ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง ERW ตามมาตรฐาน API 5L ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพกระบวนการผลิต

ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง ERWภายใต้มาตรฐาน API 5L ด้วยการควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวดและระบบทดสอบประสิทธิภาพที่ครอบคลุม ท่อเหล็กเหล่านี้จึงกลายเป็นแกนหลักในอุตสาหกรรมการขนส่งน้ำมันและก๊าซ ความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพกระบวนการผลิตสะท้อนให้เห็นในด้านสำคัญดังต่อไปนี้:

ท่อเหล็กเชื่อมตรงแบบ ERW ใช้เทคโนโลยีการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง โดยการควบคุมอุณหภูมิการเชื่อมและแรงดันการอัดขึ้นรูปอย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมติดทางโลหะวิทยาที่ดีระหว่างโลหะเชื่อมและโลหะฐาน ยกตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กเกรด API 5L Gr.B PSL2 พารามิเตอร์การป้อนความร้อนจะต้องได้รับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ในระหว่างกระบวนการเชื่อม เพื่อรักษาระดับความกว้างของบริเวณหลอมเหลวของการเชื่อมให้คงที่ในช่วง 3-5 มม. หลีกเลี่ยงการขยายตัวของเกรนหรือข้อบกพร่องของการหลอมเหลวที่ไม่สมบูรณ์ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป

เพื่อแก้ไขปัญหาความเค้นตกค้างในการเชื่อมท่อเหล็กแบบตะเข็บตรง ERW อุตสาหกรรมโดยทั่วไปจึงใช้วิธีการอบชุบแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางแบบออนไลน์ กระบวนการนี้ โดยการควบคุมอุณหภูมิความร้อน (920-950℃) และเวลาในการคงสภาพ (5-15 นาที) อย่างแม่นยำ จะทำให้โครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมเป็นเนื้อเดียวกันและกำจัดเฟสที่แข็งตัวออกไป ตัวอย่างเช่น หลังจากใช้กระบวนการอบชุบแบบผสมผสาน บริษัทแห่งหนึ่งสามารถเพิ่มพลังงานการกระแทกแบบ Charpy ของรอยเชื่อมท่อเหล็กแบบตะเข็บตรง ERW ที่อุณหภูมิ -20℃ จาก 40J เป็น 70J ซึ่งตรงกับความต้องการด้านการขนส่งในแหล่งน้ำมันและก๊าซในเขตขั้วโลก

มาตรฐาน API 5L กำหนดให้มีการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค 100% และการทดสอบด้วยรังสีเอกซ์ที่ปลายท่อสำหรับท่อเหล็กเชื่อมตรงแบบ ERW บล็อกเปรียบเทียบการทดสอบใช้ร่อง N10 (ความลึก 3.2 มม.) หรือรูทะลุแนวตั้งขนาด 1.6 มม. โดยกำหนดขีดจำกัดการยอมรับไว้ที่ 100% ของความสูงคลื่น ซึ่งสามารถระบุข้อบกพร่องภายในที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. ได้อย่างแม่นยำ สำหรับสภาวะพิเศษ เช่น ท่อส่งใต้ทะเล มาตรฐาน DNVOS-F101 ยังกำหนดให้เพิ่มการทดสอบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์แบบเวลาบิน (TOFD) เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีจุดบอดตลอดหน้าตัดของรอยเชื่อม

ท่อเหล็กแต่ละชุดจะต้องผ่านการทดสอบการบาน (อัตราการบาน 8%) การทดสอบการแบน (แบนลงเหลือ 2/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) และการทดสอบแรงดันไฮดรอลิก (แรงดัน 1.5 เท่าของแรงดันออกแบบคงไว้เป็นเวลา 10 วินาที) เพื่อตรวจสอบความสามารถในการยืดหยุ่นและความสามารถในการรับแรงดันของท่อเหล็กเชื่อมตรงแบบ ERW ยกตัวอย่างเช่น เหล็กเกรด X65M มีความแข็งแรงคราคที่วัดได้คงที่ในช่วง 450-480 MPa และการยืดตัวเมื่อขาด ≥25% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของมาตรฐาน API 5L สำหรับเหล็กท่อส่งที่มีความแข็งแรงปานกลางและสูงอย่างครบถ้วน