Темір цехтарында сапа тексеру: Ақаусыз өнімдер

Болат цехтарының жұмыс істеуінде сапа тексерулерінің маңызы

Болат конструкцияларды жасау кезінде ерте анықталған кемшіліктер арқылы құрылымдық істен шығуды болдырмау

Болат цехының құрамдас бөліктеріне ерте кезде назар аудару мәселелер пайда болғаннан бұрын оларды анықтауға көмектеседі. Мысалы, ультрадыбыстық сканерлеу сияқты бұзуға жол бермейтін сынақтар жіктердің бетінің астындағы жасырын трещинаны табуға мүмкіндік береді. Сол уақытта өндіріс кезінде визуалды тексеру жүргізетін жұмысшылар жиі бетіндегі шұңқырлар немесе дұрыс емес болатын жіктер сияқты бетіндегі ақауларды байқайды. Сала бойынша есептер қызықты нәрсе көрсетіп тұр. Мәселелер пайда болғаннан кейін емес, регламентті тексерулерді рет-ретімен жүргізетін цехтар конструкциялық істен шығуларды шамамен 80 пайызға дейін азайтады. Бұл қауіпсіздікті және ұзақ мерзімді шығындарды есепке алғанда үлкен айырмашылық жасайды.

Болат цехында қайта өңдеу мен қалдықтарды азайтудың экономикалық пайдасы

Белсенді тексерулер болат өңдеу процесінде материалдардың жоғалуын 23–40% азайтады. Американың құрылыс болаты институтының (AISC) 2022 жылғы есебінде тексеру жиілігі мен құнының тиімділігі арасында тікелей байланыс көрсетілген: балка өндіру кезінде сағатына бір рет өлшемдерді тексеретін цехтар қайта өңдеудің құнын әр тоннаға шаққанда 147 АҚШ долларына төмендетті.

Күнделікті болат цехтарының жұмыс үдерістеріне стандартталған тексеру протоколдарын енгізу

Алдыңғы қатарлы құрылымдар үш кезеңді тексеру тізімін қолданады:

1. ASTM A6/A6M стандарттарына сәйкес алғашқы материалдарды растау
2. Лазерлік өлшеу құралдарын пайдаланып, өңдеу процесінің ішінде орналасуын тексеру
3. Цифрлық құжаттамамен соңғы өнімнің сертификаттауы
   Осы жүйелі тәсіл 42 болат цехын 12 ай бойы зерттеген кезде процедуралық қателерді 67% азайтты.

Мәліметтерге сүйене отырып: бастапқы кезеңдегі тексерулер арқылы қайта өңдеу 73% азайтылды (AISC, 2022 жыл)

AISC-тің 214 болат цехын салыстырмалы талдау жасау бойынша 2022 жылғы зерттеуі фазалық тексеру жүйесін қолданатын құрылымдардың келесілерді азайтқанын көрсетті:

Автоматтандырылған оптикалық тексеру жүйелерін енгізген цехтар өндірістегі сапа практикасына арналған осы толық зерттеуде ең көп нәтиже көрсетті.

Болат цехтардың өндіріс процестерінде кездесетін жиі ақаулар

Болаттың беріктігіне әсер ететін, мысалы, газ тесіктері, трещинкалар және толық балқуының болмауы сияқты пісіру ақаулары

Цехтардағы болат конструкциялармен жұмыс істеу кезінде туындайтын мәселелердің 40 пайыздан астамы шынында жасалған пісіру қосылыстарына байланысты. Негізгі себептерге пісірілген жерлерге газдың түсуі (пористік), пісіру процесі кезінде трещинаның пайда болуы және металдар дұрыс біріктірілмейтін аймақтар жатады. Бұл мәселелердің бәрі металл бетінің қажуы мен тот басуының қалыптыдан да тезірек жүруіне әкеледі. Көбінесе, бұл проблемалар жұмысшылар қорғаныш газдарының дұрыс қоспасын қолданбаса, ластанған электродтарды пайдаланса немесе пісіргеннен кейін металды тым тез суытса пайда болады. Сондықтан үлкен компаниялар маңызды пісіру жұмыстарын ультрадыбыстық тексеруден өткізуді талап етеді. Бұл құрылымдар жиналмас бұрын, металдың ішіндегі көзге көрінбейтін ақауларды уақытында анықтауға көмектеседі.

