Materiál S235JR a rám EN 10025-2
S235JR je nelegovaná konstrukční ocel definovaná v EN 10025-2, evropské normě, která specifikuje technické dodací podmínky pro výrobky válcované za tepla z konstrukčních ocelí. Označení nese tři informace: S pro konstrukční ocel, 235 pro minimální mez kluzu v megapascalech při standardní referenční tloušťce a JR pro rázovou houževnatost podle Charpyho 27 J při 20 stupních. Třída se vyrábí ve formě pásového plechu a je jedním z nejběžnějších vstupů pro spirálově svařované trubky.
Když je pás zformován do šroubovice a svařen podél spirálové hrany, je hotovým výrobkem spirálově svařovaná trubka. Protože šev probíhá diagonálně kolem těla trubky, svar není zatěžován ve stejném směru jako přímý podélný šev a lze použít stejnou šířku pásu k výrobě řady průměrů změnou úhlu tváření. To je základem ekonomické výhodnosti spirálově svařované trubky středních a velkých průměrů.
Vlastnosti materiálu pro pás a potrubí S235JR
| Vlastnictví | Požadavek |
|---|---|
| Mez kluzu min, tloušťka do 16 mm | 235 MPa |
| Mez kluzu min, tloušťka nad 16 mm | Postupně se snižuje podle tabulek EN 10025-2 |
| Pevnost v tahu | 360 MPa až 510 MPa |
| Tažnost min | 26 % |
| Charpy dopad, kvalita JR | 27 J při 20 stupních podélně |
| Uhlíkové max | 0,17 % za kvalitu JR |
| Mangan max | 1.40 % |
| Fosfor max | 0.035 % |
| Síra max | 0.035 % |
Vlastnosti obecných kovů jsou pouze polovinou specifikace. Hotová trubka musí také vyhovovat příslušné výrobkové normě, například řadě EN 10219 pro svařované konstrukční duté profily tvářené za studena, řadě EN 10217 pro svařované ocelové trubky pro tlakové účely nebo specifikaci potrubních trubek, kde je trubka určena pro přepravní provoz. Každá z těchto norem stanoví rozměrové tolerance, úrovně kvality svarů, četnost zkoušek a značení.
Tvarování a svařování spirálového švu
Spirálový šev je spirálový svar, který sleduje obvod těla trubky. Vzniká tak, že se ocelový pás odvíjí, vyrovnává, frézuje a přivádí do tvářecího stroje pod úhlem k ose trubky, takže okraje pásu se souvisle setkávají podél šroubovice. Šev je tedy charakteristickým znakem spirálově svařované trubky a je tím, co ji odlišuje od trubky s přímým podélným švem.
Vnitřní a vnější svary jsou obvykle prováděny jako dva samostatné průchody, nikoli současně. Po tvarování a stehování trubka postupuje do svařovací stanice, kde se nejprve dokončí vnitřní šev a poté se přes stejný spoj svaří vnější šev. Oba průchody jsou obvykle svary pod tavidlem vyrobené s přizpůsobeným drátem a tavidlem a sekvence umožňuje vnějšímu průchodu temperovat část vnitřního průchodu, což zlepšuje houževnatost švu.
Nedestruktivní testování a kontrola kvality
Nedestruktivní testování spirálově svařované trubky kombinuje povrchové a objemové metody. Ultrazvukové testování a radiografické testování jsou obvyklé techniky pro detekci vnitřních defektů, jako je nedostatek fúze, poréznost a inkluze v objemu svaru, zatímco testování magnetickými částicemi a pečlivá vizuální kontrola jsou standardní metody pro povrchové defekty a tepelně ovlivněnou zónu. Reference pro tyto zkoušky jsou série ISO 10893 pro ocelové trubky a úrovně přijatelnosti uvedené v produktové normě.
Mezi další kontroly patří rozměrové kontroly průměru, tloušťky stěny, délky a pravoúhlosti konců, hydrostatický test tam, kde to vyžaduje produktová norma, a ověření, že pásek použitý pro každou trubku lze vysledovat až k certifikátu válcovny.
Aplikace spirálově svařované trubky S235JR
Vodovodní a kanalizační sítě, odtoky a přivaděče
Trubky pilot, základová pouzdra a konstrukční sloupy
Obecné konstrukční rámy a nosné trubky
Nízkotlaké procesní a inženýrské potrubí v průmyslových závodech
Ventilační a manipulační potrubí středních a velkých průměrů
FAQ
Otázka: Jaký je hlavní svar spirálově svařované trubky?
Jedná se o diagonální spirálový svar probíhající spirálovitě podél těla trubky. Vytváří se svařením okraje ocelového pásu, když je pás navíjen a přiváděn do tvářecího stroje, a tento šroubovitý šev je znakem, který odlišuje spirálově svařovanou trubku od trubky s přímým podélným švem.
Otázka: Jsou vnitřní a vnější svary provedeny současně?
Ne. Obvykle se vyrábějí jako dva samostatné průchody po tvarování a lepení. Pás se nejprve vytvaruje a přivaří na spirálovém tvarovacím stroji, poté se trubka přesune do svařovací stanice, kde se postupně dokončují vnitřní a vnější svary pod tavidlem.
Otázka: Jak se provádí nedestruktivní testování spirálově svařované trubky S235JR?
Kombinují se povrchové a objemové metody. Ultrazvukové a radiografické testování detekuje vnitřní defekty svarů, zatímco testování magnetickými částicemi a vizuální kontrola se používají pro stav povrchu a tepelně ovlivněnou zónu, přičemž úrovně přijatelnosti jsou převzaty z produktové normy.
Otázka: Která evropská norma upravuje materiál S235JR?
S235JR se řídí EN 10025-2, která specifikuje technické dodací podmínky pro nelegované konstrukční oceli. Označení uvádí minimální mez kluzu 235 MPa s kvalitou rázu JR 27 J při 20 stupních.
Otázka: Může být spirálová trubka S235JR použita pro tlakovou službu?
Ano, za předpokladu, že je vyrobeno podle normy pro tlakové potrubí, jako je řada EN 10217, a podle toho testováno. U přenosových potrubí by se potrubí normálně objednávalo podle specifikace potrubí s vyšší úrovní integrity.
Otázka: Jaká šířka pásu je potřeba k výrobě daného průměru?
Šířka pásu, úhel tváření a průměr trubky jsou propojeny: každá otáčka šroubovice musí uzavřít přesně jeden obvod trubky, takže šířka pásu se vybírá z cílového průměru a úhlu tváření zvoleného pro stroj.
