Tubi saldati di grado B e processo ad arco sommerso
Il tubo saldato API 5L Grado B si riferisce al tubo di linea L245 in cui la giuntura è prodotta mediante saldatura ad arco sommerso, abbreviato SAW. In questo processo un arco elettrico viene innescato sotto una coltre di flusso granulare, quindi l'arco e il bagno di fusione sono protetti dall'atmosfera e il metallo di saldatura solidifica con un basso contenuto di ossigeno e azoto. Il risultato è un cordone saldato per fusione resistente che può essere prodotto a tassi di deposito elevati su pareti spesse, motivo per cui la famiglia SAW domina i tubi di grande diametro. La designazione del grado è Grado B o L245, con un carico di snervamento minimo specificato di 245 MPa e un carico di rottura minimo specificato di 415 MPa.
LSAW e SSAW a confronto
| Articolo | LSAW (SAW longitudinale) | SSAW (SAW elicoidale o a spirale) |
|---|---|---|
| Materiale di partenza | Piastra, formata mediante JCOE, UOE o calandratura | Bobina, formata ad angolo dell'elica |
| Orientamento della cucitura | Una cucitura longitudinale, saldata all'interno e all'esterno | Cucitura elicoidale su tutta la lunghezza |
| Flessibilità del diametro | Ogni diametro necessita della propria attrezzatura | Una larghezza della striscia copre una gamma di diametri |
| Resistenza tipica della cucitura | La resistenza e la tenacità della saldatura corrispondono perfettamente al corpo del tubo | La qualità della saldatura dipende strettamente dal controllo della formatura e del tracciamento della cucitura |
| Uso comune | Reti di trasmissione campestre e linee ad alta pressione | Trasmissione d'acqua, palificazioni, linee a bassa pressione |
Requisiti meccanici e chimici
Il tubo di grado B viene fornito a PSL1 o PSL2. Entrambi i livelli presentano lo stesso snervamento minimo e resistenza alla trazione di 245 MPa e 415 MPa; la differenza sta nei limiti chimici, nei test di impatto obbligatori e nel controllo del carbonio equivalente di PSL2, oltre a tolleranze più strette e ispezioni aggiuntive. L'accettazione dell'allungamento deriva dalle tabelle API 5L, che mettono in relazione il valore richiesto con l'area del provino e con la resistenza alla trazione anziché utilizzare un unico valore fisso. Le prove di trazione della saldatura, trasversale o longitudinale a seconda dei casi, confermano che la saldatura e la zona interessata dal calore funzionano in modo coerente con il corpo del tubo.
Testare la cucitura SAW
Ispezione visiva del cordone di saldatura interno ed esterno per individuare profilo, sottosquadri e sovrapposizioni.
Esame ultrasonico su tutta la lunghezza della cucitura per rilevare mancanze di fusione, inclusioni di scorie e porosità.
Esame radiografico delle estremità della saldatura, dove l'inizio e l'arresto della saldatura sono più critici.
Test idrostatici di ogni lunghezza ove specificato, seguiti da controlli dimensionali su diametro, ovalità, spessore delle pareti e ortogonalità delle estremità.
Prove di appiattimento o piegatura sulla saldatura per confermare la duttilità del giunto.
Dove si adatta il tubo SAW di grado B
Poiché il grado ha un carico di snervamento modesto ma un'eccellente saldabilità e tenacità, il tubo SAW in L245 viene scelto per condutture di acqua grezza e potabile, sistemi di acqua di raffreddamento e acqua antincendio, condotte di liquami e sterili, linee di gas e aria a bassa pressione, applicazioni marine e di palificazione e come tubo strutturale. Nelle tubazioni di raffinerie e impianti viene utilizzato per i circuiti di servizio e di raffreddamento. Laddove il mezzo trasportato è acido, il materiale viene ordinato secondo PSL2 e valutato rispetto ai limiti di durezza e chimici ISO 15156 prima di essere accettato per il servizio idrocarburi.
Saldatura, fabbricazione e manipolazione
Le saldature circolari sul campo nei tubi di grado B vengono eseguite mediante processi ad arco metallico manuale, ad arco metallico a gas o ad arco animato e le procedure sono qualificate secondo API 1104 per lavori su tubazioni o secondo ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sezione IX per tubazioni di impianti. Il preriscaldamento è normalmente limitato per questo acciaio a basso tenore di carbonio, ma viene aumentato per pareti spesse o basse temperature ambiente per controllare la fessurazione assistita da idrogeno. Il rivestimento viene solitamente applicato dopo la saldatura e l'ispezione dimensionale e le estremità dei tubi devono essere protette con cappucci durante lo stoccaggio in modo che lo smusso e le estremità saldate rimangano nelle condizioni in cui sono state testate.
Domande frequenti
D: Cosa significa SAW nel tubo saldato API 5L?
SAW sta per saldatura ad arco sommerso, in cui l'arco è schermato da uno strato di flusso granulare. Viene utilizzato per le giunzioni longitudinali ed elicoidali di tubi di grande diametro.
D: I tubi saldati di grado B sono uguali ai tubi di classe B?
No. La designazione API 5L corretta è Grado B, che definisce lo snervamento minimo e la resistenza alla trazione specificati; le descrizioni dei tubi come Classe B sono un errore di traduzione per lo stesso grado.
D: Qual è il tubo migliore, LSAW o SSAW?
Il tubo LSAW generalmente offre una giuntura che si adatta più da vicino al corpo del tubo ed è preferito per la trasmissione ad alta pressione; Il tubo SSAW è economico per la trasmissione dell'acqua, la palificazione e il servizio a bassa pressione.
D: Quali test di saldatura vengono applicati ai tubi SAW?
Ispezione visiva, esame ultrasonico dell'intera giuntura, esame radiografico delle estremità di saldatura, prove idrostatiche e prove meccaniche di saldatura, nella misura concordata nell'ordine di acquisto.
D: I tubi SAW di grado B possono essere utilizzati per servizi acidi?
Sì, se ordinato a PSL2 con controlli chimici e di durezza conformi alla norma ISO 15156, con il riferimento NACE MR0175 mantenuto per le specifiche precedenti.
D: Come vengono preparate le estremità dei tubi?
Le estremità vengono tagliate squadrate e smussate per la saldatura sul campo, con l'angolo di smussatura e le dimensioni della faccia concordate nell'ordine in modo che corrispondano alla procedura di saldatura sul campo qualificata.
