تجمع طرق الاختبار شائعة الاستخدام للأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بين فحص الأبعاد والتحقق من المواد (PMI/الكيمياء) والاختبار الميكانيكي والاختبار غير المدمر (UT/ET/RT/PT/MT حسب الاقتضاء)، واختبار الضغط/التسرب. تؤكد هذه الفحوصات معًا درجة الأنابيب وسلامتها وملاءمتها للخدمة قبل الشحن أو التثبيت.
من الناحية العملية، يتم تحديد حزمة الاختبار الدقيقة وفقًا لمعايير الأنابيب (ASTM/ASME/EN)، وأهمية الخدمة (الضغط، ودرجة الحرارة، ومخاطر التآكل)، ومتطلبات المشتري. تشرح الأقسام أدناه ما يجده كل أسلوب، ومتى يتم استخدامه، وكيفية تحديده حتى تكون النتائج قابلة للتنفيذ.
حزمة الاختبار المشتركة في لمحة
تستخدم معظم طلبات الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ حزمة "خط الأساس" بالإضافة إلى الوظائف الإضافية للخدمة الحرجة. ويلخص الجدول أدناه الطرق وما تسيطر عليه.
| الطريقة | الغرض الأساسي | إمكانية الكشف / النتيجة النموذجية | عندما يكون ذلك مفيدًا للغاية |
|---|---|---|---|
| الأبعاد البصرية | جودة السطح، OD/ID، الجدار، الاستقامة | يجد الخدوش، واللفات، والخدوش العميقة؛ يؤكد التسامح | دائمًا (خط الأساس لجميع الشحنات) |
| مؤشر مديري المشتريات (XRF/OES) | التحقق من الدرجة (Cr/Ni/Mo، وما إلى ذلك) | يمنع الخلط (على سبيل المثال، 304 مقابل 316)؛ اختياري الحرارة بالحرارة | عندما تكون مخاطر خلط السبائك مرتفعة أو تكون إمكانية التتبع أمرًا بالغ الأهمية |
| التحليل الكيميائي (MTR) | التكوين الكامل مقابل حدود المواصفات | تقرير كيمياء كمية الحرارة يدعم الامتثال | دائمًا عندما تكون تقارير اختبار المطحنة مطلوبة |
| الاختبارات الميكانيكية (الشد، الصلابة، التسطيح) | القوة/الليونة وجودة العملية | يتحقق من العائد/UTS/استطالة؛ أعلام المعالجة الحرارية غير المناسبة | خط الأساس لمتطلبات الكود/الخدمة؛ التأهيل |
| UT (الموجات فوق الصوتية) | الانقطاعات الداخلية والعيوب الصفائحية | يجد الادراج/الفراغات؛ يوفر قبول/رفض معايير الإشارة | خدمة الضغط الحرج؛ جدار سميك عندما يكون RT غير عملي |
| ET (تيار إيدي) | العيوب السطحية/القريبة من السطح (المواد الموصلة) | جيد للعيوب الطولية الضيقة. فحص سريع 100٪ | فحص الأنابيب/الأنابيب ذات الحجم الكبير؛ جدران رقيقة إلى متوسطة |
| RT (التصوير الشعاعي) | العيوب الحجمية مع تسجيل التصوير | ممتاز للمؤشرات الحجمية. يضيف فيلمًا/سجلًا رقميًا يمكن تتبعه | درجة عالية من الأهمية، وإمكانية تدقيق العملاء، والتحقق من التخزين المؤقت المحدد |
| اختبار التسرب الهيدروستاتيكي أو الهوائي | سلامة الضغط / التسرب | يؤكد إحكام التسرب عند الضغط/وقت الانتظار المحدد | أنظمة الضغط، خطوط السلامة الحرجة، القبول النهائي |
| اختبارات التآكل/الحبيبات (كما هو محدد) | التحقق من التحسس/مقاومة التآكل | يكتشف القابلية للهجوم الحبيبي في درجات/ظروف معينة | خطر التعرض لحرارة اللحام، والكلوريد العالي، والخدمة ذات درجة الحرارة العالية |
الوجبات العملية: إذا كنت بحاجة إلى خط أساس قوي ومقبول على نطاق واسع، فحدد فحص الأبعاد المرئية، وكيمياء MTR، والاختبارات الميكانيكية، وإما UT أو ET (لكل معيار)، بالإضافة إلى الاختبار الهيدروستاتيكي/التسرب حيث تكون سلامة الضغط مهمة.
التفتيش البصري والأبعاد
التفتيش البصري والأبعاد 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:
- القطر الخارجي (OD)، القطر الداخلي (ID) أو سمك الجدار، والبيضاوية، والاستقامة مقابل مواصفات الشراء.
