งานหล่อมีตำแหน่งที่ไม่เหมือนใครในห่วงโซ่อุปทานวัสดุ ต่างจากแผ่นเหล็กรีดหรือแท่งเหล็กดึง งานหล่อไม่ได้ถูกตัดจากสต็อกทั่วไป — แต่เป็นชิ้นงานผลิตเดี่ยวที่มีรูปทรงใกล้เคียงสำเร็จรูป (near-net-shape) ซึ่งโดยทั่วไปหล่อจากเตาหลอมเฉพาะและอบชุบทางความร้อนเป็นล็อตเฉพาะ งานหล่อทุกชิ้นในคำสั่งซื้อมีเส้นทางการสอบย้อนกลับโดยตรงไปยังเหตุการณ์การหล่อครั้งเดียว และใบรับรองที่บันทึกเหตุการณ์การหล่อนั้นคือ casting MTC
ความซับซ้อนของการรับรองงานหล่อเกิดขึ้นจากความเป็นเอกลักษณ์นี้เอง ตัวเรือนวาล์วประตูขนาด 200mm ไม่สามารถใช้แทนกันได้กับตัวเรือนวาล์วขนาด 200mm อีกชิ้นจากเตาหลอมอื่น องค์ประกอบทางเคมี วิธีการหล่อ (หล่อทราย หล่อขี้ผึ้งหาย หล่อเหวี่ยง) การอบชุบทางความร้อน ผลการทดสอบ NDE และข้อมูลการทดสอบแรงดัน ล้วนเจาะจงเฉพาะกับงานหล่อหรือล็อตงานหล่อชิ้นนั้น เมื่อองค์ประกอบใดเหล่านี้ขาดหาย ไม่มีการบันทึก หรืออยู่นอกข้อกำหนด งานหล่อนั้นไม่สามารถได้รับการยอมรับสำหรับงานรับแรงดันภายใต้ ASME B16.34, EN 12516 หรือ API 6D ได้ — ไม่ว่าจะดูดีเพียงใดในทางสายตาก็ตาม
การเข้าใจว่าอะไรต้องปรากฏบน casting MTC และตัวกระตุ้นการปฏิเสธที่พบบ่อยที่สุดคืออะไร เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทีมคุณภาพใดก็ตามที่จัดหางานหล่อสำหรับการใช้งานรับแรงดัน
มาตรฐานที่กำกับการรับรองงานหล่อ
ASTM A703 / A703M — งานหล่อเหล็กสำหรับชิ้นส่วนรับแรงดัน
ASTM A703 เป็นมาตรฐานข้อกำหนดทั่วไปสำหรับงานหล่อเหล็ก ในลักษณะเดียวกับที่ A788 กำกับดูแลงานตีขึ้นรูป มาตรฐานนี้ใช้กับข้อกำหนดงานหล่อเหล็ก ASTM ทั้งหมดสำหรับชิ้นส่วนรับแรงดัน รวมถึงเกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย A216 (เหล็กกล้าคาร์บอน) A217 (เหล็กกล้าผสมและสเตนเลสมาร์เทนซิติก) A351 (สเตนเลสออสเตนนิติก) A352 (การใช้งานอุณหภูมิต่ำ) และ A995 (สเตนเลสดูเพล็กซ์)
ASTM A703 กำหนดให้ MTC ต้องรวมถึง: การวิเคราะห์เตาหลอม; ผลการทดสอบเชิงกลพร้อมการระบุคูปองทดสอบ; ผลการทดสอบความแข็ง; สภาวะและอุณหภูมิการอบชุบทางความร้อน; ผลการทดสอบ NDE ตามวิธีและเกณฑ์การยอมรับที่กำหนด; ผลการทดสอบแรงดันหากจำเป็น; และการระบุเครื่องหมายที่เชื่อมโยงงานหล่อกับใบรับรอง มาตรฐานนี้ยังกำหนดให้คูปองทดสอบต้องหล่อจากเตาหลอมเดียวกันกับงานหล่อที่เป็นตัวแทน และผ่านกระบวนการ (อบชุบทางความร้อน) พร้อมกับงานหล่อจริง — คูปองทดสอบที่ถูกอบชุบทางความร้อนแยกต่างหากถือว่าไม่ถูกต้องภายใต้ A703
