Testes confiáveis de resistência ao rasgo por impacto para aços de grau de tubulação
O DWTT Drop Weight Tear Tester é um sistema de teste de alto desempenho projetado para avaliar o comportamento de fratura de materiais de aço ferrítico, especialmente aqueles usados em aplicações de dutos.
Esta máquina especializada é utilizada para realizar o teste de impacto por queda de peso (DWTT), que oferece uma representação mais precisa da resistência à fratura dúctil em comparação com métodos de impacto tradicionais, como o teste Charpy.
Ao contrário dos testes em pequena escala, o teste DWTT utiliza corpos de prova de espessura total para simular condições reais de fratura, tornando-o ideal para avaliar as características de propagação de trincas em dutos de aço de alta resistência.
O testador de rasgos por queda livre (DWTT) é importante para:
- Fabricantes de dutos verificam a resistência do material e o controle de fraturas.
- Projetos de infraestrutura de petróleo e gás que exigem dados de contenção de fraturas
- Produtores e processadores de aço desenvolvendo aços de alta tenacidade.
- Laboratórios de testes de materiais realizando testes DWTT em escala real
- Equipes de P&D estudam a mecânica da fratura em aços ferríticos e estruturais.
Qualitest A série QualiDWTT™ é utilizada principalmente para o ensaio de impacto por queda de peso em aços ferríticos, com o objetivo de observar a superfície de fratura do corpo de prova após o impacto, dentro da faixa de temperatura na qual o tipo de fratura se transforma de não dúctil para dúctil. Neste método de ensaio, um martelo com pesos é elevado a uma altura específica e, em seguida, liberado. O martelo de queda livre impacta e rompe o corpo de prova. Após o impacto, são medidas as proporções de fratura dúctil (cisalhamento) e clivagem nas superfícies de fratura.
Esta máquina de teste está em conformidade com os requisitos relevantes das normas para DWTT, como testes de ruptura por queda de materiais metálicos de aços ferríticos.
- API RP 5L3 (recomendado)
- ASTM E 436
- PT 10274
A prática recomendada API RP 5L3 emitida pelo American Petroleum Institute (API) descreve o procedimento de teste a ser usado em testadores de impacto de queda grande. Um espécime apoiado em ambas as extremidades é impactado com um entalhe ajustado por prensagem a frio, com o ponto de impacto oposto ao entalhe. Em alguns casos, altas energias de impacto de até 100,000 Joules são necessárias para quebrar o espécime.
- Capacidade de teste de alta energia – até 100,000 Joules
- Projetado para amostras de espessura total, simulando as condições reais da parede do tubo.
- Capaz de operar em uma ampla faixa de temperatura para identificar a transição dúctil-frágil.
- Mede as proporções de fratura dúctil (cisalhamento) e frágil (clivagem) após o impacto.
- Totalmente em conformidade com as normas DWTT, incluindo ASTM E436 e API RP 5L3.
- Adequado para avaliação de aço para tubulações soldadas e sem costura.
O que é o teste de ruptura por queda de peso?
Os oleodutos de aço são amplamente utilizados para transportar energia na forma de petróleo líquido e gás natural. O aço utilizado na fabricação desses oleodutos deve ter alta resistência e tenacidade, e alta resistência à fratura. Nas últimas décadas, foi reconhecido que o Drop-Weight Tear Test (DWTT) representa melhor a resistência à fratura dúctil do que o Charpy Test, pois utiliza um espécime que tem a espessura total do tubo e tem um caminho de fratura longo o suficiente para atingir a resistência à fratura em estado estacionário. As zonas de fratura dúctil e quebradiça durante o DWTT caracterizam a qualidade dos aços para oleodutos.
O Drop Weight Tear Test (DWTT), especificado na API RP 5LR ou ASTM E436, foi desenvolvido no início da década de 1960 no Battelle Memorial Institute, EUA, para superar algumas limitações do Drop Weight Test 'Pellini'. O Drop Weight Tear Test é um teste de caracterização de materiais que visa evitar fraturas frágeis e garantir a parada de trincas em tubulações (sem costura ou soldadas).
