universitatea transilvania din brasovold.unitbv.ro/portals/31/sustineri de...

Investeşte în oameni!

FONDUL SOCIAL EUROPEAN

Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013

Axa prioritară 1 „Educaţie şi formare profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere”

Domeniul major de intervenţie 1.5. „Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării”

Titlul proiectului: „Studii doctorale pentru dezvoltare durabilă (SD-DD)”

Numărul de identificare al contractului: POSDRU/6/1.5/S/6 Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braşov

Universitatea Transilvania din Brasov

Școala Doctorală Interdisciplinară

Departament: Departament: Ştiinţa materialelor şi sudură

Ing. Radu Mihai MAZILU

CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND SUDAREA MIG/MAG

MULTI-ARC A CONDUCTELOR MAGISTRALE

RESEARCH ON OPTIMIZATION OF THE WELDING PROCESS

MIG/MAG ARC MULTIPLE PIPELINES

Conducător ştiinţific

Prof.dr.ing. Radu IOVĂNAŞ

BRAȘOV, 2014

Cercetări experimentale privind sudarea MIG / MAG multi - arc a conductelor magistrale

Drd. ing. Radu Mihai MAZILU Pag. 2

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525

RECTORAT

D-lui (D-nei) ..............................................................................................................

COMPONENŢA

Comisiei de doctorat

Numită prin ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov

Nr. 5967 din 25.07.2013

PREŞEDINTE: - Prof. univ. dr. ing. Mircea Horia ŢIEREAN

DIRECTOR – Dep. did. Ingineria Materialelor şi Sudură

CONDUCĂTOR

ŞTIINŢIFIC:

- Prof. univ. dr. ing. Radu IOVĂNAŞ

Universitatea “Transilvania” din Brasov

REFERENŢI: - Prof. univ. dr. ing. Mihai MANGRA

Universitatea din Craiova

- Prof. univ. dr. ing. Dănuţ MIHĂILESCU

Universitatea „Dunărea de Jos” din Galaţi

- Prof. Univ. dr. ing. Virgil CÂNDEA

Universitatea „Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 21.02.2014, ora 9, sala I –

I – 6.

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le

transmiteţi în timp util, pe adresa: [email protected].

Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de

doctorat.

Vă mulţumim.

mailto:[email protected]


Drd. ing. Radu Mihai MAZILU……………………………………………………………………………………….Pag. 3

CUPRINS

Pag.

teză

Pag.

rezumat

Introducere……………………………………………...…………………………… 6 7

1 Stadiul actual al cercetărilor în domeniul tehnologiei de execuţie a conductelor

magistrale de transport fluide petroliere şi gaze naturale…………………………. 9

9

1.1 Conducte magistrale…………………………………………….………..…….. 9 9

1.1.1 Componenţa conductelor magistrale…………………………..……...….... 10 9

1.1.2 Reglementări privind construcţia conductelor magistrale…………...…….. 10 9

1.2 Materiale utilizate la construcţia conductelor magistrale……………..….…….. 11 10

1.3 Armături industriale (robinete)……………………………………..…….…….. 20 12

1.4 Procesul tehnologic de sudare a conductelor magistrale și

armăturilor…...….… 24 -

1.4.1 Tipuri de îmbinări țeavă armătură. Geometria rostului……………...….…. 24 -

1.4.2 alegerea materialelor pentru sudare……………………………………...... 27 -

1.4.3 Etapele realizării procesului de îmbinare prin sudare……………...……… 28 -

1.5 Tehnologia montării prin sudare a armăturilor cu conductele magistrale............ 28 -

1.6 Procedee de sudare utilizate la îmbinarea conductelor magistrale și a

armăturilor…………………………………………………………………...…………. 31 -

1.6.1. Sudarea MIG / Mag……………………………………………………….. 31 -

1.6.2 Materiale de adaos la sudarea MIG / MAG………………………..……… 32 -

1.6.3 Transferul de material la sudarea MIG / MAG………………………….. 38 -

1.6.4 Procedee de sudare curată mare de depunere……………………………… 51 14

1.7 Metode de control a calității îmbinărilor țevilor pentru conducte……………… 56 -

1.8 Concluzii………………………………………………………………………... 59 17

2 Obiectivele tezei de doctorat…………………………………………………...…... 61 18

2.1 Tendinţe actuale ale cercetărilor în domeniul abordat…………………...……... 61 18

2.2 Delimitarea domeniului de cercetare………………………………...………….. 64 19

2.3 Obiectivele cercetărilor………………………………………………………….. 65 19

3 Cercetări privind realizarea unui model de calcul şi verificare al conductelor… 67 20

3.1 Modelul matematic al calculului structural al sistemelor de conducte…….....… 67 20

3.1.1 Sisteme spațiale de bare………………………………………………...…. 67 20

3.1.2 Etapele metodei matriciale a deplasărilor…………………………...…….. 68 21

3.1.3 Sisteme spațiale de bare. Programul de calcul c3d………………...……… 69 -



3.1.4 datele de intrare pentru utilizarea programului de calcul c3d………...…… 70 -

3.1.5 Lista programului c3d………………………………………………...…… 71 22

3.1.6 Descrierea programului…………………………………………………..... 73 23

3.2 Programul postp0. Afişarea rezultatelor……………………………………...… 74 -

3.3 Rezultate……………………………………………………………………...… 78 23

3.4 Aproximarea barelor curbe………………………………………………...……... 83 -

3.5 Influența curburii la tuburile cu pereți subțiri…………………………...………... 88 -

3.6 Concluzii………………………………………………………………………... 91 25

4 Cercetări privind sudarea MAG tandem conducte - armături…...……..………. 92 26

4.1 Materiale de bază şi materiale de adaos……………………………………… 93 26

4.2 Cadrul experimental pentru realizarea stratului de rădăcină………...…………. 96 28

4.3 Cadrul experimental pentru realizarea cordonului de completare………...….… 98 30

4.4 Stabilirea parametrilor tehnologici…………………………………………...… 99 31

4.5 Examinarea probelor sudate…………………….………………...……………. 102 34

4.5.1 Examinarea macroscopicã………………………...……………………….. 102 34

4.5.2 Examinarea microscopică a probelor sudate…………………...………….. 103 35

4.5.3 Încercări de duritate…………………………………..…………...………. 129 36

4.5.4 Încercarea la tracţiune a probelor sudate…………………..………………. 145 40

4.5.5 Încercări la îndoire…………………………………………………..……. 147 42

4.5.6 Încercările de rezilienţă ale probelor experimentale…………………...….. 149 44

4.6 Concluzii………………………………………………………………………... 152 47

5 Concluzii finale. Contribuţii originale. Diseminarea rezultatelor. Direcții

viitoare de cercetare………………………………...………………………………… 153 47

5.1 Concluzii finale…………………………………………………………………. 153 47

5.2 Contribuţii originale…………………………………………………………….. 154 48

5.3 Diseminarea rezultatelor………………………………………………………… 155 49

5.4 Direcţii viitoare de cercetare…………………………………………………….. 156 50

Bibliografie……………………………………………………………………………. 157 51

Anexa I: Rezumate ( rom.+eng.)…………………………………………………...….. 164 53

Anexa II: CV (rom.)…………………………………………………………...………. 165 54

CV (eng.)……………………………………………………………………. 166 55



CONTENTS

Pg.

thesis

Pg.

abstract

Introduction………………………………………………………………………... 6 7

1 Current state of research progress technology a fluid transport pipelines

petroleum and natural gas………………………………………………………… 9

9

1.1 Pipelines……………………………………………………………………… 9 9

1.1.1 Composition pipelines…………………………………………………...… 10 9

1.1.2 Regulations in the construction of pipelines……………………………...... 10 9

1.2. Materials used in the construction of pipelines……………………………... 11 10

1.3 Industrial valves (taps)……………………………………………………….. 20 12

1.4 The technological process of welding pipelines and fittings……………….... 24 -

1.4.1 Types of pipe joints - valves. Joint geometry……………………………… 24 -

1.4.2 Choice of welding filler material…………………………………………... 27 -

1.4.3 Steps completion of the welding process………………………………… 28 -

1.5 Mounting technology welding fittings with pipelines……………………….. 28 -

1.6 Welding processes used for joining pipelines and fittings…………………... 31 -

1.6.1 MIG/MAG welding……………………………………………………….. 31 -

1.6.2 Filler welding MIG / MAG welding………………………………………. 32 -

1.6.3 Transfer of material to weld MIG / MAG welding………………………... 38 -

1.6.4 Methods for high deposition rate welding…………………………………. 51 14

1.7 Quality control methods for pipes pipe connections………………………… 56 -

1.8 Conclusions…………………………………………………………………... 59 17

2 Objectives thesis…………………………………………………………………. 61 18

2.1 Current trends in research in the field concerned……………………………. 61 18

2.2 Delimitation of research……………………………………………………… 64 19

2.3 Research objectives…………………………………………………………... 65 19

3 Research on developing a model for calculating and verification of pipelines. 67 20

3.1 The mathematical model of the structural calculation of piping systems…… 67 20

3.1.1 The mathematical model of the structural calculation of piping systems.. 67 20

3.1.2 Matrix method steps movements………………………………………… 68 21

3.1.3 Bar space systems. c3d program…………………………………………. 69 -

3.1.4 Dates input………………………………………………………………… 70 -

3.1.5 The list of c3d program……………………………………………………. 71 22



3.1.6 Program Description……………………………………………………... 73 23

3.2 Postp0 program. display of the results………………………………………. 74 -

3.3 Results……………………………………………………………………….. 78 23

3.4 Approximating the curved bars……………………………………………… 83 -

3.5 The influence of the curvature of thin-walled tubes………………………… 88 -

3.6 Conclusions………………………………………………………………….. 91 25

4. Research on a tandem mag welding fittings - pipelines………………….… 92 26

4.1 Base materials and filler materials…………………………………………... 93 26

4.2 The experimental realization root layer……………………………………... 96 28

4.3 The experimental realization completing welding…………………………….. 98 30

4.4 Establishment of process parameters………………………………………….. 99 31

4.5 Examination of welded………………………………………………………... 102 34

4.5.1 Macroscopic examination………………………………………………... 102 34

4.5.2 Microscopic examination of welded samples……………………………. 103 35

4.5.3 Hardness Testing………………………………………………………… 129 36

4.5.4 Tensile testing of welded samples……………………………………….. 145 40

4.5.5 Bending tests………………………………………………………........... 147 42

4.5.6 Tests of resilience of experimental of samples……………………........... 149 44

4.6 Conclusions………………………………………………………………….. 152 47

5 Conclusions. Original contributions. Dissemination of results. Future

research…………………………………………………………………………….. 153 47

5.1 Conclusions………………………………………………………………….. 153 47

5.2 Original contributions………………………………………………………... 154 48

5.3 Dissemination of results……………………………………………………… 155 49

5.4 Future research directions……………………………………………………. 156 50

Bibliografie…………………………………………………………………………. 157 51

Anexa I: Abstract (rom.+eng.) ………………………………………………….. 164 53

Anexa II: CV (rom.)…………………………………………………………….. 165 54

CV (eng.).............................................................................................. 166 55



INTRODUCERE

Conductele magistrale sunt elemente ale sistemelor pentru transportul sub presiune al

diverselor fluide. cu viteze mai mari sau mai mici, la distanţe de ordinul sutelor sau miilor de

kilometri, care străbat diverse forme de relief.

Ținând cont de toate acestea, prezenta teză își propune să aducă o contribuție în ceea ce

priveşte construcţia conductelor magistrale transportatoare de fluide (gaze naturale, petrol, etc.),

oprindu-se asupra îmbinării dintre conductele magistrale și armăturile ce intră în componenţa

traseelor magistrale, prin utilizarea de procedee moderne de sudare de mare productivitate, respectiv

procedeul MIG/MAG si MIG / MAG – TANDEM, cu doua sârme.

Astfel, pornind de la îmbinarea prin sudare cap la cap a conductelor magistrale care nu ridică

probleme deosebite, datorită faptului că sunt confecționate din acelaşi tip de oţel, teza de doctorat a

permis abordarea unor problemele complexe legate de îmbinarea prin sudare dintre conducte și

armături care sunt confecționate din materiale diferite (oţel laminat cu oţel turnat).

Procedeele de sudare aplicate şi analiza rezultatelor au avut ca suport logistic instalaţiile din

dotarea Centrului de Cercetare C12 Eco – Tehnologii Avansate de Sudare, din cadrul Institutului de

Cercetare ICDI PRO – DD aparținând de Universitatea “TRANSILVANIA” din Brașov.

Teza de doctorat este structurată pe 5 capitole, după cum urmează:

În capitolul 1, intitulat ,,Stadiul actual al cercetărilor tehnologiei de execuţie a conductelor

magistrale şi a montajului prin sudare a armăturilor”, se prezintă metodele actualele de execuţie a

montajului conductelor magistrale şi în speţă sudarea robinetelor industriale, prin procedee de

randament ridicat.

Capitolul 2 ,,Obiectivele tezei de doctorat”, justifică scopul cercetărilor prezentate în teză

cum ar fi cercetări experimentale şi studii de caz aplicate asupra diferitelor materiale utilizate în

construcţia de conducte magistrale folosind procedeul de sudare MIG/MAG - CMT pentru stratul de

rădăcină şi MAG - TANDEM pentru stratul de umplere.

