วิธีการกระจายและประเมินข้อบกพร่องของท่อเหล็กเชื่อม

วิธีการกระจายและประเมินข้อบกพร่องของท่อเหล็กเชื่อม

ท่อเหล็กเชื่อมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมโครงสร้าง การประปาและการระบายน้ำของเทศบาล ท่อป้องกันอัคคีภัย ระบบส่งกำลังของปิโตรเคมี และระบบรองรับโครงเหล็ก ในระหว่างการขึ้นรูปแผ่นเหล็ก การเชื่อมตะเข็บ กระบวนการปรับขนาดและการยืดตรง ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติและกระบวนการต่างๆ เกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายเนื่องจากความผันผวนของคุณภาพวัตถุดิบ การเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์ ความแม่นยำของอุปกรณ์ และความแตกต่างในการใช้งานด้วยตนเอง ข้อบกพร่องที่แตกต่างกันมีกฎการกระจายเฉพาะและคุณลักษณะอันตราย การจำแนกข้อบกพร่องทางวิทยาศาสตร์ การสรุปกฎหมายการจำหน่าย และวิธีการประเมินที่ได้มาตรฐานเป็นพื้นฐานหลักสำหรับการตรวจสอบโรงงาน การยอมรับที่เข้ามา และการควบคุมคุณภาพทางวิศวกรรมของท่อเหล็กเชื่อม บทความนี้จะอธิบายลักษณะการกระจายข้อบกพร่องโดยทั่วไปและวิธีการประเมินและตัดสินโดยมืออาชีพของท่อเหล็กเชื่อมอย่างเป็นระบบ ซึ่งก่อให้เกิดแนวทางทางเทคนิคการตรวจสอบคุณภาพที่สมบูรณ์

1. ภาพรวมของข้อบกพร่องทั่วไปในท่อเหล็กเชื่อม

ข้อบกพร่องของท่อเหล็กเชื่อมแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักตามตำแหน่งการกระจายและกลไกการก่อตัว: ข้อบกพร่องของวัสดุฐาน ข้อบกพร่องของตะเข็บเชื่อม และข้อบกพร่องในการประมวลผลขึ้นรูป ข้อบกพร่องของวัสดุฐานมาจากวัตถุดิบแผ่นเหล็กดั้งเดิม ข้อบกพร่องของตะเข็บการเชื่อมนั้นกระจุกตัวอยู่ในข้อต่อการเชื่อมตามยาวหรือแบบเกลียว ข้อบกพร่องในการขึ้นรูปเกิดจากการกลิ้ง การดัด และการเสียรูปของขนาดระหว่างการทำท่อ ข้อบกพร่องประเภทต่างๆ จะแตกต่างกันอย่างมากในระดับอันตราย แนวโน้มการขยายตัว และเกณฑ์การประเมิน ซึ่งจะต้องจัดประเภทและตัดสินร่วมกับสถานะการกระจายที่แท้จริง

2. ลักษณะการกระจายข้อบกพร่องโดยทั่วไป

2.1 ข้อบกพร่องที่มีความเข้มข้นของตะเข็บเชื่อม

พื้นที่ตะเข็บเชื่อมถือเป็นตำแหน่งที่เกิดข้อบกพร่องของท่อเชื่อมสูง- ซึ่งถือเป็นปัญหาด้านคุณภาพส่วนใหญ่ในการตรวจสอบจริง ข้อบกพร่องทั่วไป ได้แก่ ความพรุนในการเชื่อม การรวมตะกรัน การเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ การเจาะที่ไม่สมบูรณ์ รอยแตกจากการเชื่อม การตัดด้านล่าง และการเสริมแรงเชื่อมส่วนเกิน ข้อบกพร่องดังกล่าวจะกระจายเป็นเส้นตรงไปตามทิศทางของรอยเชื่อม ซึ่งส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ที่จุดศูนย์กลางการเชื่อม เส้นฟิวชัน และโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-

