Debate sobre la inspección de conexiones de tuberías para el transporte de petróleo y gas en PetroChina – proveedor chino de soluciones de tuberías

Se presentan el flujo del proceso y los contenidos de prueba más importantes de las conexiones de tuberías para la transmisión de petróleo y gas. Se analizan los requisitos de las normas nacionales y las condiciones de pedido de CNPC para evaluar el proceso de conexión de tuberías, la producción de prueba de lotes pequeños, las pruebas del primer lote y las pruebas de lotes grupales. Se resumen los problemas existentes en las pruebas de conexiones de tuberías y se hacen sugerencias sensatas para probar las conexiones de tuberías. Se recomienda que el comprador considere el acuerdo técnico de las conexiones de tuberías desde los aspectos de ventajas reales y económicas, tales como: B. Las especificaciones, el tipo de acero, el volumen de adquisición, las dificultades de producción y la madurez del producto de las conexiones de tuberías se formulan de manera integral y se seleccionan los puntos de prueba apropiados.

Como parte de la ingeniería de tuberías, los accesorios para tuberías desempeñan un papel en el cambio de dirección, conexión, maniobra, sellado, control, soporte, etc. Los accesorios de tubería se utilizan para la conexión de tuberías. Estos incluyen piezas en ángulo, piezas en T, tapas de tubería reductoras , codos, bridas de salida de tubería , bridas ciegas y boquillas de tubería S. Para verificar la coordinación entre el nuevo proceso de producción y la línea de producción de accesorios para tuberías y la conformidad entre los nuevos productos y los requisitos del pedido, y evitar el desperdicio de recursos causado por el lote no calificado de accesorios para tuberías, durante la producción de accesorios para tuberías, Se llevan a cabo la calificación del proceso de fabricación, la producción de prueba de lotes pequeños, las pruebas del primer lote y las pruebas por lotes. Actualmente se aplican los requisitos de las normas y acuerdos técnicos pertinentes . La inspección de conexiones de tuberías es inconsistente y no es fácil de implementar. De acuerdo con el proceso de producción de accesorios para tuberías, se analizan en detalle los problemas al probar accesorios para tuberías para el transporte de petróleo y gas y se hacen sugerencias.

1. El proceso de producción de accesorios para tuberías sin costura es el siguiente : prueba de materiales (tubería de acero sin costura) → Desvanecimiento → Conformación → Enderezamiento de la cabeza de la bobina → Tratamiento térmico → Tratamiento de superficie → Procesamiento de superficie final → Inspección dimensional → Pruebas no destructivas → Pruebas de propiedades mecánicas → Marcado → Embalaje y almacenamiento → Envío del producto.
2. El proceso de producción de uniones soldadas para tuberías es el siguiente: (placa de acero o tubería soldada) Inspección de material metálico → Desvanecimiento → Soldadura de tubos en espiral → Conformado → Enderezamiento del cabezal de la bobina → Tratamiento térmico → Tratamiento de superficie → Procesamiento frontal Final → Inspección dimensional → No Ensayos destructivos → Ensayos de propiedades mecánicas → Marcado → Embalaje y almacenamiento → Envío del producto.

Esto incluye pruebas de materiales metálicos, tratamientos térmicos, pruebas de tamaño, pruebas no destructivas y pruebas de propiedades mecánicas para garantizar la calidad de los accesorios de tubería. Durante la propia auditoría, se debe prestar especial atención a los procesos clave.