Considerând a fi necesară o prezentare a normelor de proiectare şi construire a conductelor

magistrale, capitolul 3, intitulat ,,Studii privind construcţia conductelor magistrale”, face referire la

principiile generale de proiectare prezentând şi un model matematic al calculului structural al

sistemelor spaţiale de conducte.

Capitolul 4 cu titlul ,,Cercetări privind sudarea MAG – TANDEM a armăturilor cu

conductele magistrale”, este dedicat cercetărilor experimentale, prezentându-se etapele de aplicare a



tehnologiei de asamblare prin sudare a robinetelor cu conductele magistrale şi realizarea de probe

sudate cu eşantioane de material ale celor două componente.

În continuare sunt prezentate analizele microstructurale efectuate și încercările mecanice ale

probelor prelevate din probele sudate.

Capitolul 5 intitulat „Concluzii finale, contribuţii originale, diseminarea rezultatelor şi

direcţii viitoare de cercetare”, prezintă o sinteză a concluziilor generale, formulate pe baza studiilor

elaborate, elementele de originalitate ale tezei de doctorat, direcţiile de dezvoltare a cercetărilor

viitoare şi o sinteză a modalităţilor de valorificare a rezultatelor cercetării.

***

Pentru îndrumările şi recomandările competente de înalt nivel ştiinţific, pentru sprijinul moral

acordat pe parcursul elaborării tezei de doctorat, mulțumesc conducătorului științific, prof. univ. dr.

ing. Radu IOVĂNAŞ.

Pentru observaţiile atente şi recomandǎrile deosebit de utile mulţumesc cu toatǎ sinceritatea

domnilor referenţi ştiinţifici, prof. dr. ing. Mihai MANGRA - Universitatea din Craiova, prof. dr. ing.

Dănuţ MIHĂILESCU - Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi, prof. dr. ing. Virgil CÂNDEA -

Universitatea Transilvania din Braşov.

Mulţumesc proiectului POSDRU/107/1.5/S/76945 în calitate de doctorand cu frecvență,

conducerii Universităţii ,,Transilvania” din Braşov, Centrului de Cercetare C12 și C8, din cadrul

Institutului ICDI PRO–DD, precum şi cadrelor didactice şi personalului tehnic al Departamentului

Ştiinţa şi Ingineria Materialelor, pentru sprijinul acordat pe tot parcursul realizării tezei de doctorat.

Nu în ultimul rând, mulțumesc d-l dr. ing. Ionuț Roată - Cercetător la ICDT care a fost alături

de mine cu îndrumări pertinente precum și conducerii SC CONDMAG SA Braşov pentru ajutorul

acordat.

De asemenea mulțumesc şi familiei care m-a susținut moral şi material pe întreaga perioadă a

cercetărilor.



CAP. 1 - STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIUL

TEHNOLOGIEI DE EXECUŢIE A CONDUCTELOR MAGISTRALE DE

TRANSPORT FLUIDE PETROLIERE ŞI GAZE NATURALE

1.1 Conducte magistrale

Conductele magistrale se pot defini ca fiind orice conducte, inclusiv instalaţiile, echipamentele

şi dotările aferente, prin care se asigură transportul fluidelor între punctele de preluare din conducte

colectoare sau din import şi punctele de predare la unităţile de prelucrare, depozite sau terminale

(fig.1.1).

Fig. 1.1 Conducta magistrală de tranzit gaze

Isaccea – Negru Vodă – 1200 mm x 200 km [2]

1.1.1 Componenţa conductelor magistrale

Pentru o mai bună imagine a ceea ce înseamnă complexitatea acestor construcţii putem spune

că elementele componente ale conductelor de transport fluide sunt:

- tubulatura (ţevile) – element principal;

- diverse echipamente, piese de legătură, piese fasonate (fitinguri), armături, aparate de măsură

şi control, compensatori de dilataţie, etc.

1.1.2 Reglementări privind construcţia conductelor magistrale

Executarea, recepţia şi darea în exploatare a conductelor finisate se fac conform unui proiect ce

respectă normele, standardele şi regulile în construcţii. Acest lucru nu-l poate face decât organizaţiile

specializate în construcţii montaj de conducte magistrale.



Întreprinderile şi organizaţiile care produc şi livrează utilaj, ţevi şi alte materiale pentru conducte,

răspund pentru defectele descoperite în timpul exploatării conductei în întregime sau a părţilor ei

componente în decursul întregului termen de amortizare de serviciu şi repară prejudiciile cauzate

întreprinderilor şi organizaţiilor transportului prin conducte în concordanţă cu condiţiile prevăzute de

contractele de fabricare şi livrare a producţiei [5].

1.2 Materiale utilizate la construcţia conductelor magistrale

Conductele de transport şi de distribuţie a fluidelor petroliere şi gazelor naturale se realizează din ţevi

din oţel fabricate prin laminare la cald (fără sudură), sau sudate (longitudinal sau elicoidal). Oţelurile

pentru conducte, sunt oţeluri microaliate de înaltă rezistenţă şi sunt produse de firme cu renume în

producţia de oţeluri. Mărci de oţeluri de tipul Domex 600 MC, ALFORM 700M, HZ 80, DUROSTAT

500 [7], [8] etc., sunt dezvoltate de marii producători de oţel ai momentului SSAB EMEA - Borlänge-

Suedia, Voestalpine Stahl GmbH – Linz-Austria şi altele.

1.2.1 Compoziţii chimice ale oţelurilor pentru ţevi utilizate la conducte magistrale

Oţelurile „clasice” utilizate la realizarea ţevilor pentru conducte au, conform recomandărilor

din API Spec. 5L - 91 [9], compoziţia chimică prezentată în tabelul 1.1.

Aceste oţeluri au structura ferito – perlitică tipică oţelurilor nealiate, sau slab aliate

hipoeutectoide, iar creşterea caracteristicilor lor de rezistenţă mecanică se realizează în principal prin

creşterea concentraţiei carbonului, care are ca efect mărirea conţinutului procentual de perlită din

structură.

Semifabricatele de tip platbandă destinate fabricării ţevilor sudate longitudinal sau elicoidal se

realizează din astfel de oţeluri prin procedee de laminare obişnuite (laminare normalizată), iar

granulaţia fină a acestora este asigurată prin microaliere cu Ti, V, Nb etc. şi conducerea corectă a

operaţiilor de laminare.

a) Pentru fiecare reducere cu 0,01 % a concentraţiei maxime specificate a carbonului este

permisă o creştere cu 0,05 % a concentraţiei maxime specificate a manganului, dar fără ca această

concentraţie să depăşească 1,50 % pentru oţelurile X42...X52, 1,65 % pentru oţelurile X56...X65 şi

2,00 % pentru oţelurile X70 şi X80;

b) %Nb + %V ≤ 0,03 %, dacă producătorul şi beneficiarul ţevilor nu au stabilit altfel;

c) Nb, V sau combinaţiile lor se pot utiliza pentru microaliere fără restricţii;

d) %Nb + %V + %Ti ≤ 0,15 %; e) %Nb + %V ≤ 0,06 %, dacă producătorul şi beneficiarul

ţevilor nu au stabilit altfel;

f) Alte compoziţii pot fi propuse de producător şi acceptate de beneficiar, dacă sunt respectate

prescripţiile din tabel privind conţinuturile de impurităţi (S şi P).



* PSL ≡ Product Specification Level (nivelul specificat al produsului).

Tabelul 1.1 Compoziţia chimică a oţelurilor clasice pentru ţevi conform API Spec 5L-91[9]

Compoziţia chimică pentru oţelurile cu cerinţele de calitate PSL 1* – Ţevi nesudate

Clasa sau gradul oţelului %C

a)

max. % Mn

a)

max. % P

in. % P

max. % S

ax. % Ti

max. Alte elemente

A25, Cl I 0,21 0,60 - 0,030 0,030 - -

A 5, Cl II 0,21 0,60 0,045 0,080 0,030 - -

A 0,22 0,90 - 0,030 0,030 - -

B 0,28 1,20 - 0,030 0,030 0,04 b) c) d)

X42 0,28 1,30 - 0,030 0,030 0,04 c) d)

X46; X52; X56 0,28 1,40 - 0,030 0,030 0,04 c) d)

X60 f) 0,28 1,40 - 0,030 0,030 0,04 c) d)

X65 f); X70 f) 0,28 1,40 - 0,030 0,030 0,06 c) d)

Compoziţia chimică pentru oţelurile cu cerinţele de calitate PSL 1* – Ţevi sudate

A25, Cl I 0,21 0,60 - 0,030 0,030 - -

A25, Cl II 0,21 0,60 0,045 0,080 0,030 - -

A 0,22 0,90 - 0,030 0,030 - -

B 0,26 1,20 - 0,030 0,030 0,04 b) c) d)

X42 0,26 1,30 - 0,030 0,030 0,0 c) d)

X46; X52; X56 0,26 1,40 - 0,030 0,030 0,04 c) d)

X60 f) 0,26 1,40 - 0,030 0,030 0,04 c) d)

X65 f) 0,26 1,45 - 0,030 0,030 0.06 c) d)

X70 f) 0,26 1,65 - 0,030 0,030 0,06 c) d)

Compoziţia chimică pentru oţelurile cu cerinţele de calitate PSL 2 – Ţevi nesudate

B 0,24 1,20 - 0,025 0,015 0,04 d) e)

X42 0,24 1,30 - 0,025 0,015 0,04 c) d)

X46; X52; X56; X60 f) 0,24 1,40 - 0,025 0,015 0,04 c) d)

X65 f); X70 f); X80 f) 0,24 1,40 - 0,025 0,015 0,06 c) d)

Compoziţia chimică pentru oţelurile cu cerinţele de calitat PSL 2 –Ţevi sudate

B 0,22 1,20 - 0,025 0,015 0,04 d) e)

X42 0,22 1,30 - 0,025 0,015 0,04 c) d)

X46; X52; X56 0,22 1,40 - 0,025 0,015 0,04 c) d)

X60 0,22 1,40 - 0,025 0,015 0,04 c) d)

X65 f) 0,22 1,45 - 0,025 0,015 0,06 c) d)

X70 f) 0,2 1,65 - 0,025 0,015 0,06 c) d)

X80 f) 0,22 1,85 - 0,025 0,015 0,06 c) d)

1.2.2 Caracteristicile mecanice ale oţelurilor pentru ţevi destinate conductelor magistrale

Corespunzător standardului SR EN 10108-1,2 – „Ţevi din oţel pentru conducte destinate

fluidelor combustibile”, care reglementează calitatea ţevilor din oţel pentru conductele destinate

transportului şi distribuţiei produselor petroliere lichide şi gazelor naturale [10], clasele de prescripţii

(de calitate) corespunzătoare acestor ţevi sunt echivalente normelor PSL din API conform 5L-91

astfel:



- clasa A este echivalentă cu PSL 1 (conducte la care condiţiile tehnice nu prevăd garantarea

tenacităţii ţevilor prin prescrierea unor valori minime ale energiei de rupere la încercarea la încovoiere

prin şoc) şi,

- clasa B – cu PSL 2 (la care sunt impuse condiţii privind nivelul minim al tenacităţii ţevilor).

Semifabricatele de tip platbandă destinate fabricării ţevilor sudate longitudinal sau elicoidal se

realizează din astfel de oţeluri prin procedee de laminare controlată sau laminare termomecanică

(laminare cu grade mari de deformare la care se controlează strict temperaturile de lucru, vitezele de

încălzire şi răcire, gradele şi vitezele de deformare la fiecare trecere), care pun în valoare prezenţa în

aceste oţeluri a unei game largi de elemente de microaliere (Nb, V, Ti, Mo etc.).

1.3 Armături industriale (robinete)

Extinderea actuală a forajului şi procesele de modernizare complicate ale acestei tehnologii, creşterea

ponderii forajelor de adâncime, a celui submarin, a forajelor sub presiune, au dus la proiectarea şi realizarea

de echipamente adecvate la gura sondei. Acestea cuprind o mare varietate de utilaje, dispozitive de tipul

capete de coloană, capete de erupţie şi capete de pompare, etc. [15].

Robinetele industriale le putem întâlni în diverse montaje industriale care vehiculează materiale

petroliere fluide, gaze naturale, agenţi termici etc. (fig.1.7).

Fig. 1.7 Armătură montată identificare părți componente [15 ]

1- armătură, 2- conductă, 3- dispozitiv manevră

Domeniul armăturilor industriale cuprinde întreaga gama de robinete, echipamente de reglare şi

siguranţă denumite, în mod uzual, armături care [16], în conformitate cu EN 376 se definesc astfel:

„Totalitatea componentelor unui sistem tehnologic care au rolul de a modifica debitul de fluid prin



deschiderea/închiderea, obturarea parţială a circulaţiei fluidului, divizarea sau amestecarea acestuia, respectiv

acestora, controlul vizual al circulației fluidului, precum şi rolul de evitare a suprapresiunii’’[17].

Din definiţie, se desprinde importanța armăturilor industriale care îşi găsesc utilizarea în toate

sectoarele industriale [2].

