جهت دریافت مباحث مفید در بازرسی جوش عضو کانال زیر شوید: @bazresjoosh
تعاریف و اصطلاحات:
welding inspection – بازرس جوش
quality control – کنترل کیفت
quality assurance – تضمین کیفیت
third party – نظارت جوش یا شخص ثالث یا ترد پارت:
Welding Procedure Specification – دستورالعمل الزامات جوشکاری
Procedure Qualification Record – تاییدیه دستورالعمل جوش
Report – گزارشات بازرسی جوش
Inspection test plan – برنامه بازرسی جوش یا کنترل کیفیت
Procedure project-دستورالعمل پروژه
Approved For Construction – نقشه های مادر
destructive test – تست های مخرب
non destructive test – تست های غیر مخرب
وظایف کنترل کیفیت و بازرسی جوش QC:
– بررسی دستورالعمل و نقشه های پروژه
– بررسی دقیق دستورالعمل بازرسی فنی
– بررسی کامل دستورالعمل جوشکاری
– بررسی تاییدیه دستورالعمل جوشکاری
– بازرسی و تایید متریال اولیه و مصرفی در پروژه
– بررسی و تایید صلاحیت جوشکاری
– کنترل الزامات مورد نیاز حین جوشکاری
– بررسی کمی جوشها
– بررسی کیفی جوشها
– نظارت بر تست جوش
– نظارت بر تعمییر جوشکاری
– تست و تحویل نهایی
وظایف تضمین کیفیت QA:
– تهیه و تدوین دستورالعمل بازرسی فنی
– مشخص نمودن میزان تست های جوش
– نحوه بازرسی جوش
و ….
توضیحات بیشتر درباره مباحث تضمین کیفیت خارج از بحث این دوره می باشد برای اطلاعات بیشتر می توانید به دوره تضمین کیفیت در جوشکاری یا کتاب تضمین کیفیت در جوشکاری از انتشارات مرکز آموزش و مهندسی جوش ایران (وابسته به آموزشگاه ایجوش) مراجعه بفرمایید.
دستورالعمل پروژه:
مشخص نمودن کلیه مراحل پروژه از شروع تا پایان مانند استفاده از نوع متریال یا مشخص نمودن مراجع معتبر خرید متریال یا مشخص نمودن روند بازرسی فنی – مشخص نمودن نحوه مونتاژ و جوشکاری – نوع جوشکاری های مجاز – نحوه تست گرفتن از جوشکاران و هر آنچه که مرتبط با پروژه باشه تا حتی مباحث کامل ایمنی و بهداشت و ….
لازم به ذکر است به علت جلوگیری از حجیم شدن دستورالعمل پروژه قسمتهای زیادی از آن به استاندارد های مرجع ریفر داده میشود.
دستورالعمل یک پروژه از نظر حجمی می تواند از یک برگ کاغذ تا ده ها زونکن (بستگی به نیاز پروژه) باشد.
دستورالعمل پروژه معمولا به صورت لاتین یا فارسی توسط مشاور تهیه و به تایید کارفرما رسانده می گردد. در ادامه نمونه دستورالعمل پروژه رو مشاهده میفرمایید:
شخص ثالث TP:
از آنجایی که کارفرما پروژه ممکن است در بحث بازرسی فنی بر اساس دستورالعمل ها تخصص کافی نداشته باشد در نتیجه از شرکت سومی بین خودش و پیمانکار جهت کنترل کیفیت و بازرسی استفاده می نماید.
پس معمولا وظیفه شخص ثالث بازرسی و کنترل کیفی طبق دستورالعمل پروژه و یا حتی بررسی دستورالعمل طبق استانداردهای معتبر می باشد.
ممکن است بازرسی فنی توسط مشاور کارفرما انجام شود.
ممکن است کارفرما اکیپ دیگری از پرسنل خود را در پروژه برای نظارت بر حسن انجام کار شخص ثالث مستقر نماید.
دستورالعمل بازرسی ITP :
که در آن کلیه مراحل انجام کار با بازرسی های مورد نیازشان مشخص شده است.
