Țevile convenționale din oțel au cerințe specifice pentru cusăturile de sudură

Standardele principale străine pentru țevi de oțel (denumite în mod obișnuit „standarde externe” în industrie, cum ar fi seria API, ASTM, EN, ISO) au cerințe clare obligatorii de calitate pentru sudurile țevilor de oțel sudate, iar aceste cerințe trebuie verificate prin elementele de testare corespunzătoare. Cerințele de testare cresc progresiv odată cu nivelul standardului și cu strictețea condițiilor de aplicare.

Pentru diferite scenarii de aplicare, standardele externe principale se concentrează asupra cerințelor de sudură, acoperind trei dimensiuni principale: proprietăți mecanice, limite de defect și dimensiuni geometrice:

1. API SPEC 5L (Oțel pentru conducte pentru petrol și gaze, cel mai utilizat standard de conducte la nivel mondial)

• Cerințe de performanță: Rezistența la tracțiune a sudurii nu trebuie să fie mai mică decât limita inferioară a standardului materialului de bază; pentru gradul PSL2, este obligatoriu ca Vickers să aibă energie de impact în zona de sudură și căldură afectată, precum și testul de îndoire ghidată (lungimea fisurilor după îndoire trebuie să fie mai mică sau egală cu 3,18 mm). Pentru țevile sudate cu diametru mare-, este necesar și testul de rupere cu ciocan de cădere pentru a verifica performanța de oprire a fisurilor.
• Limitele defectelor: Interzicerea absolută a fisurilor și a defectelor de penetrare incompletă; porii unici trebuie să aibă un diametru mai mic sau egal cu 3 mm, iar lungimea totală a grupurilor de pori denși trebuie să fie mai mică sau egală cu 6 mm; în orice cusătură de sudură de 150 mm, lungimea totală a zgurii trebuie să fie mai mică sau egală cu 12,5 mm.
• Cerințe geometrice:Înălțimea filetului de sudură și alinierea greșită au toleranțe clare, iar decalajul lateral al sudurii nu trebuie să depășească limita standard.

2. Seria standard ASTM

• ASTM A53 (fluide generale/țevi sudate structurale): Sudura trebuie să fie complet topită, cu rezistența sudurii nu mai puțin de 90% din materialul de bază. Sudura nu trebuie să se scurgă în timpul testului de presiune a apei; Țevile sudate ERW cu NPS mai mare sau egal cu 2 sunt obligatorii pentru a fi supuse testării electrice ne-distructive ale sudurilor. UT/RT și alte inspecții avansate pot fi completate și convenite de către cumpărător și vânzător.
• ASTM A672 (Tevi sudate prin electrofuziune de inalta presiune la temperatura medie): Este obligatorie efectuarea testelor radiografice pe întreaga lungime a sudurii. Fiecare lot trebuie să fie supus unui test de îndoire laterală de sudare, iar metalul depus prin sudură trebuie să fie supus analizei compoziției chimice separat.

3. Seria EN (EN 10217 Conductă sub presiune pentru sudare, EN 10208 Conductă conductă)

• Limitele defectelor:Adâncimea defectelor de suprafață pe sudură nu trebuie să depășească 5% din grosimea peretelui sau 3 mm (oricare dintre acestea este mai mică), iar defecte minore cu o adâncime mai mică sau egală cu 0,3 mm pot fi eliberate; defectele interne trebuie să fie în conformitate cu gradul corespunzător de acceptare a testării ne-distructive.
• Cerințe de performanță: Toate tipurile de țevi sudate trebuie să treacă testul de aplatizare/încovoiere pentru a verifica plasticitatea sudurii; pentru țevile de înaltă presiune-din categoria de testare 1, sudura trebuie să îndeplinească cerințele de performanță la tracțiune și la impact compatibile cu materialul de bază.
• Cerințe de proces:Procesul de sudare trebuie evaluat în prealabil ca fiind calificat, iar repetarea sudurii trebuie să urmeze procedurile stabilite.

4. ISO 3183 (Tub pentru conducte standard internațional)
În comparație cu cerințele tehnice ale API 5L, inspecția sudurii corespunde seriei de standarde de testare ne-distructivă ISO 10893. Există reglementări unificate privind metodele de inspecție, blocurile de testare de comparație și criteriile de acceptare.

