ASTM A134 EFW cev: ploščato oblikovan šiv velikega premera in testiranje

Kaj ASTM A134 pokriva in česa namerno ne

ASTM A134 je specifikacija za jeklene cevi, izdelane s postopkom elektrofuzijskega (obločnega) varjenja iz jeklene plošče, v velikostih NPS 16 in večjih. Cev ima lahko raven šiv ali spiralni šiv, stena pa je oblikovana iz plošče in ne iz razrezane tuljave. To dejstvo pojasnjuje večino značilnosti specifikacije: A134 ne določa lastne stopnje jekla. Zahteva, da je plošča naročena v skladu s priznano specifikacijo plošče, dogovorjeno ob nakupu, nato pa za končano cev uporabi pravila dimenzij, varjenja in preskušanja.

Ta struktura je nenavadna med standardi cevi in ​​je glavni vir zmede pri nabavi. Kupec, ki zahteva samo "cev A134", je navedel proizvodno pot, ne materiala. Zahtevek za nakup mora navesti tudi razred plošče – ​​na primer ASTM A36, A283 razred C ali D, A285 razred C ali A516 razred 70 za strožje zahteve – skupaj z velikostjo, steno, dolžino in režimom testiranja. Oba mlina lahko dobavita popolnoma skladne cevi A134, katerih lastnosti navadne kovine se razlikujejo glede na faktor žilavosti, preprosto zato, ker so bile dogovorjene različne specifikacije plošč.

Cev A134 služi za prenos vode, sisteme hladilne vode, nizkotlačne plinske, parne in zračne vode, prepuste in drenažo, pilotna in kesonska dela ter splošne strukturne ali komunalne cevi velikega premera. Je ekonomičen odgovor na določeno težavo: kako izdelati cev zelo velikega premera, ko tuljava zahtevane širine in debeline ni na voljo ali ko je tonaža premajhna, da bi upravičila namensko naročilo navitja.

Zakaj obstajajo ploščate cevi: Ekonomika velikega premera

Spiralno obločno varjene cevi iz zvitkov neposredno tekmujejo s ploščatimi cevmi v območju velikega premera, izbira med njimi pa je v veliki meri ekonomična. Proizvodnja na kolobarju poteka hitro in ima strog nadzor dimenzij, vendar potrebuje kolut v širini in razredu, ki ju mlin lahko zavaruje, geometrija oblikovanja pa povezuje zunanji premer s širino traku in kotom vijačnice. Proizvodnja na osnovi plošč se začne z diskretnimi ploščami, tako da se premer nastavi z orodjem za oblikovanje in dolžino plošče vzdolž osi cevi, stena pa izhaja neposredno iz debeline plošče. To prilagodljivost je vredno plačati, ko je naročilo nekaj sto metrov premera, ki ga nihče ne založi, ali ko mora biti specifikacija plošče določena tlačna posoda ali konstrukcijski razred.

Obstaja tudi dimenzija kakovosti. Pločevina je valjana z znano zgodovino zmanjševanja in je opremljena z lastnim certifikatom mlina in, kjer je navedeno, lastnim testiranjem žilavosti. Ker lastnosti navadne kovine cevi izvirajo iz plošče, ki je že bila testirana, delo izdelovalca cevi postane oblikovanje in varjenje in ne metalurgija. Za kupca to poenostavi preverjanje: certifikat plošče in kvalifikacija varilnega postopka skupaj dokumentirata izdelek in ni se treba prepirati o tem, ali telo cevi ustreza razredu, ki ga specifikacija nikoli ni opredelila.

Ravni šiv in spiralni šiv: Kako poteka izbira

Dovoljeni sta obe geometriji šivov, odločitev pa je odvisna od premera, širine plošče, stene in rezkarskega orodja, ne pa od preference v standardu. Cev z ravnim šivom uporablja ploščo, katere dolžina postane dolžina cevi, oblikovana v valj in zvarjena vzdolž enega ali dveh vzdolžnih šivov; premer je omejen le s stiskalnico za preoblikovanje in širino plošče, potrebno za obod. Cev s spiralnim šivom dovaja ploščo pod kotom vijačnice v postajo za neprekinjeno oblikovanje in varjenje, tako da je končni premer funkcija širine plošče in kota vijačnice, šiv pa neprekinjeno poteka okoli cevi.

