A καρούλι σωλήναείναι ένα προκατασκευασμένο τμήμα σωληνώσεων, πλήρες με φλάντζες, εξαρτήματα, βαλβίδες ή άκρα συγκόλλησης, κομμένο και συγκολλημένο σε κατάστημα στις διαστάσεις ενός ισομετρικού σχεδίου και παραδίδεται στο εργοτάξιο έτοιμο να μπει βιδωθεί στη θέση του.
Ο λόγος που οι αγοραστές πληρώνουν για την κατασκευή καρουλιού αντί για την κοπή σωλήνων στο χωράφι είναι απλός: η κατασκευή καταστήματος μεταφέρει την εξειδικευμένη εργασία, τη συγκόλληση, την επιθεώρηση και τις υδροστατικές δοκιμές εκτός του χρονοδιαγράμματος κατασκευής και σε ελεγχόμενο περιβάλλον, και συμπιέζει εβδομάδες εργασίας πεδίου σε έναν ενιαίο ανελκυστήρα.
Αλλά ολόκληρη η αξία ενός καρουλιού καταστρέφεται εάν οι διαστάσεις είναι λάθος. Ένα καρούλι μήκους 4 mm δεν χωράει ανάμεσα σε δύο φλάντζες. μια φλάντζα που περιστρέφεται μια οπή μπουλονιού εκτός θέσης χρειάζεται ώρες για να διορθωθεί σε μια ζωντανή γραμμή.
Αυτή η σελίδα καλύπτει το σύστημα ανοχής που διέπει την κατασκευή καρουλιού σωλήνων, την πρακτική συγκόλλησης πίσω από αυτό και τα δεδομένα που πρέπει να βάλει ένας αγοραστής στο RFQ, ώστε τα καρούλια να φτάσουν στην τοποθεσία του έργου και να πέσουν στη θέση τους.
Γιατί η κατασκευή καταστημάτων ξεπερνά την κατασκευή του πεδίου σε κόστος και ποιότητα
Η οικονομική περίπτωση για τα καρούλια σωλήνων γίνεται σε τρεις αριθμούς: παραγωγικότητα συγκόλλησης, πρόσβαση επιθεώρησης και συμπίεση χρονοδιαγράμματος. Ένας συγκολλητής σε ένα κατάστημα με ρυθμιστή θέσης και πηγή ισχύος που έχει αξιολογηθεί για την εργασία ολοκληρώνει μια συγκόλληση στο μισό περίπου χρόνο της ίδιας συγκόλλησης σε ύψος σε ένα ικρίωμα. Κάθε συγκόλληση σε ένα κατάστημα μπορεί να ακτινογραφηθεί, να ελεγχθεί υδροστατικά και να επισκευαστεί υπό ελεγχόμενες συνθήκες πριν αποσταλεί.
Και επειδή τα καρούλια κατασκευάζονται παράλληλα ενώ οι εργασίες πολιτικού προχωρούν επί τόπου, η κρίσιμη διαδρομή του έργου συντομεύεται κατά τη διάρκεια του κύκλου κατασκευής. Ο αγοραστής πληρώνει ένα ασφάλιστρο για το ίδιο το καρούλι και το έργο επιστρέφει πολλές φορές σε μειωμένη εργασία στο εργοτάξιο, μειωμένο ωράριο λειτουργίας σκαλωσιάς και γερανού και λιγότερες καιρικές καθυστερήσεις.
Η ποιότητα είναι ο δεύτερος λόγος. Σε ένα κατάστημα, ο συγκολλητής εργάζεται σε ρυθμιστή θέσης, ελέγχεται η εφαρμογή της άρθρωσης- επάνω με τον σωλήνα ευθυγραμμισμένο σε ένα εξάρτημα, η συγκόλληση γίνεται στην πιο ευνοϊκή θέση και η τελική συγκόλληση επιθεωρείται με τον σωλήνα στον πάγκο και όχι επάνω σε μια στήλη. Το ποσοστό απόρριψης στις συγκολλήσεις καταστήματος είναι σταθερά χαμηλότερο από ό,τι στις συγκολλήσεις πεδίου, και μια συγκόλληση που απορρίπτεται επισκευάζεται όσο το καρούλι είναι ακόμα στο κατάστημα, όχι αφού έχει στηθεί.
