چند پرسش و پاسخ درباره WPS و PQR_ بخش ۶

۶۵- در خصوص موقعیت (POSITION) آزمون سختی برای نمونه PQR محدودیتی در استاندارد  ASME  sec.VII , ASMESEC.XIتعریف نشده است  ولی در استانداردهای اروپائی برای این که سختی سنجی نمونه PQR بتواند کلیه موقعیتها را پوشش دهد باید در موقعیت ۲G انجام شود . حال پرسش من این است که چنانچه سختی سنجی نمونه  PQR در موقعیتی به غیر از ۲G انجام شده باشد( مثلا در موقعیت ۳G ) و نتایج آن مطابق SPEC پروژه باشد با توجه به انجام سختی سنجی بر روی جوشهای تجهیز ساخته شده آیا   می توان  به آن  PQR اکتفاء نمود و  PQR مجدد در موقعیت  ۲G نگرفت؟ 

پس از پرسش شما ۱‐۱۵۶۱۴ EN ISO را دیدم. آنچه احتمالا منظور شماست بند زیر است:

۸٫۴٫۲ Welding positions

Welding of a test in any one position (pipe or plate) qualifies for  elding in all positions (pipe or plate) except for PG and J‐L045 where a separate welding procedure test shall be required. When impact  nd/or hardness requirements are specified impact tests shall be taken from the weld in the highest heat input position and hardness tests shall be taken from the weld in the lowest heat input position in order to qualify for all positions. For example, butt welds in plate the highest heat input position is normally PF and the lowest PC. For fixed pipe welds the hardness tests shall be taken from the overhead welding position When neither impact nor hardness requirements are specified, welding in any one position (pipe or plate) qualifies for welding in all positions (pipe or plate).

  اگر اعداد سختی در SPEC مشخص شده اندآنچه آمده تاکید بر انجام دارد. در خصوص گرفتن نمونه از heat input position highest توجیه وجود دارد اما چرا باید نمونه سختی از lowest heat input position گرفته شود؟ شاید پاسخ این باشد که کاهش حرارت ورودی منجر به افزایش سرعت سرد شدن می گردد که این هم به حصوص در فولادهای HSLA باعث تشکیل فازهای ترد می گردد و به همین دلیل توصیه می شود که سختی سنجی در موقعیت ۲G انجام گردد. مجددا تاکید می نماید تاثیر این عامل عمدتا در فولادهای با استحکام بالا مطرح است.

۶۶- از کجا باید بدانیم جه  آزمونهایی برای PQR الزامی و یا وابسته به شرایط کارفرما است. آیا در جایی به الزامی ویا غیر الزامی بودن آزمونهای ماکرو ، میکرو و… اشاره شده است؟ 

۲۰۲٫۱‐QW بیان می کند که نوع و تعداد آزمونه ها برای جوش شیاری در ۴۵۱‐QW آمده است.

همین بند برای جوش گوشه ای به بند QW‐۲۰۲٫۲(c) ارجاع داده است.

با توجه به موارد بالا نتایج زیر بدست خواهد آمد:

الزامات آزمونهای کشش و خمش برای جوش شیاری ………. ۴۵۱٫۱‐QW

الزامات آزمون ماکرو برای جوش گوشه ………………………….. ۱۸۳‐QW181.1, QW

الزام و معیار پذیرش آزمون ضربه شارپی بر اساس بند ۱۷۱‐QW باید بر اساس کد ساخت باشد.

Sec. IX لزوم انجام شدن یا نشدن و چگونگی سختی سنجی و معیار پذرش نتایج را به کد ساخت  واگذار نموده است و صرفا برای جوشکاری به روشهای temper bead  و overlay الزاماتی در مورد تعداد و مکانهای سختی سنجی دارد و در مورد معیار پذیرش به این نکته اکتفا کرده که عدد سختی باید از حداقل مشخص شده در کد ساخت بالاتر باشد.

( QW‐۲۹۰٫۵(c),QW‐۴۶۲٫۱۲,QW‐۴۵۳,QW‐.۵٫۲۶۴بندهای )

در مورد بررسیهای ریز ساختاری (microstructural examination) هیچ اشاره ای در  Sec.IX وجود ندارد و الزامات این مورد باید در مشخصات فنی پروژه جستجو گردد.

۶۷- بر اساس Sec. IX به منظور عملیات تنش زدایی، peening بر روی هر لایه جوش چگونه باید انجام شود؟ (شدت peening و زمان آن) همچنین هر پاس جوش بلافاصله پس از جوشکاری باید مورد peening قرار گیرد و یا باید پاس جوش سرد شده و پس از رسیدن به دمای محیط عمل peening انجام شود؟ 

تنش زدایی انجام شده یا ممکن است برای افزایش مقاومت خستگی به کار رود ( همانند ساچمه زنی شیشه های پنجره هواپیما به منظور ایجاد تنش فشاری در آن). باید دانست برداشتن سرباره (گل جوش)، peening محسوب نمی گردد.

در مورد انجام دادن یا ندادن peening اختلاف نظر وجود دارد. برخی بر این باورند که peening باعث کار سخت شدن فلز می شود که همین امر کاهش داکتیلیتی و افزایش خطر ترک خوردن را به دنبال خواهد داشت و نیز انجام peening خود باعث ایجاد تنش در قطعه می گردد. برخی دیگر به مزیت آزاد سازی تنش های باقیمانده و بهبود کیفیت جوش با این روش اشاره می کنند. آنچه معمولا در مورد آن اتفاق نظر وجود دارد این است که peening برای پاس ریشه و پاس آخر نباید انجام شود.

