IO. Principio tecnico e progettazione strutturale
1. Saldatura del sedere
Metodo di connessione: Allineare direttamente le facce finali dei due tubi e fonderli riempiendo la saldatura per formare una saldatura continua.
Caratteristiche strutturali:
- La saldatura è coerente con lo spessore della parete del tubo, non esiste una struttura sporgente e la resistenza al flusso è piccola.
- Il groove (tipo V, tipo U o tipo J) deve essere elaborato per garantire il tasso di penetrazione.
- Specifiche standard: ASME B16.25 Specifica la tolleranza dimensionale e i requisiti di trattamento superficiale della scanalatura di saldatura.
2. Saldatura socket
Metodo di connessione: Inserire il tubo nel raccordo del tubo con una presa (come una valvola o una maglietta) e saldare la saldatura del filetto lungo il bordo esterno del raccordo del tubo.
Caratteristiche strutturali:
- Esiste un divario di espansione di 1,6 mm tra il tubo e il raccordo del tubo (requisito ASME B31.3).
- La saldatura si trova tra la parete esterna del tubo e la presa del raccordo del tubo per formare un blocco meccanico.
Specifiche standard: ASME B16.11 definisce il grado di pressione e la serie di dimensioni di raccordi per tubi di saldatura.
II. Confronto dei requisiti di processo e delle procedure operative
1. Processo di costruzione della saldatura di testa
Elaborazione dei groove:
- Utilizzare una scanalatura per tagliare una scanalatura a V (angolo 60 ° ± 5 °, bordo con smussatura 1,6 mm).
- Pulisci l'olio e la ruggine entro 20 mm dalle pareti interne ed esterne della scanalatura.
Assemblaggio e saldatura a punti:
- Utilizzare un morsetto per garantire che la deviazione di concentrità del tubo sia ≤1mm e fissala con saldature da 3 ~ 4 spot.
Saldatura a più livelli:
- La saldatura di base adotta il processo TIG (purezza Argon ≥99,99%) e la saldatura di riempimento e la saldatura di copertura possono essere selezionate da SMAW o GMAW.
- La temperatura di interstrato è controllata a 150 ~ 250 ℃ (acciaio al carbonio) o ≤150 ℃ (acciaio inossidabile).
Trattamento post-salvataggio:
- Eseguire test radiografici al 100% (RT) o test ad ultrasuoni (UT) per eliminare i difetti non sfusi o dei pori.
2. Processo di costruzione della saldatura socket
Pretrattamento della pipeline:
- Tagliare il tubo a una tolleranza di lunghezza di ± 0,8 mm per garantire che la profondità di inserimento soddisfi i requisiti.
Assemblaggio e posizionamento:
- Inserire il tubo nella presa del raccordo del tubo, lasciando uno spazio assiale di 1,6 mm (per prevenire la crepa di sollecitazione termica).
Saldatura saldatura del filetto:
- Utilizzare il processo Smaw o GTAW per saldare 1 ~ 2 saldature attorno alla bocca del tubo.
- L'altezza della gamba di saldatura deve essere ≥1,09 volte lo spessore della parete del tubo (regolamenti ASME B31.3).
Ispezione e accettazione:
- Ispezione visiva (VT) per verificare la continuità della saldatura ed eseguire il test di penetrazione (PT) se necessario.
III. Confronto delle prestazioni fondamentali e dell'efficienza economica
Indicatore | Saldatura del sedere | Saldatura socket |
Forza
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Alto (la resistenza alla saldatura è uguale al materiale di base) | Medio (dipende dalla resistenza al taglio della saldatura del filetto)
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Sigillatura
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Eccellente (struttura di penetrazione completa)
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Buono (dipende dalla densità di saldatura)
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Diametro del tubo applicabile
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DN15 ~ DN2000
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Dn15 ~ dn80 (vantaggio per piccoli diametri)
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Costo di installazione
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Alto (richiede una lavorazione di scanalature, saldatori qualificati)
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Basso (nessuna scanalatura richiesta, facile funzionamento)
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Difficoltà di manutenzione
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Alto (richiede il taglio della saldatura per la riparazione)
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Basso (saldatura di riparazione locale possibile)
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Pressione applicabile
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Alta pressione (classe 1500 ~ 2500)
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Media e bassa pressione (classe 300 ~ 600)
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IV. Analisi degli scenari delle applicazioni del settore
1. Applicazioni tipiche di saldatura di testa
Tudole di olio e gas a lunga distanza:
Requisiti: Restringi ad alta Pressione (≥10MPa), resisti alla corrosione da stress da idrogeno solforato.
