Өндөр чанартай металл холболтын хэсгүүдэд ямар туршилтын стандартууд хамаарах вэ?

Металл баглах хэсгүүдийг зохицуулах үндсэн баглахын кодууд

ASME Section IX vs. AWS D1.1: Зориулалт, хүрээ болон металл баглах хэсгүүдэд хэрэглэх нь

ASME кодын IX хэсэгт хийх ажил, түүнийг хийж буй хүмүүсийг чанарын шаардлага хангасан эсэхийг тодорхойлох үндсэн дүрмийг тогтоож өгсөн байдаг. Энэ нь хий дамжуулах хоолой, ууртай шүүр эвдэрвэл аюултай нөхцөл үүсдэг тийм системүүдийн чанарыг тогтвортой байлгахад тусалдаг. AWS D1.1 стандарт өөрөө бүтээцүүдийг ачаалал үед бат бөх байдал хангасан эсэхийг хангахад чиглэсэн байдаг. Энэ нь холболтын загварын талаарх зөвлөмж, шаардлагатай шалгалтын төрлүүд, арматур эсвэл барилгын хүрээний нэгэн адил бодит ашиглахад зориулагдсан бүтээцэд гажиг бүхий бээлийн холболт хэр зэрэг зөвшөөрөгдөхийг хамран дурддаг. Бээлийн холболт шаардлагыг хангасан эсэхийг шалгах аргыг ASME кодын IX хэсэг тайлбарладаг бол D1.1 стандарт нь тэдгээр хэсгүүдийг үйлчилгээнд оруулах үед юу нь хангалттай гэж тооцогдохыг тодорхойлдог. Эдгээр хоёр стандарт нь маш сайн нийцдэг. Нэг нь бүх хүмүүс зөв ажиллагааг алхам алхмаар дагаж мөрдөж байгаа эсэхийг хангахад чиглэдэг бол нөгөө нь тэдгээр бээлийн холболтууд бодит ертөнцийн ачаалал, хүчийг даах эсэхийг шалгадаг.

Салбарт зориулсан стандартууд: API RP 2X (эзэн тэнгис), CSA W47.1 (Канад), ба ISO 5817 (дэлхийн хэмжээнд нягтруулалт)

Гадаад орчны болон үйл ажиллагааны онцлог шаардлагыг хангахуйц тохируулгатай стандартууд нь чухал хэрэглээнд шаардлагатай:

• API RP 2X : Эзэн тэнгисийн металл зууралтын хэсгүүдэд усны доорх даралт, цикл ачаалал, бага температуртай ажиллагаанд нөлөөлөх нөхцөлд тэсвэрт чанарын шалгуун – жигнэх жин, Charpy V-хэлбэрээр үнэлгээг шаардана.
• CSA W47.1 : Канадын бүтцийн төслүүдийн хувьд компани баталгаажуулалтыг албан ёсоор шаардах бөгөөд батлагдсан зууралтын аргачлалын хяналт, гуравдагч этгээдийн үйлдвэрлэлийн зууралчдыг хянан шалгах асуудалд анхаарал тавина.
• ISO 5817 : Дэлхийн хэмжээнд нэгдмэл дутагдалт ангиллыг хангана – дотоодын хийлэгдэл, ирмэгийн гажиг, зөрүү, бүрэн нягт бус зууралтыг дэлхийн хэмжээнд нягтруулалтын нийлүүлэлтийн хэлхээнд стандартжуулан үнэлэх боломжийг олгоно.

Энэ давхаргат стандартачлал нь коррозийн далайн орчингоос эхлээд газар хөдлөлт, криоген нөхцөл хүртэлх стрессийн хүчин зүйлсийн дор металл цуглуулах хэсгүүд найдвартай ажиллах боломжийг бага эрсдэлтэй хэрэглээнүүдийн хувьд илүүдэл шаардлага тавихгүйгээр хангана.

