Óaðfinnanlegur stálrör: Fullkomin iðnaðarhandbók um framleiðslu, staðla og úrval

Óaðfinnanlegur stálpípa er eitt af grunnefnum nútíma iðnaðarinnviða, en samt er hvernig það er gert, prófað og tilgreint oft illa skilið utan málmvinnslu- og lagnaverkfræðihringja. Þessi leiðarvísir fer í gegnum hvernig óaðfinnanleg pípa er í raun framleidd, hvernig hún er í grundvallaratriðum frábrugðin soðnum pípum, hvernig helstu alþjóðlegu staðlarnir tengjast hver öðrum og hvaða þættir raunverulega knýja fram pípuval í atvinnugreinum eins og olíu og gasi, orkuframleiðslu og iðnaðarvinnslu.

Skilgreiningareiginleikar óaðfinnanlegra röra eru einfaldir: það er myndað úr einni föstu stálbiti sem er hitaður og stunginn í gegnum miðju þess til að búa til hol rör, án soðinnar samskeytis hvar sem er eftir lengd eða ummáli. Þetta stendur í mótsögn við soðið rör (ERW, LSAW, eðaSSAW), sem er mynduð með því að rúlla flatri stálplötu eða spólu í sívalt form og síðan soðið lokað.

Þessi eini burðarmunur - tilvist eða fjarvera suðusaums - hefur stórar afleiðingar fyrir hvernig píputegundirnar tvær standa sig undir álagi. Suðusaumur, sama hversu vel hann er útfærður, kynnir svæði með mismunandi örbyggingu, hugsanlegri afgangsálagi og tölfræðilega meiri líkur á göllum samanborið við grunnmálminn í kring. Óaðfinnanlegur pípa, sem hefur engan slíkan saum, sýnir einsleitari vélrænni eiginleika í allar áttir í kringum ummál þess - sem eignaverkfræðingar kalla samsætustyrk. Þetta er einmitt ástæðan fyrir því að óaðfinnanlegur smíði verður sjálfgefið val þar sem þrýstingur, hitastig eða öryggi-eykst.

Skilningur á framleiðsluferlinu er ekki gagnlegt sem smáatriði heldur vegna þess að það útskýrir beint hvers vegna ákveðnar stærðir, vikmörk og gerðir galla koma fram - upplýsingar sem skipta máli þegar birgir eru metnir eða gæðavandamál eru úrræðaleit. Einkunnir sem framleiddar eru með þessari leið - eins og okkar heitvalsuðu óaðfinnulegu rör - erfa víddarsamkvæmni sína og vélræna eiginleika beint frá því hversu vel hvert þessara þrepa er stjórnað.

1. Billet undirbúningur og hitun.Kringlóttar stálplötur, venjulega samfelldar-steyptar, eru skornar í lengd og hitaðar í snúningsofni að götshitastigi yfirleitt á milli 1.150 gráður og 1.280 gráður, allt eftir stálflokki. Jafnvel upphitun er mikilvæg; ójöfn hitadreifing leiðir til ósamræmis gats og veggþykktarbreytinga niðurstreymis.

2. Piercing (Mannesmann ferlið).Upphitaða efnið er borið inn í götmyllu, þar sem tvær hornrúllur snúa blaðinu á meðan fastur götpunktur þvingar sig í gegnum miðjuna og nýtir sér fyrirbæri sem kallast Mannesmann áhrif - tilhneigingu snúnings stangar undir þessu sérstaka álagsmynstri til að mynda innri holrúm meðfram ásnum. Þetta framleiðir þykka-veggaða hola skel sem kallast „móðurrör“.

3. Lenging og veggfækkun.Móðurrörið er síðan lengt og veggþykktin minnkað í nær lokamál, með því að nota eina af mörgum tegundum kvarna: tappakvörn, dornmylla (samfelld eða haldið) eða Assel-mylla til notkunar með mikilli-nákvæmni. Val á myllugerð hefur áhrif á vikmörk sem hægt er að ná og er ein ástæðan fyrir því að ekki eru öll „óaðfinnanleg rör“ frá mismunandi myllum með sömu víddarsamkvæmni, jafnvel fyrir sömu nafnstærð.

4. Stærð og teygjaminnkandi.Stærðarmylla (og, fyrir mörg stærðarsvið, teygju-minnkunarmylla) færir pípuna að endanlegu ytra þvermáli og bætir einsleitni veggþykktar. Þetta stig hefur einnig áhrif á endanlega vélræna eiginleika pípunnar, þar sem afoxunarferlið -harkar stálið að einhverju leyti.

5. Kæling, hitameðferð og frágangur.Pípur eru kældar - venjulega á gangandi-geislakælirúmi - og síðan réttar. Það fer eftir forskriftinni og einkunninni, þeir geta farið í eðlilegt horf, slökkt og temprun, eða streitu-losunarglæðing til að ná nauðsynlegri samsetningu styrks, sveigjanleika og kornabyggingar. Að lokum eru pípur skornar í lengd og endar eru skáskornir, snittaðir eða látnir vera sléttir eftir pöntun.

