Test & Measurement, Education & Training & 3D Printers

Thách thức và giải pháp cho thử nghiệm độ bền ống

Với sự tăng trưởng ngày càng mạnh của việc khai thác và sử dụng dầu khí thì nhu cầu sử dụng các ống dẫn dầu cũng tăng đáng kể. Đồng thời các tiêu chuẩn thử nghiệm độ bền ống trên toàn cầu bao gồm ANSI/API Spec 5L, ISO 3183:2012, ISO 6892-1:2009, ASTM A370 và ASTM E8M được phát triển và tạo ra áp lực cho những nhà sản xuất ống. Các hệ thống của Instron được phát triển để đáp ứng giải pháp cho các yêu cầu thử nghiệm ống này.

Vậy những vấn đề mà các nhà sản xuất ống gặp phải khi thử nghiệm độ bền là gì?

Thứ nhất, hình dạng mẫu: hình dạng cong của ống là một vấn đề khi thử nghiệm kéo.

  • Các thông số kỹ thuật thử nghiệm chỉ cho phép khi mẫu đã ở dạng phẳng, tuy nhiên điều này gây mất thời gian và khó đạt được hơn đối với những loại vật liệu dày.
  • Đồng thời, việc đảm bảo ngàm kẹp phù hợp là một vấn đề đối với bề mặt cong và cho phép khả năng trượt mẫu.

Vậy giải pháp Instron đưa ra là gì? Sử dụng những má kẹp khớp với phần lõm của dải dọc.

  • Kết hợp với má kẹp có thể hoán đổi cho vị trí phần lõm của mẫu, dễ dàng được trang bị các phần chèn khác nhau để kiểm tra các kích cỡ khác nhau của ống.
  • Sử dụng các loại má chữ V để kẹp những phần lồi của mẫu.
  • Những má kẹp phẳng thì luôn có sẵn và phù hợp với những loại vật liệu mỏng.

Thách thức thứ 2 khi thử nghiệm ống là thử nghiệm toàn phần

Nhìn chung các nhà sản xuất ống đều muốn thử nghiệm những phấn lớn nhất của ống nhưng việc chuẩn bị mẫu thử nghiệm rất tốn thời gian.

  • Việc kẹp những loại vật liệu rỗng là nguyên nhân dẫn đến việc bị vỡ
  • Độ mở của ngàm kẹp là yếu tố giới hạn trong việc xác định được mẫu ống lớn như thế nào
  • Hệ thống với lực tải cao thường được yêu cầu để thử nghiệm những mẫu có kích thước lớn hơn.

Giải pháp cho vấn đề này là gì?

Đầu cắm (end plugs) thường được các nhà sản xuất sử dụng để cắm vào từng đầu của mẫu ống trong quá trình thử nghiệm. Mục đích để:

  • Tránh việc bị đè nén mà vỡ
  • Thử nghiệm theo đúng kích thước

Thách thức thứ 3 là việc thử va đập với những loại ống làm bằng vật liệu có độ bền cao

Với những loại vật liệu mới được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất ống thì có độ bền cao hơn yêu cầu lực va đập lớn hơn để tiến hành theo tiêu chuẩn thử nghiệm Charpy ASTM E-23 và ISO 148.

  • Yêu cầu hệ thống thử nghiệm cao hơn
  • Yêu cầu linh hoạt hơn từ hệ thống va đập con lắc
  • Có thể yêu cầu sửa đổi nhanh chóng kích thước búa
  • Tăng yêu cầu an toàn do mảnh vỡ của mẫu

Giải pháp:

Hệ thống thử nghiệm va đập MPX với lực tải 300-900J có thể điều chỉnh lực của búa cho phép kiểm tra thép với cường độ cao hơn hợp kim mới hơn với Niobium hoặc Chromium.

  • Trọng lượng búa có thể hoán đổi cho nhau điều chỉnh công suất hệ thống mà không cần tháo trục búa
  • Tự động nhả búa khi đóng cửa bảo vệ để phá vỡ mẫu lạnh và chứng nhận NIST
  • Búa cơ giới và lồng liên khóa bảo vệ để tránh những thương tích
  • Giao diện phần mềm dễ dàng sử dụng

Vấn đề cuối cùng là làm sao để đo biến dạng phù hợp?

Hình dạng mẫu không đều của ống khiến cho việc chọn dụng cụ đo độ giãn dài (extensometer) gặp khó khăn. Không phải tất cả các loại extensometer dạng clip-on 50 mm (2 in) đều phù hợp. Với các loại ống có đường kính lớn làm giới hạn sự lựa chọn extensometer.

Giải pháp:

Extensometer dạng clip-on model T3M (W-6204) có thể giải quyết vấn đề trên

  • Có thể được sử dụng để thử nghiệm toàn phần ống với kích thước đường kính lên đến 89 mm (3.5 in)
  • Đáp ứng đường viền bên trong của mẫu dải dọc

Download catalog

This post is also available in: enEnglish

Chia sẻ bài đăng này
  , ,