Introduksjon
WPS (Welding Procedure Specification) er et teknisk dokument som angir alle viktige elementer som må tas i betraktning ved sammenføyning av deler ved sveising.
WPS-en inneholder grenser eller rekker av parametere som gjeldende type, tykkelse av uedelt metall, type uedelt metall, etc.
En sveiseprosedyre er kun gyldig innenfor grensene spesifisert deri.
WPS må utarbeides basert på spesifikasjonene til designeren og/eller produsenten av utstyret eller strukturen, sveisetilsetningsmaterialer, basismaterialer og i henhold til spesifikasjonene til utføreren, og overholde kravene fastsatt av gjeldende standarder eller koder.
Når kreves en ny WPS?
Hvis en prosedyre ikke kan produsere sveiser av god kvalitet uten å overskride de fastsatte grensene, må en ny sveiseprosedyre brukes.Dette er et enkelt utsagn og er gyldig for alle typer sveisevariabler, se flere detaljer nedenfor.
Kvalifisering av sveiseprosedyren
De fleste kvalifikasjonsstandarder krever at sveiseprosedyren er kvalifisert før den tas i bruk i produksjon av sveiser. Dette er nødvendig for å sikre at den sveisede skjøten når den nødvendige kvaliteten.Materialene som brukes i produksjonen av utstyr har kjente mekaniske egenskaper. Utstyrsdesign er basert på disse egenskapene.
Når utstyr produseres ved sveising av to eller flere materialer, er det nødvendig å sikre at denne foreningen motstår på samme måte som materialene som brukes. For det må designeren vite hvilke egenskaper sveiseskjøten vil ha.
Ved sveising, på grunn av effekten av temperatur, er det ikke nok å bare kjenne egenskapene til basismetallet og sveisemetallet individuelt.
Det er også nødvendig å kjenne de mekaniske egenskapene til hele sveiseskjøten (grunnmetallet, den varmepåvirkede sonen og sveisemetallet). Dette gjøres gjennom kvalifisering av sveiseprosedyren.
Sveiseprosedyrekvalifisering er metoden som viser at en bestemt prosedyre er tilstrekkelig for å produsere sveisede skjøter av tilfredsstillende kvalitet.
Kvalifisering utføres ved å sveise prøvestykker, i henhold til den tidligere etablerte prosedyren, og ved å evaluere resultatene av tester på prøver som er trukket ut fra prøvestykket.
Resultatene vurderes mot akseptkriteriene fastsatt av gjeldende kvalifikasjonsstandard.
Etter sveising av teststykket, må sveiseparameterområdene gjennomgås for å bringe verdiene som faktisk brukes i samsvar med toleransene som er tillatt i gjeldende kvalifikasjonsstandarder.
Prekvalifiserte sveiseprosedyrer
Dette er sveiseprosedyrer som kan brukes når erfaring og kjennskap til visse uedle metaller og sveisetilsetningsmaterialer har bevist egnetheten til en spesifikk prosedyre gjennom service utført over lang tid.Bruk av prekvalifisert prosedyre gjøres kun når det er tillatt av prosedyrens kvalifikasjonsstandard, spesifikasjoner, produksjonsstandarder, etc.
For prekvalifiserte prosedyrer er det ikke nødvendig å utføre kvalifikasjonstestene.
Når bruk av en prekvalifisert prosedyre ikke er tillatt (eller for eksempel når prosedyren ikke oppfyller kravene for å kvalifisere som en prekvalifisert prosedyre), må sveiseprosedyren bevises tilstrekkelig, gjennom tester og/eller undersøkelser . Og evaluering av resultater, som kreves av standarden eller spesifikasjonen som er vedtatt.
Kravene til kvalifisering av sveiseprosedyrer varierer mye fra en standard til en annen.
En kvalifikasjon laget i henhold til en standard er generelt ikke gyldig for en annen standard.
Det er derfor nødvendig at sveisinspektøren er klar over at kravene i gjeldende standard følges, ved kvalifisering av prosedyrer.
Prekvalifisert eller allerede kvalifisert?
Det er ganske vanlig at folk forveksler en "pre-kvalifisert" prosedyre med en "allerede kvalifisert". Fra et teknisk synspunkt er det forskjeller.Den "allerede kvalifiserte" prosedyren er den som har blitt testet/underkastet tester i henhold til kvalifikasjonsstandardene av selskapet som utfører tjenestene. Dokumentet som genereres av denne prosessen er en WPQR og deretter genereres en WPS for fabrikasjonen/arbeidet.
