Motivo de los defectos en la ranura de soldadura de válvulas y tuberías
Jul 29, 2023
Después de conectar la válvula de globo de acero inoxidable de baja temperatura a la tubería mediante soldadura a tope, se analizan las causas de los defectos en la zona afectada por el calor y el área del metal base cerca del lado de la válvula de la costura de soldadura, y la influencia de la fundición. Se discute el estándar de detección de fallas radiográficas en la evaluación de defectos.
1. Información general
Durante la instalación e inspección de supervisión de la tubería de un proyecto de estación receptora de gas natural licuado (GNL) en un lugar determinado, se encontró que después de un lote de baja temperaturaválvulas de globo de acero inoxidableimportados del extranjero se conectaban a la tubería mediante soldadura a tope, la costura de soldadura estaba cerca de la zona afectada por el calor y el área del metal base en el lado de la válvula. Después de la inspección radiográfica, hay muchos defectos de barras y circulares. Las razones de los defectos se analizaron en este artículo.
2. Plantear la pregunta
La tubería de acero inoxidable de baja temperatura utilizada en el proyecto de la estación receptora de GNL está hecha de SS304L. El medio de transmisión es GNL y la presión de diseño es de 1,85 MPa. Los principales estándares de diseño y fabricación de válvulas estipulados en el proyecto son ASME B16.25, ASME B16.34 y BS 1873. De acuerdo con la revisión de datos e inspección en sitio, las válvulas importadas del exterior son válvulas de globo de acero inoxidable para baja temperatura con un tamaño de 6 pulgadas y 8 pulgadas, clase 150Lb, que están hechos de CF8; y la cantidad total es de 73 juegos. Después de confirmar que los materiales de la válvula y la tubería son productos calificados, la válvula y la tubería se sueldan a tope y las uniones soldadas se prueban al 100 % con rayos X (RT). Según la norma JB/T 4730.2 a 2005, el nivel de evaluación es II. Como resultado, hay muchos defectos redondos y en forma de tira en la zona afectada por el calor y el área del metal base en el lado de la válvula en aproximadamente el 30 % del área de evaluación efectiva de la película, mientras que los defectos en el lado de la tubería y la costura de soldadura el área de fusión cumple con el rango estándar (Figura 1).
Figura 1 Resultados de la inspección del cordón de soldadura
3. Análisis
De acuerdo con el análisis del informe de inspección radiográfica proporcionado por el proveedor de la válvula, las piezas de la válvula se evalúan de acuerdo con ASME B16.34 (consulte ASTM E-446), y las piezas fundidas (cuerpos de válvula o bonetes de válvula) de este lote de válvulas están calificados. Después de excluir la causa de los defectos causados por la soldadura, se analizan las normas de ensayos no destructivos adoptadas para piezas de fundición de válvulas. En la actualidad, existen muchos tipos de estándares RT para piezas fundidas de acero para válvulas (Tabla 1). Sin embargo, ASMEB16.34-2004 (consulte ASTM E-446) adopta el método de comparación de imágenes. Hay varias imágenes para varios defectos en el estándar, y los usuarios pueden clasificar los defectos comparando películas RT con películas estándar. Para ranuras de soldadura, no existe una regulación de grado y también se adoptan estándares de clasificación de fundición. Si la ranura de soldadura de la válvula se verifica y acepta de acuerdo con la Tabla 1, los grados de varios defectos son de 2 a 4. De acuerdo con la experiencia de construcción en el campo, si el bisel de las válvulas de acero fundido soldado se somete a inspección RT de acuerdo con ASMEB16. 34 a 2004, el nivel de control es Grado 1 a 2 para cumplir con los requisitos de soldadura de tuberías.
Tabla 1 Diferentes defectos
1. Información general
Durante la instalación e inspección de supervisión de la tubería de un proyecto de estación receptora de gas natural licuado (GNL) en un lugar determinado, se encontró que después de un lote de baja temperaturaválvulas de globo de acero inoxidableimportados del extranjero se conectaban a la tubería mediante soldadura a tope, la costura de soldadura estaba cerca de la zona afectada por el calor y el área del metal base en el lado de la válvula. Después de la inspección radiográfica, hay muchos defectos de barras y circulares. Las razones de los defectos se analizaron en este artículo.