Металл цуглуулах хэсгүүдийн салбартгүй шалгалтын (NDT) аргууд

Салбартгүй шалгалт (NDT) нь бүтцийн бүхэл байдлыг алдагдуулахгүйгээр металл цуглуулах хэсгүүдэд үүссэн үндсэн дутагдалыг илрүүлэх боломжийг олгоно. Эдгээр аргууд нь уналтанд орохдоо их хэмжээний зогсонги болон амь насны аюулд хүргэх магадлалтай нисэх онгоц, энерги, томоохон үйлдвэрлэлийн салбарт нэгэн адил чанарыг баталгаажуулахад туйлын чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Радиографик (RT) ба Долгиор (UT) шалгалт: Илрүүлэх чадвар, ASTM E94/E164 шаардлагууд

Радиографийн шинжилгээ, эсвэл товчоор RT нь материалд рентген туяа эсвэл гамма туяа чиглүүлж жижиг агаарын хөндий, хайлуурын доторх шлакны жижиг хэсгүүд, эсвэл металл бүрэн холбогдоогүй хэсгүүд зэрэг дотоод доголдолыг илрүүлэх зарчимд суурилдаг. Эдгээр төрлийн асуудлыг олоход маш сайн үр дүнтэй ч цацраг идэвхит туяаны нөлөөллөөс хамгаалах хатуу аюулгүй байдлын шаардлагатай байдаг. Мөн материалд илүү гүнзгий орших үзэгдлийг үргэлж тодорхой зураглаж чаддаггүй. Нөгөө талаас, дууны долгион шинжилгээ (UT) нь 0.5 мм-ийн гүнд хүртэлх маш жижиг доголдуудыг илрүүлэх боломжтой өндөр давтамжтай дууны долгионуудыг ашигладаг бөгөөд иймд зузаан хайлшны холболтуудыг шалгахад тун ашигтай. ASTM E164 (UT) болон ASTM E94 (RT) стандартын дагуу ажиллавал эдгээр хоёр арга нь 95 хувь болон түүнээс дээш нарийвчлалтай ажилладаг. Тэдгээрийг хамт ашиглахад сайн ажиллах шалтгаан нь тэдгээрийн ялгаатай давуу талууд юм: RT нь шинжилгээний дараа дахин үзэж болох байнгын зураг гаргадаг бол UT нь хэсгийн зузаан, алдааны байршил зэрэг тухайн агшинд мэдээлэл өгдөг. Иймд ихэнх хэрэглэгчид үе шат бүрийн засварын шалгалт, автомжуулсан шинжилгээний системд UT-г илүүд үздэг.

Гадаргуугийн шалгалт: Хараа (VT), Нэвтрүүлэгч (PT) болон Соронзон хэсгийн (MT) шалгалтын аргачлал

Гадаргууд чиглэсэн УХД-ийн аргууд нь гаднаас нь ханддаг гэмтлийг илрүүлэхийн тулд ялгаатай физикийн зарчимыг ашигладаг:

Үйлдвэрлэлийн салбарт чанарын шалгалтын үндсэн арга болон хараа шалгалт эсвэл VT-г хэрэглэдэг. Ихэнх нөхцөлд AWS B1.11-ийн зааврын дагуу хамгийн багадаа 500 люкс гэрэлтүүлгийг стандарт болгож мөрддөг бөгөөд ихэнх нь үйлдвэрлэлийн ажиллагааны ээлжинд үүнийг оруулдаг. Гадаргын жижигхэн трещиныг илрүүлэхэд шингэн нэвтрүүлэх шалгалт нь сайн үр дүнтэй ажилладаг. Энэ арга нь шингэн эвдэрлийн дотор орох капилляр үзэгдэлд үндэслэсэн байдаг ч AMS 2647 стандартад заасны дагуу урьдчилан бүх юмыг сайтар цэвэрлэх шаардлагатай. Соронзон материалуудад MT шалгалт нь деталуудын орчимд соронзон орныг үүсгэж, соронзон урсгал алдагдаж байгаа үед гэрэлтдэг жижиг хэсүүдийг нэмж түрхдэг. Эдгээр гурван шалгалтын арга зөвхөн зөвлөгдөх л биш харин ASNT Level II-ийн гэрчилгээтэй, алдааг тогтмол илрүүлж, тайлбарлах явцад гарч болох алдааг багасгах чадвартай шалгагч шаарддаг.

