روش های توزیع و ارزیابی عیب لوله های فولادی جوش داده شده

روش های توزیع و ارزیابی عیب لوله های فولادی جوش داده شده

لوله های فولادی جوش داده شده به طور گسترده در مهندسی سازه، تامین آب شهری و زهکشی، خطوط لوله حفاظت از آتش، انتقال پتروشیمی و سیستم های پشتیبانی از قاب فولادی استفاده می شود. در طی فرآیندهای شکل دهی ورق فولادی، جوشکاری درز، اندازه و صاف کردن، عیوب مختلف ذاتی و فرآیندی به راحتی به دلیل نوسان کیفیت مواد خام، انحراف پارامتر، دقت تجهیزات و تفاوت عملکرد دستی ایجاد می شود. عیوب مختلف قوانین توزیع و ویژگی های خطر خاصی دارند. طبقه بندی عیوب علمی، خلاصه قانون توزیع و روش های ارزیابی استاندارد پایه اصلی بازرسی کارخانه، پذیرش ورودی و کنترل کیفیت مهندسی لوله های فولادی جوش داده شده است. این مقاله به طور سیستماتیک ویژگی‌های توزیع عیب معمولی و روش‌های ارزیابی و قضاوت حرفه‌ای لوله‌های فولادی جوش داده شده را توضیح می‌دهد و مجموعه کاملی از دستورالعمل‌های فنی بازرسی کیفیت را تشکیل می‌دهد.

1. مروری بر عیوب رایج در لوله های فولادی جوش داده شده

عیوب لوله فولادی جوش داده شده با توجه به موقعیت توزیع و مکانیسم های شکل گیری به سه دسته عمده تقسیم می شوند: عیوب مواد پایه، عیوب درز جوش و عیوب فرآیند شکل دهی. عیوب مواد پایه از مواد اولیه ورق فولادی اصلی مشتق شده است. عیوب درز جوشکاری در اتصالات جوشکاری طولی یا مارپیچی متمرکز است. عیوب شکل دهی در اثر نورد، خمش و تغییر شکل سایز در حین ساخت لوله ایجاد می شود. انواع مختلف عیوب در سطح خطر، روند گسترش و معیارهای ارزیابی تفاوت زیادی دارند که باید در ترکیب با وضعیت توزیع واقعی طبقه بندی و قضاوت شوند.

2. مشخصه های توزیع عیب معمولی

2.1 عیوب متمرکز درز جوش

ناحیه درز جوش موقعیت-بالا بروز عیوب لوله های جوش داده شده است که اکثر مشکلات کیفی در بازرسی واقعی را شامل می شود. عیوب رایج عبارتند از تخلخل جوش، گنجاندن سرباره، همجوشی ناقص، نفوذ ناقص، ترک جوش، زیر برش و بیش از حد تقویت کننده جوش. چنین عیوب به صورت خطی در امتداد جهت درز جوش توزیع می شوند و عمدتاً در مرکز جوش، خط همجوشی و ناحیه تحت تأثیر حرارت{3}} متمرکز می شوند.

عیوب جوش مضرترین نوع نقص کیفیت خط لوله است. تحت فشار داخلی، خمش خارجی و بار متناوب، تمرکز تنش موضعی در موقعیت‌های عیب رخ می‌دهد، که به آسانی باعث انتشار ترک، نشت خط لوله و حتی شکست ساختاری می‌شود. این هدف کلیدی بازرسی از-آزمایش غیر مخرب لوله های فولادی جوش داده شده است.

2.2 عیوب پراکنده مواد پایه

عیوب مواد پایه در ماتریس دیواره لوله خارج از درز جوش توزیع می شود، که عمدتاً شامل لایه لایه شدن ورق فولادی، گنجاندن داخلی، منافذ ریز و ناهمواری مواد محلی است. این عیوب به طور تصادفی در دیواره لوله پراکنده می شوند، بدون قاعده خطی ثابت، عمدتاً-منطقه کوچک و توزیع چند-نقطه ای.

