Metode de testare pentru țevile fără sudură din oțel inoxidabil: Ghid NDT și QA

Pachetul de testare comun dintr-o privire

Majoritatea comenzilor de țevi fără sudură din oțel inoxidabil folosesc un pachet „de bază” plus suplimente pentru sarcini critice. Tabelul de mai jos rezumă metodele și ceea ce controlează acestea.

La pachet practic: Dacă aveți nevoie de o linie de bază robustă, larg acceptată, specificați inspecție vizuală dimensională, chimie MTR, teste mecanice și fie UT, fie ET (după standard), plus teste hidrostatice/de scurgere acolo unde integritatea presiunii contează.

Inspecție vizuală și dimensională

Inspecție vizuală și dimensională 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:

• Diametrul exterior (OD), diametrul interior (ID) sau grosimea peretelui, ovalitatea și dreptatea față de specificația de achiziție.
• Verificări ale stării finale (tăiere pătrată, geometrie teșită, îndepărtarea bavurilor) pentru a evita creșterea tensiunii și defectele de sudură.
• Integritatea suprafeței (zgârieturi adânci, ture, pliuri, cusături, lovituri, daune de manipulare). Chiar și defectele superficiale pot deveni puncte de inițiere a coroziunii în crăpături în timpul serviciului de clorură.

Pentru limbajul de achiziție constructiv, definiți metoda de măsurare și baza de acceptare (de exemplu: „Verificarea diametrului exterior și a grosimii peretelui 100% utilizând un indicator de grosime ultrasonic calibrat; respingeți orice citire locală a peretelui sub peretele minim comandat”).

Verificarea materialului: PMI și analiză chimică

Confuziunile de calitate sunt una dintre cele mai scumpe defecțiuni ale inoxului, deoarece țeava poate arăta corect, în timp ce este greșită din punct de vedere metalurgic. Două metode complementare sunt utilizate în mod obișnuit:

PMI (Positive Material Identification)

PMI este o metodă rapidă de verificare a aliajului pe produs. XRF portabil este utilizat pe scară largă pentru a confirma elementele cheie de aliere precum Cr, Ni și Mo; OES este utilizat atunci când este necesară o sensibilitate mai mare (de exemplu, pentru un control mai bun al elementelor mai ușoare). În achiziții și QA, PMI este adesea aplicat fie ca eșantionare căldură cu căldură, fie Verificare 100% la nivel de bucată pentru servicii critice.

• Exemplu: diferențierea 304 față de 316 este de obicei determinată de conținutul de Mo; un program PMI axat pe prezența Mo reduce riscul defecțiunilor de clorură în medii marine sau chimice.
• Cea mai bună practică este de a lega rezultatele PMI la numerele de căldură și de a menține trasabilitatea de la țeava brută la lungimi de tăiere/bobine.

Analiză chimică prin raportul de testare al morii (MTR)

Conformitatea compoziției chimice este demonstrată în mod normal printr-un MTR care arată chimia termică față de standardul de produs. Aceasta nu este doar o „verificare a hârtiei”: determină comportamentul la coroziune, sudarea și performanța la temperatură înaltă. Un proces robust de recepție reconciliază numerele de căldură MTR cu marcajele de pe fiecare țeavă și cu orice eșantionare PMI efectuată.

Încercări mecanice: încercări de tracțiune, duritate și deformare

Testele mecanice confirmă că țeava fără sudură din oțel inoxidabil a fost prelucrată corect (formând tratament termic) și va suporta sarcina fără comportament fragil sau deformare excesivă. Metodele comune includ:

Încercare la tracțiune

Testele de tracțiune verifică forța de curgere, rezistența maximă la tracțiune și alungirea. Aceste rezultate ajută la confirmarea stării tratamentului termic și a consistenței într-o căldură/lot. Când examinați rezultatele, concentrați-vă pe tendințe: valorile „abia trecătoare” pe mai multe loturi pot indica o deviere a procesului, chiar dacă fiecare lot îndeplinește din punct de vedere tehnic minimumele.

Testare de duritate

Duritatea este un indicator rapid pentru rezistență și starea de tratament termic. Este deosebit de util pentru a detecta lucrul la rece neintenționat sau recoacerea cu soluție necorespunzătoare. Exemplu: Duritatea neobișnuit de mare a inoxidabilului austenitic se poate corela cu o ductilitate redusă și un risc mai mare de fisurare în timpul operațiunilor de îndoire sau de dilatare.