Το σύστημα ανοχής διαστάσεων: οι αριθμοί που αποφασίζουν -ταιριάζουν
Ο έλεγχος διαστάσεων σε ένα καρούλι ξεκινά με το ισομετρικό σχέδιο. Κάθε καρούλι έχει έναν αριθμό καρουλιού και κάθε διάσταση στο σχέδιο φέρει μια ζώνη ανοχής. Οι παρακάτω τιμές είναι οι βιομηχανικές-τυπικές ζώνες που εφαρμόζονται στην κατασκευή καρουλιού, σύμφωνα με το PFI ES-3 και τις κοινές προδιαγραφές έργου:
| Διάσταση | Τυπική ανοχή | Αυτό που διέπει |
| Μήκος προσώπου-με-(φλάντζα σε φλάντζα) | ±3 mm (±1/8 ίντσες) | Ο συνολικός φάκελος του καρουλιού. η πιο φορτωμένη διάσταση στο σχέδιο |
| Κέντρο-στο-κέντρο και από κέντρο-προς-μήκη | ±3 mm | Εκτελέστε μήκη μεταξύ των κέντρων διακλάδωσης και των ακραίων φλαντζών |
| Θέση των συνδέσεων υποκαταστημάτων | ±3 mm | Θέσεις απογείωσης-κλαδιών κατά τη διάρκεια της διαδρομής |
| Περιστροφή οπής-μπουλονιού φλάντζας | ±1,5 mm στον κύκλο του μπουλονιού | Εάν τα μπουλόνια της φλάντζας ευθυγραμμίζονται με τη φλάντζα ζευγαρώματος επί τόπου |
| Τετράγωνο φλάντζας (κλίση) | 1 mm ανά 200 mm διαμέτρου φλάντζας | Κάθετη όψη φλάντζας στον άξονα του σωλήνα |
| Κακή ευθυγράμμιση σε περιφερειακές συγκολλήσεις, NPS 24 και μικρότερες | 1,6 mm μέγιστο εσωτερικό/εξωτερικό | Ευθυγράμμιση ρίζας συγκόλλησης μεταξύ άκρων σωλήνα, εξαρτήματος ή φλάντζας |
| Κακή ευθυγράμμιση σε περιφερειακές συγκολλήσεις, NPS 26 και μεγαλύτερες | Μέγιστο 3,2 χλστ | Βαριές αρθρώσεις-τοίχου με μεγάλη-οπή |
Δύο από αυτές τις σειρές προκαλούν τα περισσότερα προβλήματα του ιστότοπου. Η ανοχή περιστροφής του μπουλονιού φλάντζας-είναι αυτό που ξεχνούν να δηλώσουν οι αγοραστές: μια φλάντζα συγκολλημένη 5 mm από τη θέση του ρολογιού σημαίνει ότι τα μπουλόνια δεν μπορούν να περάσουν από τη φλάντζα ζευγαρώματος και η διόρθωση επί τόπου είναι μια εκ νέου-τρύπα ή μια ανταλλακτική φλάντζα.
Η σειρά του τετραγώνου της φλάντζας έχει σημασία όπου το καρούλι βιδώνεται σε μια αντλία, μια βαλβίδα ή ένα ακροφύσιο δοχείου, επειδή μια κεκλιμένη όψη φλάντζας εισάγει τάση κάμψης στο ακροφύσιο του εξοπλισμού όταν η άρθρωση τραβιέται προς τα πάνω. Η δήλωση και των δύο αριθμών στο RFQ, αντί να αφήσετε τον κατασκευαστή να εφαρμόσει τις δικές του προεπιλογές, είναι η φθηνότερη ασφάλιση σε ολόκληρη την αγορά καρουλιού.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι ανοχές δεν είναι σωρευτικές. Ένα καρούλι που είναι +2 mm στην πρώτη συγκόλληση και +2 mm στη δεύτερη εξακολουθεί να βρίσκεται εντός του φακέλου ±3 mm μόνο εάν ο κατασκευαστής ελέγχει κάθε διάσταση από το σημείο αναφοράς του σχεδίου, όχι συνδέοντας ανοχές αλυσίδας κατά μήκος του καρουλιού. Τα σχέδια και η διαδικασία επιθεώρησης πρέπει να αναφέρουν το σημείο αναφοράς από το οποίο μετρώνται όλες οι διαστάσεις.
Συγκόλληση, συρρίκνωση και αντιστάθμιση μήκους κοπής-
Η κατασκευή καρουλιού είναι εργασία συγκόλλησης και η συγκόλληση συρρικνώνει το μέταλλο. Μια συγκόλληση με πισινό-μονό πέρασμα σε ανοξείδωτο σωλήνα λεπτού-τοιχώματος μπορεί να κλείσει την άρθρωση κατά 1-2 mm. μια συγκόλληση πολλαπλών διελεύσεων σε ανθρακούχο χάλυβα βαρέων τοιχωμάτων μπορεί να συρρικνωθεί κατά 3-4 mm κατά μήκος του άξονα. Ένας κατασκευαστής που κόβει κάθε σωλήνα στη διάσταση σχεδίασης και στη συνέχεια συγκολλά θα παράγει ένα καρούλι που είναι κοντό από το άθροισμα των συρρικνώσεων συγκόλλησης.
