Kiểm soát chất lượng cụm lọc lưới thép hàn: 5 bước kiểm tra

Một cụm bộ lọc lưới thép hàn là một cấu phần lọc được chế tạo bằng cách cắt, tạo hình và hàn lưới thép dệt không gỉ lên một cấu trúc hỗ trợ — lõi đục lỗ, khung dây hoặc mặt bích — để tạo thành giỏ lọc, ống lọc hình trụ, lõi lọc thô hoặc ống bọc lõi lọc. Lưới lọc và sợi dây gia cường thường có cùng một mác thép Austenitic (SS304 hoặc SS316), và mỗi đơn vị được xác định bởi ba thông số: số mắt lưới (số lỗ trên 25,4 mm), đường kính sợi và cấp độ lọc micron hiệu dụng. Một tấm lưới dệt trơn 100-mesh được kéo bằng sợi dây 0,1 mm sẽ tạo ra các lỗ vuông khoảng 154 micron, trong khi kiểu dệt Hà Lan (Dutch weave) 50×250 có thể giữ lại các hạt nhỏ đến khoảng 15 micron. Do cụm bộ lọc được chế tạo bằng cách hàn lưới thô thay vì gia công từ vật liệu nguyên khối, độ bền nguyên vẹn của nó phụ thuộc vào cách thực hiện các mối nối nhiều như vào chính lưới lọc — đó là lý do tại sao việc kiểm soát chất lượng cụm bộ lọc thép không gỉ là tuyến phòng thủ đầu tiên của người mua chống lại sự cố hỏng hóc sớm. KAIFIL sản xuất các cụm bộ lọc lưới thép hàn tại Thạch Gia Trang, Trung Quốc, và vận chuyển các bộ phận lọc bằng thép không gỉ OEM đến các khách hàng trong ngành thực phẩm, hóa chất, dầu khí trên toàn thế giới.

Khi một bộ lọc bị hỏng trong quá trình vận hành, chi phí thực tế hiếm khi nằm ở chính bộ phận đó. Đó là đường ống bị tắc, mẻ hàng bị nhiễm bẩn, hoặc việc dừng hoạt động ngoài kế hoạch. Kiểm tra hàng đầu vào — đối chiếu những gì nhà sản xuất OEM thực tế đã giao với những gì bản vẽ của bạn yêu cầu — là gói bảo hiểm rẻ nhất mà bạn có thể mua, và việc này có thể được thực hiện chỉ với một vài dụng cụ cầm tay cùng một danh sách kiểm tra có cấu trúc. Hướng dẫn này sẽ đi qua năm điểm kiểm tra quan trọng nhất đối với các cấu phần lọc được chế tạo theo yêu cầu, các thử nghiệm đằng sau mỗi điểm, các khuyết tật cần tìm kiếm và các tiêu chí nghiệm thu mà một nhà cung cấp có năng lực phải có khả năng cung cấp tài liệu chứng minh.

Điểm kiểm tra 1: Xác minh vật liệu — Có thực sự là SS316?

Nội dung cần xác minh. Xác nhận mác thép của cả lưới dệt và bất kỳ sợi dây đặc, mặt bích hoặc vòng hỗ trợ nào, và đảm bảo nó khớp với bản vẽ. Một bộ phận được chỉ định là SS316 không được phép âm thầm giao thành SS304, vì hai loại này hoạt động rất khác nhau trong môi trường chứa chloride và axit. Xác minh nguồn gốc nhà máy sản xuất, số mẻ nấu (heat number) và dạng sản phẩm.

Cách thức kiểm tra. Đối chiếu chứng chỉ xuất xưởng (mill certificate) với các yêu cầu của tiêu chuẩn EN 10204 loại 3.1 — chứng chỉ 3.1 chứng nhận rằng vật liệu tuân thủ đơn đặt hàng và được xác nhận bởi cuộc kiểm tra xuất xưởng của nhà sản xuất, có đóng dấu số mẻ nấu/số lô (heat/lot number). Đối chiếu chéo số mẻ nấu với các ký hiệu hoặc nhãn mác trên thùng gỗ. Đối với các đơn hàng có rủi ro cao, hãy bổ sung kiểm tra đột xuất bằng phương pháp nhận dạng vật liệu tích cực (PMI) bằng máy phân tích XRF trên một số mẫu giỏ lọc; PMI xác nhận thành phần đặc trưng của hợp kim, bao gồm cả molyden trong 316, điều mà kính lúp cầm tay không thể phát hiện được.

