JE. Principe technique et conception structurelle
1 ET 1 Soudage des boutons
Méthode de connexion: Alignez directement les faces d'extrémité des deux tuyaux et fusionnez en remplissant la soudure pour former une soudure continue.
Caractéristiques structurelles:
- La soudure est cohérente avec l'épaisseur de la paroi du tuyau, il n'y a pas de structure saillante et la résistance à l'écoulement est petite.
- La rainure (type V, type U ou type J) doit être traitée pour assurer le taux de pénétration.
- Spécification standard: ASME B16.25 spécifie les exigences de tolérance dimensionnelle et de traitement de surface de la rainure de soudage des boutons.
2 Soudage à douille
Méthode de connexion: Insérez le tuyau dans le raccord de tuyau avec une douille (comme une vanne ou un tee-shirt) et soudure la soudure du filet le long du bord extérieur du raccord de tuyau.
Caractéristiques structurelles:
- Il y a un espace d'extension de 1,6 mm entre le tuyau et le raccord de tuyau (exigence ASME B31.3).
- La soudure est située entre la paroi extérieure du tuyau et la douille du raccord de tuyau pour former une serrure mécanique.
Spécification standard: ASME B16.11 définit le grade de pression et la série de tailles de raccords de tuyaux de soudage à douille.
II. Comparaison des exigences du processus et des procédures de fonctionnement
1 ET 1 Processus de construction de soudage des boutons
Traitement des rainures:
- Utilisez une machine à rainure pour couper une rainure en V (angle 60 ° ± 5 °, bord émoussé de 1,6 mm).
- Nettoyez l'huile et la rouille à moins de 20 mm des murs intérieurs et extérieurs de la rainure.
Assemblage et soudage au comptant:
- Utilisez une pince pour vous assurer que l'écart de concentricité du tuyau est ≤1 mm et le fixer à 3 ~ 4 soudures ponctuelles.
Soudage multicouche:
- Le soudage de base adopte le processus TIG (pureté d'argon ≥99,99%), et le soudage de soudage et de couverture de remplissage peut être sélectionné par SMAW ou GMAW.
- La température intercouche est contrôlée à 150 ~ 250 ℃ (acier au carbone) ou ≤150 ℃ (acier inoxydable).
Traitement post-influencé:
- Effectuer des tests à 100% radiographiques (RT) ou des tests à ultrasons (UT) pour éliminer les défauts non usage ou les pores.
2 Processus de construction de soudage à douille
Prétrangement du pipeline:
- Coupez le tuyau à une tolérance de longueur de ± 0,8 mm pour vous assurer que la profondeur d'insertion répond aux exigences.
Assemblage et positionnement:
- Insérez le tuyau dans la prise du raccord de tuyau, en laissant un espace axial de 1,6 mm (pour éviter la fissuration de la contrainte thermique).
Soudage de soudure de filet:
- Utilisez le processus SMAW ou GTAW pour souder 1 ~ 2 soudures autour de la bouche du tuyau.
- La hauteur de la jambe de soudure doit être ≥ 1,09 fois l'épaisseur de la paroi du tuyau (réglementation ASME B31.3).
Inspection et acceptation:
- Inspection visuelle (VT) pour vérifier la continuité de la soudure et effectuer des tests de pénétration (PT) si nécessaire.
III. Comparaison des performances de base et de l'efficacité économique
Indicateur | Soudure de la crosse | Soudure à douille |
Force
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Haute (la résistance de la soudure est égale au matériau de base) | Moyen (dépend de la résistance au cisaillement de la soudure du filet)
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Scellage
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Excellent (structure de pénétration complète)
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Bien (dépend de la densité de soudure)
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Diamètre de tuyau applicable
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DN15 ~ DN2000
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DN15 ~ DN80 (avantage pour les petits diamètres)
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Coût d'installation
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Élevé (nécessite un usinage de rainure, des soudeurs qualifiés)
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Bas (pas de rainure requise, opération facile)
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Difficulté de maintenance
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Élevé (nécessite de couper la soudure pour la réparation)
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Faible (soudage de réparation local possible)
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Pression applicable
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Haute pression (classe 1500 ~ 2500)
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Moyenne et basse pression (classe 300 ~ 600)
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IV. Analyse des scénarios d'application de l'industrie
1 ET 1 Applications typiques du soudage des fesses
Pipeaux d'huile et de gaz longue distance:
Exigences: Sostand à haute Pression (≥10 MPa), résistez à la corrosion de contrainte de sulfure d'hydrogène.
