Quy trình Hàn mới (WPS) để Nối các Kim loại Khác loại (ví dụ: Thép không gỉ với Thép Cacbon) trong Hệ thống Ống dẫn

Thông số kỹ thuật quy trình hàn mới (WPS) để nối các kim loại khác nhau trong hệ thống đường ống

1.0 Phạm vi và Ứng dụng

Điều này Thông số kỹ thuật quy trình hàn (WPS) xác lập các thông số đã được đánh giá để nối thép không gỉ austenit (ví dụ, 304\/316\/L) với thép carbon (ví dụ, A106 Gr.B, A516 Gr.70) trong hệ thống đường ống. Quy trình này giải quyết các thách thức kỹ thuật liên quan đến việc hàn kim loại khác nhau (DMW) , bao gồm sự giãn nở nhiệt khác biệt, di chuyển carbon và quản lý ứng suất dư.

2.0 Vật Liệu Cơ Bản

2.1 Các Tổ Hợp Vật Liệu Được Chứng Nhận

2.2 Phạm Vi Độ Dày Vật Liệu

• Đường kính ống : ½" NPS đến 48" NPS

• Độ dày tường : 1,6mm đến 50mm

3.0 Lựa Chọn Kim Loại Đổ Bù

3.1 Kim Loại Đổ Bù Khuyến Nghị

Bảng: Lựa chọn Kim loại độn dựa trên Điều kiện vận hành

3.2 Lưu ý về vật liệu độn

• Kiểm soát sự di chuyển của carbon : Vật liệu độn giàu crom-niken giúp ngăn chặn khuếch tán carbon

• Quản lý độ pha loãng : Tối thiểu 30% pha loãng vào phía thép carbon là cần thiết

• Kiểm soát ferit : 5-12 FN (Ferrite Number) để ngăn ngừa nứt kết tinh

4.0 Thiết kế và chuẩn bị mối hàn

4.1 Cấu hình mối nối tiêu chuẩn

Rãnh chữ V đơn với góc vát 37,5°, mặt đáy 1,6mm và độ hở đáy 3,2mm

4.2 Yêu cầu chuẩn bị

• Phía thép không gỉ : Chỉ làm sạch cơ học, không được nhiễm thép các bon

• Phía thép các bon : Loại bỏ toàn bộ vảy, gỉ và sơn trong phạm vi 25mm từ mối nối

• Lắp ghép : Độ lệch tối đa 1,6mm hoặc 10% độ dày thành, tùy giá trị nào nhỏ hơn

5.0 Thông Số Kỹ Thuật Hàn

5.1 Quy Trình Hàn: GTAW (Root) + SMAW (Fill/Cap)

Bảng: Thông Số Hàn Theo Vị Trí

5.2 Yêu cầu kỹ thuật quan trọng

• Hướng hồ quang : Luôn hướng hồ quang về phía thép carbon

• Định vị đường hàn : Đặt kim loại hàn chủ yếu về phía thép carbon

• Nhiệt độ giữa các lớp hàn : Tối đa 150°C, tối thiểu 16°C

• Xử lý lớp hàn : Cho phép gia công nhẹ các lớp hàn trung gian

6.0 Nhiệt độ nung nóng sơ bộ và giữa các lớp hàn

6.1 Yêu cầu nung nóng sơ bộ

6.2 Kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp hàn

• Maximum : 150°C cho mọi độ dày

• Tối thiểu : Cao hơn 10°C so với nhiệt độ tiền nhiệt

• Giám sát : Cần giám sát liên tục đối với các chi tiết dày

7.0 Xử lý nhiệt sau hàn (PWHT)

7.1 Yêu cầu PWHT

Bảng: Thông số PWHT dựa trên Tổ hợp Vật liệu

7.2 Các Lưu ý PWHT

• Tránh gây mẫn cảm : Giữ dưới 425°C cho thép không gỉ series 300

• Di chuyển carbon : PWHT làm tăng tốc độ khuếch tán - giảm thiểu thời gian ở nhiệt độ cao

