Kuuma rullikuga terasest torude keevitamine nõuab konstruktsiooni terviklikkuse ja pikaealisuse tagamiseks spetsiaalsete protseduuride ranget järgimist. Keevitatud liigeste kvaliteet mõjutab märkimisväärselt nende kõrge väärtusega tööstuslike komponentide üldist jõudlust, eriti kriitilistes rakendustes nagu nafta ja gaasi transport, survenumbid ja konstruktsioonitoetused. See põhjalik juhend kirjeldab kriitilisi nõudeid optimaalsete keevitustulemuste saavutamiseks terasest torudega.
Eelne ettevalmistamise nõuded
Nõuetekohane ettevalmistamine on terasest toru edukate keevitustegevuse alus. Enne mis tahes keevitamise algust tuleb järgida mitmeid olulisi samme:
Pinna ettevalmistamine ja puhastamine
Kõigi saasteainete eemaldamiseks, mis võiksid keevisõmbluse terviklikkust kahjustada, tuleb kuuma rullikuga torupinnad põhjalikult puhastada. See hõlmab järgmist:
Mehaaniline puhastamine traadiharjade või lihvijate abil pinna rooste eemaldamiseks
Keemiline puhastamine õlide ja määrde kõrvaldamiseks
Veski skaala eemaldamine liivapritsi või marineerimisprotsesside kaudu
Mis tahes niiskuse kõrvaldamine, mis võib põhjustada vesiniku omaksvõtmist
Protokollide eelsoojendus
Eelsoojendamine on hädavajalik paksemate seinaga torude jaoks (tavaliselt üle 19 mm) ja suuremat süsinikusisaldust sisaldavate sulamisklasside jaoks. See protsess:
Vähendab termilist šokki ja hoiab ära külma pragunemise
Vähendab jahutuskiirust kuumusega mõjutatud tsoonis (HAZ)
Minimeerib jääkpingeid, mis võivad põhjustada deformatsiooni
Võimaldab vesiniku difusiooni keevispinnast
Eeltoodete temperatuurid jäävad tavaliselt vahemikus 100 ° C kuni 300 ° C, sõltuvalt materjali spetsifikatsioonist ja seina paksusest. Näiteks nõuab API 5L x65 materjal üldiselt seina paksuste temperatuuril 150 ° C eelsoojendamist üle 25 mm.
Ühiste kujundamise kaalutlused
Nõuetekohane liigesekujundus on torukeevituste jaoks kriitilise tähtsusega. Konfiguratsioon peaks arvestama:
Materjali paksus ja klassi spetsifikatsioonid
Sobivad soonenurgad (tavaliselt 60–75 °)
Juure näo mõõtmed ja juurelõhe mõõtmised
Keevitusseadmete juurdepääsetavus
Keevitusprotsesside valik
Sobiva keevitusmeetodi valimine mõjutab otseselt lõpliku liigese kvaliteeti ja vastupidavust. Mitu protsessi sobib kuuma rulliku jaoks:
Terasest toru ühised keevitusmeetodid
SMAW (varjestatud metalli kaarekeevitamine) : mitmekülgne põllurakenduste jaoks, kuid pakub madalamaid ladestumiskiirusi
GTAW/TIG (gaasi volframi kaarekeevitamine) : annab täpsuse juurte ja õhukese seinaga torude jaoks
GMAW/MIG (gaasmetalli kaarekeevitamine) : pakub paksemate materjalide sadestumiskiirust
FCAW (voosiga kaarekeevitamine) : sobib kõrgemate sadestumiskiirustega põllurakenduste jaoks
Sae (sukeldatud kaarekeevitamine) : Ideaalne suurema läbimõõduga torude kaupluste valmistamiseks
Keevitusparameetri optimeerimine
Kriitilisi parameetreid tuleb täpselt kontrollida vastavalt torude spetsifikatsioonidele:
Amplage: peab vastama materjali paksusele ja asendile (tavaliselt 80-250A SMAW jaoks)
