Y Canllaw Peirianneg a Chaffael Cynhwysfawr i Bibellau Dur ERW (HFW).

Mewn peirianneg strwythurol fodern, trosglwyddo hylif, a gweithgynhyrchu diwydiannol, mae pibellau dur wedi'u Weldio ag Ymwrthedd Trydan (ERW) yn cynrychioli un o'r segmentau mwyaf amlbwrpas a chost-effeithiol o'r farchnad pibellau dur byd-eang. Yn ôl diffiniad technegol, aPibell ERWyn cael ei weithgynhyrchu gan oerfel -gan ffurfio stribed neu goil dur carbon cryfder uchel yn siâp silindrog, ac yna'n asio ei ymylon hydredol gan ddefnyddio gwresogi gwrthiant trydanol lleolheb ychwanegu unrhyw fetel llenwi allanol(fel electrodau weldio neu fflwcs).

O fewn systemau enwi peirianneg gyfoes, mae'r termUchel-Amlder Weldiedig (HFW)mae pibell ddur yn cael ei defnyddio'n gyfnewidiol yn aml ag ERW modern, sy'n dynodi is-set tra mireinio o gynhyrchiad ERW sy'n defnyddio cerrynt eiledol amledd uchel (Yn fwy na neu'n hafal i 350 kHz) i ddileu'r diffygion llinell weldio etifeddol sy'n gysylltiedig â gweithrediadau amledd isel canol yr 20fed ganrif. Oherwydd na chyflwynir unrhyw fetel llenwi yn ystod y gwneuthuriad, mae cyfansoddiad cemegol y parth weldio yn parhau i fod yn union yr un fath â'r rhiant matrics metel. Mae hyn yn arwain at ffurfwedd tiwbaidd unffurf o ran strwythur sy'n cynnig manwl gywirdeb dimensiwn eithriadol, hynodrwydd trwch wal isel, a chymhareb cryfder i bwysau wedi'i optimeiddio wedi'i theilwra ar gyfer cymwysiadau strwythurol hanfodol a chadw pwysau.

Mae dibynadwyedd strwythurol a pherfformiad mecanyddol pibellau ERW (HFW) modern yn dibynnu ar linell gynhyrchu barhaus, gwbl awtomataidd, aml-gam. Mae'r broses weithgynhyrchu yn cynnwys y gweithrediadau thermodynamig a mecanyddol canlynol a reolir yn dynn:

Er mwyn integreiddio pibellau dur ERW yn ddiogel i rwydweithiau pibellau diwydiannol neu gyfluniadau strwythurol, rhaid i beirianwyr dylunio ddefnyddio fformiwlâu mathemategol safonol i gyfrifo galluoedd pwysau a graddfeydd pwysau mewnol.

Penderfynu Cyfeintiol a Phwysau

Mewn logisteg dur rhyngwladol a chyfrifiadau llwytho strwythurol, mae'r pwysau damcaniaethol fesul hyd uned o bibellau dur carbon ERW yn cael ei gyfrifo yn seiliedig ar gyfaint silindr gwag a dwysedd safonol dur carbon (7.85 g / cm³neu 7850 kg/m³).

Fformiwla Cyfrifo Metrig:

W=0.0246615×t×(D−t)

Lle:

• W=Màs pibell ddamcaniaethol fesul uned hyd (cilogramau fesul metr, kg/m)
• D=Diamedr allanol penodedig y bibell (milimetrau, mm)
• t=Trwch wal penodedig y bibell (milimetrau, mm)
• 0.0246615=Ffactor cyson yn ymgorffori π a thrawsnewidiadau dwysedd (π×7850÷1,000,000)

Fformiwla Cyfrifo Imperial:

W_lb​=10.69×t_mewn​×(D_mewn​−t_mewn​)

Lle:

• Wlb=Pwysau pibell enwol fesul uned hyd (punnoedd y droed, lb/ft)
• Din=Diamedr allanol penodedig (modfeddi)
• tun​=Trwch wal penodedig (modfeddi)

Astudiaeth Achos Peirianneg Gymhwysol:

Cyfrifwch fàs uniad 12.0-metr o anAPI 5L Gradd X52 ERWpiblinell gyda diamedr allanol o 323.9 mm (NPS 12) a thrwch wal o 9.52 mm (Atodlen 40).

