Vetokoe ja myötölujuuden määritys
Vetotestaus on saumattomien teräsputkien mekaanisten ominaisuuksien ensisijainen hyväksymistesti. Huonelämpötilatestaus suoritetaan terästuotteiden mekaanisen testauksen sateenvarjomenetelmästandardin ASTM A370 mukaan, joka viittaa kireystestaukseen ASTM E8/E8M; ISO- tai EN-käytäntöjen mukaisesti kirjoitetuissa sopimuksissa käytetään ISO 6892:ta-1. Näyte on tavallisesti pitkittäinen kaistale tai pyöreä tanko, joka on otettu putken rungosta, ja koko{15}}poikkileikkausnäytettä käytetään pieniin halkaisijoihin. Myötölujuus määritetään joko ASTM E8/E8M:n 0,2 prosentin offset-menetelmällä tai API 5L:ssä käytetyllä 0,5 prosentin kokonaislaajenemismenetelmällä, ja raportoitavat arvot ovat myötölujuus, vetolujuus ja venymä. Venymä mitataan 50 mm:n mittapituudella tai suhteellisella mittapituudella, joka on 5,65 kertaa alkuperäisen poikkileikkausalan neliöjuuri, riippuen käytetystä standardista.
Iskunkestävyystestaus
Iskunkestävyys arvioidaan lovitangon iskutestillä ASTM E23 tai ISO 148-1 mukaisesti. Vakionäyte on 10 mm x 10 mm x 55 mm, 45 asteen V-lovi 2 mm syvä ja juuren säde 0,25 mm. Testisarja koostuu kolmesta näytteestä ja tulos raportoidaan absorboituneena energiana jouleina yhdessä testilämpötilan kanssa, joka voi olla 0 astetta C, -20 astetta, -45 astetta tai alhaisempi tuotespesifikaatiosta riippuen. Spesifikaatioiden vähimmäisvaatimukset ovat lämpötilakohtaisia: ASTM A333/A333M Grade 6 vaatii keskimäärin 18 J vähintään ilman yksittäistä arvoa alle 13 J -45 asteessa, kun taas API 5L linjaputken iskuvaatimukset asetetaan ostotilauksessa laadun, seinämän paksuuden ja suunnittelulämpötilan mukaan. Leikkausmurtuman ulkonäkö ja sivuttaislaajeneminen kirjataan imeytyneen energian rinnalle kriittisissä sovelluksissa.
Kovuuden tarkastus
Kovuustestaus on nopea ja edullinen{0}}lämpökäsittelyn kunnon todentaminen, ja sitä käytetään hyväksymiskriteerinä hapan- tai märkä-H2S-huoltoon tarkoitetuille putkille, joissa ISO 15156-2 rajoittaa hiili- ja niukka-seosteisten terästen pitoisuuden enintään 22 HRC:hen. Brinell-testausta ASTM E10:lle sovelletaan raskaammille osille, Rockwell B- tai C-testausta ASTM E18:lle ohuille ja väliseinille ja Vickers- tai mikropainumatestausta ASTM E384:lle hitsausalueille, lämpövaikutteisille vyöhykkeille ja ohuille päällystetyille osille. Esimerkiksi ASTM A179/A179M-lämmönvaihdinputket on rajoitettu 72 HRB:n enimmäiskokoon. Kovuus yksinään ei korvaa vetokoetta, koska sillä ei voida määrittää myötö- tai vetolujuusarvoja.
Tasoitus, heijastus ja hydrostaattinen arviointi
Valmiin putken taipuisuus tarkistetaan tasoituskokeella, jossa putken päästä leikattu rengas litistetään yhdensuuntaisten levyjen väliin määrätylle etäisyydelle ja tutkitaan halkeamien varalta; ASTM A1016/A1016M ja ASTM A450/A450M määrittelevät testin lämmönvaihdin- ja kattilaputkille. API 5L edellyttää tasoitustestejä saumattomille ja hitsatuille putkille määritellyn halkaisijan ---paksuussuhteissa sekä hydrostaattisen testin paineessa, jota pidetään tietyn ajan PSL2-putkelle. ASTM A1016/A1016M sallii tietyille putkikokoille vaurioittamattomat vaihtoehdot, kuten pyörrevirta-, ultraääni- tai vuovuototarkistuksen, hydrostaattisen testin sijasta, ja API 5L hyväksyy täydellisen -kehon ultraääni-, radiografisen tai sähkömagneettisen tarkastuksen hydrostaattisen testin sijasta vain, kun ostotilauksessa niin on ilmoitettu.