EN 1559 — Founding: เงื่อนไขทางเทคนิคของการส่งมอบ
EN 1559 เป็นมาตรฐานกรอบการทำงานของยุโรปสำหรับเงื่อนไขทางเทคนิคของการส่งมอบงานหล่อ ส่วนที่ 1 ครอบคลุมข้อกำหนดทั่วไป ส่วนที่ 2 ครอบคลุมงานหล่อเหล็กโดยเฉพาะ EN 1559 ทำงานร่วมกับ EN 10204 สำหรับการระบุประเภทใบรับรอง EN 1559 ที่เทียบเท่ากับ A703 กำหนดว่า MTC ต้องมีเนื้อหาอะไรบ้าง ในขณะที่ EN 10204 กำหนดว่าใครต้องเป็นผู้ออกและลงนามรับรองร่วม
ASME B16.34 — วาล์ว: ปลายแบบหน้าแปลน เกลียว และเชื่อม
ASME B16.34 เป็นมาตรฐานหลักสำหรับวาล์วอุตสาหกรรมที่ใช้ในงานรับแรงดัน มาตรฐานนี้ระบุอัตรากำหนดความดัน-อุณหภูมิสำหรับตัวเรือนวาล์วที่ผลิตจากเกรดวัสดุเฉพาะ และกำหนดให้งานหล่อตัวเรือนวาล์วต้องผลิตตามข้อกำหนดการหล่อ ASTM เฉพาะ (SA-216, SA-217, SA-351 ฯลฯ ภายใต้ ASME Section II ที่เทียบเท่า) B16.34 ไม่ได้ระบุรูปแบบ MTC ของตนเอง แต่กำหนดให้งานหล่อทั้งหมดต้องมาจากวัสดุที่อยู่ในรายการและมีการรับรองที่ถูกต้อง
สำหรับวาล์วตามมาตรฐาน ASME Code casting MTC ต้องเป็นไปตามทั้งมาตรฐาน ASTM ที่เกี่ยวข้อง (เช่น SA-216 สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน) และข้อกำหนด EN 10204 สำหรับประเภทใบรับรอง
ข้อกำหนด Casting MTC แยกตามฟิลด์
| ฟิลด์ | มาตรฐานที่กำกับ | เนื้อหาที่จำเป็น |
|---|---|---|
| หมายเลขเตาหลอม | A703 | ตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละเตาหลอม; ต้องตรงกับเครื่องหมายบนงานหล่อ |
| หมายเลขระบุงานหล่อ | A703 / ข้อกำหนดของลูกค้า | ตัวระบุงานหล่อหรือล็อตที่ไม่ซ้ำกัน; ต้องตรงกับเครื่องหมาย |
| เกรดและข้อกำหนด | A703 | การกำหนดเกรด ASTM/ASME ที่แน่นอนและฉบับข้อกำหนด |
| กระบวนการหล่อ | ลูกค้า / EN 1559 | หล่อทราย หล่อขี้ผึ้งหาย หล่อเหวี่ยง ฯลฯ — ส่งผลต่อการเลือกวิธี NDE |
| การวิเคราะห์เตาหลอม | บังคับตาม A703 | ธาตุที่จำเป็นทั้งหมดอยู่ภายในขีดจำกัดข้อกำหนด |
| การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ | A703 / ตามคำสั่งซื้อ | หากระบุไว้; นำมาจากตัวงานหล่อ ไม่ใช่จากคูปอง |
