Har konvensjonelle stålrør noen spesifikke krav til sveisesømmer

De vanlige utenlandske stålrørstandardene (ofte referert til som "eksterne standarder" i industrien, som API, ASTM, EN, ISO-serien) har klare obligatoriske kvalitetskrav for sveising av sveisede stålrør, og disse kravene må verifiseres gjennom tilsvarende testelementer. Testkravene øker gradvis med standardnivået og strengheten til applikasjonsbetingelsene.

For ulike bruksscenarier har de vanlige eksterne standardene varierende fokus på sveisekrav, og dekker tre hoveddimensjoner: mekaniske egenskaper, defektgrenser og geometriske dimensjoner:

1. API SPEC 5L (Pipeline Steel for Oil and Gas, den mest brukte rørledningsstandarden på verdensbasis)

• Ytelseskrav: Strekkstyrken til sveisen skal ikke være lavere enn den nedre grensen for basismaterialstandarden; for PSL2-kvalitet er det obligatorisk å ha Vickers slagenergi i sveise- og varmepåvirket sone, samt den guidede bøyetesten (lengden på sprekker etter bøying skal være mindre enn eller lik 3,18 mm). For sveisede rør med stor-diameter, kreves også fallhammer-rivtesten for å verifisere sprekkstopp-ytelsen.
• Defektgrenser: Absolutt forbud mot sprekker og ufullstendige penetrasjonsfeil; enkeltporer skal ha en diameter på mindre enn eller lik 3 mm, og den totale lengden av tette poreklynger skal være mindre enn eller lik 6 mm; i enhver 150 mm sveisesøm skal den totale lengden av slagg være mindre enn eller lik 12,5 mm.
• Geometriske krav:Sveisefilethøyden og forskyvningen har klare toleranser, og sideforskyvningen av sveisen skal ikke overstige standardgrensen.

2. ASTM Standard Series

• ASTM A53 (General Fluid/Structural Welded Pipes): Sveisen må være fullstendig sammensmeltet, med sveisestyrken ikke mindre enn 90 % av grunnmaterialet. Sveisen skal ikke lekke under vanntrykktest; ERW-sveisede rør med NPS større enn eller lik 2 er obligatoriske for å gjennomgå ikke-destruktiv elektrisk testing av sveisene. UT/RT og andre avanserte befaringer kan suppleres og avtales av kjøper og selger.
• ASTM A672 (Medium Temperature High Pressure Electrofusion Welded Pipes): Det er obligatorisk å utføre radiografisk testing på hele sveisens lengde. Hver batch må gjennomgå en sveis lateral bøyetest, og det sveiseavsatte metallet må gjennomgå kjemisk sammensetningsanalyse separat.

3. EN-serien (EN 10217 trykkrør for sveising, EN 10208 rørledning)

• Defektgrenser:Dybden av overflatedefekter på sveisen skal ikke overstige 5 % av veggtykkelsen eller 3 mm (det som er minst), og mindre defekter med en dybde på mindre enn eller lik 0,3 mm kan frigjøres; interne defekter skal være i samsvar med den korresponderende ikke-destruktive testens akseptgrad.
• Ytelseskrav: Alle kvaliteter av sveisede rør må bestå utflatnings-/bøyetesten for å verifisere sveiseplastisiteten; for høytrykksrør i testkategori 1 skal sveisen oppfylle kravene til strekk- og slagytelse i samsvar med grunnmaterialet.
• Prosesskrav:Sveiseprosessen må vurderes som kvalifisert på forhånd, og sveisebearbeiding må følge etablerte prosedyrer.

4. ISO 3183 (International Standard Pipeline Tube)
Sammenlignet med de tekniske kravene til API 5L, tilsvarer sveisinspeksjonen serien med ikke-destruktive teststandarder i ISO 10893. Det er enhetlige forskrifter for inspeksjonsmetodene, sammenligningstestblokker og akseptkriterier.

