Plygiad Pibell yn erbyn Penelin Pibell: Opsiynau Radiws Plygu 3D, 5D, a 10D ar gyfer Piblinellau Mochyn

Os ydych chi'n dylunio, adeiladu, neu'n gweithredu piblinellau sy'n cael eu glanhau neu eu harchwilio gyda moch, un o'r penderfyniadau llwybro cyntaf rydych chi'n eu hwynebu yw a ddylid defnyddio penelinoedd pibell safonol neu droadau pibell radiws hir - a pha radiws plygu i'w nodi. Mae'r erthygl hon yn cymharu troadau pibell a phenelinoedd pibell ar draws dull gweithgynhyrchu, safonau, geometreg, trwch wal, llif, ac - yn bwysicaf oll - cydweddoldeb pigio, ac yn esbonio pryd i ddewis radiysau plygu 3D, 5D, a 10D.

Defnyddir tri thymor drwyddi draw. Offeryn silindrog yw mochyn sy'n cael ei wthio trwy biblinell gan lif y cynnyrch, naill ai i'w lanhau (mochyn glanhau) neu i'w archwilio â synwyryddion (mochyn deallus, neu offeryn ILI archwilio mewnol). D yw'r diamedr pibell enwol (y diamedr allanol enwol, mewn milimetrau neu fodfeddi). Radiws llinell ganol R tro neu benelin yw radiws y gromlin a fesurir ar hyd llinell ganol y bibell; Mae "3D" yn golygu bod R yn hafal i dair gwaith diamedr y bibell. Mae dau derm geometreg yn ailddigwydd hefyd: yr ecstrados yw tu allan y gromlin (lle mae'r wal yn tueddu i deneuo wrth blygu) a'r intrados yw tu mewn i'r gromlin (lle mae'r wal yn tueddu i dewychu); hirgrwn yw pa mor bell y mae'r croestoriad crwn wedi dadffurfio tuag at elips.

Tabl 1 - Cipolwg ar benelin pibell yn erbyn tro pibell

Beth Yw'r Gwahaniaeth rhwng Tro Pibell a Phenelin Pibell?

A penelin pibellyn ffitiad safonedig wedi'i wneud mewn ffatri gyda radiws canol byr sefydlog - 1.5D ar gyfer penelinoedd radiws hir (LR) ac 1.0D ar gyfer penelinoedd radiws byr (SR) - dimensiwn i ASME B16.9 ac ASME B16.28. Mae tro pibell yn hyd o bibell wedi'i grwm i radiws mwy penodedig, yn nodweddiadol 3D, 5D, neu 10D, wedi'i ffurfio fel un darn parhaus, fel arfer trwy blygu anwythiad poeth, a'i wneud i ASME B16.49 neu ISO 15590-1. Ar gyfer unrhyw biblinell a fydd yn cael ei moch, y tro pibell yw'r gydran gywir; nid yw penelin safonol.

Radiws yw'r gwahaniaeth diffiniol. Mae gan benelin bob amser radiws tynn o ddiamedr pibell un neu un a hanner, wedi'i osod gan y safon ffitio ac yn amhosibl ei newid. Gellir cynhyrchu tro bron ar unrhyw radiws o tua 2D i fyny - 3D, 5D, 6D, 8D, 10D a thu hwnt - ac mae'r radiws gofynnol wedi'i ysgrifennu yn y fanyleb brynu, felly fe'i dewisir gan y dylunydd, heb ei osod gan y catalog.

Mae gweithgynhyrchu hefyd yn wahanol. Mae penelinoedd yn cael eu gwasgu, eu ffugio, neu eu tynnu fel ffitiadau unigol, pob un â dau ben casgen-weldio. Gwneir troadau trwy grwm hyd syth o bibell (yn ddi-dor neu wedi'i weldio) â pheiriant gwresogi sefydlu, felly mae'r rhan grwm yn barhaus gyda'r bibell ei hun ac nid yw'n cynnwys unrhyw uniad y tu mewn i'r tro.

Mae'r canlyniad ar gyfer mochyn yn uniongyrchol: oherwydd bod gan droadau radiysau mwy, llyfnach, mae moch ac offer archwilio yn eu negodi'n ddibynadwy, tra bod penelinoedd tynn yn cyfyngu neu'n rhwystro'r un offer. Mae'r adrannau sy'n dilyn yn datblygu hyn yn fanwl.

Pam Mae'r Radiws Plygu o Bwys ar gyfer Piblinellau Mochyn?

