A rozsdamentes acél varrat nélküli csövek általánosan használt vizsgálati módszerei a méretvizsgálatot, az anyagellenőrzést (PMI/kémia), a mechanikai vizsgálatot, a roncsolásmentes vizsgálatot (UT/ET/RT/PT/MT adott esetben) és a nyomás-/szivárgásvizsgálatot kombinálják. Ezek az ellenőrzések együttesen megerősítik a cső minőségét, épségét és üzemképességét a szállítás vagy beszerelés előtt.
A gyakorlatban a pontos tesztcsomagot a csőszabvány (ASTM/ASME/EN), a szervizkritikusság (nyomás, hőmérséklet, korrózióveszély) és a vásárlói követelmények határozzák meg. Az alábbi szakaszok elmagyarázzák, hogy az egyes módszerek mit találnak, mikor használják őket, és hogyan kell megadni, hogy az eredmények használhatók legyenek.
Általános tesztcsomag egy pillantásra
A legtöbb rozsdamentes acél varrat nélküli cső megrendelése „alapvonal” csomagot és kiegészítőket használ a kritikus feladatokhoz. Az alábbi táblázat összefoglalja a módszereket és azok szabályozását.
| módszer | Elsődleges cél | Tipikus kimutathatóság/eredmény | Amikor a leghasznosabb |
|---|---|---|---|
| Vizuális dimenziós | Felületi minőség, OD/ID, fal, egyenesség | Megtalálja a horpadásokat, öleléseket, mély karcolásokat; megerősíti a tűréseket | Mindig (alapérték minden szállítmánynál) |
| PMI (XRF/OES) | Osztály ellenőrzése (Cr/Ni/Mo stb.) | Megakadályozza az összekeveredéseket (pl. 304 vs 316); opcionális fűtés-fűtés | Ha magas az ötvözetek keveredésének kockázata vagy a nyomon követhetőség kritikus |
| Kémiai elemzés (MTR) | Teljes összetétel kontra specifikációs korlátok | A megfelelőséget alátámasztó Heat-lot kémiai jelentés | Mindig, ha malomvizsgálati jelentésre van szükség |
| Mechanikai vizsgálatok (szakító, keménység, lapítás) | Szilárdság/hajlékonyság és folyamatminőség | Ellenőrzi a hozamot / UTS / nyúlást; jelzi a nem megfelelő hőkezelést | A kód/szolgáltatás követelményeinek alapértéke; minősítés |
| UT (ultrahangos) | Belső megszakadások, lamináris hibák | Zárványokat/üreseket talál; elfogadás/elutasítás jelfeltételeket biztosít | Kritikus nyomásszolgáltatás; vastag fal; amikor az RT nem praktikus |
| ET (örvényáram) | Felületi/felületközeli hibák (vezető anyagok) | Jó szűk hosszanti hibák esetén; gyors 100%-os szűrés | Nagy mennyiségű csövek/csövek átvilágítása; vékony-közepes falak |
| RT (radiográfia) | Térfogathibák képalkotó rekorddal | Kiváló térfogati jelzésekhez; nyomon követhető filmet/digitális rekordot ad hozzá | Magas kritikusság, ügyfél-audithatóság, kiválasztott sorellenőrzés |
| Hidrosztatikus vagy pneumatikus szivárgásvizsgálat | Nyomás integritás / szivárgás | Megerősíti a szivárgásmentességet a megadott nyomás/tartási idő mellett | Nyomásrendszerek, biztonságkritikus vezetékek, végső átvétel |
| Korróziós/szemcseközi tesztek (meghatározás szerint) | Szenzibilizáció/korrózióállóság ellenőrzése | Érzékeli az intergranuláris támadásokra való hajlamot bizonyos fokozatokban/állapotokban | Hegesztési hőterhelés kockázata, magas kloridtartalmú, magas hőmérsékletű szerviz |
Praktikus elvitel: Ha robusztus, széles körben elfogadott alapállapotra van szüksége, adja meg a vizuális méretellenőrzést, az MTR kémiát, a mechanikai teszteket és az UT-t vagy az ET-t (szabvány szerint), valamint a hidrosztatikai/szivárgásvizsgálatot, ahol a nyomás integritása számít.
Szemrevételezés és méretvizsgálat
Szemrevételezés és méretvizsgálat is the fastest way to catch issues that later become fit-up problems, leak paths, or premature corrosion sites. For stainless steel seamless pipes, this inspection typically covers:
- Külső átmérő (OD), belső átmérő (ID) vagy falvastagság, oválisság és egyenesség a vásárlási specifikációhoz képest.