6. Skoðun og prófun.Fyrir losun fer pípa venjulega í víddarskoðun, úthljóðsprófun (UT) fyrir veggþykkt og innri galla, og annaðhvort vatnsstöðuprófun eða viðurkennd ó-eyðileggjandi rafsegulpróf, ásamt eyðileggjandi vélrænni prófun (tog, ávöxtun, lenging og stundum Charpy höggprófun) á hluta úr hverri hitaeiningu.

Ein algengasta uppspretta mistökin er að meðhöndla rör sem vöru sem er fyrst og fremst skilgreind af ytra þvermáli og veggþykkt. Í reynd ákvarðar gildandi staðall efnafræðileg mörk, lágmarksmörk vélrænna eiginleika, leyfileg framleiðsluferli og nauðsynlegar prófanir - sem þýðir að tvær pípur með sömu stærð geta verið í grundvallaratriðum ólíkar vörur eftir því hvaða staðal þær eru vottaðar fyrir.

• ASTM A106 / A53stjórna almennri og-háhita kolefnisstálpípu sem er algeng í Norður-Ameríku vinnslu- og veitulögnum. Fyrir nákvæma efnafræði og eigna sundurliðun á útbreiddustu bekknum, sjá A106 Grade B óaðfinnanlegur stálpípuleiðbeiningar okkar.
• API 5Lstjórnar línupípum fyrir olíu-, gas- og vatnsflutning, með PSL1 og PSL2 vöruskilgreiningarstigum sem bera merkilega mismunandi hörku- og prófunarkröfur - sem fjallað er ítarlega um í leiðbeiningunum okkar um óaðfinnanlegur olíur og gas.
• API 5CTstjórnar hlífum og slöngum olíuvalla, sem er algjörlega annar notkunarflokkur en línurör þrátt fyrir víddarskörun.
• ASTM A335og svipaðir álstálstaðlar gilda um pípur sem ætlaðar eru til notkunar með hækkuðum-hita með króm-mólýbdenblöndur (P11, P22, P91), þar sem skriðþol - ekki bara togstyrkur - er ráðandi hönnunarhugsun.
• EN og DIN staðlar(EN 10216, DIN 2391, o.s.frv.) eiga við á evrópskum-mörkuðum undir áhrifum og bera sína eigin einkunnaflokkun og prófunarsamþykktir sem varpa ekki einum-í-einum á ASTM/API jafngildi.

 

ASTM A106 HEIT UNNIÐ SAAULAUS PIPE

 

API5L SAAULAUS PIPE

 

DIN 1629 ST 52 Seamles stálrör

 

EN 10216 STÁLPÍR FYRIR ÞRYGGINGU

Pípa sem uppfyllir stærðarkröfur en var framleidd eða prófuð samkvæmt röngum staðli fyrir notkunina kemur ekki í staðinn, óháð því hversu líkt það birtist á forskriftarblaði. Þetta er endurtekinn ruglingspunktur í innkaupum yfir-landamæri, þar sem kröfu birgis um „jafngilda einkunn“ ætti alltaf að vera óháð sannreynd á móti raunverulegum efnafræði- og vélrænni eiginleikatöflum staðalsins frekar en að samþykkja það að nafnvirði.

Viðvarandi misskilningur í lagnaiðnaðinum er að þrýstigeta er fastur eiginleiki ákveðinnar rörstærðar. Það er það ekki. Þrýstieinkunn er niðurstaða verkfræðilegs útreiknings - sem almennt er gefinn upp með formúlu Barlow (P=2St/D) - sem gerir grein fyrir veggþykkt, afkaststyrk efnis, ytra þvermáli og hönnunaröryggisstuðli sem stilltur er af gildandi kóða (svo sem ASME B31.3 fyrir ferli8 fyrir gasflutning eða B31). Þessi útreikningur, og-viðskiptin sem hann felur í sér, er skoðaður í hagnýtri smáatriðum í valhandbók okkar fyrir óaðfinnanlegur háþrýstingur.

Þetta þýðir að sama nafnrörstærð getur borið verulega mismunandi þrýstingsmat eftir veggþykkt (áætlun) og efnisflokki. Það þýðir líka að uppfærsla í hærra-styrkleika stál er ekki sjálfkrafa "betri" kosturinn: hærri-styrkleikar leyfa þynnri veggi fyrir sömu þrýstieinkunnina, sem dregur úr þyngd og efniskostnaði, en getur einnig leitt til meðhöndlunar, suðuhæfni og framleiðsluflækju sem lægri einkunn með þykkari vegg myndi forðast. Faglegt pípuval vegur þessar málamiðlanir- á móti framleiðslugetu og þjónustuskilyrðum tiltekins verkefnis, frekar en að fara sjálfgefið í hæstu fáanlegu einkunn.