ข้อบกพร่องในการเชื่อมถือเป็นข้อบกพร่องด้านคุณภาพท่อที่อันตรายที่สุด ภายใต้แรงกดดันภายใน การโค้งงอภายนอก และโหลดสลับ ความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะที่จะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งข้อบกพร่อง ซึ่งง่ายต่อการกระตุ้นให้เกิดการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว การรั่วไหลของท่อ และแม้แต่ความล้มเหลวของการแตกหักของโครงสร้าง เป็นวัตถุหลักในการตรวจสอบ-การทดสอบท่อเหล็กเชื่อมโดยไม่ทำลาย

2.2 ข้อบกพร่องการกระจายตัวของวัสดุฐาน

ข้อบกพร่องของวัสดุฐานจะกระจายอยู่ในเมทริกซ์ผนังท่อด้านนอกตะเข็บเชื่อม ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงการแยกแผ่นเหล็ก การรวมภายใน รูขุมขนเล็ก ๆ และความไม่สม่ำเสมอของวัสดุในท้องถิ่น ข้อบกพร่องเหล่านี้จะกระจายแบบสุ่มในผนังท่อ โดยไม่มีกฎเชิงเส้นคงที่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ขนาดเล็ก-และการกระจายหลาย-จุด

แม้ว่าข้อบกพร่องของวัสดุฐานแต่ละขนาดจะเล็ก แต่การกระจายระยะไกล-จะลดความสม่ำเสมอโดยรวมและความเสถียรทางกลของผนังท่อ ส่งผลต่อความต้านทานการดัดงอและประสิทธิภาพการรับแรงกดของท่อเหล็ก และก่อให้เกิดอันตรายที่ซ่อนอยู่ได้ง่ายจากการทำให้บางในท้องถิ่นและการลดความแข็งแรงในระหว่างการประมวลผลและการบริการในภายหลัง

2.3 การขึ้นรูปและข้อบกพร่องของพื้นผิว

ข้อบกพร่องในการขึ้นรูปมีสาเหตุมาจากกระบวนการรีดและขึ้นรูปท่อ รวมถึงการทำให้ผนังท่อบางลง การเบี่ยงเบนของรูปไข่ของท่อ การเยื้อง รอยขีดข่วน การพับ และการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวไม่สม่ำเสมอ ข้อบกพร่องดังกล่าวจะกระจายไปตามพื้นผิวด้านนอกและความหนาของผนังในท้องถิ่นของท่อเหล็ก โดยมีลักษณะพื้นผิวที่ชัดเจนและการกระจายอย่างสม่ำเสมอที่ตำแหน่งการเปลี่ยนรูปกลิ้ง

ข้อบกพร่องที่พื้นผิวและการขึ้นรูปส่วนใหญ่ส่งผลต่อความแม่นยำของมิติ คุณภาพรูปลักษณ์ และความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเหล็ก ข้อบกพร่องการเสียรูปอย่างรุนแรงจะทำให้เกิดช่องว่างในการประกอบท่อที่ไม่สอดคล้องกันและความเครียดที่ไม่เสถียรหลังการติดตั้ง ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพการก่อสร้างโดยรวมและอายุการใช้งานของโครงการ

3. ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักของการกระจายข้อบกพร่อง

คุณภาพวัตถุดิบ
ความบริสุทธิ์และความสม่ำเสมอของโครงสร้างของแผ่นเหล็กเดิมจะกำหนดอัตราข้อบกพร่องของวัสดุฐานของท่อเหล็กเชื่อมโดยตรง การเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ-มากเกินไปและความแน่นของแผ่นเพลทที่ไม่ดีจะทำให้เกิดข้อบกพร่องภายในผนังท่อบ่อยครั้ง

พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อม
กระแสเชื่อม แรงดันไฟฟ้า ความเร็วในการเชื่อม และความร้อนที่ป้อนเข้าไม่สมเหตุผล จะทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องแบบเข้มข้น เช่น การเชื่อมไม่สมบูรณ์ รูพรุน และรอยแตกร้าวในบริเวณการเชื่อม