Furnizorul autohton de asemenea produse tip armături industriale este SC ARIO SA Bistriţa

care este un producător de piese turnate cu sau fără prelucrare mecanică ulterioară [18]. Aceasta are

implementat sistemul de calitate DIN EN ISO 9001:2000, API SPEC Q1 7TH

ediţia 2003, PED

97/23/2000 modulul H. Se pot amiti şi firme ca SC JAFAR SA [19], sau MELINDA IMPEX Instal

[20], firme care acoperă o gamă largă de robinete necesare atât industriei cât şi pieţei de consum.

Tabelul 1.5 prezintă compoziţiile chimice ale unor robinete turnate la ARIO Bistriţa, în care PS 62 –

70 este numărul şarjei elaborate, iar standardul de produs poate fi GP240, GS 52, E 230, GP 240 GH,

GS 45 etc.

Gama de produse a societăţii cuprinde robinete industriale pentru o gamă mare de aplicaţii.

Aceștia sunt de tip cu închidere şi supape cu leagăn, poartă de ridicare, cu bile, etc. Dimensional sunt

de 50-1400 mm / 16-250 bar, 1” – 60 “ / clasa 150 – 1500 din mulaje de oţel carbon şi oţel slab aliat,

proiectate conform STAS, GOST, BS,DIN, ANSI sau API.

Tabelul 1.5 Compoziţii chimice ale robinetelor fabricate la ARIO Bistriţa [18]

Nr. șarjă

Data

Calitate

material

Compoziţia chimică finală [%]

C Mn Si P S Ni Cr Cu Mo

0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10

PS 62

11.05.12

GP240;

GS52 0,21 1,02 0,39 0,023 0,024 0,08 0,03 0,10 0,02

PS 63

14.05.12

GP240;

E230 0,9 1,00 0,38 0,019 0,020 0,08 0,04 0,09 0,01

PS 64

16.05.12

GP240

GH;

GS52

0,22 1,01 0,35 0,20 0,019 0,17 0,05 0,01 0,03

PS 65

17.05.12

GP240

GH;

GS52

0,21 1,06 0,45 0,21 0,022 0,09 0,04 0,10 0,01

PS 66

18.05.12 GS45 0,21 1,05 0,47 0,017 0,016 0,09 0,07 0,09 0,02

PS 67

21.05.12

GP240;

WCB 0,22 0,94 0,46 0,024 0,020 0,11 0,04 0,09 0,02

PS 68

23.05.12

A216;

WCB 0,19 0,80 0,44 0,025 0,036 0,10 0,06 0,11 0,02

PS 69

24.05.12

G20

Mn5;

A216

WCB

0,20 1,03 0,44 0,020 0,013 0,05 0,05 0,05 0,00

0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10

PS 70 A216 0,22 1,10 0,48 0,015 0,020 0,09 0,08 0,06 0,02



25.05.12 WCB;

G20

Mn5

PS 71

28.05.12

GP240

GH;

A216

WCB

0,23 0,83 0,45 0,025 0,026 0,06 0,05 0,06 0,00

PS 72

25.06.12

E230-

400 0,24 0,87 0,49 0,022 0,020 0,15 0,06 0,07 0,02

PS 73

02.07.12

GP240

GH 0,19 0,64 0,47 0,018 0,019 0,10 0,05 0,08 0,02

PS 74

05.07.12

GP240

GH 0,18 0,88 0,38 0,021 0,024 0,14 0,06 0,08 0,01

PS 75

11.07.12

GS52

GP240

GH

0,21 1,03 0,35 0,020 0,017 0,11 0,09 0,09 0,00

PS 76

10.07.12

G28

Mn6 0,26 1,20 0,37 0,018 0,015 0,11 0,06 0,11 0,01

1.6.4 Procedee de sudare cu rată mare de depunere

Sudarea cu arce gemene - TWIN WIRE

- TWIN-WIRE welding, adică sudare cu două sârme electrod ghidate printr-o patină de contact

comună, ceea ce conferă ambilor electrozi în mod continuu acelaşi potenţial electric.

Sudarea TANDEM

TANDEM, în care cele două sârme electrod sunt ghidate separat şi izolate galvanic între

ele. În acest caz este posibil ca fiecărei sârme electrod să i se distribuie potenţiale electrice diferite

(fig.1.31).

O evoluție nouă a procedeului MIG-MAG este procedeul MIG/MAG Tandem dezvoltat de

firma CLOOS (Germania) care a introdus subprocedeul "MIG/MAG-TANDEM", ca pe o variantă

tehnologica de mare productivitate. Aceasta reprezintă o versiune flexibila si performanta a

procedeului de sudare MIG/MAG cu doua arce, la care cele două sârme electrod sunt introduse pe

direcţii concurente, într-o baie topită comună.

Pentru a se realiza un transfer dirijat, cu un grad de stropire cat mai redus, cele doua surse de

sudare sunt sincronizate electronic. În acelaşi timp parametrii celor două surse pot fi reglaţi individual,

astfel că e posibil să se sudeze de exemplu cu două diametre de sârmă, sau chiar cu două procedee

diferite (normal şi pulsat). Ca rezultat se pot obţine cusături sudate având o calitate deosebită, rate mari

de depunere şi în acelaşi timp o stropire redusă, toate acestea la viteze de sudare care ating frecvent

3~4 m/min.



Fig. 1.31 Sudarea TANDEM – contacte separate pentru fiecare sârmă electrod [64]

La sudarea tablelor subţiri (2-3 mm) procesul TANDEM poate asigura chiar viteze de până la 6

m/min.

La sudarea tablelor medii/groase se pot obţine cote ale îmbinărilor de colţ de până la 8 mm,

dintr-o singură trecere. Rata de depunere, de până la 26 kg/h face din acest procedeu o alternativă

foarte avantajoasă la sudarea sub flux [36], [65].

Datorită izolării celor două sârme electrod, putem spune că se pot genera două arcuri electrice

independente ce pot fi caracterizate de două regimuri de lucru diferite sau li se poate atribui regimuri

de sudare identice.

Un alt avantaj ar fi posibilitatea de a lucra cu parametri suplimentari, cum ar fi lungimea

arcului ce se poate controla separat, ceea ce duce la obţinerea unui arc electric stabil şi un transfer

perfect al picăturilor.

O altă facilitate este că oricare dintre cei doi electrozi poate fi desemnat ca conducătoare

(master), lucru important deoarece orice direcţie de sudare este posibilă, ceea ce duce la reducerea

duratei unui ciclu de sudare.

În afară de aceasta, este de asemenea posibil să se utilizeze un singur arc electric, și anume de a

efectua sudare monofilar.

Tot datorită izolării electrice a celor două sârme electrod, avem posibilitatea sa alegem tipul de

arc electric şi anume arc electric standard, sau arc electric pulsat pentru fiecare electrod în parte.

În esență există patru variante de lucru:

- arc pulsat într-un electrod şi impulsuri de curent în celălalt electrod;

- arc pulsat într-un electrod şi arc electric standard în celălalt electrod, în acest mod atingându-

se viteza maximă de sudare;

- arc standard într-un electrod şi impulsuri de curent în al doilea electrod, ducând la pătrundere



accentuată;

- arc electric standard în ambii electrozi, variantă des utilizată;

Aplicarea practică a procedeului Time-Twin implică utilizarea echipamentelor automatizate. Dintre

variantele de lucru prezentate, prima, cea cu două arcuri electrice pulsatorii este aplicată în majoritatea

proceselor industriale. Aceasta înseamnă că în timp ce primul electrod este în faza de semnal de bază, al

doilea este în faza de puls şi invers (fig. 1.32).

Fig. 1.32 Procesul de sudare TANDEM. Pulsaţiile arcului sunt defazate cu 1800 [64]

În general, pentru procedeul de sudare TANDEM trebuiesc asigurate două surse de curent

deoarece se lucrează cu două arce de sudare.

Toate echipamentele trebuie adaptate procesului de lucru cu două sârme de sudare.

Mecanismele de avans ale sârmelor, pistoletul de sudare, circuitul de răcire al pistoletului de sudare,

circuitul gazului de protecţie, sunt adaptate acestui procedeu.

Schiţa de principiu cu părţile component unei instalaţii de sudare TANDEM este prezentată în

fig. 1.33.

În general aceste instalaţii sunt modulate, comenzile pentru reglarea parametrilor de lucru sunt

digitate.

Pentru controlul procesului de sudare sunt utilizate procesoare digitale de semnal care însoţesc

permanent procesul. Tensiunea arcului şi curentul de sudare sunt controlate în timpul funcţionării şi sunt

convertite din valori analogice în semnale digitale cu ajutorul unui convertor analog – digital care

alimentează cu semnale digitale procesoarele digitale de semnal. Acestea controlează procesul de sudare,

astfel încât să adapteze valorilor efective la valorile nominale. Datorită acestei concepţii procedeul de

control complet digital al procesului de sudare generează mari beneficii calitative.



Fig. 1.33 Părţile componente ale unei instalaţii de sudare TANDEM robotizate. [64]

1 - surse de curent, 2 - panou comandă,

3 – butelii gaz protecţie, 4 – reductoare sârmă,

5 – cap de sudare, 6 – robot.

Întreg sistemul computerizat de circuite electronice de comandă sunt compacte, de gabarite mici,

controlul procesului făcându-se de către modulul electronic procesor digital de semnal. Un alt avantaj al

sistemului de control al procesului de sudare este flexibilitatea sistemului la modificările distanţei dintre

duza de gaz şi piesa de sudat în sensul că lungimea arcului rezultată astfel este controlată şi reglată.

Sistemul de control digital este foarte fiabil având o mare stabilitate în timp. Sursele de curent sunt

interconectate între ele oferind astfel sincronizarea celor două arcuri electrice şi a transferului de material.

1.8 Concluzii

Preocupările pe plan internaţional relevă utilizarea pentru realizarea conductelor din oţeluri

slab aliate de înaltă rezistenţă. În acest fel poate creşte capacitatea de transport datorită posibilităţii de

a se folosi conducte cu diametru mai mare. Acest lucru însă duce la creşterea tensiunilor interne de

exploatare care la rândul lor sunt preluate de materialul de înaltă rezistenţă [68], [69]. Elementele de

aliere fiind în cantităţi mai mici şi având o pondere redusă duc la costuri de producţie şi implicit la

preţuri mai mici, pentru conductele din oţel.

Având posibilitatea utilizării unor oţeluri mai rezistente, rezultă că şi grosimea peretelui ţevii

poate fi mai mică, ceea ce simplifică procesul de sudare în sensul este că tehnologia de sudare este mai

simplă, prin reducerea numărului de treceri.

Capitolul prezintă o clasificare a oţelurilor pentru conducte cu caracteristici mecanice şi

compoziţii chimice. De asemeni sunt prezentate armăturile industriale, tipurile lor, producătorii,

precum şi compoziţiile chimice.

Tot aici regăsim procedee clasice de sudare utilizate în prezent, precum si procedeul mai nou,

derivat din sudarea MIG / MAG şi anume sudarea cu două sârme electrod, sudarea TANDEM.



CAP. 2 OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT

2.1. Tendinţe actuale ale cercetărilor în domeniul abordat

Tehnologiile de execuţie aplicate în construcţia conductelor magistrale ţin cont de factorii de

calitate ce trebuie îndepliniţi, utilizându-se procedee de sudare de mare randament, cu productivitate

ridicată şi grad ridicat de automatizare.

Cercetările actuale spre care se îndreaptă atenţia specialiştilor în domeniu, vizează aspecte

legate de calitatea îmbinărilor sudate asigurarea siguranţei în exploatare a reţelelor de conducte

magistrale destinate transportului de fluide şi gaze naturale. Putem vorbi de încercări de a implementa

tehnologii moderne în domeniul îmbinării prin sudare a conductelor din oţel. Astfel, a fost cercetată o

nouă metodă de sudare complet automată a acestora.

Aplicarea tehnologiilor de sudare în construcţia de utilaje, instalaţii, construcţii metalice impune

o deosebită atenţie în ceea ce priveşte dimensionarea, alegerea materialelor (materialului de bază şi

materialului de adaos), stabilirea corectă şi verificarea tehnologiilor de sudare prin calificarea acestora,

controlul nedistructiv al îmbinărilor sudate, specializarea şi calificarea personalului sudor. Neglijarea

acestor factori poate avea consecinţe negative în exploatarea ansamblurilor sudate, realizarea unor

îmbinări necorespunzătoare făcând posibilă producerea de avarii cu urmări dintre cele mai grave

Atunci când se proiectează, se fabrică sau se operează cu un utilaj sau echipament industrial

există mulţi factori care trebuie să fie luaţi în considerare. Din faza de proiectare, caracteristicile

materialelor utilizate trebuie stabilite în funcţie de solicitările mecanice, termice şi corozive la care

acestea sunt supuse în exploatare.

În această etapă se studiază starea materialelor şi caracteristicile lor, se fac evaluări ale

echipamentelor şi condiţiile de operare ale acestora. Trebuiesc îndeplinite în totalitate cerinţele

Directivelor Europene: 97/23/EC (PED) respectiv 2010/35/EC (TPED) şi trebuie ales cu multă atenţie

organismul de certificare (Notified Body) [78].

