วิธีทดสอบสำหรับท่อไร้รอยต่อสแตนเลส: คู่มือ NDT และ QA

สรุปแพ็คเกจการทดสอบทั่วไป

คำสั่งซื้อท่อไร้ตะเข็บสแตนเลสส่วนใหญ่ใช้แพ็คเกจ "พื้นฐาน" พร้อมส่วนเสริมสำหรับการปฏิบัติหน้าที่ที่สำคัญ ตารางด้านล่างสรุปวิธีการและสิ่งที่พวกเขาควบคุม

สิ่งที่นำไปใช้ได้จริง: หากคุณต้องการข้อมูลพื้นฐานที่แข็งแกร่งและเป็นที่ยอมรับในวงกว้าง ให้ระบุการตรวจสอบมิติด้วยภาพ เคมี MTR การทดสอบทางกล และ UT หรือ ET (ตามมาตรฐาน) รวมถึงการทดสอบอุทกสถิต/การรั่วไหลโดยที่ความสมบูรณ์ของแรงดันมีความสำคัญ

การตรวจสอบด้วยสายตาและมิติ

การตรวจสอบด้วยสายตาและมิติ 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:

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) หรือความหนาของผนัง การตกไข่ และความตรงเทียบกับข้อกำหนดในการซื้อ
• การตรวจสอบสภาพส่วนปลาย (การตัดสี่เหลี่ยม รูปทรงมุมเอียง การกำจัดเสี้ยน) เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดความเค้นและข้อบกพร่องในการเชื่อม
• ความสมบูรณ์ของพื้นผิว (รอยขีดข่วนลึก รอบ รอยพับ ตะเข็บ รอยบุบ ความเสียหายจากการจัดการ) แม้แต่ข้อบกพร่องตื้นๆ ก็อาจกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อนตามรอยแยกในการให้บริการคลอไรด์

สำหรับภาษาการจัดซื้อเชิงสร้างสรรค์ ให้กำหนดวิธีการวัดและเกณฑ์การยอมรับ (เช่น "การตรวจสอบ OD 100% และความหนาของผนังโดยใช้เกจวัดความหนาอัลตราโซนิกที่สอบเทียบแล้ว ปฏิเสธการอ่านค่าผนังในพื้นที่ที่ต่ำกว่าผนังที่สั่งซื้อขั้นต่ำ")

การตรวจสอบยืนยันวัสดุ: PMI และการวิเคราะห์ทางเคมี

การผสมเกรดถือเป็นความล้มเหลวของสเตนเลสที่มีราคาแพงที่สุดอย่างหนึ่ง เนื่องจากท่ออาจดูถูกต้องแต่อาจผิดในเชิงโลหะวิทยา โดยทั่วไปจะใช้วิธีเสริมสองวิธี:

PMI (การระบุวัสดุที่เป็นบวก)

PMI เป็นวิธีการตรวจสอบโลหะผสมที่รวดเร็วในผลิตภัณฑ์ XRF แบบพกพาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อยืนยันองค์ประกอบการผสมที่สำคัญ เช่น Cr, Ni และ Mo; OES จะใช้เมื่อจำเป็นต้องมีความไวที่สูงขึ้น (เช่น เพื่อการควบคุมองค์ประกอบที่เบากว่า) ในการจัดซื้อจัดจ้างและ QA นั้น PMI มักจะถูกนำมาใช้เป็นการสุ่มตัวอย่างด้วยความร้อนหรือ การตรวจสอบระดับชิ้น 100% เพื่อการบริการที่สำคัญ

• ตัวอย่าง: โดยทั่วไปแล้วการสร้างความแตกต่าง 304 กับ 316 นั้นขับเคลื่อนโดยเนื้อหา Mo โปรแกรม PMI ที่มุ่งเน้นไปที่การมีอยู่ของ Mo ช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของคลอไรด์ในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือทางเคมี
• แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการเชื่อมโยงผลลัพธ์ของ PMI กับตัวเลขความร้อน และรักษาความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับตั้งแต่ท่อดิบไปจนถึงความยาว/แกนในการตัด

การวิเคราะห์ทางเคมีผ่านรายงานการทดสอบโรงงาน (MTR)

โดยปกติแล้วการปฏิบัติตามองค์ประกอบทางเคมีจะแสดงผ่าน MTR ที่แสดงเคมีความร้อนเทียบกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ นี่ไม่ใช่แค่ "การตรวจสอบกระดาษ" เท่านั้น แต่ยังกระตุ้นพฤติกรรมการกัดกร่อน ความสามารถในการเชื่อม และประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง กระบวนการรับที่แข็งแกร่งจะปรับตัวเลขความร้อน MTR ที่มีการทำเครื่องหมายบนท่อแต่ละท่อและกับการเก็บตัวอย่าง PMI ใดๆ

