Quins factors afecten la qualitat de les canonades d'acer en espiral de gran-diàmetre?

Les canonades d'acer en espiral de gran-diàmetre (normalment es refereixen a aquelles amb un diàmetre de 500 mm o més) s'utilitzen àmpliament en camps com ara el transport de petroli i gas, el subministrament d'aigua i drenatge, l'enginyeria municipal i el reforç de fonaments. La seva qualitat afecta directament la seguretat i la vida útil dels projectes.

La qualitat d'aquestes canonades està influenciada per cinc dimensions principals:matèries primeres, produccióprocessos, precisió de l'equip, control de qualitat, imedi ambient i sttransport d'orage. Cada enllaç està estretament connectat i qualsevol fallada en qualsevol enllaç donarà lloc a defectes del producte.

El rendiment de més del 90% de les canonades d'acer en espiral està determinat per les matèries primeres, i el nucli és la qualitat de la cinta d'acer laminat en calent (xamina).

1. Composició química

• Carboni (C):L'excés de carboni augmentarà la duresa i la resistència, però reduirà la ductilitat i la soldabilitat; un contingut massa baix donarà lloc a una força insuficient. Els graus d'acer habituals per al transport de petroli i gas inclouen Q235B, Q355B, L245, L360, etc. L'equivalent de carboni (CEV) s'ha de controlar estrictament per sota del 0,45% per garantir el rendiment de la soldadura.
• Sofre (S), Fòsfor (P):Impureses nocives. El sofre provoca fragilitat en calent i el fòsfor provoca fragilitat en fred. Les canonades d'acer d'alta -qualitat requereixen S inferior o igual al 0,030%, P inferior o igual al 0,035%, mentre que l'acer de canonades d'alta qualitat requereix S inferior o igual al 0,010%, P inferior o igual al 0,020%.
• Elements d'aliatge: El manganès (Mn), el silici (Si), el niobi (Nb), el vanadi (V), etc. s'utilitzen per refinar els grans, augmentar la força i la tenacitat. El contingut ha de complir amb les normes dels graus d'acer corresponents.

2. Propietats mecàniques

• La resistència a la fluència, la resistència a la tracció i l'allargament són els indicadors bàsics, que han de complir els requisits d'estàndards com GB/T 9711 i API 5L.
• Resistent a l'impacte:L'energia d'impacte a baixa-temperatura (com ara -20 graus , -40 graus ) és crucial per a les canonades d'acer que s'utilitzen a les regions fredes. Els productes no elegibles poden causar fractures fràgils a baixa temperatura.

3. Precisió de superfície i dimensions de la cinta d'acer

• Defectes superficials:Els defectes com esquerdes, cicatrius, plecs, rascades i delaminació de la cinta d'acer passaran directament a la canonada d'acer, convertint-se en punts febles de la soldadura o del material base.
• Tolerància al gruix:El gruix desigual de la cinta d'acer provocarà una desviació excessiva del gruix de la paret de la canonada d'acer, afectant la seva capacitat de càrrega de pressió-; La desviació de l'amplada de la cinta d'acer afectarà la longitud de la volta de la costura de formació.
• Forma de la placa:Els corbes de falç i els corbes d'onades de la cinta d'acer dificultaran la formació del tub d'acer, donant lloc a una desalineació, una el·lipticitat excessiva i altres problemes.

Els tubs d'acer en espiral es produeixen mitjançant el procés de soldadura per arc submergit en espiral (SAWH). Cada pas des del desenrotllament de la cinta d'acer fins al lliurament final del producte acabat afecta la qualitat final.

1. Procés de pre-tractament de la cinta d'acer

• Redreçament:L'alineació incompleta de la cinta d'acer pot provocar una formació inestable i una flexió del cos de la canonada.
• Fresat de vores:La qualitat de fresat de les vores de la cinta d'acer afecta directament la qualitat de la soldadura. La rugositat, la verticalitat i l'angle de bisell de les vores després del fresat han de complir els requisits; en cas contrari, provocarà una soldadura incompleta, inclusió d'escòries i altres defectes.