| ความแข็งแรงจุดคราก | A703 | เท่ากับหรือสูงกว่าค่าต่ำสุดสำหรับเกรดที่ระบุ |
| ความแข็งแรงดึง | A703 | เท่ากับหรือสูงกว่าค่าต่ำสุดสำหรับเกรดที่ระบุ |
| การยืดตัว | A703 พร้อมความยาวเกจ | เท่ากับหรือสูงกว่าค่าต่ำสุด; มีการบันทึกความยาวเกจ |
| การลดพื้นที่หน้าตัด | A703 | เท่ากับหรือสูงกว่าค่าต่ำสุดหากเกรดกำหนด |
| พลังงานกระแทก Charpy และอุณหภูมิ | A703 / A352 / ข้อกำหนดคำสั่งซื้อ | ทั้งสองค่า; อุณหภูมิตรงกับข้อกำหนดการใช้งานอุณหภูมิต่ำ |
| ความแข็ง | A703 / NACE ตามที่เกี่ยวข้อง | อยู่ในช่วงที่ระบุ (HB สำหรับส่วนใหญ่ HRC สำหรับงาน sour service) |
| สภาวะการอบชุบทางความร้อน | บังคับตาม A703 | บันทึกรหัสสภาวะและอุณหภูมิการอบชุบ |
| การระบุคูปองทดสอบ | A703 | คูปองต้องมาจากเตาหลอมเดียวกันและอบชุบทางความร้อนพร้อมกับงานหล่อจริง |
| วิธี NDE และผลลัพธ์ | A703 / A903 / EN 12680 | วิธี ขอบเขตการตรวจ เกณฑ์การยอมรับ คุณสมบัติช่างเทคนิค |
| ผลการทดสอบแรงดัน | ASME B16.34 / API 6D | แรงดันทดสอบไฮโดรสแตติก ระยะเวลา และผลการยอมรับ |
| เอกสารการซ่อมด้วยการเชื่อม | A703 | หากงานหล่อถูกซ่อมด้วยการเชื่อม: กระบวนการ ขอบเขต PWHT การตรวจซ้ำ |
| ประเภท EN 10204 | ใบสั่งซื้อของลูกค้า | 3.1 หรือ 3.2 ตามที่ระบุ; ลายเซ็นถูกต้อง |
| ความสอดคล้องของเครื่องหมาย | A703 | ฟิลด์ในใบรับรองต้องสอดคล้องกับเครื่องหมายทางกายภาพบนงานหล่อ |
ปัญหาการซ่อมด้วยการเชื่อม
นี่คือองค์ประกอบการรับรองงานหล่อที่ทำให้ผู้ซื้อประหลาดใจมากที่สุด โรงหล่อมักซ่อมความไม่ต่อเนื่องของงานหล่อด้วยการเชื่อมเป็นประจำ — เป็นแนวปฏิบัติที่ได้รับการยอมรับและเป็นมาตรฐาน ASTM A703, EN 1559 และหน่วยงานกำหนดข้อกำหนดส่วนใหญ่อนุญาตให้ซ่อมงานหล่อด้วยการเชื่อมภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด แต่การซ่อมนั้นต้องได้รับการบันทึก
หากงานหล่อถูกซ่อมด้วยการเชื่อม MTC (หรือบันทึกการซ่อมด้วยการเชื่อมเสริมที่แนบมากับ MTC อย่างเป็นทางการ) ต้องบันทึก: ประเภทและตำแหน่งของข้อบกพร่องก่อนการซ่อม กระบวนการเชื่อมที่ใช้ (อ้างอิง WPS) คุณสมบัติของช่างเชื่อม การอบชุบทางความร้อนหลังการเชื่อม (PWHT) หากมีการดำเนินการ และผลการตรวจ NDE ซ้ำหลังการซ่อม
