การทดสอบแบบทำลายล้างของท่อเหล็กคืออะไร? วิธีการและจุดตรวจสอบ

การทดสอบแบบทำลายล้างของท่อเหล็กคืออะไร?

การทดสอบแบบทำลายล้างคือกลุ่มการทดสอบทางกลและโลหะวิทยา โดยที่ตัวอย่างที่นำมาจากความยาวท่อจะถูกโหลด งอ กระแทก หรือแยกส่วนจนกว่าจะเปลี่ยนรูปหรือแตกหัก เนื่องจากตัวอย่างถูกทำลาย การทดสอบจึงอธิบายพฤติกรรมของวัสดุของความร้อนมากกว่าสภาวะของความยาวแต่ละส่วน ดังนั้นจึงดำเนินการกับตัวอย่างที่ตัดจากปลายท่อหรือจากความยาวแบบเสียรูป การทดสอบแบบทำลายเป็นส่วนเสริมของการทดสอบแบบไม่ทำลาย-: วิธีการถ่ายภาพรังสี อัลตราโซนิก อนุภาคแม่เหล็ก และกระแสไหลวนจะตรวจจับความไม่ต่อเนื่องโดยไม่สร้างความเสียหายให้กับท่อ ในขณะที่การทดสอบแบบทำลายจะวัดปริมาณความแข็งแรง ความเหนียว ความเหนียว และพฤติกรรมการกัดกร่อน

สำหรับท่อเส้น ปลอก ท่อ และท่อแรงดัน การทดสอบที่จำเป็นจะกำหนดโดยข้อกำหนดเฉพาะ และค่าการยอมรับจะระบุไว้ในเอกสารฉบับเดียวกัน แทนที่จะตกลงกันเป็นกรณีๆ ไป

การทดสอบแรงดึง

ชิ้นทดสอบแรงดึงจะถูกตัดเฉือนจากตัวท่อ ตะเข็บเชื่อม หรือโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-ตามต้องการ และดึงตามแนวแกนในเครื่องทดสอบอเนกประสงค์จนกว่าจะแตกหัก ตามขั้นตอนต่างๆ เช่น ASTM A370 หรือ ISO 6892-1 การทดสอบจะให้ค่ากำลังครากของค่าคราก ความต้านทานแรงดึง การยืดตัว และเมื่อใช้เครื่องวัดการยืด จะทำให้ได้กราฟความเค้น-ซึ่งใช้คำนวณอัตราส่วนครากต่อแรงดึง-

รูปทรงของชิ้นงานมีความสำคัญ ชิ้นงานทดสอบแบบเต็ม-ที่ตัดจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและชิ้นงานแถบที่นำมาจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สามารถให้ค่าการยืดตัวที่แตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นประเภทของชิ้นงานทดสอบที่เกี่ยวข้องจึงระบุไว้ในข้อกำหนดและควรบันทึกไว้ในใบรับรองการทดสอบ

การทดสอบแรงกระแทกและความเหนียว

การทดสอบรอยบากแบบชาร์ปี V-จะวัดพลังงานที่ดูดซับเมื่อชิ้นงานที่มีรอยบากแตกหักด้วยลูกตุ้มที่แกว่งที่อุณหภูมิควบคุม ตามมาตรฐาน ASTM E23 หรือ ISO 148 สำหรับท่อเส้น PSL 2 จำเป็นต้องมีการทดสอบบนโลหะฐาน โลหะเชื่อม และโซนที่ได้รับความร้อน-แยกกัน ที่อุณหภูมิการทดสอบที่ระบุ เนื่องจากทั้งสามโซนสามารถทำงานได้แตกต่างกันมาก พลังงานดูดกลืนเฉลี่ยขั้นต่ำสำหรับชุดตัวอย่างสามชิ้น โดยมีค่าขั้นต่ำแยกต่างหากสำหรับตัวอย่างเดี่ยวใดๆ ถือเป็นเกณฑ์การยอมรับตามปกติ

การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักตกเป็นข้อกำหนดเสริมสำหรับท่อส่งที่ต้องแสดงให้เห็นความต้านทานต่อการแพร่กระจายของการแตกหักแบบเหนียว ชิ้นงานที่มีรอยบากกดจะแตกหักโดยน้ำหนักที่ตกลงมา และพื้นที่เฉือนที่เกิดขึ้นจะวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวแตกหัก โดยมีพื้นที่เฉือนขั้นต่ำ และขีดจำกัดการขยายตัวด้านข้างสูงสุดสำหรับข้อกำหนดเฉพาะบางประการ

การทดสอบอุทกสถิตและการระเบิด

การทดสอบอุทกสถิตใช้แรงดันน้ำภายในกับความยาวทั้งหมดหรือส่วนใดส่วนหนึ่ง โดยถือไว้เป็นเวลาที่กำหนดในขณะที่พื้นผิวได้รับการตรวจสอบหารอยรั่ว และในบางกรณี จะมีการวัดการเคลื่อนที่ของท่อ สำหรับท่อเชื่อม จะตรวจสอบความสมบูรณ์ของแรงดันของตัวท่อและตะเข็บเชื่อม การทดสอบการระเบิดจะดำเนินการเพิ่มเติม โดยเพิ่มแรงดันจนกระทั่งท่อเสียหาย และใช้เพื่อระบุคุณสมบัติของเส้นทางการผลิตหรือขั้นตอนการเชื่อม แทนที่จะใช้สำหรับการปล่อยการผลิตตามปกติ โดยปกติความดันจะถูกบันทึกเทียบกับความเค้นของห่วงที่คำนวณไว้ ดังนั้นผลการทดสอบจึงสามารถเปรียบเทียบได้ระหว่างความหนาของผนังที่แตกต่างกัน

การทดสอบการโค้งงอ การแบน และความแข็ง

การทดสอบการดัดงอแบบมีไกด์จะประเมินความเหนียวของแนวเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-โดยการดัดชิ้นงานทดสอบที่เตรียมไว้ผ่านมุมที่กำหนด

การทดสอบการทำให้เรียบจะบีบอัดส่วนท่อระหว่างแผ่นขนานไปยังระยะห่างที่กำหนด และแสดงให้เห็นว่ารอยเชื่อมหรือตัวถังเกิดรอยแตกร้าวหรือไม่

การทดสอบความแข็งโดยวิธี Brinell, Rockwell หรือ Vickers จะตรวจสอบรอยเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-เทียบกับขีดจำกัดที่ใช้กับสารเปรี้ยวและเกรดโลหะผสมบางเกรด

การแบ่งส่วนด้วยการตรวจสอบระดับมหภาคเผยให้เห็นปัญหาการขาดการเจาะ การหลอมรวมที่ไม่สมบูรณ์ หรือรูปทรงการเชื่อมที่รอดพ้นจากการถ่ายภาพรังสี

ความแข็งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุปลอก ท่อ และท่อส่งที่ใช้สำหรับการให้บริการไฮโดรเจนซัลไฟด์แบบเปียก ซึ่งบริเวณที่แข็งในการเชื่อมสามารถทำให้เกิดรอยแตกร้าวของซัลไฟด์ได้ แม้ว่าผลแรงดึงจะยอมรับได้ก็ตาม

การประเมินการกัดกร่อนและโลหะวิทยา

ในกรณีที่ท่อมีไว้สำหรับหน้าที่กัดกร่อน การทดสอบการกัดกร่อนแบบเร่งจะดำเนินการในสื่อที่จำลองสภาพแวดล้อมการบริการ และบันทึกอัตราการกัดกร่อน สัณฐานวิทยา และพฤติกรรมการเจาะทะลุ การตรวจสอบโลหะวิทยาของส่วนที่ขัดเงาและแกะสลักจะช่วยยืนยันขนาดของเกรน โครงสร้างจุลภาค และการมีอยู่ของแถบ การแยกคาร์บอน หรือบริเวณที่ไม่มีการอบชุบ ซึ่งการทดสอบทางกลเพียงอย่างเดียวไม่สามารถเปิดเผยได้ การตรวจสอบเหล่านี้จะอธิบายว่าทำไมผลลัพธ์จึงอยู่นอกขีดจำกัดการยอมรับ และโดยปกติแล้วจำเป็นต้องใช้เมื่อมีการตรวจสอบความร้อนแทนที่จะปล่อยออกเป็นประจำ