2. Procés de conformació

• Angle de formació:L'angle de conformació determina l'angle de pujada helicoïdal de la canonada d'acer. S'ha de calcular amb precisió en funció de l'amplada de la cinta d'acer i el diàmetre de la canonada d'acer. La desviació que supera aquest rang farà que el diàmetre de la canonada d'acer superi l'estàndard.
• Velocitat de formació:Una velocitat excessiva conduirà a una formació inestable, donant lloc a una gran el·lipticitat del cos de la canonada i una desalineació excessiva; una velocitat massa lenta afectarà l'eficiència de la producció.
• Pressió del rodet de formació:La pressió desigual provocarà un gruix desigual de la paret del cos de la canonada i la sagnia de la superfície, i fins i tot esquerdes.
• Desalineació:La desalineació a la junta de la cinta d'acer és un indicador clau. Segons GB/T 9711, la desalineació no ha de superar el 12,5% del gruix de la paret i no ha de superar els 3 mm com a màxim. Una desalineació excessiva provocarà una concentració de tensió a la costura de soldadura i reduirà la capacitat de suport de la pressió-.

3. Procés de soldadura (l'enllaç més crític)

• Mètode de soldadura: Normalment, s'adopta la soldadura d'arc submergit de doble-cara interna i externa. La soldadura interna garanteix la penetració de l'arrel de la soldadura, i la soldadura externa garanteix la formació i la resistència de la superfície de la soldadura.
• Paràmetres de soldadura:Els paràmetres com ara el corrent, la tensió, la velocitat de soldadura, el diàmetre del filferro, la marca de l'agent de soldadura i la temperatura d'assecat han de coincidir estrictament. Un corrent excessiu pot provocar que es cremi-, mentre que un corrent massa petit donarà lloc a una soldadura incompleta; una tensió massa alta pot causar porus i una tensió massa baixa provocarà una mala formació de soldadura.
• Filferro de soldadura i agent de soldadura:La composició química del cable de soldadura ha de coincidir amb el material de base i l'agent de soldadura s'ha d'assecar segons la temperatura especificada (generalment 300-350 graus, amb un temps de retenció d'1-2 hores). En cas contrari, es produirà la inclusió de porus i escòries a la costura de soldadura.
• Excés d'alçada de soldadura:L'excés d'alçada de soldadura comportarà una concentració de tensió, mentre que l'alçada de soldadura massa baixa provocarà una resistència insuficient. En general, l'excés d'alçada hauria de ser de 0,5-2,5 mm.

4. Procés de proves no-destructives

• Prova d'ultrasons (UT): S'utilitza per detectar defectes interns com ara soldadura incompleta, inclusió d'escòries i esquerdes a la costura de soldadura. La sensibilitat de detecció ha de complir els requisits estàndard.
• Proves radiogràfiques (RT): s'utilitza per detectar defectes de tipus-volum, com ara porus i inclusió d'escòries a la soldadura. Normalment, re-inspL'ecció es porta a terme en zones sospitoses detectades mitjançant proves ultrasòniques.
• Prova de partícules magnètiques (MT): S'utilitza per detectar esquerdes i altres defectes a la superfície i prop de la superfície de la soldadura.
• Prova de fuites de flux magnètic (MFL): S'utilitza per detectar defectes en el material base de la canonada d'acer, com ara delaminació i esquerdes.
• El nivell professional i la responsabilitat dels inspectors afecten directament l'exactitud dels resultats de les proves. L'omissió o el judici equivocat comportarà l'entrada al mercat de productes no qualificats.

5. Procés hidràulic

• La prova hidràulica és un procés clau per provar la capacitat de suport de pressió-i el rendiment de segellat de la canonada d'acer. La pressió de prova es determina en funció del grau d'acer, el gruix de la paret i el diàmetre de la canonada d'acer. El temps de retenció no sol ser inferior a 10 segons.
• Durant la prova, cal comprovar si la canonada d'acer té fuites, sudoració, deformació, etc. Cal reelaborar o desballestar les canonades d'acer no qualificades.