Τα έμπειρα καταστήματα αντισταθμίζουν προσθέτοντας το μετρούμενο όριο συρρίκνωσης σε κάθε μήκος κοπής και διαμορφώνοντας τη διάσταση προσαρμογής-επάνω, όχι τη διάσταση κοπής, την ελεγχόμενη διάσταση. Η διάσταση σχεδίασης ισχύει για το έτοιμο καρούλι μεταξύ των επιφανειών της φλάντζας και το κατάστημα το ελέγχει με έλεγχο διαστάσεων στο στάδιο προσαρμογής-επάνω και ξανά μετά τη συγκόλληση.
Οι διαδικασίες συγκόλλησης σε καρούλια ακολουθούν το υλικό και τον κώδικα. Τα καρούλια από ανθρακούχο χάλυβα συγκολλούνται με ρίζα GTAW και πλήρωση SMAW στο πεδίο-εύρος ποιότητας ή FCAW όπου το επιτρέπει το έργο. Τα καρούλια από ανοξείδωτο και κράμα νικελίου- είναι GTAW παντού, με αντίστοιχο υλικό πλήρωσης και ελεγχόμενη θερμοκρασία ενδιάμεσης διέλευσης και δεν απαιτείται προθέρμανση για ωστενιτικούς βαθμούς.
Όλες οι συγκολλήσεις γίνονται από συγκολλητές που έχουν προσόντα στο ASME Section IX, και οι προδιαγραφές διαδικασίας συγκόλλησης (WPS) καλύπτονται από την ίδια διαδρομή. Για κρίσιμες υπηρεσίες οι συγκολλήσεις ακτινογραφούνται 100%. για τυπικές υπηρεσίες διεργασίας, το έργο τυπικά καθορίζει ένα ποσοστό RT με PT στα περάσματα ρίζας και κεφαλαίου.
Μετά τη συγκόλληση, κάθε καρούλι ελέγχεται οπτικά, ελέγχεται διαστάσεων και στη συνέχεια ελέγχεται η πίεση-. Η υδροστατική πίεση δοκιμής είναι συνήθως 1,5 φορές η πίεση σχεδιασμού για την κατηγορία σωληνώσεων, που εφαρμόζεται σύμφωνα με την προδιαγραφή του έργου, και το καρούλι διατηρείται σε δοκιμαστική πίεση αρκετό καιρό για να επαληθεύονται οι αρμοί.
Όπου δεν είναι δυνατή η υδραυλική δοκιμή, χρησιμοποιείται πνευματική δοκιμή σε μειωμένη πίεση με τις απαιτούμενες προφυλάξεις ασφαλείας. Το δοκιμασμένο καρούλι στη συνέχεια καθαρίζεται, τα άκρα προστατεύονται και οι όψεις της φλάντζας καλύπτονται πριν από την αποστολή.
Προετοιμασία άκρου και συναρμολόγηση φλάντζας
Τα άκρα ενός καρουλιού είναι είτε φλάντζα, λοξότμητα για συγκόλληση πεδίου ή απλά και κάθε τύπος άκρου έχει τα δικά του σημεία ελέγχου. Τα άκρα με φλάντζα απαιτούν τη φλάντζα να είναι τετράγωνη ως προς τον άξονα του σωλήνα εντός του κανόνα 1 mm ανά 200 mm, οι οπές των μπουλονιών να περιστρέφονται στη θέση ρολογιού στο σχέδιο και η όψη της φλάντζας να προστατεύεται από πιτσίλισμα συγκόλλησης και μηχανικές βλάβες.
Τα λοξότμητα άκρα απαιτούν τη γωνία λοξότμησης, την όψη της ρίζας και τη συμπεριλαμβανόμενη γωνία για να ταιριάζει με το σχέδιο της άρθρωσης πεδίου και η λοξότμητη επιθεώρηση κανονικά ελέγχεται με μετρητή προφίλ προτού αποσταλεί το καρούλι. Το εσωτερικό του σωλήνα στα άκρα της συγκόλλησης θα πρέπει να είναι απαλλαγμένο από άλατα και υγρασία, επειδή ο συγκολλητής πεδίου δεν θα-προετοιμάσει εκ νέου το άκρο. θα ταιριάζουν ακριβώς με αυτό που παρέδωσε το κατάστημα.
