Ο ρόλος του αυλακιού χαλύβδινων σωλήνων στις συγκολλημένες αρθρώσεις σωλήνων

Τι είναι ένα αυλάκι χαλύβδινων σωλήνων

Μια αυλάκωση χαλύβδινων σωλήνων, που ονομάζεται επίσης λοξότμηση, είναι ένα γωνιακό προφίλ που επεξεργάζεται στο άκρο του σωλήνα ή στην άκρη της λωρίδας πριν από τη συγκόλληση. Στην παραγωγή συγκολλημένων σωλήνων και στην κατασκευή σωληνώσεων, η αυλάκωση ανοίγει την άρθρωση άκρου έτσι ώστε το μέταλλο συγκόλλησης να μπορεί να φτάσει στο πλήρες πάχος του τοιχώματος αντί να κάθεται στην επιφάνεια. Το σχήμα, η γωνία, η όψη της ρίζας και το διάκενο ρίζας ορίζονται από πρότυπα: Το ISO 9692-1 καλύπτει την προετοιμασία αρμών για συγκόλληση με τόξο χάλυβα, το GB/T 985.1 παρέχει συνιστώμενες μορφές αυλάκωσης για συγκόλληση με σύντηξη και κωδικούς εφαρμογής όπως API 5L για σωλήνα γραμμής και ASME Section IX για αυτές τις προδιαγραφές αναφοράς διαδικασίας συγκόλλησης.

Ο σχεδιασμός Groove είναι μια απόφαση παραγωγής, όχι μια συνήθεια συνεργείου. Ελέγχει άμεσα τη διείσδυση, το ρυθμό ελαττωμάτων, την αντοχή και την παραμόρφωση της άρθρωσης και είναι ένα από τα πρώτα στοιχεία που ελέγχονται όταν ένας συγκολλημένος σύνδεσμος αξιολογείται σε σχέση με μια προδιαγραφή διαδικασίας συγκόλλησης (WPS).

Πέντε λειτουργίες του αυλακιού χαλύβδινων σωλήνων

1. Βαθύτερη διείσδυση συγκόλλησης

Μια αυλάκωση με τη σωστή περιλαμβανόμενη γωνία και άνοιγμα ρίζας επιτρέπει στο τόξο και τη λιωμένη λίμνη να φτάσουν στη ρίζα του αρμού, έτσι η συγκόλληση συγκολλάται σε όλο το πάχος του τοιχώματος. Σε σωλήνα σπειροειδούς βυθισμένου τόξου (SSAW), οι λοξότμητες άκρες των λωρίδων επιτρέπουν στα εσωτερικά και εξωτερικά περάσματα SAW να συμπλέκονται και μια καλά προετοιμασμένη αυλάκωση βοηθά στη διατήρηση της αποτελεσματικής διείσδυσης στα 3 mm ή πάνω από το βαρύ προϊόν-τοίχων.

2. Λιγότερα ελαττώματα πορώδους και σκωρίας

Το πορώδες, οι γραμμές σκωρίας και η ατελής σύντηξη τείνουν να συγκεντρώνονται στη ρίζα και στα δάχτυλα των ποδιών μιας συγκόλλησης. Ένα αυλάκι με τη σωστή γωνία δίνει στα αέρια μια σαφή διαδρομή διαφυγής και αφήνει τη σκωρία να επιπλέει στην επιφάνεια κάθε περάσματος. Ρηχές ή λανθασμένες-γωνιακές αυλακώσεις παγιδεύουν ρύπους, κάτι που είναι μια κοινή βασική αιτία απόρριψης συγκολλήσεων τόσο στην παραγωγή SSAW όσο και στην παραγωγή ευθείας ραφής.

3. Μεγαλύτερη περιοχή άρθρωσης, ισχυρότερη σύνδεση

Η αυλάκωση πολλαπλασιάζει την περιοχή σύντηξης μεταξύ δύο άκρων σωλήνα. Για τις γραμμές μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου, όπου οι συγκολλήσεις περιφέρειας πρέπει να επιβιώσουν από την κάμψη, την κόπωση και τον κύκλο πίεσης, η πρόσθετη περιοχή αρμού που παρέχεται από ένα μόνο-V ή σύνθετο αυλάκι είναι αυτό που διατηρεί τη σύνδεση τόσο ισχυρή όσο το σώμα του σωλήνα.

