Brezšivna proti varjeni cevi iz nerjavečega jekla: zvar je konstrukcijska spremenljivka in ne napaka

"Brezšivno je močnejše" je najdražja polresnica pri nakupu cevi. Pri procesnih cevovodih ASME B31.3 resnična razlika med brezšivnimi in varjenimi cevmi ni vrzel v kakovosti materiala – gre za eno samo konstrukcijsko številko, faktor kakovosti vzdolžnega spoja E in količino radiografskega pregleda, ki ga je kupec pripravljen kupiti.

V tem priročniku so razložene razlike v izdelavi, kodna številka, ki ureja načrtovanje tlaka, in primeri, ko je varjena cev tehnično pravilna – in včasih boljša – izbira.

Kaj oba procesa dejansko proizvedeta

Brezšivna cev se proizvaja tako, da se trdna gredica preluknja in razvalja - vzdolžnega šiva ni, ker ni vzdolžnega spoja. Varjena cev je oblikovana iz plošče ali traku, vzdolžni šiv pa je zvarjen z enim od več postopkov: elektrouporovno varjenje (ERW), električno talilno varjenje (EFW) ali varjenje pod praškom (SAW).

Oba izdelka lahko izpolnjujeta enake omejitve glede kemije in mehanskih lastnosti v isti specifikaciji ASTM - A312 navaja brezšivne in varjene nerjavne cevi v enem razredu - in metalurgija osnovne kovine je enaka. Kar se razlikuje, je šiv in kaj koda oblikovanja naredi z njim.

Število, ki odloča o načrtovanju tlaka: E

ASME B31.3 cevnim izdelkom dodeljuje faktor kakovosti vzdolžnega spoja E. To ni varnostni faktor in ni kazen za trdnost - je dodatek za to, koliko zaupanja ima koda v vzdolžni spoj, in neposredno vstopi v enačbo debeline stene. Vrednosti, ki se uporabljajo za nerjavne cevi, so:

Praktični učinek je približno 15 % na zasnovo tlaka: pri E=0.85 je potrebna stena za enak projektni tlak približno 15 % debelejša kot pri E=1.0, debelejša stena pa pomeni večjo tonažo in več stroškov. Zato primerjava cen med brezšivnimi in varjenimi cevmi nikoli ni popolna brez faktorja E in z njim povezane radiografske zahteve.

Kjer zmagajo varjene cevi

• Veliki premeri in dolge vožnje:brezšivne cevi imajo proizvodno omejen premer, medtem ko so varjene cevi izdelane na 48 palcev in več
• Tankostenske in lahke linije:varjeni postopki imajo tolerance na tankih stenah, ki jih brezšivno prebadanje težko vzdržuje
• Duplex in super-duplex nerjavno jeklo:varjena cev je pogosto določena, ker razpored oblikovanja in varjenja dajeta dupleksni mikrostrukturi zahtevano fazno ravnovesje – v teh zlitinah je varjena cev tehnična prva izbira, ne stroškovni kompromis
• Stroški in dobavni rok:varjene cevi običajno prihranijo 10-20 % pri stroških materiala in imajo krajši proizvodni čas pri velikih premerih
• Dosledna kakovost:sodobne linije ERW in EFW pregledujejo šive v liniji in s kupljeno 100-odstotno radiografijo faktor E doseže 1.0 -, zaradi česar je koda varjenih cevi enaka brezšivnim

Kjer se o brezhibnosti ni mogoče pogajati

• Visokotlačni vodi z majhnim premerom: 1/2" do 2" NPS pri visokih konstrukcijskih tlakih, kjer je kazen E=0.85 dejanska in je varjena cev majhnega premera nepraktična
• Storitve, kjer noben vzdolžni zvar ni sprejemljiv – nekatere storitve za elektriko, plin in vodik to zapišejo v specifikacijo
• Ciklični ali k vibracijam nagnjeni sistemi, kjer bi vzdolžni šiv koncentriral utrujenost
• Kode in specifikacije strank, ki zahtevajo brezhibno uporabo s pravilnikom

Zgodba o neuspehu, ki je nihče ne pove

Podatki o napakah na terenu na nerjavnih cevovodih redko pripisujejo krivdo mlinskemu spoju. Poškodbe zaradi korozije, ki prevladujejo pri uporabi nerjavnih cevi - luknjanje pod usedlinami, poškodbe razpok na ploskvah tesnil, razpoke zaradi kloridne napetostne korozije in napake zvarov na terenu - se pojavljajo na istih mestih na brezšivnih in varjenih ceveh.

Vzdolžni šiv sodobne varjene cevi, izdelan v kontroliranih mlinskih pogojih in pregledan v liniji, je pogosto najbolj pregledana in najbolj zanesljiva površina na liniji. Odločitev med brezšivnimi in varjenimi je zato treba sprejeti na podlagi premera, tlaka, ekonomičnosti in kode – ne na podlagi predpostavke, da je šiv sam po sebi šibek.

Tabela odločitev

Kaj navesti

• Standard in razred: npr. "ASTM A312 TP316L, brezšivno" ali "varjeno + EFW"
• Raven pregleda pri varjenju: 100 % radiografija ali samo hidrostatična - to nastavi faktor E
• Projektni tlak in temperatura na povpraševanje: izračun stene je odvisen od njiju
• Velikost, urnik in dolžina
• Certifikat: EN 10204 3.1 z zapisi o pregledu kemije, natezne trdnosti in zvarov za varjene cevi

pogosta vprašanja

V: Ali je brezšivna cev vedno močnejša od varjene?
O: Ne. Osnovna kovina je isti material pod isto specifikacijo. Razlika v kodi je faktor kakovosti spoja E: 1,0 za brezšivne in za popolnoma radiografirane dvostranske zvare, 0,85 za ERW in neradiografirane zvare. Reža je konstrukcijski dodatek, ne vrzel v trdnosti materiala.

V: Zakaj je pogosto navedena varjena dupleks cev?
O: Ker dupleksna mikrostruktura potrebuje nadzorovano ravnovesje avstenita in ferita, in razpored oblikovanja in varjenja varjenih cevi lahko zagotovi to ravnovesje natančno. Pri dupleksni storitvi je varjena cev tehnična izbira in ne stroškovni kompromis.

V: Ali je zaradi 100-odstotne radiografije koda varjenih cevi enaka brezšivnim?
O: Da, za faktor E: dvostranski EFW zvar s popolno radiografijo zahteva E=1.0 po ASME B31.3, zato je tlačna zasnova enaka brezšivnemu.

V: Kdaj nikoli ne smem uporabiti varjene cevi?
O: Ko delo z majhnim premerom pod visokim tlakom podraži faktor 0,85, ko ciklična obremenitev zaradi utrujenosti nasprotuje vzdolžnemu šivu ali ko koda ali specifikacija naročnika zahteva brezšivnost.

V: Ali je varjena cev cenejša?
O: Običajno za 10-20 % stroškov materiala, s krajšimi dobavnimi časi pri velikih premerih. Celotna primerjava mora vključevati učinek faktorja E na debelino stene in stroške morebitne kupljene radiografije.

Kontaktirajte zdaj