Construcţia de conducte de transport a gazelor naturale a devenit parte a industriei ţărilor

afectate de traseul acestora. Având lungimi de sute şi mii de kilometri, la proiectarea lor se ţine seamă

de factorii economici şi tehnici ce sunt implicaţi de-a lungul traseului acestora, de la furnizor la

beneficiar.

Complexitatea lucrărilor (conducta poate trece prin locuri greu accesibile, zone de relief

variate, zone strategice pentru unele ţări), anvergura şantierelor ce deservesc lucrările la aceste

întreprinderi, precum şi necesitatea asigurării siguranţei depline în exploatare au dus la crearea de

organisme tehnice ce au ca sarcină principală asigurarea cadrului legal şi tehnic de execuţie.



Luând în considerare studiul diverselor fenomene cu ajutorul modelelor matematice, trebuie

relevat faptul că scopul unui model este de a realiza o aproximare, sau abstractizare, în mediul

informaţional al unor procese sau sisteme din lumea reală. Acesta arată cum funcţionează acel sistem,

nu se limitează la a deţine starea sistemului, ceea ce face foarte uşoară folosirea modelării din lumea

reală la definirea propriilor sisteme.

În dezvoltarea ştiinţelor contemporane, analogiile model-realitate constituie instrumente

importante, uneori de neînlocuit, de cunoaştere a fenomenelor şi proceselor lumii reale.

2.2 Delimitarea domeniului de cercetare

În contextual actual de asigurare a calităţii şi a siguranţei în exploatare, tehnologiile care se

aplică la fabricarea şi de construirea reţelelor de conducte magistrale, trebuie să ţină pasul cu

cercetările în domeniu.

Pentru a fi mai aproape de problemele specifice acestor preocupări, este necesară o delimitare a

domeniului de cercetare care poate fi abordat de o teză de doctorat.

Considerând că problemele care fac obiectul cercetării nu vor fi epuizate, iar rezultatele cercetărilor

nu sunt limitative, lucrarea de faţă îşi propune următoarele domenii de analiză:

- Analiza materialelor utilizate la fabricarea conductelor din oţel.

- Tipuri de ţevi utilizate în construcţia conductelor magistrale.

- Caracteristici mecanice şi compoziții chimice ale ţevilor destinate conductelor magistrale.

- Materile de bază pentru armături – robinete. Caracteristici mecanice şi chimice.

- Procedee de sudare prin topire cu arc electric utilizate în prezent la îmbinările conductelor

magistrale şi a conductelor cu robinete.

- Procedeele de sudare propuse a se aplica la realizarea stratului de rădăcină şi a sudurii

propriu-zise.

- Aplicarea procedeului MIG-MAG TANDEM la sudarea armăturilor.

- Analiza probelor prelevate de la îmbinările prin sudare cu noul procedeu.

- Stabilirea tehnologiei optime pentru sudarea armăturilor.

2.3 Obiectivele cercetărilor

În urma documentării în direcţia de cercetare abordată, lucrarea îşi propune ca obiective

următoarele:

1. Prezentarea preocupărilor actuale ale cercetărilor privind tehnologiile de sudare aplicate la

construcţia conductelor magistrale.

2. Prezentarea procedeelor de sudare aplicabile la îmbinarea armăturilor cu conductele

magistrale:



- procedeele de sudare utilizate în prezent şi particularităţile acestora;

- criterii de alegere a procedeului de sudare;

- desfăşurarea pe faze a procedeului de sudare;

- stabilirea tehnologiei optime de sudare a armăturilor.

3. Cercetări experimentale şi studii de caz aplicate asupra diferitelor materiale utilizate în

construcţia de conducte magistrale folosind procedeul de sudare MIG/MAG - CMT pentru stratul de

rădăcină şi MIG/MAG - TANDEM pentru stratul de umplere

- sudarea oţelurilor X 60 cu oţel turnat de armatură;

- studiul sudabilităţii materialelor implicate;

- stabilirea unor parametri optimi de sudare;

- stabilirea tehnologiei de sudare a armaturilor;

- întocmirea fişelor WPS pentru aplicaţiile experimentale efectuate.

4. Analiza probelor sudate în cadrul cercetărilor care va conţine:

- prelevarea şi pregătirea probelor metalografice;

- analiza metalografică micro şi macroscopică;

- încercări mecanice (tracţiune, îndoire, încovoiere prin şoc);

- analiza valorilor durităţilor;

- concluzii referitoare la sudabilitatea materialelor componente ale îmbinărilor sudate cercetate;

- concluzii asupra aplicării noii tehnologii de sudare;

- implicaţii tehnologice şi economice aduse de noua tehnologie.

CAP 3. CERCETĂRI PRIVIND REALIZAREA UNUI MODEL DE CALCUL ŞI

VERIFICARE AL CONDUCTELOR MAGISTRALE

3.1 Modelul matematic al calculului structural al sistemelor de conducte

Calculul mecanic al conductelor şi sistemelor de conducte conduce la condiţiile ce trebuie să

asigure buna funcţionalitate a acestora în condiţii de siguranţă pe întreaga durată prevăzută a fi

utilizate.

Prin acest calcul se urmărește:

- dimensionarea sau verificarea grosimii pereţilor conductelor şi elementelor de conducta;

- stabilirea tipului şi mărimii tensiunilor care apar în punctele cele mai solicitate ale retelei de

conducte;

- determinarea traseului optim al conductei care satisface atât cerințele impuse de procesul

tehnologic (acces, economicitate), cât şi cele impuse de asigurarea compensării dilatărilor impiedicate.

- stabilirea numărului si tipurilor suporturilor şi suspensiilor necesare etc.[79], [80].



În cadrul acestui capitol se prezintă un model de calcul structural al sistemelor de conducte.

Sistemul de conducte se poate schematiza ca un sistem spaţial de bare interconecte în noduri şi

încărcat cu variaţii de temperatură şi forţe exterioare aplicate în noduri şi pe bare.

Pentru acest model se utilizează rezolvarea prin metoda matriceală a deplasărilor. În calculul

practic se utilizează un program care pe baza datelor care descriu structura, furnizează rezultate ce

constau în valori ale:

- deplasărilor nodurilor (rotiri si translaţii);

- eforturilor din bare.

Rezultatele obţinute prin aplicarea acestei metode matriceale se pot prelua în proiectare şi

servesc la verificarea condițiilor de rezistenţă, flexibilitate şi stabilitate a sistemelor de conducte.

3.1.2 Etapele metodei matriceale a deplasărilor

Etapele rezolvării unei structuri prin metoda matriceală a deplasărilor cuprind mai multe etape.

1. Introducerea datelor; acestea se introduc în memoria SCILAB sub formă de tablouri

(matrice). Acestea sunt:

- coordonatele nodurilor;

- caracteristicile secțiunilor barelor; se introduc rigiditățile axială, de forfecare, de torsiune și de

încovoiere;

- conexiunile și tipul secțiunii barelor;

- condițiile de rezemare. Putem avea rezemări rigide (nedeformabile) sau elastice;

- încărcările. Putem avea încărcări cu forțe și momente concentrate la noduri și încărcări pe

bare.

2. Alcătuirea matricelor de rigiditate k12x12 pentru fiecare bară.

3. Asamblarea matricelor de rigiditate ale barelor în matricea de rigiditate K a întregii structuri

(asamblarea este adunarea algebrică a matricelor barelor ținând cont de conexiunea lor la structură).

4. Asamblarea vectorului încărcărilor pe structură.

5. Introducerea condițiilor de rezemare.

Observaţie: în cazul reazemelor rigide, se suprimă din matricea de rigiditate structurală K

liniile și coloanele corespunzătoare deplasărilor fixate; în cazul reazemelor elastice, se asamblează

rigiditățile reazemelor la rigiditatea structurii.

Sistemul de ecuații de echilibru al întregii structuri este de forma:

K u = F (3.1)

unde:

u - este vectorul deplasărilor nodurilor;



K - matricea de rigiditate a structurii obţinută din procesul de asamblare a matricelor k a

fiecărei bare obţinute din etapele 2 si 3 de mai sus;

F - vectorul încărcărilor pe structura obţinută din etapa 4 de mai sus.

6. Rezolvarea sistemului de ecuații de echilibru.

7. Calculul eforturilor din bare

Sb =kb ub (3.2)

unde:

ub - reprezintă vectorul deplasărilor nodurilor barei curente "b";

Kb - matricea de rigiditate a barei “b”;

Sb - vectorul forțelor nodale la capetele barei. Este un vector de 12 valori, semnificaţia acestora

este dată în fig. 3.1, subcapitolul 3.1.6.

Conductele curbe sub formă de arc de cerc se aproximează cu ajutorul unor bare drepte pe

un contur poligonal. În [79] şi [80] se prezintă un studiu al acestei aproximări.

3.1.5 Lista programului c3d

În continuare se prezintă lista comenzilor din programul SCILAB care alcătuieşte programul de

calcul c3d.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

disp('Programul c3d - cadre spatiale')

nE=size(El,1);

nd=6*size(X,1)+length(find(cdi));

K=zeros(nd,nd);

S=zeros(12*nE,nd);

for i=1:nE

n1=El(i,1); n2=El(i,2);

al=El(i,3);

is=El(i,4);

EA=se(is,1); GAy=se(is,2); GAz=se(is,3);

GIx=se(is,4); EIy=se(is,5); EIz=se(is,6);

v=X(n2,:)-X(n1,:);

L=norm(v); v=v/L;



14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

sb=-v(3); cb=sqrt(1-sb*sb);

sg=0; cg=1;

if abs(cb)>1e-7; sg=v(2)/cb; cg=v(1)/cb; end

sa=sin(al); ca=cos(al);

r=[1 0 0;0 ca sa;0 -sa ca]*...

[v;-sg cg 0;sb*cg sb*sg cb];

R=sysdiag(r,r,r,r);

Ae=[-eye(6,6);eye(6,6)];

Ae([18 24 29 35])=L/2*[-1 -1 1 1];

Ce=[L/EA L/GAy+L^3/12/EIz L/GAz+L^3/12/EIy L/GIx L/EIy L/EIz];

k=Ae*(diag(Ce))^-1*Ae';

id=[n1*6+(-5:0) n2*6+(-5:0)];

ii=find(cdi(i,:)); id(ii)=cdi(i,ii);

S(i*12-11:i*12,id)=k*R;

K(id,id)=K(id,id)+R'*k*R;

F(id)=F(id)-R'*S0(:,i);

end

u=ones(nd,1)*%nan;

u(rr(:,1))=rr(:,2);

for i=1:size(re,1); j=re(i,1); K(j,j)=K(j,j)+1/re(i,2); end

F=F-K(:,rr(:,1))*rr(:,2);

idl=find(isnan(u));

u(idl)=K(idl,idl)\F(idl);

ef=S*u+S0(:);

i=rr(:,1);

j=re(:,1);

Rr=[K(i,:)*u-F(i);-u(j)./re(:,2)];



3.1.6 Descrierea programului 3cd

Liniile 2:5 conţin iniţializarea cu zerouri a matricei de rigiditate structurală K şi a matricei S

pentru calculul eforturilor.

Comenzile de la liniile 6:30 se repetă pentru fiecare bară.

Liniile 7:11 extrag caracteristicile barei curente.

Liniile 12:20 determină matricea R de transformare prin rotaţie de la reperul local al barei la

reperul global.

Liniile 21:24 conţin comenzile pentru calculul matricei de rigiditate k al barei curente.

Linia 25 determină indicii de conexiune ai barei.

Linia 26 introduce discontinuitatea barei, dacă există. Se modifică indicele de conexiune

corespunzătoare gradului de libertate cu discontinuitate astfel încât pe direcţia respectivă bara curentă

nu se mai conectează cu alte bare, ceea ce face, ca pe direcţia respectivă bara să se deformeze liber şi

deci nu apare efort.

Linia 27 memorează matricea k*R în matricea S pentru calculul ulterior al eforturilor din bare.

Linia 28 asamblează matricea de rigiditate k al elementului curent, la matricea de rigiditate K a

întregii structuri.

Linia 29 asamblează încărcările pe bara curentă la vectorul F al încărcărilor pe structură.

Liniile 31 şi 35 introduc condiţiile de rezemare. Pentru fiecare gdl fixat în reazemele

deformabile se introduce un coeficient de rigiditate egal cu valoarea reciprocă a flexibilităţii date prin

tabloul re. Gradele de libertate corespunzătoare reazemelor rigide se elimină dintre deplasările

necunoscute, rezultând în final lista idl a deplasărilor libere.

Linia 36 rezolvă sistemul de ecuaţii de echilibru. Rezultă vectorul-coloană u având nd

elemente, care conţine deplasările nodurilor.

Linia 37 calculează eforturile din bare. Rezultă vectorul-coloană ef având 12*nE elemente, care

conţine eforturile din capetele barelor.

Liniile 38-40 determină reacţiunile Rr din reazeme.

În urma executării programului c3d rezultatele (tablourile u-deplasările nodurilor, ef- eforturile

din bare, Rr - reacţiunile din reazeme) se găsesc în memoria calculatorului şi se pot afişa sau se pot

folosi la prelucrări ulterioare.

S-a adoptat convenţia vectorială de semne pentru eforturi. În fig.3.1 sunt prezentate eforturile

pozitive din nodurile barei n1 şi n2.



