Жоғары сапалы металл дәнекерлеу бөлшектеріне қандай сынақ стандарттары қолданылады?

Металл сварка бөлшектерін реттейтін негізгі сварка нормалары

ASME Бөлім IX және AWS D1.1: Мақсаты, қолдану аясы және металдан жасалған бөлшектерді пайдалану

ASME кодексінің IX тарауы пайдаланылатын пайдаланылатын дәнекерлеу үдерістері мен оларды жүргізетін адамдардың біліктілігін растайтын негізгі ережелерді белгілейді. Бұл газ құбырынар немесе булы будың қазандары сияқты қауіпсіздік маңызы бар жүйелерде сапаның тұрақты болуын қамтамасыз етеді. AWS D1.1 стандарты құрылымдардың кернеу әсерінен бүтін болып қалуын қамтамасыз етуге бағытталған, яғни көпір опоралары мен ғимараттардың каркасы сияқты конструкцияларда қосылыстардың қалай жобалануы керектігі, қандай тексеру тексерулері қажеттігі және дәнекерленген жіктердегі ақаулардың нақты пайдалануда қабылданатын шегі қандай болуы керектігі сияқты мәселелерді қамтиды. Дәнекерленетін металдан жасалған бөлшектерге келетін болсақ, IX тарау дәнекердің стандарттарға сай екендігін қалай тексеруге болатынын көрсетеді, ал D1.1 – осындай бөлшектер қызметке түскеннен кейін қандай дәнекерді «жарамды» деп есептеуге болатынын айтады. Бұл екі стандарт шынымен де тығыз байланысты. Біреуі барлық кезеңдерде дұрыс процедураларды қатаң сақтауға кепілдік берсе, екіншісі дәнекерлерге әсер ететін нақты әлемдегі күштер мен жүктемелер кезінде олардың шынымен де шыдай алатынын бағалайды.

Секторға тән стандарттар: API RP 2X (шығанақтан тыс), CSA W47.1 (Канада) және ISO 5817 (бүкіләлемдік жасалу)

Маңызды қолданулар әртүрлі экологиялық және жұмыс талаптарын ескеретін стандарттарды қажет етеді:

• API RP 2X : Теңіз асты қысымына, циклдік жүктемеге және төмен температура жағдайына ұшырайтын теңіз металының дәнекерлеу бөлшектері үшін мықтылықты тексеруді – соның ішінде drop-weight және Charpy V-notch бағаларын – міндеттейді.
• CSA W47.1 : Канаданың құрылымдық жобалары үшін компанияны ресми сертификаттауды талап етеді, бұл дәнекерлеу процедураларының құжатталған аудиті мен өндірістік дәнекерлеушілердің үшінші тұлға тарапынан бақылануына назар аударады.
• ISO 5817 : Бүкіләлемдік жасалу тізбегінде халықаралық деңгейде келісілген ақаулар классификациясын ұсынады – қуыстылық, шетінің төмен болуы, сәйкессіздік және толық бірігуінің жоқтығын бағалауды стандарттандырады.

Бұл көп деңгейлі стандарттандыру коррозиялық теңіз ортасынан бастап сейсмикалық жағдайлар мен криогендік жағдайларға дейінгі әсерлерге төзімді болат пайдалануға мүмкіндік береді – ал төменгі қауіп деңгейі бар қолданбаларда артықшылықтарды болдырмауға мүмкіндік береді.

Металл дәнекерлеу бөлшектері үшін бұзылмайтын бақылау (NDT) әдістері

Бұзылмайтын бақылау (NDT) металл дәнекерлеу бөлшектеріндегі критикалық ақауларды құрылымдық бүтіндікті бұзбай-ақ анықтауға мүмкіндік береді. Бұл әдістер әуежай, энергетикалық инфрақұрылымдар және ауыр өнеркәсіп салаларында дәнекер сапасын растау үшін маңызды – мұнда істен шығудың салдары қымбатқа түсетін тоқтап қалудан бастап адам өміріне қауіпті оқиғаларға дейін жетеді.