Mae'r radiws plygu yn penderfynu a all mochyn basio o gwbl - a pha mor ddiogel y mae'n glanhau neu'n archwilio. Mae canllawiau diwydiant yn gosod yr isafswm ymarferol ar 3D ar gyfer y rhan fwyaf o weithrediadau mochyn. Mae troadau tynnach (penelinoedd 1.5D neu 1.0D) yn gorfodi moch corff anhyblyg ac offer archwilio i blygu'n sydyn, gan gynyddu traul llusgo a chwpan, gan godi'r risg o fochyn sownd neu wedi'i ddifrodi, a data arolygu diraddiol. Felly, dylai llinell a ddyluniwyd ar gyfer pigo ddefnyddio troadau 3D neu fwy ym mhob newid cyfeiriad.

Sut mae mochyn yn trafod tro. Mae mochyn yn gorff anhyblyg neu led-anhyblyg wedi'i selio yn erbyn wal y bibell gan gwpanau neu ddisgiau. Mewn tro rhaid i'r corff ddilyn y crymedd: po dynnach yw'r tro, po fwyaf y mae'r corff yn ystwytho, y mwyaf y mae'r morloi'n cywasgu ar un ochr ac yn codi ar yr ochr arall, a'r anoddaf mae'n rhaid i'r llif ei wthio drwodd. O dan radiws penodol mae'r corff yn cloi, neu mae'r morloi'n gollwng heibio'r cynnyrch a'r stondinau mochyn.

Mae cost mochyn sownd yn uchel: rhaid digalonni ac agor y llinell, sy'n golygu colli cynhyrchiad a gweithrediad adfer peryglus. Mae ansawdd arolygu yn dioddef hyd yn oed cyn hynny - mae synwyryddion ILI angen standoff sefydlog o'r wal, ac mewn tro tynn mae'r lleiniau offer a'r yaws, gan adael bylchau ac ystumiadau yn y data gollyngiadau fflwcs magnetig (ITM) neu ultrasonic.

Mae arweiniad y diwydiant yn gyson. Mae COBALCH yn argymell radiysau lleiaf o 1.5D ar gyfer llinellau 4 modfedd a llai, 3D ar gyfer llinellau 6-12 modfedd, a 5D ar gyfer llinellau mwy na 12 modfedd; Mae FEEC yn pennu isafswm 3D ar gyfer moch cyfleustodau hyblyg ac isafswm 5D ar gyfer y moch deallus hirach, llymach; Mae EPCM yn argymell 3D ac uwch ar gyfer pigo deallus hawdd; ac mae'r rhan fwyaf o ddarparwyr ILI yn dylunio offer ar gyfer 3D neu fwy, gyda rhai offer arbenigol sy'n gallu 1.5D.

Tabl 2 - Radiws plygu lleiaf nodweddiadol yn ôl math o fochyn (canllawiau'r diwydiant; cadarnhewch bob amser gyda gwerthwr yr offer)

Beth Mae Troadau 3D, 5D a 10D yn ei Olygu - a Pa Un Sydd Ei Angen Chi?

Y nifer cyn y D yw cymhareb radiws llinell ganol y tro i ddiamedr enwol y bibell: mae gan dro 3D radiws o dri diamedr pibell, tro 5D pump, a thro 10D deg. Yn ymarferol, 3D yw'r lleiafswm cryno ar gyfer llinellau pigog sy'n cludo moch glanhau a medryddu; 5D yw'r rhagosodiad a argymhellir ar gyfer pigo deallus (ILI); ac mae 10D wedi'i gadw ar gyfer offer archwilio hir iawn neu anhyblyg, y gostyngiad pwysau isaf, a'r geometreg tynnaf - ar gost ôl troed llawer mwy a hyd tangiad hirach.

Mae'r fformiwla radiws yn syml: R=k × D, lle mae k yn 3, 5, neu 10. Mae Tabl 3 yn dangos beth mae hyn yn ei olygu mewn milimetrau ar gyfer tri maint llinell gyffredin. Mae tro 10D ar linell 12-modfedd, er enghraifft, â radiws llinell ganol o tua 3.2 metr - sy'n dangos pam mae llwybro a hawl tramwy yn gyrru'r dewis.