1. Inspección de materiales: Verifique el número del horno del tubo madre o placa de acero, el número del tubo, el tamaño de la apariencia, el marcado, las especificaciones, el control de calidad, la reinspección física y química de los resultados de fábrica y el cumplimiento de los requisitos del acuerdo técnico.
2. Descarga: Normalmente, los accesorios de tubería tienen diferentes formas según los diferentes tipos de materias primas, materias primas de placas de acero o tubos de acero. De acuerdo con las diferentes formas de las materias primas, verifique la consistencia del tamaño de descarga de la tubería/placa de acero con la etiqueta del dibujo.
3. Soldadura de tubos en espiral: verifique la coherencia de los parámetros del proceso, como el tamaño de la placa de acero, el método de soldadura, la corriente, el voltaje, etc., con los documentos del proceso.
4. Moldeo: Según el método de moldeo seleccionado para cada tipo de conexión de tubería, verifique si la temperatura de calentamiento, el tiempo de calentamiento, el número de operaciones de moldeo, el intervalo entre calentamiento y moldeo, etc. son adecuados. durante el moldeo son consistentes con los documentos del proceso.
5. Laminación y redondeo: Verificar el cumplimiento de los documentos del proceso en cuanto a redondeo, redondeo, apariencia, etc.
6. Tratamiento térmico: verifique el cumplimiento de los parámetros del tratamiento térmico, como la temperatura de calentamiento, la temperatura de mantenimiento, la velocidad de calentamiento, la velocidad de enfriamiento, el tiempo de mantenimiento y otros parámetros con el proceso de tratamiento térmico.
7. Tratamiento de pulido con chorro de arena de la superficie: compruebe si la superficie exterior cumple con los requisitos de Sa2.5 después del pulido con chorro de arena.
8. Procesamiento de extremos de tuberías: verifique la apariencia y el tamaño de los accesorios de tubería después del procesamiento y el cumplimiento de los requisitos estándar.
9. Verificación de tamaño: verifique la apariencia, el espesor de la pared, el diámetro exterior, el tamaño del chaflán y otros parámetros para verificar el cumplimiento de los requisitos estándar.
10. Pruebas no destructivas: Las pruebas no destructivas de accesorios de tuberías incluyen pruebas de penetración/partículas magnéticas (elija una de las dos) y pruebas ultrasónicas, verificación del cumplimiento de los instrumentos de detección de fallas, métodos de detección de fallas, sensibilidad, piezas de inspección, informes no destructivos y procesamiento de documentos.
11. Propiedades mecánicas: Verifique el cumplimiento de los resultados de las pruebas y muestreos físicos y químicos con los requisitos estándar.
12. Etiquetado: Verifique el contenido del logotipo, el formato del logotipo y el cumplimiento de los requisitos estándar.
13. Embalaje y almacenamiento: Verifique el entorno de embalaje y almacenamiento.
14. Envío del producto: Verifique que la información de fábrica esté completa y completa, y verifique las conexiones de las tuberías para detectar cualquier impacto durante el transporte, elevación y carga.

Para los accesorios de tubería, generalmente se aplican las normas nacionales: GB/T 12459-2017 "Tipo y parámetros de accesorios de tubería de acero soldados a tope" y GB/T 13401-2017 "Especificaciones técnicas para accesorios de tubería de acero soldados a tope". Ambas normas respaldan la aplicación de estas dos normas. Al comprar accesorios para tuberías, China National Petroleum Corporation (CNPC para abreviar) generalmente sigue CDP-S-OGP-PL-010-2014-3 “Especificación técnica para accesorios para tuberías con DN350 e inferiores para la construcción de oleoductos y gasoductos” y CDP -S -OGP-PL-011-2014-3 “Especificación Técnica para Accesorios de Tubería con DN400 y Superiores para Construcción de Oleoductos y Gasoductos” y selecciona los estándares de acuerdo a las especificaciones de los accesorios de tubería a adquirir. Actualmente, el estándar de adquisición para accesorios de tubería se basa en los dos tipos de estándares anteriores y ahora profundiza en los diferentes requisitos de las normas nacionales y las especificaciones técnicas de CNPC para probar accesorios de tubería.

2.1 Evaluación del proceso de conexión de tuberías.

(1) Datos técnicos de los accesorios de tubería PetroChina.

