Svařitelnost trubky A53
ASTM A53 pokrývá černé a žárově zinkované svařované a bezešvé trubky z uhlíkové oceli. Třída B, nejběžnější, má mírný obsah uhlíku, takže ocel je svařitelná standardními postupy uhlíkové oceli. Uhlíkový ekvivalent je dostatečně nízký, že většinu rozměrů lze svařovat bez předehřívání, ale níže uvedená pravidla platí pro silné stěny, nízké okolní teploty a pozinkované trubky. U protipožárních a tlakových systémů se svařování musí řídit příslušnými předpisy, jako je ASME B31.1, B31.3 nebo NFPA 13, a svářeči musí mít kvalifikaci pro použitý proces a pozici.
Metody svařování
Tři obloukové procesy pokrývají většinu práce A53. Svařování ve stíněném kovovém oblouku (SMAW), neboli svařování tyčí, je flexibilní a přenosné a je standardní metodou pro opravy na místě, malé průměry a spoje v terénu; je pomalejší než automatické procesy. Svařování pod tavidlem (SAW) se používá pro automatické podélné nebo obvodové svařování trubek velkého průměru, které poskytuje vysoké rychlosti odtavování a čisté, konzistentní svary. Plynové obloukové svařování kovů (GMAW), včetně MIG, vyhovuje tenkostěnným trubkám s nižším tepelným příkonem a menším zkreslením. Wolframové obloukové svařování (GTAW) se používá pro kořenový průchod kritické trubky, když je vyžadován hladký vnitřní profil. Před svařováním je nutné povrch očistit od oleje, rzi a okují a spoj připravit na požadovanou geometrii úkosu.
Požadavky na předehřívání
Předehřev zpomaluje rychlost ochlazování svaru a tepelně ovlivněné zóny, což zabraňuje tvrdým, křehkým mikrostrukturám a praskání způsobenému vodíkem. Pro trubku A53 se doporučuje předehřátí v rozsahu 100 až 200 C, když tloušťka stěny přesahuje asi 20 mm nebo když je okolní teplota nižší než asi 5 C. Ekvivalent uhlíku, vypočtený podle vzorce CE=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + 0 CE, výhoda materiálu s indikátorem asi 0 a0)/1 předehřát. U elektricky odporově svařovaných trubek (typ E) by měla být zkontrolována oblast svaru, protože šev ERW se může chovat jinak než základní kov pod teplem svařování. Po svaření pomáhá pomalé ochlazování a v případě potřeby dodatečné zahřívání oblasti svaru dosáhnout cílové houževnatosti.
Úprava po svařování
Tepelné zpracování po svařování (PWHT) uvolňuje zbytkové pnutí a je vyžadováno většinou předpisů pro silnostěnné nebo kritické tlakové potrubí, typicky nad 25 mm stěny nebo tam, kde to vyžadují provozní podmínky. U pozinkovaných trubek narušuje teplo svařování zinkový povlak kolem spoje a odhalená ocel musí být očištěna a opravena nátěrem bohatým na zinek nebo systémem galvanizace za studena, aby se obnovila ochrana proti korozi. Mechanické broušení návarku zlepšuje vzhled, odstraňuje strusku a podříznutí a připravuje povrch pro kontrolu nebo nátěr. Svar by měl být zkontrolován vizuálně a pro tlakový provoz nedestruktivními zkouškami, jako je radiografie nebo ultrazvuk.
Řezání trubky A53
Pro trubky A53 vyhovuje několik metod řezání. Řezání kyslíko-palivovým plamenem si poradí se silnými stěnami při nízkých nákladech na zařízení, ale vytváří tepelně ovlivněnou zónu a vyžaduje broušení čela řezu. Plazmové řezání je rychlé a přesné, vyhovuje většině tloušťek uhlíkové oceli a zanechává čistší ostří. Pásové řezání a řezání za studena vytváří minimální otřepy a dobrou pravoúhlost, ideální pro měřené délky v dílně. Laserové řezání poskytuje nejvyšší přesnost pro tenké stěny a používá se tam, kde kvalita hran a rychlost ospravedlňují náklady na zařízení. Bez ohledu na metodu je nutné řez zbavit otřepů, zkontrolovat pravoúhlost a vyčistit před přípravou úkosu nebo svařováním.
Obrábění trubky A53
A53 Stupeň B, s uhlíkem pod asi 0,3 %, obrábí dobře se standardními nástroji. Nástroje z rychlořezné oceli a tvrdokovu fungují pro soustružení, vrtání a řezání závitů; chladicí kapalina se doporučuje pro kontrolu tepla a opotřebení nástroje. Povrchová úprava bezešvých trubek tažených za studena je lepší než u trubek válcovaných za tepla, takže přesně opracované díly obvykle vycházejí z materiálu taženého za studena nebo z materiálu dokončovaného za studena. Pro díly vyžadující vysokorychlostní obrábění s maximální životností nástroje jsou k dispozici automatové oceli, které však nahrazují pevnost a svařitelnost, díky nimž je A53 standardní volbou pro konstrukční a tlakové potrubí.
Kontrola kvality
Po svařování vizuálně zkontrolujte spoj z hlediska velikosti, profilu, podříznutí a pórovitosti. Pro tlakovou a protipožární službu přidejte nedestruktivní testování: radiografii (RT) nebo ultrazvukové testování (UT) pro celý svar nebo procento dohodnuté s klientem a testování povrchových defektů magnetickými částicemi nebo barvivem. Požadovaná úroveň testování je stanovena kodexem a specifikací projektu a výsledky jsou dokumentovány v kontrolních zprávách. Hydrostatické testování dokončené linky potvrzuje spoje před uvedením systému do provozu.
Často kladené otázky
Otázka: Jaké svařovací procesy se používají pro trubky A53?
SMAW pro práce na stavbě a malé průměry, SAW pro automatické svařování velkých průměrů, GMAW pro tenké stěny a GTAW pro kritické kořenové průchody. Proces je vybrán podle kódu, pozice a objemu výroby.
Otázka: Potřebuje trubka A53 předehřátí před svařováním?
Normálně ne pro tenké stěny v teplých podmínkách, ale doporučuje se předehřát na 100 až 200 C nad tloušťkou stěny asi 20 mm, při okolní teplotě pod 5 C nebo když uhlíkový ekvivalent překročí asi 0,40.
Otázka: Je nutné tepelné zpracování po svařování?
Pro silnostěnné a kritické tlakové potrubí ano, podle řídícího předpisu. Pro běžné konstrukční svařování to není nutné, ale svar by měl být zkontrolován a galvanizovaný povlak opraven, pokud je přítomen.
Otázka: Jak se svařuje pozinkovaná trubka A53?
Zinek se ve svaru spálí, pokud se nedaří, produkuje výpary a poréznost. Oblast spoje by měla být vyčištěna, svařena při dostatečné ventilaci a poté opravena nátěrem bohatým na zinek.
Otázka: Jaký je nejlepší způsob řezání trubky A53?
Pro dílnu poskytuje pásové řezání čisté čtvercové řezy; pro práci v terénu, kyslíko-palivové nebo plazmové řezání s broušením hrany. Řezaná plocha musí být zbavena otřepů a musí být zkontrolována pravoúhlost.
Otázka: Jaké NDT se doporučuje po svařování?
Vždy vizuální kontrola plus radiografické nebo ultrazvukové testování pro tlakovou službu podle předpisu a testování povrchu, jako jsou magnetické částice pro kritické svary.
