Клапан может иметь правильную маркировку материала и при этом требовать независимой проверки принадлежности поставляемого корпуса, крышки, штока, запорного элемента или болта к указанному семейству сплавов. Позитивная идентификация материала (PMI) обеспечивает прямую проверку фактического компонента, а не только на документацию или визуальную маркировку.
Однако «требуется PMI» не является полным требованием проверки. В полезной спецификации закупки должно быть указано, на какие детали распространяется гарантия, будет ли проверяться каждая деталь или утвержденный образец, какие элементы необходимо измерять, какой метод подходит и как результаты будут связаны с биркой клапана, серийным номером или производственной партией.
В этом руководстве основное внимание уделяется процессу физической проверки сплава. Содержание сертификата, проверку химических и механических свойств см. Отчет об испытаниях материала клапана, руководство для покупателя.
Что такое тестирование PMI клапана?
Испытание PMI клапана — это проверка материала на детали, при которой измеряется выбранный элементный состав в определенном месте испытания. Измеренный химический состав сравнивается с заказанной маркой материала, утвержденным эталонным диапазоном или другой базой приемки, специфичной для проекта.
PMI призван ответить на конкретный вопрос: Содержит ли испытуемый компонент легирующие элементы, ожидаемые для указанного материала? Это может помочь выявить перепутанные марки, замененные компоненты, неправильный металл сварного шва или потерю идентичности материала во время хранения, механической обработки, сборки или ремонта.
Термин PMI описывает цель проверки, а не один универсальный метод испытаний. Ручная рентгеновская флуоресценция (XRF), оптическая эмиссионная спектроскопия (OES) и спектроскопия лазерно-индуцированного пробоя (LIBS) имеют разные диапазоны элементов, потребности в подготовке поверхности и ограничения. Поэтому необходимые элементы должны быть установлены до выбора прибора.
Что PMI может и не может проверить
| Элемент проверки | Может ли PMI поддержать это? | Важная граница |
|---|---|---|
| Идентификация семейства сплавов | Да, если выбранный метод измеряет отличительные элементы. | Название класса прибора должно быть подтверждено фактическими результатами по элементам и утвержденной базой приемки. |
| Обнаружение деталей из смешанных или замененных сплавов | Да, в пределах тестируемого компонента и объема тестирования. | Непроверенная деталь не проверяется только потому, что прошла проверку другая деталь от того же клапана. |
| Полное соответствие спецификациям материалов | Нет. | PMI сам по себе не устанавливает все химические пределы, форму продукта, производственный маршрут или дополнительные требования. |
| Механические свойства | Нет. | Предел прочности, предел текучести, удлинение, ударные свойства и твердость требуют соответствующих записей или испытаний. |
| Термическая обработка или металлургическое состояние | Нет. | Подобная химия может существовать в материалах с разными условиями термообработки или микроструктурой. |
| Отслеживание номера плавки | Нет, не само по себе. | PMI проверяет тестируемую точку; Записи о прослеживаемости должны связывать компонент с его плавкой, партией и сертификатом. |
| Пригодность к технологической среде | Нет. | Коррозионная стойкость и пригодность к эксплуатации по-прежнему зависят от марки, состояния, температуры, концентрации, загрязнений и требований к конструкции. |
PMI, MTC, тепловое число и лабораторная химия различаются
Проверка материалов наиболее эффективна, когда физические испытания и отслеживание документов поддерживают друг друга. Ни один из следующих мер контроля не следует рассматривать как автоматическую замену других.
| Контроль | Основные доказательства | Что это не доказывает в одиночку |
|---|---|---|
| Сертификат испытаний материала (MTC/MTR) | Сообщается марка материала, номер плавки, химический состав, механические свойства и другие необходимые результаты для сертифицированного материала. | Сертификат связан с фактически поставленным компонентом, если не поддерживается отслеживаемость. |
| Номер плавки или маркировка партии | Идентификационная связь между деталью, производственной партией и подтверждающими записями. | Что сама маркировка правильная или химия проверена независимо. |
| Результат PMI | Измеренный элементный состав в фактическом месте проведения испытаний. | Механические свойства, термообработка, полное соответствие техническим характеристикам или подлинность сертификата. |
| Лабораторный химический анализ | Состав измерен указанным лабораторным методом на контролируемом образце. | Соединение с каждым поставляемым компонентом, если не контролируется отбор проб и отслеживание. |
Тип сертификата также имеет значение. EN 10204 Клапан 3.1 против 3.2, направляющая MTC объясняет разницу между проверенными производителем и независимыми инспекционными документами. Ни один из типов сертификата не должен описываться как физический PMI каждой поставляемой детали, если только заказ и записи не предусматривают такое тестирование.
Когда покупателям следует указывать PMI для клапанов?
PMI не является стандартным универсальным требованием для каждой промышленной арматуры. Обычно его добавляют, когда риск обслуживания, стоимость сплава, спецификация проекта или программа проверки материалов оправдывают прямое подтверждение реальных компонентов.
Покупатель может рассмотреть PMI, если заказ включает в себя:
- детали из нержавеющей стали, дуплексной нержавеющей стали, супердуплексной стали, легированной стали или никелевых сплавов, работающие под давлением;
- критическая коррозия, высокая температура, водород, кислая среда, морские, нефтеперерабатывающие, химические или энергетические требования, определенные проектом;
- несколько визуально похожих марок сплавов, которые можно было смешивать при хранении или производстве;
- проверка сплавов для конкретного проекта корпуса, крышки, отделки, болтов, металла сварных швов или ремонтных зон;
- потеря, перенос или восстановление идентичности материала во время механической обработки, ремонта или сборки;
- процедуры проверки материалов покупателя, EPC или конечного пользователя;
- проверка третьей стороной, назначенная для наблюдения или проверки записей PMI; или
- окончательный журнал производственных записей, требующий отслеживаемых отчетов PMI.
В запросе предложений должно быть указано требование до начала производства. Поздние запросы PMI могут создать проблемы доступа после сборки, потребовать удаления поверхностного покрытия или затруднить тестирование небольших внутренних деталей без разборки.
Для каких деталей клапана может потребоваться PMI?
Состав компонентов должен соответствовать спецификации покупки, а не общему списку. Одного тела не всегда достаточно, но проверка каждой металлической части не является автоматически необходимой или технически полезной.
| Группа компонентов | Примеры | Вопрос о сфере применения |
|---|---|---|
| Детали, находящиеся под давлением | Корпус, крышка, крышка, концевой соединитель и соединительные детали корпуса | Требует ли проект проверки всех деталей из сплавов, работающих под давлением? |
| Первичная смачиваемая отделка | Шарик, клин, диск, плунжер, шток и седло. | Какие элементы отделки имеют критически важные для эксплуатации требования к сплавам и доступные места для испытаний? |
| Болтовые соединения | Шпильки, гайки и крепежные элементы, удерживающие давление на корпусе и крышке | Включено ли болтовое крепление и является ли объем 100% или утвержденным образцом по партии? |
| Сварные швы и сварочные материалы | Сварные швы на границе давления, наплавки, наплавочные или ремонтные сварные швы | Может ли выбранный инструмент изолировать область сварного шва, не считывая прилежащий основной металл? |
| Маленькие внутренности | Пружины, штифты, детали сальников и фиксаторы | Являются ли детали большими и доступными для требуемого метода и испытательной площадки? |
В местах испытаний следует избегать уплотняющих поверхностей, прецизионных посадок, резьб и других функциональных зон, если только утвержденная процедура не допускает применения метода там. Если покрытия, металлизация, оксиды или загрязнения могут мешать показаниям, необходимо согласовать подготовку поверхности и восстановить любую удаленную защиту.
XRF против OES против LIBS для PMI клапана
Прибор должен выбираться из элементов, отличающих требуемую марку, геометрию детали, доступ, состояние поверхности и разрешенную маркировку. Быстрое считывание бесполезно, если метод не может измерить элемент, необходимый для приемки.
| Метод | Типичная сила | Основное ограничение или предостережение | Применение клапана |
|---|---|---|---|
| Ручной РФА | Быстрый, как правило, неразрушающий контроль многих легирующих элементов в нержавеющих сталях, никелевых сплавах и других семействах металлов. | Ручной XRF не измеряет углерод; геометрия, покрытия, загрязнение поверхности и небольшие площади испытаний могут повлиять на результаты. | Полезно для доступных кузовов, крышек, обшивки и болтов, когда требуемую марку можно определить по измеримым элементам. |
| Искра ОЭС | Может измерять углерод и другие легкие элементы или элементы с низкой концентрацией, если они настроены и откалиброваны для материала. | Требует соответствующей подготовки поверхности, контакта и обычно аргона; он оставляет небольшой след от ожога, который может потребовать финишной обработки и восстановления защиты. | Полезно, когда для различения марок стали необходим углерод или другой элемент, выходящий за рамки возможностей портативного РФА. |
| Либс | Портативный элементный анализ с небольшой контрольной точкой, подвергнутой лазерной абляции; некоторые системы могут измерять углерод. | Возможности зависят от анализатора, калибровки, матрицы, подготовки поверхности и процедуры испытания; не предполагайте, что каждая единица LIBS измеряет каждый необходимый элемент. | Может быть выбран для доступных частей, где проверенный диапазон элементов и точность соответствуют требованиям проекта. |
| Лабораторный метод | Контролируемый анализ с использованием метода, выбранного для необходимого материала и элементов. | Требуется репрезентативная выборка и контролируемая прослеживаемость отобранной части. | Используется, когда полевой PMI не дает окончательных результатов, спорен или не может измерить требуемый химический состав. |
Почему XRF не может подтвердить каждую марку стали
Ручной РФА широко используется, поскольку он портативен и позволяет идентифицировать многие важные легирующие элементы. Его ограничение не менее важно: он не измеряет углерод. Таким образом, результат РФА, показывающий, что хром, никель и молибден соответствуют нержавеющей стали семейства 316, сам по себе не позволяет отличить 316, 316L и 316H по их потреблению углерода.
Та же проблема возникает, когда углерод необходим для различения марок углеродистой стали и низколегированной стали. В таких случаях покупатель и инспектор должны выбрать OES, действенный и проверенный метод LIBS, лабораторный анализ или другой утвержденный метод измерения требуемого элемента.
В отчетах PMI должен быть указан фактически использованный метод. Отчет, в котором говорится только «Принято PMI» без показаний элементов или идентификации метода, не позволяет покупателю судить, подходит ли технология для присвоения определенного класса.
Определите область действия PMI перед производством
Полное требование PMI должно отвечать на следующие вопросы:
- Применимые предметы: Какие строки заказа на поставку, бирки клапанов, размеры, классы или группы материалов требуют PMI?
- Компоненты: Какие детали, работающие под давлением, детали отделки, болтовые соединения, сварные швы или накладки включены в комплект поставки?
- Объем: Требуется ли проверка каждого охваченного компонента или утвержденного образца по плавке, партии или количеству?
- Время: Будут ли испытания проводиться при входном контроле материала, после механической обработки, перед сборкой, после ремонта или во время окончательного контроля?
- Метод: Какие элементы необходимо измерять и какая технология приемлема?
- Принятие: Какая спецификация материала, диапазон проекта или база сравнения определяют результат?
- Прослеживаемость: Как каждый результат будет связан с деталью, номером плавки, биркой клапана, серийным номером или партией?
- Посещаемость: Является ли PMI деятельностью по задержанию, свидетелю, проверке или наблюдению?
- Записи: Какие поля отчета, показания, фотографии или электронные файлы необходимы?
- Ответ на отказ: Какая сегрегация, расширенное тестирование, повторная идентификация или утилизация применяются после несоответствующего результата?
100% PMI против выборки
«100% PMI» должен указывать знаменатель. Это может означать каждый корпус клапана, каждый компонент из сплава, работающий под давлением, каждую закрытую деталь трима или каждый элемент из определенного класса материала. Без этого определения разные стороны могут сообщать о 100% завершении при тестировании разных объемов.
Отбор проб может быть целесообразным, если это разрешено спецификацией закупки и контролируется партия, плавка и идентичность компонентов. В основе выборки должно быть указано:
- популяция или партия, из которой отбирается проба;
- количество или процент компонентов, подлежащих тестированию;
- как отбираются образцы;
- образуют ли отдельные партии различные плавки, размеры или типы компонентов; и
- как расширяется область испытаний, если один образец неприемлем или не отслеживается.
Не изобретайте универсальный процент выборки PMI. Соответствующий объем зависит от спецификации проекта, риска обслуживания, программы проверки материалов и системы отслеживания.
Типичный процесс испытания PMI клапана
- Ознакомьтесь с утвержденным требованием. Подтвердите бирки клапанов, список компонентов, указанные классы, объем испытаний, метод и критерии приемки.
- Назовите и разделите части. Сохраняйте идентичность плавки, партии или компонента до начала испытаний.
- Подтвердите пригодность инструмента. Убедитесь, что анализатор и калибровка охватывают матрицу материала и необходимые элементы.
- Выполните необходимую проверку прибора. Используйте утвержденный справочный или проверочный материал и запишите проверку в соответствии с процедурой.
- Выберите безопасное место для тестирования. Избегайте критически важных уплотнений, резьбовых или прецизионно обработанных участков и обеспечьте адекватный доступ и геометрию.
- Подготовьте поверхность. Удаляйте загрязнения, окалину, покрытие или покрытие только в соответствии с утвержденной процедурой.
- Проведите и запишите измерение. Фиксируйте фактические значения элементов, а не только метку класса анализатора.
- Сравните с базисом приемки. Просмотрите элементы, которые отличают требуемый материал и любые определенные допуски.
- Отметьте или проконтролируйте проверенную деталь. Используйте утвержденный метод отслеживания, не повреждая компонент.
- Восстановите проверенную область. Очистите, отполируйте и повторно нанесите необходимую защиту от коррозии после подготовки поверхности или испытания на искрообразование.
- Выдать отчет. Свяжите результаты с записями о клапанах и компонентах и контролируйте любые несоответствия перед сборкой или отправкой.
Как установить критерии приемки PMI
Автоматическая идентификация класса анализатора является средством проверки, а не единственным критерием приемки. Процедура должна определять обозначение контролирующего материала и элементы, необходимые для его различения.
Приемка должна учитывать:
- заказанное обозначение материала ASTM, ASME, EN или проекта;
- форма продукта и спецификация компонентов;
- диапазон элементов, который можно надежно измерить выбранным методом;
- точность, повторяемость и калибровка прибора по соответствующей матрице;
- состояние поверхности, покрытие и геометрические эффекты;
- нужен ли углерод или другой легкий элемент для различения сорта; и
- согласованный ответ на пограничные, противоречивые или неубедительные результаты.
Результат PMI не следует отклонять или принимать только потому, что собственная библиотека анализатора отображает название класса. Фактические показания, условия испытаний и утвержденные пределы материалов необходимо рассматривать вместе.
Что должен содержать отчет Valve PMI
Отчет должен позволять независимому рецензенту понять, что было протестировано, как это было протестировано и как оценивался результат. Полезный отчет PMI обычно записывает:
- ссылка на проект, покупателя и заказ на поставку;
- бирка клапана, серийный номер, размер, обозначение давления и артикул;
- название компонента, марка материала, номер плавки или номер партии;
- место проведения испытаний и состояние подготовки поверхности;
- метод испытания, модель анализатора и серийный номер прибора;
- применимая процедура и пересмотр приемочной документации;
- идентификация эталонного материала или инструментальной проверки, где это необходимо;
- фактические показания элементов, использованные для принятия;
- принятый, отклоненный или неубедительный статус;
- оператор, дата и идентификация проверяющей стороны;
- повторные испытания, расширенные испытания или ссылки на несоответствие, где это применимо; и
- фотографии только при необходимости и с привязкой к тестируемой детали.
Отчет, содержащий только список тегов клапанов и слово «PASS», является слабым доказательством. Он не показывает, были ли использованы правильные компоненты, элементы, метод испытаний или критерии приемки.
Что происходит, когда результат PMI неправильный или неубедительный?
Неожиданный результат должен привести к необходимости контроля затронутого компонента и потенциально связанного с ним материала из одной и той же плавки, партии, зоны хранения или сборочной партии. Ее не следует решать путем удаления показаний или повторного тестирования до тех пор, пока не появится один приемлемый результат.
Утвержденный ответ может включать:
- прекратить использование или поставку затронутого компонента;
- проверить идентичность компонентов, место проведения испытаний, состояние поверхности и настройку прибора;
- повторить измерение по утвержденной методике;
- при необходимости подтвердить результат другим подходящим методом или лабораторным анализом;
- изолировать подозрительный материал и расширить тестирование в соответствии с утвержденным планом;
- составить отчет о несоответствии, если указанная оценка не проверена;
- получить одобренное распоряжение перед заменой, повторной идентификацией, ремонтом или концессией; и
- сохранить исходные, повторные и окончательные записи в досье проекта.
Если выбранная технология не может измерить элемент, необходимый для определения сорта, результат будет неубедительным и не будет автоматически приемлемым.
Правильно размещайте PMI в ITP и FAT
PMI может возникать более чем на одном этапе производства. Проверка поступающего материала может предотвратить попадание в производство неправильного сплава, а проверки после механической обработки или предварительной сборки могут подтвердить сохранение идентичности. Проверка на заключительном этапе подтверждает, что отчеты PMI остаются связанными с готовым клапаном.
The Руководство по плану проверок и испытаний клапанов объясняет, как PMI может быть назначен в качестве деятельности по задержанию, свидетелю, проверке или наблюдению с определенной ответственностью и записями. В ITP следует указать стадию и точку вмешательства, а не оставлять инспектору право принятия решения после производства.
Во время Заводские приемочные испытания клапана, покупатель может просмотреть заполненные отчеты PMI или стать свидетелем согласованного испытания. Посещение FAT не требует от производителя автоматического повторения PMI для каждого компонента; любой объем повторного тестирования в реальном времени должен быть указан в утвержденной процедуре FAT.
Требования PMI покупателя для запроса предложений
Чтобы получить сопоставимое предложение, включите следующую информацию, если требуется PMI:
- тип клапана, размер, класс или номинал PN, количество и список тегов;
- требования к материалам корпуса, крышки, отделки, болтов, накладок и сварных швов;
- применимая спецификация проверки материалов проекта;
- объем компонента и 100% или объем выборки;
- требуемый метод или требуемые элементы, подлежащие измерению;
- этап тестирования и требования к доступности;
- Статус задержания, свидетеля, проверки или наблюдения;
- период уведомления о присутствии покупателя или третьих лиц;
- критерии приемки и порядок выявления расхождений;
- формат отчета, показания, фотографии и требования к электронным данным; и
- окончательная документация и требования к выпуску отгрузки.
Отделение обязательного PMI от необязательного или платного дополнительного объема помогает поставщику точно рассчитать время проверки, разборки, восстановления поверхности, присутствия третьих лиц и точного составления отчетов.
Распространенные ошибки PMI клапана
- Написание только «Требуется PMI»: при этом не учитываются объем, объем, метод, приемка и отчетность компонента.
- Тестирование только тела: критически важные детали, болты или сварные швы могут остаться непроверенными, даже если они предусмотрены заказом.
- Использование РФА, когда углерод определяет марку: метод не может поддерживать предполагаемое материальное различие.
- Принятие названия класса анализатора без показаний: покупатель не может проверить измеренный химический состав или ограничения метода.
- Тестирование через покрытие или загрязнение: результат может представлять собой поверхностный слой, а не основной металл.
- Тестирование функциональной поверхности: подготовка поверхности или следы искр могут повредить уплотнительные, резьбовые или прецизионные участки.
- Потеря отслеживаемости компонентов после тестирования: правильное показание не имеет большого значения, если проверенная деталь не может быть соединена с собранным клапаном.
- Рассматривая PMI как полный MTC: PMI не устанавливает механические свойства, термическую обработку или все химические требования.
- Скрытие неудавшихся показаний: все несоответствия, подтверждающие тесты и решения должны оставаться под контролем и прослеживаться.
Заключительные рекомендации
Испытание PMI клапана наиболее эффективно в качестве одного из контролируемых уровней в более широкой системе проверки материалов. Перед производством определите детали, объем, сроки, метод, отличительные элементы, критерии приемки и записи. Выбирайте анализатор из необходимого химического состава (не только из соображений удобства) и сохраняйте привязку каждого результата к тестируемому компоненту и выпускному клапану.
В соответствии с требованиями проекта клапана из сплава, Клапан Vcore может координировать документацию по материалам, отслеживаемость, PMI, определенный проектом, записи проверок и требования к окончательному досье в соответствии с подтвержденной спецификацией покупки.
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое испытание PMI для клапанов?
Испытание PMI для клапанов — это проверка элементным анализом, выполняемая на реальных компонентах клапана, чтобы убедиться, что измеренные легирующие элементы соответствуют указанному материалу, и помочь обнаружить смешанные или замененные детали.
2. Требуется ли PMI для каждой промышленной арматуры?
Нет. PMI обычно требуется в заказе на поставку, в спецификации проекта, в программе проверки материалов для конечного пользователя или в согласованном плане проверок. Необходимость и объем зависят от материала, риска обслуживания, требований проекта и средств контроля прослеживаемости.
3. Является ли PMI тем же самым, что и сертификат MTC или EN 10204?
Нет. PMI измеряет выбранный элементный состав на реальном испытательном участке. В сертификате проверки MTC или EN 10204 указаны материалы и информация об испытаниях сертифицированной плавки или продукта. Сертификат и результат PMI должны поддерживать друг друга посредством контролируемой прослеживаемости.
4. Может ли портативный XRF отличить нержавеющую сталь 316 от нержавеющей стали 316L?
Не по содержанию углерода. Ручной XRF не измеряет углерод, поэтому он не может сам по себе отличить 316, 316L и 316H, разница в сортах которых зависит от углерода. Если это различие является договорным, требуется подходящий метод, позволяющий использовать углерод.
5. Какие компоненты клапана следует протестировать PMI?
Спецификация покупки должна определять объем. Он может включать корпус, крышку, крышку, шар, клин, диск, затвор, шток, седла, болты, наплавленный металл или другие компоненты из сплава в соответствии с требованиями эксплуатации и проекта.
6. Доказывает ли положительный результат PMI полное соответствие материалов?
Нет. Проходной результат PMI подтверждает верификацию сплава для тестируемой точки и измеряемых элементов. Он сам по себе не доказывает механические свойства, термическую обработку, микроструктуру, полную химическую совместимость, коррозионную пригодность или прослеживаемость числа плавок.
7. Что должно быть включено в отчет PMI клапана?
В отчете должны быть указаны проект, клапан и компонент; указанный сорт; номер плавки или партии; метод и прибор испытаний; место проведения испытаний; применимая процедура; фактические показания элементов; статус приемки; оператор и дата; и любые ссылки на повторные испытания или несоответствия.
Технические ссылки
- Американский институт нефти, API RP 578 — Программа проверки материалов для новых и существующих систем трубопроводов из сплавов. Применяйте только в том случае, если это предусмотрено требованиями проекта или владельца по проверке материалов.
- ASTM E1476-04 (2022), Стандартное руководство по идентификации, проверке качества и сортировке металлов.
- Обзор технологии Hitachi High-Tech и положительной идентификации материалов для различий в возможностях XRF и OES.