- Végállapot-ellenőrzések (szögletes vágás, ferde geometria, sorja eltávolítása) a feszültségnövelők és a hegesztési hibák elkerülése érdekében.
- Felületi integritás (mély karcolások, átlapolások, redők, varratok, horpadások, kezelési sérülések). Még a sekély hibák is réskorrózió kiváltó pontokká válhatnak a kloridos üzemben.
Konstruktív beszerzési nyelvezethez határozza meg a mérési módszert és az elfogadási alapot (például: „100%-os külső külső és falvastagság ellenőrzése kalibrált ultrahangos vastagságmérővel; utasítson el minden helyi falértéket a minimálisan megrendelt fal alatt”).
Anyagellenőrzés: PMI és kémiai elemzés
A fokozatok összekeverése az egyik legdrágább rozsdamentes meghibásodás, mivel a cső jól néz ki, miközben kohászatilag hibás. Általában két egymást kiegészítő módszert használnak:
PMI (pozitív anyagazonosító)
A PMI egy gyors, terméken belüli ötvözetellenőrzési módszer. A hordozható XRF-t széles körben használják olyan kulcsfontosságú ötvözőelemek megerősítésére, mint a Cr, Ni és Mo; Az OES-t akkor használják, ha nagyobb érzékenységre van szükség (például a könnyebb elemek jobb vezérléséhez). A beszerzésben és a minőségbiztosításban a PMI-t gyakran alkalmazzák hőről-hőre mintavételként vagy 100% darab szintű ellenőrzés kritikus szolgáltatáshoz.
- Példa: a 304 és 316 közötti különbségtételt jellemzően a Mo-tartalom vezérli; a Mo-jelenlétre összpontosító PMI-program csökkenti a klorid-gödröcskék meghibásodásának kockázatát tengeri vagy vegyi környezetben.
- A legjobb gyakorlat az, hogy a PMI-eredményeket összekapcsolják a hőszámokkal, és fenntartják a nyomon követhetőséget a nyers csőtől a vágott hosszúságokig/orsókig.
Kémiai elemzés a Mill Test Report (MTR) segítségével
A kémiai összetétel megfelelőségét általában egy MTR-en keresztül igazolják, amely a hőkémiát mutatja a termékszabványhoz képest. Ez nem csak „papírellenőrzés”: befolyásolja a korróziós viselkedést, a hegeszthetőséget és a magas hőmérsékleti teljesítményt. Egy robusztus vételi folyamat egyezteti az MTR hőszámokat az egyes csövön lévő jelölésekkel és az elvégzett PMI mintavétellel.
Mechanikai vizsgálat: szakító-, keménységi- és alakváltozási vizsgálatok
A mechanikai tesztek megerősítik, hogy a rozsdamentes acél varrat nélküli csövet megfelelően feldolgozták (hőkezelést alakítottak ki), és rideg viselkedés vagy túlzott deformáció nélkül viseli a terhelést. A gyakori módszerek a következők:
Szakítóvizsgálat
A szakítóvizsgálatok igazolják a folyáshatárt, a végső szakítószilárdságot és a nyúlást. Ezek az eredmények segítenek megerősíteni a hőkezelés állapotát és konzisztenciáját a hő/tétel során. Az eredmények áttekintése során összpontosítson a trendekre: a több tételre vonatkozó „alig haladó” értékek folyamateltolódást jelezhetnek még akkor is, ha mindegyik tétel technikailag megfelel a minimumnak.
Keménységvizsgálat
A keménység a szilárdság és a hőkezelési állapot gyors helyettesítője. Különösen hasznos a nem szándékos hidegmunka vagy a nem megfelelő oldat-hevítés észlelése. Példa: Az ausztenites rozsdamentes acél szokatlanul nagy keménysége összefügghet a hajlítási vagy tágulási műveletek során a csökkent alakíthatósággal és a nagyobb repedési kockázattal.
Lapítási, kiszélesedési és hajlítási vizsgálatok (meghatározás szerint)
Ezek az alakváltozási vizsgálatok gyakorlati igazolást adnak arról, hogy a cső szakadás nélkül elviseli az alakítási és beépítési feszültségeket. Gyakran kisebb átmérőkre írják elő őket, vagy ahol a gyártás agresszív hajlítással, tágulással vagy hajlítással jár.