مشخص نمودن انواع میزان تست های مخرب و غیر مخرب در این قسمت انجام میشود
مشخص نمودن میزان مجاز عیوب جوش و یا استاندارد های مجاز مورد استفاده
قبل از انجام بازرسی حتما بایستی دستورالعمل بازرسی تهیه و به تایید کارفرما یا مشاور او برسد. دستورالعمل بازرسی می تواند طی یک نامه در یک صفحه مختصرا به کارفرما ابلاغ گردد و کارفرما همان نامه را تایید نمایید. (در پروژه های کوچک)
در ادامه نمونه دستورالعمل بازرسی را مشاهده می فرمایید:
دستورالعمل جوشکاریWPS :
که مشخص کننده عملیات جوشکاری قبل از جوش (فیت آپ) حین جوش و بعد از جوش از نظر کمی و مقداری می باشد.
کلیه جزئیات جوشکاری از نوع روش جوشکاری، نوع و سازنده الکترود، میزان آمپر، نوع اتصال، میزان پیش گرمایش، تعداد پاس های جوشکاری، قطر الکترود، موقعیت جوشکاری و … در دستورالعمل جوشکاری به صورت کامل مشخص شده است.
دستورالعمل جوشکاری قبل از استفاده در پروژه بایستی تست شود و نمونه آن به آزمایشگاه برده شده تا در خصوص کافی بودن مقاومت این روش جوشکاری اطمینان حاصل شود. دستورالعمل جوشکاری در قسمت بعد تایید می گردد.
تاییدیه دستورالعمل جوشکاری PQR:
پس از تدوین دستورالعمل جوشکاری یک قطعه با دستورالعمل جوشکاری شده و به آزمایشگاه ارسال می شود تا انواع تست های کشش، ضربه و چقرمگی روی آن انجام شود و نتایج آن در گزارش PQR ثبت می گردد.
در صورت تغییر در مقادیر پارامترهای WPS (مانند قطر الکترود یا آمپر جوشکاری یا نوع الکترود) در صورتی که تغییر اساسی باشد بایستی PQR مجددی دستورالعمل جدید را تایید کند. اساسی بودن و غیر اساسی بودن تغییرات در جداول استاندارد مشخص شده اند. (که البته با توجه به استانداردهای مختلف متفاوت هستند)
تغییراتی مانند نوع الکترود اغلب بعنوان تغییر اساسی محسوب شده و نیاز به تاییدیه جدید دارد. ولی تغییراتی مانند آمپر جوشکاری معمولا جز تغییرات اساسی نبوده و نیاز به تاییدیه جدید ندارند.
بعضی از دستورالعمل ها به صورت از پیش تایید شده هستند و نیاز به تاییدیه ندارند این نوع دستورعالمل تاییدشده از طرف استاندارد به WPS PRE QUALIFIED معروف هستند. در استاندارد AWS D1.1 تعدادی از این WPS ها ذکر شده است.
انواع گزارشات بازرسی فنی:
در بازرسی فنی و کنترل کیفیت گزارشات از خود عملیات کنترل کیفیت مهم تراست. زیر چنانچه بازرسی انجام شود ولی گزارشی برای آن وجود نداشته باشد، انجام شدن یا نشدن آن بازرسی بی تاثیر است. بنابراین یک بازرسی حرفه ای جوش توجه ویژه ای به تکمیل نمودن گزارشات می نمایید.
گزارشات اغلب برای صورت وضعیت پروژه نیز قابل استفاده و استناد هستند. همچنین گزارشات در واقع نتایج کار بازرسی می باشند.
تمامی مراحلی که توسط بازرس جوش کنترل می گردد بایستی در فرم مخصوص گزارش شود. از جمله فرم های مهم بازرسی جوش عبارتند است فرم بازرسی متریال (MIR) – بازرسی مونتاژ (FIT UP) – بازرسی جوشکاری WELDING REPORT – NDT و ….
از جمله مزیت های یک فرم بازرسی خوب کامل بودن آن (در حد نیاز) می باشد. استفاده از اطلاعات کامل کیفیت یک گزارش را بالاتر می برد البته تا حد مورد نیاز
لازم به ذکر است فرمت فرم های مورد استفاده معمولا در دستورالعمل بازرسی ITP معرفی میگردند و قبل از استفاده به تاییدیه کارفرما یا مشاور او رسانده می شوند.
