواند تحت فشار نامی خود کار کند یا خیر ، نکته بسیار مهمی که هنگام استفاده از این روش باید مورد توجه قرارداد این است که اگر تست هیدرواستاتیک با فشار زیادی انجام شود ممکن است مشکلات زیادی را برای تجهیزات به وجود بیاورد و باعث از هم گسستگی برخی از بخش های آنها شود.

نحوه تست هیدرو استاتیک

تست هیدرواستاتیک را در کارخانه ها معمولا بعد از خاموش کردن و تعمیرات انجام می شود تا برای راه‌اندازی مجدد دستگاه ها به مشکل بر نخورند.آزمایش هیدرو با پر کردن کامل مواد با آب، وکیوم هوای موجود و سپس تحت فشار قرار دادن کل سیستم تا ۱.۵ برابر فشار مجاز شروع می شود. بارزس، چندین ساعت یا چند دقیقه در این شرایط نگهداری می شود. در این مدت بررسی های بصری روی لوله انجام می دهد که آیا علائم احتمالی ترک وجود دارد یا خیر؟

برای بهبود دید، مهندسان آزمایش اغلب از مواد افزودنی به سیال استفاده می کنند – یا یک رنگ فلورسنت یا یک ردیاب برای ردیابی دقیق منبع نشت استفاده می نمایند.

تست بازرسی ذرات مغناطیسی

این روش تست ابتدا در سال ۱۹۳۰ در ایالات متحده آمریکا به عنوان راهی برای بررسی اجزای فولادی در خطوط تولید اجرا شد.اصل این روش براین مبنا است که اگر خطوط نیرو با بک ناپیوستگی مانند ترک برخورد کند ،قطب های مغناطیسی ثانویه در سطح ترک ایجاد می شود. در جایی که این میدان‌های مغناطیسی ثانویه در سطح فلز ظاهر شود می‌توانند با اعمال ذرات مغناطیسی، به صورت پودر یا در یک سوسپانسیون مایع، روی سطح آشکار شوند. ذرات به سمت نشت جذب می شوند و در اطراف نقص جمع می شوند و آن را قابل مشاهده می کنند.

روش بازرسی ذرات مغناطیسی بر خلاف روش هیدرواستاتیک، نوعی آزمایش غیر مخرب است. هدف از این روش تشخیص وجود هرگونه نقص خطی در نزدیکی یا روی سطح لوله است. در انجام این تست از آنجایی که فقط شناسایی سطح در بازرسی ذرات مغناطیسی نقش دارد، قطعات یا کل لوله از بین نمی رود به همین ترتیب، می تواند مکان های مستعد شکستن سطح، ترک خوردگی، اتصالات با جوش ضعیف، منافذ و موارد مشابه را شناسایی کند.

روش انجام تست بازرسی ذرات مغناطیسی

دراین نوع روش تست می توان یکسری اقدامات در جهت بهبود کار انجام داد ازجمله ؛

• تمیز کردن محیط مورد آزمایش

• درصورت لزوم مغناطیس زدایی

• در صورت لزوم از رنگ کنتراست می توان استفاده نمود

• استفاده از پودر ها و یا جوهر های ذرات مغناطیسی

تست ضربه چارپی

از دیگر تکنیک های آزمایش مخرب لوله، ضربه چارپی است که برای اندازه گیری سفت و سختی لوله ها طراحی شده است. این کار معمولا در لوله های دارای بریدگی یا لوله هایی که در کنار هم وصل شده اند، انجام می شود. در این آزمایش یک آونگ وزن دار در محیطی تحت کنترل قرار میگیرد، مکانی که از ارتفاع تاب میخورد، ضربه روی ماده اندازه گیری انرژی جذب شده و لوله شکسته می شود.

مزایای این روش این است، انجام آن آسان و مقرون به صرفه است و به تولیدکنندگان لوله اجازه می دهند که استحکام محصول را تعیین کنند. نتایج اغلب ماهیت کیفی دارند، بدین معنا که برای بهبود دقت باید با یکدیگر مقایسه شوند.

تست ضربه آزمونی ساده برای تشخیص تمایل مواد به شکست ترد است. رفتار مواد در برابر ضربه در مقایسه با بار استاتیکی مشابه (مثلا کشش یا خمش) بسیار متفاوت است. بنابراین تست ضربه معیاری مناسب را برای مقایسه‌ی این دو حالت در اختیار قرار می دهد. یکی از نتایج مهمی که می توان از آزمون ضربه به دست‌آورد، دمای تبدیل نرمی به تردی است

تست اولتراسونیک

تست التراسونیک UT یکی از متــداولترین روش های تست غیر مخرب می باشد و به علت کاربرد فراوان جایگاه ویژه ایی در بین سایر تست های غیر مخرب دارد. این نوع روش تست به دلیل قدرت نفوذ بالای امواج فراصوتی، حساسیت بالای تجهیزات مربوط به آن، هزینه های نسبتا پایین اهمیت و جایگاه ویژه ای پیدا کرده است.

تست التراسونیک UT مبتنی بر امواج فراصوت است، این امواج که توسط مبدل تولید می شوند از محدوده شنوایی ما که بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلو هرترز است خارج است ، این امواج که توسط مبدل تولید می شوند به درون قطعه فرستاده می شوند و سپس منعکس می شوند و بدین صورت می توان عیوب سطحی و زیر سطحی درون قطعه را مشاهده کرد.

تست اولتراسونیک به عنوان ارتعاش فرکانس هایی تعریف می شود که بالاتر از محدوده قابل شنیدن انسان است. برخلاف روش های آزمایش قبلی که برای شناسایی استحکام، سفت و سختی یا شکل پذیری مناسب هستند، آزمایش اولتراسونیک برای تعیین ضخامت دیواره لوله یا ساختار داخلی آن انجام می شود. از طریق سطح لوله، یک موج صوتی اولتراسونیک منتقل می شود و اجازه می دهد وقتی با رسانه دیگری مانند هوا مواجه می شود، در داخل دیواره های آن منعکس شود. در این مرحله، امواج صوتی به منبع منعکس می شوند؛ جایی که سرعت حرکت اندازه گیری می شود. مبدل های الکترونیکی تمام این ویژگی ها را به تصویر میکشند. علاوه بر ضخامت دیوار، میتواند فرورفتگی ها، شکستگی ها و اجزای متحرک جوش را تعیین کند.

نحوه کار تست التراسونیک

توسط مبدل امواج فرکانس ۵ تا ۲۵ مگاهرتز در تست التراسونیک تولید می شوند و به داخل قطعه مورد نطر تست هدایت می شوند و هنگامی که این قطعه در تست به عیوب احتمالی مانند تخلخل، ترک و … برخورد کرد منعکس شده و بازتاب امواج فراصوت از ماده مورد تست ساطع می شوند و به صورت سیگنال در صفحه نمایشگر نشان داده می شوند