ПП пластикалық резервуарлардың дәнекерленген тігістерінің ақауларын анықтау» 

Полипропилен контейнерлеріндегі дәнекерлеудің сапасы туралы сұраққа тікелей жауап

PP пластикалық резервуарлардың дәнекерлеу тігістерінің ақауларын анықтау агрессивті ортамен жұмыс істеу кезінде резервуардың герметикалығы мен қызмет ету мерзімін анықтайтын сапаны бақылаудың маңызды қадамы болып табылады. Біздің тәжірибемізде біз пайдаланудың бірінші жылындағы апаттық ағып кетудің 60% -дан астамы полипропиленнің сапасына емес, қабылдау сатысында байқалмай қалған экструзия немесе ыстық ауамен дәнекерлеу технологиясының бұзылуына байланысты екенін көреміз. Бұл жасырын қауіптерді анықтау үшін пластикте дыбыстың төмен жылдамдығына бейімделген визуалды тексеру (VT), пенетранттық тестілеу (PT) және ультрадыбыстық ақауларды анықтау (UT) комбинациясын пайдалану қажет. Тіпті микроскопиялық кеуектерді елемеу немесе жылу әсер ететін аймақта балқыманың болмауы, әсіресе +40 ° C-тан жоғары температурада, жүк астында резервуардың апатты бұзылуына әкелуі мүмкін.

Бұл мақаланы Ресей мен ТМД елдеріндегі ондаған өндірістік желілерде жеке тексеру жүргізген инженер-технологтар жазған. Біз теорияны оқулықтардан қайталамаймыз, бірақ тұтынушылар мен өндірушілер тап болатын нақты мәселелерге назар аударамыз: жоғары сапалы тігісті ақаулыдан қалай ажыратуға болады, қандай құрылғылар шынымен полипропиленмен жұмыс істейді және неге металға арналған стандартты әдістер бұл жерде жиі пайдасыз. Егер сіз көлемі 5 м³ немесе одан да көп резервуарды сатып алуды немесе өндіруді жоспарласаңыз, осы нюанстарды түсіну жөндеуге және тоқтап қалуға миллиондаған рубльді үнемдейді.

Процестің физикасы: неге полипропилен бақылауға ерекше көзқарасты қажет етеді

Полипропилен (PP) оны металдардан, тіпті ПВХ немесе полиэтилен сияқты басқа термопластиктерден түбегейлі ерекшелендіретін бірегей жартылай кристалдық құрылымға ие. Дәнекерлеу кезінде материалдың аморфты және кристалдық фазалары арасында күрделі өзара әрекеттесу орын алады. Егер қыздыру температурасы жеткіліксіз болса, кристалдар толығымен ерімейді және молекулалардың диффузиясынсыз беттер бір-біріне жай ғана басылған кезде «суық дәнекерлеу» әсері пайда болады. Көрнекі түрде мұндай тігіс біркелкі және тегіс көрінуі мүмкін, бірақ оның созылу күші негізгі материалдың беріктігінің 30% -нан аз. Бұл біліктілігі жоқ инспекторлар үшін үлкен тұзақ.

Тағы бір ерекшелігі - жылу кеңеюінің жоғары коэффициенті және PP төмен жылу өткізгіштігі. Бұл экструдермен дәнекерлеу кезінде жылу әсер ететін аймақ (HAZ) өте кең және біркелкі болуы мүмкін екеніне әкеледі. Бұл аймақтың ішінде уақыт өте келе жүктеме астында жарықтардың пайда болуына әкелетін ішкі кернеулер пайда болуы мүмкін. Болат үшін жасалған стандартты бұзбайтын сынақ әдістері пластмассадағы ультрадыбыстың жоғары әлсіреуіне және енетін сұйықтықтар үшін полипропиленнің беткі энергиясының төмен болуына байланысты жиі жалған оң нәтижелер береді.