การทดสอบทางกล: การทดสอบแรงดึง ความแข็ง และการเสียรูป

การทดสอบทางกลยืนยันว่าท่อไร้ตะเข็บสแตนเลสได้รับการประมวลผลอย่างถูกต้อง (ขึ้นรูปด้วยความร้อน) และจะรับน้ำหนักได้โดยไม่มีพฤติกรรมเปราะหรือเสียรูปมากเกินไป วิธีการทั่วไปได้แก่:

การทดสอบแรงดึง

การทดสอบแรงดึงจะตรวจสอบความแข็งแรงของคราก ความต้านทานแรงดึงสูงสุด และการยืดตัว ผลลัพธ์เหล่านี้ช่วยยืนยันสภาวะการรักษาความร้อนและความสม่ำเสมอของความร้อน/ล็อต เมื่อตรวจสอบผลลัพธ์ ให้เน้นที่แนวโน้ม: ค่าที่ “แทบจะไม่ผ่าน” ในหลายล็อตสามารถบ่งบอกถึงการเคลื่อนตัวของกระบวนการ แม้ว่าแต่ละล็อตจะถึงขั้นต่ำในทางเทคนิคก็ตาม

การทดสอบความแข็ง

ความแข็งเป็นตัวแทนที่รวดเร็วสำหรับสภาวะความแข็งแรงและการบำบัดความร้อน มีประโยชน์อย่างยิ่งในการตรวจจับงานเย็นที่ไม่ได้ตั้งใจหรือการหลอมสารละลายที่ไม่เหมาะสม ตัวอย่าง: ความแข็งสูงผิดปกติในสเตนเลสออสเทนนิติกสามารถสัมพันธ์กับความเหนียวที่ลดลงและความเสี่ยงในการแตกร้าวที่สูงขึ้นในระหว่างการดัดงอหรือขยาย

การทดสอบการแบน การบาน และการโค้งงอ (ตามที่ระบุ)

การทดสอบการเสียรูปเหล่านี้ให้การยืนยันในทางปฏิบัติว่าท่อสามารถทนต่อการขึ้นรูปและแรงเค้นในการติดตั้งโดยไม่แตกแยก มักระบุไว้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า หรือในกรณีที่การผลิตเกี่ยวข้องกับการดัด การขยาย หรือการพันที่รุนแรง

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) เพื่อการตรวจจับข้อบกพร่อง

NDT เป็นแกนหลักของการตรวจสอบ "ความสมบูรณ์" สำหรับท่อสเตนเลสไร้ตะเข็บ เนื่องจากสามารถใช้งานได้ 100% ของความยาวโดยไม่ทำลายผลิตภัณฑ์ ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือ UT, กระแสไหลวน, การถ่ายภาพรังสี และวิธีพื้นผิว (PT/MT หากมี)

การทดสอบอัลตราโซนิก (UT)

UT ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อระบุความไม่ต่อเนื่องภายในและปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเรขาคณิตบางประการ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับท่อไร้ตะเข็บเนื่องจากสามารถดำเนินการอัตโนมัติสำหรับการตรวจสอบแบบเต็มความยาวและให้เกณฑ์การยอมรับที่ทำซ้ำได้ (การเปรียบเทียบแอมพลิจูดของสัญญาณ/ตัวสะท้อนแสง) UT มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผนังที่หนาขึ้น ซึ่งการทะลุผ่านของกระแสเอ็ดดี้มีจำกัด

• เคล็ดลับที่ระบุ: ระบุว่าคุณต้องการการตรวจร่างกาย 100% ความคาดหวังความครอบคลุมโซนท้ายหรือไม่ และวิธีจัดการข้อบ่งชี้ (การซ่อมแซม การตัดออก การปฏิเสธ)

การทดสอบกระแสเอ็ดดี้ (ET)

การทดสอบกระแสวนนั้นรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงในการค้นหาข้อบกพร่องที่พื้นผิวและใกล้พื้นผิว (โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อบกพร่องตามยาวที่แน่น) ในวัสดุสเตนเลสนำไฟฟ้า มักใช้เป็นวิธีการคัดกรอง 100% ในสายการผลิต

หมายเหตุการปฏิบัติ: ประสิทธิภาพของ ET ขึ้นอยู่กับมาตรฐานการสอบเทียบ การตั้งค่าโพรบ และการควบคุมการยกออกอย่างมาก จำเป็นต้องมีการสอบเทียบและการตรวจสอบความไวที่จัดทำเป็นเอกสารตามช่วงเวลาที่กำหนดระหว่างการทำงาน

การทดสอบด้วยรังสี (RT)