Geometrija šiva spremeni mehansko obnašanje cevi in ​​kupec bi moral o tem razmisliti. Ravni šiv leži vzporedno z glavno obročasto napetostjo, zato je zvar izpostavljen največji membranski napetosti pri delovanju pod pritiskom, kakovost zvara pa je kritična. Pri spiralnem šivu zvar prečka smer obroča pod kotom, kar porazdeli obremenitev med zvarom in osnovno kovino ter zmanjša resnost posamezne vzdolžne napake, vendar poveča skupno dolžino zvara in s tem število potencialnih defektnih mest na tono. Za pilotiranje in strukturne storitve je orientacija šivov manj pomembna kot ravnost in končna pravokotnost, ki poganjata namestitev.

Izbira specifikacije plošče

Ker A134 upošteva standard plošče, je izbira plošče tehnično srce naročila. Večino zahtev pokrivajo tri družine. Strukturne specifikacije plošč, kot je ASTM A36, dajejo varljivo, poceni ogljikovo jeklo, primerno za vodovode, prepuste, pilote in nizkotlačne storitve. Specifikacije plošče tlačne posode, kot je ASTM A516 Grade 70, dajejo nadzorovano žilavost zareze in so pravilna izbira, kjer bo cev delovala pri nizki temperaturi, kjer je zahtevano testiranje udarcev ali kjer je cev meja tlaka v skladu s priznano kodo. Vmesne specifikacije, kot sta ASTM A283 stopnje C ali D in A285 stopnje C, se nahajajo med obema in so običajne za splošno uporabo in delo s hladilno vodo.

Kvaliteta plošče mora biti usklajena s postopkom varjenja. Drobnozrnata plošča z večjo trdnostjo z nizko vsebnostjo ogljika se čisto vari s konvencionalno prakso potopljenega obloka; debelejša plošča in višji ogljični ekvivalent zahtevata predgretje, nadzorovan vnos toplote in v nekaterih primerih toplotno obdelavo po varjenju. Ker je cev A134 pogosto izdelana v težkih stenah, je ogljikov ekvivalent plošče in ne navedena minimalna natezna trdnost spremenljivka, ki najpogosteje odloča o tem, ali lahko proizvajalec zvari šiv brez razpok.

Kadar je cev tlačna meja v kodni aplikaciji – procesna linija po ASME B31.3, na primer – mora ta koda dovoljevati material cevi in ​​A134 s ploščico A516 je drugačno vprašanje skladnosti od A134 s ploščico A36. To je treba dogovoriti z inženirjem za cevovode, preden se mlin začne oblikovati, ker ponovna laminacija naročila velikega premera ni obnovljiva.

Praksa oblikovanja in varjenja

Izdelava se začne s pregledom plošče in pripravo robov. Vzdolžni robovi so odrezani ali strojno obdelani v profil, ki je primeren za postopek varjenja, običajno enojni V ali dvojni V poševni rob za obločno varjenje pod praškom, pri čemer sta rob in poševni kot nastavljena s kvalificiranim varilnim postopkom. Ravnost robov je pomembnejša, kot se zdi: valovit rob povzroči spremenljivo koreninsko režo, spremenljiva koreninska vrzel pa je najpogostejši vzrok za nepopolno zlitje v korenu šiva.

Oblikovanje sledi na piramidnem valju, stiskalnici ali namenski liniji za stiskanje in valjanje, odvisno od stene in premera. Plošča je postopno ukrivljena, tako da se končni obseg ujema z določenim zunanjim premerom; konci se nato poravnajo in šiv se zatakne ali vpne. Pri težkih stenah je šiv zvarjen z obeh strani - notranji prehod, ki mu sledi zunanji prehod, ali obratno - zato je v notranjosti velike cevi A134 pogosto videti zvar. Enostransko varjenje s podlogo se uporablja pri tanjših stenah, vendar mora biti podloga odstranjena ali pa mora biti iz dodatka, ki ne pušča napake v korenu.

Varjenje je običajno ob potopnem obloku, pri čemer se postopek uporablja v avtomatskem ali polavtomatskem načinu, pri čemer se cev vrti pod glavo za ravne šive ali s postajo za oblikovanje, ki se premika vzdolž vijačnice za spiralne šive. Varilni postopek in varilci ali operaterji morajo biti usposobljeni za priznano kodo, kot je ASME kodeks za kotle in tlačne posode, oddelek IX, in kvalifikacijo mora pregledati kupec, ko je cev meja tlaka. Nadzor potrošnega materiala je del postopka: talilo, ki je absorbiralo vlago, povzroči razpoke s pomočjo vodika v težkih odsekih, zato se je vredno vprašati o ravnanju s talilom in zapisih o pečenju pri naročilih debelih sten.

Po varjenju se cev dimenzionira in zravna, šiv se pregleda, konci pa se odrežejo pravokotno in poševno za obodno varjenje, kjer je to potrebno. Neokroglost na koncih je nadzorovana tesneje kot vzdolž telesa, ker je poravnava obodnega varjenja odvisna od tega.