Біздің зертханамызда температуралық режимді бұза отырып дәнекерленген тігіс үлгілеріне бірқатар сынақтар жүргіздік. Нәтижелер дәнекерлеу аймағындағы аққыштық шегі номиналды 25 МПа-дан 8-10 МПа-ға дейін төмендегенін көрсетті, ал аумақтың тек 5% балқымасыз. Бұл суды ұстауға арналған резервуар ауыр химиялық заттармен толтырылған кезде немесе қоршаған орта температурасы өзгергенде жарылуы мүмкін дегенді білдіреді. Сондықтан, PP пластикалық резервуарлардың дәнекерленген тігістерінің ақауларын анықтау қалдық принципі бойынша емес, осы нақты материалдың нақты физикалық және механикалық қасиеттерін ескере отырып жүргізілуі керек.

Бұзбайтын тексеру әдістері: визуалды тексеруден ультрадыбыстық зерттеуге дейін

Тексеру әдісін таңдау қабырғаның қалыңдығына, дәнекерленген қосылыс түріне және тексеру аймағының қолжетімділігіне байланысты. Полипропиленнен жасалған үлкен контейнерлерді өндірудің өнеркәсіптік тәжірибесінде көп деңгейлі тексеру жүйесі қолданылады. Негізгі әдістерді, олардың тиімділігі мен шектеулерін қарастырайық.

Көрнекі тексеру (ВТ): бірінші және ең маңызды кедергі

Көрнекі тексеру барлық дәнекерленген жіктердің ұзындығының 100% үшін міндетті қадам болып табылады. Дегенмен, көптеген адамдар тігіске қарау жеткілікті деп қателеседі. Кәсіби VT өлшеу құралын және жақсы жарықтандыруды (кем дегенде 500 люкс) пайдалануды талап етеді. Инспектор тігістің геометриясын тексеруі керек: арматураның биіктігін, енін, астыңғы кесінділердің және тесіктердің болуын. Экструзиялық дәнекерлеу үшін маңызды параметр - парақтың екі жағында да көрінуі керек біріктіру аймағының ені.

Біздің клиенттеріміздің бірі резервуарлар партиясын визуалды тексеруден кейін өндірушінің сапаны бақылау бөлімі қабылдаған жағдайға тап болды, бірақ екі ай жұмыс істегеннен кейін жарықтар пайда болды. Қайта тексеру кезінде дәнекерлеуші толтырғыш штанга үшін тым жоғары беру жылдамдығын пайдаланғаны белгілі болды, нәтижесінде материал қызып үлгермеді. Сыртынан тігіс ұқыпты көрінгенімен, ішінде көптеген қуыстар бар. Енді біз көзбен шолу кезінде тігістің енін әрбір 300 мм ұзындықта штангенциркульмен өлшеуді талап етеміз.

• Не іздеу керек:Енудің болмауы, кеуектер, жарықтар, астыңғы кесулер, тігістің ені біркелкі емес, материалдың түссізденуі (қызып кетудің белгісі).
• Құралдар:5-10х үлкейтетін ұлғайтқыш шыны, штангенциркуль, тігіс арматурасының биіктігін өлшеуге арналған шаблондар, салқын шамы бар фонарь.
• Неке критерийі:Кез келген ашық саңылаулардың болуы, кесу тереңдігі қабырға қалыңдығының 10%-дан астамы, тігіс енінің технологиялық картадан ауытқуы ±2 мм-ден астам.

Пенетранттық сынау (PT): беттік ақауларды анықтау

Полипропиленнің төмен беттік энергиясы бар, бұл металда қолданылатын дәстүрлі енушілермен сулануды қиындатады. ПП пластикалық резервуарлардың дәнекерленген тігістерінің ақауларын тиімді анықтау үшін полимерлер үшін арнайы әзірленген сулану қабілеті жоғары арнайы енетін сұйықтықтарды пайдалану қажет. Әдіс пенетрантты қолданудан, ақауларға өтуді күтуден, артық заттарды жоюдан және әзірлеушіні қолданудан тұрады.

Бұл әдіс көзге көрінбейтін жарықтар мен ашық тесіктер арқылы тамаша ашады. Дегенмен, оның елеулі шектеуі бар: ол дәнекерленген жіктің түбірінде балқыма немесе материал ішіндегі қабаттасу сияқты жабық ішкі ақаулар үшін жұмыс істемейді. Сонымен қатар, резервуар тамақ немесе фармацевтика өнеркәсібіне арналған болса, химиялық қалдықтар сақталатын ортаның тазалығына әсер етуі мүмкін. Мұндай жағдайларда бақылау аймағын мұқият бейтараптандыру және шаю қажет.

