A котушка трубице збірна частина трубопроводу, укомплектована фланцями, фітингами, клапанами або зварними наконечниками, розрізана та зварена в цеху відповідно до розмірів ізометричного креслення та доставлена на місце, готова для закріплення болтами.
Причина, по якій покупці платять за виготовлення котушки замість того, щоб різати труби в польових умовах, проста: цехове виготовлення виносить кваліфіковану роботу, зварювання, інспекцію та гідростатичні випробування з графіка будівництва в контрольоване середовище, і це стискає тижні польової праці в одному підйомі.
Але вся вартість котушки знищується, якщо розміри неправильні. Котушка, яка задовга на 4 мм, не поміщається між двома фланцями; фланець, повернутий на один отвір для болта з положення, потребує годин, щоб виправити на живій лінії.
Ця сторінка охоплює систему допусків, яка регулює виготовлення котушок для труб, практику зварювання, що стоїть за цим, і дані, які покупець повинен вказати в запиті пропозицій, щоб котушки прибули на місце проекту та поставили на місце.
Чому заводське виробництво перевершує польове виготовлення за вартістю та якістю
Економічний обґрунтування трубних котушок складається з трьох показників: продуктивність зварювання, контрольний доступ і графік стиснення. Зварювальник у цеху з позиціонером і джерелом живлення, призначеними для роботи, виконує стикове зварювання приблизно вдвічі швидше, ніж те саме зварювання на висоті на риштуванні. Кожне зварювальне з’єднання в цеху можна перевірити на радіографії, гідростатично перевірити та відремонтувати в контрольованих умовах перед відправкою.
І оскільки котушки виготовляються паралельно, поки будівельні роботи тривають на місці, критичний шлях проекту скорочується на тривалість циклу виготовлення. Покупець сплачує премію магазину за саму котушку, а проект окупається в кілька разів за рахунок скорочення робочої сили на будівельному майданчику, скорочення робочих годин будівельних риштувань і крана та меншої кількості затримок у погодних умовах.
Другою причиною є якість. У цеху зварювальник працює на позиціонері, підгонка-з’єднання перевіряється, якщо труба вирівняна в пристосуванні, зварний шов виконується в найбільш вигідному положенні, а готовий зварний шов перевіряється, коли труба знаходиться на столі, а не вгорі колони. Коефіцієнт браку на цехових зварних швах стабільно нижчий, ніж на польових зварювальних швах, а бракувальний цеховий зварний шов ремонтується, коли котушка все ще знаходиться в цеху, а не після її встановлення.
Система допусків розмірів: числа, які вирішують, що збігаються-
Розмірний контроль на котушці починається з ізометричного креслення. Кожна котушка має номер котушки, а кожен розмір на кресленні містить діапазон допуску. Нижче наведені значення галузевих-стандартних діапазонів, які застосовуються для виготовлення котушки, відповідно до PFI ES-3 і загальних специфікацій проекту:
| Розмір | Типова толерантність | Чим керує |
| Довжина-до-лиця (фланець до фланця) | ±3 мм (±1/8 дюйма) | Загальний котушковий конверт; найбільш навантажений розмір на кресленні |
| Довжина від центру-до-центру та від центру-до-грани | ±3 мм | Довжини між центрами розгалужень і кінцевими фланцями |
| Розташування відгалужень | ±3 мм | Позиції зльоту-відгалуження вздовж бігу |
| Обертання отвору-для болта фланця | ±1,5 мм на окружності болта | Чи збігаються болти фланця з відповідним фланцем на місці |
| Прямоугольність фланця (нахил) | 1 мм на 200 мм діаметра фланця | Перпендикулярність торця фланця до осі труби |
| Зміщення в кругових зварних швах, NPS 24 і менше | 1,6 мм макс. внутрішні/зовнішні | Вирівнювання зварного шва між кінцями труби, фітинга або фланця |
| Зміщення в кругових зварних швах, NPS 26 і більше | 3,2 мм макс | Важкі-стінні-з’єднання з великим отвором |
Два з цих рядків викликають більшість проблем сайту. Покупці забувають вказати допуск до-обертання отвору для болта фланця: фланець, приварений на 5 мм поза годинниковою позицією, означає, що шпильки не можуть пройти крізь відповідний фланець, а виправлення на місці — це повторно-просвердлений отвір або заміна фланця.
Прямоугольність фланця має значення скрізь, де золотник болтами кріпиться до насоса, клапана або сопла посудини, тому що нахилена поверхня фланця створює напругу згину в соплі обладнання, коли з’єднання підтягується вгору. Зазначення обох номерів у запиті пропозицій, замість того, щоб залишити виробника застосовувати власні параметри за замовчуванням, є найдешевшим страхуванням у всій купівлі котушки.