2. Plantear la pregunta
La tubería de acero inoxidable de baja temperatura utilizada en el proyecto de la estación receptora de GNL está hecha de SS304L. El medio de transmisión es GNL y la presión de diseño es de 1,85 MPa. Los principales estándares de diseño y fabricación de válvulas estipulados en el proyecto son ASME B16.25, ASME B16.34 y BS 1873. De acuerdo con la revisión de datos e inspección en sitio, las válvulas importadas del exterior son válvulas de globo de acero inoxidable para baja temperatura con un tamaño de 6 pulgadas y 8 pulgadas, clase 150Lb, que están hechos de CF8; y la cantidad total es de 73 juegos. Después de confirmar que los materiales de la válvula y la tubería son productos calificados, la válvula y la tubería se sueldan a tope y las uniones soldadas se prueban al 100 % con rayos X (RT). Según la norma JB/T 4730.2 a 2005, el nivel de evaluación es II. Como resultado, hay muchos defectos redondos y en forma de tira en la zona afectada por el calor y el área del metal base en el lado de la válvula en aproximadamente el 30 % del área de evaluación efectiva de la película, mientras que los defectos en el lado de la tubería y la costura de soldadura el área de fusión cumple con el rango estándar (Figura 1).
Figura 1 Resultados de la inspección del cordón de soldadura
3. Análisis
De acuerdo con el análisis del informe de inspección radiográfica proporcionado por el proveedor de la válvula, las piezas de la válvula se evalúan de acuerdo con ASME B16.34 (consulte ASTM E-446), y las piezas fundidas (cuerpos de válvula o bonetes de válvula) de este lote de válvulas están calificados. Después de excluir la causa de los defectos causados por la soldadura, se analizan las normas de ensayos no destructivos adoptadas para piezas de fundición de válvulas. En la actualidad, existen muchos tipos de estándares RT para piezas fundidas de acero para válvulas (Tabla 1). Sin embargo, ASMEB16.34-2004 (consulte ASTM E-446) adopta el método de comparación de imágenes. Hay varias imágenes para varios defectos en el estándar, y los usuarios pueden clasificar los defectos comparando películas RT con películas estándar. Para ranuras de soldadura, no existe una regulación de grado y también se adoptan estándares de clasificación de fundición. Si la ranura de soldadura de la válvula se verifica y acepta de acuerdo con la Tabla 1, los grados de varios defectos son de 2 a 4. De acuerdo con la experiencia de construcción en el campo, si el bisel de las válvulas de acero fundido soldado se somete a inspección RT de acuerdo con ASMEB16. 34 a 2004, el nivel de control es Grado 1 a 2 para cumplir con los requisitos de soldadura de tuberías.
Tabla 1 Diferentes defectos
| Defects | Types | Acceptance comparison picture E-446 |
| Gas holes | A | A2 |
| Sand inclusion | B | B3 |
| Shrinkage cavity type 1 | C | CA 2 |
| Shrinkage cavity type 2 | C | CB3 |
| Shrinkage cavity type 3 | C | |
| Shrinkage cavity type 4 | C | CD 4 |
| Hot cracks and cracks | D or E | None |
| Slag inclusions (molds or mold cores) | S | None |
The current domestic standards for valve castings are GB/T 12230-2005 and JB/T 7248-1994. The non-destructive testing standards cited are GB/T 5677 and JB/T 6440-1992. According to JB/T 6440, steel castings are not allowed to have cracks and unfused defects of internal cooling iron and mud core support. The qualified grade of RT for steel castings shall not be lower than that specified in Table 2. The standard also stipulates that for valves welded to pipelines, that is, the acceptance level of welding grooves, it should be increased by one level or implemented according to the agreement between the supplier and the buyer. When there is an agreement between the supplier and the buyer, the RT grade of the steel casting shall be implemented according to the agreement.
Table 2 Qualified grades
| Defects | Thickness, mm | |
| Less than 51 | Greater than and equal to 51 | |
| Qualification levels | ||
| Gas holes | 2 | |
| Sand or slag | 3 | 3 |
| Shrinkage cavity | 2 (threadiness) or 3 (being dendritic) | |
4. Processing
The analysis shows that there are great differences in the evaluation of welding defects due to the difference in the selection of standard systems. Therefore, if the welding groove of this batch of valves is tested by RT according to ASME B16.34 to 2004, the applicable control level should be set as level 1 to level 2. If the RT test is carried out according to the JB/T 6440 standard, the applicable grades are porosity grade 1, sand inclusion or slag inclusion grade 2, linear shrinkage cavity grade 1 and dendritic shrinkage cavity grade 2. According to the actual situation, the batch of imported valves shall be repaired or returned on site. Repair welding is performed by the supplier. After repair welding, RT inspection shall be carried out again, and those meeting the evaluation standard shall be accepted. Repair welding is only allowed once.
5. Conclusion
Since API 600, API 6D and BS 1873 and other valve design and manufacturing standards have no special regulations on the RT inspection level of valve welding grooves, when purchasing and ordering, especially from abroad, the relevant non-destructive testing, methods, parts, standards, acceptance levels and other technical conditions must be specified in the purchase contract. The size of defects within 20mm of the cast steel valve port should also be controlled. It meets the requirements of the welding seam radiographic inspection standard after welding. At the same time, it is recommended to formulate complete acceptance specifications and standards for imported valves.
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