Pinge: mõjutab kaare pikkust ja läbitungimist (tavaliselt 20–30 V GMAW jaoks)
Reisikiirus: mõjutab soojusisendit ja keevisõmbluse profiili
Interpassi temperatuur: tavaliselt hoitakse vahemikus 100–250 ° C
Weld-järgsed kuumtöötluse nõuded
Pärast keevitamist on kuumtöötlus sageli kohustuslik, eriti ASME, API või ISO standarditele vastavate kõrgsurverakenduste jaoks:
Stressi leevendamise protseduurid
Keerujärgne kuumtöötlus (PWHT) täidab mitmeid kriitilisi funktsioone:
Vähendab jääkpingeid, mis võivad põhjustada stressi korrosiooni pragunemist
Teavad potentsiaalselt raputavad mikrostruktuurid kuumusega mõjutatud tsoonis
Parandab keevitatud liigese elastsust ja sitkust
Suurendab mõõtmete stabiilsust kõrgtemperatuuril
Süsinikterast torude (näiteks ASTM A106 B -klassi B) puhul on tüüpilised stressitemperatuurid vahemikus 550 ° C kuni 650 ° C koos hoidmisaegadega materjali paksusel (umbes 1 tund 25 mm kohta).
Tarbevalik ja ühilduvus
Keevitusmaterjalid tuleb hoolikalt sobitada normaalse metalli omadustega:
Täiteainemetalli nõuded
Valikukriteeriumid hõlmavad:
Keemiline koostis, mis ühildub terasest torumaterjaliga
Võrdne või suurem tõmbetugevus võrreldes alusmaterjaliga
Vastavad löögiomadused teeninduse temperatuuri jaoks
Korrosioonikindluse sobitamine või põhimaterjali ületamine (eriti haputeenuse rakenduste kohta NACE MR0175 kohta)
Süsinikterast torude tavalised täiteainemetallid hõlmavad E7018 SMAW jaoks ja ER70S-6 GMAW-protsesside jaoks.
Gaasivalik
Välist gaasi varjestust vajavate protsesside jaoks:
Argoon: pakub GTAW jaoks suurepärase kaare stabiilsuse
Argooni/CO2 segud (tavaliselt 75%/25%): süsinikterase GMAW standard
Heeliumi/Argooni segud: spetsiaalsete rakenduste jaoks, mis nõuavad suuremat soojusisendit
Kvaliteedikontroll ja kontroll
Range testimine tagab keevitatud liigestele vastavad tööstusstandardid:
Mittepurustatavad uurimismeetodid
Radiograafiline testimine (RT) : vajalik kriitiliste liigeste jaoks API 1104 või ASME B31.3 kohta
Ultraheli testimine (UT) : eelistatud paksude seinaga torude jaoks
Magnetosakeste kontrollimine (MPI) : pinna pragude tuvastamiseks
Spetsiaalsed kaalutlused sulamist terasest torude jaoks
Suure hulga torud vajavad täiendavaid ettevaatusabinõusid:
Eelsoojenduse ja vaheldumiste temperatuuride range kontroll
Madala hüdrogeenide keevitusprotsesside valimine
Täpsemad keevitusjärgsed kuumtöötluse tsüklid
Täiustatud kaitse atmosfääri saastumise eest keevitamise ajal
Spetsialiseeritud täiteainemetallid, mis vastavad alusmaterjali täpsele koostisele
Järeldus
Kuumade terasest torude keevitamine nõuab täpset tähelepanu ettevalmistamisele, protsesside valimisele, materjali ühilduvusele ja keevitulejärgsele töötlemisele. Nendest nõuetest kinnipidamine tagab vuugid, mis säilitavad torude ehituse loomupärased eelised, pakkudes samal ajal vajalikku tugevust, korrosioonikindlust ja kasutusajast kriitiliste tööstuslike rakenduste jaoks. Konkreetsete torujuhtmerakenduste keevitusprotseduuride väljatöötamisel pöörduge alati kohaldatavate koodide poole nagu API 1104, ASME B31.3 või ISO 15614.
