Конвенционалните стоманени тръби имат ли някакви специфични изисквания за заваръчни шевове

Основните чуждестранни стандарти за стоманени тръби (обикновено наричани „външни стандарти“ в индустрията, като серия API, ASTM, EN, ISO) имат ясни задължителни изисквания за качество за заваръчните шевове на заварени стоманени тръби и тези изисквания трябва да бъдат проверени чрез съответните тестови елементи. Изискванията за изпитване нарастват прогресивно със стандартното ниво и строгостта на условията за прилагане.

За различни сценарии на приложение основните външни стандарти имат различни фокуси върху изискванията за заваряване, покриващи три основни измерения: механични свойства, граници на дефекти и геометрични размери:

1. API SPEC 5L (Тръбопроводна стомана за нефт и газ, най-широко използваният стандарт за тръбопроводи в световен мащаб)

• Изисквания за изпълнение: Якостта на опън на заваръчния шев не трябва да бъде по-ниска от долната граница на стандарта за основния материал; за клас PSL2 е задължително да има енергия на удара по Vickers в заваръчния шев и засегнатата от топлината зона, както и теста за насочено огъване (дължината на пукнатините след огъване трябва да бъде по-малка или равна на 3,18 mm). За заварени тръби с голям-диаметър е необходим и тест за разкъсване с падащ чук, за да се провери ефективността на спиране на пукнатини.
• Граници на дефектите: Абсолютна забрана за пукнатини и дефекти при непълно проникване; единичните пори трябва да имат диаметър по-малък или равен на 3 mm, а общата дължина на групите от плътни пори трябва да бъде по-малка или равна на 6 mm; във всеки 150 mm заваръчен шев, общата дължина на шлаката трябва да бъде по-малка или равна на 12,5 mm.
• Геометрични изисквания:Височината на заваръчния шев и несъосността имат ясни допуски и страничното изместване на заваръчния шев не трябва да надвишава стандартната граница.

2. Стандартна серия ASTM

• ASTM A53 (общи флуидни/структурни заварени тръби): Заваръчният шев трябва да бъде напълно разтопен, като якостта на заваръчния шев е не по-малка от 90% от основния материал. Заваръчният шев не трябва да пропуска при изпитване под водно налягане; ERW заварените тръби с NPS по-голям или равен на 2 са задължителни за преминаване на не-разрушително електрическо изпитване на заваръчните шевове. UT/RT и други разширени проверки могат да бъдат допълнени и съгласувани от купувача и продавача.
• ASTM A672 (Тръби, заварени чрез електрофузия при средна температура и високо налягане): Задължително е провеждането на радиографски тест по цялата дължина на заваръчния шев. Всяка партида трябва да бъде подложена на тест за странично огъване на заваръчния шев, а металът, нанесен на заваръчния шев, трябва да бъде подложен на анализ на химичния състав отделно.

3. Серия EN (EN 10217 тръба под налягане за заваряване, EN 10208 тръба за тръбопровод)

• Граници на дефектите:Дълбочината на повърхностните дефекти на заваръчния шев не трябва да надвишава 5% от дебелината на стената или 3 mm (което от двете е по-малко), а незначителни дефекти с дълбочина по-малка или равна на 0,3 mm могат да бъдат освободени; вътрешните дефекти трябва да са в съответствие със съответната степен на приемане при неразрушителен тест.
• Изисквания за изпълнение: Всички степени на заварени тръби трябва да преминат теста за сплескване/огъване, за да се провери пластичността на заваръчния шев; за тръби с високо{0}}налягане от изпитвателна категория 1, заваръчният шев трябва да отговаря на изискванията за устойчивост на опън и удар в съответствие с основния материал.
• Изисквания към процеса:Процесът на заваряване трябва да бъде предварително оценен като квалифициран, а преработката на заваръчния шев трябва да следва установените процедури.

4. ISO 3183 (международен стандарт за тръбопроводна тръба)
В сравнение с техническите изисквания на API 5L, проверката на заваръчните шевове съответства на серията от стандарти за неразрушителен тест на ISO 10893. Има унифицирани разпоредби относно методите за проверка, тестовите блокове за сравнение и критериите за приемане.

