Testmethoden voor naadloze buizen van roestvrij staal: NDT & QA-gids

Veelgebruikte testpakketten in één oogopslag

De meeste bestellingen van naadloze roestvrijstalen buizen gebruiken een “basispakket” plus add-ons voor kritieke toepassingen. De onderstaande tabel vat de methoden samen en wat ze controleren.

Praktische afhaalmaaltijden: Als u een robuuste, breed geaccepteerde basislijn nodig heeft, specificeer dan visuele dimensionale inspectie, MTR-chemie, mechanische tests en UT of ET (per standaard), plus hydrostatische/lektesten waarbij drukintegriteit van belang is.

Visuele en dimensionale inspectie

Visuele en dimensionale inspectie 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:

• Buitendiameter (OD), binnendiameter (ID) of wanddikte, ovaliteit en rechtheid versus de aankoopspecificatie.
• Controles van de eindconditie (vierkante snede, afschuiningsgeometrie, braamverwijdering) om spanningsverhogers en lasdefecten te voorkomen.
• Oppervlakte-integriteit (diepe krassen, overlappingen, vouwen, naden, deuken, hanteringsschade). Zelfs ondiepe defecten kunnen spleetcorrosie-initiatiepunten worden bij gebruik van chloriden.

Voor constructieve aankooptaal definieert u de meetmethode en acceptatiebasis (bijvoorbeeld: “100% verificatie van de buitendiameter en wanddikte met behulp van een gekalibreerde ultrasone diktemeter; wijs elke lokale wandmeting af die lager is dan de minimaal bestelde wand”).

Materiaalverificatie: PMI en chemische analyse

Het verwisselen van kwaliteit is een van de duurste fouten op het gebied van roestvast staal, omdat de buis er goed uit kan zien, maar metallurgisch fout kan zijn. Twee complementaire methoden worden vaak gebruikt:

PMI (positieve materiaalidentificatie)

PMI is een snelle verificatiemethode voor legeringen op het product. Draagbare XRF wordt veel gebruikt om belangrijke legeringselementen zoals Cr, Ni en Mo te bevestigen; OES wordt gebruikt wanneer een hogere gevoeligheid nodig is (bijvoorbeeld voor een betere controle van lichtere elementen). Bij inkoop en kwaliteitscontrole wordt PMI vaak toegepast als warmte-voor-warmtebemonstering 100% verificatie op stukniveau voor kritische dienstverlening.

• Voorbeeld: het onderscheid tussen 304 en 316 wordt doorgaans bepaald door Mo-inhoud; een PMI-programma gericht op de aanwezigheid van Mo vermindert het risico op fouten in chlorideputjes in maritieme of chemische omgevingen.
• De beste praktijk is om PMI-resultaten te koppelen aan hittecijfers en de traceerbaarheid te behouden van onbewerkte pijp tot afgesneden lengtes/spoelen.

Chemische analyse via Mill Test Report (MTR)

Naleving van de chemische samenstelling wordt normaal gesproken aangetoond via een MTR die de warmtechemie aantoont in overeenstemming met de productstandaard. Dit is niet alleen een “papieren controle”: het stimuleert het corrosiegedrag, de lasbaarheid en de prestaties bij hoge temperaturen. Een robuust ontvangstproces stemt de MTR-warmtenummers af op de markeringen op elke leiding en op eventuele uitgevoerde PMI-bemonsteringen.

Mechanische tests: trek-, hardheids- en vervormingstests

Mechanische tests bevestigen dat de roestvrijstalen naadloze buis correct is verwerkt (vormwarmtebehandeling) en belasting zal dragen zonder broos gedrag of overmatige vervorming. Veel voorkomende methoden zijn onder meer:

Trekproeven

Trekproeven verifiëren de vloeigrens, treksterkte en rek. Deze resultaten helpen bij het bevestigen van de conditie en consistentie van de warmtebehandeling over een hitte/partij. Concentreer u bij het beoordelen van de resultaten op trends: “nauwelijks passerende” waarden over meerdere batches kunnen duiden op procesafwijking, zelfs als elke batch technisch gezien aan de minimumvereisten voldoet.

Hardheid testen

Hardheid is een snelle maatstaf voor sterkte en warmtebehandelingsomstandigheden. Het is vooral handig om onbedoeld koud werk of onjuiste oplossingsgloeien te detecteren. Voorbeeld: Een ongewoon hoge hardheid bij austenitisch roestvast staal kan correleren met een verminderde ductiliteit en een hoger risico op scheuren tijdens buig- of uitzettingsbewerkingen.