casting MTC ที่แสดงผล NDE สะอาดแต่ละเว้นข้อเท็จจริงว่างานหล่อถูกซ่อมด้วยการเชื่อมก่อนที่ผลนั้นจะได้มา ถือว่าขาดเอกสารที่จำเป็น — และในบางกรณีถือเป็นการฉ้อโกง ทีมคุณภาพที่ได้รับงานหล่อซึ่งแสดงการเจียรผิวหรือพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอผิดปกติจากกระบวนการหล่อ ควรถือว่านี่เป็นตัวกระตุ้นให้สอบถามโรงหล่อว่ามีการซ่อมด้วยการเชื่อมเกิดขึ้นหรือไม่
สำหรับงานหล่อในงาน sour service ตาม NACE MR0175 การซ่อมด้วยการเชื่อมสร้างความกังวลด้านความแข็งเพิ่มเติม: บริเวณ HAZ ของรอยเชื่อมอาจเกินขีดจำกัด 22 HRC แม้ว่างานหล่อฐานจะเป็นไปตามข้อกำหนด และการทดสอบความแข็งหลังการเชื่อมพร้อมเอกสารเป็นสิ่งบังคับ
ประเภท EN 10204 สำหรับงานหล่อ: การใช้ผิดที่พบบ่อย
การใช้ EN 10204 ผิดที่พบบ่อยที่สุดในห่วงโซ่อุปทานงานหล่อคือการยอมรับ Type 2.2 (รายงานการทดสอบแบบไม่เจาะจง) สำหรับงานหล่อที่ใช้ในงานรับแรงดัน ใบรับรอง Type 2.2 ไม่ได้ให้การสอบย้อนกลับไปยังเตาหลอมเฉพาะ — ผลการทดสอบอาจใช้กับล็อต แคมเปญ หรือกลุ่มผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่กับงานหล่อแต่ละชิ้นในการจัดส่งนั้น สำหรับงานหล่อรับแรงดันตาม ASME Code, ASME Section II และ B16.34 กำหนดให้ต้องสอบย้อนกลับไปยังเตาหลอมเฉพาะ — ซึ่งหมายความว่า EN 10204 Type 3.1 คือขั้นต่ำ
การใช้ผิดที่พบบ่อยประการที่สอง: การยอมรับเอกสารที่ระบุว่า "3.1" ซึ่งลงนามโดยตัวแทนขายหรือพนักงานฝ่ายจัดส่งเท่านั้น ไม่ใช่โดยตัวแทน QA ที่ได้รับอนุญาตของผู้ผลิตซึ่งเป็นอิสระทางองค์กรจากฝ่ายผลิต ภายใต้ EN 10204 ผู้ลงนาม 3.1 ต้องเป็น "ตัวแทนที่ได้รับอนุญาตของแผนกตรวจสอบ" ของผู้ผลิต ลายเซ็นของผู้จัดการฝ่ายจัดส่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ไม่ว่าบรรทัดลายเซ็นจะระบุว่าอย่างไรก็ตาม
ตัวเรือนวาล์วใต้ทะเล งานหล่อสำหรับนิวเคลียร์ และอุปกรณ์หมุนวิกฤตในน้ำมันและก๊าซ โดยทั่วไปต้องการ EN 10204 3.2 พร้อมการลงนามร่วมโดยบุคคลที่สาม ต้องระบุสิ่งนี้ในใบสั่งซื้อก่อนที่งานหล่อจะถูกเท — ไม่สามารถขอการลงนามร่วมโดยบุคคลที่สามย้อนหลังได้หลังจากการหล่อและการอบชุบทางความร้อนเสร็จสิ้นแล้ว โดยไม่ต้องจัดให้มีการทดสอบซ้ำแบบมีพยาน
NDE สำหรับงานหล่อ: สิ่งที่ต้องบันทึก
งานหล่อสำหรับงานรับแรงดันต้องการ NDE ที่แตกต่างโดยพื้นฐานจากการตรวจสอบผลิตภัณฑ์รีด เนื่องจากความไม่ต่อเนื่องภายในที่มีเฉพาะในกระบวนการหล่อ: รูพรุน โพรงหดตัว รอยแตกร้อน รอยพับเย็น และสิ่งเจือปนออกไซด์