Металл холбогчийн хэсгүүдийн устгах туршилт болон механик баталгаажуулалт

Удаашрах нугалах ба Хэсгийн туршилтууд: AWS B4.0-ийн дагуу цугларалтын бүсийн бүрэн байдлыг үнэлэх

Хиймэл нугалах шалгалт нь материалын хугарахаас өмнө хэр их рэгэж чадахыг шалгаж, цаслангийн бүсэд нэгдэл бүрэн эсэхийг баталдаг. AWS B4.0 стандартын дагуу цаслангийн гадаргуу, үндэс, хажуу талын нугалах шалгалтыг хийх үед халуунд өртсөн бүсэд трещин, нэгдэлгүй хэсгүүд эсвэл бөмбөлгүүд илэрдэг. Эдгээр нь цаа, бага хайлшлагатай сталийн хувьд жижиг дутагдал ч ирээдүйд том асуудал үүсгэж болох тул маш чухал. Хэрэв 19 мм зузаан загасан дэх нэг трещин 3.2 мм-с илүү урттай байвал металл хэтэрхий хүнд болсон бөгөөд аюулгүй бус гэж үзнэ. Хонхор хугарах шалгалт энэ арга зүйг нэмж тусладаг. Цаслангийн төвд гэмтэл үлдээж, дараа нь түүнийг чийдэнгээр онгойлгох замаар шалгагчид цаслангийн үед дотор нь үлдсэн шлак эсвэл агаарын жижиг хөндий зэрэг нууцад байгаа дутагдалуудыг илчилж чаддаг. AWS B4.0 кодын дагуу ачаалал тэвшдэг хэсгүүдийн хугарсан гадаргуун дээрх нийтлэг дутагдал 1.6 мм-с хэтрэх ёсгүй. Эдгээр задлагч шалгалтууд нь өрсөлдөөнтэй бус шинжилгээний арга замаас ойролцоогоор 40% бага зардал шаарддаг боловч бүх бүтцийн цаслангийн 90%-иас дээш нь зөв нэгдэл байгааг баталдаг. Шинэ технологиуд гарч ирсэн ч гэсэн эдгээр уламжлалт аргууд нь цаслангийн ажлын журмыг баталгаажуулахад үйлдвэрлэлийн салбарт ишлэл болон хэвийн үлдэж байна.

Сунгалтын, цохилтын ба хатуулагийн шалгуур: Үзүүлэлтүүдийг үйлчилгээний чанар болон аюулгүй байдлын зааг хязгаарт холбох

Таталтын туршилтууд нь материалын хамгийн их бат бөхийн хүч, уян харимхайн цэгийн талаар мэдээлэл өгдөг бөгөөд энэ нь шугам сүлжээний боолтууд API 1104 стандартын шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг шалгахад маш чухал ач холбогдолтой. Эдгээр зааврын дагуу, суурин металлын харьцуулах хүчээс 20%-иас илүү буурах ёсгүй. Дараа нь Шарпи V-хэлбэрээр оношлогдох туршилт нь янз бүрийн температурт материал ямар түвшинд трещин үүсэхээс тэсвэртэй байх чадварыг судалдаг. Тэнгисийн орчинд ашиглагдах хэсгүүд нь хатуу далайн нөхцөл байдлын үед гэнэт хугарахаас сэргийлэхийн тулд хасах 40 градус Цельсийн температурт дор хаяж 27 жоуль энергийг тэсвэрлэх чадвартай байх шаардлагатай. HV10 хэмжилтийг ашиглан боолтын бүсэд хатуулагийн түвшинг шалгах үед бид металл локал байдлаар хэт хатуу болсон цэгүүдийг илрүүлэхийг зорьдог. Хэрэв NACE MR0175 шаардлагад заасны дагуу шүлтлэг хий агуулсан орчинд мартенсит 350 HV-с дээш утгатай бүсэд үүсвэл трещин үүсэх магадлал ихэсдэг. Эдгээр бүх тоон өгөгдлийг нэгтгэснээр инженерүүд боолттой холболтууд бодит нөхцөлд хэрхэн ажиллах боломжтойг илүү тодорхой ойлгоход тусалдаг.

