A катушка для трубпредставляет собой сборный участок трубопровода, укомплектованный фланцами, фитингами, клапанами или приварными концами, вырезанный и сваренный в цеху по размерам изометрического чертежа и доставленный на объект в готовом виде для крепления болтами.
Причина, по которой покупатели платят за изготовление катушек, а не за резку труб в полевых условиях, проста: изготовление в цеху выводит квалифицированную работу, сварку, проверку и гидростатические испытания из графика строительства в контролируемую среду и сжимает недели полевых работ в один подъем.
Но вся ценность катушки теряется, если ее размеры неверны. Шпуля длиной на 4 мм не помещается между двумя фланцами; фланец повернут на одно болтовое отверстие со смещением, на исправление положения на линии под напряжением уходят часы.
На этой странице описана система допусков, которая регулирует изготовление трубных катушек, лежащая в ее основе практика сварки, а также данные, которые покупатель должен указать в запросе цен, чтобы катушки прибыли на объект и встали на место.
Почему изготовление в цеху превосходит изготовление на месте по стоимости и качеству
Экономическое обоснование использования трубных катушек определяется тремя показателями: производительность сварки, доступ для проверки и сжатие графика. Сварщик в цеху с позиционером и источником питания, рассчитанным на эту работу, выполняет стыковую сварку примерно вдвое быстрее, чем та же сварка на высоте на строительных лесах. Перед отправкой каждый сварной шов в цеху может быть подвергнут рентгенографии, гидростатическим испытаниям и ремонту в контролируемых условиях.
А поскольку катушки изготавливаются параллельно, пока строительные работы продолжаются на месте, критический путь проекта сокращается на длину производственного цикла. Покупатель платит заводскую премию за саму катушку, и проект окупается в несколько раз за счет сокращения трудозатрат на объекте, сокращения времени работы строительных лесов и кранов, а также меньшего количества задержек из-за погодных условий.
Качество – вторая причина. В цеху сварщик работает на позиционере, посадка соединения проверяется-при выравнивании трубы в приспособлении, сварной шов выполняется в наиболее удобном положении, а готовый сварной шов проверяется, когда труба лежит на столе, а не вверху колонны. Процент брака заводских сварных швов постоянно ниже, чем сварных швов в полевых условиях, а бракованный заводской сварной шов ремонтируется, пока катушка еще находится в цехе, а не после ее установки.
Система допусков на размеры: цифры, определяющие соответствие-
Контроль размеров катушки начинается с изометрического чертежа. Каждая катушка имеет номер катушки, и каждый размер на чертеже имеет диапазон допуска. Приведенные ниже значения представляют собой отраслевые-стандартные диапазоны, применяемые при изготовлении катушек, соответствующие PFI ES-3 и общим спецификациям проекта:
| Измерение | Типичный допуск | Чем он управляет |
| Длина от грани-до-грани (от фланца до фланца) | ±3 мм (±1/8 дюйма) | Общий конверт катушки; самый загруженный размер на чертеже |
| Длина от центра-до-центра и от центра-до-грани | ±3 мм | Длины участков между центрами ответвлений и торцевыми фланцами |
| Расположение филиальных соединений | ±3 мм | Ответвление-снимает позиции во время разбега |
| Поворот отверстия под болт-фланца | ±1,5 мм по окружности болта | Совпадают ли фланцевые болты с ответным фланцем на месте |
| Прямоугольность фланца (наклон) | 1 мм на 200 мм диаметра фланца | Перпендикулярность грани фланца оси трубы |
| Несоосность кольцевых сварных швов, размер NPS 24 и меньше. | максимум 1,6 мм внутренний/внешний | Выравнивание корня сварного шва между концами трубы, фитинга или фланца |
| Несоосность кольцевых сварных швов, номинальный размер трубы 26 и более. | 3,2 мм макс. | Толстые-стенные соединения с большим-просветом |
Две из этих строк вызывают большинство проблем на сайте. Покупатели забывают указать допуск на поворот-отверстия для фланцевого болта: фланец, приваренный на 5 мм от часового положения, означает, что шпильки не могут пройти через ответный фланец, а корректировка на месте — это пересверливание-отверстия или замена фланца.
Ряд прямоугольности фланца имеет значение везде, где золотник крепится болтами к насосу, клапану или патрубку сосуда, поскольку наклонная поверхность фланца создает изгибающее напряжение в патрубке оборудования, когда соединение вытягивается вверх. Указание обеих цифр в запросе цен, вместо того, чтобы позволять производителю применять свои собственные значения по умолчанию, является самой дешевой страховкой при покупке всей катушки.