Các khuyết tật thường gặp. Thay thế mác thép (đặt hàng 316 nhưng giao 304), trộn lẫn các mẻ nấu khác nhau trong cùng một lô hàng, giấy tờ không được chứng nhận hoặc dạng "tương tự 3.1" mà không có số mẻ nấu để truy xuất nguồn gốc, và các bản sao chứng chỉ bị sử dụng lại hoặc dán nhãn sai. Một bộ phận làm bằng 304 thường có độ bóng bề mặt giống hệt 316 — khuyết tật này vô hình cho đến khi tiếp xúc với chloride lần đầu tiên.

Tiêu chí nghiệm thu. Mỗi mẻ luyện lưới và dây đều đi kèm chứng chỉ EN 10204 3.1 khớp với mác thép trên bản vẽ. Hàm lượng carbon của SS304/SS316 là ≤0.08%, trong khi mác carbon thấp 304L/316L là ≤0.03%; 316 chứa thêm 2.0–3.0% molybdenum. Từ chối bất kỳ lô hàng nào có chứng chỉ không thể truy xuất nguồn gốc theo số mẻ luyện (heat number) trên sản phẩm thực tế.

Điểm kiểm tra 2: Xác minh thông số kỹ thuật lưới — Đếm số ô lưới

Nội dung cần xác minh. Kiểu dệt (dệt trơn, dệt chéo, hoặc dệt Hà Lan), mật độ lưới (mesh count), đường kính sợi, và cấp độ lọc micron tương ứng — tất cả đều phải đối chiếu với bản vẽ. Lưới là bộ phận lọc; nếu bộ phận này bị sai, các yếu tố khác đều không còn ý nghĩa.

Cách thức kiểm tra. Đếm số ô lưới trên mỗi 25.4 mm dưới kính lúp phóng đại 10× hoặc thiết bị so sánh quang học công suất thấp, ưu tiên thực hiện tại ít nhất ba vị trí khác nhau trên tấm lưới. Đo đường kính sợi bằng panme hoặc thước cặp vernier trên các đầu sợi được rút ra hoặc để lộ. Đối với lưới dệt Hà Lan mịn, hãy yêu cầu mẫu chứng nhận của cuộn lưới thô hoặc phiếu dệt của nhà máy. So sánh diện tích mở với giá trị tính toán; đối với dệt trơn, tỷ lệ phần trăm diện tích mở được tính trực tiếp từ mật độ lưới (mesh count) và đường kính sợi.

Các lỗi thường gặp. Sai kiểu dệt (cung cấp dệt chéo trong khi yêu cầu dệt trơn), mật độ lưới (mesh count) lệch ra ngoài dung sai sau khi tạo hình, đường kính sợi không đúng quy cách, các ô lưới bị bít hoặc bị dập gần các đường uốn và mối nối, và lưới bị kéo giãn quá mức làm tăng cấp độ lọc micron. Một tấm lưới 100-mesh bị kéo giãn 5% trong quá trình cán có thể làm thay đổi đáng kể khả năng giữ hạt lọc, nhưng bằng mắt thường trông vẫn "giống như" lưới 100-mesh.

Tiêu chí nghiệm thu. Mật độ lưới (mesh count) trong khoảng ±1 ô lưới trên mỗi 25.4 mm; đường kính sợi trong khoảng ±0.01 mm đối với sợi dưới 0.3 mm và ±0.02 mm đối với sợi dày hơn; cấp độ lọc micron theo bảng đã thỏa thuận (ví dụ: một bộ phận lọc 25-micron được chỉ định phải có cấu trúc dệt Hà Lan nhất quán với cấp độ lọc đó). Để tham chiếu về cấu trúc dệt, dệt trơn là lựa chọn chủ lực cho việc lọc thô trong khi lưới dệt Hà Lan được sử dụng khi cần khả năng giữ hạt mịn với cấp độ lọc tuyệt đối; cả hai đều có sẵn bằng lưới dây dệt kiểu trơn dạng dùng cho gia công theo yêu cầu.