Den "prekvalifiserte" prosedyren og alle dens kriterier er hentet direkte fra standarden. Dokumentet som genereres av denne prosessen er en WPS og WPQR er ikke nødvendig.
En "allerede kvalifisert" prosedyre aksepteres normalt i nye arbeider, da denne gjenbruken er forutsatt i selve kvalifikasjonsstandardene.
Imidlertid kan bruken ikke være vilkårlig, og en profesjonell med teknisk kunnskap er nødvendig for å analysere anvendeligheten av en "allerede kvalifisert" prosedyre i et nytt arbeid.
Bruk av prekvalifiserte prosedyrer er derimot allerede mye mindre akseptert. Merk at prekvalifiserte prosedyrer ikke aksepteres av enkelte selskaper.
Min mening er at denne avgjørelsen er ekstremt konservativ og til og med retrograd. Det er utrolig hvordan vi kaster bort penger på å (gjen)gjøre en kvalifisering av en sveiseprosedyre under betingelsene nedenfor:
- Materiale med utmerket sveisbarhet som lavkarbonstål.
- Bruksområder som trapper.
- Svært detaljerte forhold og parametere, slik som de som er gitt i AWS D1.1.
Foreløpig sveiseprosedyrespesifikasjon (pWPS)
Den foreløpige WPS er et dokument utarbeidet basert på kunnskap, tidligere erfaring, eller prøving og feiling "teknikk". Det er beskrivelsen av hvordan du ønsker å sveise prøvestykket ditt.Oftere enn ikke vil sveiseparameterne som er foreslått i pWPS ha mindre justeringer på den delen av sveiseren som utfører kvalifiseringen. Vi må sørge for at disse faktiske endringene eller parameterne vil bli innlemmet i WPQR.
Etter kvalifikasjonssveising testes prøvestykkene og hvis de består testen er kvalifiseringen vellykket. WPQR kan utdypes og vil være grunnlaget for konstruksjonen av sveiseprosedyrespesifikasjonen (definitiv WPS).
Merk at foreløpig WPS ikke er obligatorisk i alle standarder, men det er fortsatt god ingeniørskikk. ASME IX, for eksempel, krever ikke foreløpig WPS, se tolkning IX-10-22.
Kvalifikasjonsstandarder
Utførelsen av feil sveiser under fabrikasjon av visse typer strukturer eller utstyr, som skip, broer, rørledninger, bilkomponenter og trykkbeholdere, kan føre til alvorlige ulykker med materiale og til slutt menneskelige tap og skade på miljøet.For å minimere sjansen for disse hendelsene og sikre større ensartethet, kontroll og sporbarhet av prosessen, reguleres sveiseoperasjoner for forskjellige bruksområder og forskjellige andre aspekter knyttet til sveising av forskjellige koder og spesifikasjoner.
Obligatoriske krav til kvalifisering av sveiseprosedyrer, sveisere og sveiseoperatører er inkludert eller referert til i disse dokumentene.
Det er sveiseingeniørens ansvar å fastsette, gjennom designspesifikasjonene eller kjøpsdokumentene, standarden som regulerer sveising og hvilke kvalifikasjonskrav som er fastsatt i disse dokumentene.
ASME Seksjon IX – Kvalifikasjoner for sveising og lodding
Det er en standard som brukes på utstyr som kjeler, rørledninger, trykkbeholdere, kjernefysiske komponenter. Alle deler av "ASME Boiler and Pressure Vesels"-standarden refererer til "Seksjon IX" for kvalifikasjoner.API Std. 1104 – Standard for sveising av rørledninger og relaterte anlegg
Det er en unik kvalifikasjonsstandard for rørledningssveising. Generelt begrenset til jordbaserte rørledninger her i Brasil.AWS D1.1 – AWS Structural Welding Code – Stål
Denne standarden er dedikert til sveising av metalliske strukturer i stål. Det er andre "D"-er som omhandler sveising av aluminium, rustfritt stål osv...Dette dokumentet inneholder egne krav til kvalifikasjoner, som er obligatoriske når sveisearbeid skal være i henhold til AWS D1. 1.
Tabellen nedenfor viser de vanligste design- og produksjonsstandardene for utstyr med spesifiserte kvalifikasjonsstandarder.
Når kvalifikasjonsstandarden er bestemt, kan det stilles spesifikke krav for hvert enkelt tilfelle for kvalifisering av prosedyrer og av sveisere og sveiseoperatører.