Teste de aplatizare, evazare și îndoire (după cum este specificat)

Aceste teste de deformare oferă o confirmare practică că conducta poate tolera solicitările de formare și instalare fără a se despica. Ele sunt adesea specificate pentru diametre mai mici sau în cazul în care fabricarea implică îndoire, extindere sau îndoire agresivă.

Testare nedistructivă (NDT) pentru detectarea defectelor

NDT este nucleul verificării „solidității” pentru țevile fără sudură din oțel inoxidabil, deoarece poate fi aplicat pe 100% din lungime fără a distruge produsul. Cele mai comune opțiuni sunt UT, curenți turbionari, radiografia și metodele de suprafață (PT/MT acolo unde este cazul).

Testare cu ultrasunete (UT)

UT utilizează unde sonore de înaltă frecvență pentru a identifica discontinuitățile interne și anumite probleme legate de geometrie. Este utilizat pe scară largă pentru țevi fără sudură, deoarece poate fi automatizat pentru inspecția pe toată lungimea și oferă criterii de acceptare repetabile (comparații amplitudinea semnalului/reflectorului). UT este eficient în special pentru pereții mai groși în care pătrunderea curenților turbionari este limitată.

• Sfat de specificare: menționați dacă aveți nevoie de inspecție corporală 100%, așteptări de acoperire a zonei de capăt și cum vor fi dispuse indicațiile (reparație, decupare, respingere).

Testare cu curenți turbionari (ET)

Testarea curenților turbionari este rapidă și foarte eficientă pentru găsirea defectelor de suprafață și aproape de suprafață (în special defecte longitudinale strânse) în materialele inoxidabile conductoare. Este frecvent utilizat ca metodă de screening 100% pe liniile de producție.

Notă practică: Performanța ET depinde în mare măsură de standardele de calibrare, de configurarea sondei și de controlul ridicării. Necesită calibrare documentată și verificări ale sensibilității la intervale definite în timpul rulării.

Testare radiografică (RT)

RT oferă o înregistrare bazată pe imagini a defectelor volumetrice. Deși este mai scump și mai lent decât UT/ET, RT poate fi valoros atunci când este necesară contractual o înregistrare permanentă de inspecție sau când bobinele/lungimile selectate necesită o inspecție de confirmare pentru service cu consecințe mari.

Testarea cu lichid penetrant (PT) și testarea particulelor magnetice (MT)

PT este folosit în mod obișnuit pentru a găsi fisuri deschise la suprafață și indicații de porozitate pe suprafețele inoxidabile (de exemplu, la capetele țevilor după tăiere sau pe zonele amestecate după o condiționare minoră). MT este aplicabilă numai pentru clasele de inox suficient de feromagnetice (multe clase austenitice nu sunt potrivite), așa că PT este metoda de fisurare a suprafeței mai universală pentru țevile fără sudură din oțel inoxidabil.

Testare de scurgere hidrostatică și pneumatică

Testarea de scurgere/presiune confirmă capacitatea țevii de a menține presiunea fără scurgeri sau rupturi. Două abordări sunt de obicei specificate:

• Testarea hidrostatică: folosește apă; în general preferat datorită energiei stocate mai reduse și profilului de siguranță îmbunătățit.
• Testare pneumatica: folosește aer sau gaz inert; folosit atunci când apa trebuie evitată, dar necesită controale mai stricte de siguranță datorită energiei mai mari stocate.

O specificație constructivă include presiunea de testare țintă (deseori exprimată ca multiplu al presiunii admisibile/de proiectare sau legată de o cerință de cod), timpul minim de reținere, criteriile de acceptare (fără scurgeri vizibile) și cerințele de uscare/curățare post-test - importante pentru inoxidabil unde clorurile reziduale pot declanșa coroziunea în timpul funcționării.

