A bobină de țeavăeste o secțiune prefabricată de conducte, completă cu flanșe, fitinguri, supape sau capete de sudură, tăiată și sudată într-un atelier la dimensiunile unui desen izometric și livrată la șantier gata pentru a fi înșurubat.
Motivul pentru care cumpărătorii plătesc pentru fabricarea bobinelor în loc de tăierea țevilor pe teren este simplu: fabricarea în atelier mută munca calificată, sudarea, inspecția și testarea hidrostatică din programul de construcție și într-un mediu controlat și comprimă săptămâni de muncă pe câmp într-un singur ascensor.
Dar întreaga valoare a unei bobine este distrusă dacă dimensiunile sunt greșite. O bobină care este 4 mm prea lungă nu se potrivește între două flanșe; o flanșă rotită cu un orificiu de șurub din poziție durează ore pentru a se corecta pe o linie activă.
Această pagină acoperă sistemul de toleranță care guvernează fabricarea bobinelor de țeavă, practica de sudare din spatele acestuia și datele pe care un cumpărător ar trebui să le pună pe cererea de cerere, astfel încât bobinele să ajungă la locul proiectului și să cadă la locul lor.
De ce fabricarea în magazin învinge fabricarea pe teren în ceea ce privește costul și calitatea
Cazul economic pentru bobinele de țeavă este realizat în trei numere: productivitatea sudurii, accesul la inspecție și comprimarea programului. Un sudor dintr-un magazin cu un poziționator și o sursă de energie nominală pentru lucrare finalizează o sudură cap la cap în aproximativ jumătate din timpul aceleiași suduri la înălțime pe o schelă. Fiecare sudură dintr-un atelier poate fi radiografiată, testată hidrostatic și reparată în condiții controlate înainte de expediere.
Și deoarece bobinele sunt realizate în paralel în timp ce lucrările civile se desfășoară pe șantier, calea critică a proiectului se scurtează cu durata ciclului de fabricație. Cumpărătorul plătește o primă de magazin pentru bobină în sine, iar proiectul rambursează de mai multe ori forța de muncă redusă pe șantier, orele reduse de schelă și macara și mai puține întârzieri meteorologice.
Calitatea este al doilea motiv. Într-un atelier, sudorul lucrează la un poziționator, se verifică montarea îmbinării cu țeava aliniată într-un dispozitiv de fixare, sudarea se face în poziția cea mai favorabilă, iar sudura finită este inspectată cu țeava pe banc, mai degrabă decât pe o coloană. Rata de respingere la sudurile de atelier este constant mai mică decât la sudurile de câmp, iar o sudură de atelier respinsă este reparată în timp ce bobina este încă în atelier, nu după ce a fost ridicată.
Sistemul de toleranță dimensională: numerele care decid montarea
Controlul dimensional pe o bobină începe cu desenul izometric. Fiecare bobină are un număr de bobină și fiecare dimensiune de pe desen poartă o bandă de toleranță. Valorile de mai jos sunt benzile standard din industrie aplicate fabricării bobinelor, în concordanță cu PFI ES-3 și cu specificațiile comune ale proiectului:
| Dimensiune | Toleranță tipică | Ce guvernează |
| Lungime față în față (flanșă la flanșă) | ±3 mm (±1/8 inchi) | Plicul total al bobinei; cea mai încărcată dimensiune de pe desen |
| Lungimi de la centru la centru și de la centru la față | ±3 mm | Lungimi de rulare între centrele ramurilor și flanșele de capăt |
| Amplasarea conexiunilor sucursalelor | ±3 mm | Ramificați pozițiile de decolare de-a lungul cursei |
| Rotația șurubului flanșei | ±1,5 mm la cercul șuruburilor | Dacă șuruburile flanșei se aliniază cu flanșa de împerechere la fața locului |
| Perpendicularitatea flanșei (înclinare) | 1 mm la 200 mm diametrul flanșei | Perpendicularitatea feței flanșei pe axa țevii |
| Alinierea greșită la sudurile circumferențiale, NPS 24 și mai mici | 1,6 mm max intern/extern | Sudați alinierea rădăcinii între capetele țevii, fitingului sau flanșelor |
| Alinierea greșită la sudurile circumferențiale, NPS 26 și mai mari | 3,2 mm max | Îmbinări cu pereți grei, cu alezaj mare |
Două dintre aceste rânduri cauzează majoritatea problemelor site-ului. Toleranța de rotație a șurubului din flanșă este cea pe care cumpărătorii uită să o precizeze: o flanșă sudată la 5 mm față de poziția sa ceas înseamnă că știfturile nu pot trece prin flanșa de îmbinare, iar corecția la fața locului este o gaură reforată sau o flanșă de înlocuire.
Rândul de perpendicularitate al flanșei contează oriunde bobina se fixează pe o pompă, o supapă sau o duză a vasului, deoarece o față înclinată a flanșei introduce stres de încovoiere în duza echipamentului atunci când îmbinarea este trasă în sus. Menționarea ambelor numere în RFQ, mai degrabă decât lăsarea producătorului să-și aplice propriile valori implicite, este cea mai ieftină asigurare din întreaga achiziție a bobinei.
