バルブ NDT および NDE 検査: 工業用バルブの RT、UT、MT、PT

非破壊検査は、石油およびガス、石油化学、化学、発電、パイプライン、その他の要求の厳しい用途で使用される工業用バルブの品質管理の重要な部分です。

ただし、単に「100% NDT が必要」と記載するだけの購入仕様書は、技術的には完全ではありません。

NDT は単一のテストではありません。 X 線検査、超音波検査、磁粉検査、および液体浸透検査は、異なる物理原理を使用し、異なる材料および形状条件下で異なる種類の不連続性を識別することを目的としています。

したがって、技術的に完全な NDT 要件では、どのバルブコンポーネントを検査する必要があるか、どの方法を適用するか、コンポーネントのどの部分を検査する必要があるか、どの手順が必要か、どのような合格基準が適用されるか、およびどのような検査記録が提供されなければならないかを定義する必要があります。

これらの要件は、できれば製造前に確認し、承認された製品に組み込む必要があります。 バルブ検査およびテスト計画 (ITP).

バルブNDT検査とは何ですか?

NDTとは非破壊検査のことです。 NDEとは非破壊検査を意味します。どちらの用語も工業生産および検査で広く使用されています。

ASME は非破壊検査という用語を頻繁に使用しますが、多くの製造業者、研究所、プロジェクト仕様書では非破壊検査が使用されています。工業用バルブの調達についても、実質的な意味は同様で、検査プロセス中にコンポーネントを意図的に破壊することなく検査されます。

用語そのものは、実際の試験方法と合格要件を定義することほど重要ではありません。

NDT は工業用バルブで何を検証できますか?

NDT は、鋳造、鍛造、溶接、熱処理、機械加工、または修理中に発生する可能性のある特定の表面、表面近く、または内部の不連続性を特定するのに役立ちます。

バルブの設計とプロジェクトの要件に応じて、NDT は以下に対して指定される場合があります。

• バルブ本体の鋳物。
• ボンネットまたはカバーの鋳物。
• 鍛造ボディとボンネット。
• 圧力を伴う溶接。
• 鋳物補修溶接。
• 突合せ溶接端部。
• ステム、シャフト、またはその他の重要なコンポーネント。
• プロジェクト仕様によって特定される特定の高応力ゾーンまたはクリティカルゾーン。

NDT は、バルブコンポーネントに完全に欠陥がないことを証明するものとして説明されるべきではありません。すべての NDT 方法には、材料の種類、形状、表面状態、不連続部の向き、アクセスのしやすさ、機器、および検査技術に関する制限があります。

RT vs UT vs MT vs PT

これら 4 つの方法は互換性があるというよりはむしろ補完的です。最も高価な方法を選択しても、最も有益な検査結果が自動的に得られるわけではありません。

バルブコンポーネントの放射線検査 (RT)

放射線検査では、X 線またはガンマ線を使用してコンポーネントの内部構造の画像を生成します。材料の厚さ、密度、内部の不連続性の違いにより、放射線画像にばらつきが生じる可能性があり、資格のある担当者によって評価されます。

該当する仕様とコンポーネントの形状により X 線検査が適切になる場合、RT はバルブ本体の鋳物、ボンネットの鋳物、圧力溶接、または鋳物補修溶接に対して指定される場合があります。

RT は何を検出するのに役立ちますか?

検査技術とコンポーネントの形状に応じて、RT は次のような特定の内部不連続点を特定するのに役立つ場合があります。

• 多孔性。
• 収縮。
• スラグや介在物。
• 内部空洞。
• 選択された溶接の不連続部。

検出可能性は、不連続部のサイズ、方向、壁の厚さ、コンポーネントの形状、放射方向、および画像の品質によって異なります。

RTの制限

• 複雑なバルブの形状により、X線撮影による位置決めが困難になる場合があります。
• 壁の厚さが大きく変化すると、画像の解釈が複雑になる可能性があります。
• 方向が好ましくない場合、平面的な不連続性によっては検出が困難になる場合があります。
• 放射線検査には厳格な放射線安全管理が必要です。
• 検査と通訳には資格のある担当者が必要です。

電離放射線には管理された手順と適切な安全対策が必要であるため、RT は決して非公式の工場検査として扱われるべきではありません。

バルブ鋳造品および鍛造品の超音波検査 (UT)