W=0.0246615×9.52×(323.9−9.52)=0.0246615×9.52×314.38≈73.81 kg/m

Cyfanswm Màs fesul Cyd=73.81 kg/m×12.0 m=885.72 kg

Graddfa Pwysedd Mewnol: Fformiwla Barlow

Ar gyfer cymwysiadau pibellau pwysau (ee, pibellau proses ASME B31.3, piblinellau hylif ASME B31.4, neu biblinellau nwy ASME B31.8), mae'r pwysau dylunio mwyaf a ganiateir neu bwysau prawf hydrostatig yn cael ei lywodraethu gan Fformiwla Barlow, sy'n cysylltu pwysedd hylif mewnol â straen cylchyn.

Lle:

• P=Pwysedd mesurydd dylunio mewnol (PSI neu MPa)
• S=Cryfder cynnyrch lleiaf y radd ddur benodedig (PSI neu MPa)
• t=Trwch wal enwol (modfedd neu mm)
• D=Diamedr allanol (modfedd neu mm)
• E = Weld Ffactor Effeithlonrwydd ar y Cyd. O dan safonau modern (ee, ASME B31.3 Tabl 302.3.4), mae pibellau HFW sy'n cael archwiliad an-ddinistriol trwyadl (NDE) ac archwiliad ultrasonic yn cael eu neilltuo iE=1.0. Mae hyn yn graddio'r llinell weldio yn 100% yn gyfartal â'r corff pibell di-dor, yn wahanol i amrywiadau hanesyddol ERW a gafodd sgôr o 0.85.
• F=Ffactor diogelwch dylunio (yn nodweddiadol yn amrywio o 0.40 i 0.72 yn dibynnu ar agosrwydd at ardaloedd poblog neu gyfyngiadau amgylcheddol).

Mae pennu'r safon ryngwladol gywir yn sicrhau bod cyfansoddiad cemegol, hanes thermol a phriodweddau mecanyddol y bibell ERW a gyflenwir yn cyd-fynd â pharamedrau'r prosiect.

Hydrocarbon a Throsglwyddo Hylif (Sector Ynni)

Manyleb API 5L(Sefydliad Petrolewm America):Y safon ddiffiniol ar gyfer pibellau dur a ddefnyddir mewn systemau cludo piblinellau ar gyfer y diwydiannau petrolewm a nwy naturiol.

• Lefelau Manyleb Cynnyrch:Gwahanwyd iPSL1(pibell llinell fasnachol safonol) aPSL2(meini prawf llym gan gynnwys caledwch torri asgwrn gorfodol trwy brofion rhicyn Charpy V, cyfwerth â charbon cyfyngedig ar gyfer weldadwyedd maes, a gwaharddiad llym ar atgyweirio platiau).

• Graddau Dominyddol:Gradd B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, X80 (lle mae'r rhif yn dynodi'r cryfder cynnyrch lleiaf mewn miloedd o PSI; ee, mae Gradd X52 yn gofyn am YS Mwy na neu'n hafal i 52,000 PSI/360 MPa).

ASTM A53/A53M:Manyleb safonol ar gyfer pibell, dur, du a phoeth-wedi'i dipio, wedi'i orchuddio â sinc, wedi'i weldio, ac yn ddi-dor.

• Math E (Gwrthsefyll Trydan wedi'i Weldio):Ar gael mewn Gradd A a Gradd B. Gradd B yw'r bibell safonol a ddefnyddir ar draws plymio masnachol, HVAC, amddiffyn rhag tân, a dolenni stêm pwysedd isel, sy'n cynnig cryfder cynnyrch lleiaf o 240 MPa (35,000 PSI).