Som nevnt tidligere foretas kvalifikasjoner ved å evaluere resultatene av tester utført på prøver uttrukket fra prøvestykker, sveiset i henhold til en tidligere etablert prosedyre.
Klargjøring av prøvestykker
Forberedelsen av prøvestykker er basert på kravene i gjeldende kvalifikasjonsstandard og informasjonen om sveiseprosedyren som skal kvalifiseres.Elementer relatert til forberedelse av prøvestykket er knyttet sammen.
Derfor må analysen være felles, med tanke på at det minste antall prøvestykker alltid er ønskelig, innenfor begrensningene til gjeldende standard.
Typer testkuponger
Prøvestykket kan være et rør, et ark eller en kombinasjon av disse. Typen regnes ikke alltid som en essensiell variabel, det vil si en variabel som det er nødvendig med omkvalifisering for ved endringer.Generelt bør prøvestykket være representativt for arbeidet som skal utføres. Hvis kvalifikasjonen er for rørsveising, bør eventuelt prøvestykket være et rør, for å redusere antall prøvestykker som trengs.
Materiale til testkupongen
Generelt må prøvestykkene være av samme materiale som utstyret. For å redusere antall kvalifikasjoner, definerer standardene unntak som, når det er mulig, bør vedtas.Standardene grupperer materialer for å lette bruken av materialer som ligner utstyret som skal sveises. For eksempel, ifølge ASME Sec. IX, må prøvestykket ha samme "P-nummer" som utstyret (materialer med samme sveisbarhet er gruppert under samme nummer).
Også, ifølge ASME Sec. IX, for kvalifisering av sveisere, kan materialet være karbonstål (nummer P = 1), selv om utstyret er av et annet materiale (se ASME avsnitt IX QW-310.4).
Valget av materiale må alltid baseres på kravene i standardene og, innenfor de tillatte unntakene, på tilgjengeligheten og kostnadene for materialet.
Dimensjoner på testkupongen
Prøvestykket må ha dimensjoner som tillater fjerning av de forutsagte prøvene. For å bestemme lengden på en testplate, for eksempel, er det nødvendig å vite mengden og bredden på prøvene. Bredden på prøvestykket avhenger av lengden på prøvene.AWS D1-standarden. 1 fastsetter dimensjonene direkte, og lar kun inspektøren identifisere det spesifikke designet som skal brukes.
ASME Sec. IX viser fordelingen og dimensjonene til prøvene separat, og overlater til inspektøren å bestemme dimensjonene som skal brukes.
MERK: Dimensjoner er angitt i mm og representerer minimumsmål
Tykkelsen på testkupongen
En av de viktigste faktorene å bestemme før prøvestykket klargjøres er tykkelsen på stykket. Dette er fordi tykkelsen på prøvestykket bestemmer tykkelsesgrensene som er kvalifisert av testen.Generelt bør tykkelsen på prøvestykket være minst halvparten av den maksimale tykkelsen som er fastsatt i prosedyren. I alle fall er tykkelsen på prøvestykket representativ for et visst tykkelsesområde. API Std-standarden. 1104 begrenser for eksempel kvalifikasjonen til visse tykkelsesgrupper.
Riktig valg av tykkelse vil redusere antall prøvestykker.
Diameter på testkupongen
Når prøvestykket er et rør, må diameterens innflytelse på gyldigheten av kvalifikasjonen analyseres.Kvalifikasjonsstandarder er forskjellige i denne forbindelse. I følge ASME Sec. IX, for eksempel, påvirker diameteren bare kvalifiseringen til sveisere (se tabellen nedenfor). Når diameteren på røret er en essensiell variabel, vil den representere et område av diametre, og valget må gjøres på en slik måte at det dekker området forutsatt av prosedyren.
Sveiseposisjon
Stillingen har innflytelse på sveiseenergien og vanskeligheten med å utføre sveiser, og påvirker derfor direkte kvalifiseringen av prosedyrer og sveisere/sveiseoperatører.I lys av dette definerer standardene de grunnleggende posisjonene og domeneområdet for hver posisjon, noe som gjør at posisjonen prøvestykket skal sveises i kan etableres.
Når sveiseposisjonen anses som en essensiell variabel, må kvalifikasjonen begrenses til posisjonen hvor delen er sveiset eller, i henhold til gjeldende standard, til to eller flere posisjoner, for eksempel har vi AWS D1 Standard .1.
