Teigiamojo medžiagų identifikavimo (PMI) metodas: neprivalomos nerūdijančiojo plieno rūšių patikros vietoje

Teigiamasis medžiagų identifikavimas (PMI) – tai vietoje ar gamykloje atliekama tikrinimo procedūra, kuria nustatoma, ar komponento lydinio sudėtis atitinka nurodytą rūšį; tai greičiausias būdas išvengti kritinių vamzdynų rūšių sumaišymo ar netikrų medžiagų panaudojimo. Rankinis rentgeno fluorescencijos (XRF) prietaisas per kelias sekundes atskiria 304 nuo 316 arba dvigubo 2205 plieno, nustatydamas chromo, molibdeno ir nikelio kiekius, tačiau jis negali matuoti anglies ar azoto; kai šie elementai lemia rūšį, reikia optinės emisinės spektroskopijos (OES). Veiksminga PMI programa visą medžiagą tikrina XRF metodu, ribotus atvejus perduoda OES tikrinimui ir kiekvieną lydinio partiją susieja su jos EN 10204 medžiagų bandymo sertifikatu.

Kodėl PMI yra svarbus
Nerūdijančiųjų plienų rūšys vizualiai atrodo identiškai. Poliruotas 304L alkūninis vamzdis nepastebimai skiriasi nuo 316L arba 321 alkūninio vamzdžio, tačiau neteisingos rūšies naudojimas chloridų ar aukštos temperatūros linijoje gali sukelti ankstyvą duobuotą koroziją, įtempimo korozinį skilimą arba sensitizacijos gedimą. Klaidos dažnai įvyksta užsiėmusiuose sandėliuose ir gamybos dirbtuvėse, kur trumpieji vamzdžių gabalai, jungtys ir vamzdžiai iš skirtingų lydymų laikomi tose pačiose lentynose. Taip pat pasitaiko netinkamai pažymėtų, pakartotinai pažymėtų ar net klastotų medžiagų, kurių dokumentacija kartais neatitinka tikrosios metalo sudėties.
PMI užpildo šią spragą patvirtindama faktinę cheminę sudėtį, o ne remiantis žymėjimu ar dokumentais. Naftos perdirbimo, cheminių procesų, jūrų ir energijos gamybos operatoriams tai pripažinta priemonė, užkertanti kelią pavojingų skysčių ar angliavandenilių pratekėjimui dėl netinkamos lydinio detalės. Daugelis užsakovų techninių reikalavimų dabar reikalauja PMI visoms lydinio slėgio ribos detalėms, suvirinimams ir suvirinimo medžiagoms prieš paleidžiant į eksploataciją.

XRF prieš OES
Abuose technikos identifikuoja elementus, tačiau skirtingais fizikiniais principais ir skirtingomis privalumų savybėmis. XRF paviršių sužadiną rentgeno spinduliais ir registruoja kiekvieno elemento fluorescencinį atsaką, todėl leidžia greitai ir visiškai neardomai nustatyti vidutinių ir sunkiųjų elementų kiekius, pvz., chromo, nikelio, molibdeno, mangano, vario ir titano. Ši priemonė yra nešiojama, veikia baterijomis ir reikalauja tik nedidelės paviršiaus paruošties, todėl ji puikiai tinka lauko sąlygose patikrinti įrengtus vamzdžius arba gautus prekių kiekius.
OES naudoja elektrinę lanką arba kibirkštį, kad išgarintų mažą paviršiaus dėmelę, ir registruoja šviesą, kurią išspinduliuoja sužadinti atomai. Kadangi OES aptinka lengvuosius elementus, ji nustato anglies ir azoto kiekius, kurių XRF neaptinka, todėl leidžia atskirti 304 nuo 304L arba 316 nuo 316L bei patvirtinti azoto kiekį, kuris dvigubosioms (duplex) lyginimo rūšims suteikia atsparumą duobutėms. Kompromisas: OES palieka mažą degimo žymę, reikalauja švaraus, be dangos metalo paviršiaus ir apsauginės dujos, o darbo našumas yra žemesnis.

Ką XRF gali ir negali padaryti
XRF puikiai tinka lydinių rūšiavimui. Jis patikimai atskiria 304/304L nuo 316/316L aptikdamas maždaug 2 % molibdeno 316 serijoje, nustato dvigubuosius 2205 ir superdvigubuosius 2507 dėl jų aukšto chromo ir molibdeno kiekio bei identifikuoja 321 ir 347 dėl jų titano ir niobio stabilizatorių. Taip pat aptinka akivaizdžius pakeitimus, pvz., anglies plieno ar mažoleginio elemento detalės, kurios pateikiamos kaip nerūdijantis plienas.

