Pipa Diameter Besar Tembok Tebal A335: Akar GTAW dan Proses Pengelasan Busur Terendam

Ruang Lingkup Produk dan Standar Produk

Pipa berdinding tebal berdiameter besar di kelas A335 digunakan untuk header uap, saluran pemanas ulang panas, dan pipa proses yang dindingnya berat dan diameter luarnya besar. Ada dua kelompok produk dan keduanya tidak boleh tertukar: produk mulus diatur oleh ASTM A335 / A335M, sedangkan pipa dinding tebal yang dilas memanjang yang terbuat dari pelat biasanya dipesan ke ASTM A691, yang mencakup pipa las fusi listrik untuk layanan suhu tinggi dan menetapkan kelas pada kondisi perlakuan panas.

Persiapan Pemotongan dan Bevel V Ganda

Strip pelat atau billet bundar dipotong sesuai panjang billet atau cangkang yang diperlukan pada gergaji atau mesin pemotong termal.

Persiapan las dikerjakan sebagai bevel V ganda sehingga pengisi dapat diendapkan dari kedua sisi dengan volume logam las yang lebih kecil daripada yang dibutuhkan V tunggal.

Tepi dibersihkan hingga telanjang logam setidaknya 25 mm di setiap sisi, bebas dari kerak, minyak, kelembapan, dan terak pemotongan.

Geometri V ganda mengurangi distorsi sudut dan konsumsi pengisi, yang penting pada dinding yang berat karena koreksi distorsi setelah penyelesaian sulit dan mahal.

Pengelasan Busur Tungsten Gas pada Root Pass

Root atau priming pass diendapkan dengan pengelasan busur tungsten gas manual (GTAW). Proses ini memberi operator kontrol langsung terhadap busur, kolam lelehan, dan profil manik akar, dan menghasilkan akar yang bersih dan ulet yang tahan retak saat sambungan dipanaskan hingga suhu interpass untuk lintasan pengisian.

Gas pelindung: argon, dengan backing purge dimana bagian dalam pipa dapat diakses.

Logam pengisi: disesuaikan dengan bahan kimia induknya, misalnya kawat tipe ER90S-B9 untuk kadar 9Cr.

Pemanasan awal: diterapkan sebelum root pass, biasanya 150 – 250 derajat tergantung pada kualitas dan ketebalan dinding.

Suhu interpass: dikontrol dan biasanya dijaga di bawah sekitar 300 derajat untuk melindungi ketangguhan.

Manik akar diperiksa secara visual sebelum pengisian dimulai.

Pengelasan Busur Terendam untuk Pengisian dan Penutup

Pengisian dan penutupan lintasan dilakukan dengan pengelasan busur terendam otomatis (SAW). Busur tersebut terkubur di bawah lapisan fluks granular, sehingga tidak ada busur yang terlihat, tidak ada percikan dan sedikit asap, dan laju pengendapan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pengelasan manual, yang membuat sambungan dinding yang berat tetap layak secara ekonomi.

Melangkah	Proses	Tujuan
Lulus akar	GTAW manual	Penetrasi penuh, akar kuat dan ulet
Lulus panas	GTAW atau SAW	Memperkuat manik akar dan menstabilkan profil
Isi tiket	Gergaji Otomatis	Tingkat deposisi yang tinggi pada dinding yang tebal
Cap lolos	Gergaji Otomatis	Ikat sambungan ke permukaan induk tanpa melemahkan

Kawat dan fluks dicocokkan sebagai suatu sistem dan fluks dikeringkan sebelum digunakan, karena kelembapan dalam fluks merupakan sumber langsung hidrogen dan penundaan keretakan pada sambungan akhir.

Pasca-Perlakuan Panas dan Inspeksi Pengelasan

Setelah pengelasan selesai, sambungan diberi perlakuan panas untuk mengurangi tegangan sisa, melunakkan lasan dan zona yang terkena panas, serta memulihkan ketangguhan dan stabilitas dimensi. Siklus tipikal menahan perakitan dalam kisaran tingkat tempering dan kemudian mendinginkan pada kecepatan yang terkendali hingga pembongkaran muatan aman.

Termokopel dipasang pada permukaan pipa di kedua sisi sambungan dan siklus sebenarnya dicatat.

Kekerasan diperiksa di seluruh lasan, zona yang terkena panas, dan logam induk setelah perawatan.

Pipa yang sudah jadi kemudian diluruskan dan diukur. Pemeriksaan radiografi atau ultrasonik mencakup keseluruhan lapisan memanjang, ujung-ujungnya diperiksa apakah ada laminasi dan retakan, dan uji hidrostatik memastikan bahwa dinding dan las menahan tekanan desain. Pemeriksaan dimensi akhir mencakup diameter luar, ketebalan dan panjang dinding, dan setiap panjangnya ditandai dengan stensil dengan tingkatan, nomor panas, ukuran dan kondisi perlakuan panas untuk ketertelusuran.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

T: Kapan pipa berdinding tebal yang dilas lebih disukai daripada yang mulus?
Ketika kombinasi diameter dan dinding berada di luar jangkauan ekonomi pabrik mulus, atau ketika panjang yang dibutuhkan tidak dapat diproduksi sebagai satu bagian yang dilubangi. Pipa yang dilas juga memungkinkan kimia pelat diverifikasi sebelum produksi, sehingga membantu ketertelusuran.

Q: Mengapa GTAW hanya digunakan untuk root pass?
GTAW lambat tetapi memberikan kontrol penetrasi dan kualitas root yang tepat. Menggunakannya untuk seluruh sambungan pada dinding yang berat akan menjadi tidak ekonomis, sehingga akar dilas dengan GTAW dan volume yang tersisa diisi oleh SAW dengan tingkat deposisi tinggi.

T: Apa perubahan-perlakuan panas las pada sambungan?
Ini menurunkan tegangan sisa dan melunakkan struktur mikro keras yang diciptakan oleh pendinginan cepat pada zona yang terkena pengaruh panas dan las. Tanpanya, sambungan dapat lolos pemeriksaan radiografi dan masih retak akibat siklus termal saat digunakan.

T: Bagaimana cara memilih suhu pemanasan awal yang benar?
Ini mengikuti prosedur pengelasan yang memenuhi syarat dan bergantung pada setara karbon, kandungan kromium dan molibdenum, serta ketebalan dinding. Dinding yang lebih tebal dengan paduan yang lebih tinggi memerlukan pemanasan awal yang lebih tinggi untuk memperlambat laju pendinginan dan mencegah retak yang dibantu hidrogen.

T: Cacat manakah yang mendiskualifikasi sambungan pipa berdinding berat?
Indikasi retak yang tidak dapat diterima, kurangnya fusi, masuknya terak melebihi batas penerimaan dan ketebalan dinding di bawah minimum yang ditentukan. Kekerasan di atas batas yang ditetapkan untuk tingkatan tersebut juga merupakan kondisi penolakan hingga sambungan ditempa ulang.