Điểm kiểm tra 3: Chất lượng mối hàn — Độ ngấu, màu nhiệt và độ biến dạng

Nội dung cần xác minh. Các mối hàn là xương sống cơ học của một cụm bộ lọc lưới dây hàn. Kiểm tra loại mối hàn và độ ngấu (độ ngấu hoàn toàn nếu được chỉ định so với hàn đính), màu nhiệt và sự biến màu, vết nứt hoặc độ rỗng khí, và sự biến dạng của hình dạng thành phẩm.

Cách thức kiểm tra. Bắt đầu bằng việc kiểm tra trực quan theo các mức chấp nhận của ISO 5817. Xác nhận chế độ hàn (GTAW/TIG, mác que hàn phụ) phù hợp với quy trình hàn đã phê duyệt. Kiểm tra độ ngấu hoàn toàn tại các đường hàn chịu lực — mối hàn đính có thể giữ được trong quá trình vận chuyển nhưng sẽ bị hỏng khi vận hành. Đánh giá màu nhiệt: thép không gỉ austenit hình thành một lớp oxit nghèo crom ở nhiệt độ trên khoảng 400°C, và nếu mối hàn nằm trong vùng nhạy cảm nhiệt từ 425–870°C, các cacbit crom sẽ kết tủa tại ranh giới hạt, khiến vùng ảnh hưởng nhiệt dễ bị ăn mòn liên hạt. Đối với các ứng dụng dễ bị ăn mòn kẽ hở, hãy sử dụng phương pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng trên các đường hàn quan trọng để phát hiện các vết nứt không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Các khuyết tật thường gặp. Mối hàn đính trong khi yêu cầu độ ngấu hoàn toàn; vết màu nhiệt xanh xám đậm không được xử lý; hư hại do mài làm mỏng phần lưới cạnh mối hàn; độ rỗng khí và nứt vết lõm; biến dạng hàn làm lệch độ tròn của ống hình trụ; và cháy chân tạo ra các kẽ hở có sẵn. Ăn mòn kẽ hở là dạng nguy hiểm nhất — một mối ghép chồng khít hoặc một vùng hàn bị biến màu có thể khơi mào cho sự ăn mòn cục bộ trong môi trường tẩy rửa thực phẩm hoặc hóa chất, điều mà một bề mặt được chà nhám sẽ không gặp phải.

Tiêu chuẩn chấp nhận. Các mối hàn ngấu hoàn toàn ở những vị trí bản vẽ yêu cầu, được xác minh trên các mẫu thử nghiệm phá hủy hoặc mẫu cắt lớp ở sản phẩm đầu tiên. Không có vết nứt, rỗng khí hoặc cháy chân. Màu nhiệt được loại bỏ hoặc giảm xuống màu rơm nhạt trên các cụm lắp ráp dùng cho ngành thực phẩm, hóa chất và dầu khí, hoặc các mối hàn được tẩy rửa và thụ động hóa hoàn toàn. Độ tròn và độ thẳng được duy trì trong phạm vi dung sai kích thước sau khi hàn. Xem bảng so sánh bên dưới để biết việc lựa chọn mác thép ảnh hưởng như thế nào đến việc xử lý mối hàn.

Đối với các công việc hàn nhiều đường phức tạp như giỏ lọc và thân bộ lọc trên đường ống, các bộ phận lọc bằng thép không gỉ thường được hàn với lượng nhiệt đầu vào được kiểm soát và thổi khí bảo vệ mặt sau để duy trì khả năng chống ăn mòn tại các mối nối.

