การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) ในการผลิตถังแรงดันคืออะไร

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) ในการผลิตภาชนะรับแรงดันคืออะไร

ตอบคำถามหลัก:การทดสอบแบบไม่ทำลายในการผลิตภาชนะรับความดันคืออะไร?การทดสอบแบบไม่ทำลายหรือ NDT คือชุดวิธีการตรวจสอบที่ตรวจสอบความสมบูรณ์ของแผ่น การตีขึ้นรูป และการเชื่อม โดยไม่ตัดภาชนะออกจากกันหรือทำให้การบริการลดลง ในการผลิตภาชนะรับความดัน มีหกวิธี ได้แก่ การทดสอบด้วยรังสีเอกซ์ การทดสอบอัลตราโซนิก การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก การทดสอบการแทรกซึมของของเหลว การทดสอบด้วยภาพ และขั้นสูง Variation Phased Array และการเลี้ยวเบนของเวลาบิน NDT พิสูจน์ว่าขอบเขตแรงดันไม่มีความต่อเนื่องที่ยอมรับไม่ได้ก่อนที่เรือจะถูกทดสอบและใช้งานด้วยอุทกสถิต

1. วิธี NDT ที่ใช้ในการแปรรูป

หกวิธีครอบคลุมตั้งแต่พื้นผิวจนถึงปริมาตร แต่ละประเภทตรวจพบข้อบกพร่องที่แตกต่างกัน:

• การทดสอบด้วยรังสีและอัลตราโซนิก:การทดสอบด้วยภาพรังสีใช้รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาเพื่อถ่ายภาพปริมาตรของรอยเชื่อม และเผยให้เห็นความพรุน ตะกรัน การขาดฟิวชัน และรอยแตกร้าว โดยนำไปใช้กับตะเข็บ 2 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบ การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงใช้คลื่นเสียงในการวัดความหนาของผนังและค้นหาข้อบกพร่องภายในด้วยความแม่นยำ 0.5 ถึง 1 มม. และเป็นวิธีการวัดปริมาตรที่แนะนำสำหรับภาชนะที่มีโครเมียมโมลีหนาและหุ้มชั้นซ้อน ทั้งสองวิธีเป็นวิธีการวัดปริมาตร โดยมองเห็นสิ่งที่อยู่ภายในโลหะ ไม่ใช่แค่บนพื้นผิวเท่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงกำหนดไว้เป็นขอบเขตความดัน
• การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กและของเหลวแทรกซึม:การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในเหล็กกล้าเฟอร์โรแมกเนติก และเผยให้เห็นรอยแตกที่พื้นผิวและใกล้พื้นผิวตามรูปแบบของอนุภาคที่การรั่วไหล การทดสอบการแทรกซึมของของเหลวจะดึงสีย้อมเข้าสู่พื้นผิวเปิดที่ไม่ต่อเนื่องบนวัสดุใดๆ ทั้งสองพบรอยแตกที่พื้นผิวซึ่งวิธีการเชิงปริมาตรอาจพลาดได้ที่รากและฝาของรอยเชื่อมที่สำคัญ และจะนำไปใช้กับรอยเชื่อม การซ่อมแซม และบริเวณที่ได้รับความร้อนหลังจากการทดสอบอุทกสถิต เนื่องจากข้อบกพร่องในการแตกที่พื้นผิวเป็นจุดเริ่มต้นที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับความล้มเหลวในการบริการ
• การทดสอบด้วยสายตาและวิธีการขั้นสูง:การทดสอบด้วยสายตาเป็นพื้นฐานที่ใช้ตลอดทั้งการผลิตเพื่อประกอบเข้ารูป รอยเชื่อม การจัดตำแหน่ง และความสะอาด และจะตรวจพบข้อบกพร่องขั้นต้นส่วนใหญ่ก่อนที่จะมีการตรวจสอบปริมาตรที่มีราคาแพง การทดสอบอัลตราโซนิกแบบ Phased Array และการเลี้ยวเบนของเวลาการบินเป็นรูปแบบขั้นสูงที่สร้างภาพรอยเชื่อมในการสแกนเซกเตอร์ด้วยความละเอียดสูงกว่าและบันทึกถาวรมากกว่าการถ่ายภาพรังสีแบบฟิล์ม ซึ่งจำเป็นมากขึ้นสำหรับภาชนะที่สำคัญและให้บริการไฮโดรเจน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้สามารถวัดปริมาณขนาดข้อบกพร่องและตำแหน่งของข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำสำหรับการประเมินความเหมาะสมต่อการบริการ
• มาตรฐานการยอมรับและบุคลากร:ทุกวิธีจะถูกตัดสินโดยอิงจากมาตรฐานการยอมรับที่เขียนไว้ในข้อกำหนดเฉพาะด้านการผลิต โดยปกติแล้ว ASME VIII กับ ASME V สำหรับวิธีการนั้นหรือกฎ EN ที่เทียบเท่า และผลลัพธ์จะไม่มีความหมายหากไม่มีบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสม เจ้าหน้าที่ NDT ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9712 ระดับ 2 สำหรับการปฏิบัติงาน และระดับ 3 สำหรับขั้นตอนและการตีความ และขั้นตอน การสอบเทียบ และบันทึกจะได้รับการตรวจสอบโดยเป็นส่วนหนึ่งของไฟล์เรือ การทดสอบที่ดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ที่ไม่ได้รับการรับรองหรือเทียบกับมาตรฐานที่ไม่ถูกต้องจะไม่มีน้ำหนักตามข้อกำหนด

