Comment évaluer la qualité des soudures de tuyaux en acier

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Base théorique et système standard

L'évaluation de la qualité des soudures de tuyaux en acier repose principalement sur les normes nationales et les réglementations industrielles. Les normes de base comprennent :
• GB/T 40791-2021 "Tests non destructifs des joints soudés"
• GB/T 12437-2008 « Méthode de test par ultrasons des joints de soudure »
• GB/T 3323-2008 « Méthodes de test radiographique pour les joints soudés »
• Série NB/T 47013 « Essais non-destructifs des équipements sous pression »

Les niveaux d'inspection des soudures sont divisés en trois niveaux :
• Soudure de grade 1 : test 100 % par ultrasons
• Soudure secondaire : 20 % de contrôle par ultrasons
• Soudures de niveau 3 : le taux d'échantillonnage est relativement faible, mais elles doivent répondre aux exigences de test de base.

Principales méthodes de détection (théoriquesniveau)

Points clés de l'expérience pratique

1. Commencez par l’inspection visuelle
• La surface ne doit présenter aucun défaut tel que fissures, fusion incomplète, pores, inclusions de scories ou piqûres d'arc.
La profondeur de morsure du bord-ne doit pas dépasser 0,5 mm et la longueur continue ne doit pas dépasser 10 % de la longueur totale de la soudure.
• Hauteur du cordon de soudure : 0 - 3 mm pour la paroi extérieure, 0 - 4 mm pour la paroi intérieure. Toute hauteur excessive nécessite un meulage.
La largeur de la soudure doit être de 1 à 2 millimètres plus large que la surface de la rainure.

2. Expérience d'identification des défauts
• Fissures : Le défaut le plus dangereux. Son existence est strictement interdite, quelles que soient les circonstances.
• Pore : diamètre unique inférieur ou égal à 3,0 mm ou T/3 (prendre la valeur la plus petite), diamètre cumulé sur une longueur de soudure de 150 mm inférieur ou égal à 6,0 mm ou 0,5T
• Inclusion de laitier en forme de barre- : longueur unique inférieure ou égale à 12,0 mm ou T (prendre la valeur la plus petite), largeur inférieure ou égale à 1,5 mm
• Absence de pénétration : applicable uniquement aux soudures-sur un seul côté qui nécessitent une pénétration complète. h Inférieur ou égal à 0,2t et maximum 2mm.

3. Points clés de l'expérience d'exploitation
• La température ambiante doit être supérieure ou égale à 5 degrés. S'il est inférieur à 5 degrés, un préchauffage est nécessaire.
• L'humidité relative ne doit pas dépasser 90 % et les baguettes de soudage doivent être maintenues au chaud et séchées.
• Contrôle de la vitesse du vent : Soudage manuel à l'arc Inférieur ou égal à 8 m/s, Soudage sous protection gazeuse Inférieur ou égal à 2 m/s
La température intercouche est contrôlée dans la plage de 150 - 250 degrés.

1. Exigences de qualité d'apparence
Selon la norme SL/T 432-2024, la qualité d’aspect des cordons de soudure est classée en trois catégories :

• Nom du défaut : cordon de soudure de classe 1, cordon de soudure de classe 2, cordon de soudure de classe 3
• Fissure Non autorisé Non autorisé Non autorisé
• Pores de surface : d Une durée inférieure ou égale à 0,2 s n'est pas autorisée. Maximum 2 mm. d Un temps inférieur ou égal à 0,3 s n'est pas autorisé. Maximum 3 mm.
• Morsure des bords : h Inférieur ou égal à 0,05 t, maximum 0,5 mm ; h Inférieur ou égal à 0,1t, maximum 0,5mm ; h Inférieur ou égal à 0,2t, maximum 1mm.
• Hauteur de soudure : h Inférieure ou égale à 0,1b + 1 (maximum 5 mm) h Inférieure ou égale à 0,15b + 1 (maximum 7 mm) h Inférieure ou égale à 0,25b + 1 (maximum 10 mm)

2. Dimensions et exigences géométriques
• Montant de l'écart : inférieur ou égal à 10 % de l'épaisseur de la paroi et inférieur ou égal à 2 mm.
• Espacement des soudures :
La distance entre les deux anneaux de la section droite ne doit pas être inférieure à 100 mm et ne doit pas non plus être inférieure au diamètre extérieur du tuyau.
Lorsque le diamètre nominal est de 150 mm ou plus, l'espacement des soudures ne doit pas être inférieur à 150 mm.
Lorsque le diamètre nominal est inférieur à 150 mm, il ne doit pas être inférieur au diamètre extérieur du tuyau.
• Position de soudage : Elle ne doit pas se trouver dans la zone de support du tube. La distance depuis le point de départ du tuyau coudé ne doit pas être inférieure à 100 mm et au moins au diamètre extérieur du tuyau.

3. Exigences relatives aux tests non destructifs
• Pipelines critiques : contrôles 100% radiographiques ou ultrasons
• Normes de test : NB/T 47013.2 (rayonnement), NB/T 47013.3 (ultrasons)
• Niveau de qualification : Les tests radiographiques sont qualifiés au niveau II et les tests par ultrasons sont qualifiés au niveau I.

4. Exigences du processus de soudage
• Traitement des rainures : Pour les murs d'une épaisseur supérieure à 4 mm, une rainure (en forme de V-, en forme de J- ou en forme de U-) doit être usinée.
• Adaptation du matériau de soudure : Il doit être compatible avec le matériau de base. Par exemple, les baguettes de soudage E4303 doivent être utilisées pour le Q235B.
• Exigences de préchauffage : pour l'acier au carbone avec une épaisseur de paroi supérieure à 26 mm ou lorsque la température ambiante est inférieure à 5 degrés, préchauffer à 100-150 degrés.

5. Traitement après-soudage
• Nettoyage des cordons de soudure : éliminer les scories et les projections de soudure.
• Décapage acide et passivation : Les cordons de soudure de l'acier inoxydable doivent subir un décapage acide et une passivation. La rugosité de la surface doit être inférieure ou égale à 0,8 µm.
• Traitement d'élimination de l'hydrogène : les pipelines-en acier de haute qualité (X70/X80) nécessitent un traitement d'élimination de l'hydrogène à 250 degrés pendant 2 heures.

6. Exigences particulières
• Canalisation sous pression : Un test de pression d'eau est requis. La pression d'essai doit être 1,5 fois la pression de conception.
• Génie hydraulique : suivez SL/T 432-2024. Les soudures de classe I nécessitent les exigences les plus strictes.
• Industrie pétrochimique : Suivre les normes SH 3501. Pour les canalisations transportant des fluides toxiques et inflammables, des normes encore plus strictes sont requises.

Pour juger de la qualité des soudures de tuyaux en acier, il faut combiner des normes théoriques et une expérience pratique. Cela implique des évaluations multi-dimensionnelles telles que l'inspection visuelle, les tests non-destructifs et la mesure des dimensions. Généralement, il couvre des aspects tels que la qualité de l'apparence, la tolérance dimensionnelle, le taux de contrôle non destructif - et le contrôle du processus de soudage. Des normes spécifiques doivent être sélectionnées en fonction de l'application du pipeline (conduites sous pression, projets de conservation de l'eau, produits pétrochimiques, etc.).