Съгласно външната стандартна система, откриването на заварки на стоманени тръби е разделено на две категории: 100% пълна проверка и проверка на партидни проби. Той обхваща три посоки: не-разрушителен тест, разрушителен тест и проверка на външния размер:

1. Не-разрушително изпитване (предимно цялостна инспекция, с проверка на сърцевината на целостта на вътрешния/повърхностния шев)

• Ултразвуково изследване (UT) : Най-масовият пълен метод за проверка на заварени тръби, той може да открие повърхностни дефекти като непълно сливане, пукнатини и включвания на шлака вътре в заваръчния шев. Всички степени на API 5L PSL2 и EN 10217 трябва да имат 100% покритие на заваръчния шев. Като цяло, изкуствените жлебове с дълбочина 12,5% от дебелината на стената се приемат като еталон за сравнение. Дефектите, надвишаващи амплитудата на бенчмарка, се оценяват като не-съответстващи.
• Радиографско изследване (RT): Висока-прецизност при идентифициране на обемни дефекти като пори и шлака. ASTM A672 изисква пълна RT проверка на заваръчния шев. API 5L се използва най-вече за допълнителна инспекция на заваръчни шевове в краищата на тръбите или като алтернатива на UT, което позволява интуитивно запазване на записи на изображения на дефекти.
• Вихрови токове/електромагнитно изпитване (ET): Често се използва за онлайн бързо откриване на ERW високо-честотно заварени тръби, способни да идентифицират повърхностни и близки-повърхностни дефекти. Това е рутинен електрически тест за обикновени заварени тръби като ASTM A53.
• Хидростатично изпитване: Задължителна проверка на уплътнението за всяка стоманена тръба. Тестовото налягане се изчислява според стандарта (обикновено съответстващо на 60% до 95% граница на провлачане) и налягането се поддържа за По-голямо или равно на 5 секунди (удължено до 15 секунди за тръби с високо-налягане). Ако няма изтичане или деформация на заваръчния шев, той се счита за квалифициран.

  
2. Деструктурни тестове (вземане на партидни проби, проверка на механичните свойства на заваръчните шевове)
Пробите се вземат по номер на пещ и производствена партида. Основните елементи включват:

• Изпитване на опън в напречна посока: За да се провери якостта на опън на заваръчния шев, тя не трябва да бъде по-ниска от стандартната стойност на основния материал;
• Тест за насочване на огъване (навеждане напред + навеждане назад): За да се оцени способността за пластична деформация на заваръчния шев, не трябва да се появяват прекомерни пукнатини след огъване;
• V-тест за удар на прорез: За PSL2, условия на ниска-температура и високо-налягане, за откриване на якостта на удар на заваръчния шев и засегнатата от топлина зона;
• Тест за компресия: Рутинен елемент за заварени тръби с малък-диаметър, като заваръчният шев е поставен във вертикална посока под сила и липсата на пукнатини след компресия се считат за квалифицирани.

3. Проверка на външния вид и размерите
Проверете визуално всеки заваръчен шев за формиране на повърхността. Измерете височината, ширината, несъответствието и дълбочината на заваръчния шев. Уверете се, че няма повърхностни дефекти като пори, пукнатини или заваръчни издатини. Допустимите отклонения на размерите трябва да отговарят на съответните стандартни изисквания.

Проверката на заваръчните шевове на заварени стоманени тръби е задължително изискване, предвидено от външни стандарти. Стриктността и обхватът на контролните елементи обаче варират в зависимост от степента на продукта и сценария на приложение:

1. Всички необходими елементи за заварени стоманени тръби:

индивидуални тестове за хидравлично налягане и индивидуални визуални проверки на външния вид. Това са основните задължителни изисквания за всички челно заварени тръби с външна маркировка, които директно проверяват ефективността на уплътняване и качеството на повърхността на заваръчните шевове.
 

2. Задължителна не-разрушителна пълна проверка за средно и високо{2}}качествени заварени тръби:

• За API 5L PSL2, EN 10217, ASTM A672 тръби с високо-налягане и др., 100% заваръчен не-разрушителен тест (UT/RT) е задължителен;
• За API 5L PSL1 и ASTM A53 обикновен-клас заварени тръби основните изисквания са водно налягане + електрически тестове / външен вид. За по-високи степени могат да бъдат осигурени допълнителни не-разрушителни тестове съгласно договора за покупка.
   

3. Специални условия с допълнителни строги изисквания:

В сценарии като киселинно обслужване, ниско-температурна среда, подводни тръбопроводи и-котли под високо{1}}налягане ще бъдат включени допълнителни елементи като тестване на твърдостта на заваръчните шевове, TOFD дифракционно изпитване и тест за разкъсване с падащ чук. Те ще бъдат посочени в техническото споразумение.

Безшевните стоманени тръби нямат надлъжни заварки и не изискват специални изисквания за проверка на заварките. Самото тяло на тръбата обаче трябва да отговаря на изискванията за не-разрушителен тест, определени в съответните стандарти.