2. ที่ไหนและเมื่อใดที่จะมีการบังคับใช้ NDT

NDT ไม่ใช่การตรวจสอบครั้งเดียวในตอนท้าย มันเป็นการจัดฉากผ่านการประดิษฐ์ สี่ประเด็นสำคัญ:

• โลหะพื้นฐานและการตีขึ้นรูปที่ใบเสร็จรับเงิน:มีการตรวจสอบแผ่น การตีขึ้นรูป และท่อเมื่อมาถึงเพื่อดูการเคลือบ การเติม และคุณสมบัติที่บันทึกไว้ เนื่องจากข้อบกพร่องในวัตถุดิบไม่สามารถซ่อมแซมได้ในภายหลัง และทำให้การตรวจสอบย้อนกลับเป็นโมฆะ การทดสอบเพลตสำหรับการเคลือบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกและการตรวจสอบใบรับรองการทดสอบวัสดุกับจำนวนความร้อนเป็นขั้นตอนแรก และวัสดุที่ล้มเหลวจะถูกปฏิเสธก่อนที่จะเริ่มการตัดใดๆ ซึ่งมีราคาถูกกว่าการค้นพบในตะเข็บที่เสร็จแล้วมาก
• ระหว่างการเชื่อมและหลังจากผ่านแต่ละครั้ง:รอยเชื่อมที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการให้บริการไฮโดรเจนและส่วนที่หนา จะได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง: อนุภาคแม่เหล็กหรือสารแทรกซึมของเหลวหลังจากผ่านไปแต่ละครั้งเพื่อจับรอยแตกที่พื้นผิวตั้งแต่เนิ่นๆ การทดสอบปริมาตรหลังจากเสร็จสิ้น และการตรวจสอบขั้นสุดท้ายหลังการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม เนื่องจากการบำบัดความร้อนสามารถเปิดรอยแตกร้าวที่สงบเงียบได้ การจัดระยะการตรวจสอบหมายความว่าจะพบรอยเชื่อมที่ไม่ดีและซ่อมแซมได้เมื่อยังมีรอยเชื่อมขนาดเล็ก ไม่ใช่หลังจากที่ประกอบภาชนะอย่างสมบูรณ์และทดสอบด้วยอุทกสถิต
• ในขั้นสุดท้ายและหลังการทดสอบอุทกสถิต:ภาชนะที่เสร็จสมบูรณ์จะได้รับการตรวจสอบปริมาตรและพื้นผิวตามที่กำหนด จากนั้นจึงทำการทดสอบพื้นผิวซ้ำหลังจากการทดสอบอุทกสถิตที่ความดันการออกแบบ 1.3 เท่า เนื่องจากโหลดที่ทดสอบสามารถเปิดข้อบกพร่องที่แน่นหนาได้ ข้อบ่งชี้ใดๆ ที่เกินมาตรฐานการยอมรับจะได้รับการซ่อมแซมภายในขีดจำกัดการซ่อมแซมที่บันทึกไว้ ตรวจสอบอีกครั้ง และบันทึกไว้ หลังจากลำดับนี้เท่านั้น เรือจะได้รับตราประทับและรายงานข้อมูล U-1A
• ในบริการและในสตรีม:NDT จะดำเนินต่อไปตลอดอายุของถัง: ภาพภายนอกในแต่ละรอบการซ่อมบำรุง การตรวจสอบภายในตามช่วงความเสี่ยง 5 ถึง 10 ปี และการตรวจสอบความหนาแบบออนสตรีมโดยการทดสอบอัลตราโซนิกสำหรับการกัดกร่อนภายใต้ฉนวน บันทึกการประดิษฐ์กลายเป็นพื้นฐานในการเปรียบเทียบการตรวจสอบในภายหลัง ดังนั้นคุณภาพของ NDT ดั้งเดิมจะกำหนดความมั่นใจว่าเรือจะได้รับการจัดอันดับใหม่และรักษาให้บริการตามอายุได้อย่างไร

เมทริกซ์การเปรียบเทียบวิธี NDT

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถาม: การทดสอบแบบทำลายและไม่ทำลายแตกต่างกันอย่างไร?