Радиографиялық (RT) және ультрадыбыстық (UT) тексеру: Анықтау мүмкіндіктері мен ASTM E94/E164 талаптары

Радиографиялық тексеру, немесе қысқаша алатын болсақ RT, материалдардың ішкі ақауларын, мысалы, кішкентай ауа қапшықтарын, ішіне түскен шлак бөлшектерін немесе металдың дұрыс біріктірілмеген жерлерін анықтау үшін рентгендік сәулелерді немесе гамма-сәулелерді өткізу арқылы жұмыс істейді. Бұл әдіс осындай мәселерді табуда өте тиімді, бірақ сәулеленуге ұшыраумен байланысты қатаң қауіпсіздік талаптарын қажет етеді, сонымен қатар материалдың тереңірек жатқан аймақтарында не болып жатқанын әрқашан анық көрсетпейді. Екінші жағынан, ультрадыбыстық тексеру (UT) жарты миллиметр тереңдікке дейінгі өте кішкентай ақауларды анықтай алатын жоғары жиілікті дыбыс толқындарын жібереді, бұл қалыңдығы көп болатын пісірілген бөліктерді тексеру кезінде ерекше пайдалы болып табылады. UT жұмыстары үшін ASTM E164 және RT әдістері үшін ASTM E94 стандарттарын сақтаған кезде екі әдіс те 95 пайыздан астам дәлдік көрсетеді. Олардың бірге жақсы жұмыс істеуінің себебі — олардың әртүрлі күшті жақтары: RT тексерушілер кейінірек қарай алатын тұрақты суреттерді құрады, ал UT бөлшектердің қалыңдығы туралы және ақаулардың дәл орналасқан жері туралы дер кезінде ақпарат береді, сондықтан көптегендер техникалық қызмет көрсету тексерулері мен автоматтандырылған тексеру жүйелері үшін UT-ті басым тұрады.

Бетін тексеру: Визуалды (VT), Пенетрантты (PT) және Магниттік бөлшектермен (MT) сынау әдістері

Беттік бағытталған NDT әдістері сыртқы қолжетімді ақауларды анықтау үшін әртүрлі физикалық принциптерді қолданады:

Визуалды тексеру немесе VT әлі де әртүрлі салаларда сапаны тексерудің негізгі әдісі болып табылады. Көптеген объектілер AWS B1.11 нұсқаулығына сәйкес кем дегенде 500 люкс жарықтандырудың стандартын қолданады және оны көптеген жағдайларда өндірістің қалыпты сменталарының бір бөлігі ретінде қосады. Шағын беттік трещиндерді табу туралы сөз болған кезде, сұйық проникациялық тестілеу жақсы нәтиже береді. Бұл процесс сұйық ақауларға сорылып кіру үшін капиллярлық әрекетке сүйенеді, бірақ AMS 2647 стандарттарында көрсетілгендей, алдын-ала бәрін мұқият тазалау қажет. Магниттік материалдар үшін MT тестілеу компоненттердің айналасында магнит өрісін жасайды да, содан кейін магнит ағынының бұзылуы болған кезде жарқырап тұратын флюоресцентті бөлшектерді қолданады. Бұл үш бақылау әдісі тек ұсынылған ғана емес, сонымен қатар ASNT Level II тексерушілерінен сертификатталуды талап етеді, олар мәселелерді тұрақты түрде анықтау және түсіндіруде қателіктерді азайту үшін дайындалған.

Металл дәнекерленген бөлшектердің бұзу арқылы сынағы мен механикалық растауы

Жетекші иілу және шетінен сындыру сынақтары: AWS B4.0 бойынша балқыту аймағының бүтіндігін бағалау

Жетекші бүгілу сынағы материалдың сынбас бұрын қаншалықты созылатынын тексереді және балқу аймағының бойынша пісірудің жақсы бітіктілігі бар-жоғын растайды. AWS B4.0 стандарттарына сәйкес, беттік бүгілулерді, тамырлық бүгілулерді және бүйірлік бүгілулерді қараған кезде жылу әсерінен өзгерген аймақтағы жарықтар, бітікпей қалған аймақтар немесе көпіршіктер айқын көрінеді. Кішігірім ақаулар кейін үлкен проблемалар тудыруы мүмкін болғандықтан, бұл көміртегілі және төмен қоспалы болаттар үшін өте маңызды. Егер 19 мм қалыңдықтағы үлгіде 3,2 мм-ден үлкен жарық болса, бұл металл қауіпсіздікке қауіп төндіретін дәрежеде қатайып қалғанын білдіреді. Осы әдіспен тығыз байланыста жұмыс істейтін – шетінен сындыру сынағы. Пісіру ортасына тістеу жасап, одан кейін балғамен соққанда, инспекторлар пісіру кезінде пайда болған ішінде қалып қойған шлак немесе ауа қалтасы сияқты жасырын ақауларды көре алады. AWS B4.0 нормасы бойынша жүктеме тасымалдайтын бөлшектердің сынған бетіндегі жалпы ақаулар 1,6 мм-ден аспауы керек. Бұл разрушительдік емес әдістерге қарағанда 40% арзан тұратын бұзып-сынау сынақтары барлық құрылымдық пісірудің 90%-дан астамы үшін дұрыс балқуын растайды. Жаңа технологиялар пайда болғанына қарамастан, бұл дәстүрлі әдістер өнеркәсіптегі пісіру процедураларын сертификаттау үшін әлі де негізгі стандарт болып табылады.