Este important de reținut că aceste toleranțe nu sunt cumulative. O bobină care este de +2 mm la prima sudură și de +2 mm la a doua este încă în interiorul anvelopei de ±3 mm numai dacă producătorul controlează fiecare dimensiune din punctul de referință de pe desen, nu prin înlănțuirea toleranțelor de-a lungul bobinei. Desenele și procedura de inspecție trebuie să precizeze capătul de referință de la care sunt măsurate toate dimensiunile.
Sudarea, contracția și compensarea lungimii de tăiere
Fabricarea bobinelor este o muncă de sudare, iar sudarea micșorează metalul. O sudură cap la cap cu o singură trecere pe țeava inoxidabilă cu pereți subțiri poate închide îmbinarea cu 1-2 mm; o sudură cu mai multe treceri pe oțel carbon cu pereți grei se poate micșora cu 3-4 mm de-a lungul axei. Un producător care taie fiecare țeavă la dimensiunea de desen și apoi sudează va produce o bobină care este scurtă cu suma contracției de sudură.
Magazinele cu experiență compensează adăugând alocația de contracție măsurată la fiecare lungime de tăiere și făcând dimensiunea de ajustare, nu dimensiunea tăiată, dimensiunea controlată. Dimensiunea desenului se aplică bobinei finite dintre fețele flanșei, iar magazinul o controlează cu o verificare dimensională în etapa de montare și din nou după sudare.
Procesele de sudare pe bobine urmează materialul și codul. Bobinele din oțel carbon sunt sudate cu rădăcină GTAW și umplere SMAW în gama de calitate pe teren, sau FCAW acolo unde proiectul permite. Bobinele din inoxidabil și din aliaj de nichel sunt GTAW în întregime, cu umplutură potrivită și temperatură interpass controlată și nu este necesară preîncălzirea pentru clasele austenitice.
Toate sudurile sunt realizate de sudori calificați conform ASME Secțiunea IX, iar specificațiile procedurii de sudare (WPS) sunt calificate pe aceeași cale. Pentru servicii critice sudurile sunt 100% radiografiate; pentru servicii de proces standard, proiectul specifică de obicei un procent de RT cu PT pe trecerile rădăcină și capac.
După sudare, fiecare bobină este inspectată vizual, verificată dimensional și apoi testată la presiune. Presiunea de încercare hidrostatică este în mod normal de 1,5 ori presiunea de proiectare pentru clasa de conducte, aplicată conform specificațiilor proiectului, iar bobina este menținută la presiunea de testare suficient de mult pentru a verifica îmbinările.
Acolo unde testarea hidro nu este posibilă, se utilizează un test pneumatic la presiune redusă cu măsurile de siguranță necesare. Bobina testată este apoi curățată, capetele protejate și fețele flanșei acoperite înainte de expediere.
Pregătirea finală și asamblarea flanșei
Capetele unei bobine sunt fie cu flanșe, teșite pentru sudarea pe teren, fie simple, iar fiecare tip de capăt are propriile puncte de control. Capetele cu flanșă necesită ca flanșa să fie pătrată față de axa țevii în limita regulii de 1 mm la 200 mm, găurile pentru șuruburi rotite în poziția ceasului din desen și fața flanșei protejată de stropi de sudură și deteriorări mecanice.
Capetele teșite necesită unghiul de teșire, fața rădăcinii și unghiul inclus pentru a se potrivi cu designul îmbinării câmpului, iar teșirea este în mod normal inspectată cu un calibre de profil înainte ca bobina să fie expediată. Interiorul conductei de la capetele sudate trebuie să fie lipsit de calcar și umiditate, deoarece sudorul de câmp nu va pregăti din nou capătul; se vor potrivi exact cu ceea ce a livrat magazinul.
Pe bobinele cu flanșă, sudura flanșă la țeavă este o sudură cap la cap cu penetrare completă pentru majoritatea claselor de presiune, realizată cu flanșa lipită și verificată pentru performanță înainte de trecerea rădăcinii. Elementul de fixare al producătorului ține flanșa pe un plan adevărat în timp ce se realizează sudarea, iar îmbinarea finită este verificată din nou după răcire. Acesta este pasul în care rândurile de toleranță din tabelul de mai sus sunt de fapt aplicate și este pasul pe care un cumpărător ar trebui să îl întrebe atunci când califică un nou producător.
Inspecție și documentare
O expediere cu bobină este însoțită de același pachet de documentație ca orice țeavă fabricată: certificatele de sudură și înregistrările WPS/PQR, certificatele de fabrică de materiale pentru țevi, fitinguri și flanșe, raportul de inspecție dimensională, certificatul de testare hidrostatică și înregistrările de inspecție a sudurii, inclusiv filmul RT sau rapoartele digitale, acolo unde este necesar.