Mae'r hyn y mae pob radiws yn ei brynu. 3Mae troadau D yn ffitio'r gofodau tynnaf ac yn derbyn y rhan fwyaf o foch glanhau, ond teneuo waliau, hirgrwn, a gostyngiad pwysau yw'r uchaf o'r tri, a dim ond rhai moch smart sy'n perfformio'n dda ar droadau 3D. 5D yw'r rhagosodiad diwydiant ar gyfer llinellau cludo mochyn: mae bron pob offer ILI yn rhedeg ar 5D fel D gydag ansawdd data da, tra bod y troeon troed bron yn aros yn syth . 10 - mae'n bosibl rheoli'r troeon troed yn syth bron. teneuo ac hirgrwn, ychydig iawn o golled pwysau ac erydiad - a derbyn hyd yn oed y cyrff offer anhyblyg hiraf, ond maent yn costio mwy o ran deunydd a gofod.

Rheol gyffredinol: dewiswch y radiws mwyaf y mae'r llwybr a'r gyllideb yn ei ganiatáu. Peidiwch byth â mynd o dan 3D ar linell moch oni bai bod y gwerthwr mochyn neu ILI yn cadarnhau y gall yr offeryn ei drafod.

Tabl 3 - Radi llinell ganol enghreifftiol mewn milimetrau (R=k × diamedr allanol enwol)

Tabl 4 - 3Troeon D, 5D a 10D wedi'u cymharu (safle ansoddol; mae union werthoedd yn dibynnu ar amserlen wal, deunydd a safon gweithgynhyrchu)

Allwch Chi Ddefnyddio Penelinoedd Safonol (1D neu 1.5D) ar Biblinell Mochyn?

Na - nid ar gyfer mochyn difrifol. Mae penelinoedd radiws byr (1D) yn effeithiol na ellir eu pigo ar gyfer moch glanhau corff anhyblyg ac offer deallus, ac mae hyd yn oed penelinoedd radiws hir (1.5D) yn cyfyngu ar y rhan fwyaf o foch glanhau a llawer o offer ILI. Os bydd llinell yn cael ei phigio, dyluniwch hi o'r dechrau gyda throadau o 3D neu fwy; mae ôl-osod llwybr yn ddiweddarach yn ddrud ac yn aml yn amhosibl heb ailgyfeirio.

Pam mae penelinoedd yn rhwystro moch. Mewn penelin 1D neu 1.5D dynn mae wal fewnol y ffitiad yn torri'n sydyn i'r turio, felly mae cwpanau mochyn a disgiau'n gwisgo'n gyflym, yn troi, neu'n gollwng heibio'r cynnyrch, ac mae cyrff offeryn anhyblyg yn jam. Geometreg sydyn y penelin hefyd yw lle mae moch yn aml yn sefyll mewn llinellau hŷn.

Mae yna eithriadau, ond nid nhw yw'r rhagosodedig. Gall rhai offer ILI hyblyg neu gymalog arbenigol basio troadau 1.5D - ac ychydig hyd yn oed 1D - ond maent yn ddrutach, yn cwmpasu llai o alluoedd archwilio, a rhaid eu cadarnhau fesul achos gyda'r gwerthwr.

Os oes gennych chi benelinoedd mewn llinell sy'n bodoli eisoes, gwiriwch allu'r mochyn i blygu gyda'r gwerthwr a defnyddiwch foch cymalog byrrach. Os oes cynlluniau i godi mochyn deallus ar gyfer y dyfodol, dylai'r llwybr fod wedi'i adeiladu'n hawdd ei godi o'r diwrnod cyntaf.

Tabl 5 - Canllawiau radiws tro lleiaf yn ôl maint llinell (cyngor dylunio mochyn COBALCH)

Sut Mae Troadau 3D, 5D, a 10D yn Cymharu mewn Trwch Wal, Ovality, a Llif?

Mae troadau radiws mwy yn fwy caredig yn geometrig i'r bibell: maent yn teneuo'r wal allanol yn llai, yn aros yn fwy crwn (llai o oferedd), ac yn tarfu ar y llif yn llawer llai na'r penelinoedd - felly mae troadau 5D a 10D yn arwain at ostyngiad pwysau is, llai o erydiad, a llai o grynodiadau straen. Mae hyn yn bwysicaf mewn waliau trwchus, pwysedd uchel, a llinellau dur di-staen cyrydol neu aloi nicel, lle mae colled wal ac oferedd yn lleihau ymylon dylunio yn uniongyrchol.

