Probador de desgarro por caída de peso DWTT
Ensayo fiable de resistencia al desgarro por caída de peso para aceros de grado de oleoductos
El probador de caída de peso DWTT es un sistema de ensayo de alto rendimiento diseñado para evaluar el comportamiento de fractura de los materiales de acero ferrítico, especialmente aquellos utilizados en aplicaciones de tuberías.
Esta máquina especializada se utiliza para realizar la prueba de impacto por caída de peso (DWTT), que ofrece una representación más precisa de la resistencia a la fractura dúctil en comparación con los métodos de impacto tradicionales como la prueba Charpy.
A diferencia de las pruebas a pequeña escala, la prueba DWTT utiliza especímenes de espesor completo para simular condiciones de fractura reales, lo que la hace ideal para evaluar las características de propagación de grietas en tuberías de acero de alta resistencia.
El probador de caída de peso DWTT es importante para:
- Fabricantes de tuberías que verifican la tenacidad del material y el control de fracturas
- Proyectos de infraestructura de petróleo y gas que requieren datos de detención de fisuras
- Productores y procesadores de acero que desarrollan grados de alta tenacidad
- Laboratorios de ensayo de materiales que realizan ensayos DWTT a escala real
- Equipos de I+D que estudian la mecánica de fractura en aceros ferríticos y estructurales
Qualitest La serie QualiDWTT™ se utiliza principalmente para ensayos de desgarro por caída de peso en aceros ferríticos, con el fin de observar la superficie de fractura de la muestra tras el impacto a la temperatura en la que el tipo de fractura pasa de no ductilidad a ductilidad. Este método de ensayo consiste en elevar el martillo con pesas a una altura específica y luego soltarlo. El martillo de caída libre impacta y desgarra la muestra. Tras el impacto, se miden las proporciones de fractura dúctil (cizallamiento) y clivaje en las superficies de fractura.
Esta máquina de pruebas cumple con los requisitos pertinentes de las normas para DWTT, como pruebas de desgarro por caída de peso de materiales metálicos de aceros ferríticos.
- API RP 5L3 (recomendado)
- ASTM E 436
- EN 10274
La práctica recomendada API RP 5L3 emitida por el Instituto Americano del Petróleo (API) describe el procedimiento de prueba que se debe utilizar en los probadores de impacto de caídas grandes. Una muestra sostenida por ambos extremos se golpea con una muesca ajustada a presión en frío, con el punto de impacto opuesto a la muesca. En algunos casos, se necesitan altas energías de impacto de hasta 100,000 julios para romper la muestra.
- Capacidad de ensayo de alta energía: hasta 100,000 julios
- Diseñado para muestras de espesor completo para simular las condiciones reales de la pared de la tubería
- Capaz de operar en un amplio rango de temperaturas para identificar la transición dúctil-frágil
- Mide las proporciones de fractura dúctil (por cizallamiento) y frágil (por clivaje) después del impacto.
- Cumple totalmente con las normas DWTT, incluidas ASTM E436 y API RP 5L3.
- Adecuado para la evaluación de acero para tuberías soldadas y sin soldadura.
¿Qué es la prueba de desgarro por caída de peso?
Las tuberías de acero se utilizan ampliamente para transportar energía en forma de petróleo líquido y gas natural. El acero utilizado en la fabricación de estas tuberías debe tener una alta resistencia y tenacidad, y una alta resistencia a la fractura. En las últimas décadas, se ha reconocido que la prueba de desgarro por caída de peso (DWTT) representa mejor la resistencia a la fractura dúctil que la prueba Charpy, ya que utiliza una muestra que tiene todo el espesor de la tubería y tiene una trayectoria de fractura lo suficientemente larga como para alcanzar la resistencia a la fractura en estado estable. Las zonas de fractura dúctil y frágil durante la DWTT caracterizan la calidad de los aceros de las tuberías.
La prueba de desgarro por caída de peso (DWTT), especificada en API RP 5LR o ASTM E436, se desarrolló a principios de la década de 1960 en el Battelle Memorial Institute, EE. UU., para superar algunas limitaciones de la prueba de caída de peso "Pellini". La prueba de desgarro por caída de peso es una prueba de caracterización de materiales destinada a evitar la fractura frágil y garantizar la detención de grietas en tuberías (soldadas o sin costura).
