Les canonades soldades per resistència, comunament anomenades canonades ERW (soldades per resistència elèctrica), es produeixen formant tira o bobina en un tub i soldant la costura longitudinal amb corrent d'alta-freqüència. Com que la zona de soldadura només té uns quants mil·límetres d'amplada, la canonada s'ha d'examinar amb mètodes no-destructius que puguin detectar defectes dins de la línia de fusió. Aquest article explica els mètodes d'inspecció utilitzats a les canonades ERW, els estàndards que hi ha darrere i com un molí verifica cada unió abans de l'enviament.
Per què la inspecció és crítica per a les canonades ERW
La canonada ERW s'utilitza en serveis de pressió, columnes estructurals i canonades de línia, on una soldadura defectuosa pot fallar sense previ avís. La zona de soldadura és susceptible a la manca de fusió, inclusions, porositat i oxidació de la costura (l'anomenada-soldadura en fred). La inspecció en línia després de la formació detecta aquests defectes mentre la canonada encara està al molí, de manera que les juntes defectuoses es tallen abans de la prova hidrostàtica o el recobriment.
Mètodes de prova no-destructius
Prova d'ultrasons (UT)
En les proves d'ultrasons, una sonda viatja per la soldadura i emet ones sonores d'alta{0}}freqüència a la paret de la canonada. S'analitzen les ones reflectides per les discontinuïtats internes per determinar la posició i la mida dels defectes com esquerdes, manca de fusió i escòries. UT és sensible tant als defectes superficials com a prop-de la superfície, no danya la canonada i s'aplica en línia a tota velocitat de producció o fora de línia per a la verificació. Les normes rellevants inclouen ISO 10893-10, ISO 10893-11 i ASTM E213.
Prova de corrents de Foucault (ECT)
Les proves de corrent de Foucault utilitzen una bobina de corrent altern al voltant de la canonada per induir un camp magnètic; els defectes pertorben el camp i canvien la impedància de la bobina. L'ECT és ideal per a la detecció ràpida de canonades d'ERW produïdes-en massa i detecta de manera fiable esquerdes superficials i prop{2}}de la superfície, forats i laminacions. No cal cap líquid d'acoblament i el mètode s'automatitza fàcilment. La seva limitació és la sensibilitat reduïda als defectes interns profunds. Les normes reguladores inclouen ISO 10893-2 i ASTM E309.
Prova hidrostàtica
Totes les canonades ERW destinades al servei a pressió són provades hidrostàticament. La canonada s'omple d'aigua, es pressuritza a un nivell superior a la pressió de treball i es manté durant un temps determinat mentre el molí controla les fuites o la deformació. La pressió de prova i el temps de retenció segueixen l'estàndard de producte, per exemple API 5L, ISO 3183 o ASTM A53. Aquesta és la prova final de l'estanquitat i la resistència de la canonada.
Proves radiogràfiques (RT)
La radiografia de raigs X-o gamma- produeix una imatge de la soldadura sobre una pel·lícula o un detector digital, donant un registre permanent de l'estat intern. RT s'utilitza per a les proves d'acceptació de línies crítiques, per a la qualificació de soldadura i per a la re-verificació després de la reparació. És més costós i més lent que UT, de manera que els molins normalment l'apliquen de manera selectiva. Les normes rellevants són ISO 17636 i ASTM E94.
Inspecció visual i dimensional
Cada tub es revisa visualment per detectar defectes superficials, i el diàmetre exterior, el gruix de la paret, l'ovalitat, la longitud i la rectitud es mesuren amb pinces, micròmetres i indicadors làser. L'alçada de soldadura (excés de metall de soldadura) i el desplaçament de la costura s'han de mantenir dins dels límits de la norma de producte perquè afecten tant el comportament de flux com de fatiga.