Важно отметить, что эти допуски не суммируются. Катушка, толщина которой составляет +2 мм при первом сварном шве и +2 мм при втором, все еще находится внутри диапазона ±3 мм только в том случае, если изготовитель контролирует каждый размер от исходной точки на чертеже, а не путем объединения допусков вдоль катушки. В чертежах и процедуре проверки должна быть указана исходная точка, от которой измеряются все размеры.
Сварка, усадка и компенсация длины обрезки-
Изготовление катушки – это сварочные работы, а сварка дает усадку металла. Стыковая сварка за один-проход на тонко-трубе из нержавеющей стали может закрыть стык на 1-2 мм; Многопроходной сварной шов толстостенной углеродистой стали может дать усадку по оси на 3–4 мм. Производитель, который режет каждую трубу по размерам чертежа, а затем сваривает, изготовит катушку, укороченную на сумму усадок сварного шва.
Опытные магазины компенсируют это, добавляя измеренный припуск на усадку к каждой длине отрезка и устанавливая контролируемый размер-подгонки, а не размер реза. Размер чертежа применяется к готовой катушке между поверхностями фланцев, и цех контролирует его путем проверки размеров на этапе -подгонки и снова после сварки.
Процессы сварки на катушках соответствуют материалу и нормам. Катушки из углеродистой стали свариваются корневой сваркой GTAW и заливкой SMAW в соответствующем -диапазоне качества или FCAW, если это позволяет проект. Катушки из нержавеющей стали и никелевых-сплавов полностью обработаны GTAW, с соответствующим наполнителем и контролируемой температурой между проходами. Для аустенитных марок предварительный подогрев не требуется.
Все сварные швы выполняются сварщиками, квалифицированными в соответствии с разделом IX ASME, и спецификации процедур сварки (WPS) аттестуются по одному и тому же маршруту. В критически важных сферах сварные швы подвергаются 100% рентгенографии; для стандартных сервисов процессов в проекте обычно указывается процент RT с PT на корневом и верхнем проходах.
После сварки каждая катушка подвергается визуальному осмотру, проверке размеров, а затем-испытанию под давлением. Гидростатическое испытательное давление обычно в 1,5 раза превышает расчетное давление для данного класса трубопровода, применяемое в соответствии со спецификациями проекта, и золотник выдерживается под испытательным давлением достаточно долго для проверки соединений.
Там, где гидроиспытание невозможно, применяют пневматическое испытание пониженным давлением с соблюдением необходимых мер безопасности. Перед отправкой протестированную катушку очищают, концы защищают, а поверхности фланцев покрывают.
Подготовка торца и сборка фланца
Концы катушки бывают фланцевыми, скошенными для сварки в полевых условиях или гладкими, и каждый тип конца имеет свои контрольные точки. Для фланцевых концов требуется, чтобы фланец был перпендикулярен оси трубы в пределах правила 1 мм на 200 мм, отверстия для болтов были повернуты в положение часов на чертеже, а поверхность фланца была защищена от сварочных брызг и механических повреждений.
Для скошенных концов угол скоса, внутренняя поверхность и внутренний угол должны соответствовать конструкции монтажного соединения, а перед отправкой катушки скос обычно проверяется с помощью профильного калибра. Внутренняя часть трубы в местах сварки должна быть очищена от окалины и влаги, так как сварщик не будет повторно-подготавливать конец; они будут соответствовать именно тому, что поставил магазин.
На катушках с фланцами сварка фланца-к-трубе представляет собой стыковую сварку с полным-проваром для большинства классов давления, выполняемую с прихватками фланца и проверяемую прямоугольность перед корневым проходом. Приспособление производителя удерживает фланец в истинной плоскости во время сварки, а готовое соединение снова проверяется после охлаждения. Это этап, на котором фактически соблюдаются строки допусков в таблице выше, и именно об этом этапе покупатель должен спросить при квалификации нового производителя.
Проверка и документация
Отгрузка катушки сопровождается тем же пакетом документации, что и любой готовый трубопровод: сертификаты сварки и записи WPS/PQR, сертификаты завода по производству материалов для труб, фитингов и фланцев, отчет о проверке размеров, сертификат гидростатических испытаний и записи проверки сварных швов, включая пленки RT или цифровые отчеты, где это необходимо.