Созылу, Соққы және Қаттылық Бойынша Сынақ: Мәліметтерді Қызмет Көрсету Нәтижесі мен Қауіпсіздік Шектеріне Байланыстыру

Созылу сынақтары материалдардың шекті беріктігі мен ағу нүктесі туралы мәлімет береді, бұл құбыр өткізгіштің пісіру жіктері API 1104 стандартының талаптарына сай болатынын тексергенде өте маңызды. Осы нұсқауларға сәйкес беріктік негізгі металға қарағанда 20% астам төмендемеуі тиіс. Содан кейін температураның әртүрлі деңгейлеріндегі трещинадан материалдардың қаншалықты төзімді екенін көрсететін Шарпи V-тіріліс сынағы бар. Теңіз жағдайында пайдаланылатын бөлшектер -40 градус Цельсийдегі трещина энергиясының минимум 27 джоульге шыдай алуы керек, сондықтан қатаң теңіз жағдайларында олар кенеттен сынбайды. Пісіру аймағындағы қаттылық деңгейлерін HV10 өлшемдерін пайдаланып тексергенде, металдың жергілікті түрде тым қатайып қалуы мүмкін жерлерді іздейміз. Егер NACE MR0175 талаптарында көрсетілгендей, 350 HV мәнінен жоғары аймақтарда мартенсит пайда болса, әсіресе қышқыл газдар ортасында трещина пайда болу ықтималдығы артады. Барлық осы сандарды біріктіру инженерлерге пісірілген бұйымдардың нақты жағдайларда қаншалықты жақсы жұмыс істейтіні туралы нақтырақ көзқарас қалыптастыруға мүмкіндік береді.

• Негізгі металдың беріктігіне сәйкес келуі немесе оны асып түсуі артық жүктемеден қорғауды қамтамасыз етеді
• Соққы энергиясы >40 Дж циклдік жүктеме жағдайында трещинаның таралуын тоқтатуға мүмкіндік береді
• Қаттылық градиенттері <100 HV/мм сусыз ерітінділерде сутектің әсерінен пайда болатын трещиналарды болдырмауға ықпал етеді

Рұқсат етілген механикалық қасиеттер өлшенетін қауіпсіздік шектерін белгілейді – қысымды ыдыстар, көтергіш құрылғылар және айналатын механизмдер тіректері сияқты жоғары жүктемелі қолданыста ақаулардың пайда болуын 63% -ға дейін азайтады

Металл бұйымдарын пісіру бөлшектері үшін негізгі стандарттардағы пісіру ақауларына қойылатын талаптар