Stillet overfor et spesifikt tilfelle blir det verifisert hvilke sveiseposisjoner som er forutsett i prosedyren, om sveiseposisjonen er en vesentlig variabel for sveiseprosedyren i kvalifikasjonsstandarden og i så fall hva er grensene for posisjonene.
Sveiseforbruksmateriell
Riktig spesifikasjon av forbruksmateriellet som skal brukes er knyttet til integriteten til sveiseskjøten, for å garantere den mekaniske egenskapen som kreves av prosjektet.Grupperingen av forbruksvarer gjøres annerledes, API 1104-standarden spesifiserer 11 grupper, AWS D1.1-standarden er forbruksmateriell korrelert med typen basismateriale, i ASME Standard Seksjon IX er forbruksmateriell spesifisert gjennom nr. F, som angitt i avsnitt QW 432.
Tabellen nedenfor illustrerer grupperingen av sveisetilsetningsmaterialer i henhold til API1104 Standard.
Forberedelse av skjøten som skal sveises
Fugepreparering må være representativ for de faktiske forholdene til utstyret som skal sveises. Dermed må type og dimensjoner på avfasningen, monteringshjelpemidlene og rengjøringen av skjøten tilsvare de reelle forholdene.Noen standarder (f.eks. AWS) definerer fastypen som en essensiell variabel. I lys av dette, avhengig av typene avfasing gitt i prosedyren, kan antall prøvestykker påvirkes.
Fjerning av prøver
Fra definisjonen av prøvestykket som ble laget i henhold til informasjonen om sveiseprosedyren og variablene i kvalifikasjonsstandarden, kan kravene til fjerning og klargjøring av prøvene bestemmes.Alle krav avhenger nå av prøvestykket og kvalifikasjonsstandarden. Fra prøvestykket, fordi de avhenger av type, tykkelse og diameter (for rør) til prøvestykket og kvalifikasjonsstandarden fordi standardene, også i denne faktoren, har eksklusive krav til prosedyrekvalifiseringen og for kvalifiseringen av sveisere og sveiseoperatører.
Posisjon for tilbaketrekking av bevis
Generelt avhenger prøveuttaksposisjonen av kvalifikasjonsstandarden, typen prøvestykke, diameteren på reagensrøret og tykkelsen på prøvestykket.De 3 figurene nedenfor illustrerer posisjonen for fjerning av kroppene i henhold til kravene i de mest vanlige kvalifikasjonsstandardene.
Klargjøring av prøver
Dette elementet er av stor betydning i kvalifiseringen fordi det avhenger av validiteten og repeterbarheten til testresultatene.Det er sveiseinspektørens ansvar å sørge for at kravene til dimensjoner og finish på prøvene er oppfylt.
Gyldighet av kvalifikasjoner
Både i kvalifiseringen av sveiseprosedyrer og i kvalifiseringen av sveisere og sveiseoperatører skiller standardene seg fra hverandre i gyldigheten av kvalifikasjoner, det vil si når en prosedyre blir uegnet for bruk eller når en sveiser eller sveiseoperatør må rekvalifiseres.Det er sveisinspektørens jobb å sørge for at det kun benyttes kvalifiserte prosedyrer (se merknad nedenfor), at sveisere og sveiseoperatører kun jobber med de tjenestene de er kvalifisert for og at de blir re-kvalifisert når det er nødvendig.
Det er verdt å huske igjen at det faktum at en prosedyre er kvalifisert ikke garanterer dens anvendelighet for noe arbeid. Hvert arbeid har sine egne kriterier og krav, og det kreves teknisk vurdering for å anvende en sveiseprosedyre.
Kvalifikasjonsgrenser etableres først gjennom sveisevariabler.
Variabler er sveiseforhold som, hvis de endres, påvirker kvaliteten på sveisene.
For den belagte elektrodesveiseprosessen, for eksempel, har bytte fra en likeretter til en generatorstrømkilde normalt ingen innflytelse på sannsynligheten for å endre kvaliteten på sveisene og anses derfor ikke som en variabel for denne prosessen. .
Uansett kan det være en variabel for en annen sveiseprosess.
Noen kvalifikasjonsstandarder gir alle variabler samme betydning. Andre gir forskjellige nivåer av betydning for dem, og klassifiserer dem i essensielle variabler og ikke-essensielle variabler.
Hver standard bestemmer spesifikke variabler som gjelder for hver av sveiseprosessene.