ความแม่นยำในการขึ้นรูปอุปกรณ์
การสึกหรอของลูกกลิ้ง การเบี่ยงเบนความดัน และการวางตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่การเสียรูปของตัวท่อที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของมิติ รอยพับของพื้นผิว และข้อบกพร่องของความหนาของผนังเฉพาะที่

โพสต์-เทคโนโลยีการประมวลผล
กระบวนการยืด การตัด และการรักษาพื้นผิวที่ไม่สมเหตุสมผลจะทำให้เกิดรอยขีดข่วนทุติยภูมิ การเสียรูปเฉพาะที่ และข้อบกพร่องจากความเค้นตกค้าง ซึ่งส่งผลต่อความสม่ำเสมอของคุณภาพโดยรวมของท่อเชื่อม

4. วิธีการประเมินและตัดสินข้อบกพร่องมาตรฐาน

4.1 การประเมินรูปลักษณ์ภายนอก (VT)

การตรวจสอบด้วยสายตาเป็นขั้นตอนการประเมินขั้นแรกสำหรับท่อเหล็กเชื่อม ซึ่งใช้สำหรับการคัดกรองข้อบกพร่องที่พื้นผิวด้วยตาเปล่าแบบเต็ม-อย่างรวดเร็วในปริมาตร ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบความตรงโดยรวม ความเรียบของพื้นผิว ความสม่ำเสมอของรอยเชื่อม และข้อบกพร่องที่มองเห็นได้จากหน้าจอ เช่น รอยแตก รอยตัดด้านล่าง รอยพับ และรอยแผลเป็น การประเมินลักษณะที่ปรากฏเป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกคุณภาพเบื้องต้น และพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการทดสอบที่แม่นยำเพิ่มเติมหรือไม่

4.2 การประเมินความคลาดเคลื่อนมิติ

ใช้คาลิเปอร์ ไมโครมิเตอร์ และเครื่องมือวัดแบบเลเซอร์เพื่อตรวจจับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความหนาของผนัง การตกไข่ และความตรง ประเมินว่าค่าเบี่ยงเบนการขึ้นรูปอยู่ในช่วงมาตรฐานที่อนุญาตหรือไม่ ตัดสินความรุนแรงของข้อบกพร่องในการประมวลผล และกำจัดท่อเหล็กที่ไม่ผ่านการรับรองซึ่งมีค่าเบี่ยงเบนมิติมากเกินไปซึ่งไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการประกอบและแบริ่ง

4.3 การประเมินการทดสอบอัลตราโซนิก (UT)

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงเป็นวิธีการหลักในการประเมินข้อบกพร่องภายในของท่อเหล็กเชื่อม ตรวจจับข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ภายในได้อย่างแม่นยำ เช่น รอยแตกจากการเชื่อม การหลอมรวมที่ไม่สมบูรณ์ การรวมตะกรัน รูพรุน และการแยกชั้นของวัสดุฐาน ตระหนักถึงตำแหน่งความลึกของข้อบกพร่องและการหาปริมาณขนาด และประเมินความแน่นภายในของผนังท่อและเกรดคุณภาพรอยต่อของการเชื่อม

4.4 การประเมินการทดสอบด้วยภาพรังสี (RT)

การทดสอบด้วยภาพรังสีใช้ในการ-ตรวจสอบซ้ำอย่างแม่นยำและประเมินเชิงปริมาณของท่อเชื่อมหลัก โดยจะแสดงสัณฐานวิทยา ความยาว และความหนาแน่นของการกระจายของข้อบกพร่องของรอยเชื่อม สร้างข้อมูลการถ่ายภาพถาวร และเหมาะสำหรับการให้คะแนนคุณภาพและการตรวจสอบข้อขัดแย้งของผลิตภัณฑ์ไปป์ไลน์ทางวิศวกรรมที่มีมาตรฐานสูง-