6. Anti-corrosió i procés d'aïllament tèrmic

• La qualitat de la-capa anticorrosió afecta directament la vida útil de la canonada d'acer. Els mètodes anticorrosió comuns inclouen 3PE anticorrosió, quitrà de carbó epoxi anticorrosió d'asfalt i morter de ciment revestiment interior anti-corrosió, etc.
• El tractament de la superfície (des-descalcificació) abans de l'anti-corrosió és crucial. El grau de descalcificació ha d'arribar a Sa2,5 i la rugositat superficial ha de complir els requisits. En cas contrari, l'adhesió de la-capa anticorrosió serà deficient i caurà.
• El gruix, l'adhesió i la detecció d'electroespurnes de la capa anticorrosió -ha de complir els requisits estàndard.

La precisió i l'estat dels equips de producció afecten directament l'estabilitat de la qualitat del producte.

1. Equips de Formació: La rigidesa del marc de la màquina de conformació, la precisió dels corrons de conformació i el grau de desgast afectaran la qualitat de conformació de les canonades d'acer. El desgast sever dels corrons de conformació provocarà sagnats i una el·lipticitat excessiva a la superfície del tub.
2. Equips de soldadura:L'estabilitat de la font d'alimentació de soldadura, la precisió del mecanisme d'alimentació de filferro i la precisió d'ajust de la pistola de soldadura afectaran l'estabilitat dels paràmetres de soldadura, afectant així la qualitat de la soldadura.
3. Equip d'inspecció:La sensibilitat dels equips de proves no-destructives i el seu estat de calibratge afectaran la taxa de detecció de defectes. Els manòmetres i les vàlvules de seguretat de l'equip de prova de pressió d'aigua s'han de calibrar regularment per garantir la precisió de la pressió de prova.
4. Equips de redreçament:La precisió de la màquina de bisell de capçal pla i la màquina de redreçar afectaran la qualitat de la cara final i la rectitud de les canonades d'acer. Les cares extrems inconsistents i les desviacions dels angles de bisell afectaran la-construcció de soldadura del lloc.

Un sistema de control de qualitat-ben establert és la clau per garantir la coherència de la qualitat del producte.

1. Inspecció de fàbrica de matèries primeres: Realitzar assajos de composició química, propietats mecàniques, qualitat superficial, precisió dimensional, etc. en cada lot de tires d'acer. No s'han de posar en producció matèries primeres no qualificades.
2. Control de qualitat del procés: realitzeu-inspeccions al lloc i comprovacions puntuals per a cada procés de la línia de producció, identifiqueu i corregiu ràpidament les desviacions del procés per evitar no-no conformitats del lot.
3. Inspecció del producte acabat: Conductainspeccions com ara l'aspecte, la mida, la prova hidrostàtica i les proves no-destructives a cada tub d'acer. Només els que superin la inspecció podran sortir de fàbrica i s'emetrà un certificat de qualitat.
4. Sistema de traçabilitat de la qualitat:Establir un sistema de traçabilitat de qualitat complet. Cada tub d'acer té un número únic, que permet la traçabilitat del lot de matèries primeres, l'equip de producció, la data de producció, els registres d'inspecció, etc.

1. Entorn de producció: La temperatura, la humitat i la pols al taller de soldadura poden afectar la qualitat de la soldadura. L'excés d'humitat pot causar porus a la costura de soldadura i la pols excessiva pot afectar el rendiment del flux de soldadura.
2. Emmagatzematge Condicions: Les canonades d'acer s'han d'emmagatzemar en un magatzem sec i ventilat per evitar la pluja, la humitat i l'òxid. Les diferents especificacions i graus de canonades d'acer s'han d'emmagatzemar per separat per evitar la barreja.
3. Procés de transport: Durant el transport, s'han de prendre mesures de protecció efectives per evitar que les canonades siguin colpejades, espremgudes o ratllades, cosa que podria provocar deformacions del cos de la canonada i danys a la-capa anticorrosiva.