Comparació de mètodes d'inspecció
| Mètode | Defectes detectats | Norma rectora | Velocitat típica |
|---|---|---|---|
| Ultrasons (UT) | Esquerdes, manca de fusió, inclusions, a través d'indicacions de-paret | ISO 10893-10/11, ASTM E213 | En línia a velocitat de molí o fora de línia |
| Corrent de Foucault (ECT) | Esquerdes superficials i prop{0}}de la superfície, forats, voltes | ISO 10893-2, ASTM E309 | Molt ràpid, sense acoblament |
| Hidrostàtica | Fuga, fallida de paret o soldadura sota pressió | API 5L, ISO 3183, ASTM A53 | Cada articulació, final de línia |
| Radiogràfic (RT) | Defectes interns de soldadura amb registre permanent | ISO 17636, ASTM E94 | Lent; utilitzat selectivament |
| Visual i dimensional | Marques superficials, desviacions OD/paret/rectitud | Toleràncies estàndard del producte | Aforament continu |
Flux d'inspecció típic al molí
Prova d'ultrasons o corrents de Foucault en línia immediatament després de la soldadura, amb marcatge automàtic de defectes
Tall de seccions defectuoses i reparació de soldadures d'acord amb els procediments aprovats quan ho permetin
Prova hidrostàtica de cada tub a la pressió requerida per la norma
Re-proves fora de línia de reparacions i extrems de canonades, on la soldadura està més tensa
Auditoria dimensional final i llançament visual abans del marcatge i enviament
Criteris d'acceptació
L'acceptació es defineix per l'estàndard del producte més que per la fàbrica. API 5L i ISO 3183, per exemple, estableixen indicacions màximes permeses per a UT i ECT, mentre que ASTM A53 requereix la prova hidrostàtica de cada canonada. Per a canonades que porten mitjans de seguretat-crítics, els compradors poden sol·licitar proves addicionals: inspecció per ultrasons-de longitud completa, mostreig radiogràfic de soldadures o inspecció electromagnètica de tota la circumferència.
Preguntes freqüents
Quin mètode detecta defectes interns de soldadura a la canonada ERW?
Les proves d'ultrasons són el mètode principal per als defectes interns, com ara la manca de fusió, esquerdes i inclusions, perquè poden dimensionar les indicacions a través del gruix total de la paret. S'aplica en línia després de la soldadura i es pot repetir fora de línia per a la verificació.
Per què s'utilitzen proves de corrents de Foucault a les canonades ERW?
Les proves de corrents de Foucault són ràpides, no necessiten fluid d'acoblament i fan una pantalla fiable a la superfície i a la-zona propera a la superfície de la soldadura per detectar esquerdes i forats. S'adapta molt bé a les velocitats de producció d'un molí ERW modern i està especificat per ISO 10893-2 i ASTM E309.
Què demostra una prova hidrostàtica?
Una prova hidrostàtica demostra que la canonada pot mantenir una pressió per sobre de la seva pressió de treball de disseny sense fuites ni fallar. Valida tant el material principal com la soldadura en tota la seva longitud, per això les normes de servei de pressió-com ara API 5L, ISO 3183 i ASTM A53 ho requereixen a cada unió.
Es pot inspeccionar la canonada ERW amb raigs X-?
Sí. Les proves radiogràfiques donen una imatge permanent de la soldadura i s'utilitzen per a l'acceptació de línies crítiques, la verificació de reparacions i la qualificació del procediment de soldadura. Normalment s'aplica selectivament perquè és més lent i més car que les proves d'ultrasons.
Què és una soldadura en fred a la canonada ERW?
Una soldadura en fred és una manca de fusió causada per una calor insuficient a la costura, de manera que les dues vores es comprimeixen sense estar realment soldades. Pot passar una comprovació visual i fins i tot algunes proves, però falla en la càrrega del servei. Les proves en línia d'ultrasons o de corrents de Foucault després de la soldadura són la manera fiable de detectar-la.
Quines normes regeixen la inspecció de canonades ERW?
La norma de producte estableix el règim d'inspecció: API 5L i ISO 3183 per a canonades, ASTM A53/A513 i EN 10217 per al servei general i de pressió. Els mètodes NDT segueixen els estàndards de la sèrie ISO 10893 i ASTM E-, amb proves hidrostàtiques segons l'especificació del producte aplicable.
