Warum es den Drop-Weight Tear Test gibt
Hochdruck-Gaspipelines müssen einen laufenden duktilen Bruch stoppen, bevor er sich kilometerweit entlang der Leitung ausbreitet. Die Charpy-Schlagprüfung ist für das Screening nützlich, kann jedoch den Bruchstopp in Rohren mit großem {{2}Durchmesser und dünner Wand- nicht zuverlässig vorhersagen. Beim Drop{5}}Weight Tear Test (DWT, auch abgekürzt DWTT) wird eine Probe mit voller{6}Wandstärke- mit einem geführten Gewicht gepresst, wodurch ein Bruch entsteht, dessen Aussehen direkt die Fähigkeit des Rohrs widerspiegelt, die Ausbreitung spröder Risse zu stoppen. Bei API 5L PSL2
Probenvorbereitung
Die richtige Probengeometrie ist die Grundlage einer validen Prüfung:
Orientierung:
Die Proben werden quer zur Rohrachse geschnitten, sodass der Bruch entlang der Rohrlänge verläuft und der Richtung eines sich ausbreitenden Linienrisses entspricht.
Volle Wandstärke:
Die Probe behält die gesamte Wand, einschließlich der Innen- und Außenflächen, ohne dass die Walzflächen abgetragen werden.
Abmessungen:
Die standardmäßige Probe mit gepresster -Kerbe ist etwa 305 mm lang und 76 mm breit und weist in der Mitte einer Kante eine gepresste oder maschinell bearbeitete Kerbe auf.
Abflachung:
Rohre mit kleinem -Durchmesser erfordern möglicherweise ein sanftes Abflachen der Probe, was ohne Veränderung der Brucheigenschaften des Materials erfolgen darf.
Testverfahren
Das Verfahren folgt den Anforderungen von ASTM E436 oder API 5L Annex:
Die Probe wird auf die angegebene Testtemperatur gekühlt oder erhitzt, typischerweise die minimale Auslegungstemperatur der Rohrleitung (für X52 beträgt diese je nach Projektspezifikation oft 0 Grad oder -10 Grad).
Die Probe wird auf zwei Ambosse gelegt, wobei die Kerbe zum fallenden Gewicht zeigt.
Ein geführtes Gewicht trifft auf die Probe und löst an der Kerbe einen Riss aus, der sich im restlichen Abschnitt ausbreitet.
Die Bruchfläche wird untersucht und der prozentuale Anteil der duktilen (Scher-)Bruchfläche an der gesamten Bruchfläche gemessen.
Interpretation der Scherfläche
Das Akzeptanzkriterium wird als Mindestprozentsatz der Scherfläche ausgedrückt:
Typische PSL2-Anforderung:
85 % oder mehr Scherfläche im Durchschnitt des Testsatzes, wobei die Einzelwerte für X52 und höhere Qualitäten nicht unter 75 % liegen.
Sprödes Verhalten:
Ein Bereich mit geringer Scherung weist auf einen Spaltbruch und eine schlechte Rückhaltefähigkeit hin, was für den Gasbetrieb nicht akzeptabel ist.
Faseriges Aussehen:
Eine vollständig faserige, mattgraue Oberfläche signalisiert duktiles Reißen und gute Bruchzähigkeit.
DWT im Vergleich zu Charpy V-Notch (CVN)
| Parameter | Charpy V-Notch (CVN) | Tropfen-Gewichtsriss (DWT) |
|---|---|---|
| Probendicke | 10 mm × 10 mm großes Coupon | Volle Rohrwandstärke |
| Bruchweg | Kleiner Coupon, gemischte Einschränkung | Simuliert einen laufenden Riss im Rohrkörper |
| Primärer Output | Aufprallenergie (J) | Prozentsatz der Scherfläche |
| Bester Indikator für | Prüfung der Materialfestigkeit | Fähigkeit zur duktilen Bruchsicherung |
| Typische Anforderung | Pro Klasse, z. B. größer oder gleich 27 J bei 0 Grad für X52 PSL2 | Größer oder gleich 85 % Scherfläche bei Auslegungstemperatur |
Praktische Hinweise zur Inspektion
Wenn Sie die DWT bei einer PSL2 Wiederholte Tests sind bei derselben Schmelze unter definierten Bedingungen zulässig, aber wiederholte Bereiche mit geringer Scherung sind ein Grund für die Ablehnung der Charge, da sie darauf hinweisen, dass der Stahl einen laufenden Bruch nicht aufhalten kann.
Häufig gestellte Fragen
Ist der DWT-Test dasselbe wie der Charpy-Test?
Nein. Charpy testet kleine maschinell bearbeitete Coupons und meldet die absorbierte Energie. DWT testet Proben mit voller -Wandstärke- und gibt den Prozentsatz der duktilen Scherfläche an, der die Brucharretierung in realen Pipelines besser darstellt.
Wann ist DWT für X52-Rohre obligatorisch?
Dies ist normalerweise für Gastransportleitungen erforderlich, die für den Betrieb im duktilen Bruchmodus ausgelegt sind, insbesondere für dünnwandige Rohre mit großem-Durchmesser-, oder wenn die Projektspezifikation und ergänzende API 5L-Anforderungen dies erfordern.
Welche Prüftemperatur sollte verwendet werden?
Die spezifizierte minimale Auslegungstemperatur der Rohrleitung, die zwischen Käufer und Mühle vereinbart wurde; Bei vielen X52-Projekten beträgt dieser 0 Grad, mit niedrigeren Werten für den Arktisbetrieb.
Kann eine fehlgeschlagene DWT-Charge erneut getestet werden?
Eine erneute Prüfung ist unter definierten Bedingungen zulässig (z. B. zwei zusätzliche Proben aus demselben Rohr), es gelten jedoch weiterhin die Akzeptanzregeln der API 5L und ein wiederholtes Versagen ist ein Grund für eine Ablehnung.
Benötigt X52 PSL1 DWT?
Nein. DWT ist normalerweise eine PSL2- oder projektspezifische Zusatzanforderung. Das PSL1-Produkt erfüllt die grundlegenden Zug- und Hydrostatikanforderungen.
Wie wird die Scherfläche gemessen?
Die Bruchfläche wird visuell oder digital in duktile (faserige) und spröde (kristalline) Zonen eingeteilt und der duktile Anteil wird als Prozentsatz der gesamten Bruchfläche ausgedrückt.
