Tubo saldato a spirale in acciaio al carbonio ASTM A139 per trasporto fluidi

Il tubo saldato a spirale in acciaio al carbonio ASTM A139 è un tubo saldato a fusione elettrica con un cordone di saldatura elicoidale continuo, utilizzato per il trasporto di acqua, liquidi industriali, gas o vapore. La specifica copre cinque gradi di produzione del tubo: Gradi A, B, C, D ed E, con resistenze a snervamento minime comprese tra 205 e 360 MPa.

Il processo di formatura a spirale consente la produzione economica di grandi diametri esterni, mantenendo al contempo un controllo sulla circonferenza, sullo spessore della parete, sull'ovalizzazione delle estremità e sull'integrità della saldatura. Ogni lunghezza di tubo fornita può essere sottoposta a prova idrostatica e il prodotto può essere fornito con superfici grezze, verniciate, rivestite in epossidico, rivestite in polietilene o rivestite in malta cementizia, a seconda dell'ambiente operativo.

La norma ASTM A139 si applica a tubi saldati a fusione elettrica con cordone dritto o elicoidale, da NPS 4 in su, con spessori di parete nominali non superiori a 25,4 mm. Il tubo è specificamente destinato al trasporto di liquidi, gas o vapore.

Specifiche

Le tolleranze dimensionali, la preparazione delle estremità e i requisiti di lunghezza standard si basano sulle disposizioni della norma ASTM A139.

Caratteristiche principali

Saldatura elicoidale a completa penetrazione

Il cordone di saldatura del tubo è realizzato come una saldatura a giunto a piena penetrazione. La configurazione elicoidale continua distribuisce il cordone attorno alla circonferenza del tubo e consente la produzione di tubi di grande diametro da nastri o lamiere di acciaio di larghezza controllata.

Resistenza della saldatura di produzione definita

I provini di trazione della saldatura di produzione prelevati attraverso il cordone di saldatura devono raggiungere almeno il 95% della resistenza a trazione minima specificata del grado di acciaio. Durante la qualifica della procedura di saldatura, i provini di saldatura a sezione ridotta devono raggiungere almeno il 100% della resistenza a trazione minima specificata del grado selezionato.

Prova idrostatica di ogni lunghezza di tubo

La norma ASTM A139 richiede che ogni lunghezza di tubo sia sottoposta a prova idrostatica. La pressione di prova standard è calcolata utilizzando:

P = 2St / D

Dove:

• P = pressione di prova idrostatica
• S = dal 60% all'85% della resistenza a snervamento minima specificata
• t = spessore della parete specificato
• D = diametro esterno specificato

La pressione standard è limitata a 19,3 MPa, a meno che non sia diversamente specificato in una condizione di prova concordata. La pressione di prova viene mantenuta per almeno cinque secondi.

Geometria controllata delle estremità

Entro 100 mm dalle estremità del tubo, la fuori tolleranza non deve superare l'1% del diametro specificato. Questo controllo migliora l'allineamento sul campo, la coerenza della saldatura circonferenziale e l'adattamento con i raccordi fabbricati.

Cinque livelli di resistenza

I cinque gradi ASTM A139 forniscono resistenze a snervamento minime che vanno da 205 MPa per il Grado A a 360 MPa per il Grado E. Ciò consente di selezionare il grado del tubo in base al diametro, allo spessore della parete, alla pressione di progetto e ai carichi di installazione.

I nostri vantaggi

1. Come viene verificata l'integrità della saldatura su tubi saldati a spirale di grande diametro?

Le preoccupazioni dell'acquirente si concentrano frequentemente su penetrazione incompleta, inclusioni di scorie, mancanza di fusione e discontinuità nei giunti delle strisce.

Il nostro controllo di produzione può includere:

• Saldatura automatica ad arco sommerso dall'interno e dall'esterno
• Procedure di saldatura e saldatori qualificati
• Monitoraggio continuo della corrente, della tensione e della velocità di avanzamento della saldatura
• Ispezione visiva dell'intera saldatura
• Esame ultrasonico del cordone di saldatura elicoidale
• Esame radiografico delle intersezioni delle saldature e delle aree riparate
• Prova di trazione trasversale della saldatura di produzione
• Prova idrostatica di ogni lunghezza di tubo finita

L'ambito dell'ispezione e i criteri di accettazione vengono confermati prima della produzione e indicati nel piano di ispezione e prova.

2. Come vengono ridotti i problemi di adattamento delle estremità del tubo e di saldatura sul campo?

I tubi di grande diametro con ovalizzazione eccessiva possono aumentare i tempi di allineamento e produrre spazi di radice irregolari durante la saldatura in cantiere.

Le estremità dei tubi vengono dimensionate meccanicamente e controllate per circonferenza, diametro e ovalizzazione. La norma ASTM A139 limita l'ovalizzazione delle estremità all'1% entro 100 mm da ciascuna estremità. Laddove sia richiesto un controllo più rigoroso dell'adattamento sul campo, è possibile concordare prima della produzione tolleranze specifiche per progetto, compatibilità di allineamento interno e marcatura di corrispondenza.

3. Come viene affrontata la corrosione interna ed esterna?

L'acciaio al carbonio grezzo non è intrinsecamente resistente alla corrosione. La scelta del rivestimento deve quindi corrispondere al fluido trasportato, alle condizioni del suolo, alla temperatura operativa e al metodo di installazione.

I sistemi di protezione dalla corrosione disponibili includono:

• Epossidico termoindurente per servizio interrato o immerso
• Polietilene a tre strati per condotte interrate
• Polipropilene a tre strati per temperature operative più elevate
• Rivestimento interno in epossidico liquido per servizio con acqua trattata
• Rivestimento in malta cementizia per la trasmissione di acqua di grande diametro
• Primer ricco di zinco o sistemi di verniciatura esterni specifici per progetto
• Rilevamento di difetti nel rivestimento e ispezione dello spessore del film secco

Il tipo di rivestimento, lo spessore, il grado di preparazione della superficie e la procedura di riparazione devono essere specificati nell'ordine di acquisto anziché essere trattati come finitura commerciale non specificata.

Standard di esecuzione

Queste norme non sono automaticamente intercambiabili. Grado, chimica, proprietà meccaniche, frequenza di ispezione, pressione idrostatica e tolleranze dimensionali devono essere verificati rispetto alla specifica contrattuale.

Applicazione: Condotta principale di trasmissione di acqua grezza municipale

Il tubo saldato a spirale ASTM A139 può essere utilizzato come condotta principale di trasmissione di acqua grezza di grande diametro che collega una stazione di presa del serbatoio a un impianto di trattamento delle acque municipale.

Per questa applicazione, il tubo può essere fornito con:

• Grado B, C, D o E selezionato in base alla progettazione idraulica e strutturale
• Rivestimento interno in malta cementizia o epossidico liquido
• Rivestimento esterno FBE o 3LPE
• Estremità smussate per saldatura a testa a testa sul campo
• Prova idrostatica di ogni lunghezza di tubo
• Esame ultrasonico del cordone di saldatura elicoidale
• Curve fabbricate, riduttori, tee e connessioni flangiate
• Giunti isolanti e disposizioni per protezione catodica ove richiesto

Il grado finale, lo spessore della parete, il margine di sovrapressione, il carico esterno, il margine di corrosione e il sistema di rivestimento devono essere determinati dall'ingegnere di progettazione della condotta.

Composizione chimica

Percentuale massima all'analisi termica

I limiti chimici sopra indicati sono specificati per i gradi ASTM A139 da A a E, con analisi eseguita in conformità alla norma ASTM A751.

Proprietà meccaniche