• Эх материалтай тэнцүү эсвэл түүнээс илүү нугалах боломжийг хангах нь давж үйлчлэх ачааллын хамгаалалтыг баталгаажуулдаг
• Мөчирдөхийг зогсоох энерги >40 Ж нь ихээр дахисан уналтын нөхцөлд трещинийг зогсооход дэмжлэг үзүүлдэг
• Хатуулагийн градиент <100 НВ/мм нь мэдрэг хайлшингуудад устөрөгчөөр дамжуулан цоорогдох үзэгдлийг бууруулдаг

Баталгаажсан механик шинж чанарууд нь хэмжилтийн аюулгүй байдлын захыг тогтоодог–даралтанд орох сав, өргөх тоноглол, эргэх машин механизмийн тулгуур зэрэг их хүндийн ачаалалтай хэрэглээнд талбайн гэмтлийг 63% бууруулдаг

Металл баглаашны холбогч хэсгийн газаргүй байдалд тавигдах шаардлага: Гол стандартууд

Богиносож холбосон металл хэсгүүд дэх дутагдалд зориулан олон улсын стандартууд нь зөвшөөрөгдөхүйц гэж тооцогдох зүйлийн тодорхой дүрмийг тогтоодог. Жишээ нь ISO 5817 нь чанарыг гурван үндсэн ангилалд хуваадаг. Түвшин B нь хамгийн өндөр, дараа нь дунд зэрэг Түвшин C, эцэст нь хамгийн сул Түвшин D байна. Эдгээр түвшин тус бүр нь металл дахь жижиг цоорхой (пористай), ирмэг дагуух жижиг гүдгэр (ирмэгийн гүдгэр), мөн хэсгүүдийн зөрүүтэй байдал (зөрүү) зэрэг зүйлсийн хувьд ялгаатай дүрэм тавьдаг. Түвшин B-ийн талаар ярих үед энэ нь даралтын сав, цөмийн төхөөрөмжид ашиглагдах хэсгүүд шиг маш чухал зүйлсэд зориулагддаг. Ийм хэрэглээнд маш жижиг цоорхой, бараг харагдахгүй зэрэг бага цоорхой л зөвшөөрөгдөх бөгөөд хамгийн их стресстэй хэсэгт ирмэгийн гүдгэр 0.5 мм-ээс илүү гүн байж болохгүй. Түвшин C нь жигд бус бүтэцтэй хэсгүүдэд ойролцоогоор 1 мм-ийн диаметртэй том групп цоорхой, илүү гүн ирмэгийн гүдгэрийг зөвшөөрдөг. Дараа нь AWS D1.1 гэх өөр нэг стандарт байдаг бөгөөд энэ нь юу барьж буйгаас хамааран илүү нарийвчлалтай дүрмийг тогтоодог. Жишээ нь, гүүрний тулгуур нь газар хөдлөлтэнд тэсвэртэй бус барилгаас илүү трещинк (цацраг) -тэй холбоотой харимхалалтай шаардлага тавина. Эдгээр сайтар бодож гаргасан зааврууд нь аюулгүй бус хэсгүүдийг хаяхгүйн тулд аюул учрахаас сэргийлэхэд тусалдаг бөгөөд зэрэгцээ нь жижиг дутагдалтай сайн хэсгүүдийг ч зөвхөн жижиг асуудлаас болж хаяхгүйн тулд туслана. Үйлдвэрлэгчид ингэснээр өөрсдийн чанарын шалгалтаа аюулгүй байдлын хувьд юу чухал вэ, хууль эрх зүй юу шаардаж байгаа, бүтээгдэхүүн хэр удаан ажиллах ёстойг тодорхойлоход тохируулан хийж чаддаг.

