A bobina de tubés una secció prefabricada de canonades, completa amb brides, accessoris, vàlvules o extrems de soldadura, tallada i soldada en un taller a les dimensions d'un dibuix isomètric, i lliurada al lloc a punt per ser cargolada al seu lloc.
La raó per la qual els compradors paguen per la fabricació de bobines en lloc de tallar canonades al camp és senzilla: la fabricació de botigues trasllada el treball especialitzat, la soldadura, la inspecció i les proves hidrostàtiques fora del calendari de construcció i cap a un entorn controlat, i comprimeix setmanes de treball de camp en un sol ascensor.
Però tot el valor d'una bobina es destrueix si les dimensions són incorrectes. Una bobina de 4 mm de llarg no encaixa entre dues brides; una brida girada amb un forat de cargol fora de posició triga hores a corregir-se en una línia activa.
Aquesta pàgina cobreix el sistema de tolerància que regula la fabricació de bobines de canonada, la pràctica de soldadura que hi ha darrere i les dades que un comprador hauria de posar a la RFQ perquè les bobines arribin al lloc del projecte i caiguin al seu lloc.
Per què la fabricació a la botiga supera la fabricació de camp pel que fa al cost i la qualitat
El cas econòmic de les bobines de canonada es fa en tres números: productivitat de soldadura, accés a la inspecció i compressió de programació. Un soldador d'una botiga amb un posicionador i una font d'alimentació classificada per a la feina completa una soldadura a tope en aproximadament la meitat del temps de la mateixa soldadura a l'alçada d'una bastida. Cada soldadura d'una botiga es pot radiografiar, provar hidrostàticament i reparar en condicions controlades abans de l'enviament.
I com que les bobines es fan en paral·lel mentre l'obra civil es desenvolupa a l'obra, el camí crític del projecte s'escurça amb la durada del cicle de fabricació. El comprador paga una prima de la botiga per la bobina en si, i el projecte paga diverses vegades en mà d'obra reduïda, hores reduïdes de bastida i grua i menys retards meteorològics.
La qualitat és la segona raó. En una botiga, el soldador treballa en un posicionador, es comprova l'ajustament de la junta amb la canonada alineada en un accessori, la soldadura es fa en la posició més favorable i la soldadura acabada s'inspecciona amb la canonada al banc en lloc d'una columna. La taxa de rebuig a les soldadures de taller és constantment més baixa que a les soldadures de camp, i una soldadura de taller rebutjada es repara mentre la bobina encara està a la botiga, no després que s'hagi muntat.
El sistema de tolerància dimensional: els números que decideixen l'ajustament
El control dimensional d'una bobina comença amb el dibuix isomètric. Cada bobina té un número de bobina i cada dimensió del dibuix porta una banda de tolerància. Els valors següents són les bandes estàndard del sector aplicades a la fabricació de bobines, d'acord amb el PFI ES-3 i les especificacions habituals del projecte:
| Dimensió | Tolerància típica | El que governa |
| Longitud cara a cara (brida a brida) | ±3 mm (±1/8 polzada) | L'embolcall global de la bobina; la dimensió més carregada del dibuix |
| Longituds de centre a centre i de centre a cara | ±3 mm | Executeu longituds entre els centres de les branques i les brides finals |
| Localització de les connexions de les sucursals | ±3 mm | Bifurca les posicions d'enlairament al llarg de la carrera |
| Rotació del forat del cargol de la brida | ±1,5 mm al cercle del cargol | Si els cargols de la brida s'alineen amb la brida d'acoblament al lloc |
| Quadrat de la brida (inclinació) | 1 mm per 200 mm de diàmetre de brida | Perpendicularitat de la cara de la brida a l'eix de la canonada |
| Desalineació a les soldadures circumferencials, NPS 24 i menors | 1,6 mm màxim intern/exterior | Soldeu l'alineació de l'arrel entre tubs, accessoris o extrems de brida |
| Desalineació a les soldadures circumferencials, NPS 26 i més grans | 3,2 mm màx | Juntes de gran forat de paret gruixuda |
Dues d'aquestes files causen la majoria dels problemes del lloc. La tolerància de rotació del forat del cargol de la brida és la que els compradors s'obliden d'indicar: una brida soldada a 5 mm de la seva posició del rellotge significa que els tacs no poden passar per la brida d'acoblament i la correcció in situ és un forat tornat a perforar o una brida de recanvi.
La fila de quadratura de la brida importa allà on la bobina s'enganxa a una bomba, una vàlvula o un broquet d'un recipient, perquè una cara de brida inclinada introdueix una tensió de flexió a la boquilla de l'equip quan s'estira l'articulació. Indicar ambdós números a la RFQ, en lloc de deixar que el fabricant aplique els seus propis valors predeterminats, és l'assegurança més barata de tota la compra de la bobina.
