I dispositivi Weldolet sono adatti per applicazioni ad alta pressione?

 

SÌ. I Weldolet sono adatti per applicazioni su tubazioni ad alta pressione, a condizione che siano correttamente selezionati, fabbricati, saldati e testati secondo il codice delle tubazioni applicabile e le specifiche di progetto.

 

Infatti, i weldolet sono ampiamente utilizzati nei sistemi di tubazioni ad alta pressione di petrolio e gas, petrolchimici, di produzione di energia e di raffinerie.

 

Ciao a tutti, sono Jake e negli ultimi 8 anni ho fatto parte di un team di fornitura Weldolet che lavora con gente del settore petrolio e gas, lavorazione chimica e produzione di energia, sapete, il tipo di industrie in cui la pressione può creare o distruggere un progetto. Ultimamente ho ricevuto tantissime domande: "I weldolet sono effettivamente adatti per applicazioni ad alta pressione?" È una domanda legittima, perché quando si spingono i tubi a 10.000 psi o più, ogni raccordo deve sostenere il proprio peso (letteralmente). Analizziamolo in dettaglio, senza sovraccarico del gergo del settore, solo chiacchiere vere da parte di qualcuno che si trovava su un piano di fabbricazione accanto a queste cose.

 

 

 

Innanzitutto, ricapitoliamo cos'è un weldolet, per chiunque sia nuovo qui. Si tratta di un raccordo di connessione saldato di testa direttamente al tubo di scorrimento: senza flange aggiuntive, senza raccordi, solo una solida saldatura. Questo design è il primo grande punto a suo favore per il lavoro ad alta pressione, giusto? Le connessioni flangiate possono presentare problemi di guarnizione, soprattutto quando il ciclo termico fa espandere e contrarre i metalli. Raccordi filettati? I loro fili creano dispositivi di sollevamento dello stress che possono rompersi sotto pressione nel tempo. Ma i weldolet sono a filo, distribuiscono la pressione in modo uniforme e la saldatura a piena penetrazione rimuove molti punti deboli.

MSS SP97 Weldolet

 

 

Parliamo di materiali, perché è qui che la maggior parte delle persone sbaglia quando sceglie i weldolet per l'alta pressione. I weldolet in acciaio al carbonio vanno bene per pressioni da basse a medie, ma una volta che si è nell'intervallo di oltre 5.000 psi e si ha a che fare con temperature estreme (processi a caldo, materiale criogenico), sono necessarie leghe che mantengano la loro resistenza.

 

Abbiamo avuto clienti che si sono rivolti a noi con un weldolet standard in acciaio al carbonio che si è guastato su una linea di vapore a 7.500 psi: si è scoperto che l'acciaio ha perso il 30% del suo limite di snervamento alla temperatura di 800 °F della linea. La soluzione? Passare a una lega di nichel costruita per resistere. Ad esempio, quando lavoriamo su linee di fondo pozzo o sottomarine ad alta pressione, spesso consigliamo i gradi Inconel perché resistono alla corrosione e mantengono la resistenza alla trazione sotto pressione.

 

Quali materiali weldolet sono adatti?

ASTM A105	Tubazioni in acciaio al carbonio ad alta pressione
ASTM A182 F304/F316	Servizio corrosivo e ad alta temperatura
ASTM A182 F51 (Duplex 2205)	Ambienti contenenti cloruri
ASTM A182 F53/F55	Servizio gravoso in acqua di mare e offshore
ASTM A182 F91	Generazione di energia ad alta temperatura
ASTM B564 Inconel 625	Ambienti ad alta temperatura e corrosivi
ASTM B564 Hastelloy C276	Lavorazione chimica aggressiva

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Un'altra lega su cui puntiamo per applicazioni ad altissima pressione (come tubazioni per l'energia nucleare o linee chimiche ad elevata purezza) è UNS N07718, chiamata anche 2.4668. Questa lega forgiata ha una straordinaria combinazione di elevata resistenza alla trazione (fino a 160.000 psi a temperatura ambiente, ancora forte a 1.200 °F) e resistenza alla corrosione.

 

 

Ora affrontiamo la grande preoccupazione: installazione e progettazione. Una weldolet è valida tanto quanto è installata, giusto? Riceviamo ragazzi sul posto di lavoro che cercano di "accontentarsi" con una puntatura o di saltare la pulizia pre-saldatura, ed è lì che si verificano i fallimenti. Per l'alta pressione, è necessaria una saldatura a penetrazione completa, ovvero la saldatura attraversa tutto il weldolet e il tubo di scorrimento, creando un unico giunto metallico continuo. Se lasci uno spazio vuoto, quello è un punto di concentrazione dello stress che esploderà sotto pressione.

 

 

Caso in questione: un cliente recente aveva una linea del gas da 10.000 psi dove originariamente aveva specificato un weldolet da 2 pollici; abbiamo fatto i conti e ci siamo resi conto che un tubo da 2,5 pollici avrebbe distribuito la pressione in modo più uniforme e funziona perfettamente da 18 mesi.

Quindi, per rispondere alla domanda iniziale: i weldolet sono adatti per applicazioni ad alta pressione? La risposta breve è sì: quando scegli la lega giusta, ottieni la dimensione corretta e li installi correttamente. L'acciaio al carbonio funziona per pressioni medio-basse, ma per valori superiori a 5.000 psi o fluidi corrosivi/ad alta temperatura sono necessarie leghe di nichel, componenti forgiati e progettazione e installazione adeguate.

Riferimenti

• MSS SP-97: Dimensioni, materiali, test e requisiti di resistenza del Weldolet

• NACE MR0175/ISO 15156, Industrie del petrolio e del gas naturale - Materiali da utilizzare in ambienti contenenti H2S nella produzione di petrolio e gas, Edizione 2020
• Progettazione di recipienti a pressione e tubazioni: codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, sezione III, edizione 2024

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