Technical SpeciFICations
| Energía máxima (J) | QualiDWTT™ 30 kJ | QualiDWTT™ 40 kJ | QualiDWTT™ 50 kJ | QualiDWTT™ 60 kJ | QualiDWTT™ 80 kJ | QualiDWTT 100 kJ |
| Altura de caída (m) | ||||||
| Altura máxima de caída vertical (m) | 3 | 2.6 | 2.6 | 3.1 | 3.2 | 4.1 |
| Velocidad de impacto (m/s) | 5.4 | 5.4 | 5.42 | 5.4 | 5.4 | 5.4 |
| Resolución | 1 mm | |||||
| Exactitud | ± 2mm | |||||
| Peso de caída (kg) | ||||||
| Masa del marco de caída de peso (kg) | 630 | 800 | 1000 | 1300 | 1300 | 1300 |
| Masa de incrementos de peso (kg) | 19.5 | 30 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Cantidad de incrementos de peso | 20 | 27 | 20 | 24 | 24 | 24 |
| Masa total del peso arrojado (kg) | 1020 | 1610 | 2000 | 2500 | 2500 | 2500 |
| Desviación de masa | ± 0.5% | |||||
| Velocidad máxima de elevación (m/min) | 4 | |||||
| Dimensiones y peso | ||||||
| Diámetro de la columna guía (mm) | Ø110 | Ø110 | Ø110 | Ø110 | Ø200 | Ø200 |
| Diámetro del poste (mm) | Ø155 | Ø155 | Ø155 | Ø155 | Ø200 | Ø200 |
| Altura total de la torre (m) | 6.2 | 6.2 | 6.2 | 7 | 7 | 7.4 |
| Peso bruto de la torre (kg) | 12000 | 14000 | 14000 | 15000 | 18000 | 20000 |
| Striker | ||||||
| Radio de curvatura | 25.4 00 ± 0.1 mm | |||||
| Línea central con respecto al centro de los soportes del yunque | 0mm ± 1.0mm | |||||
| Cumple con | API 5L3, ASTM E436, EN 10274 | |||||
| Yunque | ||||||
| Radio de curvatura | 15.0mm ± 0.1mm | |||||
| Lapso | 254.0mm ± 1.0mm | |||||
| Cumple con | API 5L3, ASTM 436, EN 10274 | |||||
| Especímenes | ||||||
| Ancho | 76.0mm ± 3.0mm | |||||
| Longitud Mínima | 305mm ± 50.0mm | |||||
| Grosor | 6mm a 50mm | |||||
| Profundidad de muesca | 5.1 mm ± 0.51 mm. Ángulo de muesca 45° ± 2° | |||||
| Radio de muesca | 0mm a 0.05mm | |||||
| Planaridad | 5 mm | |||||
Puede acomodar especímenes preparados según las normas | API 5L3, ASTM 436, EN 10274 | |||||
| Tipo de muestra con muesca | Prensado o Chevron | |||||
Componentes principales
Torre de caída
La estructura de la torre de caída de peso es una estructura de 4 postes de soporte y 2 columnas de guía, de las cuales dos se utilizan para guiar el martillo y otros cuatro postes son para fines de soporte. El motor de elevación servocontrolado está instalado en el lateral de la placa inferior, lo que facilita el mantenimiento.
La placa superior de la torre de caída es una placa de acero de 50 mm de espesor, sobre la que se instalan dos poleas y una carcasa protectora, y el cable de elevación pasa a través de las dos poleas. La placa inferior de la torre de caída está hecha de hierro fundido que tiene un excelente rendimiento anti-impacto.
Las columnas guía están firmemente montadas entre la placa superior y la placa inferior a través de una interfaz de brida, y el grado de paralelismo debe controlarse dentro de 0.1/1000. Esas columnas adoptan un tubo de acero hueco de 45#, y están endurecidas y templadas, la superficie exterior está galvanizada.
Cuatro postes sólidos garantizan una alta rigidez.
Dos columnas de guía para garantizar que el peso de caída golpee justo en el centro de la muestra, la superficie cromada garantiza la mayor vida útil y la menor fricción.
Escalera de acceso a la parte superior para facilitar la instalación y el mantenimiento.
Cerrado por paneles de malla cuadrada aseguran toda la torre de caída de arriba a abajo.
soltar peso
El peso de caída está hecho de una placa de acero de 20 lb. Para la comodidad del usuario, proporcionaremos un conjunto de herramientas especiales para facilitar la carga y descarga de incrementos de peso en el marco del peso de caída. Los incrementos de peso totales del peso de caída se pueden ajustar libremente, con lo que el usuario puede regular la energía del impacto ajustando la altura de elevación y la cantidad de incrementos de peso.