Peirianneg Strwythurol a Sifil (Adrannau gwag)

ASTM A500 / A500M:Tiwbiau adeileddol dur carbon oer wedi'i ffurfio mewn rowndiau a siapiau. Defnyddir yn helaeth mewn fframio pensaernïol strwythurol, colofnau pontydd, a chyplau ffrâm gofod.

• Graddau ar gael:Graddau A, B, C, a D. Mae gradd C yn cynrychioli'r detholiad cryfder uchel mwyaf cyffredin (YS Yn fwy na neu'n hafal i 317 MPa ar gyfer proffiliau crwn).

EN 10219-1 a 2 (Safon Ewropeaidd):Darnau gwag strwythurol wedi'u weldio wedi'u ffurfio'n oer o ddur nad ydynt yn aloi a dur grawn mân.

• Graddau ar gael:S235JRH, S275J0H, S355J0H, S355J2H. Mae'r gyfundrefn enwau yn dynodi dur adeileddol ("S"), wedi'i ddilyn gan y cryfder cnwd lleiaf ("355" MPa), a dynodiadau gradd is- yn nodi dilysiad effaith swynol ("J0" ar 0 gradd, "J2" ar −20 gradd).

Mae dewis y deipoleg bibell gywir yn golygu mapio'r gwahaniaethau rhwng cywirdeb dimensiwn, terfynau trwch wal, amseroedd arwain caffael, a chyfyngiadau ariannol.

Yn hanesyddol, dioddefodd pibellau ERW a weithgynhyrchwyd rhwng y 1950au a'r 1970au gyfres o fethiannau o ran -gwasanaeth olew a nwy gwasgedd uchel. Achoswyd y methiannau maes hyn yn bennaf gan systemau weldio AC amledd isel (1 kHz i 10 kHz), a gynhyrchodd dymheredd weldio anghyson, ynghyd ag absenoldeb triniaeth wres anwytho ôl-weld. Roedd hyn yn gadael llinell weldio brau yn agored iCyrydiad Wythiad Dewisol (cyrydiad rhigol)a -microgracio.

Mae gweithgynhyrchu HFW modern wedi dileu'r problemau hyn trwy weithredu ar amleddau hynod o uchel (400 kHz) a gorfodi matrics rheoli ansawdd dim diffyg sy'n cynnwys Profion Annistrywiol (NDT) a phrofion dinistriol.

Matrics Profi Anninistriol (NDT) Cynhwysfawr

• Mewn-Profi Ultrasonic Line (UT):Mae araeau chwiliwr aml-awtomataidd yn monitro'r llinell weldio yn barhaus yn syth ar ôl tocio fflach a normaleiddio sêm. Mae'r synwyryddion yn taflu tonnau sain amledd uchel drwy'r parth ymasiad ar wahanol onglau cneifio i ganfod diffygion planar mewnol, gwagleoedd neu gynhwysiant.
• Sgriniad Eddy Current (ET):Yn defnyddio anwythiad electromagnetig i nodi diffygion arwyneb ac is-wyneb ar hyd ymyl y bibell, gan sicrhau cyfanrwydd cragen cyfan cyn i'r bibell fynd i mewn i'r cyfnod sizing.
• Cymhwyster Pwysedd Hydrostatig:Mae pob uniad unigol o bibellau ERW â sgôr pwysedd yn cael eu selio mewn profwr hydrostatig, wedi'i lenwi â dŵr wedi'i drin, a'i wasgu i lefel straen a bennwyd ymlaen llaw{2}}sy'n aml yn uwch na 20 MPa (3000 PSI) yn seiliedig ar y radd dur a'i gadw am gyfnod gorfodol (5 i 10 eiliad{} {-dŵr wedi'i ddilysu{}-dŵr wedi'i gadarnhau). ymwrthedd.

