Mají konvenční ocelové trubky nějaké specifické požadavky na svarové spoje?

Hlavní zahraniční normy pro ocelové trubky (v průmyslu běžně označované jako „externí normy“, jako jsou řady API, ASTM, EN, ISO) mají jasné závazné požadavky na kvalitu svarů svařovaných ocelových trubek a tyto požadavky musí být ověřeny pomocí odpovídajících zkušebních položek. Požadavky na testování se postupně zvyšují s úrovní standardů a přísností podmínek aplikace.

Pro různé scénáře použití se hlavní externí standardy liší zaměření na požadavky na svar, které pokrývají tři hlavní rozměry: mechanické vlastnosti, limity vad a geometrické rozměry:

1. API SPEC 5L (potrubní ocel pro ropu a plyn, celosvětově nejpoužívanější norma pro potrubí)

• Požadavky na výkon: Pevnost svaru v tahu nesmí být nižší než spodní mez normy základního materiálu; pro třídu PSL2 je povinné mít nárazovou energii Vickers ve svaru a tepelně ovlivněné zóně, stejně jako řízenou zkoušku ohybem (délka trhlin po ohybu musí být menší nebo rovna 3,18 mm). U svařovaných trubek o velkém-průměru je k ověření schopnosti zachycení trhlin také vyžadována zkouška trhacím kladivem.
• Limity vad: Absolutní zákaz prasklin a neúplných defektů penetrace; jednotlivé póry musí mít průměr menší nebo roven 3 mm a celková délka hustých shluků pórů musí být menší nebo rovna 6 mm; v jakémkoli 150 mm svaru musí být celková délka strusky menší nebo rovna 12,5 mm.
• Geometrické požadavky:Výška koutu svaru a nesouosost mají jasné tolerance a boční přesazení svaru nesmí překročit standardní limit.

2. Standardní řada ASTM

• ASTM A53 (General Fluid/Strukturální svařované trubky): Svar musí být plně tavený, s pevností svaru nejméně 90 % základního materiálu. Svar nesmí při tlakové zkoušce vodou prosakovat; Svařované trubky ERW s NPS větším nebo rovným 2 musí projít nedestruktivním elektrickým testováním svarů. UT/RT a další pokročilé kontroly mohou být kupujícím a prodávajícím doplněny a odsouhlaseny.
• ASTM A672 (středněteplotní vysokotlaké elektrofúzní svařované trubky): Je povinné provést radiografické testování po celé délce svaru. Každá dávka musí projít zkouškou bočního ohybu svaru a navařený kov musí podstoupit analýzu chemického složení zvlášť.

3. Řada EN (EN 10217 Tlakové potrubí pro svařování, EN 10208 Potrubí)

• Limity vad:Hloubka povrchových defektů na svaru nesmí přesáhnout 5 % tloušťky stěny nebo 3 mm (podle toho, co je menší), a mohou se uvolnit drobné defekty s hloubkou menší nebo rovnou 0,3 mm; vnitřní vady musí být v souladu s odpovídajícím stupněm přijatelnosti ne-destruktivního testování.
• Požadavky na výkon: Všechny druhy svařovaných trubek musí projít zkouškou zploštěním/ohybem, aby se ověřila plasticita svaru; pro vysokotlaké-trubky zkušební kategorie 1 musí svar splňovat požadavky na pevnost v tahu a rázu v souladu se základním materiálem.
• Požadavky na proces:Proces svařování musí být předem vyhodnocen jako kvalifikovaný a přepracování svaru musí dodržovat stanovené postupy.

4. ISO 3183 (International Standard Pipeline Tube)
Ve srovnání s technickými požadavky API 5L odpovídá kontrola svarů řadě nedestruktivních zkušebních norem ISO 10893. Existují jednotné předpisy pro kontrolní metody, srovnávací testovací bloky a kritéria přijatelnosti.

