Welche Standards gelten für das API 5L-Rohrschweißen?
API 5L ist eine Produktspezifikation: Sie definiert die chemischen, mechanischen und maßlichen Anforderungen an das Rohr selbst, einschließlich der im Werk hergestellten Längsnaht. Nachträglich durchgeführte Schweißarbeiten, sei es in der Werkstatt oder vor Ort, unterliegen gesonderten Dokumenten. Am gebräuchlichsten sind API 1104 (Schweißen von Pipelines und zugehörigen Anlagen), die für Ferntransportpipelines verwendet werden; ISO 13847 für das Schweißen von Rohrleitungen außerhalb Nordamerikas; ASME Boiler and Pressure Vessel Code Abschnitt IX für Verfahrens- und Leistungsqualifizierung von Schweißnähten in Anlagen- und Prozessrohrleitungen; und AWS D1.1, bei dem Rohre als Strukturelement verwendet werden. Die Konstruktionsvorschriften ASME B31.4 für Flüssigkeitsleitungen und ASME B31.8 für die Gasübertragung legen die Prüfstufen und Akzeptanzgrenzen fest, die die Schweißspezifikation erfüllen muss.
Verfahrensqualifizierung und Schweißerzulassung
Es darf keine Produktionsschweißung durchgeführt werden, bevor die Schweißverfahrensspezifikation durch ein Verfahrensqualifikationsprotokoll qualifiziert wurde und die Schweißer oder Bediener innerhalb der Gültigkeitsdauer dieses Protokolls zugelassen wurden. Zu den wesentlichen Variablen, die beachtet werden müssen, gehören:
Schweißverfahren und beim mechanisierten Schweißen die Transferart und der Verfahrgeschwindigkeitsbereich.
Basismaterial-Qualitätsgruppe, Produktspezifikationsebene und Wandstärkenbereich, die vom Testcoupon abgedeckt werden.
Klassifizierung des Zusatzmetalls, Durchmesser und gegebenenfalls Zusammensetzung des Schutzgases.
Verbindungsdesign, einschließlich Fasenwinkel, Wurzelspalt, Steg und Anzahl der Durchgänge.
Vorwärmen, Zwischenlagentemperatur und Wärmebehandlung nach dem Schweißen.
Wird einer dieser Punkte über den im Qualifikationsprotokoll verzeichneten Bereich hinaus geändert, wird das Verfahren ungültig und erfordert eine Neuqualifizierung. Dies ist der Punkt, an dem viele Probleme in der Praxis entstehen, weil ein Verfahren, das für eine Wandstärke oder eine Rohrsorte geeignet ist, dann für ein anderes Verfahren außerhalb seines qualifizierten Bereichs angewendet wird.
Gelenkvorbereitung und Anpassung
| Artikel | Leitfaden für API 5L-Leitungsrohre |
|---|---|
| Vorbereitung beenden | Maschinell abgeschrägte Enden aus der Mühle werden normalerweise direkt verwendet; Die Fasenfläche muss frei von Rost, Zunder und Beschichtung sein. |
| Ausrichtung | Verwenden Sie interne oder externe Ausrichtungsklemmen. Eine hohe -niedrige Fehlausrichtung ist die häufigste Ursache für mangelnde Fusion an der Wurzel. |
| Wurzellücke und Land | Stellen Sie sich auf die im qualifizierten Verfahren erfassten Werte ein, nicht auf Einkaufsgewohnheiten. |
| Reinigung | Entfernen Sie Walzzunder, Feuchtigkeit, Öl und Beschichtung auf beiden Seiten der Fuge mindestens in der für das Verfahren erforderlichen Breite. |
| Wetterschutz | Kein Schweißen bei Regen, Schnee oder starkem Wind, es sei denn, es steht ein Unterstand zur Verfügung; Feuchtigkeit ist eine direkte Wasserstoffquelle. |
Verbrauchsmaterialien und Schweißpraxis nach Qualität
Für Sorten mit geringerer Festigkeit wie L245 und L290 ist die übliche Wahl eine Zelluloseelektrode für die Wurzellage, gefolgt von basisch beschichteten Elektroden, oder ein Volldraht-Gas-Metall-Lichtbogen oder ein Fülldraht-Wurzelbogen mit einem mechanisierten System. Bei der L360-Sorte, die X52 entspricht, ist das Kohlenstoffäquivalent immer noch moderat, aber die höhere Festigkeit bedeutet, dass Wärmeeintrag und Zwischenlagentemperatur mehr Aufmerksamkeit verdienen: Übermäßiger Wärmeeintrag vergröbert die Wärmeeinflusszone und verringert die Zähigkeit, während eine übermäßige Abkühlgeschwindigkeit die Härte und das Risiko wasserstoffunterstützter Rissbildung erhöht. Die Vorwärmung ist bei dünnen Wänden im Allgemeinen gering und wird bei dickwandigen Rohren, bei niedrigen Umgebungstemperaturen und bei Verbindungen mit hoher Festigkeit erhöht. Wasserstoffgesteuerte Verbrauchsmaterialien sowie die richtige Lagerung und Aushärtung der Elektroden sind die wirksamsten Einzelmaßnahmen gegen verzögerte Rissbildung.