Teste legate de coroziune și microstructură pentru riscul de service al inoxului

Pentru multe aplicații din inox, „întâlnește rezistența” nu este suficient – modul de defecțiune care guvernează poate fi coroziune. Când condițiile de service o justifică, cumpărătorii adaugă de obicei unul sau mai multe dintre următoarele:

Testarea coroziunii intergranulare (IGC)/sensibilizare

Testarea IGC este utilizată pentru a evalua susceptibilitatea la atacul intergranular, în special după expunerea termică care poate sensibiliza anumite tipuri de inox. Acest lucru este cel mai relevant atunci când conductele vor vedea temperaturi ridicate sau când intrarea de căldură de fabricație ar putea afecta rezistența la coroziune.

Verificări cu ferită, dimensiunea granulelor sau metalografie (după cum este specificat)

Verificările microstructurii pot fi specificate pentru sarcini specializate (de exemplu, unde rezistența la fisurare sau stabilitatea la temperatură ridicată este primordială). Aceste cerințe ar trebui să fie clar legate de un standard de acceptare și de un plan de eșantionare pentru a evita rezultate ambigue.

Cum să alegeți metodele de testare potrivite în funcție de criticitatea serviciului

Selectarea testelor este cea mai eficientă atunci când este aliniată la modurile de eșec credibile. Următoarele grupări sunt utilizate în mod obișnuit în planificarea achizițiilor și a calității:

Serviciu industrial general

• Inspecție vizuală dimensională, chimie MTR, teste mecanice de bază.
• ET sau UT în conformitate cu standardul de produs aplicabil și practica de fabrică.

Sisteme de presiune și consecință mare a defecțiunii

• Adăugați: hidrostatic (sau test de scurgere specificat), 100% UT (sau pachet NDT îmbunătățit) și controale extinse de trasabilitate.
• Luați în considerare RT de confirmare pe loturile/bobinele selectate atunci când este necesară o înregistrare a imaginii.

Medii conduse de coroziune (cloruri, substanțe chimice agresive, temperatură ridicată)

• Adăugați: PMI la nivel de piesă, controale de curățenie și teste legate de coroziune (cum ar fi IGC/sensibilizare) acolo unde este justificat.
• Solicitați o legătură pozitivă între marcajul conductei, numărul de căldură, MTR și orice înregistrări PMI pentru a preveni înlocuirea gradului.

Primirea listei de verificare pe care o puteți aplica imediat

Dacă inspectați țevile din oțel inoxidabil fără sudură la primire, utilizați un flux de lucru repetabil, astfel încât defectele și golurile în documentație să nu se scurgă. Următoarea listă de verificare este practică în mod intenționat:

1. Verificați marcajele (clasă, dimensiune, program/perete, număr de căldură) în raport cu comanda de achiziție și lista de ambalare.
2. Examinați MTR-urile: confirmați că proprietățile chimice și mecanice sunt aliniate cu standardul specificat și cu numerele de căldură primite.
3. Efectuați verificări dimensionale: OD și grosimea peretelui în mai multe locații; documentează orice perete jos local constatări.
4. Efectuați inspecția vizuală în condiții de iluminare adecvată: concentrați-vă pe capete, puncte de manipulare și orice zone cu suprafețe condiționate.
5. Aplicați eșantionarea PMI (sau 100% PMI dacă este necesar) și înregistrați rezultatele cu trasabilitate pentru fiecare piesă.
6. Confirmați că documentația NDT și testul de presiune/scurgere corespunde domeniului necesar (100% față de eșantionare, metodă, standard de acceptare).

Beneficiu operațional: această secvență abordează cele mai costisitoare probleme devreme - amestecuri de calitate, neconformitate a grosimii peretelui și NDT nedocumentat - înainte ca conducta să fie tăiată, sudată sau instalată.

Concluzie: cele mai utilizate metode de testare

Țevile fără sudură din oțel inoxidabil sunt testate cel mai frecvent utilizând inspecție vizuală și dimensională, verificare chimică bazată pe MTR, PMI (adesea ca un control suplimentar), teste mecanice (teste de întindere/duritate și deformare, după cum este specificat), NDT, cum ar fi UT și/sau curenți turbionari (cu RT/PT după cum este necesar) și teste de scurgere hidrostatică sau pneumatică pentru integritatea presiunii.

Pentru ca aceste metode să fie eficiente, definiți sfera inspecției (100% față de eșantionare), baza de acceptare, așteptările de trasabilitate și documentația livrabile în comanda de achiziție. Acesta este ceea ce transformă „testele efectuate” într-o reducere fiabilă a riscului în serviciu.