Nieuwe lasprocedure specificatie (WPS) voor het verbinden van ongelijke metalen (bijvoorbeeld roestvrijstaal met koolstofstaal) in leidingsystemen

Nieuwe lastoestemmingspecificatie (WPS) voor het verbinden van ongelijke metalen in pijpleidingsystemen

1.0 Toepassingsgebied

Dit Lastoestemmingspecificatie (WPS) stelt gekwalificeerde parameters vast voor het verbinden van van niet-gelegeerd staal (bijvoorbeeld 304/316/L) met koolstofstaal (bijvoorbeeld A106 Gr.B, A516 Gr.70) in pijpleidingsystemen. De procedure houdt rekening met de technische uitdagingen verbonden aan het lassen van ongelijke metalen (DMW) , waaronder verschillende thermische uitzetting, koolstofmigratie en het beheer van residuspanningen.

2.0 Basismaterialen

2.1 Gekwalificeerde materialencombinaties

2.2 Materiaaldiktebereik

• Buisdiameter : ½" NPS tot 48" NPS

• Wanddikte : 1,6 mm tot 50 mm

3.0 Toevoegmateriaalkeuze

3.1 Aanbevolen toevoegmaterialen

Tabel: Kies van lasmetaal op basis van bedrijfsomstandigheden

3.2 Keuze van vulmaterialen

• Koolstofmigratie beheersen : Vulmiddelen met hoog chroom-nikkelgehalte voorkomen koolstofdiffusie

• Verdunningsbeheersing : Minimaal 30% verdunning in de koolstofstaalzijde vereist

• Ferritbeheersing : 5-12 FN (Ferritenummer) om stollingsbarsten te voorkomen

4.0 Voegontwerp en -voorbereiding

4.1 Standaard Koppelconfiguratie

Enkel-V-loods met 37,5° afschuiningshoek, 1,6 mm wortelvlak en 3,2 mm wortelopening

4.2 Voorbereidingsvereisten

• Roestvrijstalen zijde : Alleen mechanisch schoonmaken, geen koolstofstaalverontreiniging

• Koolstofstaal zijde : Verwijder alle schil, roest en verf op 25 mm van de koppeling

• Aansluiting : Maximale misalignement 1,6 mm of 10% van de wanddikte, afhankelijk van welke waarde het kleinst is

5.0 Lastechniek-parameters

5.1 Lasproces: GTAW (wortel) + SMAW (vul/afdekking)

Tabel: Lasparameters per positie

5.2 Kritieke Technische Eisen

• Boogrichting : Richt de boog altijd naar de koolstofstaalzijde

• Lasplek : Breng het lasmetaal voornamelijk aan op de koolstofstaalzijde

• Tussentemperatuur : Maximaal 150°C, minimaal 16°C

• Vergroven : Lichte vergroving van tussendoorlassen is toegestaan

6.0 Voorverwarmen en tussentemperatuur

6.1 Voorverwarmingsvereisten

6.2 Tussentijdse temperatuurregeling

• Maximum : 150°C voor alle diktes

• Minimum : 10°C boven de voorverwarmtemperatuur

• Monitoring : Continue monitoring vereist voor dikke onderdelen

7.0 Nalaswarmtebehandeling (PWHT)

7.1 Eisen voor PWHT

Tabel: PWHT-parameters op basis van materiaalcombinatie

7.2 PWHT-overwegingen

• Vermijd sensitisatie : Blijf onder 425°C voor roestvrijstaal serie 300

• Koolstofmigratie : PWHT versnelt diffusie - minimaliseer tijd bij temperatuur

• Hulpstuk verwijderen : Voer PWHT uit vóór het verwijderen van uitlijnhulpstukken

8.0 Niet-destructief onderzoek (NDO)

8.1 Vereiste onderzoeksmethoden

• 100% visueel onderzoek : VT volgens AWS D1.1

• Radiografisch onderzoek : RT volgens ASME Sectie V Artikel 2

• Vloeistofdoordringend onderzoek : PT op toegankelijke wortelpas

8.2 Acceptatiecriteria

• Porositeit : Maximaal 3,2 mm diameter, 6 mm tussen aanduidingen

• Barsten : Geen toegestaan

• Onvolledige fusie : Geen toegestaan

• Ondercut : Maximaal 0,8 mm diepte, 0,5 mm voor cyclische toepassing

9.0 Proceskwalificatiegegevens (PQR)

9.1 Vereiste tests

• Transversale trekproef : Minimale sterkte gelijk aan het zwakste basis metaal

• Buigproeven aan wortel en gezicht : minimaal 4 monsters

• Macroscopisch onderzoek : Geëtste dwarsdoorsnede

• Hardheidsonderzoek : Vickershardheid over de las

9.2 Hardheidslimieten

• Lasmetaal : ≤ 225 HV

• HAZ koolstofstaal : ≤ 240 HV

• HAZ roestvrij : ≤ 220 HV

10.0 Veiligheid en milieuoverwegingen

10.1 Ventilatie-eisen

• Lokale afzuiging : Verplicht voor alle laswerkzaamheden

• Rookafzuiging : Verplicht voor SMAW-werkzaamheden

• Luchtkwaliteitsmeting : Verplicht bij laswerk in beperkte ruimten

10.2 Materiaalbehandeling

• Roestvrij afschermen : Voorkom besmetting door gereedschap van koolstofstaal

• Verbruiksgoed opslag : ER309L moet in de originele verpakking worden opgeslagen tot gebruik

• Netheid : Alcoholische reiniging vereist voor roestvrije oppervlakken

11.0 Procedurebeperkingen en -beperkingen

11.1 Procesbeperkingen

• Geen oxi-acetyleen snijden op voorbereide randen

• Geen koolstofbooggroeven aan roestvrijzijd

• Minimum 3 doorgangen voor wanddikte > 12mm

11.2 Servicebeperkingen

• Niet gekwalificeerd voor dodelijke dienst zonder aanvullende tests

• Temperatuurlimiet : -29°C tot 425°C

• pH-beperking : Niet voor loogdienst boven 50°C

12.0 Probleemoplossingsgids

12.1 Veelvoorkomende Problemen en Oplossingen

13.0 Rapporten en documentatie

13.1 Vereiste documentatie

• Wps : Deze specificatie

• PQR : Ondersteunende lasproceduresets

• WPQ : Kwalificaties van lassers

• Rapporten NDT : Alle onderzoekresultaten

• Warmtebehandelingsgrafieken : Continue registratie voor PWHT

13.2 Bewaartermijn

• Minimaal 5 jaar voor alle documenten

• Levensduur van de installatie voor veiligheidskritische toepassingen