- فحوصات الحالة النهائية (القطع المربع، والهندسة المائلة، وإزالة النتوءات) لتجنب مسببات الضغط وعيوب اللحام.
- سلامة السطح (الخدوش العميقة، واللفات، والطيات، والدرزات، والخدوش، وأضرار التعامل). حتى العيوب الضحلة يمكن أن تصبح نقاط بدء تآكل الشقوق في خدمة الكلوريد.
بالنسبة إلى لغة الشراء البناءة، حدد طريقة القياس وأساس القبول (على سبيل المثال: "100% OD والتحقق من سمك الجدار باستخدام مقياس سمك بالموجات فوق الصوتية المعاير؛ رفض أي قراءة محلية للجدار أقل من الحد الأدنى المطلوب للجدار").
التحقق من المواد: PMI والتحليل الكيميائي
يعد اختلاط الدرجات أحد أغلى حالات فشل الفولاذ المقاوم للصدأ لأن الأنبوب يمكن أن يبدو صحيحًا بينما يكون خاطئًا من الناحية المعدنية. يتم استخدام طريقتين متكاملتين بشكل شائع:
مؤشر مديري المشتريات (تحديد المواد الإيجابية)
يعد مؤشر مديري المشتريات (PMI) طريقة سريعة للتحقق من السبائك الموجودة على المنتج. يُستخدم XRF المحمول على نطاق واسع لتأكيد عناصر صناعة السبائك الرئيسية مثل Cr وNi وMo؛ يتم استخدام OES عند الحاجة إلى حساسية أعلى (على سبيل المثال، للتحكم بشكل أفضل في العناصر الأخف). في مجال المشتريات وضمان الجودة، غالبًا ما يتم تطبيق مؤشر مديري المشتريات (PMI) إما كأخذ عينات من الحرارة بالحرارة أو التحقق من مستوى القطعة بنسبة 100% للخدمة الحرجة.
- مثال: عادةً ما يكون التمييز بين 304 و316 مدفوعًا بمحتوى Mo؛ برنامج PMI الذي يركز على وجود Mo يقلل من خطر فشل حفر الكلوريد في البيئات البحرية أو الكيميائية.
- أفضل الممارسات هي ربط نتائج مؤشر مديري المشتريات (PMI) بأرقام التسخين والحفاظ على إمكانية التتبع من الأنابيب الخام إلى الأطوال/البكرات المقطوعة.
التحليل الكيميائي عبر تقرير اختبار المطحنة (MTR)
عادةً ما يتم إثبات توافق التركيب الكيميائي من خلال تقرير منتصف المدة الذي يوضح الكيمياء الحرارية مقابل معيار المنتج. وهذا ليس مجرد "فحص ورقي": فهو يحفز سلوك التآكل، وقابلية اللحام، والأداء في درجات الحرارة العالية. تعمل عملية الاستلام القوية على التوفيق بين أرقام حرارة MTR والعلامات الموجودة على كل أنبوب ومع أي أخذ عينات من مؤشر مديري المشتريات (PMI).
الاختبارات الميكانيكية: اختبارات الشد والصلابة والتشوه
تؤكد الاختبارات الميكانيكية أن الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ قد تمت معالجتها بشكل صحيح (تشكيل المعالجة الحرارية) وسوف تحمل الحمل دون سلوك هش أو تشوه مفرط. تشمل الطرق الشائعة ما يلي:
اختبار الشد
تتحقق اختبارات الشد من قوة الخضوع وقوة الشد القصوى والاستطالة. تساعد هذه النتائج في تأكيد حالة المعالجة الحرارية واتساقها عبر الحرارة/الدفعة. عند مراجعة النتائج، ركز على الاتجاهات: يمكن أن تشير قيم "التمرير بالكاد" عبر دفعات متعددة إلى انحراف العملية حتى لو كانت كل دفعة تلبي الحد الأدنى من الناحية الفنية.
اختبار الصلابة
الصلابة هي مؤشر سريع للقوة وحالة المعالجة الحرارية. ومن المفيد بشكل خاص اكتشاف العمل البارد غير المقصود أو التلدين بمحلول غير مناسب. مثال: يمكن أن ترتبط الصلابة العالية بشكل غير عادي في الفولاذ الأوستنيتي بانخفاض الليونة وزيادة خطر التشقق أثناء عمليات الثني أو التوسيع.
اختبارات التسطيح والحرق والانحناء (كما هو محدد)
توفر اختبارات التشوه هذه تأكيدًا عمليًا على أن الأنبوب يمكنه تحمل ضغوط التشكيل والتركيب دون الانقسام. غالبًا ما يتم تحديدها لأقطار أصغر أو عندما يتضمن التصنيع ثنيًا قويًا أو توسيعًا أو تأرجحًا.