انجام این روش در پاس ریشه ممکن است سبب ایجاد ترک و یا جابجایی دو قطعه ای که باید به هم جوش گردند، شود، همچنین استفاده از این روش در پاس آخر هم مجاز نیست چون دیگر پس از آن اعمال حرارت وجود ندارد تا کارسختی حاصل از این روش را از بین ببرد و ناحیه را آنیل کند (البته در بند(UW‐۳۹(a از ۱ Section VIII Div این مورد در صورت انجام PWHT پذیرفته شده است)  توصیه شده است peening زمانی انجام شود که دمای فلز جوش بیش از ۴۵۰ درجه سانتیگراد یا کمتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد باشد زیرا در بازه های دمایی دیگر به دلیل کاهش داکتیلیتی امکان ایجاد ترک وجود خواهد داشت. البته در منبع معتبری دیدم گفته شده بود که peening بلافاصله پس از رسوب دادن فلز جوش، برای به حداقل رساندن تنشهای باقیمانده کافی خواهد بود.

با توجه به آنچه گفته شد، بیشتر Spec. ها و کدها انجام peening را مجاز نمی دانند و روشن است که به چگونگی آن هم نمی پردازند اما یکی از استثنائات در این باره که چند سال پیش بنا بر ضرورتی با آن برخورد داشته ام، AWS D14.1 با عنوان زیر است:

Specification for Welding of Industrial and Mill Cranes and Other Material Handling Equipment

در بند ۵٫۸ این استاندارد به روشهای مختلف و چگونگی انجام این روش در حد یک صفحه پرداخته شده است که بد نیست نگاهی به آن بیندازید.

پی نوشت:

how‐to guide -1

 Code user -2

Interpretation -3

Engineering judgment -4

 Good engineering practice -5

مراجع:

۱‐ ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX, Welding and Brazing Qualifications, 2010 2‐ http://www.eng‐tips.com

۳‐ http://www.forum.weldeng.net

۴‐ ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII Div 1, Rules for Construction of Pressure Vessels, 2010 5‐ AWS D1.1, Structural Welding Code‐Steel, 2008

۶‐ API Standard 1104, Welding of Pipelines and Related Facilities, 2008

۷‐ AWS B2.1, Specification for Welding Procedure and Performance Qualification, 2005 8‐ ASME B31.1, Power Piping, 2010

۹‐ ASME B31.3, Process Piping, 2010

۱۰‐ ISO 3834, Quality Requirements for Fusion Welding of Metallic Materials, 2005

۱۱‐ ISO 9000, Quality Management Systems ‐ Fundamentals and Vocabulary, 2005

۱۲‐ ASME  B31.8, Gas Transmission and Distribution Piping Systems, 2010

۱۳‐ Michael J. Houle, The Practical Guide to ASME Section IX, CD‐ROM Version, CASTI Publishing Inc., 1997

۱۴‐ Michael J. Houle and Richard D. McGuire, CASTI Guidebook to ASME Section IX, Fourth Edition, CASTI Publishing

Inc., 2005

۱۵‐ http://www.pdf‐txt.com/pdf/ASME‐interpretation.html

۱۶‐ Walter J. Sperko, Summary of Changes in ASME Section IX 2010 Edition, Welding Journal, August 2010

۱۷‐ J. Phillip Ellenberger, Piping Systems & Pipelines‐ ASME Code Simplified, McGraw‐Hill, 2005, pp.2‐۳

۱۸‐ Steam; Its Generation and Use, 41st Ed, The Babcock & Wilcox Company, 2005, appendix 2, pp. c1‐c3

۱۹‐ AWS D1.1 CCRM, CODE CLINIC For Study of AWS D1.1, 2008, p.1

۲۰‐ AWS WHB‐۵, Engineering-Costs-Quality and Safety, 7’th ed., 1984, chapter 6

۲۱‐ http://www.inspector.ir

۲۲‐ ASTM A 487, Standard Specification for Steel Castings Suitable for Pressure Service, 2007

۲۳‐ ASTM A 488, Standard Practice for Steel Castings, Welding, Qualifications of Procedures and Personnel, 2007

۲۴‐ API RP 582, Welding Guidelines for the Chemical, Oil, and Gas Industries, 2001

۲۵‐ NACE RP0472, Methods and Controls to Prevent In‐Service Environmental Cracking of Carbon Steel Weldments in Corrosive Petroleum Refining Environments, 2000

۲۶‐ َAWS A5.32, Specification for Welding Shielding Gases,2007

۲۷‐ ASTM E527, Standard Practice for Numbering Metals and Alloys in the Unified Numbering System (UNS), 2007

۲۸‐ EN ISO 15614‐۱, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding  procedure test — Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys,  ۲۰۰۴

۲۹‐ AWS D14.1, Specification for Welding of Industrial and Mill Cranes and Other Material Handling Equipment, 1997

۳۰- تجربه های شخصی مولف در تدوین و بازنگری مدارک WPSو PQR

۳۱- منوچهر تقوی، جزوه آموزشی استاندارد، اردیبهشت ۱۳۸۷، صفحات ۶۵ و ۶۶، نشر در اینترنت

۳۲-استاندارد ایران-ایزو ۱-۳۸۳۴، الزامات کیفیتی جوشکاری ذوبی مواد فلزی- معیاری برای انتخاب سطح مناسب الزامات کیفیت، ۱۳۸۷

۳۳- استاندارد ایران- ایزو ۹۰۰۰، سیستمهای مدیریت کیفیت- مبانی و واژگان، ۱۳۸۷ ۳۴- منوچهر تقوی، تهیه و تنظیم؛ کنترل و بررسی WPS‐PQR‐WPQ، نشر ترآوا، ۱۳۹۰

 

نویسنده: آقای مهندس کامران خداپرستی

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز