ステンレス鋼継目無管に一般的に使用される試験方法は、寸法検査、材料検証 (PMI/化学)、機械試験、非破壊試験 (UT/ET/RT/PT/MT 該当する場合)、および圧力/漏れ試験を組み合わせたものです。 これらの検査を合わせて、出荷または設置前にパイプのグレード、健全性、サービスへの適合性を確認します。
実際には、正確なテストパッケージは、パイプ規格 (ASTM/ASME/EN)、サービスの重要性 (圧力、温度、腐食リスク)、および購入者の要件によって決まります。以下のセクションでは、各メソッドが何を検出するのか、いつ使用されるのか、結果を実用的なものにするためにメソッドを指定する方法について説明します。
共通テストパッケージの概要
ほとんどのステンレス鋼シームレス パイプの注文では、「ベースライン」パッケージと、重要な用途向けのアドオンが使用されます。以下の表は、メソッドとその制御内容をまとめたものです。
| 方法 | 主な目的 | 典型的な検出可能性/結果 | 最も役に立つとき |
|---|---|---|---|
| 視覚的次元 | 表面品質、外径/内径、肉厚、真直度 | へこみ、ひび割れ、深い傷を見つけます。公差を確認します | 常に (すべての出荷のベースライン) |
| PMI (XRF/OES) | グレード確認（Cr/Ni/Mo等） | 混同を防止します (例: 304 対 316)。オプションのヒートバイヒート | 合金の取り違えのリスクが高い場合、またはトレーサビリティが重要な場合 |
| 化学分析（MTR） | 全組成と仕様限界値 | コンプライアンスをサポートするヒートロット化学レポート | 工場試験レポートが必要な場合は常に |
| 機械的試験（引張、硬さ、平坦度） | 強度/延性とプロセス品質 | 降伏/UTS/伸びを検証します。不適切な熱処理を示すフラグ | コード/サービス要件のベースライン。資格 |
| UT（超音波） | 内部不連続、層状欠陥 | インクルージョン/ボイドを見つけます。信号の受け入れ/拒否基準を提供します | クリティカルプレッシャーサービス;厚い壁。 RTが現実的でない場合 |
| ET（渦電流） | 表面/表面近傍の欠陥（導電性材料） | 狭い縦方向の欠陥に適しています。迅速な 100% スクリーニング | 大量のチューブ/パイプのスクリーニング。薄壁から中壁 |
| RT（放射線撮影） | 画像記録による体積欠陥 | 容積測定の表示に最適です。追跡可能なフィルム/デジタル記録を追加します | 高い重要性、顧客監査可能性、選択されたスプール検証 |
| 静水圧または空気圧によるリークテスト | 圧力の完全性 / 漏れ | 指定された圧力/保持時間での気密性を確認します | 圧力システム、安全性が重要なライン、最終的な受け入れ |
| 腐食/粒界試験 (指定どおり) | 鋭敏化・耐食性の検証 | 特定のグレード/条件における粒界攻撃に対する感受性を検出します | 溶接熱暴露のリスク、高塩化物、高温での使用 |
実際のポイント: 堅牢で広く受け入れられているベースラインが必要な場合は、目視による寸法検査、MTR 化学、機械的テスト、および UT または ET (規格による) のいずれかに加え、圧力の完全性が重要となる静水圧/漏れテストを指定します。
目視および寸法検査
目視および寸法検査 is the fastest way to catch issues that later become fit-up problems, leak paths, or premature corrosion sites. For stainless steel seamless pipes, this inspection typically covers:
- 外径 (OD)、内径 (ID) または肉厚、楕円率、および真直度を購入仕様と比較します。
- 応力上昇や溶接欠陥を回避するために、端部状態チェック (直角切断、ベベル形状、バリ除去) を行います。
- 表面の完全性 (深い傷、折り目、折り目、縫い目、へこみ、取り扱い時のダメージ)。塩化物使用では浅い欠陥でも隙間腐食の開始点となる可能性があります。
建設的な購入表現については、測定方法と合格基準を定義します (例: 「校正された超音波厚さ計を使用した 100% OD および壁厚の検証。最小注文壁を下回る局所壁読み取り値は拒否する」)。
材料検証: PMI および化学分析
グレードの取り違えは、パイプが冶金学的に間違っているにもかかわらず正しく見える可能性があるため、最も高価なステンレスの故障の 1 つです。一般に、次の 2 つの補完的な方法が使用されます。
PMI (ポジティブマテリアル識別)