超音波検査では、材料に高周波音波を導入し、反射信号を評価して、検査対象の容積内の変化や兆候を特定します。

UT は、材料、形状、および適用可能な手順が超音波検査をサポートする工業用バルブの鋳造品、鍛造品、および選択された溶接部に役立ちます。

鋳鋼用UT

ASTM A609/A609M は、購入仕様で特に要求されている場合、該当する炭素鋼、低合金鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼鋳物の超音波検査に一般的に参照されます。

工業用バルブの場合、これは選択された本体またはボンネットの鋳物に適用される場合があります。

購入者は「UT必須」のみを指定しないでください。必要に応じて、検査領域、手順、品質レベル、および合格基準も定義する必要があります。

鍛造品用UT

ASTM A388/A388M は、鍛造鋼の超音波検査で一般的に参照されます。

鍛造バルブ本体、ボンネット、またはその他の重要な圧力を含むコンポーネントには、プロジェクトの仕様や材料要件に応じて UT が必要になる場合があります。

必要な品質レベルまたは受け入れ要件は、想定されるものではなく、購入文書に記載される必要があります。

UTの制限

• 複雑な形状ではプローブへのアクセスが制限される場合があります。
• 粒子の粗い材料は、困難な音響条件を生み出す可能性があります。
• 表面状態は結合と検査の信頼性に影響します。
• 不連続方向は信号応答に影響します。
• 校正および参照標準は、承認された手順と一致する必要があります。

超音波による兆候は、自動的に不合格となる欠陥ではありません。該当する合格基準に照らして評価する必要があります。

工業用バルブの磁粉試験 (MT)

磁粉試験は、強磁性材料の表面および表面近くの不連続性を検出するために使用されます。

MT 中に、コンポーネントは磁化され、適切な磁性粒子が適用されます。磁場を遮断する不連続性により、粒子を引きつけて兆候を示す漏洩磁場が発生する可能性があります。

ASTM E709 は、磁性粒子試験の一般的に参照されるガイドです。

MT用の代表的なバルブ用途

技術的に適用可能な場合、MT は以下に対して指定される場合があります。

• 炭素鋼バルブ鋳物。
• 適切な合金鋼鋳物。
• 鍛造炭素鋼または合金鋼コンポーネント。
• 圧力を伴う溶接。
• 鋳物補修溶接。
• 重要な機械加工領域または高応力領域。

MT の主な制限

MTには磁化できる材料が必要です。

したがって、すべてのステンレス鋼や非鉄合金に適しているわけではありません。たとえば、多くのオーステナイト系ステンレス鋼は、従来の磁性粒子検査には適していません。

MT が適用できない場合は、適切な表面検査として液体浸透試験が考慮される場合があります。

バルブコンポーネントの液体浸透試験 (PT)

液体浸透探傷試験では、検査対象の表面に開いている不連続性を検出します。

浸透剤は適切に準備された表面に塗布され、表面を破壊する不連続部に入り込みます。該当する洗浄および現像プロセスを経ると、評価のために兆候が見えるようになります。

ASTM E165/E165M は、液体浸透試験に関して一般的に参照される手法の 1 つです。

PT は何を検出できますか?

材料と表面の状態に応じて、PT は次のような表面破壊の不連続性を明らかにするのに役立ちます。

• ひび割れ。
• 縫い目。
• 周回。
• 冷気は止まります。
• 表面に関連した収縮。
• 表面に接続された溶接の不連続性。

PT がステンレス鋼部品によく使用されるのはなぜですか?

PTは磁気特性に依存しません。したがって、多くのオーステナイト系ステンレス鋼バルブ部品など、MT が技術的に適用できない適切な非多孔質表面にも使用できます。

PTはステンレスに限定されません。指定されている場合は、適切な炭素鋼、合金鋼、およびその他の非多孔質材料にも使用できます。

PTの制限

• PT は、表面に開いた不連続性のみを検出します。
• 表面は適切に掃除する必要があります。
• 表面が粗かったり多孔質であると、検査の効率が低下する可能性があります。
• 浸透剤の除去と現像は適切に制御する必要があります。
• 汚染に敏感なサービスでは、後洗浄が重要になる場合があります。

表面 NDT と体積 NDT の比較

この違いは、同じバルブ上の異なるコンポーネントに異なる NDT 方法が必要な理由を説明するのに役立ちます。

一般的に NDT を受けるバルブ コンポーネントはどれですか?

すべての工業用バルブに RT、UT、MT、PT が必要ですか?

