Нова спецификация за процедура за заваряване (WPS) за съединяване на разнородни метали (напр. неръждаема към въглеродна стомана) в тръбопроводни системи

Нова спецификация за процедура на заваряване (WPS) за съединяване на разнородни метали в тръбопроводни системи

1.0 Обхват и приложение

Това е... Спецификация за процедура на заваряване (WPS) определя квалифицирани параметри за съединяване на австенитна неръжавеща оцел (напр. 304/316/L) към въглеродна стомана (напр. A106 Gr.B, A516 Gr.70) в тръбопроводни системи. Процедурата отразява техническите предизвикателства, свързани със заваряване на разнородни метали (DMW) , включително диференциално топлинно разширение, миграция на въглерод и управление на остатъчни напрежения.

2.0 Основни материали

2.1 Квалифицирани комбинации от материали

2.2 Диапазон на дебелина на материала

• Диаметър на тръбата : ½" NPS до 48" NPS

• Дебелина на стената : 1,6 mm до 50 mm

3.0 Избор на пълнежен метал

3.1 Препоръчителни пълнежни метали

Таблица: Избор на пълнежен метал въз основа на условията на експлоатация

3.2 Въпроси относно пълнежния материал

• Контрол на миграцията на въглерод : Високохромно-никелови електроди предотвратяват дифузията на въглерод

• Контрол на разреждането : Минимум 30% разреждане в страната от въглеродна стомана е задължително

• Контрол на феритa : 5-12 FN (Ferrite Number) за предотвратяване на кристализационни пукнатини

4.0 Конструкция и подготвка на връзката

4.1 Стандартна конфигурация на връзката

Едностранен-V жлеб с ъгъл на фаска от 37,5°, 1,6 mm дебелина на корен, и 3,2 mm отваряне на корена

4.2 Изисквания за подготвка

• Страна от неръждаема стомана : Механично почистване само, без замърсяване с въглеродна стомана

• Страна от въглеродна стомана : Премахнете цялата кора, ръжда и боя 25 мм от връзката

• Подготовка : Максимално несъответствие 1,6 мм или 10% от дебелината на стената, в зависимост от това кое е по-малко

5.0 Параметри на техниката за заваряване

5.1 Процес на заваряване: GTAW (Корен) + SMAW (Напълване/Капак)

Таблица: Параметри на заваряването по позиции

5.2 Критични технически изисквания

• Посока на дъгата : Винаги насочвайте дъгата към страната на въглеродната стомана

• Положение на шева : Поставяйте заваръчния метал предимно от страната на въглеродната стомана

• Междинна температура на наваряване : максимум 150°C, минимум 16°C

• Обработване с чукове : Леко обработване с чукове на междинни проходи е разрешено

6.0 Предварителен подгряване и междинна температура

6.1 Изисквания за предварителен подгряване

6.2 Контрол на температурата между пасовете

• Максимално : 150°C за всички дебелини

• Минимално : 10°C над температурата на предварително загряване

• Наблюдение : Непрекъснато наблюдение е задължително за дебели сечения

7.0 Термична обработка след заваряване (PWHT)

7.1 Изисквания за PWHT

Таблица: Параметри на термичната обработка след заваряване в зависимост от комбинацията на материала

7.2 Въпроси, свързани с ТОЗ

• Избягвайте сенсибилизация : Задръжте под 425°C за неръждаеми стомани от серия 300

• Миграция на въглерод : ТОЗ ускорява дифузията - намалете възможно най-много времето при температура

• Премахване на фиксиращите устройства : Извършете PWHT преди премахване на фиксиращите устройства за подравняване

8.0 Неразрушителен контрол (NDE)

8.1 Задължителни методи за контрол

• 100% Визуален преглед : VT според AWS D1.1

• Радиографски преглед : RT според ASME Sec V Art 2

• Капилярен преглед : PT върху достъпния коренов шев

8.2 Критерии за приемане

• Порозност : Максимум 3,2 мм диаметър, 6 мм между индикациите

• Разцепи : Не се разрешава

• Непълен фюзиониране : Не се разрешава

• Подрязване : Максимална дълбочина 0,8 мм, 0,5 мм за циклична експлоатация

9.0 Протокол за квалификация на процедура (PQR)

9.1 Задължителни изпитвания

• Изпитване на напречно натягане : Минимална якост, равна на по-слабия основен метал

• Изпитвания на огъване на корен и лице : Минимум 4 проби

• Макроскопско изследване : Травесто напречно сечение

• Изследване на твърдостта : Викерс твърдост в зоната на завара

9.2 Граници на твърдостта

• Заварен метал : ≤ 225 HV

• ТВЗ въглеродна стомана : ≤ 240 HV

• ТВЗ неръждаема : ≤ 220 HV

10.0 Сигурност и екоаспекти

10.1 Изисквания за вентилация

• Локално отвличане : Задължително за всички операции по заваряване

• Отсмукване на вдлъбнатини : Задължително за операции SMAW

• Въздушно наблюдение : Задължително при заваряване в ограничени пространства

10.2 Работа с материали

• Сепарация на неръждаемата стомана : Предотвратяване на замърсяване от инструменти от въглеродна стомана

• Съхранение на разходни материали : ER309L трябва да се съхранява в оригиналната опаковка до употреба

• Чистота : Задължително почистване с алкохол за неръждаеми повърхности

11.0 Ограничения и забрани за процедурата

11.1 Ограничения на процеса

• Без кислородно-горивно рязане върху подготвени ръбове

• Без въглеродно-дъгово фрезоване върху неръждаемата страна

• Минимум 3 паса за дебелина на стената > 12 mm

11.2 Ограничения за обслужване

• Неквалифициран за смъртоносна служба без допълнителни изпитвания

• Ограничение на температурата : -29°C до 425°C

• ограничение на pH : Не е подходящ за алкален режим над 50°C

12.0 Ръководство за отстраняване на неизправности

12.1 Чести проблеми и решения

13.0 Запис и документация

13.1 Задължителна документация

• WPS : Тази спецификация

• PQR : Поддържащ запис за квалификация на процедура

• WPQ : Квалификация на изпълнителя за заваряване

• Протоколи от НК : Всички резултати от изпитвания

• Диаграми от термична обработка : Непрекъснато записване за PWHT

13.2 Период на съхранение

• Минимум 5 години за всички записи

• Продължителност на съоръжението за приложения с критично значение за безопасността