Fig. 3.1 Eforturile pozitive în nodurile de la capetele barei

3.3 Rezultate

În urma rulării modulelor c3d şi postp0, în ecranul text al programului SCILAB afişează

rezultatele prezentate în fig. 3.2.

Fig. 3.2 Interfața programului de calcul C3D

1- Panoul unde se introduc datele; 2 – programul de calcul; 3 – afișarea conductei ce se studiază;

4 – panoul de afișaj

3.6 Concluzii

În acest capitol, s-a demonstrat posibilitatea utilizării programului MATLAB – SCILAB pentru

realizarea unui model de calcul şi verificare al conductelor magistrale.

Modelul de calcul realizat se poate extinde pentru diverse tipuri de conducte (conducte

magistrale din oţel, îmbinări conductă – armătură etc.).

3

1 4 2



Modelul matematic al calculului structural al sistemelor de conducte ușurează calculul de

proiectare prin informatizarea lui.

Fidelitatea modelului de calcul şi precizia rezultatelor obţinute precum şi posibilitatea analizării

celor mai diverse variante de configuraţii geometrice şi varietăţii de condiţii de încărcare este mult

superioară unui calcul clasic, fiind uşor de accesat de specialiştii cu cunoştinţe de informatică generală.

Programul oferă transparentă faţă de programele comerciale utilizate în prezent.

CAP. 4 CERCETARI PRIVIND SUDAREA MAG TANDEM A ARMATURILOR

CU CONDUCTELE MAGISTRALE

Ansamblul sudat conductă magistrală – armătură (fig. 4.1), este compus din cele două

tronsoane de conductă (1 și 2) la care se montează armătura (3), aceasta fiind sudată de conducte în

zonele 4 și 5.

Fig. 4.1 Ansamblu sudat conductă magistrală – armătură [21]

1, 2 – conducte magistrale; 3 – armătură; 4, 5 – zone sudate

Datorită procesului complex de sudare a armăturii de conductele magistrale, această operație se

execută în ateliere mecanice, urmând ca ansamblu să fie transportat ulterior la locul de montare. După

sudare se realizează probele de etanșeitate și de presiune a ansamblului conductă magistrală –

armătură în conformitate cu prescripțiile tehnice în vigoare.

În prezent operația de montaj a armăturilor de conductele magistrale se realizează prin

procedeul de sudare electric manual (111), astfel studiile și cercetările au fost canalizate spre realizarea

unei noi tehnologii de sudare în mediu de gaz protector (MAG- CMT și MAG Tandem robotizat).



4.1 Materiale de bază şi materiale de adaos

În cadrul cercetărilor întreprinse intervin două materiale de bază diferite şi anume oţelul

laminat din care este confecţionată conducta magistrală şi oţelul de armătură (robinet) care este un oţel

turnat.

La alegerea materialelor de bază [82], utilizate în cadrul experimentelor, s-a ținut cont de

studiile și cercetările efectuate în acest domeniu. Astfel s-a ales utilizarea oțelul X 60 (MB1) pentru

conductele magistrale și GP 240 GH (MB2) pentru armături.

Materialul de bază MB1 (X 60) este un oțel laminat utilizat la realizarea conductelor de

materiale combustibile fluide, având corespondent în standardele internaționale: API-5L = X 60; EN =

L 415 NB; DIN = StE 415.7 [9], [83].

Materialul de bază MB2 (GP 240 GH) este un oțel turnat utilizat la realizarea armăturilor

destinate conductelor petroliere, având corespondent în standardele internaționale: STAS = T 21 60;

EN = GP 240 GH; DIN = GS – C 25 [84].

Compozițiile chimice și proprietățile mecanice ale celor două materiale de bază sunt prezentate

în tabelele 4.1, 4.2 și 4.3.

Tabelul 4.1 Compoziția chimică a materialului de bază – MB1 [9]

MB

Compoziția chimică finală [%]

C Mn S P Nb Ti V

X 60 0,26 1,35 0,05 0,04 0,005 0,03 0,02

Tabelul 4.2 Compoziția chimică a materialului de bază – MB2 [18]

MB

Compoziția chimică finală [%]

C Mn Si S P

GP 240 GH 0,23 1,20 0,60 0,02 0,03

Tabelul 4.3 Caracteristicile mecanice ale materialelor de bază [9]

MB Limita de curgere

min.

R min [N/mm2]

Limita de curgere

max.

R max [N/mm2]

Rezistenţa la

rupere min.

Rm min [N/mm2]

Rezistenţa la

rupere max.

Rm max [N/mm2]

X60 414 565 517 758

GP 240 GH 240 386 410 620

La stabilirea materialelor de adaos s-a ţinut cont de compoziţia chimică a celor două materiale

de bază.



Asamblarea prin sudare a mostrelor de materiale de bază prelevate s-a făcut în două etape

distincte din punct de vedere tehnologic şi anume:

- sudarea stratului de rădăcină şi

- sudarea stratului de completare.

Sudarea stratului de rădăcină:

- procedeul de sudare MAG – CMT;

- material de adaos: sârmă electrod ULTRAMAG, diametru = 1,2 mm;

- gazul de protecţie: CORGON 18.

Sudarea straturilor de completare:

- procedeul de sudare MAG – TANDEM, cu doua sarme.

- material de adaos: sârmă electrod SG 3, diametru = 1,2 mm;

- gazul de protecţie: CO2.

Caracteristicile materialelor de adaos au fost prezentate în capitolul 1.

4.2 Cadrul experimental pentru realizarea stratului de rădăcină

Cadrul experimental (fig. 4.4) utilizat la realizarea probelor experimentale este compus din

sursa de sudare MIG/MAG- CMT (1), semiautomat avans sârmă (2), tractorul multifuncțional de

sudare (3), sistemul de fixare a pistolului de sudare (4) si pistoletul de sudare (5), echipamente aflate

în dotarea Centrului de Cercetare C12 Eco – Tehnologii Avansate de Sudare, din cadrul Institutului de

Cercetare ICDT aparținând de Universitatea “TRANSILVANIA” din Brașov.

Sursele de curent TransPuls Synergic TPS 3200 (fig. 4.5), sunt surse de curent cu invertor,

complet digitale, comandate de microprocesoare. Sistemul modular și posibilitatea de extindere a

sistemului asigură un grad ridicat de flexibilitate.

Aceste aparate pot fi utilizate pentru operații de sudare electric manuală, WIG și MIG/MAG.

Sistemul central de control și reglare al sursei de curent este cuplat cu un procesor de semnal digital.

Sistemul central de control și reglare împreună cu procesorul de semnal digital conduc și reglează

întregul proces de sudare.

În timpul procesului de sudare, valorile reale sunt măsurate în mod continuu, iar aparatul

reacționează imediat la orice modificare. Prin aceasta se obține:

- un proces de sudare precis;

- o predictibilitate exactă a tuturor rezultatelor;

- proprietăți excelente de sudare.



Fig. 4.4 Cadrul experimental pentru realizarea stratului de rădăcină. 1- sursă de sudare TransPuls

Synergic 3200 – CMT, 2 – semiautomat avans sârmă, 3 – tractorul multifuncțional de sudare, 4 -

sistem de fixare a pistolului de sudare, 5 – pistolet de sudare

Aparatele sunt utilizate pentru aplicații manuale și automatizate, putând suda oțel obișnuit,

table galvanizate, crom/nichel și aluminiu. Caracteristicile procedeului CMT includ aplicarea unei

energii liniare scăzute și un transfer controlat de material, la un curent de sudare scăzut.

Deplasarea pistoletului de sudare s-a realizat în regim automat, prin fixarea acestuia cu ajutorul

unui dispozitiv de prindere (fig. 4.6) de tractorul de sudare multifuncțional (fig. 4.7).

Programarea şi controlul tractorului multifuncţional se realizează de la panoul de comandî a

instalaţiei (fig.4.8).

Fig. 4.5 Sursa de curent Fig. 4.6 Detaliu dispozitiv de sudare



Fig. 4.7 Tractor multifuncțional de sudare Fig. 4.8 Panou comandă tractor

4.3 Cadrul experimental pentru realizarea cordonului de completare

Cordonul de sudare ce asigură umplerea rostului se realizează prin procedeul de sudare

robotizat MAG -TANDEM [94]. Cadrul experimental (fig. 4.9) utilizat la realizarea cordonului de

umplere este compus din robotul de sudare cu 7 axe Cloos - Quinto II (1), unitatea de comandă (2),

sursele de sudare Quinto – GLC 603 (3). și masa de poziționare (fig. 4.10, poziția 2) pe care s-a montat

sistemul de fixare a probelor (fig.4.10, poziția1).

Fig. 4.9 Cadrul experimental utilizat la realizarea cordonului de umplere

1 - robotul de sudare cu 7 axe Cloos – Quinto II, 2 – unitatea de comandă, 3 – sursele de

sudare



Fig. 4.10 prezintă dispozitivele auxiliare care fac parte din cadrul experimental utilizat la

sudarea straturilor de umplere şi cu ajutorul cărora s-au realizat cele 24 probe sudate prin procedeul

MAG -TANDEM. Acestea sunt dispozitivul de fixare (1) şi masa de poziționare (2).

Specific procedeului este faptul că, se utilizează două surse de sudare (fig. 4.11) independente

ce alimentează cele două sârme de sudare. Astfel, celor două sârme electrod, li se poate aplica fie

aceeaşi parametri de sudare, fie intensități și tensiuni diferite.

În acest fel se pot utiliza mai multe regimuri de sudare pentru sudarea unei game largi de

materiale. Avantajul important al procedeului TANDEM este rata mare de depunere (până la 22 – 24

kg/oră) material de adaos depus.

Fig. 4.10 Robot de sudare cu 7 axe Cloos - Quinto II

1 – dispozitiv de fixare, 2 – masa de poziționare

Fig. 4.11 Surse de sudare Quinto – GLC

603

4.4 Stabilirea parametrilor tehnologici

Parametrii tehnologici şi celelalte date tehnice ale proceselor de sudare au fost cuprinse în

Specificaţia Procedurii de Sudare WPS 1 (Welding Procedure Specification). Aceasta reprezintă o

succesiune specifică de acţiuni care trebuie să fie urmate în cazul execuţiei unei suduri. Ea conţine

referiri la materiale (de bază şi adaos), pregătirea lor, metoda de sudare, controlul sudurii, tratamentul

termic înainte şi postsudare sudare, echipamentele care trebuie utilizate.

Conform SR EN 288/1/3/4-99, Specificaţia Procedurii de Sudare reprezintă un document care

prevede în detaliu variabilile necesare unei aplicaţii specifice pentru a asigura reproductibilitatea.

Acest document se întocmeşte pe baza Procesului verbal de calificare a procedurii de sudare (WPAR)

care cuprinde toate datele relevante despre sudare unei probe pentru calificarea unei proceduri de

sudare precum şi toate rezultatele obţinute în urma examinării şi încercării probelor sudate.

1

2



Pentru determinarea parametrilor optimi de sudare a conductelor magistrale cu armături, s-a

conceput un plan experimental, bazat în primă fază pe variația vitezelor da avans a materialelor de

adaos și în faza a doua pe variația vitezei de sudare, rezultând un număr de 24 de probe. Pentru

realizarea probelor experimentale s-au întocmit specificațiile procedurilor de sudare în conformitate cu

prescripțiile tehnice în vigoare [95], [96].