Jo aklinasis taškas – šviesieji elementai. Anglies ir azoto fluorescencija per silpna rankinėms prietaiso versijoms, todėl XRF negali atskirti standartinio 316 tipo nuo žemo anglies kiekio 316L tipo, taip pat negali patvirtinti azoto kiekio, kuris lemia dvigubo (duplex) plieno puvinio atsparumą. Kadangi „L“ žymė nusako atsparumą suvirinimo jautrumui, o azotas – dvigubo (duplex) plieno puvinio atsparumą, vien tik XRF rezultatai yra nepilni, kai šie skirtumai turi reikšmės. Svarbi taip pat paviršiaus būklė: norint gauti tikslų matavimą, reikia pašalinti šilumos dėmes, dangas ir užterštumą.

PMI gamybos kokybės kontrolėje
Geriamame darbo vietoje PMI įtraukiamas į darbo eigą, o ne pridedamas kaip papildoma priemonė po visko. Įeinamieji vamzdžiai, jungtys, flanšai ir vožtuvų korpusai tikrinami XRF metodais pagal jų šilumos numerius ir sertifikatus prieš patenkdami į gamybą. Taip pat patikrinami suvirinimo pildymo laidas ir elektrodai, nes net teisingai parinkta pagrindinė medžiaga, sujungta neteisingais sąnaudomis, vis tiek duoda žemesnės kokybės siūlę.

Kiekvienas matavimas įrašomas prie konkretaus gaminio unikalaus identifikatoriaus, šilumos numerio ir atitinkamo EN 10204 3.1 arba 3.2 sertifikato, todėl galima sekti medžiagų kilmę nuo žaliavos iki baigto rulono. „Wenqiang“ ši disciplina taikoma vidinėje laboratorijoje, kur PMI tikrinimai vyksta kartu su visapusišku cheminiu ir mechaniniu bandymais, hidrostatiniais bandymais bei netiesioginiais bandymais (NDT) pagal ISO 9001 kokybės sistemą, todėl sertifikate nurodyta medžiagos rūšis atitinka faktiškai esančią medžiagą.

Standartai ir geriausios praktikos
Nurodymai dėl lydinių patikrinimo pateikti rekomenduotose praktikose, pvz., API RP 578 standarte dėl vamzdynų medžiagų ir kokybės kontrolės, taip pat įmonės ir projekto specifikacijose, kuriose nustatytas PMI taikymo apimtis, dažnumas ir priėmimo taisyklės. Geriausios praktikos reiškia, kad prietaisai kalibruojami naudojant sertifikuotus etalonus kiekvienos pamainos pradžioje, paviršiai paruošiami iki švaraus, neapdoroto metalo, dideliems komponentams atliekama keletas matavimų, o viskas, ko negali patvirtinti XRF, tikrinama naudojant OES – ypač anglies ir azoto jautrioms lydinių rūšims.

Operatoriai turėtų reikalauti dokumentuotos PMI 100 % visų lydinių slėgio ribos komponentų ir suvirinimų kritinėje eksploatavimo sąlygose, saugoti šiuos įrašus visą turto naudojimo laiką ir bet kokį nuokrypį laikyti sustabdymo tašku. Su derinant XRF greitį su OES gilumu ir tvarkinga dokumentacija PMI nustoja būti paprastu žymėjimu ir tampa tikra garantija.

Išvada
PMI apsaugo vamzdžius, patvirtindama, kad lydinio cheminė sudėtis atitinka numatytąją prieš tai, kai netinkama rūšis patektų į eksploataciją. Greitai patikrinkite viską nešiojamuoju XRF prietaisu, o kai anglis ar azotas nulemia rūšį – perkelkite tyrimą į optinės emisinės spektroskopijos (OES) metodą ir kiekvieną matavimą susiejkite su atitinkamu lydinio laužu bei sertifikatu. Šis daugiasluoksnis požiūris padeda aptikti klaidas ir padirbtus gaminius, atitinka API RP 578 reikalavimus bei užsakovo specifikacijas ir leidžia inžinieriams tikėti, kad žemėje esantis metalas iš tikrųjų yra 316L, 2205 arba bet kuri kita projektuota rūšis.

Dažniausiai užduodami klausimai
K: Ar nešiojamasis XRF prietaisas gali atskirti 316 nuo 316L?
A: Ne. Vienintelis cheminis skirtumas – anglies kiekis, o XRF negali matuoti anglies. Norint atskirti 316 nuo 316L, būtina naudoti optinę emisinę spektroskopiją arba remtis sertifikuotu gamykliniu bandymų ataskaita su degimo metodu nustatyta anglies analize.
K: Ar PMI yra naikinamas vamzdis?
A: XRF yra visiškai nedėvinantis ir palieka jokių žymių. OES palieka mažą degimo dėmę ten, kur išsisklaido paviršiuje, tačiau tai nereiškia rimtų pasekmių ir dažniausiai yra priimtina; tačiau tiksliai nustatyti lengvuosius elementus reikia neapdoroto, švaraus metalo ir apsauginės dujos.

Prašykite PMI patvirtinto nerūdijančiojo plieno su visu sertifikavimu nuo „Wenqiang“: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/