Kontrol Distorsi Pengelasan Tubesheet: Sembilan Tindakan untuk Penukar Panas Shell-and-Tube

Distorsi las sambungan tabung tidak dapat dihilangkan dengan satu tindakan. Hal ini dikendalikan dengan bertindak pada variabel yang menghasilkannya: volume logam yang dideposisikan, masukan panas, geometri sambungan, urutan pemasangan, dan pengekangan. Sembilan tindakan di bawah ini mengikuti urutan penerapannya dalam produksi: desain sambungan dan kontrol deposisi terlebih dahulu, kemudian pemasangan, urutan pengelasan, pengekangan, dan pendinginan.

1. Batasi jumlah lintasan las dan ukuran kaki fillet.Distorsi sudut sangat berkaitan dengan jumlah lintasan: lebih banyak lintasan mendepositkan lebih banyak logam dan menghasilkan lebih banyak penyusutan. Jaga jumlah lintasan seminimal mungkin yang diizinkan oleh prosedur yang terkualifikasi, dan kurangi tinggi kaki las fillet jika desain dan perhitungan kekuatan mengizinkan. Tujuannya adalah las terkualifikasi terkecil yang memenuhi persyaratan sambungan, bukan las yang lebih kecil demi dirinya sendiri.
2. Kurangi sudut bevel dalam detail sambungan yang terkualifikasi.Bentuk muka las dan sudut bevel sangat memengaruhi perubahan sudut. Semakin besar sudut bevel, semakin besar penyusutan transversal baik di sisi akar maupun di sisi muka. Kurangi sudut bevel sejauh memungkinkan untuk fusi, akses, dan inspeksi; alur yang lebih sempit mendepositkan lebih sedikit logam dan menyusut lebih sedikit.
3. Gunakan parameter pengelasan rendah.Arus berlebihan atau kecepatan gerak lambat meningkatkan masukan panas lokal dan memusatkan penyusutan di zona kecil. Gunakan rentang arus terendah yang mencapai fusi dan penetrasi tanpa terbakar, dan kontrol suhu antar lintasan. Hal ini sangat penting di mana sisi akar tidak dapat digerinda dari belakang.

4. Ikuti urutan perakitan yang benar.Pasang sekat, spacer, dan batang pengikat pada sambungan tabung terlebih dahulu, kemudian masukkan tabung dan masukkan bundel ke dalam selubung. Pasang sambungan tabung ke selubung, kemudian sambungan selubung-ke-sambungan tabung yang berlawanan, dan terakhir tarik tabung melalui sambungan tabung dan sesuaikan proyeksi ke dimensi yang ditentukan. Mengubah urutan setelah pemasangan mengubah pola penyusutan yang dilihat oleh sambungan tabung.
5. Bagi sambungan sirkumferensial menjadi segmen-segmen terpisah dan las dalam pola yang seimbang.Las zona secara terpisah, jalankan dari kedua ujung ke tengah dalam pola silang, dan offset awal segmen yang berdekatan sebesar 180°. Deposisi yang seimbang di sekeliling lingkar mengurangi rotasi sudut bersih dari bidang sambungan tabung.
6. Kontrol urutan pengelasan tabung-ke-sambungan tabung.Mulai dari tengah sambungan tabung dan selesaikan lebih dari sepertiga ujung tabung sebelum pindah ke sambungan tabung yang berlawanan. Ketika setengah dari satu sambungan tabung telah dilas, beralih ke ujung yang berlawanan, kemudian kembali untuk menyelesaikan bagian yang tersisa. Hal ini menyebarkan penyusutan ke seluruh sambungan tabung alih-alih memusatkannya.
7. Las sisa ujung tabung dari luar ke dalam sambungan sirkumferensial.Mulai dari sambungan sirkumferensial selubung-ke-sambungan tabung dan bekerja secara progresif ke luar, lapis demi lapis, menggunakan pola silang simetris dari kedua ujung ke tengah. Simetri mencegah sambungan tabung tertarik ke satu arah.

8. Gunakan pengekangan tambahan.Perangkat pengencang yang kaku atau baut tengah yang panjang dengan mur di kedua ujungnya meningkatkan ketahanan terhadap rotasi sudut selama pengelasan. Pengekangan harus direncanakan sebagai bagian dari prosedur, bukan ditambahkan setelah distorsi muncul.
9. Terapkan pendinginan paksa terkontrol pada baja yang sensitif terhadap pengerasan.Jika material sensitif terhadap pengerasan dan prosedur mengizinkannya, pendinginan paksa terkontrol dapat menyusutkan zona panas dan membatasi kontraksi yang tidak merata. Hal ini harus ditentukan dalam prosedur pengelasan dan tidak boleh mengkompromikan persyaratan metalurgi sambungan.

Sembilan tindakan hanya berfungsi jika ditulis dalam prosedur dan diverifikasi di stasiun: jumlah lintasan, sudut bevel, rentang arus, urutan segmen, urutan ujung tabung, metode pengekangan dan pendinginan. Kontrol distorsi bukanlah langkah yang ditambahkan di akhir; itu adalah hasil kumulatif dari keputusan pada tahap detail sambungan, pemasangan, dan urutan.

Distorsi sudut meningkat seiring dengan jumlah lintasan karena setiap lintasan mendepositkan logam dan menambah penyusutan. Jaga lintasan seminimal mungkin yang terkualifikasi dan kurangi ukuran kaki fillet jika desain dan kekuatan mengizinkan.

Sudut bevel yang lebih kecil mengurangi logam yang dideposisikan dan penyusutan transversal baik di akar maupun di muka. Batasannya adalah fusi, akses, dan inspeksi: kurangi hanya dalam detail sambungan yang terkualifikasi.

Mulai dari tengah sambungan tabung dan selesaikan lebih dari sepertiga ujung tabung sebelum pindah ke sambungan tabung yang berlawanan. Pada setengah dari satu sambungan tabung, beralih ke ujung yang lain, lalu kembali untuk menyelesaikan.

Jika baja sensitif terhadap pengerasan dan prosedur mengizinkannya, pendinginan paksa terkontrol membatasi zona panas dan kontraksi yang tidak merata. Hal ini harus ditentukan dalam prosedur dan tidak boleh mengkompromikan metalurgi sambungan.