Profion Distrywiol a Mecanyddol Gorfodol

Er mwyn gwirio hydwythedd strwythurol y llinell weldio o dan anffurfiad sydyn, mae modrwyau sampl yn cael eu sleisio'n achlysurol o'r rhediad cynhyrchu ac yn destun gwerthusiadau labordy dinistriol:

• Y Prawf Gwahardd (ASTM A53 / API 5L):Rhoddir sampl cylch pibell rhwng dau blât dur anhyblyg cyfochrog a'i gywasgu trwy rym hydrolig. Cynhelir y prawf mewn dau gam gwahanol:

1. Cam Un (Hydwythedd Weld):Mae'r weldiad wedi'i gyfeirio ar 90º i gyfeiriad y grym cymhwysol. Mae'r platiau'n cau i lawr i 2/3 o ddiamedr allanol gwreiddiol y bibell. Ni ddylai'r llinell weldio ddangos unrhyw dystiolaeth o holltau, holltau micro, neu agoriad mewnol.
2. Cam Dau (Hydwythedd Corff):Mae'r cywasgu yn parhau nes bod waliau mewnol y bibell yn cwrdd (wedi'i fflatio'n gyfan gwbl i bellter o 1/3 neu 2 waith trwch y wal). Ni all unrhyw laminiadau, toriadau brau, na hollti metel sylfaen ddigwydd yn ystod yr anffurfiad eithafol hwn.

• Y Prawf Tro:Ar gyfer diamedrau enwol llai (Llai na neu hafal i NPS 2), mae uniad y bibell yn oer-wedi'i blygu o amgylch mandrel silindrog trwy 90º neu 180º heb arddangos holltau ar hyd y llinell ymasiad.

Yn dibynnu ar yr amgylchedd gweithredol-boed dan y môr, tanddaearol, neu'n agored i amodau atmosfferig-gall pibellau ERW dur carbon plaen gael eu cadw'n aml i lawr yr afon ac addasiadau strwythurol:

Haenau Allanol a Mewnol Gwrth-Cydrydiad

 

01.

Polyethylen tair{0}Haen (3LPE):

Y safon aur ar gyfer llinellau trawsyrru hydrocarbon neu ddŵr tanddaearol. Mae'n cynnwys haen preimio epocsi wedi'i Bondio â Fusion (FBE) perfformiad uchel ar gyfer adlyniad cemegol, haen gludiog copolymer ganolraddol, a haen allanol drwchus o Polyethylen Dwysedd Uchel (HDPE) ar gyfer effaith fecanyddol a diogelu lleithder.

02.

Galfaneiddio Dip{0}poeth (HDG):

Ar gyfer pibellau ASTM A53 a ddefnyddir mewn plymio, HVAC, neu sgaffaldiau strwythurol, caiff y bibell ei glanhau mewn baddon piclo asid a'i drochi mewn baddon sinc tawdd tua 450 gradd. Mae hyn yn ffurfio bond metelegol gyda thrwch cotio sinc sy'n fwy na 45 \\mum (320 g/m²⁾, gan ddarparu amddiffyniad cathodig aberthol yn erbyn ocsidiad atmosfferig.

Diwedd-Paratoi Geometreg Wyneb

• Diwedd Bevelled (BE):Ar gyfer piblinellau sydd wedi'u cysylltu trwy weldio cwmpas maes, mae pennau'r pibellau yn cael eu peiriannu i ongl bevel fanwl gywir -yn nodweddiadol 30º (+5º, -0º) gyda wyneb gwraidd (tir) o 1.6 mm (±0.8 mm)-yn cydymffurfio â safonau ASME B16.25.
• Diwedd rhigol (GRV):Ar gyfer -amddiffyn rhag tân cydosod cyflym neu ddolenni dŵr mwyngloddio, mae pennau'r pibellau yn oer-wedi'u rholio â rhigol cylchedd sy'n gydnaws â systemau cyplu mecanyddol Victaulic neu debyg.

Cysylltwch â Ni