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Guía para conducir pruebas System Accuracy Tests conforme a CQI-9 4ta. Edición

OCThe AIAG CQI-9 (Heat Treat System Assessment) is the most accepted standard in the automotive industry for the validation of heat treatment operations. This article summarizes the evaluation requirements and illustrates the benefits of conducting this test to identify variations in control systems using the probe method A.

Read the Spanish translation of this article by Erika Zarazúa, gerente regional de compras de Global Thermal Solutions México, in the version below, or read both the Spanish and the English translation of the article where it was originally published: Heat Treat Today's August 2022 Automotive print edition.

La evaluación CQI-9 (Heat Treat System Assessment) de AIAG es el estándar mas aceptado en la industria automotriz para la validación de operaciones de tratamiento térmico y, entre muchas cosas, describe los requisitos generales y el procedimiento para conducir las pruebas SAT (System Accuracy Test) a los sistemas medición de temperatura de los equipos de procesamiento térmico. Este artículo sintetiza los requerimientos de la evaluación e ilustra los beneficios de conducir esta prueba para identificar variaciones en los sistemas de control mediante el método de sonda “A”.


Erika Zarazúa
Gerente Regional de Compras 
Global Thermal Solutions México
Source: Global Thermal Solutions México

1. Aplicación

Las pruebas SAT deben realizarse a todos los sistemas de control, monitoreo y registro de los equipos de procesamiento térmico. Esto no aplica para los sistemas de ‘alto-límite” cuya única función es la de proteger al horno de un sobre calentamiento.

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El termopar de prueba empleado para la prueba SAT debe cumplir con los requisitos de precisión que define CQI-9 en la tabla P3.1.3 de la sección de Pirometría (±1.1°C o ±2°F máximo de error). De igual manera, la tabla P3.2.1 de la misma sección define los requisitos para el instrumento de prueba - field test instrument (±0.6°C o ±1°F máximo de error).

Las pruebas SAT por el método de sonda deben realizarse trimestralmente o después de algún mantenimiento que pudiera afectar la precisión del sistema de medición como:

  • Reemplazo del cable de extensión
  • Reemplazo del termopar de control
  • Reemplazo del instrumento de control/registro

2. Procedimiento (Método de sonda A)

El método de sonda A es una comparación entre la lectura del sistema de medición del horno y un sistema de medición de prueba corregido:

Table 1. Probe method A
Tabla 1. Método de sonda A

Al insertar el termopar de prueba, se debe asegurar que la punta se coloque lo mas cerca de la punta del termopar a ser probado, y no mas lejos de 50mm. Una vez colocado en la posición de prueba, se recomienda permitir cierto tiempo para que ambos sistemas alcancen un equilibrio antes de conducir la prueba.

Si la diferencia entre el sistema de medición del horno y sistema de prueba corregido excede de ±5°C (±10°F) entonces se deben conducir acciones correctivas antes de procesar producto. Las acciones correctivas mas comunes consisten en reemplazar el termopar de control, calibrar y ajustar el instrumento de control/registro o una combinación de ambas. De acuerdo a CQI-9, estas acciones deben ser documentadas.

3. Registros

CQI-9 revisión 4 especifica que la prueba SAT debe documentarse y los registros deben incluir como mínimo la siguiente información

a. Identificación del termopar del horno
b. Identificación del termopar de prueba
c. Identificación del instrumento de prueba
d. Fecha y hora de la prueba
e. Valor del setpoint
f. Lectura observada en el sistema de control
g. Lectura observada en el sistema de prueba
h. Factores de corrección del termopar e instrumento de prueba
i. Lectura corregida del sistema de prueba
j. Diferencia calculada del SAT
k. Nombre y firma del técnico que realiza la prueba
l. Compañía que realiza la prueba (si es externa)
m. Acreditación en ISO/IEC 17025 de la compañía (si es externa)
n. Aprobación del responsable de tratamiento térmico

4. En resumen

La sección de Pirometría de CQI-9 revisión 4 indica los requerimientos y el procedimiento para la realización de la prueba SAT (Sección P3.3).