Trwch wal. Pan fydd unrhyw bibell wedi'i phlygu, mae tu allan y gromlin yn ymestyn (teneuo extrados) tra bod y tu mewn yn cywasgu (tewychu intrados). Mae plygu anwythiad poeth gyda gwresogi rheoledig a chyflymder gwthio yn lleihau'r amrywiad hwn, ac mae'r safon gweithgynhyrchu (er enghraifft ASME B16.49) ynghyd â'r cod dylunio yn capio'r teneuo: mae'n rhaid i'r extrados wedi'u teneuo barhau i fodloni isafswm trwch wal y dyluniad. Po fwyaf yw'r radiws, y lleiaf yw'r darn fesul hyd uned - a dyna pam mae troadau 5D a 10D yn cadw'r wal yn fwy unffurf.

Ovality. Mae plygu yn dueddol o wastatau'r trawstoriad yn elips; mae safonau a chodau dylunio yn cyfyngu ar yr anghydnawsedd. Mae radiysau mwy yn dadffurfio'r trawstoriad yn llai, gan gadw morloi moch mewn cysylltiad llawn ac osgoi crynodiadau straen yn yr estraddodiadau.

Llif ac erydiad. Mae penelinoedd tynn yn gorfodi newid cyfeiriad sydyn sy'n creu cynnwrf, cyflymder uchel lleol, colli pwysau, ac erydiad yn y wal allanol - yn enwedig mewn llinellau sy'n cario tywod neu solidau. Mae tro 10D yn ymddwyn bron fel pibell syth, ac mae tro 3D yn gyfaddawd da; penelin 1.5D yw'r dewis gwaethaf ar gyfer llif. Mewn gwasanaeth cyrydiad, mae teneuo a chynnwrf yn golygu ymosodiad lleol cyflymach, felly mae nodi 5D neu 10D mewn aloi di-staen neu nicel yn cadw'r lwfans cyrydiad.

Pa Ddeunyddiau a Safonau sy'n Gymhwysol i Droadau a Phenelinoedd ar gyfer Piblinellau Mochyn?

Cydweddwch y safon â'r ffurflen: penelinoedd i ASME B16.9 gyda deunydd fesul ASTM A403 (di-staen austenitig), A815 (dwplecs), neu B366 (aloi nicel); yn plygu i ASME B16.49 neu ISO 15590-1. Dyluniwch y llinell i ASME B31.4 (hylifau) neu ASME B31.8 (nwy) - ac i ASME B31.3 ar gyfer pibellau planhigion - a chymhwyso unrhyw system archwilio ddeallus o dan API Std 1163. Ar gyfer gwasanaeth cyrydol, sur neu dymheredd uchel, duroedd di-staen deublyg ac aloion nicel megis Alloy 402, Alloy a Alloy {625} deliver. yr ymwrthedd cyrydiad na all dur carbon.

Pam aloion nicel a di-staen dwplecs. Mae'r deunyddiau hyn yn gwrthsefyll cloridau, gwasanaeth sur (H2S), tymheredd uchel, ac erydiad: Mae Alloy 625 (Inconel) yn addas ar gyfer dŵr môr a gwasanaeth tymheredd uchel, Alloy C-276 (Hastelloy) yr amgylcheddau cemegol mwyaf ymosodol, gwasanaeth morol Alloy 400 (Monel), a graddau dwplecs 2205 a 2507 gwrthsefyll cryfder uchel.

A manufacturing note. Nickel alloys work-harden aggressively, so 3D–10D bends in these materials demand induction bending with tight temperature control and, where required, post-bend heat treatment - otherwise the bend risks cracking or losing its corrosion resistance. Confirm the supplier's capability for PWHT (post-weld heat treatment), PMI (positive material identification), and hardness testing.

Tabl 6 - Safonau allweddol ar gyfer troadau, penelinoedd a mochyn

Sut Ydych chi'n Nodi Tro Mochyn?

Mae manyleb troad mochyn cyflawn yn nodi'r radiws (Yn fwy na neu'n hafal i 3D, yn ddelfrydol 5D), yr ongl blygu, hyd tangiad, gradd deunydd ac amserlen wal, y safon gweithgynhyrchu, a'r goddefiannau - ac mae'n cadarnhau cydnawsedd mochyn â'r gwerthwr mochyn neu ILI gwirioneddol cyn i'r llwybr gael ei rewi.

Tangents a bylchiad. Nodwch ddarnau plwm i mewn a phlwm syth (tangiadau) ar ddau ben y tro fel bod weldio, aliniad lansiwr mochyn, a diwedd hirgrwn yn aros yn lân. Cadwch o leiaf 3D-5D o bibell syth rhwng troadau olynol - "rheol 3D-5D" y diwydiant - fel nad oes rhaid i'r mochyn blygu ddwywaith yn olynol.