PMI は、製品上の合金を迅速に検証する方法です。ポータブル XRF は、Cr、Ni、Mo などの主要な合金元素を確認するために広く使用されています。 OES は、より高い感度が必要な場合に使用されます (たとえば、軽い元素をより適切に制御するため)。調達と QA では、PMI は熱ごとのサンプリングまたは熱ごとのサンプリングとして適用されることがよくあります。 100% ピースレベルの検証 重要なサービスのために。
- 例: 304 と 316 の区別は通常、Mo 含有量によって決まります。 Mo の存在に焦点を当てた PMI プログラムは、海洋または化学環境における塩化物の孔食障害のリスクを軽減します。
- ベストプラクティスは、PMI 結果を熱数値に関連付け、未加工のパイプから切断長/スプールまでのトレーサビリティを維持することです。
ミルテストレポート (MTR) による化学分析
化学組成の適合性は、通常、製品規格に対する熱化学を示す MTR を通じて実証されます。これは単なる「紙チェック」ではなく、腐食挙動、溶接性、および高温性能を促進します。堅牢な受信プロセスにより、MTR の熱数値と各パイプのマーキングおよび実行された PMI サンプリングが照合されます。
機械試験: 引張、硬さ、変形試験
機械的試験により、ステンレス鋼シームレスパイプが正しく処理（成形熱処理）されており、脆性挙動や過度の変形なしに荷重に耐えられることが確認されています。一般的な方法には次のようなものがあります。
引張試験
引張試験では、降伏強さ、極限引張強さ、伸びを検証します。これらの結果は、熱処理条件と熱/ロット全体の一貫性を確認するのに役立ちます。結果を確認するときは、傾向に注目してください。複数のロットにわたる「かろうじて合格」の値は、たとえ各ロットが技術的に最小値を満たしていても、プロセスのドリフトを示している可能性があります。
硬さ試験
硬度は、強度と熱処理状態を簡単に表すものです。これは、意図しない冷間加工や不適切な溶体化焼きなましを検出するのに特に役立ちます。 例: オーステナイト系ステンレスの異常に高い硬度は、延性の低下と、曲げまたは拡張操作時の亀裂のリスクの増加と相関する可能性があります。
平坦化、フレア、曲げ試験 (指定どおり)
これらの変形試験により、パイプが割れることなく成形および取り付けの応力に耐えられることが実際に確認されます。多くの場合、より小さな直径、または製造に積極的な曲げ、拡張、またはスエージングが含まれる場合に指定されます。
欠陥検出のための非破壊検査 (NDT)
NDTは、製品を破壊することなく長さの100％に適用できるため、ステンレス鋼継目無管の「健全性」検証の中核です。最も一般的なオプションは、UT、渦電流、X 線撮影、および表面法 (該当する場合は PT/MT) です。
超音波検査（UT）
UT は高周波音波を使用して、内部の不連続性や特定の形状関連の問題を特定します。全長検査を自動化でき、再現可能な合格基準（信号振幅/反射体の比較）を提供できるため、シームレスパイプに広く使用されています。 UT は、渦電流の浸透が制限されている厚い壁に特に効果的です。
- ヒントの指定: 100% の車体検査が必要かどうか、エンドゾーンのカバー範囲の期待、および兆候の処理方法 (修理、切り取り、拒否) を述べます。
渦電流検査（ET）
渦電流検査は、導電性ステンレス材料の表面および表面近くの欠陥 (特に狭い縦方向の欠陥) を見つけるのに迅速かつ非常に効果的です。生産ラインでの 100% スクリーニング方法としてよく使用されます。
実用的なメモ: ET の性能は、校正標準、プローブのセットアップ、リフトオフ制御に大きく依存します。実行中に定義された間隔で文書化された校正と感度チェックを要求します。
放射線検査（RT）
RT は、体積欠陥の画像ベースの記録を提供します。 RT は UT/ET よりも高価で時間がかかりますが、永久的な検査記録が契約上必要な場合、または選択したスプール/長さの重要なサービスのために確認検査が必要な場合に価値があります。
液体浸透探傷試験 (PT) および磁粉探傷試験 (MT)
PT は一般に、ステンレス表面 (たとえば、切断後のパイプ端、または軽度の調整後にブレンドされた領域) の表面に開いた亀裂や多孔性の兆候を見つけるために使用されます。 MT は、十分に強磁性のステンレス グレード (多くのオーステナイト グレードは適さない) にのみ適用できるため、PT はステンレス鋼シームレス パイプのより汎用的な表面亀裂方法です。
静水圧および空気圧によるリーク試験
漏れ/圧力テストでは、パイプが漏れや破裂なしに圧力を保持できることを確認します。一般に、次の 2 つのアプローチが指定されます。