Testitiedoista arviointiraporttiin
Arviointi tapahtuu kiinteässä järjestyksessä. Tallenna ensin kuormitus-, laajennus- ja absorboitunut energiatiedot ja piirrä jännitys-venymäkäyrä tai absorboitunut energia lämpötilaa vastaan. Toiseksi, ota myötöraja, vetolujuus ja venymä käyrästä tai lue absorboitunut energia suoraan yhdessä kovuusarvojen kanssa kussakin testipaikassa. Kolmanneksi vertaa tuloksia sovellettavan standardin laatu-, lämpökäsittely- ja seinämäpaksuuksien vähimmäismääriin. Neljänneksi, varmista, että sironta kussakin testisarjassa on hyväksyttävä, että testilämpötila oli toleranssin sisällä ja että näytteen suunta ja sijainti olivat vaaditut. Lämpöjen ja tuotantoerien trendianalyysiä käytetään havaitsemaan poikkeama kylmä-veto- tai lämpökäsittelyprosessissa ennen kuin poikkeama ilmenee. Tilastollinen myötörajan ja iskuenergian prosessinhallinta on hyödyllisempää kuin yksittäiset-päästö- tai epäonnistumispäätökset, varsinkin kun sama tehdas toimittaa putkea useampaan kuin yhteen määritykseen.
Usein kysytyt kysymykset
Q:Mikä standardi säätelee saumattomien teräsputkien vetolujuustestausta?
V: ASTM A370 määrittelee menetelmät ja viittaukset ASTM E8/E8M huoneenlämpötilan jännitystestaukseen. ISO 6892-1 pätee, kun testaus on määritelty ISO- tai EN-käytännön mukaan, ja GB/T 228.1 koskee Kiinan kansallisten standardien vastaisia tilauksia.
Q:Mitä eroa on 0,2 prosentin offset-menetelmällä ja 0,5 prosentin laajennusmenetelmällä kuormitettuna?
V: 0,2 prosentin offset-menetelmä löytää jännityksen, jossa pysyvä venymä saavuttaa 0,2 prosentin; 0,5 prosentin venymä kuormitettuna -menetelmä lukee jännityksen kokonaisvenymillä 0,5 prosenttia mittarin pituudesta. API 5L sallii toisen menetelmän, ja näiden kahden menetelmän tulokset eroavat hieman saman materiaalin osalta.
Q:Kuinka monta iskukappaletta tarvitaan ja missä lämpötilassa?
V: Testisarja on kolme näytettä, jotka on testattu tuoteselosteessa tai ostotilauksessa ilmoitetussa lämpötilassa, esimerkiksi -45 astetta C ASTM A333 Grade 6:lle. Lisäsarjasta voidaan sopia alemmassa lämpötilassa, jos käyttölämpötila on normaalin testilämpötilan alapuolella.
Q:Voiko kovuustestaus korvata vetokokeen?
V: Ei. Kovuus on lämpökäsittelyn indikaattori, ja happamassa käytössä kovuusraja voi olla hyväksymiskriteeri, mutta se ei voi määrittää myötöraja-, vetolujuus- tai venymäarvoja.
Q:Mitä tasoitustesti todistaa?
V: Se arvioi putken rungon taipuisuuden ja hitsin tai saumattoman seinämän jäykkyyden puristamalla rengasta elastisen alueen ulkopuolelle ja tarkistamalla halkeamien tai laminoitujen muodonmuutoksen jälkeen.
Q:Miksi testaus tehdään useammassa kuin yhdessä paikassa putkessa?
V: Mekaaniset ominaisuudet vaihtelevat seinämän paksuuden, hitsin asennon ja kylmätyön määrän mukaan, joten eri paikoista ja suunnasta otetut näytteet antavat luotettavamman kuvan koko pituudesta kuin yksittäinen testi.