El sistema de medición de temperatura del horno no debe presentar una desviación mayor a los ±5°C (±10°F) respecto al sistema de prueba. Si este fuera el caso, el equipo no debe usarse para procesamiento térmico y deben aplicarse acciones correctivas.

CQI-9 especifi ca la información que debe contener el informe de SAT cada vez que se conduce esta prueba.

 

Referencias

[1] Automotive Industry Action Group; CQI-9 Special Process: Heat Treat System Assessment, 4rd Edition, June 2020.

[2] International Organization for Standardization; ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. 3rd Edition, 2017.

(Fuente de la foto: Global Thermal Solutions)

Sobre el autor: Erika Zarazúa es Ingeniera Química Metalúrgica por parte de la Universidad Autónoma de Querétaro. Con más de 18 años de experiencia en operaciones de tratamiento térmico y medición de temperatura, ha trabajado en múltiples roles de ingeniería, calidad y proyectos en las industrias automotriz y aeroespacial. Actualmente ocupa el cargo de Gerente Regional de Compras de Global Thermal Solutions.

Contacto Erika: erika@globalthermalsolutions.com


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Green American Steel: The Envy of the World with CEO Lourenco Goncalves

op-edHow can steel production be "green"? Where does the United States stand in steel production when compared to the rest of the world?

Lourenco Goncalves, chairman, president, and CEO of Cleveland-Cliffs, Inc. answers these questions and more in this article, originally published in Heat Treat Today's August 2021 Automotive print edition.


Lourenco Goncalves
Chairman, President, CEO
Cleveland-Cliffs, Inc.

The United States is the benchmark of the world in all things steel. Amongst all major steelmaking nations, we have by far the greenest emissions profile. On average, each ton of steel produced in the United States generates 1.0 tons of CO2 emissions, compared to a ton of steel produced by China which generates 2.5 tons of CO2 emissions. The U.S. generates only 2% of all the greenhouse gas emissions from global steel production, while China contributes 64%.

The attributes that make our industry so green are the use of scrap, natural gas as both a reductant and energy source, and green iron ore pellets in blast furnaces. Because scrap cannot be used in a closed loop, natural gas and pellets allow for a healthy participation of low-carbon intensity virgin iron and steel units in a well-balanced ecosystem.

Steel’s emissions profile also makes it the lowest-carbon option compared to other materials perceived to be green, such as aluminum and carbon fiber. Adjusting for part weight, production of the equivalent volume of these competing materials generates 5 to 10 times more CO2 emissions than steel made in the United States.

This emissions profile is just one of many attributes that will support steel’s continued position as the material of choice in automotive light vehicle bodies. On top of being the greenest material and having a 100-year incumbency advantage, steel is more affordable than aluminum and is easier to weld, form, and repair or replace. Our continued innovation in advanced high strength steels (AHSS) has allowed us to produce thinner, lighter-weight, yet stronger materials, and closed the gap on the perceived density advantages that the aluminum industry has touted.

Even though we boast a low emissions profile, our work is not done. At Cleveland-Cliffs, we have made public our target to reduce greenhouse gas emissions by 25% by 2030. In our global discussion about decarbonization, the use of hydrogen (H2) as an iron-reducing agent has emerged as playing a key role in a carbon neutral future. While clean and leaving only steam (H2O) as its byproduct, large scale H2 use in steelmaking is an unproven technology that comes with enormous practical challenges, including safety and prohibitive costs. Knowing what we know today, we are probably decades away from H2 becoming part of any affordable and easily available technology.

At Cliffs, we don’t want to rely on breakthrough technologies, but rather deal with practical decarbonization options. Our efforts involve the use of the hydrogen contained in natural gas, which is actually a mix of 95% CH4 and 4% C2H6. Natural gas is used as the reducing agent at our new, state-of-the-art DRI facility in Toledo, OH, as well as a meaningful supplemental reductant in all eight of our blast furnaces. The abundance of cheap natural gas in the United States will continue to provide us ample opportunity to decarbonize.

Steel is the inevitable material of choice in a modern, greener world. As the largest flat-rolled steel producer in North America, Cleveland-Cliffs will remain on the cutting edge in shaping the future and further cementing our industry as the envy of the world.

About the Author: Lourenco Goncalves is chairman, president, and CEO of Cleveland-Cliffs, Inc

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