いいえ。

すべての NDT 手法をすべての工業用バルブに適用することは通常は不要であり、技術的に意味がない可能性があります。

必要な検査範囲は、次のような要因によって異なります。

• バルブの種類と設計基準。
• ボディとボンネットの材質。
• 鋳造または鍛造構造。
• 圧力クラス。
• 圧力と温度を設計します。
• サービスの重大度と重要度。
• 適用可能な材料仕様。
• 所有者または EPC の仕様。
• 圧力を伴う溶接または鋳物の修理。
• 購入者の検査要件。

一般的なユーティリティバルブでは、追加の容積測定 NDT はほとんど、またはまったく必要ありません。高圧合金鋼バルブ、製油所バルブ、発電所バルブ、またはプロジェクト固有のパイプライン バルブには、より広範な検査プログラムが必要な場合があります。

NDT は PMI と同じではありません

NDT およびポジティブ材料識別により、バルブ品質のさまざまな側面が検証されます。

RT、UT、MT、PT などの NDT 法は、主に材料またはコンポーネントの不連続性を検査するために使用されます。

PMI は、適切な分析装置と承認された手順を使用して、材料の化学または合金の同一性を検証するために使用されます。

たとえば、UT は鍛造合金鋼本体の内部兆候を検査するために使用でき、PMI は合金の化学的性質が指定された材料グレードと一致していることを確認するために使用できます。

1 つの検査が他の検査に置き換わることはありません。詳細については、「 バルブ PMI テスト ガイド.

NDT はバルブ圧力テストと同じではありません

NDT は、シェル圧力テストやシート漏れテストに代わるものでもありません。

シェル圧力試験は、指定された試験条件下での圧力保持の完全性を検証します。シートまたはクロージャーのテストは、該当するバルブテスト規格に従ってシール性能を評価します。

NDT は、選択された検査方法を使用して材料またはコンポーネントを検査します。

これらの活動は補完的ですが、バルブの品質のさまざまな側面を検証します。私たちのを参照してください バルブ圧力試験方法 詳細についてはガイドをご覧ください。

審査方法と合否基準が異なる

これはバルブ NDT 調達における最も重要な問題の 1 つです。

試験規格は、試験の実行方法を説明する場合がありますが、特定のバルブ コンポーネントの合格基準を常に定義するとは限りません。

たとえば:

• NDT 法は、機器、校正、および検査技術を定義する場合があります。
• 材料仕様書は追加試験要件を定義する場合があります。
• 鋳造許容基準は、許容可能な指示の重大度を定義する場合があります。
• 建設規格によって溶接の許容が定義される場合があります。
• プロジェクト仕様では追加の品質レベルを定義する場合があります。
• 注文書には追加の試験範囲が指定される場合があります。

したがって、「ASTM E709 に準拠した MT」または「ASTM A388 に準拠した UT」のみを記述すると、購入者の要件を完全に定義できない可能性があります。

必要な試験範囲と合格基準も特定する必要があります。

「100% NDT」とは実際には何を意味しますか?

「100% NDT」というフレーズは曖昧なことが多いです。

これは、いくつかの異なる方法で解釈できます。

• すべてのバルブは 1 つの指定された NDT メソッドを受け取ります。
• すべてのコンポーネントが検査を受けます。
• アクセス可能な表面全体が表面検査を受けます。
• すべての圧力を含む鋳物は体積検査を受けます。
• すべての補修溶接部は検査を受けます。
• 定義されたクリティカル ゾーンのみが 100% 検査を受けます。

これらの要件は同等ではありません。

より優れた RFQ または ITP では、コンポーネント、方法、検査領域、割合、手順、および合格基準を明確に特定する必要があります。

NDT 担当者の資格

NDT の信頼性は、機器だけでなく、担当者の能力と承認された検査手順にも依存します。

ISO 9712 は、RT、UT、MT、PT などの工業用 NDT 手法を実行する要員の資格と認定に関する要件を定めています。

一部のプロジェクトでは、代わりに、または追加で、ASNT ベースの雇用主資格システムまたはその他の認められた人材資格要件を適用する場合があります。

したがって、適用される資格制度は、想定されるものではなく、プロジェクト仕様によって定義されるべきです。

バルブ製造中、いつ NDT を実行する必要がありますか?