ตอบ: การทดสอบแบบทำลาย การตัด งอ หัก หรือโจมตีตัวอย่างด้วยสารเคมีเพื่อวัดคุณสมบัติของตัวอย่าง ซึ่งเป็นการพิสูจน์วัสดุแต่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย ดังนั้นจึงนำไปใช้กับคูปองและชิ้นทดสอบ ไม่ใช่กับตัวภาชนะเอง การทดสอบแบบไม่ทำลายจะตรวจสอบภาชนะจริงโดยไม่ทำให้การบริการเสียหาย โดยใช้การแผ่รังสี เสียง สนามแม่เหล็ก สีย้อม หรือการมองเห็น เพื่อค้นหาความไม่ต่อเนื่อง ในการทดสอบแบบทำลายล้างการผลิตภาชนะรับความดันนั้นมีคุณสมบัติตามที่กำหนดของวัสดุและขั้นตอนการเชื่อมบนคูปอง ในขณะที่ NDT จะตรวจสอบรอยเชื่อมและเพลตจริงในสถานที่ และมีเพียง NDT เท่านั้นที่ยอมให้ภาชนะที่เสร็จแล้วได้รับการยอมรับโดยไม่มีความเสียหาย

ถาม: เพราะเหตุใดจึงใช้การทดสอบด้วยรังสีเอกซ์หรืออัลตราโซนิกกับรอยเชื่อม

ตอบ: รอยเชื่อมเป็นจุดที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดการไม่ต่อเนื่องมากที่สุด เนื่องจากเป็นจุดที่ชิ้นส่วนสองชิ้นถูกหลอมรวมด้วยความร้อนและโครงสร้างจุลภาคจะถูกรบกวนมากที่สุด วิธีการเชิงปริมาตร การถ่ายภาพรังสี และอัลตราโซนิก มองเห็นภายในรอยเชื่อมและเผยให้เห็นความพรุน ตะกรัน การขาดฟิวชัน และรอยแตกที่วิธีการพื้นผิวพลาดไปที่ราก ขอบเขตของตะเข็บ 2 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบและอันตราย: ถังเก็บน้ำแรงดันต่ำอาจต้องการเพียงการถ่ายภาพรังสีแบบจุด ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์บริการไฮโดรเจนแรงดันสูงต้องมีการตรวจสอบปริมาตรเต็มรูปแบบของทุกตะเข็บ

ถาม: บทบาทของ Phased Array และ Time-of-Flight คืออะไร?

ตอบ: การทดสอบอัลตราโซนิกแบบ Phased array และการเลี้ยวเบนของเวลาการบินเป็นตัวแปรอัลตราโซนิกขั้นสูงที่สแกนรอยเชื่อมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์และสร้างภาพเซกเตอร์ที่มีขนาดข้อบกพร่องและตำแหน่งที่แม่นยำ ให้ความละเอียดที่ดีกว่าและบันทึกดิจิตอลถาวรมากกว่าการถ่ายภาพรังสีแบบฟิล์ม สิ่งเหล่านี้มีความจำเป็นมากขึ้นสำหรับเรือที่ให้บริการไฮโดรเจนที่สำคัญ เนื่องจากพวกมันจะระบุปริมาณข้อบกพร่องสำหรับการประเมินความเหมาะสมสำหรับการบริการ แทนที่จะแค่ทำเครื่องหมายไว้ และพวกมันหลีกเลี่ยงอันตรายจากรังสีและขีดจำกัดการเข้าถึงของการถ่ายภาพรังสีในโรงงานและในภาคสนาม

ถาม: ใครบ้างที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในการตรวจ NDT บนภาชนะรับความดัน?

ตอบ: NDT จะต้องดำเนินการและตีความโดยบุคลากรที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9712 ซึ่งโดยทั่วไปคือระดับ 2 สำหรับการดำเนินการทดสอบ และระดับ 3 สำหรับการเขียนขั้นตอนและการตีความผลลัพธ์ โดยทำงานตามขั้นตอนและมาตรฐานการยอมรับที่เขียนไว้ในข้อกำหนดการประดิษฐ์ โดยปกติคือ ASME V พร้อม ASME VIII หรือเทียบเท่า EN ขั้นตอน การสอบเทียบ และบันทึกจะได้รับการตรวจสอบโดยเป็นส่วนหนึ่งของไฟล์เรือ การทดสอบที่ดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ที่ไม่ผ่านการรับรองหรือตามมาตรฐานที่ไม่ถูกต้องจะไม่มีน้ำหนักตามข้อกำหนดและจะไม่เป็นที่พอใจของผู้ตรวจสอบหรือเจ้าหน้าที่