Болат цехтарында дұрыс емес табылу, қолдану немесе сақтау нәтижесінде материалдардың біркелкі болмауы

Құрылымдық болат парақтар ылғалды жағдайда ұзақ уақыт тұрса, олардың бетінде темір калибрі немесе тат қабаты пайда болады. Бұл қабаттар пісірудің беріктігін айтарлықтай төмендетуі мүмкін, кейде пісіру тереңдігінің беріктігін отыз пайызға дейін азайтады. Тағы бір мәселе — металдың құрамындағы айырмашылықтардан туындайды. Бұл жиі дұрыс сертификатталмаған жеткізушілермен жұмыс істегенде кездеседі. Әр түрлі қорытпалар жылытқан кезде әртүрлі жылдамдықпен ұлғаяды, бұл өңдеу кезінде әртүрлі қиыншылықтарға әкеледі. Алайда ASTM A6/A6M-22 материалдарын растау стандартын қолдана бастаған цехтар жақсырақ нәтижелерге қол жеткізуде. Кейбір салалық есептерге сәйкес, мұндай стандарттарды қолданатын цехтар өнімдерінде пішінін жоғалту проблемаларының саны басқаларына қарағанда шамамен екі есе аз болады.

Жоғары көлемді өндірісте механикалық өңдеу немесе өлшеу қателіктеріне байланысты өлшемдік дәлсіздіктер

CNC механикалық өңдеу орталықтары тәуліктік сыйымдылығының шамамен 85% асқан кезде, құралдар нормадан шамамен үш есе жоғары деңгейде иіле бастайды. Бұл әдетте осындай маңызды бұйымдар дәл болуы керек жерлерде 0,5-тен 1,2 миллиметрге дейінгі ауытқулар пайда болуына әкеледі. Алайда лазерлік туралау тексерістерін шамамен әрбір төрттен алты сағат сайын жүргізу өндірісті максимум деңгейге жеткізіп жүргізетін кәсіпорындарда осындай орналасу қателерін жуық 80%-ға дейін азайтады. Сонымен қатар, салмақ тасымалдайтын тіреулердегі кішігірім өлшемдіқ ақаулар бірінші көзқарасқа қарап қарапайым болып көрінгенімен, жер сілкінісі немесе басқа да сейсмикалық белсенділік кезінде бұл кішігірім ақаулар тұтастай құрылымдық жүйелердің қирауына әкелуі мүмкін екенін есте сақтау қажет.

Болат цех шығыстарын ақаусыз шығару үшін алдыңғы қатарлы тексеру әдістері

Болат ортадағы үлкен зиянсыздану (НDT) әдістері: ультрадыбыстық және радиографиялық тексеру

Қазіргі кезде болат дүкендері трещинкалар мен ауа қалтасы сияқты метал шарттардың ішіндегі жасырын мәселелерді анықтау үшін қысқаша айтқанда, ультрадыбыстық тексеруді немесе UT-ді пайдаланады. Олар материал бойымен жоғары жиілікті дыбыс толқындарын жібереді және бірдеңе дұрыс емес екенін көрсететін өзгерістерді тыңдайды. Содан кейін радиографиялық тексеру бар, оны RT деп те атайды, бұл басқаша жұмыс істейді, бірақ дәл сол мақсатқа ие. Дәнекерленген жерлер мен басқа құрылымдар арқылы рентгендік сәулелер өткенде, техниктер сырттай тексеруге болмайтын осындай жүкті көтеретін бөліктердің ішінде не болып жатқанын көре алады. 2024 жылы шығатын соңғы «Болаттан құрастыру» есебіне сәйкес, бұл әдістерді кезекті визуалды тексерумен қосқанда, өндірушілер басқаша қараса, қалтқызып кетер еді, солардың жартысына жуығын қауіпсіз табады. Ең жақсысы — тексеру кезінде материалдардың өздері бүтін күйінде қалады.