Roncsolásmentes vizsgálat (NDT) a hibák észlelésére
Az NDT a rozsdamentes acél varrat nélküli csövek megbízhatóságának ellenőrzésének alapja, mivel a hossz 100%-ára alkalmazható anélkül, hogy a termék tönkretenné. A leggyakoribb lehetőségek az UT, az örvényáram, a radiográfia és a felületi módszerek (adott esetben PT/MT).
Ultrahangos vizsgálat (UT)
Az UT magas frekvenciájú hanghullámokat használ a belső folytonossági zavarok és bizonyos geometriával kapcsolatos problémák azonosítására. Széles körben használják varrat nélküli csövekhez, mivel automatizálható a teljes hosszon végzett ellenőrzéshez, és megismételhető elfogadási kritériumokat biztosít (jelamplitúdó/reflektor összehasonlítás). Az UT különösen hatékony vastagabb falak esetén, ahol az örvényáram behatolása korlátozott.
- Tipp megadása: adja meg, hogy szüksége van-e 100%-os karosszéria-ellenőrzésre, a végzóna lefedettségre vonatkozó elvárásokra, és hogy a jelzések hogyan kerülnek elhelyezésre (javítás, kivágás, elutasítás).
Örvényáramú tesztelés (ET)
Az örvényáramú vizsgálat gyors és rendkívül hatékony a vezetőképes rozsdamentes anyagok felületi és felületközeli hibáinak (különösen a szűk hosszanti hibáknak) megtalálására. Gyakran használják 100%-os szűrési módszerként a gyártósorokon.
Gyakorlati megjegyzés: Az ET teljesítménye nagymértékben függ a kalibrációs szabványoktól, a szonda beállításától és az emelésvezérléstől. A futás során meghatározott időközönként dokumentált kalibrálást és érzékenységellenőrzést igényel.
Radiográfiai vizsgálat (RT)
Az RT képalapú rögzítést biztosít a térfogati hibákról. Bár drágább és lassabb, mint az UT/ET, az RT értékes lehet, ha a szerződésben állandó vizsgálati jegyzőkönyvet írnak elő, vagy ha a kiválasztott orsók/hosszúságok megerősítő vizsgálatot igényelnek a jelentős következményekkel járó szolgáltatás érdekében.
Folyadék behatoló teszt (PT) és mágneses részecskék tesztelése (MT)
A PT-t általában felületre nyíló repedések és porozitási jelzések keresésére használják rozsdamentes felületeken (például a csővégeknél vágás után, vagy kisebb kondicionálás után összekevert területeken). Az MT csak kellően ferromágneses rozsdamentes minőségekre alkalmazható (sok ausztenites minőség nem megfelelő), ezért a PT az univerzálisabb felületi repedési módszer a rozsdamentes acél varrat nélküli csövekhez.
Hidrosztatikus és pneumatikus szivárgásvizsgálat
A szivárgás-/nyomásteszt megerősíti a cső azon képességét, hogy szivárgás vagy szakadás nélkül képes nyomást tartani. Általában két megközelítést határoznak meg:
- Hidrosztatikus vizsgálat: vizet használ; általában előnyösebb az alacsonyabb tárolt energia és a jobb biztonsági profil miatt.
- Pneumatikus tesztelés: levegőt vagy inert gázt használ; akkor használják, ha a vizet kerülni kell, de szigorúbb biztonsági ellenőrzéseket igényel a magasabb tárolt energia miatt.
A konstrukciós specifikáció tartalmazza a megcélzott próbanyomást (gyakran a megengedett/tervezési nyomás többszöröseként fejezik ki, vagy egy kódkövetelményhez kötik), a minimális tartási időt, az elfogadási kritériumokat (nincs látható szivárgás) és a vizsgálat utáni szárítási/tisztítási követelményeket – ez fontos a rozsdamentes acél esetében, ahol a maradék kloridok korróziót válthatnak ki használat közben.
Korrózióval és mikroszerkezettel kapcsolatos vizsgálatok a rozsdamentes acél szervizelési kockázatára
Sok rozsdamentes alkalmazásnál nem elég az „erősségnek megfelelő” kifejezés – az irányadó meghibásodási mód a korrózió lehet. Ha a szolgáltatási feltételek ezt indokolják, a vásárlók általában hozzáadnak egyet vagy többet az alábbiak közül:
Intergranuláris korrózió (IGC) / szenzibilizációs vizsgálat
Az IGC tesztet a szemcsék közötti támadásra való érzékenység értékelésére használják, különösen olyan hőhatás után, amely bizonyos rozsdamentes minőségeket érzékennyé tehet. Ez akkor a leglényegesebb, ha a csövek hőmérséklete emelkedett, vagy ha a gyártási hő befolyásolhatja a korrózióállóságot.
