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金屬管材測試

管道被用來輸送腐蝕性或中性的顆粒材料、液體以及氣體。管道被用於核電站、地下/地上油氣管道、發動機燃料輸送及尾氣排放,以及化工產業的原材料輸送。因此,它們由多種材料和合金製成,採用了各種生產工藝。

拉伸測試 硬度測試 壓縮測試 落錘測試 在氫氣影響下進行測試 金屬產業型錄

金屬管材拉伸測試

拉伸測試的方法由產品類型決定。在有效長度内,小直徑管道、薄壁管道試片末端被壓扁,然後進行拉伸;大直徑管道在夾持部分塞入塞頭,以免管道在測試過程中被壓扁破壞。更大的管道可以透過從管壁切下材料來製成標準試片。試片(縱向取樣)的測試結果可能會受到管壁弧度的影響,為使試片不被破壞並且得到可靠的測試結果,在夾持面需要墊入合適弧度的配合件。ZwickRoell可以提供應力從500 N至2500 kN的材料試驗機,以及合適的試片夾具。

管材或管段的拉伸測試
可以對管子或管段進行拉伸測試。根據管子的尺寸,必須遵守各種規格。
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環拉伸測試
環形拉伸測試是一種用於評估焊接接頭延展性的管子測試方法。
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拉伸測試
ISO 6892-1
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Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
ISO 6892-2
DIN EN ISO 6892-2:2018標準描述了金屬材料在高溫下的拉伸測試。
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金屬拉伸測試
ASTM E8
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用於管材拉伸測試的產品

金屬管材硬度測試

硬度測試於金屬管材和大型管材主要從兩個方面進行: 焊縫測試和管材基本硬度的測定根據應用,依照測試標準ISO 6506-1 (Brinell), ISO 6507-1 (Vickers)以及(Brinell),ASTM E384( Vickers 和 Knoop)及 ASTM E18(Rockwell)。

測定管壁的平均硬度

硬度測試的一個方面就是測試並測定管壁的平均硬度。管道的製造方法各式各樣,其中就包括軋制工藝。由於軋制是一種熱力學工藝,能夠試驗機械特徵以及管壁厚度和管道直徑,因此使用硬度測試可以快速測定管道的力學技術特徵。

用硬度測試測定金相成分的晶粒結構

硬度測試的另一個方面就是對金相成分進行硬度測試來測定晶粒結構。由於微觀結構組件的尺寸較小,因此使用測量很小或極微小力的硬度計—通常是固定式顯微硬度計,其壓痕尺寸和深度可透過壓痕力適應微觀結構組件的尺寸。

金屬洛氏測試
ISO 6508
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金屬維氏硬度測試
ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
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金屬的 Brinell 硬度測試
ISO 6506, ASTM E10
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焊縫測試

ZwickRoell可以提供滿足所有測試方法的硬度計產品組合。ZwickRoell 硬度測試儀和設備符合所有通用國際標準的要求,也可以按照國際標準進行校正。ZwickRoell的校正實驗室擁有德國國家認證機構DAkkS的硬度計校正認證。

用於管材硬度測試的產品

金屬管材抗壓測試

對管道進行擠壓測試可測定其強度及延性。上述特徵在對管道完整性要求高的應用場合尤為重要,例如管道(尤其是地下管道)不得因地震而破壞。ZwickRoell材料試驗機可以根據管道直徑快速夾持試片,測試效率高。

管材擠壓測試
擠壓測試用於評估焊縫的延展性以及檢測金屬管上的缺陷焊縫。
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漂移膨脹測試
在漂移膨脹測試中,將錐形心軸壓入管試片中並膨脹管。
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摺緣測試
摺緣測試是將管子的末端彎曲90°的一種測試方法。
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擴環測試
擴環測試用於評估管子承受塑性變形的能力。
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用於管材壓縮測試的產品

金屬管材落錘測試

對於大型油氣管道,取自管壁的試樣根據 API 5L進行落錘試驗。具有原始壁厚高度和幾厘米寬的試樣,透過帶有衝擊邊緣的落錘突然加載。衝擊能量由錘頭的重量和下落高度決定,試片斷裂後可以對斷裂面進行視覺評估。ZwickRoell可以為該類試驗提供高達100,000 J的落錘試驗機。

金屬落錘衝擊測試
DIN EN 10274、API 5L
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用於管材落錘試驗的產品

在氫氣影響下測試金屬管材

用於運輸和儲存氫氣的金屬管材。在氫的直接影響下,金屬材料變脆並失去強度。

透過各種測試研究了氫對金屬的影響。這些測試可以在壓縮氫氣環境或低溫環境中進行。

氫對金屬的影響 / 氫脆
氣態氫儲存和運輸方面的測試要求與挑戰
通過氫高壓滅菌器(氫壓力罐)或中空試樣技術在壓縮氫環境中測定氫脆和測試解決方案的標準化方法
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在冷凍溫度下進行測試
冷凍材料測試在低於 120 K (-153 °C) 的溫度下進行。 這些低溫是透過使用溫度箱、浸入式低溫恆溫器或連續流動低溫恆溫器實現的。
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高壓滅菌器 - 在壓縮氫氣環境中進行測試
高達 400 bar;特殊版本則高達 1,000 bar
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壓縮氫氣下的中空試樣測試
高達200 bar
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用於在氫氣影響下進行管材測試的產品

其他金屬管材測試

高週疲勞測試 / S-N測試
DIN 50100
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