Les canonades d'acer convencionals tenen algun requisit específic per a les soldadures

Els estàndards de canonades d'acer estrangers principals (comunament coneguts com a "estàndards externs" a la indústria, com ara les sèries API, ASTM, EN, ISO) tenen requisits de qualitat obligatoris clars per a les soldadures de canonades d'acer soldades, i aquests requisits s'han de verificar mitjançant els elements de prova corresponents. Els requisits d'assaig augmenten progressivament amb el nivell estàndard i l'estricte de les condicions d'aplicació.

Per a diferents escenaris d'aplicació, els estàndards externs principals tenen diferents enfocaments en els requisits de soldadura, que cobreixen tres dimensions principals: propietats mecàniques, límits de defectes i dimensions geomètriques:

1. API SPEC 5L (Pipeline Steel for Oil and Gas, l'estàndard de canonada més utilitzat a tot el món)

• Requisits de rendiment: La resistència a la tracció de la soldadura no ha de ser inferior al límit inferior de la norma de material base; per al grau PSL2, és obligatori tenir l'energia d'impacte Vickers a la zona afectada per la soldadura i la calor, així com la prova de flexió guiada (la longitud de les esquerdes després de la flexió ha de ser inferior o igual a 3,18 mm). Per a canonades soldades de gran-diàmetre, també és necessària la prova d'esquinçament del martell de caiguda per verificar el rendiment de detenció de les esquerdes.
• Límits de defecte: Prohibició absoluta d'esquerdes i defectes de penetració incomplets; els porus únics han de tenir un diàmetre inferior o igual a 3 mm, i la longitud total dels grups de porus densos serà inferior o igual a 6 mm; en qualsevol costura de soldadura de 150 mm, la longitud total de l'escòria ha de ser inferior o igual a 12,5 mm.
• Requisits geomètrics:L'alçada del filet de soldadura i la desalineació tenen toleràncies clares i el desplaçament lateral de la soldadura no ha de superar el límit estàndard.

2. Sèrie estàndard ASTM

• ASTM A53 (fluids generals / canonades estructurals soldades): La soldadura ha d'estar totalment fusionada, amb la resistència de la soldadura no inferior al 90% del material base. La soldadura no es filtrarà sota la prova de pressió d'aigua; Les canonades soldades ERW amb NPS superior o igual a 2 són obligatòries per sotmetre's a proves elèctriques no-destructives de les soldadures. UT/RT i altres inspeccions avançades poden ser complementades i acordades pel comprador i el venedor.
• ASTM A672 (tubes soldades per electrofusió d'alta pressió de mitjana temperatura): És obligatori realitzar proves radiogràfiques a tota la longitud de la soldadura. Cada lot s'ha de sotmetre a una prova de flexió lateral de soldadura i el metall dipositat per soldadura s'ha de sotmetre a una anàlisi de composició química per separat.

3. Sèrie EN (EN 10217 Pressure Pipe for Welding, EN 10208 Pipeline Pipe)

• Límits de defecte:La profunditat dels defectes superficials de la soldadura no ha de superar el 5% del gruix de la paret o 3 mm (el que sigui més petit), i es poden alliberar defectes menors amb una profunditat inferior o igual a 0,3 mm; els defectes interns han d'estar d'acord amb el grau d'acceptació d'assaig no-no destructiu corresponent.
• Requisits de rendiment: Tots els graus de canonades soldades han de passar la prova d'aplanament/flexió per verificar la plasticitat de la soldadura; per a canonades d'alta pressió-de la categoria de prova 1, la soldadura ha de complir els requisits de rendiment de tracció i impacte coherents amb el material base.
• Requisits del procés:El procés de soldadura s'ha d'avaluar prèviament com a qualificat, i la reelaboració de la soldadura ha de seguir els procediments establerts.

4. ISO 3183 (tub de canonada estàndard internacional)
En comparació amb els requisits tècnics de l'API 5L, la inspecció de soldadura correspon a la sèrie d'estàndards de proves no-destructives de la norma ISO 10893. Hi ha regulacions unificades sobre els mètodes d'inspecció, els blocs de prova de comparació i els criteris d'acceptació.