WPS: 1 SPECIFICAȚIA PROCEDURII DE SUDARE

Conform EN ISO 15614-1

Denumire reper:

PROCEDEUL DE SUDARE: 135 TIPUL ÎMBINARII:

Încărcare POZIŢIA DE SUDARE:

MATERIALE DE BAZĂ MATERIALE DE ADAOS

MB1

Denumire: X 60 Marca: SG 2 UltraMag – rădăcină

SG3 – cordon de umplere

Normă: ---- Normă: ----

Grupa: ---- Dimensiuni (L x l; mm): 1,2

Grosime (mm): 10 Diametru (mm): Uscare: Temperatura /Timp ; (C/h): N/A

MB2

Denumire: GP 240 GH Electrod

nefuzibil

Tip:

Normă/ Norm: ---- Diametru (mm):

Grupa: ---- Gaz / Flux

De protecție: CORGON 18

Grosime (mm): 10 Diametru (mm): ---- La rădăcină: ----

Temperatura de preîncălzire (0C): ------- Debitul

gazului:

De protecţie (l/min): 10 - 12

Temperatura între straturi (C): ------- La rădăcină (l/min): 10 - 12

SCHEMA DE PREGĂTIRE A ÎMBINĂRILOR SUCCESIUNEA OPERAŢIILOR DE

SUDARE

P

r

o

b

a

Procedeu

de sudare

Dimensiunea

materialului de

adaos, Φ

[mm]

Curent de

sudare

Is

[A]

Tensiunea

arcului

Ua

[V]

Tip curent

/

Polaritate

Viteza de

avans a

sârmei

(Ve)

[cm/min]

Viteza de

sudare

(VS)

[cm/min]

Energia

termică

introdusă

S1 / S2

[KJ/cm] IS1 IS2 Ua1 Ua2

Răd 135 1,2 260 26 DC+ 8,4 50 4,86

1 135 1,2 177 197 23,7 22,1 DC+ 7 18 9,78/10,1

2 135 1,2 198 211 25,2 21,4 DC+ 8 18 11,6/10,5

3 135 1,2 205 216 26,1 22,7 DC+ 9 18 12,4/11,4

4 135 1,2 209 218 27,0 26,9 DC+ 10 18 13,1/13,6

5 135 1,2 204 210 24,6 24,5 DC+ 7 20 10,5/10,8

6 135 1,2 185 195 27,5 23,3 DC+ 8 20 10,6/9,54

7 135 1,2 290 270 29,7 22,2 DC+ 9 20 18,0/12.5



8 135 1,2 217 216 22,8 22,4 DC+ 10 20 10,3/10,16

9 135 1,2 186 191 23,9 22,7 DC+ 7 22 8,48/8,27

10 135 1,2 222 211 24,4 21,9 DC+ 8 22 10,31/8,82

11 135 1,2 225 232 24,5 21,7 DC+ 9 22 10,52/9,61

12 135 1,2 253 245 21,8 22,6 DC+ 10 22 10,52/10,5

13 135 1,2 189 189 23,4 22,9 DC+ 7 24 7,73/7,57

14 135 1,2 205 208 24,3 23,0 DC+ 8 24 8,71/8,37

15 135 1,2 214 230 24,2 22,0 DC+ 9 24 9,06/8,85

16 135 1,2 263 255 23,9 22,1 DC+ 10 24 10,99/9,86

17 135 1,2 186 188 22,5 22,5 DC+ 7 26 6,76/6,83

18 135 1,2 197 201 24,1 22,8 DC+ 8 26 7,66/7,40

19 135 1,2 208 201 22,2 22,3 DC+ 9 26 7,45/7,24

20 135 1,2 251 255 21,7 20,7 DC+ 10 26 8,79/8,52

21 135 1,2 216 198 24,3 24,2 DC+ 7 28 7,87/7,18

22 135 1,2 227 211 21,5 21,6 DC+ 8 28 7,32/6,83

23 135 1,2 227 228 20.0 22,0 DC+ 9 28 6,81/7,52

24 135 1,2 243 248 23,1 22,1 DC+ 10 28 8,41/8,22

TRATAMENT TERMIC DUPĂ SUDARE TEHNICA SUDĂRII

Tip : N/A Pregătirea marginilor : Mecanic

Temperatura (C): ---- Suport rădăcină : N/A

Timp de menținere : ---- Pendulare: max. 1xØ

Răcire : ---- Scobirea rădăcinii: N/A

Viteza de încălzire / răcire /(C/ h): Curățire între straturi : Periere și polizare

ALTE DATE

Detalii pentru sudarea în impulsuri : N/A Detalii pentru sudarea cu plasmă : N/A

Distanța de menținere : N/A Unghi de înclinare cap sudare : 150

RESPONSABIL TEHNIC CU SUDURA

Data

Cu ajutorul cadrului experimental s-au realizat sudurile de rădăcină şi sudurile de completare a

probelor pregătite pentru studiu.

Probă cu stratul de rădăcină sudat prin procedeul MAG – CMT este prezentată în fig. 4.12, iar

proba sudată cu stratul de completare este prezentată în fig. 4.13.



Fig. 4.12 Probă cu strat de rădăcină

MAG - CMT

Fig. 4.13 Probă cu strat de completare

MAG - TANDEM

4.5 Examinarea probelor sudate

Probele sudate au fost supuse operaţiilor de prelevare de probe metalografice prin operaţii

mecanice de debitare la rece, prelucrări mecanice de frezare şi rectificare. Şlefuirea şi realizarea

şlifurilor metalografice au fost făcute în laboratoarele Universităţii “TRANSILVANIA” din Braşov,

Facultatea S.I.M., Departamentul Ingineria Materialelor si Sudura.

Pentru a analiză cât mai corectă şi o bună apreciere a rezultatelor a fost necesar să se consulte

pe lângă literatura de specialitate şi reglementările în domeniu [97], [98], [99], [100].

4.5.1 Examinarea macroscopică

Au fost examinate un număr de 24 epruvete ținând cont de prevederile SR EN 1321/2001.

Atacul chimic al eșantionului metalografic s-a făcut conform SR CR 12361 + AC, utilizând soluţie de

NITAL 10 % şi timpul de atac 4 - 5 secunde (fig. 4.14).

Fig. 4.14 Macroscopie îmbinare sudată (mărire 5 X)

Epruvetele nu prezintă defecte sau imperfecţiuni de sudare neadmise, conform SR EN ISO

5817.



4.5.2 Examinarea microscopică a probelor sudate

Pentru analizele microscopice s-a utilizat microscopul metalografic tip Nikon model Eclipse

MA 100 din dotarea laboratorului de metalografie aparținând Facultății SIM, Departamentul IMS, al

Universităţii “TRANSILVANIA” din Braşov, fig.4.15.

Fig. 4.15 Microscop optic tip Nikon model Eclipse MA 100

Structurile metalografice ale materialelor de bază sunt prezentate in fig. 4.16.

a) MB 1 - X 60

b) MB 2 - GP 240 GH

Fig. 4.16 Structura materialelor de bază

a) MB 1 – oţel X 60, mărire 200 X, atac chimic – Nital 10%, timp de menținere 4 – 5 sec; b) MB 2 oţel turnat GP 240 GH, mărire 200 X, atac chimic – Nital 10%, timp de menținere 4 – 5 sec.

În fig. 4.17 sunt prezentate microstructurile obţinute în cazul uneia din probe.



PROBA 1

Parametri: Is1= 177 A; Is2 = 197 A; ve1=ve2 = 7 cm/min; Vs = 18 cm/min.

a) ZIT 1, 200X, Nital 10 %, 4 – 5 sec.

b) ZIT 2, 200X, Nital 10 %, 4 – 5 sec.

c) Cordon de complectare, 200X, Nital

10 %, 4 – 5 sec.

d) Cordon de rădăcină, 200X, Nital 10 %,

4 – 5 sec.

Fig. 4.17 Microstructurile probei P1 în cele patru zonele ale îmbinării sudate.

a) ZIT1 (X 60 – sudură), mărire 200 X, atac chimic Nital 10%, timp de menținere 4 – 5 sec;

b) ZIT2 (GP240GH – sudură), mărire 200 X, atac chimic Nital 10%, timp de menținere 4–5 sec;

c) Cordon de completare, mărire 200 X, atac chimic Nital 10%, timp de menținere 4 – 5 sec;

d) Cordon de rădăcină, mărire 200 X, atac chimic Nital 10%, timp de menținere 4 – 5 sec;

ZIT – zona influențată termic, este formată din ferită și perlită globulizată, în urma efectului

termic zona spre material de bază a suferit transformări de fază observându-se structuri dendritice cu

orientarea spre frontul de solidificare.

Cordon de rădăcină – are o structură formată din perlită globulară și grăunți feritici

Cordon de completare – are o structură formată din cristale columnare orientate în direcţia

frontului de solidificare.

4.5.3 Încercări de duritate

Pentru a caracteriza proprietățile mecanice ale îmbinărilor sudate, au fost realizate teste de

duritate în cele patru zone semnificative, material de bază, zonă influenţată termică, cusătură şi



rădăcină, conform STAS ISO 9015-1/2001 (E). Testele s-au realizat cu aparatul pentru determinarea

durităţii Vickers tip BUEHLER – LAKE BLUFF.II, model 1114 din dotarea laboratorului de la SC

CONDMAG SA Braşov. Fig. 4.41 ilustrează proba nr.6 supusă testelor de duritate, iar fig. 4.42

prezintă panoul electronic de afişaj al aparatului de determinare a durităţii din fig. 4.43.

Fig. 4.41 Platoul aparatului de duritate

Fig. 4.42 Citirea directă a valorilor HV

Fig. 4.43 Aparat pentru determinarea durităţii Vickers, tip BUEHLER

Testele de duritate s-au realizat prin efectuarea a 3 încercări HV10 pentru fiecare zona în parte

(fig. 4.44 şi 4.45) conform standardului, cu o forță de amprentare ascendentă și cu o durată de

menținere a penetratorului de 15 secunde

Fig. 4.44 Schema distribuţiei amprentelor Fig. 4.45 Probă metalografică amprentată

În fig. 4.45 este ilustrată o probă metalografică amprentată.



Condiţiile de măsurare au fost: temperatură = 23°C; umiditate = 55%.

Pentru a sintetiza datele obținute, în tabelul 4.9 sunt înregistrate valorile medii ale durităţilor,

iar în fig. 4.46 graficul de variaţie al durităţilor medii.

Tabelul 4.9 Valorile medii ale durităţilor - SERIA I

Proba

Microdurități HV10

MB1 (X60)

ZIT1

(X60-SUD) Sudură Rădăcină

ZIT2 (SUD-GP 240

GH)

MB2 (GP 240

GH)

P1 312 322 382 285 262 223

P2 322 322 279 284 260 228

P3 300 290 276 282 267 224

P4 310 294 284 291 262 237

P5 207 279 257 272 264 183

P6 206 213 200 211 204 197

P7 230 238 220 222 229 213

P8 240 248 234 223 235 219

P9 247 283 268 244 254 242

P10 302 278 269 269 265 243

P11 302 281 258 265 270 225

P12 274 283 262 265 280 239

P13 303 285 282 282 278 256

P14 302 331 297 295 287 266

P15 284 296 283 291 276 262

P16 273 291 290 293 283 261

P17 294 301 292 296 287 259

P18 305 299 285 288 285 277

P19 301 293 283 293 281 269

P20 334 337 313 306 300 246

P21 216 263 246 254 272 167

P22 306 319 318 302 312 252

P23 291 288 277 273 271 263

P24 280 295 279 280 279 270

Fig. 4.46 Graficul de variaţie al valorilor medii ale durităţilor – seria I de determinări



În tabelul 4.10 sunt prezentate valorile medii ale durităţilor pentru seria a II-a de măsurători, iar

în fig. 4.50 graficul de variaţie al durităţilor medii.

Tabelul 4.10 Valorile medii ale durităţilor – SERIA a II-a

Proba

Microdurități HV10

MB1 (X 60)

ZIT1

(X 60-SUD) Sudură Rădăcină

ZIT2 (SUD-GP 240

GH)

MB2 (GP 240

GH) P1 317 322 282 285 262 223 P2 322 322 279 284 260 228 P3 294 288 275 282 269 228 P4 305 290 280 287 265 244 P5 213 277 259 271 263 188 P6 212 216 198 213 205 194 P7 231 238 234 237 231 213 P8 240 247 229 229 238 223 P9 249 278 256 257 254 239 P10 305 277 267 268 267 245 P11 306 283 263 267 268 237 P12 302 285 266 268 268 243 P13 279 282 281 280 275 257 P14 312 310 297 299 280 265 P15 280 299 278 288 272 260 P16 274 292 289 289 280 263 P17 298 296 293 297 286 259 P18 301 296 281 283 280 277 P19 295 294 282 295 283 267 P20 338 340 296 307 301 262 P21 224 258 240 257 267 212 P22 305 323 308 308 317 265 P23 287 290 279 277 273 267 P24 281 297 283 286 279 272

Fig. 4.47 Graficul de variaţie al mediei valorilor durităţilor



4.5.4 Încercarea la tracţiune a probelor sudate

Încercările la tracţiune ale probelor sudate s-au realizat conform SR EN 4136/2012.

S-au prelevat câte 2 probe cu dimensiunile din figurii 4.48 şi s-au realizat două teste de încercare la

tracţiune pentru fiecare îmbinare sudată, utilizând instalația de încercat universală clasa de precizie 1,

tip BEUHLER din dotarea Laboratorului de încercări de la SC CONDMAG SA Braşov, fig. 4.49.

Fig. 4.48 Dimensiunile epruvetei de analizat.

Fig. 4.49 Instalaţie universală de încercat BEUHLER

S-au luat în consideraţie epruvetele la care ruperea a apărut în MB (fig.4.50). Condiţiile de

măsurare au fost: temperatura 230 C şi umiditate 55%. În tabelul 4.11 sunt prezentate valorile obţinute

la încercarea la tracțiune, iar fig.4.51 prezintă graficul de variaţie al forţei de rupere şi al rezistenţei la

rupere.