การทดสอบด้วยรังสี (RT): วิธีที่พบบ่อยที่สุดสำหรับบริเวณงานหล่อวิกฤต (ปลายหน้าแปลน ผนังรับแรงดัน) ASTM E446 (งานหล่อเหล็กหนา ≤ 114mm) หรือ ASTM E186 / E280 (ส่วนที่หนากว่า) ระบุภาพถ่ายรังสีอ้างอิงที่ใช้ประเมินการยอมรับ สำหรับงานหล่อ ASME B16.34 ต้องบันทึกระดับการยอมรับที่ใช้ (1 ถึง 6 สำหรับแต่ละประเภทข้อบกพร่อง)
การทดสอบด้วยอัลตราโซนิก (UT): ASTM A609 สำหรับงานหล่อเหล็ก; EN 12680-2 สำหรับงานหล่อเหล็กในตลาดยุโรป UT จำเป็นสำหรับงานหล่อผนังหนาที่ RT ไม่สามารถให้การทะลุทะลวงที่เพียงพอ
การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก (MT): ASTM E709 สำหรับความไม่ต่อเนื่องที่ผิวและใกล้ผิวในงานหล่อเฟอร์โรแมกเนติก จำเป็นสำหรับบริเวณรับแรงดันของตัวเรือนวาล์วส่วนใหญ่ในเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสม
การทดสอบด้วยสารแทรกซึม (PT): สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก (สเตนเลสออสเตนนิติก โลหะผสมนิกเกิล) และเป็นส่วนเสริมของ MT สำหรับความไม่ต่อเนื่องที่แตกถึงผิว
สิ่งที่ต้องปรากฏบน MTC หรือรายงาน NDE ที่อ้างอิง:
- วิธี NDE และมาตรฐานที่กำกับ
- ขอบเขตการตรวจ (100% ของบริเวณรับแรงดัน หรือบริเวณเฉพาะตามแบบอ้างอิง)
- เกณฑ์การยอมรับ (ระดับการยอมรับ RT เกณฑ์การปฏิเสธ UT ขีดจำกัดขนาดข้อบ่งชี้ MT/PT)
- ชื่อและระดับคุณสมบัติของช่างเทคนิค NDE (Level II หรือ III ตาม EN ISO 9712 หรือ ASNT SNT-TC-1A)
- วันที่ตรวจสอบ
- ผลการยอมรับหรือปฏิเสธสำหรับแต่ละบริเวณที่ตรวจ
MTC ที่ระบุว่า "RT: Passed" โดยไม่มีมาตรฐาน เกณฑ์การยอมรับ คุณสมบัติช่างเทคนิค หรือขอบเขตการตรวจ ถือว่าไม่เป็นไปตามข้อกำหนด — เป็นเพียงการอ้างสิทธิ์ที่ไม่มีเอกสารรองรับ
การทดสอบแรงดันงานหล่อเพื่อความสอดคล้องกับ ASME B16.34
ASME B16.34 กำหนดให้ต้องทดสอบไฮโดรสแตติกเปลือกของวาล์วทุกตัวที่ 1.5 เท่าของแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) สำหรับระดับชั้นและกลุ่มวัสดุที่กำหนด casting MTC หรือใบรับรองการทดสอบแรงดันเสริมต้องบันทึก: แรงดันทดสอบ ระยะเวลาทดสอบ ตัวกลางทดสอบ (โดยทั่วไปคือน้ำ) และผลลัพธ์ (ไม่มีการรั่วไหล ไม่มีการเสียรูปถาวร)