الاختبار غير المدمر (NDT) للكشف عن العيوب
إن الاختبار غير الإتلافي هو جوهر التحقق من "سلامة" الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لأنه يمكن تطبيقها على 100% من الطول دون إتلاف المنتج. الخيارات الأكثر شيوعًا هي UT والتيار الدوامي والتصوير الشعاعي والطرق السطحية (PT/MT حيثما ينطبق ذلك).
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT)
يستخدم UT موجات صوتية عالية التردد لتحديد الانقطاعات الداخلية وبعض المشكلات المتعلقة بالهندسة. يتم استخدامه على نطاق واسع للأنابيب غير الملحومة لأنه يمكن تشغيله تلقائيًا للفحص الكامل ويوفر معايير قبول قابلة للتكرار (مقارنات سعة الإشارة / العاكس). يعتبر UT فعالاً بشكل خاص للجدران السميكة حيث يكون اختراق التيار الدوامي محدودًا.
- تحديد نصيحة: اذكر ما إذا كنت تحتاج إلى فحص الجسم بنسبة 100%، وتوقعات تغطية المنطقة النهائية، وكيف سيتم التخلص من المؤشرات (الإصلاح، والقطع، والرفض).
اختبار إيدي الحالي (ET)
يعد اختبار تيار إيدي سريعًا وفعالًا للغاية للعثور على العيوب السطحية والقريبة من السطح (خاصة العيوب الطولية الضيقة) في المواد المقاومة للصدأ الموصلة. يتم استخدامه بشكل متكرر كطريقة فحص بنسبة 100% على خطوط الإنتاج.
ملاحظة عملية: يعتمد أداء ET بشكل كبير على معايير المعايرة، وإعداد المسبار، والتحكم في الإقلاع. تتطلب معايرة موثقة وفحوصات حساسية على فترات زمنية محددة أثناء التشغيل.
الاختبار الشعاعي (RT)
يوفر RT سجلاً قائمًا على الصور للعيوب الحجمية. على الرغم من أنها أكثر تكلفة وأبطأ من UT/ET، إلا أن RT يمكن أن تكون ذات قيمة عندما يكون سجل الفحص الدائم مطلوبًا تعاقديًا أو عندما تحتاج البكرات/الأطوال المحددة إلى فحص تأكيدي لخدمة ذات نتائج عالية.
اختبار اختراق السائل (PT) واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT)
يستخدم PT بشكل شائع للعثور على الشقوق المفتوحة على السطح ومؤشرات المسامية على الأسطح غير القابل للصدأ (على سبيل المثال، عند نهايات الأنابيب بعد القطع، أو في المناطق المخلوطة بعد التكييف البسيط). لا ينطبق MT إلا على درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسية بدرجة كافية (العديد من الدرجات الأوستنيتي غير مناسبة)، لذا فإن PT هي طريقة التشقق السطحي الأكثر عالمية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة.
اختبار التسرب الهيدروستاتيكي والهوائي
يؤكد اختبار التسرب/الضغط قدرة الأنبوب على تحمل الضغط دون تسرب أو تمزق. يتم تحديد طريقتين بشكل شائع:
- الاختبار الهيدروستاتيكي: يستخدم الماء يفضل بشكل عام بسبب انخفاض الطاقة المخزنة وتحسين ملف السلامة.
- اختبار هوائي: يستخدم الهواء أو الغاز الخامل. يستخدم عندما يجب تجنب الماء، ولكنه يتطلب ضوابط سلامة أكثر صرامة بسبب ارتفاع الطاقة المخزنة.
تشتمل المواصفات البناءة على ضغط الاختبار المستهدف (غالبًا ما يتم التعبير عنه كمضاعف للضغط المسموح به/التصميم أو مرتبط بمتطلبات الكود)، والحد الأدنى لوقت الانتظار، ومعايير القبول (عدم وجود تسرب واضح)، ومتطلبات التجفيف/النظافة بعد الاختبار - وهي مهمة بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ حيث يمكن أن تؤدي الكلوريدات المتبقية إلى التآكل في الخدمة.
الاختبارات المتعلقة بالتآكل والبنية المجهرية لمخاطر الخدمة غير القابل للصدأ
بالنسبة للعديد من التطبيقات المقاومة للصدأ، فإن عبارة "يلبي القوة" ليست كافية - فقد يكون وضع الفشل المتحكم هو التآكل. عندما تتطلب شروط الخدمة ذلك، يقوم المشترون عادةً بإضافة واحد أو أكثر مما يلي:
التآكل الحبيبي (IGC) / اختبار التحسس
يُستخدم اختبار IGC لتقييم القابلية للهجوم الحبيبي، خاصة بعد التعرض الحراري الذي يمكن أن يؤدي إلى حساسية بعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ. يكون هذا أكثر أهمية عندما تشهد الأنابيب درجات حرارة مرتفعة أو عندما يمكن أن يؤثر إدخال حرارة التصنيع على مقاومة التآكل.
