ท่อเหล็กตะเข็บตรง ERW ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพกระบวนการตามมาตรฐาน API 5L

ท่อเหล็กตะเข็บตรง ERWภายใต้มาตรฐาน API 5L ด้วยการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดและระบบทดสอบประสิทธิภาพที่ครอบคลุม ท่อเหล็กเหล่านี้จึงกลายเป็นแกนหลักของอุตสาหกรรมการขนส่งน้ำมันและก๊าซ ความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพกระบวนการสะท้อนให้เห็นในประเด็นสำคัญต่อไปนี้เป็นหลัก:

ท่อเหล็กตะเข็บตรง ERW ใช้เทคโนโลยีการให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำความถี่สูง ด้วยการควบคุมความต่างของอุณหภูมิในการเชื่อมและแรงดันในการอัดขึ้นรูปอย่างแม่นยำ จึงมั่นใจได้ว่าโลหะเชื่อมและโลหะฐานจะยึดติดกันอย่างแน่นหนา ยกตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กเกรด API 5L Gr.B PSL2 จำเป็นต้องตรวจสอบพารามิเตอร์ความร้อนแบบเรียลไทม์ระหว่างกระบวนการเชื่อม เพื่อให้ความกว้างของบริเวณรอยเชื่อมคงที่อยู่ในช่วง 3-5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเกรนหยาบหรือรอยเชื่อมไม่สมบูรณ์ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป

เพื่อแก้ไขปัญหาความเค้นตกค้างในการเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรง ERW อุตสาหกรรมโดยทั่วไปจึงเลือกใช้กระบวนการปรับสภาพแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางแบบออนไลน์ กระบวนการนี้ผ่านการควบคุมอุณหภูมิความร้อน (920-950℃) และระยะเวลาการคงสภาพ (5-15 นาที) อย่างแม่นยำ ทำให้โครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมเป็นเนื้อเดียวกันและขจัดเฟสที่แข็งตัว ตัวอย่างเช่น หลังจากใช้กระบวนการปรับสภาพและอบคืนตัวแบบผสมผสาน บริษัทแห่งหนึ่งได้เพิ่มพลังงานกระแทกแบบชาร์ปีของรอยเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรง ERW ที่อุณหภูมิ -20℃ จาก 40J เป็น 70J ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการขนส่งของแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติในขั้วโลก

มาตรฐาน API 5L กำหนดให้มีการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง 100% และการทดสอบด้วยรังสีเอกซ์ปลายท่อสำหรับท่อเหล็ก ERW แบบตะเข็บตรง บล็อกเปรียบเทียบการทดสอบใช้ร่อง N10 (ความลึก 3.2 มม.) หรือรูทะลุแนวตั้งขนาด 1.6 มม. โดยกำหนดขีดจำกัดการยอมรับไว้ที่ความสูงของคลื่น 100% ซึ่งสามารถระบุข้อบกพร่องภายในที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. ได้อย่างแม่นยำ สำหรับสภาวะพิเศษ เช่น ท่อส่งใต้น้ำ มาตรฐาน DNVOS-F101 ยังกำหนดให้มีการทดสอบ TOFD diffraction time-of-flight เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีจุดบอดตลอดหน้าตัดของรอยเชื่อมทั้งหมด

ท่อเหล็กแต่ละชุดต้องผ่านการทดสอบการบาน (อัตราการบาน 8%) การทดสอบการแบน (แบนราบลงเหลือ 2/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) และการทดสอบไฮดรอลิก (ใช้แรงดัน 1.5 เท่าของแรงดันออกแบบ ค้างไว้ 10 วินาที) เพื่อตรวจสอบค่าความยืดหยุ่นและความสามารถในการรับแรงดันของท่อเหล็กตะเข็บตรง ERW ยกตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าเกรด X65M มีค่าความแข็งแรงครากที่วัดได้คงที่ในช่วง 450-480 เมกะปาสคาล และมีค่าการยืดตัว ณ จุดขาด ≥25% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพตามมาตรฐาน API 5L สำหรับเหล็กกล้าท่อที่มีความแข็งแรงปานกลางและสูง