Strömningsprovning

En icke-destruktiv provningsmetod som kan användas på ledande material är virvelfältsprovning. Intill provytan finns en provspole som drivs av växelström.

Virvelfält uppstår i provstycket på grund av det producerade växlande magnetfältet. Provspolen ändras mätbart på grund av variationer i virvelfältsflödet. Dessa ändringar kan observeras på en skärm & analyseras för att hitta fel.

Genom att hålla koll på variationer i impedansen för virvelfältsspolen går det att identifiera om provstycket har fel.

Variationer i spolens impedans representeras av spänningsvariationer med avseende på signalamplitud & fas. Fasvinkel &/eller signalamplitudsvängningar är kopplade till defektsituationer som volym och procentuell förlust.

Provdelens ledbarhet och tjockleken på eventuella beläggningar på det ledande materialet kan också fastställas med hjälp av virvelfältsinspektionsmetoden, utöver att upptäcka försämring.

Hur fungerar virvelfältet?

När en energiserad VV-spole kommer nära en ledare skapas virvelfält genom ett växlande magnetfält.

Genom att övervaka de impedansförändringar som inträffar i VV-spolen går det att identifiera när ett materialdefekt påverkar strömmens flöde. Att hitta fel i kondensatorrören och värmesvämmaren kan göras på ett mycket effektivt icke-destruktivt sätt med denna provningsmetod.

Vad betyder Virvelfältsprovning?

En av de icke-destruktiva provningsmetoder som använder elektromagnetismens princip för att hitta fel i ledande material är virvelfältsprovning. I nära kontakt med provytan infogas en särskilt tillverkad spole som drivs av växelström, vilket skapar ett växlande magnetfält som interagerar med provkomponenten och orsakar virvelfält i området.

Därefter mäts förändringarna i den växelström som flödar i den huvudsakliga anslutningsspolen, tillsammans med variationer i faser och amplitud hos dessa virvelfält.

Variationer i elektrisk ledbarhet, provdelens magnetiska permeabilitet eller existensen av några diskontinuiteter kommer att påverka virvelfältet, vilket i sin tur varierar den mätta strömens faser och amplitud. Defekter hittas genom att tolka förändringarna så som de visas på en skärm.

Hur fungerar virvelfältsprovning?

Metoden beror på elektromagnetisk induktion, en egenskap hos materialet. En kopparrörns växelström skapar ett magnetfält. När växelströmmen ökar och minskar ändras storleken på fältet. Det växlande magnetfältet runt spolen tränger in i materialet och, enligt Lenz lag, producerar ett virvelfält som flödar i ledaren om spolen sedan placeras nära en annan elektrisk ledare. Detta virvelfält genererar i sin tur sitt eget magnetfält. Strömmen & spänningen som flödar i spolen påverkas av detta "sekundära" magnetfält, som står i opposition till det "primära" magnetfältet.

Alla förändringar i materialets ledbarhet, såsom närytnedefekter eller tjocklek, kan påverka storleken på virvelfältet. Den grundläggande principen för virvelfältsprovning är att upptäcka denna förändring antingen med hjälp av den primära spolen eller den sekundära detektorspolen.

Ett materials permeabilitet bestämmer hur lätt det kan magnetiseras. När mediumets permeabilitet ökar minskar trängningsdjupet. Ferritiska stål har en magnetpermeabilitet som är hundra gånger högre än icke-magnetiska metaller som

• Austenitiska rostfria stål,

• Aluminium, och

• Koppar.

Ju djupare, desto mindre blir virvelfältsdensitet och defektkänslighet. Metallens permeabilitet och ledbarhet påverkar hur snabbt värdet sjunker. Trängning påverkas av ledbarhet. Metaller med hög ledbarhet har ett större flöde av virvelfält vid ytan, medan metaller med lägre ledbarhet, som koppar och aluminium, har mindre trängning.

Frekvensen i växelströmmen kan ändras för att styra trängningsdjupet; ju lägre frekvens, desto djupare trängning. Således identifierar låga frekvenser underytndefekter och höga frekvenser närytnedefekter. Men felidentifieringskänsligheten minskar när frekvensen sänks för att ge bättre trängning. Därför finns det en idealisk frekvens för varje test för att ge nödvändig trängningsdjup & känslighet.

Vad menas med termen “virvelfältsrörröntgen”?

Virvelfältsprovning används ofta för att inspektera rör i

• Värmesvämmare &

• Kondensatorer.

Detta är en vanlig användning för tekniken.

Provningsmetoden med virvelfält använder elektromagnetisk induktion för att lokalisera fel i röret. En sonde infogas i röret och flyttas längs hela dess längd. Virvelfält skapas av de elektromagnetiska spolar som inkluderats i sonden, och deras närvaro kan samtidigt upptäckas genom att mäta sondens elektriska impedans.

Virvelfältsrörröntgen är den icke-destruktiva tekniken för att identifiera fel i rör. Den är effektiv på en rad olika rörmaterial och kan avslöja avvikelser som har potential att orsaka betydande problem för värmesvämmare och kondensatorer.

Vilka är olika typer av icke-destruktiv provning (IDP)?

• Visuell provning,

• Liqvidpenetreringsprovning,

• Ultrasounprovning,

• Magnetisk fluxläckage, och

• Magnetpartikelprovning

är ytterligare IDP-tekniker.

Virvelfältsprovningstekniken kan användas för att identifiera en rad olika rörfel, inklusive:

• Utvikning av yttre diameter (OD) och inre diameter (ID)

• ID och OD pitting

• Slitage (från stödstrukturer, & loose sections)

• Sprickor

Standard och kalibrering av virvelfältsprovning

Precis som alla andra icke-destruktiva provningstekniker (IDP) kräver virvelfältsprovning att alla system kalibreras mot lämpliga referensstandarder. Kalibreringsblocken bör vara identiska med det objekt som testas i fråga om

• Material,

• Värmbehandlingsförhållanden,

• Form, och

• Storlek.

Kalibreringsblocket har missvisande fel som replikerar brister för defektidentifiering, och det har varierande tjocklekar för korrosionsdetektering. Virvelfältsprovningstekniken kräver en utbildad professionell operatör.

Vilken typ av material testas med virvelfält?

• Alla ledande

• Icke-magnetiska

• Svagt ferromagnetiska material

kan korrekt testas med virvelfälts-teknik.

Detta skulle gälla för ämnen som

• Ferritisk krom-molybdenväxtstål och

• Nickellegaminer.

Vilka typer av inspektioner kan utföras med hjälp av virvelfält?

Bland virvelfältsprovningsteknikerna ingår, men är inte begränsade till:

• Värmesvämmarrör testades med virvelfält.

• Kontrollera styrkan på skruvar och svetsningar.

• Utför en ledbartest för att undersöka värmebehandlade material.

• Kontrollera fel på metallytan.

• Identifiera korrosionens närvaro i metallen.

Eftersom resultaten är snabba och inte behöver röra den verkliga metallen är detta mycket hjälpsamt för att undersöka konstruktionens integritet i byggnader som består av ledande material som koppar, stål och aluminium. Dessa provningsmetoder kan användas för att bekräfta att ledande material, som rör, inte är rostade, pitterade eller spruckna. De kan användas för att mäta metallhårdhet och tjockleken på icke-ledande beläggningar som målarfärg. Virvelfältsprovning utförs ofta, till exempel, för att säkerställa att värmesvämmarrören inte är försnitten.

Vanliga typer av virvelfältssonder

Nedan nämns några regelbundet använda ECT-sonder, tillsammans med en översikt över de defektyper de hanterar och de objekt de ofta används för att kontroller