Afvlakkings-, affakkel- en buigtests (zoals gespecificeerd)

Deze vervormingstests bieden een praktische bevestiging dat de buis vervormings- en installatiespanningen kan verdragen zonder te splijten. Ze worden vaak gespecificeerd voor kleinere diameters of wanneer de fabricage gepaard gaat met agressief buigen, uitzetten of smeden.

Niet-destructief onderzoek (NDT) voor het opsporen van defecten

NDT is de kern van de “deugdelijkheid”-verificatie voor roestvrijstalen naadloze buizen, omdat het over 100% van de lengte kan worden toegepast zonder het product te vernietigen. De meest voorkomende opties zijn UT, wervelstroom, radiografie en oppervlaktemethoden (PT/MT indien van toepassing).

Ultrasoon onderzoek (UT)

De UT gebruikt hoogfrequente geluidsgolven om interne discontinuïteiten en bepaalde geometriegerelateerde problemen te identificeren. Het wordt veel gebruikt voor naadloze buizen omdat het kan worden geautomatiseerd voor inspectie over de volledige lengte en herhaalbare acceptatiecriteria biedt (vergelijkingen van signaalamplitude/reflector). UT is vooral effectief voor dikkere muren waar de wervelstroompenetratie beperkt is.

• Tip specificeren: geef aan of u 100% lichaamsinspectie nodig heeft, de verwachtingen voor de dekking in de eindzone en hoe de indicaties zullen worden afgehandeld (reparatie, uitsnijden, afkeuren).

Wervelstroomtesten (ET)

Wervelstroomtesten zijn snel en zeer effectief voor het vinden van defecten aan het oppervlak en dichtbij het oppervlak (vooral strakke longitudinale defecten) in geleidende roestvrijstalen materialen. Het wordt veelvuldig gebruikt als 100% screeningsmethode op productielijnen.

Praktische opmerking: ET-prestaties zijn sterk afhankelijk van kalibratiestandaarden, sondeopstelling en lift-off-controle. Vereist gedocumenteerde kalibratie- en gevoeligheidscontroles op gedefinieerde intervallen tijdens de run.

Radiografische testen (RT)

RT biedt een op afbeeldingen gebaseerde registratie van volumetrische defecten. Hoewel duurder en langzamer dan UT/ET, kan RT waardevol zijn wanneer een permanent inspectierapport contractueel vereist is of wanneer geselecteerde spoelen/lengtes een bevestigende inspectie nodig hebben voor service met hoge gevolgen.

Vloeistofpenetranttesten (PT) en magnetische deeltjestesten (MT)

PT wordt vaak gebruikt om open-tot-oppervlak scheuren en porositeitsindicaties op roestvrije oppervlakken te vinden (bijvoorbeeld aan pijpuiteinden na het snijden, of op gebieden die gemengd zijn na een kleine conditionering). MT is alleen toepasbaar op voldoende ferromagnetische roestvaste kwaliteiten (veel austenitische kwaliteiten zijn niet geschikt), dus PT is de meer universele oppervlaktescheurmethode voor naadloze roestvaststalen buizen.

Hydrostatisch en pneumatisch lekonderzoek

Lek-/druktests bevestigen het vermogen van de leiding om druk vast te houden zonder lekkage of breuk. Er worden gewoonlijk twee benaderingen gespecificeerd:

• Hydrostatisch testen: gebruikt water; over het algemeen de voorkeur vanwege de lagere opgeslagen energie en het verbeterde veiligheidsprofiel.
• Pneumatisch testen: gebruikt lucht of inert gas; gebruikt wanneer water moet worden vermeden, maar strengere veiligheidscontroles vereist vanwege de hogere opgeslagen energie.

Een constructieve specificatie omvat de doeltestdruk (vaak uitgedrukt als een veelvoud van de toegestane/ontwerpdruk of gekoppeld aan een normvereiste), minimale houdtijd, acceptatiecriteria (geen zichtbare lekkage) en vereisten voor drogen/reinheid na de test - belangrijk voor roestvast staal, waar achtergebleven chloriden corrosie tijdens gebruik kunnen veroorzaken.