اگرچه اندازه جداگانه عیوب مواد پایه کوچک است، اما توزیع از راه دور باعث کاهش یکنواختی کلی و پایداری مکانیکی دیواره لوله می‌شود، بر مقاومت خمشی و عملکرد تحمل فشار لوله فولادی تأثیر می‌گذارد و به راحتی باعث ایجاد خطرات پنهان نازک شدن موضعی و کاهش استحکام در طول پردازش و سرویس بعدی می‌شود.

2.3 اشکال شکل دهی و سطح

عیوب شکل دهی ناشی از فرآیندهای نورد و شکل دهی لوله، از جمله نازک شدن موضعی دیواره لوله، انحراف بیضی بدنه لوله، فرورفتگی، خراش، چین خوردگی و اکسیداسیون سطحی ناهموار است. چنین عیوب بر روی سطح خارجی و ضخامت دیواره محلی لوله فولادی، با ویژگی های سطح آشکار و توزیع منظم در موقعیت تغییر شکل نورد توزیع می شود.

عیوب سطحی و شکل دهی عمدتاً بر دقت ابعاد، کیفیت ظاهر و مقاومت در برابر خوردگی لوله های فولادی تأثیر می گذارد. عیوب تغییر شکل شدید باعث ایجاد شکاف های ناهماهنگ مونتاژ خط لوله و تنش ناپایدار پس از نصب می شود که بر کیفیت ساخت و عمر کلی پروژه تأثیر می گذارد.

3. عوامل مؤثر بر توزیع نقص

کیفیت مواد اولیه
خلوص و یکنواختی ساختاری ورق فولادی اصلی به طور مستقیم میزان نقص مواد پایه لوله های فولادی جوش داده شده را تعیین می کند. درجات غیر فلزی بیش از حد-و فشردگی ضعیف صفحه منجر به عیوب مکرر داخلی دیواره لوله می شود.

پارامترهای فرآیند جوشکاری
جریان جوش، ولتاژ، سرعت جوشکاری و حرارت ورودی نامعقول باعث تشکیل درز جوشکاری ناپایدار و در نتیجه عیوب متمرکز مانند همجوشی ناقص، منافذ و ترک در ناحیه جوش می شود.

دقت تجهیزات شکل دهی
سایش غلتک، انحراف فشار و موقعیت نادرست قالب منجر به تغییر شکل ناهموار بدنه لوله می‌شود که باعث انحراف ابعادی، چین‌خوردگی‌های سطحی و نازک شدن ضخامت دیواره می‌شود.

پست{0}}فناوری پردازش
فرآيندهاي صاف كردن، برش و تصفيه سطحي نامعقول باعث ايجاد خراش هاي ثانويه، تغيير شكل موضعي و نقايص تنش پسماند مي شود كه بر يكنواختي كيفيت كلي لوله هاي جوش داده شده تاثير مي گذارد.

4. روشهای ارزیابی نقص استاندارد و قضاوت

4.1 ارزیابی ظاهر بصری (VT)

بازرسی بصری اولین روش ارزیابی برای لوله های فولادی جوش داده شده است که برای غربالگری سریع{0}حجمی عیوب سطح ماکروسکوپی استفاده می شود. بازرسان صافی کلی، صافی سطح، یکنواختی تشکیل درز جوش، و عیوب قابل مشاهده صفحه نمایش مانند ترک، زیر بریدگی، چین و زخم را بررسی می کنند. ارزیابی ظاهری مبنایی برای طبقه‌بندی کیفی اولیه است و تعیین می‌کند که آیا آزمایش دقیق بیشتری مورد نیاز است یا خیر.

4.2 ارزیابی تحمل بعدی

برای تشخیص قطر لوله، ضخامت دیواره، بیضی و صاف بودن از کولیس، میکرومتر و ابزارهای اندازه گیری لیزری استفاده کنید. ارزیابی کنید که آیا انحراف شکل‌دهی در محدوده مجاز استاندارد است یا خیر، در مورد شدت عیوب پردازش قضاوت کنید، و لوله‌های فولادی فاقد صلاحیت با انحراف ابعادی بیش از حد را که نمی‌توانند الزامات مونتاژ و بلبرینگ را برآورده کنند، حذف کنید.