4.5 การประเมินสมรรถนะทางกล

ดำเนินการทดสอบสุ่มตัวอย่างความต้านทานแรงดึง การดัดงอ และแรงดันไฮดรอลิก ด้วยการตรวจสอบความแข็งแรง ความพลาสติก และความต้านทานการเสียรูปของท่อเหล็ก ประเมินทางอ้อมว่าข้อบกพร่องภายในส่งผลต่อเสถียรภาพทางกลและประสิทธิภาพการบริการของท่อหรือไม่ และยืนยันคุณสมบัติโดยรวมของผลิตภัณฑ์เป็นชุด

5. เกณฑ์การให้คะแนนข้อบกพร่องและเกณฑ์การตัดสินคุณภาพ

ตามมาตรฐานสากลและมาตรฐานอุตสาหกรรม คุณภาพของท่อเหล็กเชื่อมแบ่งตามประเภทข้อบกพร่อง ขนาด ความหนาแน่นของการกระจาย และระดับอันตราย

เกรดที่ผ่านการรับรอง: ไม่มีรอยแตกที่เป็นอันตราย ข้อบกพร่องทะลุทะลวง และข้อบกพร่องการรวมพื้นที่ขนาดใหญ่- รูขุมขนเล็ก ๆ ที่กระจัดกระจายเล็กน้อยและการเบี่ยงเบนมิติเล็กน้อยในท้องถิ่นภายในช่วงที่อนุญาต ซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการประกอบและแบริ่ง

เกรดที่ต้องการการรักษา: การหลอมรวมที่ไม่สมบูรณ์เฉพาะจุด การตัดด้านล่างเล็กน้อย และมีข้อบกพร่องขนาดใหญ่- ซึ่งจำเป็นต้องซ่อมแซมการเจียรและ-การตรวจสอบอีกครั้งก่อนที่จะยอมรับ

เกรดการปฏิเสธที่ไม่มีเงื่อนไข: รอยร้าวจากการเชื่อม การรวมตะกรันทะลุทะลวง การแยกส่วนขนาดใหญ่- การเบี่ยงเบนความหนาของผนังมากเกินไป และข้อบกพร่องร้ายแรงอื่นๆ ที่ส่งผลต่อความปลอดภัยของโครงสร้างและอายุการใช้งาน ซึ่งถูกปฏิเสธโดยตรงและห้ามใช้ในการก่อสร้างทางวิศวกรรม

6. สรุปการควบคุมคุณภาพทางวิศวกรรม

การควบคุมข้อบกพร่องของท่อเหล็กเชื่อมจะต้องรวมกับลักษณะการกระจายและกฎอันตราย ข้อบกพร่องที่มีความเข้มข้นของตะเข็บการเชื่อมเป็นกุญแจสำคัญในการป้องกันและตรวจสอบ ข้อบกพร่องของวัสดุฐานที่กระจายมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบการสุ่มตัวอย่างเป็นชุด และข้อบกพร่องในการขึ้นรูปพื้นผิวมุ่งเน้นไปที่การคัดกรองลักษณะทั้งหมดและการสอบเทียบขนาด ด้วยระบบการประเมินการทำงานร่วมกันของการตรวจสอบรูปลักษณ์ การตรวจจับขนาด การทดสอบแบบไม่ทำลาย- และการตรวจสอบประสิทธิภาพทางกล คุณภาพของท่อเหล็กเชื่อมสามารถตัดสินได้อย่างครอบคลุมและแม่นยำ

การวิเคราะห์การกระจายข้อบกพร่องที่เป็นมาตรฐานและวิธีการประเมินทางวิทยาศาสตร์ช่วยขจัดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจากคุณภาพท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจในเสถียรภาพ ความต้านทานแรงดัน และความทนทานของท่อเหล็กเชื่อมในบริการด้านวิศวกรรม และให้การรับประกันคุณภาพวัสดุที่เชื่อถือได้สำหรับโครงการสนับสนุนโครงสร้างเทศบาล ปิโตรเคมี และเหล็ก