Med kunnskap om gjeldende variabler kan sveiseinspektøren avgjøre om sveising utføres riktig.
Essensielle variabler
Dette er variabler som, hvis de endres, krever omkvalifisering.Supplerende essensielle variabler
Dette er variabler som, hvis de endres, krever omkvalifisering, men deres analyse er bare nødvendig når det er krav om påvirkning på sveiseskjøten.Ikke-essensielle variabler
Dette er variabler som, hvis de endres, ikke krever omkvalifisering. Ved å bruke en kvalifisert prosedyre og innenfor grensene for variablene, bør de resultere i akseptable sveiser, dersom sveiseren ikke introduserer defekter. En endring utover grensene fastsatt i prosedyren kan imidlertid påvirke de mekaniske egenskapene til sveisene, selv om sveiseren utfører sveisen uten feil.En endring til en ikke-essensiell variabel krever fortsatt en gjennomgang av WPS, men ikke WPQR.
Eksempel på sveisevariabler
Type sveiset skjøt
Type fuge bestemmes under hensyntagen til tykkelsen på materialet som skal sveises. Generelt bør skjøtetypen brukes slik at mengden metall som avsettes er liten, slik at man unngår sløsing med sveisemetall, maskin- og sveisetid, samt unngår innføring av en stor mengde varme inn i delen.Fasvinkel
Avfasningsvinkelen er det som gir elektroden tilgang til områder nær sveiseroten og letter sveising av flere gjennomløp, og unngår overoppheting av delen. Den må ha en variabel dimensjon innenfor en viss grense, fordi hvis de er for "lukket" vanskeliggjør de rotpasseringsoperasjonen og hvis det er for "åpent", avsettes det store og unødvendige mengder tilsetningsmateriale.Rotåpning
Åpningen av roten lar tilsatsmetallet trenge gjennom roten av sveisen. Åpningen av roten må også kontrolleres, fordi hvis den er for stor, kan det være overdreven penetrering av sveisen eller fullstendig sammensmelting av neseflatene, og dermed overløp fra hele roten og for liten kan ikke tillate noen penetrasjon.Rotansikt
Det har også en viktig rolle i penetrering da det fungerer som en solid støtte for smeltet metall. Dens dimensjon må også kontrolleres slik at det er en perfekt sammensmelting av kantene, og følgelig en tilstrekkelig penetrasjon.Bruk av "backing"
I støtskjøter i flat posisjon, for å ha en kontrollert penetrasjon uavhengig av faktorene nevnt ovenfor, velges baksiden, som tjener som støtte for smeltet metall som oppnår ønskede former. Denne typen anordninger brukes ofte i skjøter hvor tilgang til den andre siden av skjøten ikke er tilgjengelig.WPS-skjema (eksempel)
WPS-skjemaet må inneholde informasjonen gitt i de respektive gjeldende kvalifikasjonsstandardene, for eksempel:-
Identifikasjon av kvalifikasjonsstandarden.
-
Skisse av pakning og fas.
-
Skisse av passeringssekvensen (vanligvis ignorert av praktiske årsaker).
-
Spesifikasjon, klassifisering og varemerke for forbruksvarer.
-
WPS- og WPQR-nummer.
-
Kontroll av varmetilførsel når det er aktuelt.
-
Spesielle krav til forbruksmaterialet som brukes (som bruk av G-suffikset).
-
Forvarmingsområde for kvalifiserte tykkelser.
-
Dato for utarbeidelse og godkjenning.
-
Fullt navn på ansvarlig ingeniør.
Lær om Sveising
Vil du lære mer om sveising? Besøk Hurtigkurs.
Sitering
Når du trenger å inkludere et faktum eller en del informasjon i en oppgave eller et essay, bør du også inkludere hvor og hvordan du fant den informasjonen (Sveiseprosedyre).
Det gir troverdigheten til papiret ditt, og det er noen ganger nødvendig i høyere utdanning.
For å gjøre livet ditt lettere (og sitat) bare kopier og lim inn informasjonen nedenfor i oppgaven eller essayet ditt:
Luz, Gelson. Sveiseprosedyre (WPS). Materialer Blogg. Gelsonluz.com. dd mmmm åååå. URL.
Nå erstatt dd, mm og åååå med dagen, måneden og året du blar gjennom denne siden. Erstatt også URL -adressen for den faktiske nettadressen til denne siden. Dette sitatformatet er basert på MLA.
Kommentarer