4.3 ارزیابی تست اولتراسونیک (UT)

تست اولتراسونیک روش اصلی برای ارزیابی عیب داخلی لوله های فولادی جوش داده شده است. این به طور دقیق عیوب پنهان داخلی مانند ترک‌های جوشکاری، همجوشی ناقص، ورود سرباره، منافذ و لایه‌برداری مواد پایه را تشخیص می‌دهد، موقعیت عمق عیب و کمیت اندازه را متوجه می‌شود، و فشردگی داخلی دیواره لوله و درجه کیفیت درز جوش را ارزیابی می‌کند.

4.4 ارزیابی تست رادیوگرافی (RT)

آزمایش تصویربرداری پرتویی برای بازرسی مجدد دقیق و ارزیابی کمی لوله‌های کلیدی جوش داده شده استفاده می‌شود. این به طور مستقیم مورفولوژی، طول و تراکم توزیع عیوب درز جوشکاری را نشان می‌دهد، داده‌های تصویربرداری دائمی را تشکیل می‌دهد و برای درجه‌بندی کیفیت و تأیید اختلاف محصولات خط لوله مهندسی با استاندارد بالا مناسب است.

4.5 ارزیابی عملکرد مکانیکی

آزمایش های نمونه برداری مقاومت کششی، خمشی و فشار هیدرولیکی را انجام دهید. با تأیید استحکام، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر تغییر شکل لوله های فولادی، به طور غیرمستقیم ارزیابی کنید که آیا عیوب داخلی بر پایداری مکانیکی و عملکرد خدمات خط لوله تأثیر می گذارد یا خیر، و صلاحیت کلی محصولات دسته ای را تأیید کنید.

5. درجه بندی نقص و معیارهای قضاوت کیفیت

بر اساس استانداردهای بین المللی و صنعتی، کیفیت لوله های فولادی جوش داده شده بر اساس نوع عیب، اندازه، چگالی توزیع و درجه خطر طبقه بندی می شود.

درجه واجد شرایط: بدون ترک‌های مضر، عیوب نافذ و-عیب‌های گنجاندن منطقه بزرگ؛ منافذ ریز پراکنده جزئی و انحراف ابعادی جزئی موضعی در محدوده مجاز، که بر عملکرد مونتاژ و یاتاقان تأثیری نمی گذارد.

درجه مورد نیاز درمان: همجوشی ناقص موضعی، زیر بریدگی خفیف و عیوب{0}}در اندازه بزرگ وجود دارد که قبل از پذیرش نیاز به تعمیر سنگ زنی و باز-بازرسی مجدد دارند.

درجه رد بدون صلاحیت: ترک‌های جوشکاری، ورود سرباره نافذ، لایه‌برداری-سطح وسیع، انحراف بیش از حد ضخامت دیوار و سایر عیوب جدی که بر ایمنی سازه و عمر مفید تأثیر می‌گذارند، که مستقیماً رد می‌شوند و استفاده از آنها در ساخت‌وساز مهندسی ممنوع است.

6. خلاصه کنترل کیفیت مهندسی

کنترل عیب لوله های فولادی جوش داده شده باید با ویژگی های توزیع و قوانین خطر ترکیب شود. عیوب متمرکز درز جوش موارد کلیدی پیشگیری و بازرسی هستند، عیوب مواد پایه پراکنده بر تأیید نمونه برداری دسته ای تمرکز می کنند، و عیوب شکل دهی سطح بر غربالگری ظاهری کامل و کالیبراسیون ابعاد تمرکز می کنند. از طریق سیستم ارزیابی مشارکتی بازرسی ظاهری، تشخیص ابعاد، آزمایش غیر مخرب و تأیید عملکرد مکانیکی، کیفیت لوله های فولادی جوش داده شده را می توان به طور جامع و دقیق قضاوت کرد.

تجزیه و تحلیل توزیع عیب استاندارد و روش‌های ارزیابی علمی به طور موثر خطرات ایمنی بالقوه کیفیت خط لوله را حذف می‌کند، از پایداری، مقاومت فشار و دوام لوله‌های فولادی جوش داده شده در خدمات مهندسی اطمینان می‌دهد و تضمین کیفیت مواد قابل اعتماد را برای پروژه‌های پشتیبانی از سازه‌های شهری، پتروشیمی و فولادی ارائه می‌کند.