Важливо зазначити, що ці допуски не накопичуються. Котушка розміром +2 мм на першому зварювальному шві та +2 мм на другому все ще знаходиться в межах ±3 мм, лише якщо виробник контролює кожен розмір від базової точки на кресленні, а не шляхом ланцюжкового зв’язування допусків уздовж котушки. На кресленнях і в процедурі перевірки має бути зазначено кінцевий край, від якого вимірюються всі розміри.
Зварювання, усадка та компенсація-довжини розрізу
Виготовлення котушки — це зварювальні роботи, а зварювання дає усадку металу. Однопрохідне-стикове зварювання на тонкостінній-нержавіючій трубі може закрити з’єднання на 1-2 мм; багатопрохідне зварювання товстостінної вуглецевої сталі може стиснутися на 3-4 мм уздовж осі. Виробник, який розрізає кожну трубу відповідно до розмірів креслення, а потім зварює, виготовить котушку, коротку за сумою усадок зварного шва.
Досвідчені магазини компенсують це, додаючи виміряний припуск на усадку до кожної довжини відрізу та визначаючи контрольований розмір-підгонки, а не розмір відрізу. Розміри на кресленні застосовуються до готової котушки між поверхнями фланців, і майстерня контролює їх за допомогою перевірки розмірів на етапі-підгонки та знову після зварювання.
Зварювальні процеси на котушках відповідають матеріалу та коду. Бобини з вуглецевої сталі зварюються за допомогою GTAW root і SMAW заповнення в поле-діапазоні якості або FCAW, якщо це дозволяє проект. Бобини з нержавіючого та нікелевого -сплаву повністю підлягають GTAW, з відповідним наповнювачем і контрольованою міжпрохідною температурою, а для аустенітних марок попередній нагрів не потрібен.
Усі зварювальні шви виконуються зварювальниками, кваліфікованими відповідно до розділу IX ASME, а специфікації процедури зварювання (WPS) атестуються за тим самим шляхом. Для критичних послуг зварні шви проходять 100% радіографію; для стандартних служб процесу проект зазвичай визначає відсоток RT з PT на кореневому та верхньому проходах.
Після зварювання кожну котушку візуально перевіряють, перевіряють розміри, а потім-випробовують під тиском. Тиск гідростатичного випробування зазвичай у 1,5 рази перевищує розрахунковий тиск для класу трубопроводу, застосовуваного відповідно до специфікації проекту, і золотник утримується під випробувальним тиском достатньо довго, щоб перевірити з’єднання.
Якщо гідровипробування неможливе, використовується пневматичне випробування при зниженому тиску з дотриманням необхідних заходів безпеки. Перед транспортуванням перевірену котушку очищають, захищають кінці та закривають поверхні фланців.
Підготовка торців і збірка фланців
Кінці котушки бувають фланцевими, скошеними для польового зварювання або гладкими, і кожен тип кінців має свої контрольні точки. Фланцеві кінці вимагають, щоб фланець був перпендикулярним до осі труби в межах правила 1 мм на 200 мм, отвори для болтів були повернуті в положення годинника на кресленні, а поверхня фланця була захищена від бризок зварювання та механічних пошкоджень.
Скошені кінці вимагають, щоб кут скосу, коренева поверхня та включений кут відповідали конструкції польового з’єднання, і фаска зазвичай перевіряється за допомогою профільного калібру перед транспортуванням котушки. Внутрішня сторона труби на кінцях зварювання не повинна мати окалини та вологи, оскільки зварювальник не буде повторно-підготовляти кінець; вони відповідатимуть саме тому, що пропонує магазин.
На котушках з фланцем зварювання фланця-до-труби є стиковим зварюванням-з повним проплавленням для більшості класів тиску, виконане з прихватками та перевіркою прямокутності фланця перед кореневим проходом. Пристосування виробника утримує фланець навпроти справжньої площини під час зварювання, а готове з’єднання знову перевіряється після охолодження. Це крок, на якому фактично дотримуються рядки допусків у таблиці вище, і це крок, про який покупець повинен запитати, коли кваліфікує нового виробника.
Перевірка та документація
Котушка супроводжується тим самим пакетом документів, що й будь-який виготовлений трубопровід: сертифікати зварювання та записи WPS/PQR, сертифікати виробництва матеріалів для труб, фітингів і фланців, звіт про перевірку розмірів, сертифікат гідростатичного випробування та записи про перевірку зварювання, включаючи плівку RT або цифрові звіти, якщо це необхідно.