Under det eksterne standardsystemet er deteksjon av stålrørsveis delt inn i to kategorier: 100 % full inspeksjon og batchprøvetaking. Den dekker tre retninger: ikke-destruktiv testing, destruktive tester og verifisering av utseendestørrelse:

1. Ikke-destruktiv testing (hovedsakelig omfattende inspeksjon, med kjerneverifisering av innvendig/overflateintegritet)

• Ultralydtesting (UT) : Den mest vanlige fullinspeksjonsmetoden for sveisede rør, den kan oppdage overflatedefekter som ufullstendig fusjon, sprekker og slagginneslutninger inne i sveisesømmen. Alle kvaliteter av API 5L PSL2 og EN 10217 må ha 100 % sveisedekning. Vanligvis er kunstige spor med en dybde på 12,5 % av veggtykkelsen tatt som sammenligningsreferanse. Defekter som overskrider referanseamplituden, bedømmes som ikke-konforme.
• Radiografisk testing (RT): Høy-presisjon når det gjelder å identifisere volumetriske defekter som porer og slagg. ASTM A672 krever full sveise RT-inspeksjon. API 5L brukes for det meste for supplerende sveisinspeksjon ved rørender eller som et alternativ til UT, noe som muliggjør intuitiv oppbevaring av defektbilderegistreringer.
• Virvelstrøm/elektromagnetisk testing (ET): Ofte brukt for rask påvisning av ERW høy-høyfrekvente sveisede rør, som er i stand til å identifisere overflatedefekter og defekter nær-overflaten. Det er en rutinemessig elektrisk testdel for vanlige sveisede rør som ASTM A53.
• Hydrostatisk test: En obligatorisk tetningsverifisering for hvert stålrør. Testtrykket beregnes i henhold til standarden (tilsvarer vanligvis 60 % til 95 % flytegrense), og trykket holdes i mer enn eller lik 5 sekunder (forlenget til 15 sekunder for høytrykksrør). Hvis det ikke er noen lekkasje eller deformasjon ved sveisesømmen, anses den som kvalifisert.

  
2. Destruktive tester (batchprøvetaking, verifisering av de mekaniske egenskapene til sveisesømmer)
Prøver tas etter ovnsnummer og produksjonsparti. Kjerneelementene inkluderer:

• Strekkprøve i tverrretning: For å verifisere strekkstyrken til sveisesømmen, bør den ikke være lavere enn standardverdien til grunnmaterialet;
• Veiledet bøyetest (bøy forover + bøy bakover): For å vurdere den plastiske deformasjonsevnen til sveisesømmen, bør det ikke oppstå for store sprekker etter bøyning;
• V-hakk innvirkningstest: For PSL2-forhold, lav-temperatur og høyt-trykk, for å oppdage slagfastheten til sveisesømmen og den varmepåvirkede sonen;
• Kompresjonstest: Et rutineelement for sveisede rør med liten-diameter, med sveisesømmen plassert i vertikal retning under kraft, og ingen sprekker etter kompresjon anses som kvalifisert.

3. Inspeksjon av utseende og dimensjon
Inspiser hver sveisesøm visuelt for overflatedannelse. Mål sveisestrengens høyde, bredde, feiljustering og underskjæringsdybde. Bekreft at det ikke er noen overflatedefekter som porer, sprekker eller sveisesporer. Dimensjonstoleransene må være i samsvar med de tilsvarende standardkravene.

Sveisekontroll av sveisede stålrør er et obligatorisk krav fastsatt av eksterne standarder. Imidlertid varierer strengheten og dekningen til inspeksjonselementene avhengig av produktkvalitet og bruksscenario:

1. Alle nødvendige elementer for sveisede stålrør:

individuelle hydrauliske trykktester og individuelle visuelle inspeksjoner av utseende. Dette er de grunnleggende obligatoriske kravene for alle eksternt merkede stumsveisede-rør, som direkte bekrefter tetningsytelsen og overflatekvaliteten til sveisene.
 

2. Obligatorisk ikke-destruktiv full inspeksjon for sveisede rør av middels og høy-kvalitet:

• For API 5L PSL2, EN 10217, ASTM A672 høy-høytrykksrør osv., er 100 % ikke-{7}}destruktiv sveistesting (UT/RT) obligatorisk;
• For API 5L PSL1 og ASTM A53 vanlige-sveisede rør er de grunnleggende kravene vanntrykk + elektrisk testing / utseende. For høyere karakterer kan ytterligere ikke-destruktiv testing gis i henhold til kjøpsavtalen.
   

3. Spesielle betingelser med ytterligere strenge krav:

I scenarier som sur service, lav-temperaturmiljø, undersjøiske rørledninger og-høytrykkskjeler, vil tilleggselementer som sveisehardhetstesting, TOFD-diffraksjonstesting og fallhammerrivningstest inkluderes. Disse vil bli spesifisert i teknisk avtale.

Sømløse stålrør har ikke langsgående sveiser og krever ikke spesielle sveisinspeksjonskrav. Selve rørkroppen må imidlertid fortsatt oppfylle de ikke-destruktive testkravene som er fastsatt i de tilsvarende standardene.