Бұл әдісті тек кернеу концентрациясы максималды болатын түбі, құбырлары және араластырғыштардың айналасындағы учаскелер сияқты маңызды құрамдас бөліктерге ғана қолдануды ұсынамыз. Корпустардың ұзын тік тігістері үшін уақыт пен материалдардың жоғары құнына байланысты ПТ пайдалану экономикалық мақсатқа сай емес.

Ультрадыбыстық сынақ (UT): материалдың ішіне қарау

Бұл ең қиын, бірақ сонымен бірге ең ақпаратты әдіс. Полипропиленді ультрадыбыстық сынаудың негізгі мәселесі - жоғары сигналдың әлсіреуі және ультрадыбыстың таралу жылдамдығының төмендігі (шамамен 2300-2400 м/с, бұл болаттан 2,5 есе аз). Металлға бапталған стандартты дефектоскоптар ақаулардың дұрыс емес тереңдігін көрсетеді. Полипропиленнің бірдей маркасынан және негізгі материалмен бірдей қалыңдығынан жасалған эталондық үлгілерді (CO) пайдалану арқылы құрылғыны арнайы калибрлеу қажет.

Кристаллит шекараларында сигналдың шашырауын азайту үшін негізінен бойлық толқындар және төмен жиіліктер (0,5-2,5 МГц) қолданылады. Сканерлеу тігістің бүйірінен де, қол жетімділік болса, қарама-қарсы жағынан да жүзеге асырылады. Тәжірибелі оператор жаңғырық сигналын шынайы ақаудан (жарық, қуыс) және материалдың құрылымдық біртексіздігінен сигналды ажырата алады.

Ультрадыбыстық тестілеу үшін жоғары білікті оператор қажет екенін ескеру маңызды. Жарықтың сигналы анық және жарқын болатын металдан айырмашылығы, пластикте сурет «шулы» болуы мүмкін. Біз біліктілігі жоқ мамандар сапалы тігістерден бас тартқан, құрылымдық шуды ақаулар деп қателесіп, қажетсіз кесу мен жөндеуге әкелген жағдайларды кездестірдік. Сондықтан бұл жұмысты тек ISO 9712 немесе SDA-NG стандарттарына сәйкес II немесе III деңгейдегі сертификатталған мамандарға сенуге болады.

Дәнекерлеудің типтік ақаулары және олардың жұмысқа әсері

Ақаулардың табиғатын түсіну оларды табуға ғана емес, болашақта олардың пайда болуының алдын алуға көмектеседі. Төмендегі кестеде PP резервуарларын өндіру кезінде кездесетін ақаулардың ең көп таралған түрлері және олардың салдары көрсетілген.

Тотығуға ерекше назар аудару керек. Полипропилен ультракүлгін сәулеленуге және оттегінің қатысуымен жоғары температураға сезімтал. Егер дәнекерлеу тиісті қорғаныссыз немесе шамадан тыс температурада жүргізілсе, дәнекерлеудің беті түсі өзгереді. Мұндай тігіс әлсіреу аймағына айналады, онда агрессивті реагенттермен байланыста материалдың жойылуы басталады. Біздің тәжірибемізде натрий гипохлоритін сақтайтын резервуар алты айдан кейін тотыққан тігіс сызығының бойымен ағып кете бастаған жағдай болды, бірақ басқа жерлерде қабырға қалыңдығы өзгеріссіз қалды.

Стандарттар мен нормативтік база: қабылдау кезінде неге сүйену керек

Пластикалық резервуарларды дәнекерлеуге арналған бірыңғай жаһандық стандарт болмағандықтан, инженерлер әртүрлі құжаттардың талаптарын біріктіруге мәжбүр. Бұл стандарттарды білу техникалық шарттарды және қабылдау актісін сауатты дайындау үшін қажет.