Điểm kiểm tra 4: Dung sai kích thước — Đường kính, Chiều dài và Độ căn chỉnh

Nội dung cần xác minh. Đường kính ngoài, chiều dài, độ căn chỉnh mặt bích và mối hàn, và vị trí diện tích mở. Một bộ lọc có OD lớn hơn 2 mm có thể không lắp vừa vào vỏ lọc; sự lệch mối hàn có thể tạo ra dòng chảy tắt xung quanh lưới.

Phương pháp kiểm tra. Đo OD theo ít nhất hai trục bằng thước cặp hoặc thước đo lỗ để phát hiện độ ô van. Kiểm tra chiều dài bằng thước đo độ sâu hoặc thước đo chiều cao trên bàn rà phẳng. Xác minh độ phẳng của mặt bích bằng thước thẳng và thước lá, đồng thời xác nhận mối hàn dọc được căn thẳng hàng và mối hàn giữa lưới với khung đỡ nằm đúng vị trí trên bản vẽ. Đối với các cụm lắp ráp lớn hơn, dưỡng vòng go/no-go đơn giản là một phương pháp nhanh chóng và có độ lặp lại cao.

Khuyết tật thường gặp. Độ ô van do co ngót khi hàn, lệch bước mối nối tại điểm chồng mí, mặt bích không phẳng dẫn đến không kín khít, lưới bị đặt lệch khỏi trục dòng chảy, và diện tích mở bị dịch chuyển khiến các vòng đỡ chặn mất vùng không mong muốn.

Tiêu chí nghiệm thu. Làm cơ sở tham chiếu OEM thực tế: đường kính ngoài trong khoảng ±0,5 mm đối với đường kính lên đến 200 mm và ±1,0 mm đối với đường kính lớn hơn; chiều dài trong khoảng ±1,0 mm đối với các chi tiết lên đến 500 mm và ±2,0 mm đối với các ống hình trụ dài hơn; độ lệch bước mối nối không quá 0,5 mm; độ phẳng mặt bích trong khoảng 0,5 mm trên toàn bộ bề mặt làm kín. Một nhà cung cấp không thể đảm bảo các thông số này trên một chi tiết hàn thì có khả năng cũng không thể đảm bảo chúng ở bất kỳ đâu. Các cấu trúc đỡ được tạo hình chính xác như ống lọc đục lỗ bằng thép không gỉ rất đáng để so sánh với cụm lắp ráp của bạn nếu độ lặp lại kích thước là yếu tố quyết định.

Điểm kiểm tra 5: Thử nghiệm chức năng — Chứng minh khả năng lọc

Nội dung cần xác minh. Độ kín khít chống rò rỉ, hiệu suất lọc và khả năng chịu áp suất. Kiểm tra ngoại quan cho bạn biết chi tiết trông như thế nào; thử nghiệm chức năng cho bạn biết liệu nó có hoạt động tốt hay không.

Cách thức thử nghiệm. Tiến hành thử nghiệm điểm sủi bọt trên các phần tử lưới mịn: phần tử lọc được làm ướt bằng chất lỏng thử nghiệm đã biết, được tăng áp dần dần, và áp suất tại đó xuất hiện dòng bọt khí ổn định đầu tiên sẽ được ghi lại. Điểm sủi bọt thấp hơn giá trị quy định cho thấy kích thước lỗ lọc quá lớn hoặc lưới bị hỏng. Đối với các bộ lọc thô hơn, hãy thực hiện kiểm tra lưu lượng nước hoặc độ sụt áp trên bệ thử và so sánh với đường cong dự báo. Đối với các cụm lắp ráp chịu áp suất, hãy tiến hành thử nghiệm thủy tĩnh hoặc khí nén ở áp suất định mức — hầu hết các giỏ lọc lưới thép hàn đều có định mức từ 6 đến 16 bar (khoảng 90–230 psi), vì vậy hãy xác nhận bằng văn bản định mức của chi tiết trước khi lắp đặt.

