EU. Princípio técnico e design estrutural
1. Soldagem de bunda
Método de conexão: Alinhe as faces finais dos dois tubos diretamente e fundem -os preenchendo a solda para formar uma solda contínua.
Recursos estruturais:
- A solda é consistente com a espessura da parede do tubo, não há estrutura saliente e a resistência ao fluxo é pequena.
- O sulco (tipo V, tipo U ou J-type) precisa ser processado para garantir a taxa de penetração.
- Especificação Padrão: ASME B16.25 Especifica os requisitos de tolerância dimensional e tratamento de superfície da ranhura de soldagem de bunda.
2. Soldagem do soquete
Método de conexão: Insira o tubo no encaixe do tubo com um soquete (como uma válvula ou uma camiseta) e solte a solda do filete ao longo da borda externa do ajuste do tubo.
Recursos estruturais:
- Existe uma lacuna de expansão de 1,6 mm entre o tubo e o ajuste do tubo (requisito ASME B31.3).
- A solda está localizada entre a parede externa do tubo e o soquete do encaixe do tubo para formar uma trava mecânica.
Especificação padrão: ASME B16.11 define o grau de pressão e a série de tamanho de acessórios de tubo de soldagem de soquete.
II. Comparação de requisitos de processo e procedimentos de operação
1. Processo de construção de soldagem de bunda
Processamento de ranhura:
- Use uma máquina de ranhura para cortar uma ranhura em forma de V (ângulo de 60 ° ± 5 °, borda contundente 1,6 mm).
- Limpe o óleo e a ferrugem a 20 mm das paredes interna e externa da ranhura.
Soldagem de montagem e ponto:
- Use um grampo para garantir que o desvio de concordância do tubo seja ≤1 mm e conserte -o a 3 ~ 4 soldas à vista.
Soldagem de várias camadas:
- A soldagem base adota o processo TIG (pureza do argônio ≥99,99%), e a soldagem de enchimento e a soldagem de cobertura podem ser selecionadas por SMAW ou GMAW.
- A temperatura entre camadas é controlada em 150 ~ 250 ℃ (aço carbono) ou ≤150 ℃ (aço inoxidável).
Tratamento pós-soldado:
- Realize testes radiográficos 100% (RT) ou testes ultrassônicos (UT) para eliminar defeitos não utilizados ou poros.
2. Processo de construção de soldagem de soquete
Pré -tratamento do pipeline:
- Corte o tubo para uma tolerância ao comprimento de ± 0,8 mm para garantir que a profundidade da inserção atenda aos requisitos.
Montagem e posicionamento:
- Insira o tubo no soquete do encaixe do tubo, deixando um espaço axial de 1,6 mm (para evitar rachaduras na tensão térmica).
Soldagem de solda de filete:
- Use o processo SMAW ou GTAW para soldar 1 ~ 2 soldas ao redor da boca do tubo.
- A altura da perna de solda deve ser ≥1,09 vezes a espessura da parede do tubo (regulamentos ASME B31.3).
Inspeção e aceitação:
- Inspeção visual (TV) para verificar a continuidade da solda e executar testes de penetração (PT), se necessário.
III. Comparação do desempenho central e eficiência econômica
Indicador | Solda de bunda | Solda do soquete |
Força
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Alta (a resistência da solda é igual a material base) | Médio (depende da resistência ao cisalhamento da solda de filete)
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Vedação
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Excelente (estrutura de penetração completa)
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Bom (depende da densidade da solda)
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Diâmetro aplicável do tubo
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DN15 ~ DN2000
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Dn15 ~ dn80 (vantagem para pequenos diâmetros)
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Custo de instalação
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Alto (requer usinagem de ranhura, soldadores qualificados)
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Baixo (sem necessidade de ranhura, operação fácil)
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Dificuldade de manutenção
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Alto (requer a solda de corte para reparo)
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Baixo (soldagem de reparo local possível)
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Pressão aplicável
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Alta pressão (classe 1500 ~ 2500)
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Pressão média e baixa (classe 300 ~ 600)
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IV. Análise dos cenários de aplicação do setor
1. Aplicações típicas de soldagem de bunda
Óleo de longa distância e gasodutos:
Requisitos: Suportar alta pressão (≥10mpa), resista à corrosão do tensão de sulfeto de hidrogênio.