Technical Specifications
| Energia máxima (J) | QualiDWTT™ 30kJ | QualiDWTT™ 40kJ | QualiDWTT™ 50kJ | QualiDWTT™ 60kJ | QualiDWTT™ 80kJ | QualiDWTT 100kJ |
| Altura de queda (m) | ||||||
| Altura máxima de queda vertical (m) | 3 | 2.6 | 2.6 | 3.1 | 3.2 | 4.1 |
| Velocidade de impacto (m/s) | 5.4 | 5.4 | 5.42 | 5.4 | 5.4 | 5.4 |
| Resolução | 1 mm | |||||
| Precisão | ± 2mm | |||||
| Peso da gota (kg) | ||||||
| Massa do quadro de peso de queda (kg) | 630 | 800 | 1000 | 1300 | 1300 | 1300 |
| Massa de incrementos de peso (kg) | 19.5 | 30 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Quantidade de incrementos de peso | 20 | 27 | 20 | 24 | 24 | 24 |
| Massa total do peso da gota (kg) | 1020 | 1610 | 2000 | 2500 | 2500 | 2500 |
| Deflexão de massa | ± 0.5% | |||||
| Velocidade máxima de elevação (m/min) | 4 | |||||
| Dimensões e Peso | ||||||
| Diâm. da coluna guia (mm) | Ø110 | Ø110 | Ø110 | Ø110 | Ø200 | Ø200 |
| Diâm. do poste (mm) | Ø155 | Ø155 | Ø155 | Ø155 | Ø200 | Ø200 |
| Altura total da torre (m) | 6.2 | 6.2 | 6.2 | 7 | 7 | 7.4 |
| Peso bruto da torre (kg) | 12000 | 14000 | 14000 | 15000 | 18000 | 20000 |
| grevista | ||||||
| Raio de curvatura | 25.4 00 ± 0.1 mm | |||||
| Linha central em relação ao centro dos suportes da bigorna | 0 mm ± 1.0 mm | |||||
| Está em conformidade com | API 5L3, ASTM E436, EN 10274 | |||||
| Bigorna | ||||||
| Raio de curvatura | 15.0 mm ± 0.1 mm | |||||
| palmo | 254.0 mm ± 1.0 mm | |||||
| Está em conformidade com | API 5L3, ASTM 436, EN 10274 | |||||
| Espécimes | ||||||
| Largura | 76.0 mm ± 3.0 mm | |||||
| Comprimento | 305mm ± 50.0mm | |||||
| Espessura | 6mm para 50mm | |||||
| Profundidade do entalhe | 5.1 mm ± 0.51 mm. Ângulo de entalhe 45° ± 2° | |||||
| Raio de entalhe | 0mm para 0.05mm | |||||
| Planaridade | 5mm | |||||
Pode acomodar espécimes preparados de acordo com padrões | API 5L3, ASTM 436, EN 10274 | |||||
| Tipo de espécime entalhado | Prensado ou Chevron | |||||
Componentes principais
Drop Tower
A estrutura da torre de queda de peso é uma estrutura de 4 postes de suporte e 2 colunas-guia, das quais duas são usadas para guiar o martelo e outras quatro colunas são para fins de suporte. O motor de elevação servocontrolado é instalado na lateral da placa inferior, o que facilita a manutenção.
A placa superior da torre de queda é uma placa de aço completa de 50 mm de espessura, na qual duas polias e um invólucro de proteção são instalados, e o cabo de içamento passa pelas duas polias. A placa inferior da torre de queda é feita de ferro fundido, que tem excelente desempenho anti-impacto.
As colunas guia são firmemente montadas entre a placa superior e a placa inferior por meio de uma interface de flange, e o grau de paralelismo deve ser controlado dentro de 0.1/1000. Essas colunas adotam tubo de aço oco 45#, e são endurecidas e temperadas, a superfície externa é galvanizada.
Quatro postes sólidos garantem alta rigidez
Duas colunas de guia para garantir que o peso da gota atinja bem o centro do espécime, a superfície cromada garante a vida útil mais longa, bem como o menor atrito
Escada de acesso ao topo para facilitar a instalação e manutenção
Envolvido por painéis de malha quadrada, protege toda a torre de queda de cima para baixo
Perder peso
O peso de queda é feito de chapa de aço 20#. Para a conveniência do usuário, forneceremos um conjunto de ferramentas especiais para facilitar o carregamento e descarregamento de incrementos de peso na estrutura do peso de queda. Os incrementos de peso total do peso de queda podem ser ajustados livremente, com os quais o usuário pode regular a energia do impacto ajustando a altura de elevação e a quantidade dos incrementos de peso.