สำหรับ API 6D (วาล์วท่อส่ง) ข้อกำหนดการทดสอบไฮโดรสแตติกเปลือกมีลักษณะคล้ายกัน และใบรับรองการทดสอบมักถูกกำหนดให้เป็นส่วนหนึ่งของการส่งมอบแพ็คเกจข้อมูลผู้จำหน่ายให้กับโครงการ
ข้อมูลการทดสอบแรงดันที่ขาดหายเป็นการระงับโดยตรง: งานหล่อตัวเรือนวาล์วไม่สามารถใช้ในงานบริการ ASME B16.34 หรือ API 6D ได้หากไม่มีผลการทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติกที่บันทึกไว้
TestCert จัดการการรับรองงานหล่ออย่างไร
Casting MTC มีความซับซ้อนต่อเอกสารมากกว่าใบรับรองผลิตภัณฑ์รีดมาตรฐาน ประกอบด้วยการอ้างอิงวิธี NDE รหัสสภาวะการอบชุบทางความร้อน การเปิดเผยการซ่อมด้วยการเชื่อม ผลการทดสอบแรงดัน และการระบุคูปองทดสอบ ซึ่งไม่ปรากฏบน MTC ของท่อหรือแผ่นเหล็กส่วนใหญ่ รูปแบบแตกต่างกันอย่างมากระหว่างโรงหล่อ — บางแห่งใช้เอกสารดิจิทัลที่มีโครงสร้าง บางแห่งใช้แบบฟอร์มพิมพ์ด้วยมือที่มีฟิลด์เฉพาะสำหรับระบบบริหารคุณภาพของตน
TestCert ดึงข้อมูลฟิลด์เฉพาะของงานหล่อทั้งหมดควบคู่ไปกับข้อมูลองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลมาตรฐาน การอ้างอิง NDE สภาวะการอบชุบทางความร้อน การเปิดเผยการซ่อมด้วยการเชื่อม และผลการทดสอบแรงดัน ถูกบันทึกในรูปแบบมีโครงสร้างควบคู่ไปกับค่าองค์ประกอบทางเคมีและเชิงกลหลัก กฎการตรวจสอบถูกกำหนดค่าสำหรับมาตรฐานงานหล่อที่เกี่ยวข้อง (ASTM A216, A217, A351 ฯลฯ) และข้อกำหนดประเภท EN 10204 ของลูกค้า งานหล่อสเตนเลสออสเตนนิติก A351 Gr. CF8M สำหรับงาน ASME B16.34 Class 900 มีข้อกำหนดการตรวจสอบที่แตกต่างจากงานหล่อเหล็กกล้าคาร์บอน A216 Gr. WCB สำหรับงานใช้งานทั่วไป — ระบบใช้ชุดกฎที่ถูกต้องโดยอัตโนมัติ
เมื่อมีการอ้างอิง NDE แต่ไม่สมบูรณ์ เมื่อมีการติดธงการซ่อมด้วยการเชื่อมแต่ไม่มีบันทึกการซ่อมแนบมา หรือเมื่อประเภท EN 10204 ไม่ตรงกับข้อกำหนดในใบสั่งซื้อ ข้อยกเว้นจะถูกยกขึ้นที่จุดรับสินค้าก่อนที่งานหล่อจะเข้าสู่กระบวนการตรวจสอบหรือประกอบใด ๆ แพ็คเกจเอกสารงานหล่อที่สมบูรณ์ — MTC รายงาน NDE ใบรับรองการทดสอบแรงดัน บันทึกการซ่อมด้วยการเชื่อม — ถูกจัดเก็บเป็นชุดที่เชื่อมโยงกัน สามารถดึงกลับมาได้ภายในไม่กี่วินาทีเมื่อผู้ตรวจสอบที่ได้รับอนุญาตของ ASME (Authorized Inspector) ร้องขอ
ดูวิธีที่ TestCert จัดการการรับรองงานหล่อที่ testcert.io — จองการสาธิตหรือเริ่มทดลองใช้งาน