RT จัดเตรียมบันทึกข้อบกพร่องเชิงปริมาตรตามรูปภาพ แม้ว่าจะมีราคาแพงและช้ากว่า UT/ET แต่ RT ก็มีคุณค่าได้เมื่อจำเป็นต้องมีบันทึกการตรวจสอบถาวรตามสัญญา หรือเมื่อแกนม้วน/ความยาวที่เลือกต้องมีการตรวจสอบเพื่อยืนยันสำหรับบริการที่มีผลกระทบสูง

การทดสอบการแทรกซึมของของเหลว (PT) และการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT)

โดยทั่วไปจะใช้ PT เพื่อค้นหารอยแตกร้าวที่เปิดสู่พื้นผิวและความพรุนบนพื้นผิวสเตนเลส (เช่น ที่ปลายท่อหลังการตัด หรือบนบริเวณที่ผสมหลังจากการปรับสภาพเล็กน้อย) MT ใช้ได้กับเกรดสเตนเลสเฟอร์โรแมกเนติกที่เพียงพอเท่านั้น (เกรดออสเทนนิติกหลายเกรดไม่เหมาะ) ดังนั้น PT จึงเป็นวิธีการแตกร้าวที่พื้นผิวที่เป็นสากลมากกว่าสำหรับท่อไร้ตะเข็บสเตนเลส

การทดสอบการรั่วไหลของอุทกสถิตและนิวแมติก

การทดสอบการรั่ว/แรงดันยืนยันความสามารถของท่อในการรับแรงดันโดยไม่มีการรั่วซึมหรือแตกร้าว โดยทั่วไปมีการระบุสองแนวทาง:

• การทดสอบอุทกสถิต: ใช้น้ำ เป็นที่ต้องการโดยทั่วไปเนื่องจากมีพลังงานที่เก็บไว้ลดลงและปรับปรุงโปรไฟล์ด้านความปลอดภัย
• การทดสอบด้วยลม: ใช้อากาศหรือก๊าซเฉื่อย ใช้เมื่อต้องหลีกเลี่ยงน้ำ แต่ต้องมีการควบคุมความปลอดภัยที่เข้มงวดมากขึ้นเนื่องจากมีพลังงานสะสมสูงกว่า

ข้อกำหนดเชิงสร้างสรรค์ประกอบด้วยแรงดันทดสอบเป้าหมาย (มักแสดงเป็นค่าพหุคูณของแรงดันที่อนุญาต/การออกแบบ หรือเชื่อมโยงกับข้อกำหนดรหัส) เวลาพักขั้นต่ำ เกณฑ์การยอมรับ (ไม่มีการรั่วไหลที่มองเห็นได้) และข้อกำหนดการทำให้แห้ง/ความสะอาดหลังการทดสอบ—สำคัญสำหรับสเตนเลสซึ่งมีคลอไรด์ตกค้างสามารถกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนในการให้บริการ

การทดสอบที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนและโครงสร้างจุลภาคสำหรับความเสี่ยงในการให้บริการสเตนเลส

สำหรับการใช้งานสเตนเลสหลายประเภท "มีความแข็งแกร่ง" นั้นไม่เพียงพอ เนื่องจากโหมดความล้มเหลวในการควบคุมอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ เมื่อเงื่อนไขการบริการรับประกัน ผู้ซื้อมักจะเพิ่มสิ่งใดสิ่งหนึ่งต่อไปนี้:

การทดสอบการกัดกร่อนตามขอบเกรน (IGC) / อาการแพ้

การทดสอบ IGC ใช้เพื่อประเมินความไวต่อการโจมตีตามขอบเกรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการสัมผัสกับความร้อนที่อาจทำให้เกรดสเตนเลสบางเกรดเกิดความไวได้ สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดเมื่อท่อเห็นอุณหภูมิสูงขึ้นหรือเมื่อความร้อนจากการผลิตอาจส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน

การตรวจสอบเฟอร์ไรต์ ขนาดเกรน หรือโลหะวิทยา (ตามที่ระบุ)

การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคอาจระบุไว้สำหรับงานเฉพาะทาง (เช่น ในกรณีที่ความต้านทานการแตกร้าวหรือความเสถียรที่อุณหภูมิสูงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง) ข้อกำหนดเหล่านี้ควรเชื่อมโยงอย่างชัดเจนกับมาตรฐานการยอมรับและแผนการสุ่มตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงผลลัพธ์ที่ไม่ชัดเจน

วิธีเลือกวิธีการทดสอบที่เหมาะสมตามความสำคัญของบริการ

การเลือกการทดสอบจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อปรับให้สอดคล้องกับโหมดความล้มเหลวที่น่าเชื่อถือ การจัดกลุ่มต่อไปนี้มักใช้ในการจัดซื้อและการวางแผน QA:

บริการอุตสาหกรรมทั่วไป

• การตรวจสอบมิติด้วยภาพ เคมี MTR การทดสอบสมบัติทางกลพื้นฐาน
• ET หรือ UT ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องและแนวปฏิบัติของโรงงาน