És important tenir en compte que aquestes toleràncies no són acumulatives. Una bobina de +2 mm a la primera soldadura i +2 mm a la segona encara es troba dins de l'embolcall de ±3 mm només si el fabricant controla cada dimensió des del punt de referència del dibuix, no encadenant toleràncies al llarg de la bobina. Els dibuixos i el procediment d'inspecció han d'indicar l'extrem de referència a partir del qual es mesuren totes les dimensions.
Soldadura, contracció i compensació de la longitud de tall
La fabricació de bobines és treball de soldadura, i la soldadura encongeix el metall. Una soldadura a tope d'una sola passada en una canonada inoxidable de paret prima pot tancar la junta en 1-2 mm; una soldadura de múltiples passades en acer al carboni de paret gruixuda pot reduir-se 3-4 mm al llarg de l'eix. Un fabricant que talla cada canonada a la dimensió del dibuix i després solda produirà una bobina curta per la suma de les contraccions de la soldadura.
Les botigues experimentades compensen afegint el marge de contracció mesurat a cada longitud de tall i fent que la dimensió d'ajust, no la dimensió de tall, sigui la dimensió controlada. La dimensió del dibuix s'aplica a la bobina acabada entre les cares de la brida, i la botiga la controla amb un control dimensional en l'etapa d'ajustament i de nou després de la soldadura.
Els processos de soldadura en bobines segueixen el material i el codi. Les bobines d'acer al carboni es solden amb arrel GTAW i farciment SMAW en el rang de qualitat de camp, o FCAW on el projecte ho permet. Les bobines d'acer inoxidable i d'aliatge de níquel són GTAW a tot arreu, amb farciment coincident i temperatura interpass controlada, i no cal preescalfament per als graus austenítics.
Totes les soldadures es realitzen per soldadors qualificats segons ASME Secció IX, i les especificacions del procediment de soldadura (WPS) estan qualificades per la mateixa via. Per a serveis crítics les soldadures estan 100% radiografiades; per als serveis de procés estàndard, el projecte normalment especifica un percentatge de RT amb PT a les passades arrel i cap.
Després de la soldadura, cada bobina s'inspecciona visualment, es comprova dimensionalment i després es prova a pressió. La pressió de prova hidrostàtica és normalment 1,5 vegades la pressió de disseny per a la classe de canonades, aplicada segons l'especificació del projecte, i la bobina es manté a la pressió de prova el temps suficient per verificar les juntes.
Quan no sigui possible la prova hidràulica, s'utilitza una prova pneumàtica a pressió reduïda amb les precaucions de seguretat necessàries. A continuació, es neteja la bobina provada, es protegeixen els extrems i es cobreixen les cares de la brida abans de l'enviament.
Preparació final i muntatge de brida
Els extrems d'una bobina són amb brides, bisellats per a la soldadura de camp o llisos, i cada tipus d'extrem té els seus propis punts de control. Els extrems amb brida requereixen que la brida estigui quadrada a l'eix de la canonada dins de la regla d'1 mm per 200 mm, els forats dels cargols giren a la posició del rellotge del dibuix i la cara de la brida estigui protegida de les esquitxades de soldadura i danys mecànics.
Els extrems bisellats requereixen que l'angle de bisell, la cara de l'arrel i l'angle inclòs coincideixin amb el disseny de l'articulació del camp, i el bisell s'inspecciona normalment amb un calibre de perfil abans que s'enviïn la bobina. L'interior de la canonada als extrems de soldadura ha d'estar lliure d'escala i humitat, perquè el soldador de camp no tornarà a preparar l'extrem; s'adaptaran exactament al que va lliurar la botiga.
A les bobines amb brida, la soldadura de brida a canonada és una soldadura a tope de penetració completa per a la majoria de les classes de pressió, feta amb la brida enganxada i verificada per quadrar abans del pas de l'arrel. La fixació del fabricant manté la brida contra un pla real mentre es fa la soldadura, i la unió acabada es revisa de nou després del refredament. Aquest és el pas en què s'apliquen les files de tolerància de la taula anterior i és el pas sobre el qual s'ha de preguntar un comprador quan qualifica un nou fabricant.
Inspecció i documentació
Un enviament de bobina s'acompanya del mateix paquet de documentació que qualsevol canonada fabricada: els certificats de soldadura i registres WPS/PQR, els certificats de molí de material per a canonades, accessoris i brides, l'informe d'inspecció dimensional, el certificat de prova hidrostàtica i els registres d'inspecció de soldadura, incloent pel·lícules RT o informes digitals quan sigui necessari.