正しい検査段階は、検査の構成要素と目的によって異なります。

1. 原材料または半製品の段階: 選択された鋳物または鍛造品は、大規模な機械加工の前に検査される場合があります。
2. 熱処理後: 指定された熱処理サイクルの後に NDT が必要になる場合があります。
3. 補修溶接後： 修理箇所は、承認された修理手順に従って再検査が必要になる場合があります。
4. 加工後: 機械加工により重要な表面が露出する場合は、PT または MT を指定できます。
5. 最終組み立ての前に: アクセスできなくなるコンポーネントは、組み立て前に検査が必要になる場合があります。
6. 最終文書レビュー: 完成した NDT レポートとトレーサビリティは、最終リリースの前にレビューされます。

購入者または第三者の検査官が作業を立ち会う必要がある場合、生産がその段階に達する前に、適切なホールド ポイント、立会ポイント、レビュー ポイント、または監視要件を承認された ITP に含める必要があります。

NDT がバルブ ITP にどのように適合するか

ITP は、NDT 要件を製造段階、適用される手順、合格基準、および検査責任に結び付ける必要があります。

プロジェクト ITP は次のことを特定できます。

• 検査対象のコンポーネント。
• NDT方式。
• 該当する手順。
• 受け入れ基準または品質レベル。
• 検査範囲。
• メーカーの検査責任。
• 購入者またはサードパーティの介入ポイント。
• 必要な検査報告書。
• 次の製造段階の前に要件をリリースします。

これにより、製造がすでに開始された後に、製造業者、購入者、およびサードパーティの検査官が NDT 要件を異なる解釈をするリスクが軽減されます。

NDT は工場受け入れテストの一部ですか?

NDT は FAT 中にレビューできますが、多くの NDT 活動は製造プロセスの早い段階で実行されます。

たとえば、機械加工、コーティング、または最終組み立ての前に、鋳造または補修溶接を検査する必要がある場合があります。 FAT が開始されるまでに、コンポーネントは元の検査のためにアクセスできなくなる可能性があります。

したがって、FAT 中に、購入者または検査官は以下を確認する場合があります。

• NDT手順。
• NDTが報じた。
• 職員の資格記録。
• 検査マップ。
• 修理記録。
• コンポーネントのトレーサビリティ。
• 最終的な受け入れ記録。

NDT 活動の物理的な立会いが必要な場合は、検査を実施する前に ITP でこれを定義する必要があります。

より広範な工場受け入れプロセスについては、当社のを参照してください。 工業用バルブ工場の受け入れテスト ガイド。

バルブ NDT レポートには何を含めるべきですか?

正確な形式は、検査方法とプロジェクトの仕様によって異なります。有用な NDT レポートには次のものが含まれます。

• プロジェクトまたは発注書の参照。
• バルブまたはコンポーネントの識別。
• 該当する場合、ヒート番号、シリアル番号、またはトレーサビリティ番号。
• コンポーネントの説明。
• 素材仕様。
• NDT方式。
• 手順番号とリビジョン。
• 適用される審査基準。
• 受け入れ基準または品質レベル。
• 検査範囲。
• 必要に応じて機器の識別。
• 該当する場合、校正情報または参考情報。
• 検査日。
• 該当する場合は、兆候と評価を記録します。
• 最終的な受け入れステータス。
• NDT 職員の識別および資格情報。
• 必要に応じて、購入者または第三者の証人情報。
• 該当する場合は、修理および再検査の参照。

レポートは、実際に検査されたコンポーネントまで追跡できる必要があります。明確なコンポーネント識別のない汎用 NDT 証明書は、EPC または購入者の文書レビュー中に提供される価値が限られています。

NDT レポートは、MTC、PMI レポート、圧力試験レポート、寸法検査記録、図面、その他のプロジェクト文書とともに最終製造記録の一部を形成する場合があります。私たちのを参照してください バルブ証明書と品質文書 より広範なドキュメント構造のガイド。