• Tháo gá lắp : Thực hiện PWHT trước khi tháo các thiết bị định vị

8.0 KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY (NDE)

8.1 Các Phương Pháp Kiểm Tra Bắt Buộc

• kiểm Tra Thị Giác 100% : VT theo AWS D1.1

• Kiểm tra bằng tia X : RT theo ASME Sec V Art 2

• Kiểm tra thấm chất lỏng : PT trên lớp hàn gốc có thể tiếp cận được

8.2 Tiêu chuẩn chấp nhận

• Độ xốp : Tối đa đường kính 3,2mm, khoảng cách giữa các dấu hiệu là 6mm

• Rạn nứt : Không cho phép

• Không hòa tan hoàn toàn : Không cho phép

• Lõm chân mối hàn (Undercut) : Độ sâu tối đa 0,8mm, 0,5mm cho dịch vụ chu kỳ

9.0 Hồ sơ xác nhận quy trình hàn (PQR)

9.1 Các thử nghiệm yêu cầu

• Thử nghiệm kéo ngang : Cường độ tối thiểu bằng kim loại cơ bản yếu hơn

• Thử nghiệm uốn mối hàn và mặt hàn : Tối thiểu 4 mẫu

• Kiểm tra vĩ mô : Mặt cắt ngang được ngâm axit

• Khảo sát độ cứng : Độ cứng Vickers dọc theo đường hàn

9.2 Giới hạn độ cứng

• Kim loại hàn : ≤ 225 HV

• Thép carbon vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) : ≤ 240 HV

• Thép không gỉ vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) : ≤ 220 HV

10.0 An toàn và các yếu tố môi trường

10.1 Yêu cầu về thông gió

• Hút khí thải cục bộ : Bắt buộc cho mọi hoạt động hàn

• Hệ thống hút khói : Bắt buộc đối với hoạt động hàn SMAW

• Giám sát không khí : Yêu cầu đối với hàn trong không gian hạn chế

10.2 Vận chuyển vật liệu

• Phân tách inox : Ngăn ngừa nhiễm bẩn từ các công cụ bằng thép cacbon

• Bảo quản vật tư tiêu hao : Que hàn ER309L phải được bảo quản trong bao bì gốc cho đến khi sử dụng

• Sạch sẽ : Yêu cầu làm sạch bằng cồn đối với bề mặt inox

11.0 Giới hạn và hạn chế quy trình

11.1 Hạn chế quy trình

• Không được cắt bằng oxyfuel trên các mép đã chuẩn bị

• Không được xén bằng điện cực than chì ở phía inox

• Tối thiểu 3 lớp hàn đối với độ dày thành > 12mm

11.2 Hạn chế sử dụng

• Chưa đủ điều kiện cho dịch vụ gây chết người nếu không có kiểm tra bổ sung

• Hạn chế về nhiệt độ : -29°C đến 425°C

• giới hạn pH : Không sử dụng cho dịch vụ ăn mòn trên 50°C

12.0 Hướng Dẫn Xử Lý Sự Cố

12.1 Các Vấn Đề Thường Gặp và Giải Pháp

13.0 Hồ sơ và Tài liệu

13.1 Tài liệu yêu cầu

• Wps : Quy cách này

• PQR : Hồ sơ đánh giá quy trình hỗ trợ

• WPQ : Chứng chỉ kỹ năng hàn

• Báo cáo kiểm tra không phá hủy (NDE) : Tất cả kết quả kiểm tra

• Biểu đồ nhiệt luyện : Ghi liên tục trong quá trình PWHT

13.2 Thời hạn lưu trữ

• Tối thiểu 5 năm đối với tất cả hồ sơ

• Thời hạn sử dụng của cơ sở cho các ứng dụng quan trọng liên quan đến an toàn