Σε καρούλια με φλάντζα, η συγκόλληση με φλάντζα{-είναι μια συγκόλληση πλήρους-διείσδυσης για τις περισσότερες κατηγορίες πίεσης, που γίνεται με τη φλάντζα κολλημένη και ελεγμένη για τετράγωνο πριν από το πέρασμα της ρίζας. Το εξάρτημα του κατασκευαστή συγκρατεί τη φλάντζα σε ένα πραγματικό επίπεδο ενώ γίνεται η συγκόλληση και η τελική ένωση ελέγχεται ξανά μετά την ψύξη. Αυτό είναι το βήμα όπου επιβάλλονται πραγματικά οι σειρές ανοχής στον παραπάνω πίνακα και είναι το βήμα για το οποίο πρέπει να ρωτήσει ένας αγοραστής όταν πληροί τις προϋποθέσεις για έναν νέο κατασκευαστή.
Επιθεώρηση και τεκμηρίωση
Μια αποστολή καρουλιού συνοδεύεται από το ίδιο πακέτο τεκμηρίωσης με κάθε κατασκευασμένη σωλήνωση: τα πιστοποιητικά συγκόλλησης και τα αρχεία WPS/PQR, τα πιστοποιητικά μύλου υλικού για σωλήνες, εξαρτήματα και φλάντζες, την έκθεση επιθεώρησης διαστάσεων, το πιστοποιητικό υδροστατικής δοκιμής και τα αρχεία επιθεώρησης συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένης της ταινίας RT ή ψηφιακών εκθέσεων όπου απαιτείται.
Για εντολές εξαγωγής, τα πιστοποιητικά εκδίδονται ανά EN 10204 3.1 ή 3.2 και ο έλεγχος από τρίτους-από SGS, BV ή TUV γίνεται κατόπιν αιτήματος. Η αναφορά διαστάσεων είναι το έγγραφο που αποδεικνύει ότι τα καρούλια θα ταιριάζουν και θα πρέπει να αναφέρει κάθε διάσταση στο σχέδιο με την-κατασκευασμένη μετρούμενη τιμή, όχι απλώς μια δήλωση ότι το καρούλι είναι "εντός ανοχής".
Η θετική αναγνώριση υλικού (PMI) συνιστάται κατά την παραλαβή για καρούλια από κράμα, επειδή η διαφορά μεταξύ 316L και 316, ή μεταξύ 2205 και 2507, δεν είναι ορατή. Όπου τα καρούλια είναι κατασκευασμένα από διπλό-πιστοποιημένο υλικό, τα πιστοποιητικά θα πρέπει να αναφέρουν τη διπλή ονομασία, ώστε το QC του ιστότοπου να μπορεί να ταιριάξει το υλικό με το σχέδιο.
Τι να βάλετε στο RFQ: τα δέκα σημεία δεδομένων που αποτρέπουν κάθε διαφωνία
Ένα πλήρες καρούλι RFQ είναι κοντό και πυκνό. Τα ακόλουθα δέκα στοιχεία, που αναφέρονται ρητά, αφαιρούν σχεδόν όλη την ασάφεια που προκαλεί προβλήματα στον ιστότοπο και εμπορικές διαφορές:
- Ισομετρικά καρούλια ή σχέδια GA, με καθορισμένους αριθμούς, διαστάσεις και το σημείο αναφοράς
- Προδιαγραφές υλικού ανά γραμμή: πρότυπο και βαθμός σωλήνα (π.χ. ASTM A312 TP316L), πρότυπο τοποθέτησης (B16.9), πρότυπο φλάντζας (κατηγορία B16.5 και πρόσοψη)
- Κωδικός σχεδιασμού και κατηγορία σωληνώσεων (π.χ. ASME B31.3, κλάση 150# RF)
- Ανοχές διαστάσεων: κατάσταση ±3 mm γραμμική, περιστροφή μπουλονιού-οπής και τετράγωνο φλάντζας ή όνομα PFI ES-3
- Απαιτήσεις συγκόλλησης: WPS/PQR, προσόντα συγκολλητή και ποσοστό RT
- Απαιτήσεις δοκιμής: υδροστατική πίεση δοκιμής και χρόνος συγκράτησης, ή πνευματικός
- Τελικό φινίρισμα: τύπος λοξότμησης, πρόσοψη φλάντζας, προστασία σπειρώματος
- Σήμανση και αναγνώριση: στένσιλ αριθμού καρουλιού, χρώμα βαφής ανά γραμμή, σφραγίδα υλικού
- Τεκμηρίωση: EL 10204 3.1 πιστοποιητικά, αναφορά διαστάσεων, πιστοποιητικά δοκιμής
- Συσκευασία και αποστολή: κιβώτιο, τελικές τάπες, καλύμματα φλάντζας και χρονοδιάγραμμα παράδοσης που συνδέεται με τη σειρά του έργου
Οι περισσότερες διαφωνίες με καρούλια εντοπίζονται στο ότι ένα από αυτά τα δέκα στοιχεία έμεινε εκτός του RFQ και συμπληρώθηκε από προεπιλογή. Ο αγοραστής που γράφει ρητά τις σειρές ανοχής και ο κατασκευαστής που επιστρέφει μια αναφορά διαστάσεων έναντι του σχεδίου, έχουν ήδη εξαλείψει τις δύο πιο συνηθισμένες αιτίες επανεπεξεργασίας πεδίου.