Fig. 4.50 Aspect ale ruperii epruvetei



Tabel 4.11 Valorile obținute la încercarea la tracţiune transversală

Proba Epruveta Dimensiuni

Fm

[N] Rm

[N/mm2]

Zona ruperii

Obs. Grosime

[mm] Lăţime

[mm] Secţiune

[mm2]

1 A1 9,67 24,47 236,62 120 507 MB B1 9,89 24,7 244,28 119 487 MB

2 A2 9,95 24,88 247,55 124 501 MB B2 9,57 24,91 238,88 122 511 MB

3 A3 9,28 24,74 229,58 107 466 MB B3 9,45 24,79 234,26 114 487 MB

4 A4 9,66 24,83 239,85 130 542 MB B4 9,76 24,9 243,02 131 539 MB

5 A5 9,87 24,85 245,26 135 550 MB B5 9,35 24,91 232,90 130 558 MB

6 A6 9,49 24,59 233,35 127 544 MB B6 9,78 24,52 239,80 129 538 MB

7 A7 9,43 24,39 229,99 126 548 MB B7 9,56 24,45 233,74 121 518 MB

8 A8 9,24 24,78 228,96 108 472 MB B8 9,36 24,54 229,69 105 457 MB

9 A9 9,31 24,47 227,81 134 588 MB B9 9,21 24,35 224,26 132 589 MB

10 A10 9,74 24,67 240,28 137 570 MB B10 9,85 24,59 242,21 132 545 MB

11 A11 9,84 24,78 243,04 130 535 MB B11 9,72 24,81 241,15 135 560 MB

12 A12 9,87 24,70 243,78 114 468 MB B12 9,79 24,90 243,77 119 488 MB

13 A13 9,65 24,76 238,93 120 502 MB B13 9,55 24,91 237,89 125 525 MB

14 A14 9,96 24,83 247,30 133 538 MB B14 9,85 24,78 244,08 134 549 MB

15 A15 9,71 24,76 240,41 139 578 MB B15 9,65 24,69 238,25 134 562 MB

16 A16 9,43 24,62 232,16 126 543 MB B16 9,50 24,71 234,74 128 545 MB

17 A17 9,47 24,65 233,43 121 518 MB B17 9,43 24,77 233,58 124 531 MB

18 A18 9,54 24,69 235,54 127 539 MB B18 9,51 24,73 235,18 129 549 MB

19 A19 9,47 24,67 233,62 115 492 MB B19 9,23 24,37 224,93 119 529 MB

20 A20 9,88 24,96 246,60 122 495 MB B20 9,93 24,89 247,15 128 518 MB

21 A21 9,34 24,12 225,28 131 581 MB B21 9,16 24,33 222,86 135 606 MB

22 A22 9,38 24,56 230,37 130 564 MB



B22 9,47 24,63 233,24 129 553 MB

23 A23 9,51 24,74 235,27 128 544 MB B23 9,47 24,63 233,24 126 540 MB

24 A24 9,36 24,59 230,16 125 543 MB B24 9,31 24,36 226,79 129 569 MB

Fig. 4.51 Graficul de variaţie al forţei de rupere şi rezistenţei la rupere

4.5.5 Încercări la îndoire

Încercarea la îndoire s-a realizat conform standardul SR EN ISO 5173/2010.

Pentru încercări s-au prelevat 4 probe de sudură cap la cap pentru încercarea la îndoire frontală

cu rădăcină comprimată (FBB) şi 4 probe pentru încercarea la îndoire frontală cu rădăcină întinsă

(RBB), cu dimensiunile 300x20x10 mm (fig.4.52).

0

100

200

300

400

500

600

700

Rez

iste

nța

la r

up

ere

[N/m

m2

] Fo

rța

de

rup

ere

[K

N]

Evoluția forței și a rezistența la rupere set nr. I

Rezistența la rupere set I

Forța de rupere set I

0

100

200

300

400

500

600

700

Rez

iste

nța

la r

up

ere

[N/m

m2

] Fo

rța

de

rup

ere

[K

N]

Evoluția forței și a rezistența la rupere set nr. II

Rezistența la rupere set II

Forța de rupere set II



Fig. 4.52 Probe încercarea la îndoire

Temperatura mediului ambiant a fost de 230 C.

Fig. 4.53 prezintă probe îndoite. Acestea au avut o comportare corespunzătoare, în zona sudurii

neapărând fisuri, crăpături sau rupturi. Figurile următoare prezintă detaliu din zona cordonului de

sudură a probelor supuse probei de îndoire cu rădăcină comprimată (FBB) fig. 4.54 şi rădăcină întinsă

(RBB), fig. 4.55.

Fig. 4.53 Probe îndoite

Fig. 4.54 Probă cu rădăcină comprimată Fig. 4.55 Probă cu rădăcina întinsă



Tabelul 4.12 prezintă rezultatele probelor supuse la testul de îndoire.

Tabelul 4.12 Rezultate obținute la testul de îndoire, conf. SR EN ISO 5173/2009

Epruveta Tip test Dimensiuni

dorn [mm]

Distanţa între

role [mm]

Felul

încercării

Unghi

de

îndoire

Alungirea

[%] Evaluare

P1 Îndoire

liberă 40 60 FBB 180º -

Fără

fisuri

P2 Îndoire

liberă 40 60 RBB 180º -

Fără

fisuri

P3 Îndoire

liberă 40 60 FBB 180º -

Fără

fisuri

P4 Îndoire

liberă 40 60 RBB 180º -

Fără

fisuri

Concluzii.

Se poate observa că acestea nu prezintă fisuri sau rupturi în zonele supuse îndoirii.

4.5.6 Încercările de rezilienţă ale probelor experimentale

Încercarea de încovoiere prin şoc, sau reziliență s-a execut conform SR EN ISO 148-1/2011.

Pentru metalul depus au fost prelevate epruvete de tipul VWT (V-epruveta in V Charpy, W-

crestătura în metalul depus, linia de referința este axa sudurii, T- crestătura pe grosimea sudurii),

Pentru zona specificată fiecare set de încercări va cuprinde câte 3 epruvete cu dimensiunile 10 x 7,5 x

55 mm (fig. 4.56).

Fig. 4.56 Epruvete pentru determinarea rezilienţei

Epruvetele cu crestătura în V au fost prelevate până la o distanţă de maximum 2 mm faţă de

suprafața inițiala a metalului de bază.



Determinarea energiei de rupere s-a realizat tot la SC CONDMAG Braşov la Laboratorul de

încercări mecanice al societăţii cu un echipament tip Ciocan Charpy (fig.4.56).

Fig. 4.56 Ciocan Charpy (SC CONDMAG SA Braşov)

Fig. 4.57 se prezintă modul de aşezare al probelor de încercat pe suportul ciocanului pendul, iar

fig. 4.58 ilustrează setul de probe pentru care s-a determinat energia de rupere.

Fig. 4.57 Dispozitivul maşinii de determinare a

rezilienţei

Fig. 4.58 Probe de rezilienţă

Tabelul 4.13 sintetizează rezultatele obţinute la testul de încovoiere la şoc.



Tabel 4.13 Rezultate obținute la testul de încovoiere la soc

Proba Nr.

epruvetă Marcaj

Dimensiuni [mm]

Formă

crestătură

KV/300/7,5/230 C

Probă

[mm]

Crestătură hc

[mm] KVp [J] media

1

1 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 127

125 2 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 124

3 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 125

2

4 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 128

128 5 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 124

6 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 131

3

7 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 125

127 8 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 127

9 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 129

4

10 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 131

130 11 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 130

12 SUD 10 x7,5 x 55 2 VWT 129

Energia absorbită trebuie să fie în conformitate cu standardul corespunzător materialului de

bază, cu excepția cazului modificat de standard la cerere. Valoarea medie a celor trei epruvete trebuie

să îndeplinească cerințele specificate. Fig. 4.59 prezintă variaţia energiei de rupere la cele 12 probe

studiate.

Fig. 4.59 Graficul de variaţie al energiei de rupere

120

122

124

126

128

130

132

Ener

gia

de

rup

ere

KV

[J]

Evoluția energiei de rupere



4.6 Concluzii

Capitolul 4 prezintă cercetarea propriu-zisă ce face obiectul tezei de doctorat. Pornind de la

prezentarea ansamblului ce urmează a se suda prin procedeele MAG-CMT si MAG TANDEM,

capitolul este structurat pe două planuri.

În prima parte se prezintă experimentele efectuate pe mostre de material prelevate din cele

două tipuri de oţeluri cărora li se studiază posibilitatea de asamblare prin sudare. Pentru aceasta a fost

nevoie de analiza compatibilităţii oţelurilor materiale de bază, oţel turnat (GP 240 GH) şi X 60. S-a

analizat susceptibilitatea de fisurare la cald şi la rece.

Pentru buna desfăşurare a experimentelor s-au proiectat şi executat dispozitivele necesare

pentru sudarea automatizata, prin procedeul MAG-CMT, a cordonului de rădăcină.

- dispozitiv de fixare a epruvetelor, dispozitiv de fixare şi reglare al pistoletului de sudare la

sudarea MAG – CMT;

- cale de rulare pentru dispozitivul de translaţie automată al căruciorului de sudare, pentru

sudarea rădăcinii prin procedeul MAG – CMT.

-s-au realizat programe pentru realizarea în regim robotizat a cordoanelor de sudură de

completare prin procedeul de sudare MAG-TANDEM, cu două sârme, utilizându-se celula robotizata

existenta in Centrul de cercetare C12,

-s-au realizat 24 îmbinări sudate pentru determinarea tehnologiei optime de sudare a oţelului X

60 cu oţelul GP 240 GH.

Asupra îmbinărilor sudate realizate au fost realizate determinări mecano - metalografice,

conform normativelor specifice, rezultatele obținute demonstrând ca parametrii de sudare au fost

judicioși aleși

CAP.5 - CONCLUZII FINALE. CONTRIBUŢII ORIGINALE. DISEMINAREA

REZULTATELOR. DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE

5.1. Concluzii finale

Considerând că problemele care au făcut obiectul cercetării nu au fost epuizate, iar rezultatele

cercetărilor nu sunt limitative, lucrarea a dorit să aducă în atenţia specialiştilor o analiză asupra

aspectelor legate de materialele utilizate la fabricarea conductelor din oţel si a armăturilor industriale,

prezentând tipuri de ţevi şi robinete utilizate în construcţia conductelor magistrale, precum şi

caracteristici mecanice şi compoziţii chimice ale acestora.

S-au prezentat preocupările actuale privind tehnologiile de sudare ce sunt utilizate în

construcţia conductelor magistrale. În capitolul 3, s-a utilizat programul MATLAB – SCILAB pentru



realizarea unui model de calcul şi verificare al conductelor magistrale, model cu extindere la diverse

îmbinări sudate.

A fost studiată sudarea armăturilor industriale (robinete) cu conductele magistrale. Dacă sudarea cap

la cap a conductelor, nu ridică probleme decât de gabarit, posibilităţi de automatizare şi tehnologie aleasă, în

cazul sudării robinetelor e necesară aprofundarea analizei îmbinării. Fiind materiale diferite, robinetul din oţel

turnat, iar ţeava din tablă laminată sudată elicoidal sau longitudinal, s-a analizat mai întâi compatibilitatea

celor două materiale.

Cercetările şi-au propus să studieze îmbinarea robinet – conductă prin aplicarea procedeelor de

sudare electrică prin topire cu una si două sârme electrod, în mediu de gaze protectoare. Probele de

materiale prelevate ale celor două tipuri de material GP 240 GH şi X 60 au fost pregătite (realizarea

rostului de sudare) în condiţii identice cu cele din procesul tehnologic industrial. S-a stabilit

tehnologia de sudare care a constat în aplicarea procedeului de sudare MAG –CMT, la sudarea

rădăcinii şi MAG – TANDEM (cu doua sârme), la sudarea straturilor de completare. Prin probele

realizate (24 buc.), s-au stabilit parametrii tehnologici optimi de sudare întocmindu-se fişele WPS.

După prelevarea probelor metalografice s-a făcut o analiză macro- şi microscopica, cu interpretările

aferente.

Determinarile metalografice si incercările mecanice (tracţiune, îndoire, rezilienţă, duritate)

efectuate pe probe prelevate din mostrele sudate au dus la concluzii acceptabile, conform standardelor,

pentru îmbinarea armătură-țeavă, stabilindu-se şi parametrii optimi de sudare.

5.2 Contribuţii originale

- S-a demonstrat posibilitatea utilizării programului MATLAB – SCILAB pentru -

determinarea stărilor de eforturi şi deformaţii din sistemele de conducte utilizând un model matematic

aferent sistemelor de bare utilizând metoda matriceală a deplasărilor cu ajutorul programului c3d

(cadre spaţiale-în 3d), rulat în SCILAB (program de calcul numeric matriceal) scris special pentru

rezolvarea problemelor de cercetare. Se adoptă numerotarea nodurilor şi barelor (conducte şi intersecţii

de conducte), precum şi un sistem de referinţă, la care se raportează coordonatele nodurilor şi

încărcările.

- Utilizarea procedeelor de sudare MAG –CMT si MAG- TANDEM (sudarea cu două sârme

electrod), a robinetelor (armături) industriale. Originalitatea studiilor privind aplicarea tehnologiei,

constă în extinderea ei şi înlocuirea procedeelor de sudare manuală a diferitelor repere tehnologice ale

conductelor magistrale, cu procedee de sudare automatizate multi - arc.

- Analize ale structurilor metalografic ce iau naştere la sudarea oţelului turnat tip GP 240 GH

(STAS T21 60), cu oţelul laminat X 60 pentru ţevi. Au fost realizate un număr de 24 probe sudate

utilizând procedee de sudare diferite pentru stratul de rădăcină şi cel de completare.



- Aplicarea procedeului sinergic de sudare MAG – CMT la sudarea stratului de rădăcină

utilizând dispozitive automatizate de concepţie proprie.

- Aplicarea procedeul de sudare MAG – TANDEM pentru realizarea straturilor de completare,

prin utilizarea sudurii robotizate din dotarea Centrului de Cercetare C12 Eco – Tehnologii Avansate

de Sudare, din cadrul Institutului de Cercetare ICDT aparținând de Universitatea “TRANSILVANIA”

din Braşov, utilizând un robot tip QUINTO II, cu surse de sudare CLOOS.