Для експортних замовлень сертифікати видаються відповідно до EN 10204 3.1 або 3.2, а перевірка третьою-стороною SGS, BV або TUV організовується за запитом. Звіт про розміри є документом, який підтверджує, що котушки підходять, і в ньому має бути перераховано кожен розмір на кресленні з-виміряними значеннями, а не лише заява про те, що котушка «в межах допуску».
Позитивна ідентифікація матеріалу (PMI) рекомендована під час отримання для котушок із сплаву, оскільки різниця між 316L і 316 або між 2205 і 2507 невидима. Якщо котушки виготовляються з подвійно-сертифікованого матеріалу, у сертифікатах має бути зазначено подвійне позначення, щоб контроль якості на місці міг зіставити матеріал із кресленням.
Що вказати в запиті пропозицій: десять пунктів даних, які запобігають будь-якій суперечці
Повний запит на пропозицію котушки короткий і щільний. Наступні десять пунктів, викладені чітко, усувають майже всю неоднозначність, яка створює проблеми на сайті та комерційні суперечки:
- Ізометричні зображення котушки або креслення GA з номерами котушок, розмірами та визначенням кінцевої точки
- Специфікація матеріалу на лінію: стандарт і клас труби (наприклад, ASTM A312 TP316L), стандарт фітинга (B16.9), стандарт фланця (клас B16.5 і облицювання)
- Норми проектування та клас трубопроводу (наприклад, ASME B31.3, клас 150# RF)
- Допуски на розміри: стан ±3 мм лінійний, обертання болта-отвору та прямокутність фланця або назва PFI ES-3
- Вимоги до зварювання: WPS/PQR, кваліфікація зварювальника та відсоток RT
- Вимоги до випробування: гідростатичний випробувальний тиск і час витримки, або пневматичний
- Торцева обробка: фаска, фланець, захист від різьби
- Маркування та ідентифікація: трафаретне нанесення номера котушки, колір фарби на лінію, клеймо матеріалу
- Документація: сертифікати EN 10204 3.1, звіт про розміри, сертифікати випробувань
- Упаковка та транспортування: ящики, торцеві кришки, фланцеві кришки та графік доставки, прив’язаний до послідовності проекту
Більшість суперечок щодо спулу пов’язано з тим, що один із цих десяти пунктів був виключений із запиту пропозицій і заповнений за замовчуванням. Покупець, який явно записує рядки допусків, і виробник, який повертає звіт про розміри на основі креслення, вже усунули дві найпоширеніші причини переробки на місці.
FAQ
Питання: Який стандартний допуск на довжину виготовленої трубної котушки?
Відповідь: галузевий стандарт становить ±3 мм (±1/8 дюйма) для розмірів від-до-лиця та центру-до-для котушок приблизно до 10 NPS, з деякими специфікаціями, що дозволяють ±5 мм для котушок із великим-отвором понад 10. Вкажіть значення в запиті пропозицій, а не покладайтеся на стандартні параметри виробника.
З: Чому має значення допуск на обертання-отвору фланця?
Відповідь: Фланець, приварений поза годинниковим положенням, не сприйматиме шпильки відповідного фланця, а корекція на місці коштує набагато дорожче, ніж переробка в майстерні. Стандартний допуск становить ±1,5 мм по колу болта, і це має бути написано на кресленні.
П: Чи змінює зварювання довжину котушки?
A: Так. Кожен зварний шов зменшує з’єднання приблизно на 1-4 мм залежно від товщини стінки та кількості проходів. Досвідчені виробники додають припуск на усадку до відрізаної довжини та контролюють розмір підгонки, щоб готова котушка відповідала розмірам креслення.
Питання: Які тести проводяться на готових котушках перед відправкою?
В: Візуальна перевірка всіх зварних швів, перевірка розмірів за кресленням, гідростатичне випробування під заданим випробувальним тиском і відсоток радіографії або іншого НК у проекті. Сертифікат випробувань і звіт про розміри надсилаються разом із котушками.
Питання: Чи можна виготовляти котушки з дуплексу та нікелевих сплавів?
A: Так. Котушки виготовляються з нержавіючої сталі, дуплексу та нікелевих сплавів, включаючи марки 2205, 2507, інконель, монель і хастеллой. WPS, присадний метал і проміжний контроль повинні відповідати матеріалу, а майстерня має бути кваліфікована для сімейства сплавів.
Питання: яка документація повинна надійти разом із відправленням на котушці?
A: Звіт про перевірку розмірів, сертифікат гідростатичного випробування, записи про зварювання та посилання на WPS/PQR, сертифікати матеріалів для труб, фітингів і фланців, а також звіти про НК. Для експортних замовлень сертифікати видаються відповідно до EN 10204 3.1 або 3.2.