Manyleb enghreifftiol: "tro anwytho 90 gradd, R=5D, NPS 10, Atodlen 80, ASTM A312 TP316L, wedi'i weithgynhyrchu a'i brofi i ASME B16.49, tangiad 1 m ar bob pen, wal hirgrwn ac estraddodiad o fewn goddefgarwch safonol, PMI a chaledwch wedi'i brofi, tystysgrifau deunydd a MTC wedi'u cyflenwi." Addaswch y deunydd, yr amserlen a'r goddefiannau i god dylunio'r llinell.

Rheoli ansawdd: nodwch PMI, caledwch, NDT (UT/RT) lle bo angen, a phrofion hydrostatig yn unol â'r cod dylunio; mynnu ardystiad deunydd llawn ar gyfer olrhain.

Tabl 7 - Rhestr wirio manyleb tro pigadwy

Pa Radiws Plygu y Dylech Chi ei Ddewis?

Diofyn i 5D oni bai na all y llwybr ei fforddio mewn gwirionedd. Defnyddiwch 3D lle mae gofod yn dynn a dim ond moch glanhau neu fesurydd fydd yn rhedeg; defnyddio 5D ar gyfer pigo deallus safonol; defnyddio 10D ar gyfer yr offer anhyblyg hiraf, llif cyflymder uchel, neu linellau gollwng pwysau lleiaf. Peidiwch byth â mynd o dan 3D ar linell bigog heb gadarnhad ysgrifenedig y gwerthwr offer.

Mae'r rhesymeg cost yn syml. Mae radiws mwy yn costio mwy mewn pibell, deunydd a hawl tramwy, ond mae adferiad un mochyn sownd fel arfer yn costio llawer mwy - ac mae llinell 5D yn dychwelyd data arolygu y gallwch chi ddibynnu arno mewn gwirionedd ar gyfer penderfyniadau cywirdeb. Dewiswch y radiws ar gyfer yr offeryn gwaethaf y byddwch chi byth yn ei redeg, nid yr un rhataf.

Tabl 8 - Dewis radiws plygu

Cwestiynau Cyffredin

Mae "3D" yn golygu bod radiws llinell ganol y tro yn hafal i dair gwaith diamedr enwol y bibell (R=3 × D). Ar bibell NPS 6 (diamedr allanol 168.3 mm), er enghraifft, mae gan dro 3D radiws llinell ganol o tua 505 mm.

A ellir piggadwy tro 3D?

Ie ar gyfer y rhan fwyaf o foch yn glanhau a llawer o offer deallus - 3D yw'r lleiafswm a dderbynnir ar gyfer mochyn. Mae deinameg offer ac ansawdd data yn gwella ar 5D, a dyna pam mai 5D yw'r rhagosodiad a argymhellir ar gyfer pigo deallus.

A all mochyn basio penelin radiws hir 1.5D?

Gall swabiau ewyn a rhai moch byr, hyblyg; Ni all moch sy'n glanhau'r corff anhyblyg a'r rhan fwyaf o offer ILI fynd heibio â difrod a bylchau data. Ar gyfer llinell a fydd yn cael ei phigio, defnyddiwch droadau o 3D neu fwy.

Pa un sy'n well ar gyfer mochyn craff: troadau 3D neu 5D?

5D. Mae'r rhan fwyaf o offer ILI wedi'u cynllunio i isafswm 3D, ond mae 5D yn rhoi standoff synhwyrydd mwy sefydlog, ansawdd data gwell, a llai o draul - a dyma ragosodiad y diwydiant ar gyfer llinellau trafnidiaeth pigog.

A yw troadau pibell yn achosi mwy o ostyngiad pwysau na phenelinoedd?

Y gwrthwyneb. Mae troadau llyfn, radiws mawr (5D, 10D) yn achosi llai o ostyngiad pwysau a chynnwrf na phenelinoedd tynn; mae tro 10D yn ymddwyn bron fel pibell syth.

Beth yw radiws tro lleiaf y diwydiant ar gyfer pigo?

Mae canllawiau cyffredin yn isafswm 3D ar gyfer y rhan fwyaf o linellau pigog (1.5D yn unig ar linellau 4 modfedd a llai, a dim ond ar gyfer moch meddal) ac isafswm 5D ar gyfer pigo deallus. Cadarnhewch bob amser gyda'r gwerthwr mochyn neu ILI.