Per a les comandes d'exportació, els certificats s'emeten segons EN 10204 3.1 o 3.2, i la inspecció de tercers per part de SGS, BV o TUV s'organitza a petició. L'informe dimensional és el document que demostra que les bobines s'ajustaran, i hauria d'enumerar totes les dimensions del dibuix amb el valor mesurat tal com està construït, no només una declaració que la bobina està "dins de la tolerància".
Es recomana la identificació positiva del material (PMI) a la recepció per a les bobines d'aliatge, perquè la diferència entre 316L i 316, o entre 2205 i 2507, no és visible. Quan les bobines estan fetes de material de doble certificació, els certificats haurien d'indicar la doble designació perquè el control de qualitat del lloc pugui fer coincidir el material amb el dibuix.
Què posar a la RFQ: els deu punts de dades que eviten qualsevol disputa
Una RFQ de bobina completa és curta i densa. Els deu elements següents, indicats de manera explícita, eliminen gairebé tota l'ambigüitat que produeix problemes al lloc i disputes comercials:
- Dibuixos isomètrics de la bobina o GA, amb els números de la bobina, les dimensions i l'extrem de referència definits
- Especificació del material per línia: estàndard i grau de canonada (per exemple, ASTM A312 TP316L), estàndard d'ajust (B16.9), estàndard de brida (classe B16.5 i cara)
- Codi de disseny i classe de canonades (per exemple, ASME B31.3, classe 150# RF)
- Toleràncies dimensionals: estat ±3 mm lineal, rotació del forat del cargol i quadratura de la brida, o nom PFI ES-3
- Requisits de soldadura: WPS/PQR, qualificacions de soldador i percentatge de RT
- Requisits de prova: pressió de prova hidrostàtica i temps de retenció, o pneumàtic
- Acabat final: tipus bisell, cara de brida, protecció de rosca
- Marcatge i identificació: plantilla de número de bobina, color de pintura per línia, segell de material
- Documentació: certificats EN 10204 3.1, informe dimensional, certificats de prova
- Embalatge i enviament: embalatge, tapes finals, cobertes de brida i calendari de lliurament lligat a la seqüència del projecte
La majoria de les disputes spool es remunten a un d'aquests deu elements que s'han deixat fora de la RFQ i s'han emplenat de manera predeterminada. El comprador que escriu les files de tolerància de manera explícita i el fabricant que retorna un informe dimensional contra el dibuix, ja han eliminat les dues causes més habituals de reelaboració de camp.
PMF
P: Quina és la tolerància de longitud estàndard per a una bobina de tub fabricada?
R: L'estàndard de la indústria és de ±3 mm (±1/8 polzada) en dimensions cara a cara i centre a cara per a bobines de fins a aproximadament NPS 10, amb algunes especificacions que permeten ±5 mm en bobines de gran diàmetre superior a NPS 10. Indiqueu el valor a la RFQ en lloc de confiar en el valor predeterminat del fabricant.
P: Per què importa la tolerància a la rotació del forat de la brida?
R: Una brida soldada fora de la seva posició de rellotge no acceptarà els tacs de la brida d'acoblament i la correcció in situ costa molt més que la reelaboració a la botiga. La tolerància estàndard és de ± 1,5 mm al cercle del cargol i s'ha d'escriure al dibuix.
P: La soldadura canvia la longitud d'una bobina?
A: Sí. Cada soldadura redueix la junta aproximadament 1-4 mm depenent del gruix de la paret i del nombre de passades. Els fabricants experimentats afegeixen un marge de contracció a les longituds de tall i controlen la dimensió d'ajustament perquè la bobina acabada compleixi la dimensió del dibuix.
P: Quines proves es fan a les bobines fabricades abans de l'enviament?
R: Inspecció visual de totes les soldadures, inspecció dimensional contra el dibuix, proves hidrostàtiques a la pressió de prova especificada i el percentatge de radiografia del projecte o altres NDT. El certificat de prova i l'informe dimensional s'envien amb les bobines.
P: Es poden fer bobines amb aliatges dúplex i níquel?
A: Sí. Les bobines es fabriquen en aliatges inoxidables, dúplex i níquel, inclosos els graus 2205, 2507, Inconel, Monel i Hastelloy. El WPS, el metall d'aportació i el control d'interpass han de coincidir amb el material i la botiga ha d'estar qualificada per a la família d'aliatges.
P: Quina documentació hauria d'arribar amb un enviament de bobina?
R: L'informe d'inspecció dimensional, el certificat de prova hidrostàtica, els registres de soldadura i les referències WPS/PQR, els certificats de material per a canonades, accessoris i brides i els informes NDT. Per a les comandes d'exportació, els certificats s'emeten segons EN 10204 3.1 o 3.2.