فحص الفريت أو حجم الحبوب أو فحص المعادن (كما هو محدد)
قد يتم تحديد فحوصات البنية الدقيقة لواجبات متخصصة (على سبيل المثال، عندما تكون مقاومة التشقق أو الاستقرار في درجات الحرارة العالية أمرًا بالغ الأهمية). ويجب أن تكون هذه المتطلبات مرتبطة بشكل واضح بمعيار القبول وخطة أخذ العينات لتجنب النتائج الغامضة.
كيفية اختيار طرق الاختبار المناسبة حسب أهمية الخدمة
يكون اختيار الاختبارات أكثر فعالية عندما يتماشى مع أوضاع الفشل الموثوقة. تُستخدم المجموعات التالية بشكل شائع في تخطيط الشراء وضمان الجودة:
خدمة صناعية عامة
- فحص الأبعاد البصرية، كيمياء MTR، الاختبارات الميكانيكية الأساسية.
- ET أو UT وفقًا لمعايير المنتج المعمول بها وممارسة المطاحن.
أنظمة الضغط والعواقب العالية للفشل
- أضف: الهيدروستاتيكي (أو اختبار التسرب المحدد)، 100% UT (أو حزمة NDT المحسنة)، وضوابط التتبع الموسعة.
- فكر في RT التأكيدي على مجموعات/مكبات محددة عندما يكون سجل الصورة مطلوبًا.
البيئات التي يحركها التآكل (الكلوريدات والمواد الكيميائية العدوانية ودرجات الحرارة المرتفعة)
- أضف: مؤشر مديري المشتريات (PMI) على مستوى القطعة، وضوابط النظافة، والاختبارات المتعلقة بالتآكل (مثل IGC/الحساسية) عند الضرورة.
- يلزم وجود رابط إيجابي بين علامات الأنابيب ورقم الحرارة وMTR وأي سجلات لمؤشر مديري المشتريات (PMI) لمنع استبدال الدرجة.
عند استلام قائمة فحص التفتيش، يمكنك التقدم بطلب على الفور
إذا كنت تقوم بفحص الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عند الاستلام، فاستخدم سير عمل قابل للتكرار حتى لا تتسلل العيوب والفجوات في الوثائق. القائمة المرجعية التالية عملية عن عمد:
- تحقق من العلامات (الدرجة والحجم والجدول الزمني/الجدار ورقم الحرارة) مقابل أمر الشراء وقائمة التعبئة.
- مراجعة تقارير منتصف المدة: تأكد من توافق الخواص الكيميائية والميكانيكية مع المعايير المحددة وأرقام الحرارة المستلمة.
- إجراء فحوصات الأبعاد: القطر الخارجي وسمك الجدار في مواقع متعددة؛ وثيقة أي جدار منخفض محلي النتائج.
- قم بإجراء الفحص البصري تحت الإضاءة الكافية: ركز على الأطراف ونقاط المعالجة وأي مناطق بها تكييف سطحي.
- تطبيق أخذ عينات من مؤشر مديري المشتريات (أو 100% من مؤشر مديري المشتريات إذا لزم الأمر) وتسجيل النتائج مع إمكانية التتبع لكل قطعة.
- تأكد من أن وثائق اختبار NDT واختبار الضغط/التسرب تتوافق مع النطاق المطلوب (100% مقابل أخذ العينات والطريقة ومعيار القبول).
الفائدة التشغيلية: يرصد هذا التسلسل المشاكل الأكثر تكلفة في وقت مبكر — مثل اختلاط الدرجات، وعدم توافق سمك الجدار، والاختبار غير الموثق غير الموثق — قبل قطع الأنبوب أو لحامه أو تركيبه.
الخلاصة: طرق الاختبار الأكثر استخداما
يتم اختبار الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل شائع باستخدام الفحص البصري والأبعاد، والتحقق الكيميائي القائم على MTR، ومؤشر مديري المشتريات (غالبًا كعنصر تحكم إضافي)، والاختبار الميكانيكي (اختبارات الشد/الصلابة والتشوه كما هو محدد)، واختبار NDT مثل UT و/أو التيار الدوامي (مع RT/PT حسب الحاجة)، واختبار التسرب الهيدروستاتيكي أو الهوائي للتأكد من سلامة الضغط.
ولجعل هذه الأساليب فعالة، حدد نطاق الفحص (100% مقابل أخذ العينات)، وأساس القبول، وتوقعات التتبع، وتسليمات الوثائق في أمر الشراء. وهذا ما يحول "الاختبارات التي يتم إجراؤها" إلى تقليل موثوق للمخاطر في الخدمة.