Для экспортных заказов выдаются сертификаты в соответствии с EN 10204 3.1 или 3.2, а проверка третьей стороной со стороны SGS, BV или TUV организуется по запросу. Отчет о размерах — это документ, доказывающий, что катушки подходят, и в нем должны быть указаны все размеры на чертеже с фактическим-измеренным значением, а не просто заявление о том, что катушка находится "в пределах допуска".
При получении катушек из сплавов рекомендуется указывать положительную идентификацию материала (PMI), поскольку разница между 316L и 316 или между 2205 и 2507 не видна. Если катушки изготовлены из материала, сертифицированного с двойной -сертификацией, в сертификатах должно быть указано двойное обозначение, чтобы центр контроля качества на месте мог сопоставить материал с чертежом.
Что указать в запросе цен: десять данных, которые предотвратят любой спор
Полная катушка запроса предложения является короткой и плотной. Следующие десять пунктов, сформулированные прямо, устраняют почти всю двусмысленность, которая приводит к проблемам на сайте и коммерческим спорам:
- Изометрические изображения золотников или общие чертежи с указанием номеров золотников, размеров и исходного конца.
- Спецификация материала для каждой линии: стандарт и марка трубы (например, ASTM A312 TP316L), стандарт фитинга (B16.9), стандарт фланца (класс B16.5 и облицовка).
- Нормы проектирования и класс трубопровода (например, ASME B31.3, класс 150# RF)
- Допуски на размеры: укажите линейное значение ±3 мм, поворот отверстия под болт- и прямоугольность фланца или назовите PFI ES-3.
- Требования к сварке: WPS/PQR, квалификация сварщика и процент RT.
- Требования к испытаниям: гидростатическое испытательное давление и время выдержки или пневматическое.
- Торцевая обработка: с фаской, облицовка фланцем, защита резьбы.
- Маркировка и идентификация: трафарет номера катушки, цвет краски на линию, штамп материала.
- Документация: сертификаты EN 10204 3.1, отчет о размерах, сертификаты испытаний.
- Упаковка и отгрузка: обрешетка, торцевые заглушки, крышки фланцев, график поставок, привязанный к последовательности проекта.
Большинство споров по поводу катушек возникают из-за того, что один из этих десяти пунктов не включен в запрос предложения и заполняется по умолчанию. Покупатель, который явно записывает строки допусков, и производитель, который возвращает отчет о размерах по чертежу, уже устранили две наиболее распространенные причины доработок на месте.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Каков стандартный допуск на длину сборной катушки трубы?
О: Отраслевой стандарт составляет ±3 мм (±1/8 дюйма) на лицевой стороне-к-грани и центре-к-лицевой стороне для катушек примерно до NPS 10, при этом некоторые спецификации допускают ±5 мм для катушек с большим-отверстием, превышающим NPS 10. Укажите значение в запросе предложения, а не полагайтесь на значения по умолчанию, установленные производителем.
Вопрос: Почему так важен допуск на поворот-отверстия для фланцевого болта?
О: Фланец, приваренный не в часовом положении, не примет шпильки ответного фланца, а исправление на месте стоит гораздо дороже, чем доработка в цеху. Стандартный допуск составляет ±1,5 мм по окружности болта и должен быть указан на чертеже.
Вопрос: Изменяет ли сварка длину катушки?
А: Да. Каждый сварной шов дает усадку соединения примерно на 1-4 мм в зависимости от толщины стенки и количества проходов. Опытные производители добавляют припуск на усадку к длине отрезков и контролируют размер подгонки, чтобы готовая катушка соответствовала размерам чертежа.
Вопрос: Какие испытания проводятся на изготовленных катушках перед отправкой?
A: Визуальный осмотр всех сварных швов, проверка размеров по чертежу, гидростатические испытания при указанном испытательном давлении, а также процентная доля проекта радиографии или другого неразрушающего контроля. Сертификат испытаний и отчет о размерах поставляются вместе с катушками.
Вопрос: Могут ли шпули быть изготовлены из дуплексных и никелевых сплавов?
А: Да. Золотники изготавливаются из нержавеющих, дуплексных и никелевых сплавов, включая марки 2205, 2507, инконель, монель и хастеллой. WPS, присадочный металл и межпроходной контроль должны соответствовать материалу, а цех должен быть сертифицирован для данного семейства сплавов.
Вопрос: Какая документация должна приходить вместе с катушкой?
A: Отчет о проверке размеров, сертификат гидростатических испытаний, записи сварных швов и ссылки WPS/PQR, сертификаты материалов на трубы, фитинги и фланцы, а также отчеты о неразрушающем контроле. Для экспортных заказов сертификаты выдаются согласно EN 10204 3.1 или 3.2.