Soluzione: Pipeline di grado in acciaio X65 + scanalatura a forma di U, saldatura multi-pass con trattamento termico post-salvataggio (PWHT).
Pipeline del vapore principale dell'energia nucleare:
Requisito: perdita zero, resistenza alla fatica termica.
Soluzione: Acciaio inossidabile austenitico + saldatura orbitale automatica, rilevamento del difetto radiografico al 100%.
2. Applicazioni tipiche della saldatura di socket
Tubo di pressione dello strumento chimico:
Requisito: Diametro del tubo PICCOLO (DN15 ~ 25), facile da smontarsi e calibrare.
Soluzione: Valvola di saldatura a presa in acciaio inossidabile da 316L + saldatura a gas schermata di saldatura al filetto.
Sistema di acqua di zavorra della nave:
Requisito: installazione rapida, resistenza alle vibrazioni.
Soluzione: tubo di acciaio zincato con flangia di saldatura a presa, rivestimento anticorrosivo epossidico dopo la saldatura.
V. Fattori chiave per la decisione di selezione
Pressione e temperatura del sistema:
- Alta pressione e alta temperatura (p≥5MPa, T≥200 ℃) danno priorità alla saldatura del sedere.
- I sistemi di temperatura medio e bassa e normali possono considerare la saldatura socket per ridurre i costi.
Diametro del tubo e restrizioni spaziali:
- Quando il diametro del tubo è inferiore a DN80 e lo spazio di installazione è stretto, la saldatura a presa è più facile da usare.
- Per grandi diametri dei tubi (≥DN150), la saldatura del buttoni deve essere utilizzata per garantire la resistenza strutturale.
Requisiti di manutenzione e ispezione:
- Per le condutture che devono essere spesso smontate e riparate (come i sistemi di campionamento), la saldatura a socket è più economica.
- Per le condutture che coinvolgono supporti altamente tossici o radioattive, la struttura di penetrazione completa della saldatura di testa è più sicura.
VI. Problemi e soluzioni comuni
1. Difetti tipici della saldatura del sedere
Penetrazione incompleta: regolare l'angolo della scanalatura o aumentare la corrente di saldatura per garantire la fusione della radice.
Crepe della zona affetta da calore: controllare la temperatura di interayer, il raffreddamento lento dopo la saldatura o eseguire il trattamento del calore di sollievo da stress.
2. Difetti tipici della saldatura a presa
Gap insufficiente: verificare con un indicatore di sensazione prima dell'installazione per garantire un divario di espansione di 1,6 mm.
La saldatura non è riempita: aumentare il numero di saldature o utilizzare un elettrodo di diametro maggiore.
VII. Standard del settore e requisiti di conformità
ASME B31.3: specifica gli standard di valutazione e ispezione del processo per la saldatura e la saldatura a presa.
API 570: richiede l'ispezione dello spessore della parete di tubi saldati in testa ogni 5 anni e la saldatura a presa deve concentrarsi sul controllo della corrosione delle saldature del filetto.
ISO 15614-1: Requisiti di certificazione per le specifiche della procedura di saldatura (WPS).
VIII. Tendenze di sviluppo future
Saldatura automatizzata: Il sistema di saldatura robotizzante migliora l'efficienza della costruzione di tubi di grande diametro con una precisione di ± 0,2 mm.
Tecnologia senza argon: Il filo cotto di flusso riduce la dipendenza dalla protezione del gas durante la saldatura del butt.
Rilevamento intelligente: Sistema di monitoraggio della qualità della saldatura in tempo reale (come Olympus Omniscan X3).