Quy trình hàn ống ở vị trí 1G và 5G - Ống thép nồi hơi A53B , đường kính ngoài O.D. 2.75”, chiều dày 0.203”.

Công ty đóng tàu ABC đang cần một giải pháp tăng năng suất hàn nối ống đường kính 2.75” (~70mm) có chiều dày 0.203” (~5.2mm) làm từ thép A53B. Hai vị trí hàn cần quan tâm ở đây là 1G (ống quay) và 5G (ống không quay) và đều sử dụng vòng lót đáy.

Giải pháp được phát triển ở thực nghiệm này là sử dụng quá trình hàn GMAW-STT (Surface Tension Transfer) để tăng năng suất so với quá trình hàn TIG thông thường. Vị trí hàn 1G hàn bằng 3 lớp STT với dây hàn L-56 đường kính 0.052” (~1.4mm) sử dụng khí bảo vệ 100%CO₂ . Quá trình hàn FCAW-G được khuyến cáo dùng cho vị trí hàn 5G.

1. Nội dung thực nghiệm

Thông tin dự án

Nhiệt độ làm việc của hệ thống đường ống dẫn hơi có thể lên đến 500 ^oF (260 ^oC) ở áp suất 200 psi (13.8 Bar). Có 3 nhóm liên kết hàn chính như sau:

• 1G (nối ống với ống hoặc ống với khớp)
• 5G (nối ống với ống)
• 5G (nối ống với khớp)

Dự án khách hàng đang thực hiện là lắp đặt đường ống cho 5 tàu với tổng chiều dài khoảng 36,000 feet (~11,000 m). Đường ống được chế tạo theo sơ đồ gấp khúc với góc khớp nối 180^o và khoảng cách giữa các khớp nối là 30 feet (~9.15m). Các ống đặt cách nhau 5” (~127mm).

Toàn bộ mối hàn được kiểm tra bằng siêu âm (UT) và chụp phim (RT).

Hiện tại, công ty ABC đang sử dụng quá trình hàn GMAW cho các liên kết hàn 1G bằng thiết bị hàn không phải của Lincoln Electric với 2 lớp hàn. Thời gian hoàn thiện một mối nối là 5 phút. Vấn đề đặt ra ở đây là nghiên cứu áp dụng công nghệ đóng tàu GMAW-STT nhằm tăng năng suất cho việc nối ống ở vị trí 1G và 5G.

Quy trình hàn

Ống thép ASTM A53B đường kính 2.75” có chiều dày 0.203” được vát 30^o và để mép cùn 1/16” (1.6mm). Sử dụng vòng lót đáy mối hàn chiều dày 1.6mm x bản rộng 16mm. Định vị khe hở hàn 3/16” (~4-5mm) được thực hiện thông qua các vấu có thể tháo rời. Liên kết hàn và sơ đồ lớp hàn như thể hiện trong Hình 1.

Để đạt được năng suất đắp tối đa đối với công nghệ STT, sử dụng dây hàn Super Arc L-56 đường kính 0.052” (1.4mm) với khí bảo vệ 100%CO₂.

Bộ thông số quy trình hàn như trong Bảng 1 và 2. Mỏ hàn (súng hàn) được giữ cố định bằng tay ở vị trí 1:30 giờ (vị trí trên ống được quy ước theo kim đồng hồ) và ống gá trên bộ gá quay. Hình ảnh thực tế của quá trình hàn thực nghiệm như trong Hình 3 và 4.

Các thông số hàn cơ bản được thiết lập khi dùng nguồn hàn PW455M/STTnhư sau: Tốc độ cấp dây WFS 150 in/min; chế độ hàn đặt ở Mode 122 với Trim 1.00.

Giá trị dòng đỉnh (Peak Current) khoảng 440A, dòng đáy (Backgroud) 70A và Tailout 0 được thiết lập trên máy hàn STT II.

Hình 1: Liên kết hàn và sơ đồ lớp hàn

Bảng 1: Thông số quy trình hàn

Bảng 2: Thông số thiết lập trên nguồn hàn

Hình 2: Hình ảnh hàn thực nghiệm

Hình 3&4: Liên kết hàn hoàn thiện

2. Kết luận và khuyến cáo kỹ thuật trong hàn ống

Để tăng năng suất hơn nữa, cần giảm thể tích mối hàn thông qua việc tối ưu hóa dạng vát mép. Điều này cho phép tăng tốc độ hàn, giảm số lượng lớp hàn. Cụ thể như sau:

• Giảm khoảng cách khe hở hàn. Có thể giảm xuống 1/16” (1.6mm) hoặc nhỏ hơn. Đặc biệt, có thể không để mép cùn.
• Giảm góc vát xuống 22.5^o hoặc nhỏ hơn.

Đối với liên kết 5G, để tăng năng suất thì nên áp dụng quá trình hàn FCAW-G hoặc GMAW-P (xung). Quy trình hàn FCAW-G cho dây lõi thuốc Pipeliner G70M như khuyến cáo trong Bảng 3. Hàn MIG xung (GMAW-P) có năng suất đắp thấp hơn so với FCAW-G nhưng lại không phải làm sạch xỉ hàn giữa các lớp. Đường kính dây hàn MIG xung nên dùng là 0.035” và khí bảo vệ 90%Ar + 10%CO₂.

Bảng 3: Quy trình hàn FCAW-G

Trên đây là toàn bộ giải thích về Quy trình hàn ống ở vị trí 1G và 5G - Ống thép nồi hơi A53B , đường kính ngoài O.D. 2.75”, chiều dày 0.203” của DGWelding - VPGD Công ty cổ phần thương mại dịch vụ Hai Tốt. Hy vọng rằng doanh nghiệp của bạn tìm ra được giải pháp phù hợp cho hàn ống, nếu cần tư vấn vui lòng liên hệ cho chúng tôi.

QUYỀN SỞ HỮU VÀ BẢO MẬT: Báo cáo này căn cứ trên các kết quả thử nghiệm của hãng Lincoln Electric, và được biên tập bởi Double Good JSC – Nhà phân phối sản phẩm và Dịch vụ ủy quyền của Lincoln Electric tại Việt Nam. Không được phép sao chép, lưu chuyển, sử dụng tài liệu này với bất kỳ mục đích nào nếu không được sự cho phép bằng văn bản của Double Good JSC.

Ghi chú: Tính đa dạng trong thiết kế, chế tạo và điều kiện làm việc của các sản phẩm thực tế sẽ ảnh hưởng tới kết quả thực nghiệm. Vì vậy các bên tự cân nhắc và chịu trách nhiệm khi áp dụng các thông tin trong báo cáo này vào công việc của mình.