• Disposiciones 5.2.3.1 de la Especificación Técnica de PetroChina CDP-S-OGP-PL-011-2014-3: Antes de la producción oficial de accesorios para tuberías de DN400 mm (diámetro nominal 400 mm), el proveedor deberá llevar a cabo una evaluación del proceso de tubería de los accesorios individuales de acuerdo con las disposiciones. La evaluación del proceso se puede realizar mediante producción de prueba, muestreo e inspección de lotes pequeños antes de la producción del primer lote. La sección 5.2.3.2 de la especificación técnica establece que el proveedor no podrá repetir una sola producción de prueba en lotes pequeños si tiene un desempeño de entrega comprobado para productos con igual o mayor contenido de acero y mayor diámetro, así como documentos impecables de evaluación del proceso dentro de un año antes de la firma del contrato. Sin embargo, la especificación técnica de PetroChina CDP-S-OGP-PL-010-2014-3 estipula que las conexiones para tuberías a partir de DN350 mm (diámetro nominal 350 mm) no necesitan someterse a una evaluación de proceso.
• El Apéndice A de la Especificación Técnica CDP-S-OGP-PL-011-2014-3 requiere: La soldadura a tope de las conexiones de evaluación del proceso deberá estar sujeta a pruebas 100 % ultrasónicas + 100 % pruebas de rayos X; Prueba de grietas longitudinales/transversales del material base del cuerpo del tubo de accesorios de evaluación de procesos mediante detección ultrasónica de fallas; Pruebas de superficie de accesorios de evaluación de procesos mediante pruebas de penetración o partículas magnéticas e inspección de superficies de juntas de tuberías según la ubicación y dirección de los requisitos de muestreo para pruebas de tracción, impacto, flexión guiada y dureza Vickers, pruebas metalográficas.

(2) Normas nacionales para accesorios de tuberías. Los estándares nacionales no requieren evaluación de procesos.
(3) Análisis comparativo. Los accesorios de tubería fabricados de acuerdo con las normas nacionales no requieren evaluación del proceso, pero las especificaciones técnicas de PetroChina: DN400 mm y superiores deben cumplir con la orden de producción de "prueba de evaluación del proceso → prueba de lote pequeño → prueba del primer lote". Se puede prescindir de una prueba de evaluación de procesos y una prueba de lotes pequeños realizando la prueba de evaluación de procesos para verificar la viabilidad del proceso, la prueba de lotes pequeños y la prueba del primer lote. Se utilizan pruebas de viabilidad, series pequeñas y pruebas del primer lote para verificar la viabilidad del proceso de producción en masa. Para conexiones de tuberías a partir de DN350 mm, no es necesario realizar ninguna evaluación del proceso ni pruebas en series pequeñas. Esto se debe principalmente a que el proceso para accesorios de tuberías de diámetro pequeño es más maduro y la calidad del acero es inferior, etc. En resumen, en comparación con los accesorios de tubería de diámetro pequeño, los requisitos de los accesorios de tubería de diámetro grande son más estrictos que los de los accesorios de tubería de diámetro pequeño. accesorios de tuberia.