Khuyết tật thường gặp. Rò rỉ tại mối hàn giữa lưới và mặt bích, các mối ghép chồng không được làm kín, kích thước lỗ rỗng quá cỡ do lưới bị kéo giãn, và các lõi lọc đạt yêu cầu khi kiểm tra trực quan nhưng không đạt thử nghiệm lưu lượng hoặc điểm sủi bọt. Đây là những khuyết tật xuất hiện sau khi lắp đặt, thời điểm mà việc khắc phục sẽ rất tốn kém.

Tiêu chí nghiệm thu. Điểm sủi bọt bằng hoặc cao hơn giá trị quy định trên các lõi lọc được thử nghiệm; không giảm áp suất và không có rò rỉ có thể nhìn thấy ở áp suất thử nghiệm định mức; quan hệ giữa lưu lượng và độ sụt áp nằm trong khoảng ±10% so với đường cong hiệu suất đã thỏa thuận. Hãy yêu cầu hồ sơ thử nghiệm cho từng lô, chứ không phải một tuyên bố tuân thủ chung chung. Đối với các ứng dụng dầu khí quan trọng, điểm kiểm tra này là không thể thương lượng — các sự cố lọc trong các hệ thống dầu khí và hóa dầu đồng nghĩa với việc ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và làm gián đoạn quy trình, chứ không chỉ đơn thuần là thay thế một lõi lọc.

Quy trình kiểm tra hàng đầu vào

Hãy đưa hàng hóa đầu vào qua một trình tự được xác định rõ ràng thay vì kiểm tra đột xuất. Đầu tiên, đối chiếu giấy tờ: phiếu đóng gói, chứng chỉ EN 10204 3.1 và hồ sơ kiểm nghiệm lô hàng đều phải tham chiếu đến cùng một số PO và số mẻ nấu (heat number). Thứ hai, thực hiện kiểm tra ngoại quan và kích thước — mác vật liệu, kiểu dệt, mối hàn và các phép đo — dựa trên phương án lấy mẫu đã thỏa thuận (thường là ISO 2859-1 AQL đối với kiểm tra lô hàng, hoặc 100% đối với các sản phẩm mẫu đầu tiên). Thứ ba, chọn các mẫu để thử nghiệm chức năng: điểm sủi bọt (bubble point), lưu lượng và áp suất nếu áp dụng. Thứ tư, cách ly bất kỳ sản phẩm nào không đạt và ghi lại phát hiện bằng hình ảnh. Cuối cùng, phê duyệt lô hàng và lưu trữ hồ sơ cùng với số sê-ri của bộ phận để mọi lỗi phát sinh trong thực tế đều có thể được truy xuất nguồn gốc về mẻ nấu và lô hàn của nó. Nguyên tắc tương tự này cũng được áp dụng cho dù bạn đang nhận hàng từ KAIFIL hay đánh giá bất kỳ nhà gia công nào về các bộ phận lưới thép gia công theo yêu cầu.

Tài liệu: Hồ sơ giấy tờ giúp bảo vệ bạn sau này

Một chương trình kiểm soát chất lượng chỉ thực sự hiệu quả khi hồ sơ của nó được lưu trữ tốt. Hãy yêu cầu bốn loại tài liệu sau đối với mỗi đơn hàng bộ phận lọc bằng thép không gỉ OEM: chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1 cho lưới và dây, quy trình hàn và chứng chỉ thợ hàn, báo cáo kiểm tra kích thước và hồ sơ thử nghiệm chức năng. Mỗi tài liệu phải có khả năng truy xuất nguồn gốc theo số sê-ri hoặc ký hiệu lô. Nếu một nhà cung cấp không thể cung cấp báo cáo hàn cho một cụm bộ lọc hàn, họ thực chất đang yêu cầu bạn tin tưởng vào khả năng chống ăn mòn của các vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) không rõ nguồn gốc của mối hàn. Những người mua thực hiện kiểm tra tài liệu khi giao hàng sẽ tránh được tình huống sáu tháng sau, một lô hàng bị khách hàng cách ly và không ai có thể biết chính xác những gì đã được cung cấp.