Негізгі халықаралық құжат болып табыладыDVS 2203(Германия). DVS стандарттар сериясы (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren) термопластиктерді дәнекерлеу саласындағы «алтын стандарт» болып саналады. Атап айтқанда, DVS 2203-1 дәнекерленген қосылыстардың созылу және иілу сынақтарын реттейді, ал DVS 2203-4 бұзылмайтын бақылау әдістерін сипаттайды. Бұл неміс стандарты болса да, оның талаптарын әлемдегі ең маңызды жабдық өндірушілері мойындайды.

Ресейде және ЕАЭО елдерінде олар жиі назар аударадыГОСТ Р 57907-2017«Полимерлі материалдардан жасалған конструкциялар. Дәнекерленген қосылыстар. Ақауларды жіктеу және белгілеу." Бұл құжат халықаралық стандарттармен үйлестірілген және ақауларға нақты анықтамалар береді. Ережелер де қолданылады.SP 40-101-96сыйымдылығы бар жабдыққа экстраполяцияланатын термопластикадан жасалған құбырларды жобалау және орнату туралы.

Қысыммен немесе қауіпті заттармен жұмыс істейтін маңызды нысандар үшін тұтынушылар принциптерді сақтауды талап етедіISO 9001дәнекерлеу процестерін бақылау тұрғысынан. Бұл нәтиженің (ақаулардың жоқтығы) ғана емес, процестің қадағалануының маңызды екенін білдіреді: кім пісірді, қандай аппаратпен, қандай параметрлермен, оны кім басқарды. Дәнекерлеу журналдарының және NDT хаттамаларының болуы қауіпсіздік аудитінен өтудің міндетті шарты болып табылады.

Резервуарды өндіруге келісім-шарт жасасу кезінде қабылдау үшін қандай стандарт қолданылатынын көрсетіңіз. «Жалпы талаптарға сәйкес сапа» деген сөз тіркесі қабылданбайды, өйткені ол манипуляцияға жол ашады. Стандарттың нақты тармағын сұраңыз, мысалы: «Дәнекерленген жіктерді тексеру DVS 2203-4, B деңгейін қабылдау талаптарына сәйкес жүргізілуі керек».

Объектіде бақылауды ұйымдастыру бойынша практикалық ұсыныстар

Теория маңызды, бірақ шынайы өмір өз түзетулерін жасайды. Сенімді нәтижеге қол жеткізу және үзілмеу үшін PP пластикалық резервуарлардың дәнекерленген жіктерінің ақауларын анықтау процесін қалай ұйымдастыруға болады?

1. Бетті дайындау.Бақылаудың кез келген түрін бастамас бұрын (дәнекерлеу процесі кезіндегі бастапқы визуалды бақылаудан басқа) тігістің беті кірден, майлардан және технологиялық майлау материалдарынан тазартылуы керек. Ісінуді немесе кернеулі крекингті тудыруы мүмкін полипропилен үшін агрессивті еріткіштерді пайдаланбаңыз. Жұмсақ жуғыш заттар мен суды пайдаланыңыз. Бетінің кедір-бұдырлығы ультрадыбыстық сынау кезінде түрлендіргіштің жанасуына да әсер етеді - қажет болған жағдайда сканерлеу аймағын абразивті губкамен аздап тазалауға болады.
2. Бақылау үлгілерін таңдау (купондар).Бұл дәнекерлеушінің біліктілігін және жабдықты баптауын тексерудің ең сенімді жолы. Өндіріс сатысында (немесе монтаждау кезінде, егер материалдың мөлшері рұқсат етілсе) негізгі резервуармен бірдей жағдайларда басқару қосылыстарын дәнекерлеу қажет. Содан кейін бұл үлгілер деструктивті сынақтан өтеді (созылу, иілу, макроою). Егер үлгі тігіс бойымен емес, негізгі материалдың бойымен үзілсе, технология дұрыс өңделген. Біз мұндай сынақтарды шикізаттың әрбір жаңа партиясы үшін немесе дәнекерлеу бригадасын ауыстырған кезде жүргізуді талап етеміз.
3. Құжаттама.Әрбір тексерілген тігістің паспорты немесе бақылау картасы болуы керек. Резервуар диаграммасында барлық буындар нөмірленеді және оның жанында нәтиже көрсетіледі: «Қабылданды», «Жөндеу қажет», «Секцияны ауыстыру». Анықталған ақауларды фотосуретке түсіру қажет. Бұл екі тарапты да қорғайды: тапсырыс берушіні ақаулы өнімді алудан, мердігерді болашақта резервуар іске қосылған кезде және тігістерге қол жеткізу қиын болған кезде негізсіз талаптардан қорғайды.
4. Ақауларды жөндеу.Егер ақауларды анықтау ақауды анықтаса, жөндеу технологиясы қатаң түрде реттелуі керек. Сіз тек жоғарыдан тесікті «жаба алмайсыз». Ақаулы жерді толығымен фрезерлеу немесе дыбыстық материалды кесу, жиектерді дайындау (фасқалау), содан кейін ғана қайта дәнекерлеу керек. Жөндеу алаңы қайталанатын 100% тексеруге жатады. Бір нүктеде полипропиленнің қайталанатын қызып кетуі оның қасиеттерін нашарлататынын есте ұстаған жөн, сондықтан бір аймақтағы жөндеу жұмыстары әдетте екіге дейін шектеледі.
5. Адам факторы.NDT мамандарын аямаңыз. Ультрадыбыстық ақау детекторының операторы арнайы пластикпен жұмыс істеу тәжірибесі болуы керек. Үлкен диаметрлі болат құбырларды дәнекерлеуді тексеруге арналған сертификат қалыңдығы 20 мм полипропилен парақтарымен жұмыс істеу құзыретіне кепілдік бермейді. Бұрынғы жұмыс есептерінің мысалдарын сұраңыз немесе жасанды ақаулары бар арнайы дайындалған үлгіде сынақ сынағы өткізіңіз.