4. Καλύτερη κατανομή του στρες

Μια σωστά διαμορφωμένη αυλάκωση απλώνει ομοιόμορφα τη διατομή-συγκόλλησης στην άρθρωση, αποφεύγοντας την τοπική συγκέντρωση τάσης που συμβαίνει όταν το μέταλλο συγκόλλησης στοιβάζεται σε ένα στενό διάκενο. Η ομοιόμορφη κατανομή τάσεων αυξάνει τη διάρκεια κόπωσης της συγκόλλησης και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του αγωγού.

5. Ευκολότερη συγκόλληση και λιγότερη παραμόρφωση

Το αυλάκι βελτιώνει την πρόσβαση του πιστολιού συγκόλλησης σε σφιχτές θέσεις και μειώνει τον απαιτούμενο όγκο του μετάλλου συγκόλλησης, γεγονός που μειώνει την είσοδο θερμότητας και την υπολειπόμενη παραμόρφωση. Συμμετρικές αυλακώσεις, για παράδειγμα ένα διπλό-V σε παχύ-σωλήνα SSAW τοίχου, εξισορροπούν τις δυνάμεις συρρίκνωσης και από τις δύο πλευρές και διατηρούν τον σωλήνα ευθεία μετά τη συγκόλληση.

Κοινοί τύποι αυλακώσεων για χαλύβδινους σωλήνες

Για μια μονή- αυλάκωση V σε σωλήνα από ανθρακούχο χάλυβα, μια τυπική γεωμετρία είναι μια λοξότμηση 30 έως 37,5 μοιρών ανά πλευρά (περιλαμβανόμενη γωνία 60 έως 75 μοίρες), μια επιφάνεια ρίζας 1 έως 2 mm και ένα διάκενο ρίζας 2 έως 3 mm. Οι ακριβείς τιμές καθορίζονται από τη διαδικασία συγκόλλησης και το WPS, όχι από την προτίμηση του τεχνικού.

Πώς η γεωμετρία του αυλακιού επηρεάζει την ποιότητα της συγκόλλησης

Περιλαμβάνεται γωνία.Εάν η γωνία είναι πολύ μικρή, το τόξο δεν μπορεί να φτάσει στη ρίζα, η διείσδυση πέφτει και εμφανίζεται έλλειψη σύντηξης. Εάν είναι πολύ μεγάλο, ο όγκος του μετάλλου συγκόλλησης και η εισροή θερμότητας αυξάνονται, η παραμόρφωση αυξάνεται και το κόστος αυξάνεται.

Ριζικό πρόσωπο.Μια ριζική επιφάνεια που είναι πολύ παχιά εμποδίζει τη διείσδυση και προκαλεί εγκαύματα-από τον κίνδυνο όταν τελικά λιώσει. ένα που είναι πολύ λεπτό καταρρέει κάτω από το πρώτο πέρασμα και αφήνει μια κοίλη ρίζα.

Κενό ρίζας.Ένα κενό που είναι πολύ στενό εμποδίζει το πέρασμα της ρίζας να σχηματίσει μια σωστή πίσω χάντρα. ένα κενό που είναι πολύ μεγάλο μετατρέπει το root pass σε ένα run-που χρειάζεται ακριβή υποστήριξη.

Καθαριότητα λοξοτομής.Το λάδι, η σκουριά, τα άλατα και η υγρασία στην λοξότμητη επιφάνεια είναι η κλασική πηγή ρωγμών και πορώδους που προκαλούνται-το υδρογόνο. Οι λοξοτμήσεις πρέπει να καθαρίζονται σε λαμπερό μέταλλο σε όλη την περιοχή της άρθρωσης αμέσως πριν τη συγκόλληση.

Προετοιμασία αυλακιού στην παραγωγή συγκολλημένων σωλήνων

Σε εγκαταστάσεις σωληνώσεων με σπειροειδή και ευθεία ραφή, η προετοιμασία αυλάκωσης γίνεται σε δύο σημεία. Πρώτον, οι άκρες της λωρίδας ή της πλάκας είναι λοξότμητες πριν σχηματιστούν έτσι ώστε η εσωτερική και η εξωτερική συγκόλληση να συγκολληθούν σε μια ισχυρή ασφάλιση. αυτή η λοξότμηση άκρων ελέγχεται κατά τη διάρκεια της σχισμής και ελέγχεται συνεχώς στη γραμμή διαμόρφωσης. Δεύτερον, οι τελειωμένοι σωλήνες λοξοτμούνται και στα δύο άκρα πριν από την παράδοση, συνήθως με μηχανική κατεργασία ή κοπή πλάσματος, για να δεχτούν συγκολλήσεις περιφέρειας στο χώρο εργασίας.