Vegna þess að gallar í pípum eru oft ósýnilegir að utan, skipta skjölin og prófunarkeðjan jafnmiklu máli og efnislega vara. Nokkur atriði verðskulda sérstaka athygli fyrir kaupendur:

Mill prófunarvottorð (MTC)gefin út samkvæmt EN 10204 koma í mismunandi gerðum. 3.1 vottorð er fullgilt af eigin gæðadeild framleiðanda; 3.2 vottorð krefst löggildingar af óháðum skoðunarmanni eða viðurkenndum fulltrúa kaupanda, sem verður vitni að raunverulegri prófun. Fyrir ekki-mikilvæg forrit nægir 3.1 oft; fyrir mikilvægar þrýstings- eða öryggisumsóknir krefjast margar verklýsingar 3.2, og þetta verður að vera komið fyrir fyrir eða við framleiðslu, ekki eftir staðreyndina.

Jákvæð efnisgreining (PMI)á skilið sérstaklega um innkaup á stálblendi. Einkunnir eins og P11, P22 og P91 geta verið óaðgreinanlegar sjónrænt og víddar frá kolefnisstáli eða hvert öðru, en hafa samt mjög mismunandi háan-afköstareiginleika. Blöndun- á milli þessara einkunna hefur valdið raunverulegum, vel-skjalfestum atvinnubrestum. PMI prófun, venjulega framkvæmd með færanlegum röntgenflúrljómunargreiningartækjum (XRF), sannreynir raunverulega samsetningu miðað við vottorðið og ætti að teljast hefðbundin venja - ekki valfrjáls viðbót-á - fyrir hvaða stálblendipöntun sem styður mikilvæga þjónustu.

Rekjanleiki hita og hlutagerir kleift að rekja hvaða pípuhluta sem er til upprunalegs stálhita sinnar, tengja það við tiltekna efnasamsetningu og vélrænni prófunarniðurstöður fyrir þá framleiðslulotu. Fyrir verkefni sem stjórnast af eftirliti með eftirliti (leiðslur, þrýstihylki, kjarnorku-aðliggjandi mannvirki) er fullur rekjanleiki frá hitanúmeri til loka uppsettrar pípu oft samningsbundin og reglugerðarkrafa, ekki bara besta starfsvenjan.

Nokkrar þróunarþróun mótar nú eftirspurnarmynstur og forskriftarkröfur í hinum óaðfinnanlega pípuiðnaði:

Djúpsjávar og óhefðbundin olíu- og gasþróunheldur áfram að ýta undir eftirspurn í átt að hærri-gæða, súrri-þjónustu-línulögn og hlíf, þar sem brunnur fara dýpra og lenda í ætandi, hærri-þrýstingsgeymum en fyrir áratug. Þetta hefur aukið hlutfallslegt mikilvægi þess að farið sé eftir NACE MR0175/ISO 15156 við ákvarðanir um innkaup.

Rafmagnsbreytingar, þar á meðal endurnýjun og-lífslenging núverandi varmaverksmiðja samhliða nýjum-byggingaverkefnum, halda áfram að viðhalda eftirspurn eftir stálblendi eins og P91 og P22, jafnvel þar sem breiðari orkusamsetningin breytist - vegna þess að núverandi gufuinnviðir með háum-hita eru í notkun í eins{7} og{7} áratugi. hannað-sambærilegt varaefni.

Hertar gæðavæntingar frá EPC verktökum og eftirlitsaðilumhafa gert skoðun þriðja aðila, PMI og heildarskjalapakka sífellt staðlaðari frekar en sérstakar, sérstaklega fyrir verkefni í lögsagnarumdæmum með strangari reglugerðum um þrýstibúnað.

Svæðisbundin samleitni og mismunun- á meðan ASTM og API staðlar eru enn ráðandi á mörkuðum í Norður-Ameríku og mörgum Mið-Austurlöndum og Asíu, hafa EN staðlar samhliða yfirburði í Evrópu og kaupendur þurfa í auknum mæli birgja sem geta vottað fyrir margar staðlaðar fjölskyldur fyrir sömu efnislegu vörulínuna, frekar en að falla ekki í einn staðlað ramma.

Val á óaðfinnanlegu stálröri er að lokum verkfræðileg ákvörðun dulbúin sem innkaupaverkefni. Rétt val veltur á skýru-mati á rekstrarþrýstingi, hitastigi, ætandi möguleika, viðeigandi hönnunarkóða og framleiðslukröfum - ekki á því að velja stærstu veggþykktina eða hæstu-styrkleikastigið sem völ er á. Kaupendur sem skilja framleiðsluferlið, efnislegan mun á skörunarstöðlum og sannprófunarskrefunum sem skilja raunverulegt fylgni frá samræmi við pappírsvinnu eru mun betur í stakk búnir til að tilgreina rétt í fyrsta skipti, forðast kostnaðarsama endurvinnslu, tafir á verkefnum eða - í versta tilfelli - í-þar sem ekki er hægt að skipta um þjónustugalla sem geta leitt til óbreyttra þjónustu verkfræðileg vara.

Hafðu samband núna