مراحل بازرسی جوش:
بازرسی قبل از جوشکاری : شامل کنترل متریال اولیه و مصرفی مورد استفاده در جوش – کنترل تجهیزات جوشکاری – کنترل تایید صلاحیت جوشکار – کنترل ابعادی – الزامات WPS – الزامات نقشه ها و …
بازرسی حین جوشکاری: شامل بازرسی شرایط هوا – الزامات WPS مانند موقعیت جوشکاری و قطر الکترود و …
بازرسی پس از جوشکاری : کنترل ابعادی – بازرسی کمی و کیفی جوش
بازرسی قبل از جوشکاری:
– آیا کنترل اینکه متریال (مانند لوله ها یا ورق ها) مورد استفاد در کار قبلا بازرسی و تایید شده اند؟
– آیا الکترود ها و متریال مصرفی در جوشکاری قبلا تایید شده است و با مشخصات مطابقت دارد؟
– آیا جوشکار قبلا در تست جوش قبول شده است و مجاز به جوشکاری در موقعیت و یا پروسه جوش مورد نظر می باشد؟
– آیا ابعاد ورق ها و مشخصات آنها با نقشه مطابقت دارد؟
– آیا الزامات دستورالعمل جوشکاری مانند پیش گرمایش، موقعیت مجاز جوشکاری، مقاومت متریال مصرفی، مقاومت الکترودهای مصرفی، زاویه پخ، فاصله ریشه اتصال و … رعایت شده است؟
بازرسی حین جوشکاری:
– آیا شرایط هوا برای جوشکاری (میزان باد و رطوبت) مطابق دستورالعمل یا استاندارد معرفی شده می باشد؟
– آیا الزامات جوشکاری حین جوشکاری رعایت می شود؟
بازرسی پس از جوشکاری:
بازرسی کمی – آیا میزان جوش انجام شده با WPS مطابقت دارد؟
بازرسی کیفی – آیا جوش حاصله با بیس متال بخوبی مخلوط شده است و ناپیوستگی ندارد؟
بازرسی های کمی جوش:
استفاده از گیج های بازرسی جوش مخصوصا گیج کمبریج
اندازه گیری گلویی و پایه جوش گوشه
اندازه گیری میزان ارتفاع و عرض جوش نفوذی
بازرسی های کیفی جوش:
کنترل جوش از نظر عیوب و ناپیوستگی های سطحی که با توجه معیار پذیرش جوش ممکن است مجاز یا غیرمجاز باشد.
هر ناپیوستگی در جوش نیاز به بررسی دارد. هر ناپیوستگی که ابعداد و مشخصات آن قابل پذیرش باشد نیاز به تعمیر ندارد.
انواع تست های جوش:
تست های مخرب DT: تست هایی هستند که باعث از بین رفتن نمونه در اثر تست می شوند.
مانند: تست کشش – چقرمگی – خمش و …
که معمولا فقط برای تاییدیه WPS انجام میشود.
تست های غیرمخرب NDT: تست هایی هستند که از نظر کمی یا کیفی هیچ اثری بر جوش ندارند و معمولا با استفاده از خواص فیزیکی متریال این تست انجام می گردد.
مانند: بازرسی چشمی جوش – تست مایع نافذ – تست ذرات مغناطیسی – تست رادیوگرافی – تست التراسنیک
که معمولا بایستی به صورت رندم برای تمام جوشها انجام شود.
تست های مخرب جوش:
تست کشش: در این تست یک نمونه در دستگاه کشش قرارداده شده تا از هم گسسته شود.
تست خمش: در تست خمش یک نمونه معمولا به صورت کامل و ۱۸۰ درجه خم می شود.
تست ضربه : یک نمونه با ضربه شکسته می شود.
تست غیرمخرب جوش NDT -NDE:
تست بازرسی چشمی برای کنترل عیوب ظاهری
تست تشخصی عیوب و ناپیوستگی های سطحی
تست تشخیص عیوب و ناپیوستگی های داخلی و عمقی
تست غیرمخرب بایستی طبق دستورالعمل پروژه NDE انجام شود
در ادامه نمونه NDT:
تست غیر مخرب جستجوی ناپیوستگی های سطحی Surface discontinuity:
تست مایعات نافذ برای پیدا کردن عیوبی که به سطح راه دارند بر اساس خاصیت مویینگی و استفاده از یک مایع که تمایل زیاد برای نفوذ به منافذ سطحی دارد در نتیجه نفوذ این مایع به منافذ، ناپیوستگی های سطحی نمایان می گردد. در قطعاتی که فلزی یا غیر فلز باشند قابل استفاده است ولی در قطعات اسفنجی یا قطعاتی که به صورت عادی دارای برآمدگی و فروفتگی سطحی هستند قابل استفاده نمی باشد.