Inspektion und Abnahme der Schweißnaht
Visuelle Prüfung jeder Verbindung auf Wulstprofil, Hinterschnitt, Oberflächenporosität, Risse und Fehlausrichtung.
Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung oder automatisierte Ultraschallprüfung von Rundschweißnähten in dem von der Konstruktionsvorschrift und der Projektspezifikation geforderten Verhältnis.
Härteprüfung der Schweißnaht, der Wärmeeinflusszone und des Grundwerkstoffes, wenn saurer Betrieb oder eine Härtegrenze gilt.
Zerstörende Tests an einer Probe von Produktionsschweißnähten, typischerweise Kerbbruch-, Biege- oder Zugtests, um zu bestätigen, dass die praktische Praxis mit dem qualifizierten Verfahren übereinstimmt.
Behebung jeglicher Mängel nach der Abnahme unter Verwendung eines qualifizierten Reparaturverfahrens und der gleichen Prüfmethode, mit der der ursprüngliche Mangel festgestellt wurde.
FAQ
F: Deckt API 5L das Schweißen von Rohren ab?
API 5L deckt das Produkt einschließlich der Fräsnaht ab, nicht jedoch die später durchgeführten Schweißarbeiten. Das Schweißen vor Ort und in der Werkstatt unterliegt API 1104, ISO 13847 oder ASME Boiler and Pressure Vessel Code Abschnitt IX sowie den geltenden Konstruktionsvorschriften.
F: Welcher Standard wird für die Qualifizierung des Umfangschweißverfahrens in einem Pipeline-Projekt verwendet?
API 1104 ist die übliche Referenz für Übertragungspipelines, während ISO 13847 für viele internationale Projekte gilt und ASME Abschnitt IX für Anlagen- und Prozessrohrleitungen verwendet wird.
F: Welche Vorwärmung ist für API 5L X52-Rohre erforderlich?
Die Vorwärmung hängt von der Wandstärke, dem Kohlenstoffäquivalent, der Spannung und der Umgebungstemperatur ab und der Wert muss im qualifizierten Verfahren angegeben werden. Dickere Wände und kältere Bedingungen erfordern eine höhere Vorwärmung.
F: Welche Verbrauchsmaterialien werden für API 5L-Leitungsrohre verwendet?
Zelluloseelektroden für Wurzellagen, basisch beschichtete Elektroden für Füll- und Verschlusselektroden sowie Massiv- oder Fülldrähte für halbautomatisches und maschinelles Schweißen, alle ausgewählt mit wasserstoffkontrollierten Klassifizierungen für kritische Verbindungen.
F: Welche Inspektion ist bei einer fertigen Rundschweißnaht erforderlich?
Bei jeder Verbindung ist eine Sichtprüfung obligatorisch; Die Röntgen- oder Ultraschallprüfung wird auf dem von der Konstruktionsvorschrift geforderten Niveau angewendet, wobei Härte und zerstörende Probenentnahme für strenge Service- oder projektspezifische Anforderungen hinzugefügt werden.
F: Warum verfehlen Schweißnähte bei saurem Betrieb die Härtegrenzen?
Die Härte steigt mit schneller Abkühlung und hohem Kohlenstoffäquivalent im Stahl. Kontrollierte Wärmezufuhr, Vorwärmung, wasserstoffgesteuerte Verbrauchsmaterialien und, sofern zulässig, eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen-halten die Schweißnaht und die Wärmeeinflusszone innerhalb der Grenzwerte.
