Presión de prueba hidráulica del tubo de titanio de 12,7 mm

Tubo de titanio sin costura de 12,7 mm: Lo que demuestra la prueba hidráulica

Una prueba hidráulica es la línea más citada y menos comprendida en un certificado de tubo. Demuestra que un tubo en particular soportó una presión particular durante un tiempo particular sin fugas, y nada más. Comprender cómo se eligió la presión de prueba y qué le hace a la pared, convierte una afirmación vaga en un criterio de aceptación utilizable, especialmente en un tubo de 12,7 mm donde el rango de pared va de 0,5 a 1,5 mm.

De dónde provienen los 15 y 24,5 MPa

Las presiones de prueba normalmente se derivan de la presión de diseño con un factor, comúnmente 1,5 veces, y luego se verifican para que la tensión resultante en la pared se mantenga por debajo del límite elástico. Esa segunda verificación es la que decide si una presión de prueba dada es siquiera aplicable a una pared dada. Con un diámetro exterior de 12,7 mm, la tensión circunferencial es fácil de estimar: presión por diámetro dividido por dos veces la pared. Una pared de 1 mm probada a 24,5 MPa ve alrededor de 156 MPa, que es el 57 por ciento del límite elástico de 275 MPa del Gr2 recocido, y esa es una prueba cómoda. La misma presión en una pared de 0,5 mm produce alrededor de 311 MPa, por encima del límite elástico, por lo que el tubo se expandiría permanentemente por la propia prueba.

Es por eso que una presión de prueba nunca debe citarse sin la pared a la que se aplica. Un proveedor que ofrece 24,5 MPa en un tubo de 0,5 mm está probando un tamaño diferente, o aceptando deformación permanente, o citando la cifra de rotura como cifra de prueba. Preguntar a qué pared se aplica la presión es la pregunta más útil que un comprador puede hacer a un proveedor de tubos.

Lo que realmente establece la prueba

La prueba hidráulica es una prueba de fugas. Encuentra defectos que atraviesan la pared, soldaduras deficientes, solapes y grietas que se abren bajo presión, y lo hace a lo largo de toda la longitud del tubo en lugar de en puntos muestreados. No encuentra grietas finas que permanezcan cerradas, no mide el espesor de la pared y no dice nada sobre la química o el recocido. Esos pertenecen a otras pruebas, y un certificado que solo enumera una prueba hidráulica es un registro de calidad delgado.

El procedimiento de prueba importa tanto como la presión. El tubo debe llenarse por completo, purgar el aire, aumentar la presión lentamente y mantenerla el tiempo suficiente para observar toda la longitud, y secar el exterior para que sea visible una fuga. Una prueba que se presuriza y libera en unos pocos segundos demuestra muy poco, particularmente en una longitud larga donde el agua tiene que viajar.

Longitud, Bobina y el Campo de Dimensiones

Esta página contiene dos declaraciones de longitud. El campo de dimensiones da un máximo de 1200 mm, mientras que la tabla de productos da un máximo de 16000 mm para longitudes rectas, y el tubo de 12,7 mm también se suministra comúnmente en bobina. Esos no son contradictorios una vez que la forma del producto está clara: las piezas cortadas cortas son el embalaje predeterminado para pedidos pequeños, las longitudes rectas de hasta 16 m están disponibles para trabajos de tuberías y cambiadores de calor, y el tubo en bobina se utiliza donde la instalación necesita una carrera continua con pocas juntas.

La elección afecta la prueba. Una bobina se prueba como una bobina y el registro cubre toda la longitud; una longitud recta se prueba individualmente o en un lote con la presión mantenida en un colector. De cualquier manera, el certificado debe indicar la presión de prueba, el tiempo de retención y si se probó cada tubo o una muestra, porque una prueba de lote en una muestra es un nivel de garantía diferente al de una prueba en cada pieza.

Estándar, Grado y Estructura

ASTM B338 cubre tubos sin costura y es la referencia utilizada en esta página; ASTM B861 cubre tuberías sin costura, y los dos a veces se citan juntos para un pedido mixto. La lista de grados muestra Gr1, Gr2 y Gr5, mientras que la tabla de productos muestra Gr1 y Gr2, por lo que la lectura práctica es que Gr1 y Gr2 son el suministro estándar y Gr5 está disponible bajo pedido. Eso importa para la prueba, porque Gr5 tiene una resistencia a la fluencia mucho mayor y soportará una prueba de 24,5 MPa incluso en una pared delgada.

El tubo se lamina y recoce, que es la condición que da dimensiones consistentes y doblado predecible. El recocido también elimina la tensión residual de la reducción en frío, y un tubo aliviado de tensiones es menos propenso a distorsionarse cuando se corta, expande o suelda. El tamaño de 12,7 mm es el tamaño nominal de media pulgada, por lo que encaja en accesorios de instrumentación estándar, diseños de placas de tubos y pequeños haces de intercambiadores de calor sin adaptadores.

Diseño para una larga vida útil

La larga vida útil en tubos de titanio proviene de tres cosas: mantener la pared por encima de la asignación de corrosión y erosión, mantener la superficie limpia y evitar vibraciones. La primera es una elección de diseño, la segunda es un hábito de mantenimiento y la tercera es un detalle de soporte. El titanio resiste bien la mayoría de las aguas de enfriamiento, pero una pared delgada que pierde metal por la turbulencia de entrada falla prematuramente independientemente de la aleación.

La vibración merece más atención de la que suele recibir en tubos de pequeño diámetro. El titanio tiene aproximadamente la mitad del módulo elástico del acero, por lo que la misma luz y espaciado de soporte dan una frecuencia natural más baja y una amplitud mayor. Soportes colocados más juntos, y evitar tramos largos sin soporte entre un colector y un haz, son formas baratas de prevenir el roce en la placa del tubo y la fatiga en el primer soporte.

Lista de verificación de pedidos

Especifique el estándar y el grado, el diámetro exterior y la pared, la longitud y la forma del producto, la condición de recocido, la presión de prueba con la pared a la que se aplica, el tiempo de retención, las pruebas no destructivas requeridas y el nivel del certificado. Para este tamaño, un certificado 3.1 según EN 10204 con el registro de la prueba hidráulica, la composición química y las propiedades mecánicas es una expectativa normal.

Dos notas prácticas cierran el ciclo. Utilice agua de prueba limpia y drene y seque los tubos después, ya que el agua residual en una longitud enrollada deja manchas que deben eliminarse antes de la instalación. Y registre la presión de prueba y el tiempo de retención en la lista de embalaje, así como en el certificado, para que la información viaje con el paquete al sitio en lugar de quedarse en un archivo de oficina.

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