Mere, priprava sten in konca

Cev A134 je običajno naročena z zunanjim premerom in debelino stene ASME B36.10M, zaradi česar je zamenljiva s fitingi, prirobnicami in postopki varjenja na terenu. Standard prav tako omogoča kupcu, da neposredno določi dimenzije, kar je običajno za vode in cevi za gnojevko, zgrajene po premeru in steni, specifičnem za projekt. V vsakem primeru mora biti v naročilu naveden zunanji premer, stena, dolžina, toleranca dolžine in končna obdelava.

Debelina stene si zasluži ločeno pozornost, ker sta toleranca debeline plošče in toleranca stene cevi različna režima. Plošča je dobavljena z dovoljeno variacijo debeline, stena cevi pa jo podeduje; pri delovanju pod tlakom mora biti projektni izračun izveden na najmanjši steni, ki jo dovoljuje toleranca, ne na nominalni. Kjer bo cev obložena s cementno malto ali epoksi smolo, dodatek za debelino obloge zmanjša notranji premer in to je treba uskladiti s hidravlično zasnovo, preden se stena pritrdi.

Testiranje, inšpekcija in sledljivost

A134 uporablja tri stopnje preverjanja. Merski in vizualni pregled zajema premer, steno, dolžino, ravnost, videz šiva in končno stanje. Kakovost zvara je preverjena s kvalificiranim postopkom in, kjer je določeno, z neporušitvenim pregledom šiva - radiografskim pregledom po praksi ASTM E94 ali E142, ultrazvočnim pregledom po ASTM E213 ali seriji ISO 10893, odvisno od tega, kaj zahteva naročilo in kakšna je stopnja sprejemljivosti. Celovitost tlaka se preveri s hidrostatičnim preskušanjem pri tlaku, ki izhaja iz določene stene in premera, ki se vzdržuje dogovorjeni čas, brez puščanja na spoju ali koncih.

Mehansko preskušanje telesa cevi in ​​zvara običajno izhaja iz potrdila o plošči in kvalifikacije postopka, dopolnjenega, kjer je to določeno, s preskusi upogiba prečnega zvara, nateznimi preskusi po zvaru in preskusom udarca zvara in območja, ki je izpostavljeno toploti, za nizkotemperaturno ali kritično delovanje. Kupec, ki naroča cev za nizkotemperaturni vodni vod ali za tlačno mejo, mora izrecno navesti Charpyjevo testiranje z V-zarezo, ker samo A134 ne nalaga zahtev glede žilavosti na osnovno kovino – to izhaja iz specifikacije plošče in iz dodatnih zahtev kupca.

Sledljivost je enostavna, ko je načrtovana. Vsaka dolžina cevi mora vsebovati toplotno številko plošče, iz katere je bila izdelana, certifikat pa mora povezovati to toplotno številko s kemičnimi in mehanskimi rezultati, identifikacijo varilnega postopka, identifikacijo varilca ali operaterja ter zapise o nedestruktivnih in hidrostatičnih preskusih. Sledljivost toplote do cevi je točka, kjer certifikati mlina z velikim premerom najpogosteje ne uspejo, zato je treba zahtevo zapisati v naročilo, namesto da bi jo reklamirali po dostavi. Tretja oseba, ki je priča hidrostatičnemu preskusu in radiografskemu pregledu, je običajna pri prenosnih in komunalnih projektih in jo je treba dogovoriti z tovarno pred začetkom proizvodnje.

Premazi, obloge in terenski spoji

Vodovodne in komunalne cevi velikega premera so skoraj vedno prevlečene, sistem prevleke pa je treba izbrati enako skrbno kot jeklo. Zunanja zaščita za vkopane cevi je običajno fuzijski epoksid v skladu z ISO 21809-2, trislojni polietilenski ali polipropilenski sistem ali sistem premogovega katrana ali traku pri starejših specifikacijah; nadzemna in potopljena storitev lahko uporablja sistem barvanja po ISO 12944. Notranja zaščita za vodo je običajno obloga iz cementne malte ali epoksi obloga brez topil, oboje pa zahteva čisto, suho površino sidrnega profila.

Priprava površine nadzoruje rezultat. Ploščato oblikovana cev je prispela z mlinskim kamnom ter z zvarno žlindro in brizgami vzdolž šiva, na šivu pa je najtežje doseči enakomeren profil peskanja in debelino prevleke. Iz tega razloga aplikatorji za nanašanje premazov pred peskanjem rutinsko brusijo pokrov šiva in naročilo za nakup mora to dopuščati, namesto da premaz obravnavajo kot blago, ki je naneseno naknadno.

