Kwaliteitstestmethoden voor spiraalbuizen: NDT, hydrostatische en dichtheidscontroles

Spiraalgelaste buis wordt geproduceerd uit stalen strip gevormd tot een spiraal en verbonden door een doorlopende spiraalvormige naad, met een longitudinale stomplas waarbij opeenvolgende spoelen worden verbonden. Omdat de naad de volledige ringspanning van de lijn draagt, moeten kwaliteitstests de toestand van het oppervlak, interne defecten, drukdichtheid en sterkte bestrijken. In deze gids worden de inspectiemethoden uitgelegd die bij de productie worden gebruikt, de drukberekening die wordt toegepast op de hydrostatische test en de bemonsteringsregels die worden toegepast op niet-destructief onderzoek van naden.

Visuele inspectie van de las en afmetingen

Uiterlijkinspectie is de eenvoudigste en meest gebruikte controle en blijft een belangrijk onderdeel van de vrijgave van eindproducten. Het detecteert oppervlaktedefecten en maatafwijkingen en is de eerste indicatie van problemen die zich binnen de las kunnen uitstrekken.

Uitgevoerd met het blote oog, bijgestaan ​​door een lasmeter, een standaardsjabloon en een vergrootglas

Dekt ondersnijding, overlapping, porositeit van het oppervlak, scheuren, booginslagen en een slecht kapprofiel

Omvat dimensionale controles, inclusief buitendiameter, wanddikte, ovaliteit en rechtheid

Uitgevoerd over de volledige lengte van de spiraalnaad en de langsnaad

Elke onregelmatigheid aan het oppervlak wordt behandeld als een mogelijke indicator van een verborgen defect, zodat er vervolgonderzoek-door middel van een fysieke methode plaatsvindt in plaats van alleen op uiterlijk te worden beoordeeld.

Fysieke en niet-destructieve testmethoden

Fysieke methoden gebruiken een meetbaar fysiek fenomeen om interne defecten aan het licht te brengen. Voor spiraalbuis is de standaard gereedschapskist:

Methode	Detecteert	Sollicitatie
Ultrasoon testen	Gebrek aan versmelting, interne scheuren, insluitsels, lamineringen	Spiraalvormige naad, stompe naad en plaatranden
Radiografische testen	Porositeit, slak, onvolledige penetratie, scheuren	Naden en reparatielassen, film of digitaal
Penetrant testen	Oppervlaktebrekende scheuren en porositeit	Toegankelijke lasoppervlakken en reparaties
Testen van magnetische deeltjes	Oppervlakte- en bijna--oppervlaktedefecten	Ferromagnetische buis en lasdoppen

De methodekeuze hangt af van het type defect en de oriëntatie. Ultrasoon testen is het meest effectief voor vlakke defecten die over de straal zijn georiënteerd, terwijl radiografie beter is voor volumetrische defecten zoals gasporiën en slakinsluitingen.

Sterkte- en dichtheidstesten

Drukhoudende artikelen worden niet alleen gecontroleerd op dichtheid; ze moeten ook blijk geven van voldoende sterkte. In de praktijk worden twee tests gebruikt:

Hydraulische of waterdruktest: de standaardmethode, waarbij water als drukmedium wordt gebruikt, waardoor de opgeslagen energie wordt beperkt en daarom de veiligere optie is

Luchtdruktest: gevoeliger en sneller dan de watertest, en het product hoeft achteraf niet te worden afgetapt, wat geschikt is voor voorwerpen die moeilijk te legen zijn. Omdat de opgeslagen energie veel hoger is, zijn tijdens de test formele veiligheidsmaatregelen verplicht

Dichtheidstesten worden gebruikt voor gelaste containers die vloeistof of gas bevatten. Het onthult niet--dichtheidsdefecten zoals penetrerende scheuren, poriën, slakinsluitingen, onvolledige versmelting en losse structuur. Gebruikelijke methoden zijn onder meer de kerosinetest, de watertransporttest en de waterspoeltest, gekozen op basis van het medium en de grootte van het item.

