Magnetismus v Čechách i na Sibiři

Jde o dlouhé potrubí, které se montuje po částech. Taková část mívá 9–18 m na délku a 0,5–1,5 metru v průměru. Stěna je silná až 40 mm. V továrně, kde se z plechů vyrábí trubky, se plech nejprve vyzkouší ultrazvukem. Vady z výroby totiž mohou způsobit velké problémy při provozu. V kritickém případě může dojít až k odstávce celého ropovodu. Po několika dalších operacích je z něj trubka správně kulatá a má na konci obrobenou fazetu, tj. místo pro svar při instalaci potrubí.
Fazeta a její blízké okolí je pro budoucí spojování trubek kritické místo. Nesmí obsahovat vady materiálu, zejména ne trhliny otevřené k povrchu, které mohou vzniknout už při výrobě plechu válcováním. Častou vadou je např. zdvojenina. Plech se vlivem válcování rozdělí na dvě vrstvy a vznikne tenká dutina. Když do ní zasáhnete tím, že obrobíte fazetu, odhalí se na čele trhlina ve směru obvodu. Taková vada nemusí být okem viditelná, může mít na šířku jen 10 µm a několik desítek milimetrů na délku. Když potrubí v místě svaru praskne, může dojít k ekologické katastrofě. Jestli je horší ekologická újma, nebo finanční ztráta z uniklé ropy, záleží na tom, jestli jste ryba na Sibiři nebo majitel ropovodu.
Zdvojenina a další vady se ale dají odhalit. Pokud se taková vada najde, kousek trubky se odřeže a nově vzniklý konec se vyzkouší znovu. Teď ale k samotné zkoušce, která se provádí magneticky.
Když je materiál ferromagnetický, to znamená, že na něm drží magnet a že zvládne nasát magnetické pole mnohem víc než okolí. Například naše ocelová trubka a okolní vzduch. Vytvořme tedy takové magnetické pole blízko konce trubky. Magnetické pole je v oceli i ve vzduchu, ale v oceli je mnohem koncentrovanější. Dokonce ho můžeme udělat tak silné, že když ocelí protéká, nevejde se ho tam už víc. Můžeme si ho představit jako vodu v korytu řeky. Ocel je koryto a magnetické pole voda. Že už se pole do oceli nevejde, znamená, že je vody v korytu až po okraj.  V místě, kde poli v průtoku překáží vada, jako bychom do koryta u břehu umístili velký balvan. Voda se kolem něj vylije na břeh. Stejně tak pole uniká z oceli. Místu, kde pole uniká z oceli, říkáme magnetický pól. Vytvořili jsme tak v okolí vady malý magnet. Když polijeme povrch oceli roztokem železných pilin, zachytí se v místě vady a vytvoří indikaci. Ta už je viditelná okem. Má specifický tvar a školený operátor ji může najít.
Magnetické pole je ale vrtkavé a nasměrovat ho v oceli správným směrem není jednoduché. Aby získalo správný tvar a aby bylo možné zkoušku provést v krátkém čase, vyvinuli jsme v Čechách speciální magnetizér. Jeho vývoj doprovázela řada numerických modelů. Velkou výzvou je totiž navrhnout obvod tak, aby vytvářel rotující magnetické pole na celém zkoušeném povrchu, kterým není rovná plocha, ale vnější a vnitřní povrch konce trubky a zároveň její čelo – fazeta. Pole musí navíc splňovat požadavky na velikost a směr intenzity v určitém rozsahu tak, aby nebyl zkoušený objekt lokálně zmagnetovaný málo nebo moc, případně jen v některém směru.
Jde o soustavu silných elektromagnetů tvořených cívkami a jádry z transformátorových plechů, které se na konec trubky nasunou. Během rotace trubkou dochází k magnetizaci a nástřiku suspenze železného prášku. Obraz zkoušené plochy snímají kamery. Oba dva konce trubky prohlíží jeden operátor v řídicí kabině na monitoru. Včetně manipulace trvá zkoušení jedné trubky maximálně 5 minut. Společnost ATG navíc pracuje na automatickém rozpoznávání indikací z kamerového záznamu pomocí metod umělé inteligence. Tato aplikace není zatím nikde na světě uspokojivě vyřešena.
Defektoskopická zkouška (nedestruktivní testování) bývá poslední operací ve výrobě. Je významným článkem na cestě k bezpečnosti výrobků v provozu a při odborném provedení udržuje kvalitu výroby.

Miroslav Roxer, ATG, s.r.o.

Publikováno: 27. 9. 2019 | Počet zobrazení: 1116 268