FAQ

Lỗi phổ biến nhất trong các cụm bộ lọc lưới thép hàn là gì? Lưới bị sai quy cách hoặc bị hỏng, tiếp theo là các lỗi mối hàn. Các lỗ lưới bị kéo giãn hoặc bị móp méo xung quanh các đoạn uốn cong là hiện tượng phổ biến vì dây mảnh rất dễ bị biến dạng trong quá trình tạo hình, và vết cháy nhiệt (heat tint) hoặc mối hàn nông tại các đường nối là những vấn đề về mối hàn thường gặp nhất khi kiểm tra đầu vào.

Tôi có cần chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1 cho mỗi đơn hàng không? Có, đối với lưới và dây được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm, hóa chất, và dầu khí. Chứng chỉ 3.1 là bằng chứng cho thấy vật liệu tuân thủ đơn hàng, được xác nhận bởi hoạt động kiểm tra của nhà sản xuất, đi kèm số mẻ nấu (heat number) có thể truy xuất nguồn gốc. Nếu không có chứng chỉ này, bạn không thể xác minh liệu vật liệu SS304 hoặc SS316 được giao có đúng như thông số kỹ thuật trên bản vẽ hay không.

Làm thế nào tôi có thể kiểm tra mật độ lỗ lưới (mesh count) trên một cụm hàn đã hoàn thiện? Đếm số lỗ trên mỗi 25.4 mm dưới kính lúp 10× hoặc máy so sánh quang học tại ít nhất ba vị trí. Đối với kiểu dệt Dutch mịn, hãy đối chiếu với phiếu thông số dệt của nhà máy sản xuất lưới, vì các lỗ riêng lẻ quá nhỏ để có thể đếm một cách đáng tin cậy bằng mắt thường.

Vết đổi màu do nhiệt trên mối hàn có phải là lý do để loại bỏ một cụm bộ lọc bằng thép không gỉ không? Đối với các ứng dụng thực phẩm, hóa chất, và dầu khí, câu trả lời là có. Vết đổi màu do nhiệt cho thấy vùng hàn đã bị nung nóng trên khoảng 400°C, và việc giữ chi tiết trong vùng nhạy cảm nhiệt độ 425–870°C có thể làm hao hụt crom tại các ranh giới hạt, khiến cụm bộ lọc dễ bị ăn mòn kẽ hở. Hãy yêu cầu tẩy rửa axit (pickling), thụ động hóa (passivation), hoặc ít nhất là làm sạch vết hàn đến màu rơm nhạt.

Tôi nên kiểm tra mọi bộ lọc hay chỉ kiểm tra mẫu? Các sản phẩm đầu tiên cần được kiểm tra 100%; các lô sản xuất có thể được lấy mẫu theo kế hoạch AQL đã thỏa thuận. Các thử nghiệm chức năng — điểm sủi bọt (bubble point), lưu lượng và áp suất — phải luôn là một phần của kế hoạch, vì việc kiểm tra ngoại quan và kích thước không thể chứng minh được hiệu suất lọc.

Nhận các cụm bộ lọc lưới kim loại hàn chế tạo theo yêu cầu từ KAIFIL

Một cụm bộ lọc lưới kim loại hàn chỉ đáng tin cậy khi có sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt phía sau. Các kỹ sư của KAIFIL làm việc dựa trên bản vẽ của bạn, cung cấp chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1, hồ sơ hàn, cùng các báo cáo thử nghiệm kích thước và chức năng cho mỗi đơn hàng, và chế tạo các bộ phận lọc theo yêu cầu đạt dung sai mà quy trình của bạn thực sự cần. Cho dù bạn cần một giỏ lọc hàn đơn lẻ cho dây chuyền chế biến thực phẩm, một lô lõi lọc thô cho ứng dụng hóa chất, hay một chương trình phụ tùng lọc bằng thép không gỉ OEM hoàn chỉnh, KAIFIL đều cung cấp các sản phẩm chế tạo theo yêu cầu và hỗ trợ kỹ thuật từ khâu xem xét bản vẽ cho đến khi xuất xưởng. Hãy liên hệ với KAIFIL ngay hôm nay để nhận báo giá cho cụm bộ lọc lưới kim loại hàn tiếp theo của bạn.