FAQ
Ε: Ποια είναι η τυπική ανοχή μήκους για ένα κατασκευασμένο καρούλι σωλήνων;
Α: Το βιομηχανικό πρότυπο είναι ±3 mm (±1/8 ίντσες) σε όψη--πρόσωπο με πρόσωπο και από κέντρο-προς-διαστάσεις για καρούλια έως περίπου NPS 10, με ορισμένες προδιαγραφές να επιτρέπουν ±5 mm σε καρούλια μεγάλης-διάτρησης αντί για πηνία RF πάνω από το NPS 10. Αναφέρετε την προεπιλεγμένη τιμή του υφάσματος στο ύφασμα.
Ε: Γιατί έχει σημασία η ανοχή περιστροφής του μπουλονιού φλάντζας-;
Α: Μια φλάντζα συγκολλημένη από τη θέση του ρολογιού της δεν δέχεται τα μπουλόνια της φλάντζας ζευγαρώματος και η επιτόπια διόρθωση κοστίζει πολύ περισσότερο από την επανεπεξεργασία στο κατάστημα. Η τυπική ανοχή είναι ±1,5 mm στον κύκλο του μπουλονιού και θα πρέπει να αναγράφεται στο σχέδιο.
Ε: Η συγκόλληση αλλάζει το μήκος ενός καρουλιού;
Α: Ναι. Κάθε συγκόλληση συρρικνώνει τον σύνδεσμο κατά περίπου 1-4 mm ανάλογα με το πάχος του τοιχώματος και τον αριθμό διέλευσης. Οι έμπειροι κατασκευαστές προσθέτουν ένα περιθώριο συρρίκνωσης στα μήκη κοπής και ελέγχουν τη διάσταση προσαρμογής, ώστε το έτοιμο καρούλι να ανταποκρίνεται στη διάσταση σχεδίασης.
Ε: Ποιες δοκιμές πραγματοποιούνται σε κατασκευασμένα καρούλια πριν από την αποστολή;
Α: Οπτική επιθεώρηση όλων των συγκολλήσεων, επιθεώρηση διαστάσεων σε σχέση με το σχέδιο, υδροστατική δοκιμή στην καθορισμένη πίεση δοκιμής και το ποσοστό ακτινογραφίας ή άλλου NDT του έργου. Το πιστοποιητικό δοκιμής και η αναφορά διαστάσεων αποστέλλονται με τα καρούλια.
Ε: Μπορούν να κατασκευαστούν καρούλια από κράματα διπλής όψης και νικελίου;
Α: Ναι. Τα καρούλια κατασκευάζονται από ανοξείδωτα, διπλά κράματα και κράματα νικελίου, συμπεριλαμβανομένων των ποιοτήτων 2205, 2507, Inconel, Monel και Hastelloy. Το WPS, το μέταλλο πλήρωσης και ο έλεγχος διέλευσης πρέπει να ταιριάζουν με το υλικό και το κατάστημα πρέπει να είναι κατάλληλο για την οικογένεια κραμάτων.
Ε: Ποια τεκμηρίωση θα πρέπει να παραδοθεί με μια αποστολή με καρούλι;
Α: Η έκθεση επιθεώρησης διαστάσεων, το πιστοποιητικό υδροστατικής δοκιμής, τα αρχεία συγκόλλησης και οι αναφορές WPS/PQR, τα πιστοποιητικά υλικού για σωλήνες, εξαρτήματα και φλάντζες και οι αναφορές NDT. Για εντολές εξαγωγής τα πιστοποιητικά εκδίδονται ανά EN 10204 3.1 ή 3.2.
