Ny svejseprocedurespecifikation (WPS) for tilslutning af forskellige metaller (f.eks. rustfrit stål til kulsyreholdigt stål) i rørsystemer

Ny svejseprocedurespecifikation (WPS) for samling af forskellige metaller i rørsystemer

1.0 Omfang og anvendelse

Dette Svejseprocedurespecifikation (WPS) fastsætter kvalificerede parametre for samling af stål af rustfrit stål (f.eks. 304/316/L) til kulstofstål (f.eks. A106 Gr.B, A516 Gr.70) i rørsystemer. Proceduren behandler de tekniske udfordringer, der er forbundet med svejsning af forskellige metaller (DMW) , herunder differential termisk udvidelse, kulstofmigrering og residualspændelsesstyring.

2.0 Basismaterialer

2.1 Materialekombinationer godkendt

2.2 Materialtykkelsesområde

• Rør diameter : ½" NPS til 48" NPS

• Værkstykkestykkestykketstykke : 1,6 mm til 50 mm

3,0 Valg af tilføjelsesmetal

3,1 Anbefalede tilføjelsesmetaller

Tabel: Valg af tilføjelsesmetal baseret på driftsbetingelser

3.2 Overvejelser ved tilstofsledning

• Kontrol af kulstofmigration : Højkrom-nikkel-fyldstoffer forhindrer kuldifusion

• Dilutionshåndtering : Mindst 30 % fortynding til kolvodstålssiden krævet

• Ferritkontrol : 5-12 FN (Ferritnummer) for at forhindre opstuvningsrevner

4.0 Samskonstruktion og -forberedelse

4.1 Standard samskonfiguration

Enkelt-V-fure med 37,5° skråfældningsvinkel, 1,6 mm rodflade og 3,2 mm rodåbning

4.2 Forberedelseskrav

• Rustfri stålside : Mekanisk rengøring alene, ingen kulstålforurening

• Kulstålside : Fjern al skala, rust og maling 25 mm fra forbindelsen

• Samling : Maksimal fejljustering 1,6 mm eller 10 % af væggens tykkelse, alt efter hvad der er mindst

5.0 Svejseteknikparametre

5.1 Svejseproces: GTAW (rod) + SMAW (fyldning/overflade)

Tabel: Svejseparametre efter position

5.2 Krævende teknikkrav

• Lægeretning : Ret altid buen mod stålsiden

• Svejsesømplacerering : Placer svejsemetallet primært på stålsiden

• Mellemliggende temperatur : 150°C maksimum, 16°C minimum

• Opviskning : Let opviskning af mellemgående lodninger tilladt

6.0 Forvarmning og mellemliggende temperatur

6.1 Forvarmningskrav

6.2 Temperaturkontrol under svejsning

• Maximum : 150°C for alle tykkelser

• Minimum : 10°C over forvarmetemperatur

• Overvågning : Kontinuerlig overvågning påkrævet for tykke sektioner

7.0 Efterbehandling af svejsning (PWHT)

7.1 PWHT-krav

Tabel: PWHT-parametre baseret på materialekombination

7,2 PWHT-overvejelser

• Undgå sensitisering : Hold under 425°C for 300-serie rustfrit stål

• Kulstofmigrering : PWHT fremskynder diffusion - minimer tiden ved temperatur

• Fjernelse af fastgørelsesmidler : Udfør PWHT, før fastgørelsesmidler fjernes

8,0 Ikkedestruktiv Prøvning (NDE)

8,1 Krævede Undersøgelsesmetoder

• 100 % Visuel Undersøgelse : VT iht. AWS D1.1

• Røntgenundersøgelse : RT iht. ASME Sec V Art 2

• Flydende Penetrant Undersøgelse : PT på tilgængelig rodpassage

8,2 Acceptkriterier

• Porøsitet : Maks. 3,2 mm diameter, 6 mm mellem angivelser

• Cracks : Ingen tilladt

• Ufuldstændig fusion : Ingen tilladt

• Undercut : Maksimal dybde 0,8 mm, 0,5 mm for cyklisk drift

9.0 Procedurkvalifikationsrekorder (PQR)

9.1 Krævede tests

• Tværstyrketest : Minimum styrke svarende til den svagere basismetal

• Rodbøjning og ansigtbøjningstests : Mindst 4 prøveemner

• Makroundersøgelse : Ætsede tværsnit

• Hårdhedsmåling : Vickers hårdhed gennem svejsning

9.2 Hårdhed grænser

• Svejsmetal : ≤ 225 HV

• HAZ kulstål : ≤ 240 HV

• HAZ rustfri : ≤ 220 HV

10.0 Sikkerhed og miljøovervejelser

10.1 Ventilationskrav

• Lokal udsugning : Påkrævet for alle svejseoperationer

• Røgudsugning : Obligatorisk for SMAW-operationer

• Luftovervågning : Påkrævet for svejsning i indespærrede rum

10.2 Materialehåndtering

• Rustfri adskillelse : Forhindre forurening fra kulfjerstålsværktøj

• Forbrugslagring : ER309L skal opbevares i originalindpakningen, indtil det bruges

• Renlighed : Alkoholrensning påkrævet til rustfrie overflader

11.0 Procedurer Begrænsninger og begrænsninger

11.1 Procesbegrænsninger

• Ingen oxyfuel-skæring på forberedte kanter

• Ingen carbonbuefurening på rustfri side

• Minimum 3 passager for vægtykkelse > 12 mm

11,2 Driftsbegrænsninger

• Ikke kvalificeret for dødelig drift uden yderligere test

• Temperaturogrænse : -29 °C til 425 °C

• pH-begrænsning : Ikke til ætzningsdrift over 50 °C

12,0 Fejlsøgning

12,1 Almindelige problemer og løsninger

13.0 Registreringer og dokumentation

13.1 Krav til dokumentation

• Wps : Denne specifikation

• PQR : Understøttende procedurerekvalificeringsrekord

• WPQ : Svejseres præstationskvalifikationer

• NDE-rapporter : Alle inspektionsresultater

• Varmebehandlingskurver : Kontinuerlig optagelse til PWHT

13.2 Bevarelsestid

• Minimum 5 år for alle dokumenter

• Levetid for faciliteten for sikkerhedskritiske applikationer