バルブ NDT 調達でよくある間違い

1.「100% NDT」のみを書く

これは、コンポーネント、方法、検査領域、割合、または合格基準を定義するものではありません。

2. すべてのバルブに RT、UT、MT、PT を要求する

方法が異なれば、検査目的も異なります。一部の方法は、選択した材料やコンポーネントにとっては不必要であるか、技術的に不適切である場合があります。

3. 材質の適合性を確認せずにMTを使用する

MT には強磁性材料が必要です。すべてのステンレス鋼または非鉄コンポーネントに対して自動的に指定されるべきではありません。

4. PT を内部検査方法として扱う

PT は、表面を破壊する不連続性のみを検出します。容積検査は提供しません。

5. RT と UT が等しいと仮定する

RT と UT は異なる物理原理を使用し、形状、材料構造、不連続部の方向に対して異なる反応を示します。

6. 合否基準のない審査基準の指定

方法標準だけでは、適応症が許容されるか拒否されるかを定義できない場合があります。

7. 最終組み立て後の NDT の要求

機械加工、組立、塗装後は一部の検査エリアにアクセスできなくなる場合があります。 NDT 段階は事前に計画する必要があります。

8. 鋳造補修溶接の無視

鋳物補修溶接が許可されている場合、プロジェクトでは承認された修理手順、修理マップ、修理後の NDT、および追跡可能な検査記録が必要になる場合があります。

9. NDT と PMI または圧力テストとの混同

材料化学検証、不連続性検査、および圧力試験は、別個の品質管理活動です。

10. トレーサビリティのない NDT レポートの受け入れ

このレポートにより、購入者は検査結果を実際に供給されたコンポーネントまたはバルブに関連付けることができるようにする必要があります。

バルブ NDT RFQ チェックリスト

バルブ NDT で参照される共通規格

適用される規格は、コンポーネント、材料、NDT 方法、およびプロジェクトの要件によって異なります。一般的に参照されるドキュメントには次のものが含まれます。

• ASME BPVC セクション V: 該当するコードまたは参照文書によって呼び出される場合の非破壊検査方法および技術。
• ASTM E165/E165M: 液体浸透探傷試験の実習。
• ASTM E709: 磁粉試験ガイド。
• ASTM A609/A609M: 該当する鋼鋳物の超音波検査。
• ASTM A388/A388M: 鍛造品の超音波検査。
• ASTM A903/A903M: 鋼鋳物の MT および PT 検査の表面合格基準が発動された場合。
• ASTM E446: 適用板厚範囲内の鋳鋼品の参考X線写真です。
• ISO 9712: 産業用NDT要員の資格と認定。

これらの規格を一般的なリストとしてバルブ仕様にコピーすべきではありません。エンジニアまたは購入者は、どの文書が材料、コンポーネント、検査方法、および合格要件に実際に適用されるかを特定する必要があります。

バルブ購入者への最終推奨事項

技術的に有用なバルブ NDT 要件では、RT、UT、MT、PT 以外のものも定義する必要があります。

注文する前に、次のことを確認してください。

• どのバルブコンポーネントに検査が必要か。
• どの NDT 方式が技術的に適しているか。
• 適用される試験領域または割合。
• どの手順標準が適用されるか。
• どの受け入れ基準または品質レベルが適用されるか。
• どのような人事資格制度が必要か。
• 購入者または第三者の立会いが必要かどうか。
• どの NDT レコードを最終ドキュメント パッケージに含める必要があるか。

このアプローチは、製造業者、購入者、および検査官に同じ測定可能な合格基準を与えながら、過小検査と不必要なテストの両方を回避します。

RT、UT、MT、PT、またはその他のプロジェクト固有の NDT を必要とするバルブの見積もりの場合は、バルブのタイプ、サイズ、圧力クラス、本体とボンネットの材質、コンポーネントの構造、必要な NDT 方法、検査範囲、合格基準、証人要件、および文書化の範囲を RFQ で提供します。

よくある質問

NDTとNDEの違いは何ですか?

NDT は非破壊検査を意味し、NDE は非破壊検査を意味します。工業用バルブの検査では、コンポーネントを意図的に破壊することなく評価する検査方法として、両方の用語が一般的に使用されます。

RT、UT、MT、PTの違いは何ですか?

RT は内部検査に電離放射線を使用します。 UTでは高周波音波を使って内診を行います。 MT は、強磁性材料の表面および表面近くの不連続性を検出します。 PT は、適切なサーフェスに開いている不連続性を検出します。

すべての工業用バルブには NDT が必要ですか?

いいえ。NDT 要件は、バルブの設計、材質、圧力クラス、サービスの重要性、材質の仕様、購入者または EPC の要件によって異なります。

MTはステンレス製バルブに適していますか?

自動的ではありません。 MT には強磁性材料が必要です。多くのオーステナイト系ステンレス鋼は従来の磁粉検査には適していないため、必要に応じて PT が使用される場合があります。

PT はバルブ鋳造品の内部欠陥を検出できますか?

いいえ、PT は検査された表面に開いた不連続性のみを検出します。内部検査には通常、技術的に適用可能な場合、RT または UT などの別の適切な方法が必要です。

ASTM E709 は MT の許容基準を定義していますか?

それ自体ではありません。 ASTM E709 は主に磁性粒子検査技術を扱います。該当する材料仕様、合格基準、建設基準、またはプロジェクト仕様書は、必要に応じて合格基準を定義する必要があります。

バルブ NDT レポートには何を含めるべきですか?

プロジェクトに応じて、レポートにはコンポーネントの識別、材料、検査方法、手順、適用される規格、合格基準、検査範囲、検査日、担当者の資格情報、記録された指示、評価、および最終的な合格ステータスが含まれる場合があります。