- Structurile formate cât şi durităţile obţinute, precum şi valorile impuse de standarde pentru

încercările mecanice, arată că îmbinarea celor două oţeluri este realizată corespunzător, iar procedeul

de sudare este oportun aplicat..

- Aplicarea procedeului poate fi extinsă şi la alte tipuri de aplicaţii industriale în regim

automatizat sau robotizat.

5.3 Diseminarea rezultatelor

Concluziile cercetărilor au fost analizate şi prelucrate putând fi rezumate în mai multe lucrări

ştiinţifice pe care le-am publicat şi cu care am participat la Conferinţe Internaţionale.

1. MAZILU, R.M.,(2013), Aplicarea procedeului de sudare MAG – STT la conductele magistrale,

AFASES 2013: The 15th

INTERNATIONAL CONFERENCE OF SCIENTIFIC, THE SCIENCE OF

OPPORTUNITY IN ROMANIA , Brasov, Romania ISSN-L: 2247-3173.

2. MAZILU, R.M.(2013), Fittings and pipelines MAG TANDEM welding, ICEEMS 2013, Brasov -

INTERNATIONAL CONFERENCE ON ECONOMIC ENGINEERING AND MANUFACTORING

SYSTEMS, în “RECENT” nr.40/2013, pg.292 – 295.

3. MAZILU, R.M.(2013), Cercetari privind sudarea otelului X 42 şi X 52 prin procedeul MAG –

STT,” RECENT” - Industrial Engineering Journal, Tansilvania University of Brasov, Romania, Vol 14,

no.2(38), ISSN 1582 – 0246, pg.117 – 123.

4. MAZILU, R.M.(2011), Aplicaţie a sudării electrice prin presiune. Plasa sudată., Revista Scolii

Doctorale – CREATIVITATE SI INVENTICA, Vol. 3 Editura Universităţii Transilvania din Braşov,

2011, ISSN 2067 – 3086.

5. MAZILU, R.M. (2012), Instalaţie de poziţionare şi fixare a placuţelor sinterizate în vederea lipirii,

Revista Scolii Doctorale – CREATIVITATE SI INVENTICA, Editura Universităţii Transilvania din

Braşov, 2012, ISSN 2067 – 3086.

6. MAZILU, R.M. (2013), Cercetări asupra superfinisării suprafeţelor plăcuţelor sinterizate în

vederea lipirii, AFASES 2013: The 15th

INTERNATIONAL CONFERENCE OF SCIENTIFIC, THE

SCIENCE OF OPPORTUNITY IN ROMANIA , Brasov, Romania ISSN-L: 2247-3173.



5.4 Direcţii viitoare de cercetare

Rezultatele obţinute sunt încurajatoare pentru noi cercetări şi aprofundări ale aplicării

procedeului de sudare MAG – TANDEM la sudarea cap la cap şi a altor materiale (oţeluri) de

conducte. Oţelurile “moderne” X 90, X 100 utilizate la fabricarea conductelor magistrale reprezintă o

provocare în domeniul acesta. Randamentul ridicat al procedeului, împreună cu robotizarea, duc la

perspectiva aplicării lui marea industrie (confecţii metalice, industria navală etc.). Activitatea

muncitorului sudor este transformată într-o profesie de operator cu temeinice cunoştinţe de informatică

şi tehnologie, ce are ca finalitate atât o productivitate sporită cât şi un nivel calitativ superior al

producţiei.



BIBLIOGRAFIE

[2] FOREN 2012 http://www.cnr-cme.pdf

[6] SC INSPET SA Ploieşti www.inspetsa.ro/conducte.html

[7] Hillenbrand, H.G., Kalwa, C., Schröder, J., Kassel, C., Challenges, (2011), To a pipe manufacturer

driven by worldwide pipe projects, 18th JTM, 16/19, San Francisco, CA.

[8] Lan, X., C.Zhang, H.J., Yu, B.Q., Yu, D.D.,(2006), Advancement of forming technology for large-

sized LSAW Pipe, STEEL,PIPE, 35 (1), pp. 166-171.

[9] API SPEC 5L, Specification for Line Pipe, API Standard, Oct. 2004 and 44th ed., October 1,2007.

[10] STAS 10108/0 – 78, Calculul elementelor din oţel, I.R.S., Bucureºti, 1978.

[15] SC TURBO TUB SA http://www.turbotub.ro/despre_noi.html

[16] I.P.G. Ploieşti http://ime.upg.ro/

[17] Alexandrescu, Fl. , ș. a., (1963), Conducte și armături. Editura Tehnică, Bucureşti

[18] ARIO Bistriţa (2013), Armături industriale, Catalog firmă

http://www.ario.ro/

[36] Voicu C., Rusu C.C., Mistodie L.R.(2011), Combined=[39] [39] FEA and Design of Experiments

in Case of Submerged Arc Welding of Pipelines, The 15th International Conference, Modern

Technologies, Qality and Innovation, Modtech 2011, 25-27 Mai, 2011, Vadu lui Vodă, Chişinău,

Republica Moldova

[64] FRONIUS http://www.fronius.com/

[65] Voicu C., Rusu C.C., Misdotie L.R., Constantin E.(2011), Determinări experimentale la sudarea

multiarc sub strat de flux a ţevilor pentru conducte magistrale, The Annals of Dunărea de Jos

University of Galaţi, Fascicle XII, Welding Equipment and Technology, Year XXI, ISSN 1221-4639,

2011.

[78] (2010),Directiva europeanã pentru echipamente sub presiune transportabile,

2010/35/EC(TPED)”,http://www.tuvsud.ro/uploads/images/1360166262437023380225/tped.pdf

[82] ***SR EN 636 -2008 – Materiale pentru sudare. Vergele, sârme şi depuneri prin sudare pentru

sudarea WIG a oþelurilor nealiate şi a oţelurilor cu granulaţie finã.

[83] SC TEMAD (2013) Catalog produse http://www.temad.ro/

[84] Țenchea, P., Dan, C., Epure, X., (1996), Materiale pentru sudare standardizate – simboluri și

corespondențe, Ediția a II-a, revăzută și adăugită, Editura OIDICM, ISBN 973-9187-46-3,

București,1996

[97] ***ISO 6507-1, Metalic Materials Vickers Hardness Test Method, ISO Standards, 1997

[98] ***SR EN ISO 10952/1-77 – Sudarea metalelor. Analiza metalograficã a îmbinãrilor sudate prin

topire.

http://www.cnr-cme.ro/pdf/SINTEZE_CONCLUZII_FOREN_2012.pdf

http://www.cnr-cme.pdf/

http://www.inspetsa.ro/conducte.html

http://www.turbotub.ro/despre_noi.html

http://ime.upg.ro/

http://www.ario.ro/

http://www.fronius.com/

http://www.tuvsud.ro/uploads/images/1360166262437023380225/tped.pdf

http://www.temad.ro/userfiles/b496370b-b7cd-4b8c-a143-536a13e6c9e3/File/cap14_SUDURA_-_Catalog_2012.pdf



[99] SR EN 970 – Examinãri nedistructive ale îmbinãrilor sudate prin topire. Examinarea vizualã.

[100] SR EN 876-1997 – Încercãri distructive ale îmbinãrilor sudate din materiale metalice. Încercarea

la tracţiune longitudinalã a metalului depus din îmbinãrile sudate prin topire.

[101] Voicu, Ionel, Safta, Voicu Ioan Safta, Incercarile tehnologice si de rezistenta ale imbinarilor

sudate sau lipite, Editura Sudura, Timisoara, 2006,ISBN 973-8359-38-4.

[102] Bãdescu, P.(2000), Metode practice pentru reducerea deformațiilor remanente la sudarea

construcțiilor metalice, Editura Sudura, Timișoara, 2000.



Anexa 1

Rezumat

În cadrul Tezei de doctorat cu titlul “CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND SUDAREA

MIG/MAG MULTI-ARC A CONDUCTELOR MAGISTRALE”, sunt prezentate rezultatele

cercetărilor privind extinderea aplicării procedeului de sudare MAG TANDEM la sudarea armăturilor

cu conductele magistrale. Necesitatea creşterii productivităţii în sectoarele industriale, duce la căutarea

de soluţii tehnologice care să aducă un aport calitativ însemnat, cât şi argumente ce pot face fată

concurenței în domeniul respectiv.

Beneficiind de dotarea Centrului de Cercetare C12 Eco –Tehnologii Avansate de Sudare, din

cadrul Institutului de Cercetare ICDT aparținând de Universitatea “TRANSILVANIA” din Brașov, s-

au realizat probe de studiu ce au condus la stabilirea tehnologiei optime de sudare în cazul sudării

oţelului de conductă cu oţelul turnat al armăturilor.

Analiza microstructurală a probelor sudate, încercările mecanice şi de duritate, au arătat că

structurile obţinute la îmbinarea celor două oţeluri sunt corespunzătoare, iar procedeul de sudare este

oportun aplicat. Aplicarea sudării cu arce multiple prin robotizare duce la o creştere a productivităţii şi

a calităţii îmbinărilor sudate, care sunt deziderate ale industriei de profil.

Abstract

In the thesis entitled "EXPERIMENTAL RESEARCH ON MIG / MAG MULTI-ARC main

pipeline," the results of research on the extension of MAG welding process TANDEM at

welding fittings with pipelines. The need to increase productivity in industries leads to the search for

technological solutions that make a significant contribution to quality and arguments that can

withstand concurenţei.în field.

With endowment Research Center Eco-C12 Advanced Welding Technology, Research Institute

of ICDT belonging "Transilvania" University of Brasov, samples were conducted study that led to the

establishment of optimal welding technology for welding of steel pipe fittings of cast steel.

The microstructural analysis of the welded samples, the hardness and mechanical tests, have

revealed that the structures obtained at the junction of the two steels are suitable, and appropriate

welding process is applied. Applying multiple arcs welding by robots leads to an increase in

productivity and the quality of welded joints, which are goals of the industry.



ANEXA II: CURRICULUM VITAE

Informații personale

Nume/Prenume MAZILU RADU-MIHAI

Adresa B-dul Bucureşti, nr. 9, bl. A1, sc.2, ap.21, Focşani, VN

Telefon mobil 0740 623 637, 0728 847 317,

E-mail [email protected]

Cetatenia română

Data si locul nasterii 11 iunie 1955, Odobeşti, jud. Vrancea.

Starea civila Casatorit – 1 copil

Sex M

Experienţa profesională

Perioda 16 aug 1982-10 oct 1985

Functia sau postul ocupat Inginer şef secţie – IM CEAHLAU , Piatra Neamt, NT

Perioda 10 oct 1985 – 1 martie 1995

Functia sau postul ocupat Inginer şef secţie Echipamente tehn., ISEH, Focsani, VN

Perioda 1 martie 1995 - 31.09.2010

Functia sau postul ocupat Şef fabrică plase sudate, SC SIBAREX SA, Focsani, VN

Perioda 01.10.2010 – şi în prezent

Functia sau postul ocupat Doctorand al Universitaţii Transilvania din Braşov –

Departamentul de cercetare C12.

Educaţie si formare

Perioda 2010 şi în prezent

Calificarea / diploma obtinuta Doctorand în Inginerie Industrială

Nivelul de clasificare a formei de

invatamint / formare

academic

Numele si tipul institutiei de

invatamint

Departamentul de cercetare D 12 – Eco-tehnologii moderne

de sudare, Universitatea „TRANSILVANIA” din Braşov

Perioda 1976 - 1982

Calificarea / diploma obtinuta Diplomă de inginer mecanic/ Utilajul şi tehnologia sudării

Nivelul de clasificare a formei de

invatamint / formare

învăţământ superior

Numele si tipul institutiei de

invatamint

Universitatea „TRANSILVANIA” din Braşov

Limbi străine franceză

Permis de conducere Permis de conducere categoria B – dobândit în 1991




Curriculum vitae

Personal information

First name(s)/Surname(s) MAZILU Radu Mihai

Address(es) B-dul Bucureşti, nr. 9, bl. A1, sc.2, ap.21, Focşani-620144,

V

Telephon mobile 0740 623 637, 0728 847 317, 0761701746.

E-mail [email protected]

Nationality romanian

Date of birth 11.06.1955 Odobesti VN

Status married

Gender male

Work experience

Dates 2010 – 2013

Occupation or position held PhD in industrial engineering, Transilvania University of

Brasov

Dates 1995 – 2010

Occupation or position held Department Chief Fabrics, SC SIBAREAX SA Focsani

Dates 1985 - 1994

Occupation or position held Department Chief Fabrics, ISEH Focsani, VN

Dates 1982 – 1985

Occupation or position held Technologist, I.M. CEAHLAU, Piatra Neamt, NT

Education and training

Dates 1976 – 1982

Qualification / diploma University degree at Transilvania University of Brasov,

Faculty Machine Manufacturing

Technology,

Specialty Welding Equipment and Technology

Skills and knowledge of computer MS Office (Microsft Word, Excel, Power Point, SAP

Foreign language french

Driving license Category B – acquired 1991


universitatea transilvania din brasovold.unitbv.ro/portals/31/sustineri de...

Documents