2.2 Prueba del primer lote de accesorios de tubería

(1) Datos técnicos de los accesorios de tubería PetroChina.
La sección 5.2.3.3 de la Especificación Técnica de PetroChina CDP-S-OGP-PL-011-2014-3 establece que el primer lote de accesorios de tubería producidos se probará de acuerdo con los requisitos del Anexo B. La producción formal solo puede ocurrir después de la calificación del primer lote probado. El proveedor ya no podrá repetir la prueba de rotura hidráulica si existe información documentada verificable sobre la prueba de rotura hidráulica de los tres años anteriores a la firma del contrato (Especificación Técnica CDP-S-OGP-PL-011-2014-3). La sección 5.2.3 de la especificación técnica OGP-PL-010-2014-3 establece que el primer lote de accesorios de tubería producido debe probarse de acuerdo con los requisitos del Anexo B y la producción formal solo puede tener lugar después de que el primer lote probado haya sido probado. sido calificado. Sin embargo, la especificación técnica no menciona el requisito alternativo de pruebas de rotura hidráulica. Las especificaciones técnicas CDP-S-OGP-PL-011-2014-3 y CDP-S-OGP-PL-010-2014-3, Apéndice B, requieren las siguientes pruebas del primer lote: La primera producción de accesorios utilizando el mismo proceso de fabricación. se convierten en 5 accesorios seleccionados para ensayos de dureza Richter, ensayos de calidad óptica y dimensiones, así como ensayos no destructivos. De estos, se seleccionará aleatoriamente 1 pieza de accesorio de tubería para un análisis químico del cuerpo de la tubería, una prueba de tracción, una prueba de impacto Charpy (las tes y los codos también deben pasar una serie de pruebas de impacto de temperatura), una prueba de flexión guiada, una prueba Vickers. prueba de dureza y una prueba metalográfica seleccionada. De las 4 piezas restantes de accesorios de tubería, 1 pieza se somete a una prueba de rotura hidrodinámica.
(2) Normas nacionales para accesorios de tuberías . La primera ronda de inspección es opcional.
(3) Análisis comparativo. Los accesorios de tubería fabricados de acuerdo con las normas nacionales no necesitan someterse a pruebas del primer lote. En las especificaciones técnicas de PetroChina se exigen pruebas del primer lote de producción, independientemente del diámetro. Las cantidades de prueba y los diseños de prueba del primer lote están claramente definidos. Las conexiones de tuberías de DN400 mm están claramente exentas de la prueba de rotura hidráulica. Las conexiones de tuberías de DN350 mm no están exentas de la prueba de rotura hidráulica. Las conexiones de tuberías de DN350 mm no están exentas de la prueba de rotura hidráulica y deben someterse a una prueba de rotura hidráulica. Para conexiones de tuberías con diferentes especificaciones, las especificaciones técnicas de PetroChina determinan que las conexiones de tuberías de mayor diámetro son más riesgosas y costosas.

2.3 Pruebas de accesorios de tubería por lotes grupales

(1) Datos técnicos de los accesorios de tubería PetroChina.
