Ny svetsningsprocedurspecifikation (WPS) för sammanfogning av olika metaller (t.ex. rostfritt stål mot kolstål) i rörsystem

Ny svetsningsprocedurspecifikation (WPS) för sammanfogning av olika metaller i rörsystem

1.0 Omfattning och tillämpning

Detta Svetsningsprocedurspecifikation (WPS) fastställer godkända parametrar för sammanfogning av austenitiskt rostfritt stål (t.ex., 304/316/L) till kolstål (t.ex., A106 Gr.B, A516 Gr.70) i rörsystem. Förfarandet behandlar de tekniska utmaningar som är förknippade med svetsning av olika metaller (DMW) , inklusive differential termisk expansion, kolmigrering och hantering av restspänningar.

2.0 Basmaterial

2.1 Materialkombinationer som är godkända

2.2 Materialtjocklekintervall

• Rördiameter : ½" NPS till 48" NPS

• Vägg tjockleik : 1,6 mm till 50 mm

3.0 Filler Metal Selection

3.1 Recommended Filler Metals

Tabell: Filler Metal Selection Based on Service Conditions

3.2 Tillsatsmaterialöverväganden

• Kontroll av kolmigrering : Fyllningar med hög krom-nickelhalt förhindrar koldiffusion

• Dilutionshantering : Minst 30 % utspädning i kolstålssida krävs

• Ferritkontroll : 5–12 FN (Ferritnummer) för att förhindra stelningskrossning

4.0 Fogdesign och förberedelse

4.1 Standardfogkonfiguration

Enkel-V-fog med 37,5° fask vinkel, 1,6 mm rotansiktsdel och 3,2 mm rotöppning

4.2 Förberedelsekrav

• Rostfri stålsida : Endast mekanisk rengöring, ingen kolstålsförorening

• Kolstålssida : Ta bort all skala, rost och färg 25 mm från leden

• Sammanfogning : Maximal otäthet 1,6 mm eller 10 % av väggens tjocklek, beroende på vilket som är minst

5.0 Svetsningsmetoder och parametrar

5.1 Svetsningsprocess: GTAW (rot) + SMAW (fyllning/täckning)

Tabell: Svetsningsparametrar beroende på position

5.2 Kritiska teknikkrav

• Lågriktning : Rikta alltid ljusbågen mot kolstålssidan

• Svetslättsplacering : Placera svetsmetallen främst på kolstålssidan

• Mellanpassningstemperatur : Maximalt 150°C, minimalt 16°C

• Punskning : Lätt punskning av mellanliggande svetspass tillåtet

6.0 Förvärmning och mellanpassningstemperatur

6.1 Krav på förvärmning

6.2 Kontroll av mellanpassningstemperatur

• Maximal : 150°C för alla tjocklekar

• Minimum : 10°C över uppvärmningstemperatur

• Övervakning : Kontinuerlig övervakning krävs för tjocka sektioner

7.0 Eftervärmebehandling (PWHT)

7.1 Krav på PWHT

Tabell: PWHT-parametrar beroende på materialkombination

7,2 PWHT-överväganden

• Undvik sensibilisering : Håll under 425°C för rostfritt stål i 300-serien

• Kolflyttning : PWHT påskyndar diffusion – minimera tiden vid temperatur

• Borttagning av fixtur : Utför PWHT innan justeringsfixtur tas bort

8,0 Icke destruktiv provning (NDE)

8,1 Krävda provningsmetoder

• 100% visuell provning : VT enligt AWS D1.1

• Radiografisk undersökning : RT enligt ASME Sec V Art 2

• Flytmedelsundersökning : PT på tillgänglig rotpass

8.2 Acceptanskriterier

• Porositet : Maximalt 3,2 mm diameter, 6 mm mellan indikationer

• Sprickor : Inga tillåtna

• Ofullständig fusion : Inga tillåtna

• Underskärning : Maximalt 0,8 mm djup, 0,5 mm för cyklisk drift

9.0 Provningskvalificeringsregister (PQR)

9.1 Obligatoriska provningar

• Tvärdragprovningsmetod : Minsta hållfasthet motsvarar den svagare grundmetallen

• Rot- och ansiktsböjningsprov : Minst 4 provkroppar

• Makroskopisk undersökning : Ätslad tvärsnitt

• Hårdhetsundersökning : Vickershårdhet genom svetsfogen

9,2 Hårdhetsgränser

• Svetsmetall : ≤ 225 HV

• HAZ kolstål : ≤ 240 HV

• HAZ rostfritt : ≤ 220 HV

10,0 Säkerhets- och miljöaspekter

10,1 Ventilationskrav

• Lokalavgasning : Krävs för alla svetsoperationer

• Avgasavsugning : Obligatoriskt för SMAW-operationer

• Luftövervakning : Krävs för svetsning i trånga utrymmen

10.2 Materialhantering

• Rostfri segrering : Förhindra förorening från kolstålverktyg

• Lagring av förbrukningsvaror : ER309L måste förvaras i originalförpackningen tills den används

• Renlighet : Alkoholrengöring krävs för rostfria ytor

11.0 Förfarandelimitationer och restriktioner

11.1 Processrester

• Ingen oxysmidning på förberedda kanter

• Ingen bågskärning med kol på rostfritt sida

• Minst 3 pass för vägg tjocklek > 12 mm

11.2 Tjänsterestriktioner

• Inte kvalificerad för farlig service utan ytterligare provning

• Temperaturbegränsning : -29°C till 425°C

• pH-begränsning : Inte för frätande service ovanför 50°C

12.0 Felsökningsguide

12.1 Vanliga problem och lösningar

13.0 Register och dokumentation

13.1 Krävd dokumentation

• Vps : Denna specifikation

• PQR : Stöd för dokumentation av procedurkvalificering

• WPQ : Svetsarens prestandakvalifikationer

• NDE-rapporter : Alla provresultat

• Värmebehandlingsdiagram : Kontinuerlig registrering för PWHT

13.2 Bevarandeperiod

• Minst 5 år för alla dokument

• Anläggningens livslängd för säkerhetskritiska applikationer