Сенімділікке кешенді көзқарас: Вуси Кайшенг ЖШҚ тәжірибесі

Бұл мақала полипропилен ыдыстарын тексеруге бағытталғанымен, сапаны қамтамасыз ету принциптері бүкіл химия және энергетика салаларында әмбебап болып табылады. Бұл тәсілдің жарқын мысалы компания болып табыладыWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equipment Co.,Ltd«Жоғары технологиялық жылу тасымалдағыш және мұнай-химия жабдықтарын жобалау мен өндіруге маманданған компания материалдар мен процестерді қатаң бақылау түпкілікті өнімнің сенімділігін қалай қамтамасыз ететінін көрсетеді.

Wuxi Kaisheng портфолиосына титан құбырлы жылу алмастырғыштар, ASME жоғары қысымды қондырғылар, 316 баспайтын болаттан жасалған гофрленген түтік байламдары, C46400 теңіз жезі, мыс-никель қорытпалары және N06625 никель қорытпалары кіреді. Өндіріс көміртекті болаттан экзотикалық титан мен никель қорытпаларына дейінгі материалдардың кең ауқымын қамтиды, олар дәнекерлеу физикасын терең түсінуді және полипропилен үшін жоғарыда сипатталғанға ұқсас сапаны бақылауды қажет етеді. Компанияның PED және ASME сертификаттары бар өнімдері ерекше коррозияға төзімділігіне және жоғары қысым мен температураның экстремалды жағдайында жұмыс істеу қабілетіне байланысты мұнай өңдеу, теңіз суын тұщыту және кеме жасауда кеңінен қолданылады.

Wuxi Kaisheng сияқты өндірушілердің тәжірибесі, бұл пластикалық парақтарды дәнекерлеу немесе C70600 қорытпасынан күрделі түтік парақтарын құрастыру болсын, жабдықтың ұзақ қызмет етуінің кілті әр кезеңді егжей-тегжейлі бақылауда - материалды таңдаудан бастап ақауларды түпкілікті анықтауға дейін екенін растайды. Олардың дүние жүзіндегі тұтынушыларға бейімделген шешімдер мен сенімді жабдықты ұсыну тәжірибесі инженерлік мәдениет апаттардың алдын алу және қауіпсіз өндірістік процестерді қамтамасыз ету стандартын белгілейді.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Қымбат жабдықсыз тігістің сапасын тексеруге бола ма?