Жұмыртқаланған метал бөлшектердегі ақауларға қатысты қабылданатын стандарттар туралы халықаралық стандарттар нақты ережелер орнатады. Мысалы, сапаның үш негізгі санатына бөлетін ISO 5817 стандартын алайық. B деңгейі жоғарғы санат болып табылады, одан кейін орташа деңгейдегі C деңгейі және соңында ең жеңіл деңгей болып табылатын D деңгейі келеді. Әрбір деңгейде металдағы ұсақ тесіктер (пористік), шетіндегі ұсақ ойықтар (астама ойылу) және бөлшектердің дұрыс тураланбауы (жылжу) сияқты нәрселерге қатысты әртүрлі ережелер бар. Біз B деңгейі туралы сөйлескенде, бұл қысымды ыдыстар немесе ядролық қондырғыларда қолданылатын бөлшектер сияқты өте маңызды заттар үшін қолданылады. Мұндай қолданбалар тек көзге едәуір кішкентай көрінетін өте ұсақ пораларды ғана рұқсат етеді, ал астама ойылу ең жоғары кернеу болатын жерде жарты миллиметрден аспауы тиіс. C деңгейі құрылымдар үшін шамамен бір миллиметр жуық диаметрі бар поралар тобын және тереңірек астама ойылуды рұқсат етеді. Содан кейін құрылыс объектісіне байланысты тағы да нақтырақ ережелер орнататын AWS D1.1 сияқты басқа стандарт бар. Мысалы, жарықтарға қарағанда жер сілкінісіне шыдамды емес ғимараттар үшін көпір опораларына трещинкалар бойынша қатаңдау ережелер қажет. Бұл барлық мұқият ойластырылған нұсқаулар апаттардың болуын болдырмауға ғана емес, сонымен қатар сапалы бөлшектердің минорлық ақауларына байланысты шығарылып тасталмауына көмектеседі. Өндірушілер содан кейін сапа тексерулерін қауіпсіздікке шынымен қажетті нәрселерге, нормативтік талаптарға және өнімнің ауыстыруға дейінгі қанша уақыт қызмет етуі керек болғанына сәйкестендіре алады.

Тұрақты металл дәнекерлеу бөлшектерінің сапасының негізі ретінде дәнекерлеу әдісін бекіту (WPQ/PQR)

Бекітуден өндіріске дейін: Дәлелденген әдістер қалай жергілікті жерде істен шығуды болдырмауға көмектеседі

Пайдаланылатын температураның деңгейі, қолданылған толтырғыш металдың түрі, жұмысты бастамас бұрын қандай температура қажет және нақты пісірілетін жіктің пішіні сияқты параметрлердің барлық түрлерін бақылау арқылы қатаң шарттарда сынақ пластиналарын дайындайды. Бұл барлық егжей-тегжей PQR құжатына енгізіледі. Содан кейін AWS стандарттарына сәйкес үлгілерді иілу, созу және әсер ету арқылы разрушительдік сынақтан өткізу кезеңі келеді, бұл барлығы жобалау спецификацияларында уәде берілген талаптарға сай келетінін тексеруге мүмкіндік береді. Бір рет бекітілгеннен кейін, WPS осы сәтті параметрлерді өндірістің әрбір кезеңіне арналған қадамдық нұсқауларға айналдырады. Өткен жылы ASM International жүргізген зерттеулерге сәйкес, осы процесті қатаң сақтау өндірістегі типтік пісіру проблемаларының шамамен 72%-ын болдырмауға мүмкіндік береді. Мысалы, тереңдікке жетпей қалу, сутегі трещиналарының кейін пайда болуы немесе бөлшектердің суыған кезде көп бұралуы. Сертификаттау кезінде расталған алдын-ала қыздыру температурасы мен пісірудің жылдамдығын қатаң сақтайтын цехтар қайта жұмыс істеуді қажет ететін пористіктің пайда болуын 91%-ға жуық төмендетеді, бұл соңғы шығындарға өте үлкен әсер етеді. Жасалған әрбір пісіру жұмысы құжаттардағы белгілі бір сынақтан өткен орнатылымға сілтеме жасай алуы тиіс. Бұл толық іздестірімділікті қамтамасыз етеді және адамдардың кездейсоқ әрекеттерін тоқтатады. Егер компаниялар бұл негізгі процесті өткізіп жіберсе, онда кездейсоқ термиялық тербелістер немесе қате толтырғыш материалдардың қолданылуы металда жасырын әлсіздіктерге әкеп соғуы мүмкін. Бұл кемшіліктер қызмет көрсету кезінде бірдеңе сынғанша көрінбей қалуы мүмкін, бұл қауіпсіздікке үлкен қаупін тудырады және Ponemon Institute-тің соңғы зерттеулерінде көрсетілгендей, қайта шақыруларға байланысты жүздеген мыңдарға сома шығындар туындауы мүмкін. Сонымен, бір нәрсені айқындайық: PQR/WPS — бұл тек қағаздармен айналысу бюрократиясы емес. Шын мәнінде, бұл инженерлер өнімдер өндіріске шыққаннан кейін істен шығуын болдырмау үшін қойған бірінші шынайы қорғаныс сызығы.