Pentru comenzile de export, certificatele sunt emise conform EN 10204 3.1 sau 3.2, iar la cerere se organizează o inspecție terță parte de către SGS, BV sau TUV. Raportul dimensional este documentul care dovedește că bobinele se vor potrivi și ar trebui să enumere fiecare dimensiune de pe desen cu valoarea măsurată așa cum a fost construită, nu doar o declarație că bobina se află „în limitele toleranței”.
Identificarea pozitivă a materialului (PMI) este recomandată la primire pentru bobinele din aliaj, deoarece diferența dintre 316L și 316, sau între 2205 și 2507, nu este vizibilă. În cazul în care bobinele sunt fabricate din material certificat dublu, certificatele ar trebui să menționeze dubla denumire, astfel încât QC-ul site-ului să poată potrivi materialul cu desenul.
Ce să puneți pe RFQ: cele zece puncte de date care împiedică orice dispută
O bobină completă RFQ este scurtă și densă. Următoarele zece elemente, menționate în mod explicit, înlătură aproape toată ambiguitatea care produce probleme de site și dispute comerciale:
- Bobine izometrice sau desene GA, cu numere de bobină, dimensiuni și capătul de referință definit
- Specificații materiale pe linie: standard și calitate pentru țeavă (de exemplu, ASTM A312 TP316L), standard de montaj (B16.9), standard de flanșă (clasa B16.5 și fața)
- Cod de proiectare și clasa de conducte (de exemplu, ASME B31.3, clasa 150# RF)
- Toleranțe dimensionale: stare ±3 mm liniară, rotație a găurii șuruburilor și perpendicularitatea flanșei sau denumirea PFI ES-3
- Cerințe de sudare: WPS/PQR, calificări de sudor și procentaj RT
- Cerințe de testare: presiune hidrostatică și timp de menținere sau pneumatice
- Finisaj final: tip teșit, față cu flanșă, protecție filet
- Marcare și identificare: șablonul numărului bobinei, culoarea vopselei pe linie, ștampila materialului
- Documentație: certificate EN 10204 3.1, raport dimensional, certificate de testare
- Ambalare și expediere: ambalare, capace de capăt, capace pentru flanșe și programul de livrare legat de succesiunea proiectului
Cele mai multe dispute de tip spool provin de la unul dintre aceste zece elemente care au fost lăsate în afara RFQ și completate implicit. Cumpărătorul care scrie în mod explicit rândurile de toleranță și producătorul care returnează un raport dimensional față de desen, au eliminat deja cele mai frecvente două cauze ale reprelucrării pe teren.
FAQ
Î: Care este toleranța standard de lungime pentru o bobină de țeavă fabricată?
R: Standardul industrial este de ±3 mm (±1/8 inchi) pentru dimensiunile față în față și centru-față pentru bobine de până la aproximativ NPS 10, unele specificații permitând ±5 mm pentru bobinele cu diametru mare peste NPS 10. Indicați valoarea pe RFQ, mai degrabă decât să vă bazați pe valoarea implicită a producătorului.
Î: De ce contează toleranța de rotație a găurii flanșei?
R: O flanșă sudată din poziția sa de ceas nu va accepta știfturile flanșei de împerechere, iar corecția la fața locului costă mult mai mult decât repararea în atelier. Toleranța standard este de ± 1,5 mm la cercul șuruburilor și ar trebui să fie scrisă pe desen.
Î: Sudarea modifică lungimea unei bobine?
A: Da. Fiecare sudură micșorează îmbinarea cu aproximativ 1-4 mm, în funcție de grosimea peretelui și de numărul de treceri. Producătorii cu experiență adaugă o toleranță de contracție la lungimile tăiate și controlează dimensiunea de montare, astfel încât bobina finită să îndeplinească dimensiunea de desen.
Î: Ce teste sunt efectuate pe bobinele fabricate înainte de expediere?
R: Inspecția vizuală a tuturor sudurilor, inspecția dimensională în raport cu desenul, testarea hidrostatică la presiunea de testare specificată și procentul de radiografie sau alt NDT al proiectului. Certificatul de testare și raportul dimensional sunt livrate împreună cu bobinele.
Î: Se pot face bobine din aliaje duplex și nichel?
A: Da. Bobinele sunt fabricate din aliaje inoxidabile, duplex și nichel, inclusiv clasele 2205, 2507, Inconel, Monel și Hastelloy. WPS, metalul de umplutură și controlul interpass trebuie să se potrivească cu materialul, iar magazinul trebuie să fie calificat pentru familia de aliaje.
Î: Ce documentație ar trebui să sosească cu un transport cu bobină?
R: Raportul de inspecție dimensională, certificatul de testare hidrostatică, înregistrările de sudură și referințele WPS/PQR, certificatele de material pentru țevi, fitinguri și flanșe și rapoartele NDT. Pentru comenzile de export, certificatele sunt emise conform EN 10204 3.1 sau 3.2.