La punta del martillo y su estructura están separadas; la punta del martillo es un componente que se desgasta rápidamente, por lo que es fácil reemplazarla cuando sea necesario. El material del borde de impacto es 5CrW2Si y su dureza puede alcanzar HRC50-57 mediante tratamiento térmico.
Amortiguador industrial de servicio pesado
Los amortiguadores desaceleran las cargas de forma rápida, suave y sin retrocesos. Además, son ideales para una instalación sencilla y rápida, por ejemplo, en dispositivos de manipulación, actuadores rotativos, cilindros lineales, cilindros lineales y muchas otras aplicaciones industriales.
Los cuerpos de los amortiguadores y las cámaras de presión internas están totalmente mecanizados a partir de acero de aleación sólida de alta resistencia. Esto da como resultado una cámara de presión de una sola pieza, completamente cerrada, sin necesidad de juntas ni anillos de retención. Los amortiguadores son dispositivos hidráulicos autónomos que no requieren mantenimiento y cuentan con la tecnología de sellado más innovadora y un diseño extremadamente compacto.
Yunque y Tup de muestra
El yunque está montado en la placa inferior y utiliza aleación 5CrW2Si que tiene suficiente dureza, su dureza puede ser de hasta HRC50-57 después del tratamiento térmico.
Nota: El tubo con celda de carga en el interior es para la opción de adquisición de datos (DWTT instrumentado)
Cabrestante
Fácil acceso para inspección y mantenimiento periódicos.
Servomotor AC sin escobillas equipado con freno, eslinga de accionamiento a través de una caja de cambios de precisión
Sistema de recogida de escombros
Para recoger el fracturado muestra y escombros voladores, el yunque está diseñado con una pendiente y hace que la muestra se deslice a lo largo de la pendiente y las muestras se recogen en la cinta en la placa inferior y luego se transportan fuera de la torre mediante la cinta transportadora.
Jaula protectora
La funda protectora asegura toda el área de operación.
Serie QualiTSB™ de baños de inmersión de temperatura (cámara de baja temperatura y sistema de medición y control de temperatura)
Qualitest El sistema de baño de inmersión a temperatura ambiente puede alojar hasta 10 muestras (12 piezas opcionales) de hasta 50 mm de espesor con un espacio mínimo de 26 mm entre cada muestra. La construcción externa está hecha de chapa de acero dulce revestida de zinc. Las superficies externas están terminadas con pintura epoxi horneada, mientras que el baño interno y las guías están hechas de acero inoxidable de grado 304.
Sistema automático de alimentación de muestras ASFS
QualitestEl sistema automático de alimentación de muestras disponible para nuestra gama de DWTT es un sistema de selección y colocación operado neumáticamente con un tiempo de ciclo de carga < 9 s con una precisión de colocación de la muestra de ± 0.5 mm (ejes X e Y).
Software
- Plataforma: PC con Microsoft Windows XP/7. Especificación mínima del sistema suministrado: 4 GB de RAM, disco duro de 120 GB, CD-RW, pantalla de 21”.
- Entorno: Compatible con MS Office 2003/XP y superiores
- Propósito: Control de la secuencia de pruebas de impacto y análisis de los datos de impacto
- Control de acceso: Dos niveles protegidos por contraseña, 1) Acceso del operador, para realizar pruebas DWTT predefinidas. 2) Acceso del administrador, para controlar el tipo de prueba realizada y la información de documentación requerida, etc. también para funciones sensibles de configuración y calibración.
- Idioma: El sistema DWTT tiene una interfaz hombre-máquina que es fácil de usar y funciona solo en inglés, otros idiomas a pedido.
Seguridad
Las características de seguridad de esta unidad cumplen con la directiva europea CE sobre seguridad de maquinaria (89/392/EEC y 91/368/EEC: seguridad de maquinaria). Enclavamiento de seguridad eléctrico y mecánico. Las pruebas solo son posibles después de verificar todos los parámetros de seguridad, para cumplir con los requisitos de OSHA (EE. UU.).
- Acceso al área de muestras protegido por puertas entrelazadas cuando la máquina está en funcionamiento
- La función de parada de emergencia aísla eléctricamente el accionamiento y la liberación del cabrestante.
- Todos los sistemas de seguridad son de doble circuito y a prueba de fallos.
- No es posible ninguna liberación insegura del peso de caída en ninguna de las siguientes condiciones:
- Fallo de suministro eléctrico de red
- Fallo del suministro de aire comprimido
- Fallo del software de control