Spoji na terenu so šibka točka vsake prevlečene linije. Zarez na vsakem koncu cevi je prevlečen po obodnem zvaru, običajno s toplotno skrčljivim tulcem ali tekočim epoksidom, ki je združljiv z glavnim premazom, kakovost tega spoja pa določa, ali je zaščita linije pred korozijo neprekinjena. Določitev dolžine reza, sistema spojev na terenu in metode pregleda hkrati s cevjo se izogne ​​pogostim situacijam, ko je cev dobavljena z rezanjem, ki se ne ujema s tulcem, ki je na voljo na mestu.

Pogoste napake pri nabavi cevi A134

Prva in najdražja napaka je naročilo "A134" brez specifikacije plošče, nato pa pri pregledu načrta ugotovimo, da nihče ne more navesti meje tečenja ali žilavosti jekla. Drugi je sprejem zamenjave stene glede na razpoložljivost plošče, ki tiho spremeni tako zmogljivost tlaka kot postopek varjenja. Tretja je opustitev stopnje nedestruktivnega pregleda, ki prepušča mlinu prosto dostavo cevi, ki prestane samo vizualne in hidrostatične preglede – sprejemljivo za prepust, nesprejemljivo za tlačno mejo.

Ponovita se še dve napaki. Kupci včasih domnevajo, da ima cev A134 kodni žig ali nazivni tlak; ne, in vsako uporabo kode je treba ovrednotiti ločeno glede na veljavno kodo cevi ali posode. In kupci pogosto pozabljajo, da vijačno zvarjene cevi velikega premera ni mogoče ponovno zaokrožiti na terenu, zato mora biti izven okroglosti na koncih pravilna v mlinu: cev, ki prispe ovalna, bo proizvedla obodni zvar s spremenljivo režo in napako korena, ki je ne more popolnoma popraviti nobeno varilno znanje.

Delovno pravilo je, da se naročilo A134 obravnava kot dve specifikaciji v enem dokumentu - specifikacija cevi z njenimi dimenzijami in preskušanjem ter specifikacija plošče z njenim razredom in žilavostjo. Tako zapisano je naročilo nedvoumno, tovarna ga lahko natančno oceni, dobavljena cev pa se lahko sprejme glede na merljiva merila in ne glede na splošno izjavo, da ustreza.

pogosta vprašanja

V: Kaj zajema ASTM A134?
Zajema jeklene cevi, izdelane s postopkom elektrofuzijskega (obločnega) varjenja iz jeklene pločevine velikosti NPS 16 in več, z ravnim vzdolžnim ali spiralnim šivom. Določa zahteve glede oblikovanja, varjenja, dimenzij in preskušanja, vendar ne opredeljuje razreda jekla.

V: Zakaj A134 ne določa stopnje jekla?
Specifikacija zahteva, da se plošča naroči po priznani specifikaciji plošče, dogovorjeni ob nakupu, tako da lastnosti materiala izhajajo iz tega standarda plošče. Kupec mora navesti razred plošče - na primer A36, A283, A285 ali A516 razred 70 - skupaj z dodatnimi zahtevami glede žilavosti ali testiranja.

V: Kakšna je razlika med cevjo EFW in ERW?
Cev EFW je oblikovana iz plošče in spojena z obločnim varjenjem z dodano kovino, običajno v velikostih NPS 16 in več. Cev ERW je oblikovana iz tuljave in spojena z visokofrekvenčnim uporovnim varjenjem brez dodajne kovine, pri čemer se kot spojni material uporablja sam trak.

V: Ali je mogoče cevi A134 dobaviti s spiralnim šivom?
ja A134 dovoljuje konstrukcijo z ravnim šivom in spiralnim šivom, izbira pa je odvisna od premera, širine plošče, debeline stene in opreme za oblikovanje mlina, ne pa od kakršnih koli omejitev v standardu.

V: Kako se testira cev A134?
Dimenzijski in vizualni pregled, preverjanje varilnega postopka, hidrostatično testiranje vsake dolžine in - če je določeno v naročilu - radiografski ali ultrazvočni pregled šiva ter preskus prečnega zvara in natezni preskus. Udarni preskus je potreben le, če ga kupec doda ali zahteva specifikacija plošče.

V: Za kaj se uporablja cev A134?
Prenos in distribucija vode, cevi za hlajenje in kroženje vode, nizkotlačni plinski, parni in zračni cevovodi, prepusti in drenaža, piloti in kesoni ter strukturni ali komunalni cevovodi velikega premera, kjer je gradnja na ploščah bolj ekonomična kot gradnja na tuljavah.