Sota el sistema estàndard extern, la detecció de soldadures de canonades d'acer es divideix en dues categories: inspecció completa al 100% i inspecció de mostreig per lots. Cobreix tres direccions: proves no-destructives, proves destructives i verificació de la mida de l'aparença:

1. Proves no-destructives (principalment inspecció completa, amb verificació bàsica de la integritat interna/superfície de la soldadura)

• Prova d'ultrasons (UT) : El mètode d'inspecció completa més habitual per a canonades soldades, pot detectar defectes superficials com ara fusió incompleta, esquerdes i inclusions d'escòria dins de la costura de soldadura. Tots els graus d'API 5L PSL2 i EN 10217 han de tenir una cobertura de soldadura del 100%. En general, les ranures artificials amb una profunditat del 12,5% del gruix de la paret es prenen com a referència de comparació. Els defectes que superen l'amplitud de referència es consideren no-conformes.
• Proves radiogràfiques (RT): alta-precisió en la identificació de defectes volumètrics com ara porus i escòries. ASTM A672 requereix una inspecció completa de soldadura RT. API 5L s'utilitza principalment per a la inspecció suplementària de soldadura als extrems de canonades o com a alternativa a UT, permetent la retenció intuïtiva dels registres d'imatge de defectes.
• Prova electromagnètica/corrent de Foucault (ET): s'utilitza sovint per a la detecció ràpida en línia de canonades soldades d'alta-freqüència d'ERW, capaços d'identificar defectes superficials i prop-de la superfície. És un element de prova elèctrica de rutina per a canonades soldades normals com ASTM A53.
• Prova hidrostàtica: una verificació de segellat obligatòria per a cada tub d'acer. La pressió de prova es calcula d'acord amb l'estàndard (normalment correspon al 60% al 95% del límit elàstic) i la pressió es manté durant 5 segons o superior (ampliat a 15 segons per a canonades d'alta pressió). Si no hi ha fuites o deformacions a la costura de soldadura, es considera qualificat.

  
2. Deassaigs constructius (mostreig per lots, verificació de les propietats mecàniques de les soldadures)
Les mostres es prenen per número de forn i lot de producció. Els elements bàsics inclouen:

• Assaig de tracció en sentit transversal: Per verificar la resistència a la tracció de la costura de soldadura, no hauria de ser inferior al valor estàndard del material base;
• Prova de flexió guiada (corba cap endavant + corba cap enrere): Per avaluar la capacitat de deformació plàstica de la costura de soldadura, no s'han de produir esquerdes excessives després de la flexió;
• Prova d'impacte en V-osca: per a PSL2, condicions de baixa-temperatura i alta-pressió, per detectar la resistència a l'impacte de la soldadura i la zona afectada per la calor;
• Prova de compressió: un element habitual per a canonades soldades de petit-diàmetre, amb la soldadura col·locada en direcció vertical sota força i sense esquerdes després de la compressió.

3. Inspecció d'aparença i dimensions
Inspeccioneu visualment cada costura de soldadura per a la formació de la superfície. Mesureu l'alçada, l'amplada, la desalineació i la profunditat del cordó de soldadura. Confirmeu que no hi ha defectes superficials com ara porus, esquerdes o espuelas de soldadura. Les toleràncies dimensionals han de complir els requisits normatius corresponents.

La inspecció de soldadura de canonades d'acer soldades és un requisit obligatori estipulat per normes externes. No obstant això, l'estricte i la cobertura dels elements d'inspecció varien segons el grau del producte i l'escenari d'aplicació:

1. Tots els elements necessaris per a canonades d'acer soldades:

proves individuals de pressió hidràulica i inspeccions visuals individuals de l'aspecte. Aquests són els requisits bàsics obligatoris per a totes les canonades-soldades a tope marcades externament, verificant directament el rendiment de segellat i la qualitat superficial de les soldadures.
 

2. Inspecció completa no-destructiva obligatòria per a canonades soldades de grau mitjà i alt-:

• Per a canonades d'alta pressió API 5L PSL2, EN 10217, ASTM A672, etc., les proves no-destructives (UT/RT) 100% de soldadura són obligatòries;
• Per a canonades soldades API 5L PSL1 i ASTM A53 de grau normal-, els requisits bàsics són la pressió de l'aigua + les proves / aspecte elèctric. Per als graus superiors, es poden proporcionar proves no-no destructives addicionals segons l'acord de compra.
   

3. Condicions especials amb requisits estrictes addicionals:

En escenaris com ara el servei àcid, l'entorn de baixa-temperatura, les canonades submarines i les calderes d'alta-pressió, s'inclouran elements addicionals com ara proves de duresa de soldadura, proves de difracció TOFD i prova de trencament de martell. Aquestes s'especificaran en el conveni tècnic.

Les canonades d'acer sense soldadura no tenen soldadures longitudinals i no requereixen requisits especials d'inspecció de soldadura. Tanmateix, el propi cos de la canonada encara ha de complir els requisits de proves no-destructives estipulats a les normes corresponents.