V rámci externího standardního systému je detekce svarů ocelových trubek rozdělena do dvou kategorií: 100% úplná kontrola a kontrola odběru vzorků. Pokrývá tři směry: ne-destruktivní testování, destruktivní testy a ověřování velikosti vzhledu:

1. Ne-destruktivní testování (zejména komplexní kontrola se základním ověřením vnitřní/povrchové integrity svaru)

• Ultrazvukové testování (UT) : Nejběžnější metoda úplné kontroly svařovaných trubek, dokáže detekovat povrchové vady, jako je neúplné svarování, praskliny a vměstky strusky uvnitř svarového švu. Všechny druhy API 5L PSL2 a EN 10217 musí mít 100% pokrytí svarem. Obecně se jako srovnávací měřítko berou umělé drážky s hloubkou 12,5 % tloušťky stěny. Vady překračující referenční amplitudu jsou posuzovány jako nevyhovující.
• Rentgenové vyšetření (RT): Vysoká{0}}přesnost při identifikaci objemových defektů, jako jsou póry a struska. ASTM A672 vyžaduje úplnou kontrolu RT svaru. API 5L se většinou používá pro doplňkovou kontrolu svarů na koncích trubek nebo jako alternativa k UT, což umožňuje intuitivní uchování záznamů obrazu defektů.
• Vířivé proudy / elektromagnetické testování (ET): Často se používá pro online rychlou detekci vysokofrekvenčních svařovaných trubek ERW-, které jsou schopny identifikovat povrchové a blízké-povrchové vady. Je to rutinní elektrický zkušební předmět pro běžné svařované trubky, jako je ASTM A53.
• Hydrostatický test: Povinné ověření těsnosti pro každou ocelovou trubku. Zkušební tlak se vypočítá podle normy (obvykle odpovídá 60 % až 95 % meze kluzu) a tlak se udržuje po dobu 5 sekund nebo větší (u vysokotlakých trubek prodlouženo na 15 sekund). Pokud nedochází k netěsnosti nebo deformaci svarového švu, je považován za kvalifikovaný.

  
2. Destrukturální zkoušky (vzorkování dávek, ověření mechanických vlastností svarů)
Vzorky se odebírají podle čísla pece a výrobní šarže. Mezi základní položky patří:

• Zkouška tahem v příčném směru: Pro ověření pevnosti svaru v tahu by neměla být nižší než standardní hodnota základního materiálu;
• Zkouška řízeného ohybu (předklon + ohyb vzad): Pro posouzení schopnosti plastické deformace svarového švu by po ohybu neměly vznikat žádné nadměrné trhliny;
• V-zářezový nárazový test: Pro PSL2, podmínky nízké-teploty a vysokého-tlaku, ke zjištění rázové houževnatosti svarového švu a tepelně ovlivněné zóny;
• Kompresní test: Běžná položka pro svařované trubky malého-průměru se svarem umístěným ve vertikálním směru pod silou a bez prasklin po stlačení se považují za způsobilé.

3. Kontrola vzhledu a rozměrů
Vizuálně zkontrolujte každý svar, zda se nevytváří povrch. Změřte výšku, šířku, nesouosost a hloubku podříznutí. Ujistěte se, že na povrchu nejsou žádné vady, jako jsou póry, praskliny nebo svarové ostruhy. Rozměrové tolerance musí odpovídat odpovídajícím normám.

Kontrola svaru svařovaných ocelových trubek je povinným požadavkem stanoveným vnějšími normami. Nicméně přísnost a pokrytí položek kontroly se liší v závislosti na jakosti produktu a scénáři aplikace:

1. Všechny potřebné položky pro svařované ocelové trubky:

individuální hydraulické tlakové zkoušky a individuální vizuální kontroly vzhledu. Toto jsou základní povinné požadavky pro všechny externě označené-trubky svařované na tupo, které přímo ověřují těsnost a kvalitu povrchu svarů.
 

2. Povinná ne-destruktivní úplná kontrola pro střední a{2}}kvalitní svařované trubky:

• U vysokotlakých trubek API 5L PSL2, EN 10217, ASTM A672-atd. je povinné 100% nedestruktivní testování svařování (UT/RT);
• Pro běžné svařované trubky API 5L PSL1 a ASTM A53-jsou základními požadavky tlak vody + elektrické testování / vzhled. U vyšších tříd lze poskytnout další ne-destruktivní testování podle kupní smlouvy.
   

3. Zvláštní podmínky s dalšími přísnými požadavky:

Ve scénářích, jako je kyselý provoz, nízkoteplotní{0}}prostředí, podmořská potrubí a vysokotlaké-kotle, budou zahrnuty další položky, jako je testování tvrdosti svaru, test difrakce TOFD a test roztržení padacím kladivem. Ty budou specifikovány v technické dohodě.

Bezešvé ocelové trubky nemají podélné svary a nevyžadují zvláštní požadavky na kontrolu svarů. Samotné těleso potrubí však stále musí splňovat požadavky na nedestruktivní testování stanovené v odpovídajících normách.-