Hydrostatische test en drukberekening

Elke stalen buis wordt lekvrij onderworpen aan een hydrostatische test. De testdruk wordt berekend op basis van de ringspanningsformule, uitgedrukt als P=2ST/D, waarbij P de testdruk is, S de testspanning in MPa, T de nominale wanddikte en D de buitendiameter.

De proefspanning is afgeleid van de stripnorm, die normaal gesproken 60 procent van de minimale vloeigrens van de kwaliteit voorschrijft. Voor een algemene constructieve kwaliteit met een minimumopbrengst van 235 MPa levert dit een proefspanning op van 141 MPa. De drukhoudtijd is afhankelijk van de diameter:

Buitendiameter	Minimale verblijftijd bij testdruk
D onder 508 mm	Niet minder dan 5 seconden
D van 508 mm en hoger	Niet minder dan 10 seconden

Druk en tijd worden beide geregistreerd, omdat een test die gedurende een te korte periode wordt gehouden geen langzaam lek bij een gaatje of een gedeeltelijk gesmolten naad kan onthullen.

Niet-destructief testen van lassen en bemonstering

Niet-destructief onderzoek wordt toegepast op reparatielassen, op de stomplassen van stalen strippen en op de omtreksnaden van afgewerkte buizen. De omvang van het onderzoek is afhankelijk van de dienst:

Stalen spiraallassen gebruikt voor het transporteren van brandbare of gewone vloeistoffen: volledig radiografisch of ultrasoon onderzoek van de naad

Spiraallassen voor water, rioolwater, lucht, verwarmingsstoom en soortgelijke gewone vloeistoffen: radiografisch of ultrasoon onderzoek op monsterbasis, doorgaans 20 procent van de lengte

Reparatielassen: onderzocht over de volledige gerepareerde lengte, ongeacht de basisbemonsteringssnelheid

Bemonstering is alleen geldig als het monster systematisch over de lengte wordt getrokken in plaats van vanuit handige posities, en als een defect in het monster wordt aangetroffen, waardoor het onderzoek wordt uitgebreid naar de omringende lengte. Gegevens over de omvang van het onderzoek, de methode, het gevoeligheidsniveau en de resultaten moeten bij het testrapport voor de batch worden bewaard, samen met de hydrostatische testkaart.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat wordt er gecontroleerd tijdens visuele inspectie van een spiraalbuis?
Oppervlakteconditie van de spiraal- en langsnaden, maatafwijking, ondersnijding, overlap, oppervlakteporositeit en booginslagen, met behulp van een meter, sjabloon en vergrootglas.

Vraag: Welke niet-destructieve methoden worden gebruikt voor spiraalgelaste buizen?
Ultrasone tests, radiografische tests, penetranttests en magnetische deeltjestests, geselecteerd op basis van het type defect en de oriëntatie ervan.

Vraag: Hoe wordt de hydrostatische testdruk berekend?
Uit de formule P=2ST/D, waarbij S de proefspanning in MPa is, T de nominale wanddikte en D de buitendiameter.

Vraag: Hoe lang moet de testdruk worden gehandhaafd?
Minimaal 5 seconden voor een buitendiameter kleiner dan 508 mm en minimaal 10 seconden voor een buitendiameter van 508 mm en groter.

Vraag: Waarom wordt een luchtdruktest als gevaarlijker beschouwd?
Gecomprimeerd gas slaat veel meer energie op dan water bij dezelfde druk, dus een plotselinge storing is gewelddadig en er moeten formele veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen.

Vraag: Welke bemonsteringssnelheid is van toepassing op spiraallassen voor gewone vloeistoffen?
Radiografisch of ultrasoon onderzoek op basis van steekproeven, doorgaans 20 procent, terwijl voor brandbare vloeistoffen een volledig onderzoek van de naad vereist is.