Беткі дефектілерді анықтау үшін визуалды және сұйық пенетрантты тексеру

Сыртқы бетті тексеру сызықтар, шұңқырлар және дәнекерлеу брызгы сияқты мәселелерді анықтау үшін маңызды болып табылады. Сұйық пенетрантты зерттеу капиллярлық әрекет арқылы микросынықтарды ерекшелеу арқылы визуалды тексеруді күшейтеді, ені 0,5 мм-ден кіші беттік үзілістерді анықтайды және бастапқы бағалау үшін ерекше жабдық қажет етпейді.

Қазіргі заманғы болат цехтарында дәлдікті және тиімділікті арттыратын автоматтандырылған оптикалық тексеру жүйелері

Машиналық көру жүйелері құрылымдық жарықтандыру жағдайында құрамдас бөлшектердің 99,7% дәлдікпен ақауларын анықтауды қамтамасыз етеді және минутына 150-ден астам компонентті өңдейді. 2023 жылғы «Жасалым процестері журналы» зерттеуі осындай жүйелердің өлшемдік ауытқуларды ±0,02 мм-ге дейін анықтай алатынын және төзімділікке сезімтал қолданбаларда адамның тексеру мүмкіндіктерінен 12 есе асатынын көрсетті.

Зерттеу жағдайы: Фазалық массивті ультрадыбыстық тексеру Орталық Батыстағы болат цехында ақаулардың табылмай кету деңгейін 68% -ға төмендетті

Құрылымдық болат шығаратын компания күрделі I-арқалықтың пісіру жіктеріне фазалық массивті УД (ультрадыбыстық) тексеру әдісін енгізді, бұл бірнеше ультрадыбыстық бұрыштарды бір өтуде біріктіреді. 18 ай ішінде бұл әдіс әрбір жікті тексеру уақытын 45 минуттан 12 минутқа дейін қысқартты, дәстүрлі УД-мен салыстырғанда ішкі қабаттағы ақаулардың 32% артығын анықтады және ерте сатыдағы ақауларды табу арқылы кепілдік бойынша талаптарды жылына 420 мың долларға дейін азайтты.

Болат цехтарында нақты уақыт режиміндегі сапаны бақылау үшін технологияны интеграциялау

Болат цехтарының жұмысында үздіксіз сапа бақылауын іске асыратын Интернет заттары сенсорлары мен жасанды интеллект негізіндегі талдау

Бүгінгі күндері болат цехтары өндіру кезінде қаншалықты ыстық болатынын, дәнекерлеу аппараттары қандай параметрлермен жұмыс істейтінін және материалдарда кернеу белгілері пайда бола бастаған кезде-ақ барлық жерде осындай кішкентай IoT сенсорларды қолдана бастады. Бұл ақпарат тіпті адам көзі көре алмайтын өте сирегірек ақауларды анықтай алатын өте ақылды AI бағдарламасына жіберіледі. Біз көздің қабылдай алатын шамасынан барып 0,04% төменгі ақаулар туралы сөйлесіп отырмыз. Өткен жылғы зерттеулерге сәйкес нақты уақыт режиміндегі сапа тексерулерін енгізген цехтарда қалдықтар мөлшері жуық шамамен 60% төмендеді. Әртүрлі өндірістік сериялар арасында өлшемдерді 99,7% дәлдікпен сақтауды қамтамасыз етіп, бұл өте елеулі нәтиже.