تست ذرات مغناطیسی بر اساس خاصیت مغناطیسی شدن و جریان مغناطیسی این تست انجام می گردد به این صورت که در قطعه تست یک میدان مغناطیسی تشکیل داده شده در نقاطی که ناپیوسطی وجود داشته باشد شکل میدان عوض شده و ذرات براده آهن تجمع می نمایند در نتیجه ناپیوستگی نمایان می گردد. از حسن های انجام این روش سرعت بالا، قیمت کم و دقت بالای آن می باشد ولی برای موادی دیا مغناطیسی هستند قابل استفاده نمی باشد (مثل پلاستیک)
تست غیرمخرب ناپیوستگی های داخلی Internal discontinuity:
تست رادیو گرافی: بر اساس خاصیت نفوذ و عبور موج و جذب (تاثیر) آن در فیلم رادیوگرافی
از حسن های تست رادیوگرافی مستند ساز قوی و تفسیر آسان و دقت بالای آن می باشد و از عیب های بزرگ آن خطرناک بودن موجهای رادیگرافی برای انسان و گران بودن تجهیزات و فیلم های آن است.
تست التراسنیک: بر اساس ورود موج به داخل قطعه و انعکاس آن و سرعت رفت و برگشت موج
از حسن های تست التراسنیک ارزان بودن و بی خطر بودن آن است و از عیب های بزرگ آن وجود خطای زیاد به علت پیچیده بودن تست (تشخیص اشتباه یک عیب در صورتی که قطعه سالم است یا برعکس آن) و توانایی پایین مستند سازی آن می باشد. به همین علت مشکلات این تست (خصوصا در روش های سنتی دو بعدی) معمولا بسیار زیاد است و در جاهای حساس از این تست استفاده نخواهد شد.(البته بجز روش های جدید)
اساس تست رادیوگرافی:
تست رادیوگرافی بر اساس خاصیت نفوذ موج با دامنه کم این تست انجام می گردد به این صورت که یک موج که دامنه بسیار پایینی دارد (مانند اشعه ایکس) و خاصیت نفوذ زیادی دارد از قطعه عبور میکند و به فیلم جذب کننده موج برخورد میکند. هر جا که ناپیوستگی وجود داشته باشد موج راحت تر و بیشتر از قطعه عبور کرده در نتیجه در آن قسمت بیشتر به فیلم میرسد و فیلم را سیاه کرده تصویرش نمایان می گردد.
لازم به ذکر است کلیه امواج در برخورد به اجسام با سه واکنش انعکاس، جذب و عبور موج از جسم روبروی می گردد. در واقع در تست رادیوگرافی از موجی استفاده می شود که خاصیت نفوذ بالایی دارد ولی به هر حال قسمتهایی از این موج حین عبور از جسم جذب آن میگردد و هر کجا ناپیوستگی یا سوراخی وجود داشته باشد موج بیشتر عبور کرده و کمتر جذب می گردد. پس از عبور موج از قطعه یک فیلم در زیر قطعه گذاشته می شود که این فیلم از موادی تشکیل شده است که قابلیت جذب موج را داشته و با جذب موج تغییر رنگ میدهد. در نتیجه در قسمتهایی که موج به علت سوراخ بودن بیشتر عبور کرده است موج بیشتری می تابد و تصویر سوراخ نمایان می گردد.
اساس تست التراسنیک:
یک موج داخل قطعه نفوذ کرده که در اثر یکنواخت بودن قطعه با یک سرعت یکسان به داخل نفوذ میکند و برگشت پیدا میکند ولی در صورتی که یک ناپیوستگی داخل قطعه وجود داشته باشد به ناپیوستگی برخورد نموده و به علت کم شدن مسافت زودتر بر میگردد. در نتیجه اپراتور متوجه ناپیوستگی می شود.
این تست قبلا به صورت دو بعدی بوده که در این روش نیاز به دقت و مهارت بالایی وجود دارد. از آنجایی که در پروژه های نفت و گازی به علت شرایط کاری و شرایط آب هوایی امکان دقت بر روی تست کاهش پیدا می کند در نتیجه استناد به نتایج این تست بسیار پایین است.
به همین علت کارفرماها (مخصوصا در پروژه های حساس) حتی با توجه به هزینه بسیار زیاد تست رادیوگرافی را به این تست ترجیح می دهند. یا اینکه از روش های جدید این تست استفاده می کنند.