การฝึกปฏิบัติในการสุ่มตัวอย่างและการยอมรับ

การยอมรับขึ้นอยู่กับตัวอย่างที่ถ่ายที่ความถี่ที่กำหนด โดยปกติจะเป็นหนึ่งชุดต่อความร้อนและต่อการดำเนินการผลิตสำหรับการทดสอบที่ระบุสำหรับเกรด โดยมีการบันทึกตำแหน่งและการวางแนวของท่อ หากชิ้นงานทดสอบล้มเหลว ข้อกำหนดเฉพาะส่วนใหญ่อนุญาตให้ทำการทดสอบซ้ำกับชุดที่ซ้ำกันซึ่งนำมาจากความยาวเท่ากันหรือจากความยาวที่อยู่ติดกัน และความล้มเหลวซ้ำแล้วซ้ำเล่าส่งผลให้ถูกปฏิเสธรุ่นนั้น เนื่องจากการทดสอบแบบทำลายล้างจะใช้วัสดุที่ไม่ได้จัดส่ง โดยปกติแล้วส่วนปลายของการตัดจะถูกทิ้งไว้นานกว่าในใบสั่งผลิตที่ต้องมีการทดสอบ ใบรับรองการทดสอบควรระบุหมายเลขความร้อน เอกลักษณ์ของท่อ การวางแนวของชิ้นงานทดสอบ และอุณหภูมิการทดสอบ เพื่อให้สามารถติดตามผลลัพธ์ตามความยาวที่ส่งมอบ

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: การทดสอบแบบทำลายและไม่ทำลาย-แตกต่างกันอย่างไร
การทดสอบแบบไม่ทำลาย-จะตรวจสอบไปป์โดยไม่ดัดแปลงและค้นหาความไม่ต่อเนื่อง การทดสอบแบบทำลายล้างจะโหลดชิ้นงานที่ตัดจนกระทั่งชิ้นงานล้มเหลว ดังนั้น จึงวัดค่าความแข็งแรง ความเหนียว ความเหนียว และพฤติกรรมการกัดกร่อน

ถาม: ปกติแล้วการทดสอบใดที่จำเป็นสำหรับท่อเส้น PSL 2
การทดสอบแรงดึงและการทดสอบแรงกระแทกแบบ Charpy V- บนโลหะฐาน การเชื่อม และความร้อน-บริเวณที่ได้รับผลกระทบที่อุณหภูมิการทดสอบที่ระบุ ร่วมกับการทดสอบอุทกสถิตกับทุกความยาว

ถาม: เหตุใดจึงต้องทดสอบความแข็งบนรอยเชื่อมท่อ
โซนแข็งในแนวเชื่อมหรือโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-สามารถแตกร้าวได้ในบริการไฮโดรเจนซัลไฟด์แบบเปียก ดังนั้นจึงมีการใช้ขีดจำกัดความแข็งเพื่อป้องกันท่อบริการ-เปรี้ยวและท่อบ่อ

ถาม: การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักหยดแสดงให้เห็นอะไร?
โดยจะวัดพื้นที่รับแรงเฉือนของชิ้นงานที่แตกหักและระบุความต้านทานของท่อต่อการแพร่กระจายของการแตกหักแบบเหนียว ซึ่งมีความสำคัญสำหรับสายส่งแรงดันสูง-

ถาม: สามารถเปลี่ยนชิ้นงานทดสอบที่ล้มเหลวได้หรือไม่
ข้อมูลจำเพาะส่วนใหญ่อนุญาตให้มีการทดสอบชุดที่ซ้ำกันจากความยาวเดียวกันหรือติดกัน หากการทดสอบซ้ำล้มเหลว ล็อตนั้นจะถูกปฏิเสธ

ถาม: เหตุใดจึงต้องระบุอุณหภูมิการทดสอบไว้ในใบรับรอง
พลังงานกระแทกจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิลดลง ดังนั้นผลลัพธ์จึงไม่มีความหมาย เว้นแต่จะทราบอุณหภูมิทดสอบและเปรียบเทียบกับอุณหภูมิโลหะที่ออกแบบขั้นต่ำ