Болжамды техникалық қызмет көрсету мен белсенді тексерістерді жоспарлау үшін цифрлық егіз технологиясы

Алда болғысы келетін болат өңдеу шеберханалары қазір күннен күнге цифрлық егіздерге бет бұрып жатыр. Нақты өндірістік желілердің осы виртуалды көшірмелері кернеудің қай жерде жиналатынын көруге және жабдықтағы мүмкін болатын ақауларды олар болуына үш күндей бұрын байқауға мүмкіндік береді. Өндірістік тиімділік деректеріне жасалған соңғы шолу, машиналар нақты қатты жұмыс істейтін салаларда алдын ала сақтандыру жүйесін қолданатын зауыттарда күтпеген тоқтап қалулар 40% шамасында азайғанын көрсетеді. Бұл әдісті енгізген цехтар әдетте қосымша тексерушілерді жұмысқа алмай-ақ, айына сапа тексерулерді екі есе көбірек жүргізе отырып, механикалық өңдеу процестері кезінде қателіктерді үштен біріне дейін азайтады.

Болат шеберханаларындағы сапаға кепілдік берудегі сәйкестік пен сертификаттау стандарттары

Болат шеберханаларындағы тексеру практикасында AWS D1.1 және ISO 3834 стандарттарына сай келу

Болат зауыттары структуралық пісірудің AWS D1.1 және балқыту арқылы пісіру процестеріне сапа талаптарын белгілейтін ISO 3834 сияқты белгілі өнеркәсіптік стандарттарды қатаң сақтаған кезде жақсы нәтижелерге қол жеткізеді. Бұл стандарттар өлшеу құралдарының дәлдігі шамамен жарты миллиметр шеңберінде сақталуы үшін олардың ретті тексерілуін талап етеді. Сонымен қатар, пісіру тереңдігі мен металдың жылу әсеріне ұшырайтын аймағында болатын өзгерістер туралы егжей-тегжейлі жазба сақтауды талап етеді. Сондай-ақ материалдардың шығу тегін бақылау және олардың құймалар спецификацияларына сәйкес келетінін растау жүйелері қолданылады. Осы талаптардың барлығына сай келетін зауыттар да үлкен жетістіктерге жетеді. Солтүстік Американың 100-ден астам жасаушы компанияларын зерттеген деректерге сүйенсек, сертификатталған цехтар өлшемдік мәселелерді шамамен 40 пайызға, ал пісіру бойынша мәселелерді — сертификаттаудан өтпеген орындармен салыстырғанда — үштен екіге жуық төмендетеді.

Үшінші тараптың аудитінің ақаусыз өндірісті растаудағы рөлі

Тәуелсіз аудиторлар болат цехының жұмыс үрдістерін мына көрсеткіштерді қоса алғанда, 23 маңызды өнімділік көрсеткішіне сәйкес бағалайды:

Жағдайдағы 45 инженерлік фирмалардың 2023 жылғы зерттеуіне сәйкес, инфрақұрылымдық жобаларда тәуелсіз тексеру клиенттердің сенім көрсеткішін 78% арттырады. Жыл сайынғы аудитпен өткізілетін семинарлар сейсмикалық құрылымдар сияқты жоғары сапалы жобаларға бекіту процесін 92% жылдамдатады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Болат цехтарында сапа тексерулері неге маңызды?

Сапа тексерулері ақауларды ерте анықтауға, мүмкін болатын құрылымдық істен шығуларды, қайта жасауды және қалдықтарды азайтуға көмектеседі және осылайша маңызды экономикалық пайда әкеледі.

Болат өңдеуде кездесетін жиі ақаулар қандай?

Жиі кездесетін ақауларға пористік пен трещинналар сияқты пісіру мәселелері, дұрыс емес материалдардан туындайтын сапа айырмашылықтары мен өңдеу қателіктеріне байланысты өлшемдік дәлсіздіктер жатады.

Болат цехтарында сапаны бақылауды технология қалай жақсартуы мүмкін?

IoT-сенсорлар, AI-талдау және сандық егіздер сияқты технологиялар нақты уақыт режиміндегі сапа бақылауын, алдын ала техникалық қызмет көрсетуді және тексерулерді уақытылы жоспарлауды мүмкін етеді.

Сапа кепілдігі үшін болат цехтары қандай стандарттарға сәйкес болуы керек?

Болат цехтары тексеру практикасында сапа мен сәйкестікті қамтамасыз ету үшін AWS D1.1 және ISO 3834 сияқты стандарттарға сәйкес болуы керек.