Οι ακραίες λοξοτμήσεις στον σωλήνα API 5L και EN 10217 είναι συνήθως 30 μοίρες συν ή πλην 5 μοίρες με επιφάνεια ρίζας 1,6 mm συν ή πλην 0,8 mm και κάθε λοξότμηση ελέγχεται με μετρητή προφίλ πριν από τη φόρτωση. Η απόρριψη μιας λοξότμησης στο μύλο κοστίζει μερικά δευτερόλεπτα. Η απόρριψη μιας περιφέρειας συγκόλλησης υπεράκτιων κοστίζει εβδομάδες.

Οδηγός επιλογής κατά πάχος τοίχου

FAQ

Ε1: Γιατί τα άκρα των σωλήνων είναι λοξότμητα πριν από τη συγκόλληση;

Για να επιτρέπεται η πλήρης διείσδυση και η σύντηξη σε όλο το πάχος του τοίχου. Μια τετράγωνη άκρη συγκολλάται μόνο στην επιφάνεια. μια λοξότμηση εκθέτει την πλήρη διατομή-στο τόξο, έτσι ώστε η άρθρωση να φέρει το ίδιο φορτίο με το σώμα του σωλήνα.

Ε2: Ποια είναι η τυπική γωνία λοξοτομής για συγκολλημένο σωλήνα;

Για απλούς αρμούς-V σε σωλήνα από ανθρακούχο χάλυβα, το κοινό εύρος είναι 30 έως 37,5 μοίρες ανά πλευρά, δίνοντας γωνία 60 έως 75 μοιρών, με επιφάνεια ρίζας περίπου 1,6 mm και διάκενο ρίζας 2 έως 3 mm, ανά ISO 9692-1 και κοινή πρακτική API 5L.

Ε3: Τι συμβαίνει εάν η γωνία αυλάκωσης είναι πολύ μικρή;

Το τόξο δεν μπορεί να φτάσει στη ρίζα, η διείσδυση πέφτει και εμφανίζεται έλλειψη σύντηξης ή κρύο περιτύλιγμα στη ρίζα της άρθρωσης. Στο σωλήνα πίεσης αυτό είναι ένα απορριπτέο ελάττωμα κατά τον ακτινογραφικό έλεγχο.

Ε4: Τι συμβαίνει εάν η γωνία αυλάκωσης είναι πολύ μεγάλη;

Ο όγκος του μετάλλου πλήρωσης και η εισροή θερμότητας αυξάνονται απότομα, αυξάνοντας την παραμόρφωση, την υπολειπόμενη τάση και το κόστος, ενώ το επιπλέον μέταλλο συγκόλλησης δεν προσθέτει αντοχή.

Ε5: Διαφέρει ο σχεδιασμός του αυλακιού μεταξύ SSAW και σωλήνα ευθείας ραφής;

Ναί. Στην παραγωγή SSAW οι άκρες της λωρίδας είναι λοξότμητες πριν σχηματιστούν, έτσι ώστε το εσωτερικό και το εξωτερικό βυθισμένο τόξο να περνούν μεταξύ τους. στην παραγωγή ευθείας ραφής LSAW και ERW οι άκρες της πλάκας προετοιμάζονται με παρόμοιο τρόπο. Οι συγκολλήσεις με περιφέρεια πεδίου και στους δύο τύπους προϊόντων χρησιμοποιούν τυπικές μονές- ή σύνθετες αυλακώσεις.

Ε6: Πώς ελέγχεται ένα αυλάκι;

Με μηχανικούς ή ψηφιακούς μετρητές προφίλ που ελέγχουν τη γωνία, την όψη της ρίζας και το διάκενο. στις κρίσιμες αρθρώσεις η κατάσταση λοξοτομής καταγράφεται στην έκθεση επιθεώρησης συγκόλλησης μαζί με τον αριθμό WPS.