PetroChina CDP-S-OGP-PL-011-2014-3 Especificaciones técnicas 8.1.2 Disposiciones: Prueba única, proceso de producción de lotes pequeños, se utilizará 1 pieza de conexión de tubería para propiedades mecánicas y pruebas metalúrgicas; proceso de producción formal, el mismo lote de fusión, el mismo proceso de tratamiento térmico, la diferencia en el espesor nominal de la pared del tocho no debe ser superior a 6 mm del mismo tipo de accesorios de tubería para un lote de no más de 50 piezas, se eliminará 1 pieza de cada lote para pruebas de propiedades mecánicas y metalográficas. La Especificación Técnica 5.2.3 CDP-S-OGP-PL-010-2014-3 estipula que: En el proceso de producción formal, básicamente según el mismo lote de fusión, el mismo proceso de tratamiento térmico, el mismo lote de horno de tratamiento térmico y similares. accesorios como un lote, cada lote debe constar de 1 pieza para que se puedan realizar pruebas de propiedades mecánicas y metalúrgicas.
Los puntos de prueba de las especificaciones técnicas CDP-S-OGP-PL-011-2014-3 y CDP-S-OGP-PL-010-2014-3 son los mismos e incluyen prueba de tracción, prueba de impacto Charpy, flexión orientada a soldadura, pruebas de dureza y pruebas metalúrgicas para las piezas de conexión de tuberías especificadas.
(2) Normas nacionales para accesorios de tuberías . Estándar GB/T 13401-2017 7.1.1.1.
Disposiciones: Para la producción de accesorios de tubería para 1 lote, utilice la misma calidad de materia prima, número de horno de fusión, especificaciones de materia prima similares (diferencia de espesor de pared no mayor a 6 mm) y el mismo proceso de tratamiento térmico. Los puntos de prueba son los mismos que los de las especificaciones técnicas de CNPC, incluida la prueba de tracción, la prueba de impacto Charpy, la prueba de flexión orientada a soldadura, la prueba de dureza y la prueba metalográfica en las partes especificadas de las juntas de tuberías.
(3) Análisis comparativo. Grupo de especificaciones técnicas de PetroChina Principio de lote Aguja
Existen ligeras diferencias en las conexiones de tuberías con diferentes diámetros. Para DN400 mm y más, el espesor nominal de la pared de la palanquilla no es superior a 6 mm, para DN350 mm y menos, las disposiciones para el mismo lote en el horno de tratamiento térmico. Esto se debe principalmente a que los accesorios de tubería con especificaciones de tratamiento térmico diferentes a las de los accesorios de tubería de diámetro pequeño se pueden colocar en el mismo lote en el horno de tratamiento térmico, lo que reduce el costo de las pruebas de lotes grupales. Normalmente, el proceso de tratamiento térmico de juntas de tuberías de gran diámetro con diferentes especificaciones (especialmente cuando la diferencia en el espesor de la pared es grande) ciertamente no es el mismo, por lo que el rendimiento de las juntas tratadas térmicamente debe garantizarse después de proporcionar la diferencia de rango en el espesor de la pared. Las especificaciones técnicas de PetroChina y los estándares nacionales para las pruebas de lotes grupales son los mismos, pero el principio de lotes grupales es muy diferente. Para conexiones con DN400 mm y superiores, las especificaciones técnicas de PetroChina requieren conexiones similares; Aunque las normas nacionales exigen la misma calidad de las materias primas, los mismos principios se aplican al resto. Por lo tanto, las especificaciones técnicas de PetroChina son más estrictas que las normas nacionales. 3.