Аспаптық бақылауды толығымен жоққа шығаруға болмайды, бірақ алдын ала бағалау үшін қарапайым әдістерді қолдануға болады. Мысалы, тігіс аймағындағы доғал затпен (өткір емес!) «тесудің» бар-жоғын тексеру, енудің айқын болмауын анықтауы мүмкін. Сондай-ақ жұқа қабырғалы ыдыстарды керосинді сынау әдісі бар: тігіс бір жағынан бормен, ал екінші жағынан керосинмен жабылған; дақтардың пайда болуы тесік ақауларын көрсетеді. Дегенмен, бұл әдістер шикі және кепілдік бермейді. Көлемі 5 м³-ден асатын цистерналар немесе қауіпті заттармен жұмыс істейтін резервуарлар үшін кәсіби ақауларды анықтау құралдарын қолдану міндетті болып табылады.

Жұмыс кезінде ақауларды анықтауды қанша рет қайталау керек?

Ережелер жұмыс жағдайларына байланысты. Бөлме температурасында бейтарап ортасы (су) бар резервуарлар үшін жылына бір рет визуалды тексеру жеткілікті. Агрессивті химиялық заттар сақталса немесе температура +40°С-тан асса, 3-5 жыл сайын негізгі аймақтарды (түбі, құбырлар, филе дәнекерлеулері) аспаптық бақылауды (ультрадыбыстық немесе капиллярлық) жүргізу ұсынылады. Кез келген жөндеуден, су балғасынан немесе сейсмикалық әсерлерден кейін жоспардан тыс бақылау қажет.

Полипропиленнің түсі ақауларды анықтау сапасына әсер ете ме?

Иә, бұл әсіресе көрнекі және капиллярлық әдістерде. Қара немесе қою сұр полипропиленде қызып кету салдарынан кішкентай жарықтар мен түссізденуді байқау қиынырақ. Бұл жағдайда капиллярларды басқару үшін неғұрлым күшті жарықтандыру және контрастты әзірлеушілерді (ашық қызыл немесе флуоресцентті) пайдалану қажет. Табиғи ақ PP көзбен тексеру оңай, бірақ ультракүлгін сәулеленуге сезімтал, сондықтан көшеде орналастырылған кезде қорғауды қажет етеді.

Қорытынды: Қауіпсіздік сапалы тігістен басталады

PP пластикалық резервуарлардың дәнекерленген тігістерінің ақауларын анықтау бюрократиялық процедура емес, сіздің өндірісіңіздің қауіпсіздігіне нақты инвестиция болып табылады. Жоғары сапалы бұзбайтын сынақты жүргізу құны резервуардың жалпы құнының пайызының бір бөлігін құрайды, бірақ ақауды жоғалтудың салдары миллиондаған шығындар мен экологиялық айыппұлдарды құрауы мүмкін. Полипропилен - тамаша материал, бірақ онымен жұмыс істеуді білетін және нәтижені бақылайтын адамдар ғана қателерді кешіреді.

Пластикалық дәнекерлеудің «жеңілдігі» елесін алдауға жол бермеңіз. Процестің көрінетін жеңілдігі технологияны қатаң сақтауды талап ететін күрделі физикалық және химиялық өзгерістерді жасырады. Жабдықтаушылардан сынақ есептерін талап етіңіз, маңызды компоненттерді қабылдау үшін тәуелсіз сарапшыларды тартыңыз және есте сақтаңыз: ең жақсы жөндеу - бұл өндіріс сатысында сапаны бақылауға байланысты қажет болмаған жөндеу.

Егер сіз өзіңіздің резервуарларыңыздың дәнекерленген қосылыстарының сапасына күмәндансаңыз немесе жаңа жобаны жоспарлап жатсаңыз және жиі кездесетін қателіктерден аулақ болғыңыз келсе, біздің мамандар аудит пен кеңес өткізуге дайын. Бізде полимерлерді ультрадыбыстық және капиллярлық сынауға арналған жабдықтардың жеке паркі және ең күрделі мәселелерді шешу тәжірибесі бар.

Бүгін бізге хабарласыңызжобаңыздың егжей-тегжейлерін талқылау және сапаны бақылау бойынша жеке ұсынысты алу.