Нэгдсэн чанарын металл холбогдсон хэсгүүдийн үндсийг бүрдүүлэх зэвсэглэлтийн ажиллагааны баталгаажуулалт (WPQ/PQR)

Баталгаажуулалтаас үйлдвэрлэл хүртэл: Баталгаажсан ажиллагааны дүрмүүд нь талбайн гэмтлийг хэрхэн урьдчилан сэргийлэх вэ

Холбогч бичиг баримт (PQR) болон Булингарын горимын тодорхойлолт (WPS) систем нь үндсэндээ металл булингарын хэсгүүдийг үйлдвэрлэх явцыг задрахаас сэргийлдэг. Үйлдвэрлэлийн ажиллагааг эхлэхэд бэлтгэх үед булингарчид халуун оруулах түвшин, ашиглаж буй дүүргэгч металл, эхлэхийн өмнөх халах температур, булингарлах холбоосны хэлбэр гэх мэт олон төрлийн параметрүүдийг нарийвчлан хянах нөхцөлд туршилтын хавтанг булингарлах ёстой. Эдгээр бүх дэлгэрэнгүй мэдээллийг PQR баримтад бүртгэдэг. Дараа нь AWS стандартын дагуу загварыг нугалж, сунгаж, хүчилд нэрэх замаар задлан шинжилгээ хийж, бүх зүйл багцын тодорхойлолтод өгсөн үзүүлэлттэй таарч байгаа эсэхийг шалгадаг. Баталгаажсаны дараа WPS амжилттай байсан тохиргоог өдөр тутмын үйлдвэрлэлийн ажлын алхам алхмаар заавар болгон хөрвүүлдэг. Өнгөрсөн жилийн ASM International-ийн судалгаагаар энэхүү горимыг дагаж мөрдөх нь талбайд гарч байдаг булингарын түгээмэл 72% асуудлыг арилгадаг. Жишээ нь, булингарын гүнзгий орохгүй байх, усны устөрөгчийн хагарал үүсэх, эсвэл хөргөх үед деталь хэт их хазайх зэрэг. Баталгаажуулалт үеэр тогтоосон урьдчилан халаах температур болон булингарлах хурдны горимыг хатуу дагаж мөрдсөн үйлдвэрлэлийн газрууд дахин ажиллах шаардлагатай нүхтэй байдал (porosity) буюу булингарын цэвэр бус байдлыг бараг 91%-иар бууруулж чаддаг бөгөөд энэ нь эцсийн үр дүнд санхүүгийн хувьд томоохон ялгааг үзүүлдэг. Хийгдэж буй бүх булингар нь баримт бичигт тодорхой туршилтын тохиргоотой холбоотой байх ёстой. Энэ нь бүрэн хяналт тавих боломжийг бий болгох бөгөөд хэн ч дураараа ажиллахаас сэргийлдэг. Хэрэв компаниуд энэ суурь системийг алгасвал санамсаргүй дулааны хэлбэлзэл эсвэл буруу дүүргэгч материал ашиглах нь металлын доторх нууц сул талд хүргэж болзошгүй. Эдгээр доголдол нь бүтээгдэхүүн үйлчилгээнд орсны дараа л задарч гарч ирэх бөгөөд хүндэвтэр аюулгүй байдлын эрсдэл үүсгэх, мөн сүүлийн үеийн Ponemon Institute-ийн олдогдсон зүйлийн дагуу зуу мянган долларын сэргээн авалтад хүргэж болзошгүй. Тиймээс нэг зүйлийг тодорхойлоё: PQR/WPS нь зөвхөн бичиг баримтын бюрократ л биш, харин бүтээгдэхүүн талбайд ашиглалтанд орох үед гэмтэл гарахаас инженерүүдийн тавьсан анхны бодит хамгаалалтын шугам юм.