Solution: Pipeline de qualité en acier x65 + rainure en forme de U, soudage multi-pass avec traitement thermique post-soudage (PWHT).
Pipeline de vapeur principale de l'énergie nucléaire:
Exigence: fuite zéro, résistance à la fatigue thermique.
Solution: ACTEUR AUSTENITIQUE ACIER INOXDUBLE + SOUDANT ORBIAL AUTOMATIQUE, Détection de défaut radiographique 100%.
2 Applications typiques du soudage à douille
Tuyau de pression de l'instrument chimique:
Exigence: Diamètre de petit TUYAU (DN15 ~ 25), facile à démonter et à calibrer.
Solution: 316L Valve de soudage à douille en acier inoxydable + soudage à gaz à gaz de soudure de filet.
Système d'eau de ballast de navires:
Exigence: installation rapide, résistance aux vibrations.
Solution: tuyau en acier galvanisé avec bride de soudage à douille, revêtement anti-corrosion époxy après soudage.
V. Facteurs clés pour la décision de sélection
Pression et température du système:
- La haute pression et la température élevée (p≥5MPa, t ≥ 200 ℃) donnent la priorité au soudage des boutons.
- Les systèmes de température moyenne et basse pression et normale peuvent considérer le soudage des douilles pour réduire les coûts.
Diamètre du tuyau et restrictions d'espace:
- Lorsque le diamètre du tuyau est en dessous du DN80 et que l'espace d'installation est étroit, le soudage à douille est plus facile à utiliser.
- Pour les grands diamètres de tuyaux (≥ DNN150), le soudage des boutons doit être utilisé pour assurer la résistance structurelle.
Exigences de maintenance et d'inspection:
- Pour les pipelines qui doivent être fréquemment démontés et réparés (tels que les systèmes d'échantillonnage), le soudage à douille est plus économique.
- Pour les pipelines impliquant des milieux hautement toxiques ou radioactifs, la structure de pénétration complète du soudage des boutons est plus sûre.
VI. Problèmes et solutions courantes
1 ET 1 Défauts typiques du soudage des fesses
Pénétration incomplète: ajustez l'angle de rainure ou augmentez le courant de soudage pour assurer la fusion racine.
Fissures de la zone touchée par la chaleur: contrôlez la température intercouche, le refroidissement lent après soudage ou effectuez un traitement thermique de soulagement du contrainte.
2 Défauts typiques du soudage à douille
Écart insuffisant: vérifiez avec une jauge de feeper avant l'installation pour assurer un espace d'extension de 1,6 mm.
La soudure n'est pas remplie: augmentez le nombre de soudures ou utilisez une électrode de plus grand diamètre.
VII. Normes de l'industrie et exigences de conformité
ASME B31.3: spécifie les normes d'évaluation et d'inspection des processus pour le soudage des boutons et le soudage de socket.
API 570: nécessite l'inspection de l'épaisseur du mur des tuyaux soudés à bout de bout tous les 5 ans, et le soudage à douille doit se concentrer sur la vérification de la corrosion des soudures du filet.
ISO 15614-1: Exigences de certification pour les spécifications de la procédure de soudage (WPS).
VIII. Tendances de développement futurs
Soudage automatisé: Le système de soudage des boutons robotiques améliore l'efficacité de construction des tuyaux de grand diamètre avec une précision de ± 0,2 mm.
Technologie sans argon: Le fil du flux réduit la dépendance à la protection des gaz lors du soudage des boutons.
Détection intelligente: Système de surveillance de la qualité de soudure en temps réel axé sur l'IA (comme Olympus Omniscan X3).