În cadrul sistemului standard extern, detectarea sudurilor țevilor de oțel este împărțită în două categorii: inspecție completă 100% și inspecție prin eșantionare în lot. Acesta acoperă trei direcții: teste ne-distructive, teste distructive și verificarea dimensiunii aspectului:

1. Testare non-distructivă (în principal inspecție completă, cu verificarea de bază a integrității interioare/suprafeței sudurii)

• Testare cu ultrasunete (UT) : Cea mai populară metodă de inspecție completă pentru țevile sudate, poate detecta defecte de suprafață, cum ar fi fuziunea incompletă, fisuri și incluziuni de zgură în interiorul cordonului de sudură. Toate gradele de API 5L PSL2 și EN 10217 trebuie să aibă o acoperire de sudură de 100%. În general, canelurile artificiale cu o adâncime de 12,5% din grosimea peretelui sunt luate ca etalon de comparație. Defectele care depășesc amplitudinea de referință sunt considerate ca ne-conforme.
• Testare radiografică (RT):{0}}înaltă precizie în identificarea defectelor volumetrice, cum ar fi porii și zgura. ASTM A672 necesită o inspecție completă RT a sudării. API 5L este utilizat în principal pentru inspecția suplimentară a sudurii la capetele conductelor sau ca alternativă la UT, permițând păstrarea intuitivă a înregistrărilor imaginilor defectelor.
• Curenți turbionari/testare electromagnetică (ET): folosit adesea pentru detectarea rapidă online a țevilor sudate-de înaltă frecvență ERW, capabile să identifice defectele de suprafață și de aproape-suprafață. Este un articol de testare electrică de rutină pentru țevi sudate obișnuite, cum ar fi ASTM A53.
• Test hidrostatic: O verificare obligatorie a etanșării pentru fiecare țeavă de oțel. Presiunea de testare este calculată conform standardului (corespunzând de obicei la 60% până la 95% limită de curgere), iar presiunea este menținută mai mult sau egală cu 5 secunde (prelungită la 15 secunde pentru țevile de-înaltă presiune). Dacă nu există scurgeri sau deformare la cusătura de sudură, aceasta este considerată calificată.

  
2. Deîncercări constructive (prelevare de probe în lot, verificarea proprietăților mecanice ale cordonurilor de sudură)
Probele sunt prelevate după numărul cuptorului și lotul de producție. Elementele de bază includ:

• Încercarea de tracțiune pe direcția transversală: Pentru a verifica rezistența la tracțiune a cordonului de sudură, aceasta nu trebuie să fie mai mică decât valoarea standard a materialului de bază;
• Test de îndoire ghidată (îndoire înainte + îndoire înapoi): Pentru a evalua capacitatea de deformare plastică a cordonului de sudură, nu ar trebui să apară fisuri excesive după îndoire;
• Test de impact cu crestătură în V-: pentru PSL2, condiții de temperatură joasă-și presiune înaltă-, pentru a detecta rezistența la impact a cordonului de sudură și a zonei afectate de căldură;
• Test de compresie: Un articol de rutină pentru țevi sudate cu diametru mic-, cu cordonul de sudură plasat în direcție verticală sub forță și fără fisuri după comprimare este considerat calificat.

3. Inspecția aspectului și dimensiunilor
Inspectați vizual fiecare cusătură de sudură pentru formarea suprafeței. Măsurați înălțimea, lățimea, alinierea greșită și adâncimea cordonului de sudură. Confirmați că nu există defecte de suprafață, cum ar fi pori, fisuri sau pinteni de sudură. Toleranțele dimensionale trebuie să respecte cerințele standard corespunzătoare.

Inspecția sudurii țevilor de oțel sudate este o cerință obligatorie stipulată de standardele externe. Cu toate acestea, strictețea și acoperirea articolelor de inspecție variază în funcție de calitatea produsului și de scenariul de aplicare:

1. Toate elementele necesare pentru țevile de oțel sudate:

teste individuale de presiune hidraulică și inspecții vizuale individuale ale aspectului. Acestea sunt cerințele obligatorii de bază pentru toate țevile sudate cap la cap-marcate extern, verificând direct performanța de etanșare și calitatea suprafeței sudurilor.
 

2. Inspecție completă ne-distructivă obligatorie pentru țevile sudate de calitate medie și înaltă-:

• Pentru țevile de înaltă presiune API 5L PSL2, EN 10217, ASTM A672, etc., testarea ne-distructivă (UT/RT) cu sudură 100% este obligatorie;
• Pentru țevile sudate API 5L PSL1 și ASTM A53 de grad obișnuit-, cerințele de bază sunt presiunea apei + testarea / aspectul electric. Pentru clasele superioare, pot fi furnizate teste suplimentare ne-distructive, conform contractului de cumpărare.
   

3. Condiții speciale cu cerințe suplimentare stricte:

În scenarii precum funcționarea acidă, mediul cu temperatură scăzută-, conductele submarine și cazane de înaltă presiune-, vor fi incluse elemente suplimentare, cum ar fi testarea durității sudurii, testarea difracției TOFD și testul de rupere cu ciocan. Acestea vor fi specificate în contractul tehnic.

Țevile din oțel fără sudură nu au suduri longitudinale și nu necesită cerințe speciale de inspecție a sudurii. Cu toate acestea, corpul conductei în sine trebuie să îndeplinească în continuare cerințele de testare ne-distructivă stipulate în standardele corespunzătoare.