Corrosie- en microstructuurgerelateerde tests voor roestvast servicerisico

Voor veel roestvaste toepassingen is ‘ontmoeten aan sterkte’ niet genoeg; de voornaamste faalwijze kan corrosie zijn. Wanneer de serviceomstandigheden dit rechtvaardigen, voegen kopers gewoonlijk een of meer van de volgende zaken toe:

Intergranulaire corrosie (IGC) / sensibiliseringstesten

IGC-testen worden gebruikt om de gevoeligheid voor intergranulaire aantasting te evalueren, vooral na thermische blootstelling die bepaalde soorten roestvrij staal gevoelig kan maken. Dit is het meest relevant wanneer de leidingen te maken krijgen met hoge temperaturen of wanneer de warmte-inbreng van de fabricage de corrosieweerstand kan beïnvloeden.

Ferriet-, korrelgrootte- of metallografische controles (zoals gespecificeerd)

Microstructuurcontroles kunnen worden gespecificeerd voor gespecialiseerde taken (bijvoorbeeld waarbij scheurweerstand of stabiliteit bij hoge temperaturen van het grootste belang zijn). Deze vereisten moeten duidelijk gekoppeld zijn aan een acceptatiestandaard en een bemonsteringsplan om dubbelzinnige resultaten te voorkomen.

Hoe u de juiste testmethoden kiest op basis van servicekriticiteit

Het selecteren van tests is het meest effectief als het wordt afgestemd op geloofwaardige faalwijzen. De volgende groeperingen worden vaak gebruikt bij inkoop en QA-planning:

Algemene industriële dienst

• Visuele dimensionale inspectie, MTR-chemie, mechanische basistests.
• ET of UT volgens toepasselijke productstandaard en maalpraktijk.

Druksystemen en hoge gevolgen van falen

• Voeg toe: hydrostatische (of gespecificeerde lektest), 100% UT (of verbeterd NDT-pakket) en uitgebreide traceerbaarheidscontroles.
• Overweeg bevestigende RT op geselecteerde partijen/spoelen wanneer een beeldopname vereist is.

Corrosie-gedreven omgevingen (chloriden, agressieve chemicaliën, verhoogde temperaturen)

• Voeg toe: PMI op stukniveau, controles op reinheid en corrosiegerelateerde testen (zoals IGC/sensibilisatie) waar gerechtvaardigd.
• Vereist een positieve koppeling tussen leidingmarkering, warmtenummer, MTR en eventuele PMI-records om klassevervanging te voorkomen.

Ontvangst van een inspectiechecklist die u direct kunt toepassen

Als u naadloze roestvrijstalen buizen bij ontvangst inspecteert, gebruik dan een herhaalbare workflow, zodat defecten en lacunes in de documentatie er niet doorheen glippen. De volgende checklist is bewust praktisch:

1. Controleer de markeringen (kwaliteit, maat, schema/muur, hittenummer) aan de hand van de inkooporder en de paklijst.
2. Controleer de MTR's: bevestig dat de chemie en mechanische eigenschappen overeenkomen met de gespecificeerde standaard en ontvangen hittecijfers.
3. Voer maatcontroles uit: OD en wanddikte op meerdere locaties; elk document documenteren lokale lage muur bevindingen.
4. Voer visuele inspectie uit onder voldoende verlichting: concentreer u op de uiteinden, hanteringspunten en alle gebieden met oppervlakteconditionering.
5. Pas PMI-bemonstering toe (of 100% PMI indien nodig) en registreer de resultaten met traceerbaarheid tot elk stuk.
6. Bevestig dat de NDT- en druk-/lektestdocumentatie overeenkomt met de vereiste reikwijdte (100% versus bemonstering, methode, acceptatiestandaard).

Operationeel voordeel: Met deze reeks worden de kostbaarste problemen vroegtijdig aangepakt – verwisselingen van kwaliteit, non-conformiteit met de wanddikte en niet-gedocumenteerde NDT – voordat de buis wordt doorgesneden, gelast of geïnstalleerd.

Conclusie: de meest gebruikte testmethoden

Naadloze buizen van roestvrij staal worden meestal getest met behulp van visuele en dimensionale inspectie, op MTR gebaseerde chemische verificatie, PMI (vaak als extra controle), mechanische tests (trek-/hardheids- en vervormingstests zoals gespecificeerd), NDT zoals UT en/of wervelstroom (met RT/PT indien nodig) en hydrostatische of pneumatische lektests voor drukintegriteit.

Om deze methoden effectief te maken, definieert u de reikwijdte van de inspectie (100% vs. steekproeven), de acceptatiebasis, de traceerbaarheidsverwachtingen en de te leveren documentatie in de inkooporder. Dat is wat ‘uitgevoerde tests’ omzet in betrouwbare risicoreductie in de dienstverlening.