Solução: X65 oleoduto de grau de aço + ranhura em forma de U, soldagem de várias passas com tratamento térmico pós-lava-se (PWHT).
Pipeline a vapor principal de energia nuclear:
Exigência: zero vazamento, resistência à fadiga térmica.
Solução: Aço inoxidável austenítico + soldagem orbital automática, detecção de falhas radiográficas 100%.
2. Aplicações típicas de soldagem de soquete
Tubo de pressão do instrumento químico:
Exigência: diâmetro pequeno do TUBO (DN15 ~ 25), fácil de desmontar e calibrar.
Solução: 316L Válvula de soldagem de soquete de aço inoxidável + soldagem a gás blindada da solda de filete.
Sistema de água de lastro de navio:
Exigência: instalação rápida, resistência à vibração.
Solução: tubo de aço galvanizado com flange de soldagem de soquete, revestimento anticorrosão epóxi após soldagem.
V. Fatores -chave para decisão de seleção
Pressão e temperatura do sistema:
- Alta pressão e alta temperatura (P≥5MPa, T≥200 ℃) dão prioridade à soldagem de bunda.
- Os sistemas de pressão média e baixa e temperatura normal podem considerar a soldagem do soquete para reduzir os custos.
Diâmetro do tubo e restrições de espaço:
- Quando o diâmetro do tubo está abaixo do DN80 e o espaço de instalação é estreito, a soldagem do soquete é mais fácil de operar.
- Para diâmetros de tubo grandes (≥DN150), a soldagem de bunda deve ser usada para garantir a força estrutural.
Requisitos de manutenção e inspeção:
- Para oleodutos que precisam ser frequentemente desmontados e reparados (como sistemas de amostragem), a soldagem do soquete é mais econômica.
- Para pipelines envolvendo mídia altamente tóxica ou radioativa, a estrutura de penetração completa da soldagem de bunda é mais segura.
VI. Problemas e soluções comuns
1. Defeitos típicos de soldagem de bunda
Penetração incompleta: ajuste o ângulo da ranhura ou aumente a corrente de soldagem para garantir a fusão da raiz.
Rachaduras na zona afetadas pelo calor: controle a temperatura intercaladora, resfriamento lento após a soldagem ou execute o tratamento térmico do alívio do estresse.
2. Defeitos típicos de soldagem do soquete
Lacuna insuficiente: verifique com um medidor de sentimento antes da instalação para garantir uma lacuna de expansão de 1,6 mm.
A solda não está preenchida: aumente o número de soldas ou use um eletrodo de diâmetro maior.
VII. Padrões da indústria e requisitos de conformidade
ASME B31.3: especifica os padrões de avaliação e inspeção do processo para soldagem e soldagem de soquete.
API 570: requer inspeção de espessura da parede dos tubos soldados a bumbum a cada 5 anos, e a soldagem do soquete precisa se concentrar em verificar a corrosão das soldas de filete.
ISO 15614-1: Requisitos de certificação para especificações do procedimento de soldagem (WPS).
VIII. Tendências futuras de desenvolvimento
Soldagem automatizada: O sistema de soldagem robótica de bunda melhora a eficiência da construção de tubos de grande diâmetro com precisão de ± 0,2 mm.
Tecnologia sem argônio: O fio com corado de fluxo reduz a dependência da proteção de gás durante a soldagem da bunda.
Detecção inteligente: Sistema de monitoramento de qualidade de solda em tempo real acionado por IA (como o Olympus Omniscan X3).