ولی از آنجایی که اگر نظارتی بر جوشهای نفوذی وجود نداشته باشد میزان رعایت کیفیت جوش توسط جوشکاران بسیار کم میشود بنابراین حتما این روش در پروژه های غیرحساس نیز بایستی استفاده شود.
عملیات حرارتی در جوش PWHT:
در فلزات هنگام انجماد در صورتی که زمان سردشدن کند باشد دانه بندی ها ریزتر شده و فلز نرم تر می گرد و برعکس.
از آنجایی که در جوشکاری پدیده ذوب و انجماد مجدد صورت میگیرد (در ناحیه تاثیر حرارت HAZ) در نتیجه این ذوب و انجماد مجدد باعث تغییر دانه بندی فلز پایه محل جوشکاری به علت تغییر در آهنگ سرد شدن قطعه شده (یا حتی تغییر شکل و ابعاد) که این تغییر دانه بندی در استحکام و چقرمگی آن تاثیر دارد. لذا در عملیات پس گرمایی یا Post Weld Heat Treatment سعی می شود کل قطعه یا حداقل ناحیه تحت تاثیر حرارت جوش مجددا گرم شده و به آهنگ آهسته تری (نزدیک به آهنگ سرد شدن فلز پایه) سرد گردد. در نتیجه خاصیت فلز پس از عملیات حرارتی یکنواخت تر می گردد.
از آنجایی که تفاوت در میزان سختی قسمتهای یک قطعه باعث ایجاد تنش (حداقل به علت انقباظ و انبساط) میگردد لذا به این عملیات تنش زدایی نیز گفته می شود. تمامی نواحی جوش که تحت تاثیر حرارت (حرارتی که خاصیتشان را تغییر دهد) قرار می گیرند به علت تفاوت سختیشان محل تمرکز تنش هستند به همین علت اغلب در طراحی سعی می گردد محل هایی که در آن به صورت معمولی تنش زیاد است از جوش استفاده نشود یا اینکه پس از آن حتما تنش زدایی می کنند.
همه قسمت های جوشکاری شده نیاز به تنش زدایی ندارند معمولا عملیات تنش زدایی برای ضخامت های بالاتر و یا محل تجمع تنش ها انجام میگردد.
به همین علت است که معمولا الکترود مورد استفاده در جوشکاری قوی تر از فلز پایه در نظر گرفته می شود که با توجه به مرکز تجمع تنش بودن قسمت جوش، آسیب پذیر آن کمتر شود.
عملیات تنش زدایی طبق دستورالعمل بایستی انجام شده و در گزارشی ثبت گردد در ادامه نمونه این دستورالعمل به همراه فرم های آن را مشاهده می نمایید:
تست و تحویل نهایی:
قبل از تست حتما بایستی دستورالعمل آن کاملا مطالعه شود در صورت عدم وجود دستورالعمل سعی شود این دستورالعمل تهیه شده و به تایید کارفرما یا مشاور برسد.
اکثر پروژه های خط لوله یا مخزن ذخیره در اتمام بایستی تستی برای پیدا کردن نشت صورت گیرد یکی از مهمترین تست های مورد استفاده تست هیدروستاتیک می باشد و در این روش معمولا به میزان بیشتر از فشار کاری (حداقل ۱٫۲۵ فشار کاری) و حداکثر تا ۹۰ درصد نقطه تسلیم فلز پایه (میزانی تحمل فشاری که فلز پایه در آن تغییر شکل دائمی میدهد) خطوط لوله و مخازن تست هیدروستاتیک با هوا یا آب (به مدت ۲۴ ساعت یا کمتر) می شود.
تست انجام شده در گزارش نهایی همراه با پلمب شدن تجهیزات تحویل کارفرما می گردد.
در ادامه یک نمونه دستورالعمل تست را مشاهده می فرمایید:
استاندارد های مورد استفاده در بازرسی جوش:
نشریه ۲۲۸
AWS D1.1
IPS
API
ASME
مراجع معتبر بازرسی فنی:
داخلی ها:
– تدوین امور فنی و معیارهای سازمان برنامه و بودجه: نشریه ۲۲۸ آیین نامه جوشکاری ساختمان
– استانداردهای نفت ایران Iranian Petroleum Standard یا IPS
خارجی ها:
– AWS D1.1
– API
– ASME
– ASTM