Corrents de foucault respecte a proves ultrasòniques per a tubs d'acer inoxidable: triar la prova no destructiva (NDT) adequada

Per als tubs d'acer inoxidable, les proves de corrents de Foucault (ET) són l'opció més ràpida en línia per detectar defectes superficials i subsuperficials, com ara forats, solapes i esquerdes longitudinals curtes. Les proves ultrasòniques (UT) s'utilitzen per verificar l'escorça de la paret i detectar defectes subsuperficials o laminars. Finalment, la prova hidrostàtica demostra que la longitud acabada pot suportar la pressió. En la pràctica, gairebé mai es tria només un mètode. Per exemple, la norma ASTM A312 permet al fabricant realitzar, en cada longitud, o bé una prova elèctrica no destructiva (ET) o bé la prova hidrostàtica, i molts encàrrecs exigents demanen totes dues proves, a més de la UT. A Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. adaptem la tècnica al tipus de producte, a l'estàndard d'acceptació i al risc operatiu.

Com funciona la prova de corrents de Foucault
L’assaig de corrents de foucault excita una bobina que indueix corrents circulars a la paret del tub. Una discontinuïtat que trenca o distorsiona aquests corrents modifica la impedància de la bobina, i el canvi es mostra com un senyal. El camp induït és més fort a la superfície i disminueix amb la profunditat, efecte de pell, de manera que l’ET és, per naturalesa, un mètode superficial i gairebé superficial. Les calitats austenítiques, com ara les 304/304L i 316/316L, són no magnètiques, de manera que l’ET amb bobina envoltant funciona netament a altes velocitats de línia. Això el fa adequat per a la inspecció en línia del 100 % de tubs de diàmetre petit i mitjà produïts segons les normes ASTM A249, A269 i A213.
La sensibilitat es configura respecte a patrons de referència artificials. Preparem un tub de calibració amb forats perforats o esglaons i ajustem l’equipament fins que aquests reflectors produeixin una senyal clara i repetible per sobre del nivell de soroll. Els reflectors de referència habituals són un forat perforat complet (normalment de 0,8 mm, o segons la taula de l’estàndard) o esglaons longitudinals i transversals a un percentatge determinat de l’gruix de la paret. Qualsevol indicació igual o superior a la referència provoca el rebutjament o una inspecció més detallada. L’ET és ràpid, no requereix líquids i ofereix bones repeticions, però no permet dimensionar de forma fiable defectes subterrànies profunds, i presenta dificultats en materials ferromagnètics o molt treballats en fred, llevat que s’apliqui saturació magnètica.

Com funciona la prova ultrasònica
L’assaig ultrasònic envia sons d’alta freqüència, normalment entre 2 i 15 MHz, a la paret mitjançant un acoplador. Les reflexions des de la paret oposada donen el gruix, mentre que les ecoes procedents de discontinuïtats internes indiquen la seva ubicació. L’UT amb feix angular i ona de tall detecta fissures longitudinals i transversals, laminacions i inclusions; a diferència de l’ET, pot estimar la profunditat d’un defecte i la seva extensió a través de la paret. Per a tubs sense costura de paret gruixuda i per a materials duplex 2205 o superduplex 2507, l’UT és sovint el mètode volumètric principal, ja que la integritat de la paret i la sòlidesa sub superficial determinen la vida útil en servei.
L’UT també impulsa el control dimensional. La monitorització contínua del gruix mitjançant ultrasons durant la producció detecta l’eccentricitat i l’afinament localitzat abans que cap longitud deixi l’aceria. Com que l’UT necessita un acoplador i una superfície acceptable, i com que l’estructura granular de les foses toves o dels materials molt treballats dispersa el so, cal validar prèviament la tècnica sobre mostres representatives.

Prova hidrostàtica i l’opció ASTM A312
La prova hidrostàtica omple cada longitud amb aigua i la pressuritza, mantenint-la durant un temps mínim d’espera, habitualment com a mínim 5 segons segons la norma A312, mentre l’operari observa possibles fuites o una caiguda de pressió. Aquesta prova determina si la frontera de pressió passa o no; no detecta defectes. Segons la norma ASTM A312, el fabricant pot substituir la prova hidrostàtica per una prova elèctrica no destructiva, o realitzar-ne totes dues, però el certificat ha d’indicar clarament quina de les dues s’ha fet. Quan un client demana una prova d’estanquitat i una inspecció per detectar defectes, combinem la prova hidrostàtica amb ET o UT i registrem tots els paràmetres al certificat de proves de materials EN 10204 3.1 o 3.2.

Aplicabilitat segons la forma del producte
Tub de soldat de diàmetre petit i paret prima, que afavoreix l’ensajament per corrents de Foucault (ET) en línia a alta velocitat, normalment combinat amb una prova hidroestàtica. Els tubs capil·lars, on la integritat superficial és fonamental, depenen de l’ET juntament amb inspeccions visuals i dimensionalment. Els tubs sense soldadura de paret gruixuda es basen en l’ensajament per ultrasons (UT) per garantir la integritat volumètrica. Les soldadures dels tubs soldats segons les normes A249 o A928 sovint es comproven mitjançant UT o radiografia per examinar la línia de fusió, a més d’un escaneig superficial per ET. Els productes duplex i superduplex destinats a serveis amb clorurs solen sotmetre’s a UT per verificar la solidesa de la paret, ja que el risc de picadures i corrosió per tensió fa que els defectes ocults siguin molt costosos.

B elaboració d’un pla d’inspecció defensable
Un pla sòlid comença amb l’estàndard normatiu aplicable i la classe d’acceptació, i després integra mètodes de manera que cada mode de fallada quedi cobert: ET per a defectes superficials, UT per a preocupacions volumètriques i d’espessor, i prova hidrostàtica per a la integritat a pressió. Els estàndards de referència han de ser traçables, i la calibració dels equips s’ha de verificar al principi de cada torn i després de qualsevol interrupció. El personal ha d’estar qualificat segons un sistema reconegut, i els resultats s’han d’arxivar associats a cada número de fusió i de longitud.
Wenqiang gestiona un laboratori intern, que cobreix la identificació positiva de materials, les proves químiques i mecàniques, les proves hidrostàtiques i les proves no destructives (NDT); per tant, les inspeccions no es subministren externament ni es fan de forma improvisada. Especifiqueu explícitament el mètode a l'ordre de compra: indiqueu el reflector de referència, el nivell d'acceptació i si voleu proves ET, UT, hidrostàtiques o una combinació d'aquestes. Aquest tipus de claredat evita les disputes habituals, en què un certificat indica una "prova elèctrica no destructiva" sense especificar res sobre la sensibilitat.

Orientació pràctica
Trieu ET quan la velocitat, la detecció de defectes superficials i la cobertura del 100 % del tub de paret prima siguin els factors més importants. Trieu UT quan la verificació de l’escorça, la integritat sub superficial o l’inspecció de les soldadures determinin l’acceptació. Mantingueu la prova hidrostàtica sempre que l’aplicació exigeixi una prova documentada de la integritat a pressió. Per a les canonades crítiques de doble austenita o d’alta pressió, l’especificació més segura combina un mètode superficial, un mètode volumètric i una prova de resistència, cadascun associat a un nivell d’acceptació escrit i registrat en un certificat 3.1 o 3.2. Ajusteu el mètode al mecanisme de fallada, no a l’hàbit, i les proves realment justifiquen el seu cost.

Preguntes freqüents
P: La prova de corrents de Foucault pot substituir la prova hidrostàtica segons l’ASTM A312?
R: Sí. L’A312 permet que el fabricant realitzi una prova elèctrica no destructiva, com ara la prova de corrents de Foucault, en lloc de la prova hidrostàtica, però el certificat ha d’indicar quina prova s’ha realitzat, i molts compradors especifiquen totes dues per obtenir una garantia addicional.
P: Per què es prefereix la prova ultrasònica per a tubs de paret gruixuda i duplex?
R: L'ensajament ultrasònic examina tot el volum de la paret, verifica el gruix i detecta defectes sub superficials i laminars que l'ensajament per corrents de Foucault no pot mesurar de forma fiable, fet que és especialment important quan la integritat de la paret determina la vida útil del servei.

Per a tubs d'acer inoxidable verificats mitjançant ensajaments no destructius (NDT) amb documentació completa segons les normes EN 10204 3.1/3.2, poseu-vos en contacte amb Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. al +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/