A ponta do martelo e a estrutura do martelo são separadas; a ponta do martelo é um componente de desgaste rápido, por isso é fácil substituir a ponta do martelo quando necessário. O material da borda de impacto é 5CrW2Si e sua dureza pode atingir HRC50-57 por meio de tratamento térmico.
Amortecedor Industrial de Alta Resistência
Amortecedores desaceleram as cargas rapidamente, suavemente e sem qualquer recuo ou ressalto. Além disso, eles são ideais para uma instalação simples e rápida, por exemplo, em dispositivos de manuseio, atuadores rotativos, cilindros lineares, cilindros lineares e muitas outras aplicações industriais.
Os corpos dos amortecedores e as câmaras de pressão interna são totalmente usinados em aço de liga sólida de alta resistência. Isso proporciona uma câmara de pressão de peça única, completamente fechada, sem a necessidade de vedações ou anéis de retenção. Os amortecedores são dispositivos hidráulicos autônomos e livres de manutenção, com a mais inovadora tecnologia de vedação e um design extremamente compacto.
Amostra de bigorna e tup
A bigorna é montada na placa inferior e usa liga 5CrW2Si que tem dureza suficiente, sua dureza pode ser de até HRC50-57 após tratamento térmico
Nota: Tup com célula de carga interna é para opção de aquisição de dados (DWTT instrumentado)
Guincho
Fácil acesso para inspeção e manutenção periódicas
Servo motor CA sem escovas equipado com freio, acionamento por eslinga por meio de uma caixa de engrenagens de precisão
Sistema de coleta de detritos
Para coletar o fraturado espécimes e detritos voadores, a bigorna é projetada com uma inclinação e faz com que os espécimes deslizem ao longo da inclinação e os espécimes são coletados na correia na placa inferior e então são transportados para fora da torre pela correia transportadora.
Gaiola protetora
A caixa protetora protege toda a área de operação
Série QualiTSB™ de banho de imersão térmica (câmara de baixa temperatura e sistema de medição/controle de temperatura)
Qualitest O sistema Temperature Soak Bath pode acomodar até 10 (opcional 12 peças) espécimes de espessura de até 50 mm com um vão mínimo de 26 mm entre cada espécime. A construção externa é feita de chapa de aço macio revestida de zinco. As superfícies externas têm acabamento em tinta epóxi cozida, enquanto o banho interno e as guias são feitos de aço inoxidável grau 304.
Sistema de alimentação automática de amostras ASFS
Qualitest’s O sistema automático de alimentação de amostras disponível para nossa linha de DWTTs é um sistema pneumático de coleta e posicionamento com tempo de ciclo de carga inferior a 9 segundos e precisão de posicionamento da amostra de ± 0.5 mm (eixos X e Y).
Software
- Plataforma: PC com Microsoft Windows XP/7. Sistema fornecido com especificação mínima de 4 GB de RAM, disco rígido de 120 GB, CD-RW, tela de 21”.
- Ambiente: Compatível com MS Office 2003/XP e superior
- Objetivo: Controle da sequência de testes de impacto e análise de dados de impacto
- Controle de acesso: Dois níveis protegidos por senha: 1) Acesso do operador, para executar testes DWTT predefinidos. 2) Acesso do administrador, para controlar o tipo de teste realizado e as informações de documentação necessárias, etc., também para funções de configuração e calibração confidenciais.
- Idioma: O sistema DWTT possui uma interface homem-máquina de fácil utilização e funciona somente em inglês, outros idiomas mediante solicitação
Segurança (Safety)
Os recursos de segurança desta unidade estão em conformidade com a diretiva europeia de segurança de máquinas CE (89/392/EEC e 91/368/EEC – segurança de máquinas). Intertravamento de segurança elétrico e mecânico. O teste só é possível após a verificação de todos os parâmetros de segurança, para cumprir com os requisitos da OSHA (EUA).
- Acesso à área de amostra protegida por portas intertravadas quando a máquina está em funcionamento
- A função de parada de emergência isola eletricamente o acionamento do guincho e o libera.
- Todos os sistemas de segurança são de circuito duplo e à prova de falhas.
- Não é possível nenhuma liberação insegura do peso de queda em nenhuma das seguintes condições:
- Falha na rede elétrica
- Falha no fornecimento de ar comprimido
- Falha do software de controle