- 静水圧試験: 水を使用します。貯蔵エネルギーが低くなり、安全性が向上するため、一般に好まれます。
- 空気圧試験: 空気または不活性ガスを使用します。水を避けなければならないが、より高いエネルギーが蓄えられるため、より厳格な安全管理が必要な場合に使用されます。
建設的な仕様には、目標試験圧力（多くの場合、許容圧力/設計圧力の倍数として表現されるか、コード要件に関連付けられます）、最小保持時間、合格基準（目に見える漏れがないこと）、および試験後の乾燥/清浄度要件が含まれます。これは、使用中に残留塩化物が腐食を引き起こす可能性があるステンレスにとって重要です。
ステンレスの使用リスクに関する腐食および微細構造関連のテスト
多くのステンレス用途では、「強度を満たしている」だけでは十分ではありません。支配的な故障モードは腐食である可能性があります。サービス条件がそれを保証する場合、購入者は通常、次の 1 つ以上を追加します。
粒界腐食 (IGC) / 鋭敏化試験
IGC 試験は、特に特定のステンレス グレードを敏感にする可能性がある熱暴露後の粒界攻撃に対する感受性を評価するために使用されます。これは、配管が高温になる場合、または製造時の入熱が耐食性に影響を与える可能性がある場合に最も関係します。
フェライト、粒度、または金属組織検査 (指定どおり)
微細構造チェックは、特殊な任務 (たとえば、耐亀裂性や高温安定性が最重要である場合) のために指定される場合があります。曖昧な結果を避けるために、これらの要件は受け入れ基準とサンプリング計画に明確に関連付けられる必要があります。
サービスの重要度に応じて適切なテスト方法を選択する方法
テストの選択は、信頼できる故障モードに合わせて行うと最も効果的です。次のグループは、購買および QA 計画でよく使用されます。
一般産業サービス
- 視覚的寸法検査、MTR 化学、ベースライン機械試験。
- 該当する製品規格および製造慣行に基づく ET または UT。
圧力システムと障害による大きな影響
- 追加: 静水圧 (または指定されたリークテスト)、100% UT (または強化された NDT パッケージ)、および拡張されたトレーサビリティ管理。
- 画像記録が必要な場合は、選択したロット/スプールの確認 RT を検討してください。
腐食による環境 (塩化物、攻撃的な化学薬品、高温)
- 追加: 保証されている場合は、部品レベルでの PMI、清浄度管理、および腐食関連のテスト (IGC/感作など)。
- グレードの置き換えを防ぐために、パイプのマーキング、ヒート番号、MTR、および PMI レコード間の積極的な関連付けが必要です。
すぐに申請できる受入検査チェックリスト
ステンレス鋼シームレスパイプを受領時に検査する場合は、欠陥や文書の欠落が漏れないように、反復可能なワークフローを使用してください。次のチェックリストは意図的に実用的なものです。
- マーキング (グレード、サイズ、スケジュール/壁、熱番号) を注文書と梱包リストと照合して確認してください。
- MTR をレビューします。化学的特性と機械的特性が指定された規格および受け取った熱数と一致していることを確認します。
- 寸法チェックを実行します: 複数の場所の外径と壁の厚さ。何かを文書化する ローカルの低い壁 発見。
- 適切な照明の下で目視検査を実施します。端、取り扱い箇所、および表面調整が行われている領域に焦点を当てます。
- PMI サンプリング (または必要に応じて 100% PMI) を適用し、各製品のトレーサビリティを備えた結果を記録します。
- NDT および圧力/漏れテストの文書が必要な範囲 (サンプリング、方法、合格基準に対して 100%) と一致していることを確認します。
運用上の利点: このシーケンスにより、パイプの切断、溶接、設置が行われる前に、グレードの取り違え、壁厚の不適合、文書化されていない NDT など、最もコストのかかる問題を早期に発見できます。
結論: 最も一般的に使用されるテスト方法
ステンレス鋼シームレスパイプは、目視および寸法検査、MTR ベースの化学的検証、PMI (多くの場合、追加の制御として)、機械的試験 (指定された引張/硬度および変形試験)、UT および/または渦電流などの NDT (必要に応じて RT/PT を使用)、および圧力完全性のための静水圧または空気圧リーク試験を使用してテストされるのが最も一般的です。
これらの方法を効果的にするには、検査範囲 (100% 対サンプリング)、受入基準、トレーサビリティの期待、および文書の成果物を発注書に定義します。それが、「実行されたテスト」をサービスの信頼できるリスク軽減に変えるものです。