Ferrit-, szemcseméret- vagy metallográfiai ellenőrzések (meghatározás szerint)
A mikroszerkezet-ellenőrzést speciális feladatokhoz lehet előírni (például ahol a repedésállóság vagy a magas hőmérsékleti stabilitás a legfontosabb). Ezeket a követelményeket egyértelműen egy elfogadási szabványhoz és mintavételi tervhez kell kötni a félreérthető eredmények elkerülése érdekében.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő tesztelési módszereket a szolgáltatáskritikusság alapján
A tesztek kiválasztása akkor a leghatékonyabb, ha hiteles hibamódokhoz igazodik. A beszerzési és minőségbiztosítási tervezés során általában a következő csoportosításokat használják:
Általános ipari szolgáltatás
- Szemrevételezéses méretellenőrzés, MTR kémia, alapszintű mechanikai vizsgálatok.
- ET vagy UT a vonatkozó termékszabvány és malom gyakorlat szerint.
Nyomásrendszerek és a meghibásodás magas következménye
- Hozzáadás: hidrosztatikus (vagy meghatározott szivárgásteszt), 100% UT (vagy továbbfejlesztett NDT csomag) és kibővített nyomonkövethetőségi ellenőrzések.
- Ha képrekordra van szükség, fontolja meg a megerősítő RT-t a kiválasztott tételeknél/spooloknál.
Korrózió által vezérelt környezetek (kloridok, agresszív vegyszerek, magas hőmérséklet)
- Hozzáadás: PMI darabszinten, tisztasági ellenőrzések és korrózióval kapcsolatos vizsgálatok (például IGC/szenzibilizáció), ahol indokolt.
- Pozitív kapcsolat szükséges a csőjelölés, a hőszám, az MTR és a PMI-rekordok között, hogy megakadályozzák a minőségi helyettesítést.
Az ellenőrzési ellenőrzőlista kézhezvételével azonnal jelentkezhet
Ha a rozsdamentes acél varrat nélküli csöveket átvételkor ellenőrzi, használjon megismételhető munkafolyamatot, hogy a hibák és a dokumentáció hiányosságai ne csússzanak át. A következő ellenőrző lista szándékosan praktikus:
- Ellenőrizze a jelöléseket (minőség, méret, ütemezés/fal, hőszám) a beszerzési rendelés és a csomagolási lista alapján.
- Tekintse át az MTR-eket: ellenőrizze, hogy a kémiai és mechanikai tulajdonságok megfelelnek-e a megadott szabványnak és a kapott hőszámoknak.
- Végezzen méretellenőrzést: OD és falvastagság több helyen; dokumentál bármely helyi alacsony falú megállapításait.
- Végezzen vizuális ellenőrzést megfelelő megvilágítás mellett: összpontosítson a végekre, a kezelési pontokra és minden olyan területre, ahol a felület kondicionált.
- Alkalmazzon PMI-mintavételt (vagy 100%-os PMI-t, ha szükséges), és rögzítse az eredményeket nyomon követhetően minden egyes darabra.
- Ellenőrizze, hogy az NDT és a nyomás/szivárgásvizsgálati dokumentáció megfelel-e a szükséges terjedelemnek (100% vs. mintavétel, módszer, átvételi szabvány).
Működési előny: ez a sorrend már a cső vágása, hegesztése vagy felszerelése előtt felismeri a legköltségesebb problémákat – a fokozatos keveredéseket, a falvastagság eltéréseit és a nem dokumentált NDT-t.
Következtetés: a leggyakrabban használt vizsgálati módszerek
A rozsdamentes acél varrat nélküli csöveket leggyakrabban vizuális és méretellenőrzéssel, MTR-alapú kémiai ellenőrzéssel, PMI-vel (gyakran kiegészítő ellenőrzésként), mechanikai vizsgálattal (szakító/keménység- és alakváltozási tesztekkel), NDT-vel, például UT-val és/vagy örvényárammal (szükség szerint RT/PT-vel), valamint hidrosztatikus vagy pneumatikus szivárgásvizsgálattal tesztelik a nyomás integritásának ellenőrzésére.
Ahhoz, hogy ezek a módszerek hatékonyak legyenek, a beszerzési rendelésben határozza meg az ellenőrzési hatókört (100% vs. mintavétel), az elfogadási alapot, a nyomon követhetőségi elvárásokat és a dokumentációs szállítmányokat. Ez teszi az „elvégzett teszteket” megbízható kockázatcsökkentéssé a szolgáltatásban.