ระบบแรงดันและผลที่ตามมาของความล้มเหลวสูง

• เพิ่ม: อุทกสถิต (หรือการทดสอบการรั่วไหลที่ระบุ), UT 100% (หรือแพ็คเกจ NDT ที่ได้รับการปรับปรุง) และขยายการควบคุมการตรวจสอบย้อนกลับ
• พิจารณา RT ที่ยืนยันในล็อต/แกนที่เลือกเมื่อจำเป็นต้องมีการบันทึกภาพ

สภาพแวดล้อมที่ขับเคลื่อนด้วยการกัดกร่อน (คลอไรด์ สารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง อุณหภูมิสูง)

• เพิ่ม: PMI ที่ระดับชิ้นงาน การควบคุมความสะอาด และการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อน (เช่น IGC/การแพ้) ในกรณีที่รับประกัน
• ต้องมีการเชื่อมโยงเชิงบวกระหว่างเครื่องหมายของท่อ เลขความร้อน MTR และบันทึก PMI ใดๆ เพื่อป้องกันการทดแทนเกรด

การรับรายการตรวจสอบการตรวจสอบสามารถสมัครได้ทันที

หากคุณกำลังตรวจสอบท่อสเตนเลสสตีลไร้ตะเข็บเมื่อได้รับ ให้ใช้ขั้นตอนการทำงานที่ทำซ้ำได้ เพื่อไม่ให้ข้อบกพร่องและช่องว่างด้านเอกสารหลุดลอดผ่าน รายการตรวจสอบต่อไปนี้ใช้งานได้จริงโดยเจตนา:

1. ตรวจสอบเครื่องหมาย (เกรด ขนาด กำหนดการ/ผนัง หมายเลขความร้อน) เทียบกับใบสั่งซื้อและรายการบรรจุภัณฑ์
2. ตรวจสอบ MTR: ยืนยันคุณสมบัติทางเคมีและทางกลสอดคล้องกับมาตรฐานที่ระบุและตัวเลขความร้อนที่ได้รับ
3. ทำการตรวจสอบขนาด: OD และความหนาของผนังในหลายตำแหน่ง เอกสารใดๆ ผนังต่ำในท้องถิ่น ผลการวิจัย
4. ดำเนินการตรวจสอบด้วยสายตาภายใต้แสงสว่างที่เพียงพอ: มุ่งเน้นไปที่ส่วนปลาย จุดจัดการ และพื้นที่ใดๆ ที่มีการปรับสภาพพื้นผิว
5. ใช้การสุ่มตัวอย่าง PMI (หรือ 100% PMI หากจำเป็น) และบันทึกผลลัพธ์พร้อมสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังแต่ละชิ้น
6. ยืนยันว่าเอกสารการทดสอบ NDT และการทดสอบแรงดัน/การรั่วไหลตรงกับขอบเขตที่ต้องการ (100% เทียบกับการสุ่มตัวอย่าง วิธีการ มาตรฐานการยอมรับ)

ประโยชน์การดำเนินงาน: ลำดับนี้จะตรวจพบปัญหาที่มีค่าใช้จ่ายสูงที่สุดตั้งแต่เนิ่นๆ เช่น การปะปนของเกรด ความหนาของผนังไม่เป็นไปตามข้อกำหนด และ NDT ที่ไม่มีเอกสาร ก่อนที่ท่อจะถูกตัด เชื่อม หรือติดตั้ง

สรุป: วิธีการทดสอบที่ใช้บ่อยที่สุด

ท่อไร้ตะเข็บสเตนเลสสตีลได้รับการทดสอบโดยทั่วไปโดยใช้การตรวจสอบด้วยภาพและมิติ การตรวจสอบทางเคมีโดยใช้ MTR PMI (มักจะเป็นการควบคุมเพิ่มเติม) การทดสอบทางกล (การทดสอบแรงดึง/ความแข็ง และการเสียรูปตามที่ระบุ) NDT เช่น UT และ/หรือกระแสไหลวน (โดยมี RT/PT ตามความจำเป็น) และการทดสอบการรั่วไหลของไฮโดรสแตติกหรือนิวแมติกเพื่อความสมบูรณ์ของแรงดัน

เพื่อให้วิธีการเหล่านี้มีประสิทธิภาพ ให้กำหนดขอบเขตการตรวจสอบ (100% เทียบกับการสุ่มตัวอย่าง) เกณฑ์การยอมรับ ความคาดหวังในการตรวจสอบย้อนกลับ และการส่งมอบเอกสารในใบสั่งซื้อ นั่นคือสิ่งที่เปลี่ยน "การทดสอบที่ดำเนินการ" เป็นการลดความเสี่ยงที่เชื่อถือได้ในการบริการ