3. La importancia de las especificaciones técnicas más estrictas de PetroChina

En los últimos años, ha habido muchos accidentes relacionados con fugas en las conexiones de tuberías en las estaciones de servicio de PetroChina y en los oleoductos y gasoductos. Debido a las características especiales de la industria petrolera que conducen al alto uso de compuestos, y al hecho de que los compuestos en la industria petrolera se utilizan en ambientes agresivos y otras razones, la probabilidad de accidentes es mucho mayor que en otras industrias. Por ejemplo, las grietas en el hombro principal del material base de una junta en T de una tubería en la soldadura de relleno provocaron un accidente que provocó la rotura de toda la tubería. En una estación del proyecto, la rotura de la corredera de dosificación en forma de T provocó accidentes que tuvieron consecuencias extremadamente graves para la sociedad. Estos accidentes provocaron lesiones personales y daños materiales de extrema gravedad, así como pérdidas económicas para la sociedad. Estos factores han llevado a la necesidad de que la industria petrolera desarrolle especificaciones técnicas que sean más rigurosas y apropiadas para la industria que las normas nacionales. Así se crearon las especificaciones técnicas de PetroChina.

4. Problemas actuales y recomendaciones para la inspección de juntas de tuberías.

(1) El significado y aplicabilidad de estándares de prueba seleccionados para conexiones de tuberías.
Las normas nacionales y las especificaciones técnicas de la CNPC difieren en términos de pruebas, elementos a probar y disposiciones alternativas. Los compradores deben adoptar adecuadamente los estándares relevantes de acuerdo con sus necesidades, y es mejor llegar a acuerdos técnicos relevantes de acuerdo con sus necesidades. Las especificaciones técnicas de CNPC son más estrictas que las normas nacionales y los requisitos de los accesorios de tubería de gran diámetro son más estrictos que los de los accesorios de tubería de pequeño diámetro. Especificaciones técnicas de PetroChina para el ámbito de aplicación de juntas de tubos de acero soldadas a tope para ingeniería de oleoductos y gasoductos, juntas fabricadas para la transmisión de gas natural, petróleo crudo, petróleo refinado y gasoductos, líneas principales y estaciones de ingeniería de gas natural licuado; Normas nacionales para el alcance de uniones de acero sin costura soldadas a tope y uniones soldadas. Desde la perspectiva de la aplicabilidad de las normas, las especificaciones técnicas de PetroChina sólo son aplicables a las conexiones de tuberías para la ingeniería de oleoductos y gasoductos en la industria petrolera. La norma nacional se aplica a las conexiones de tuberías en diversos sectores. En resumen, las disposiciones de las especificaciones técnicas de la CNPC prestan más atención a la situación real de los proyectos de oleoductos y gasoductos, y se han agregado muchas disposiciones relevantes para la industria petrolera. En general, la norma nacional es la base para el desarrollo de las especificaciones técnicas del CNPC. Las especificaciones técnicas de la CNPC son la aplicación de la norma nacional en la industria petrolera. Los dos se complementan y refuerzan mutuamente. Por lo tanto, la revisión de las especificaciones técnicas de la CNPC no puede desvincularse de las normas nacionales. El desarrollo y la mejora de las especificaciones técnicas de CNPC deben llevarse a cabo teniendo plenamente en cuenta la revisión de las normas nacionales y, en función de las características de uso de los accesorios de la industria, modificar y ampliar rápidamente las disposiciones adecuadas para la industria. Incrementar las condiciones apropiadas para la industria.
(2) En algunos casos, la producción de prueba de accesorios de tubería individuales, la producción de pequeños lotes de accesorios de tubería, la prueba del primer lote de accesorios de tubería y la prueba de lotes grupales de accesorios de tubería no se pueden realizar por separado.
Actualmente, algunos compradores sólo compran una pequeña cantidad de accesorios para tuberías, muchos de ellos de menos de 10 piezas. Si el estándar nacional no se puede utilizar para la producción de una sola prueba, la producción de lotes pequeños, la prueba del primer lote y la prueba de lote grupal, es más razonable. Sin embargo, si las especificaciones técnicas de PetroChina deben seguir estrictamente el patrón de prueba única → producción de lotes pequeños → prueba del primer lote → prueba de lote grupal, esto dificulta la implementación para el fabricante y aumenta los costos de adquisición. Si el volumen de compra es relativamente pequeño, se recomienda realizar pruebas individuales, producción en lotes pequeños, pruebas en el primer lote y pruebas en lotes grupales según el principio de "¡cuatro en uno!". Todas las conexiones se realizan a la vez y luego se realizan lotes grupales de acuerdo con el principio de prueba de lotes grupales.
(3) Los productos listos para la transformación suelen tener poca importancia práctica.
Los productos maduros deben cumplir estrictamente los requisitos de pruebas individuales, producción de lotes pequeños, pruebas del primer lote y pruebas grupales. Por lo tanto, las especificaciones técnicas de PetroChina para pruebas individuales y pruebas de lotes pequeños están exentas de la exención detallada. Para los productos convencionales, los fabricantes generalmente pueden cumplir con exenciones. Las especificaciones técnicas de PetroChina para las pruebas del primer lote y las pruebas de explosión hidráulica están exentas de regulaciones, lo que resulta en ahorros fundamentales en los costos de fabricación.
(4) Es difícil seleccionar un programa de inspección de juntas de tuberías.
El proceso de producción general de accesorios para tuberías consiste en tubos de acero sin costura o tubos de acero soldados mediante prensado, trefilado, forjado, extrusión, estampado y otros procesos. Para algunos accesorios de tubería no convencionales, como las láminas 3D, la fábrica generalmente elige el método de doblar las láminas en caliente para darles forma. En este momento, es necesario prestar especial atención a la detección de curvatura 3D de acuerdo con las normas pertinentes para curvaturas y no se puede detectar de acuerdo con las normas para conexiones de tuberías. Esto se debe a que cada diseño de prueba estándar se basa en el proceso de moldeo. Los elementos de prueba resumidos por la prueba ayudan a identificar los puntos débiles de varios procesos de moldeo.

5. Conclusión