E-SHOP-BG.eu

Заваръчни променливи – особеност на ASME IX

Секция IX от американския Код за водогрейни котли и съдове под налягане (Boiler & Pressure Vessel Code, Section IX) е основополагащ документ, който регламентира заваряването и спояването на съдове под налягане. Документът (в статията ние ще говорим единствено за частта, свързана със заваряването) въплъщава една сложна и комплицирана, но много примамлива идея – да събере на едно място всичко, свързано с изготвянето и квалификацията на заваръчни процедури, както и квалификацията на заварчици и заваръчни оператори. Дефинираните заваръчни променливи в ASME IX са ключов елемент при квалификация на процедури, заварчици и оператори. 

Какво означават заваръчните променливи

Това е принципна и фундаментална разлика в сравнение с европейския подход при регулирането на тези въпроси, където те са уредени в отделни документи – напр. EN ISO 15614 и EN ISO 9606. За осъществяването на тази идея ASME IX използва един рационален и много ефикасен метод – дефинира т.нар „заваръчни променливи“ (welding variables), които са неизменни и имат универсално значение. Заваръчните променливи са изложени прецизно и детайлно в Част 4 на документа. В следващите редове ще опишем съвсем накратко заваръчните променливи съгласно действащото издание на ASME IX.

Основни заваръчни променливи

И така, дефинирани са следните заваръчни променливи:

• Променливи QW 402.1 ÷ QW 402.30 – включват всичко, свързано с формата на заваръчното съединение, а именно вид на скосяването; дали се използва подложна шина и от какъв материал е тя; кореновото разстояние; променливи, свързани със заваряването на шпилки и т.н.
• Променливи QW 403.1 ÷ QW 403.31 – включват всички характеристики на базовия материал – т.нар. Р-номер на материала; дебелина на завареното съединение; специфични променливи, свързани с определени заваръчни методи и т.н.
• Променливи QW 404.1 ÷ QW 404.50 – включват всички характеристики на добавения материал: F-номер; А-номер; диаметър; дебелина на наварения материал; специфични променливи, свързани с определени заваръчни методи и т.н.
• Променливи QW 405.1 ÷ QW 405.4 – свързани със заваръчните позиции
• Променливи QW 406.1 ÷ QW 406.11 – обхващат всички характеристики, свързани с предварителното подгряване (или отсъствието на такова) на завареното съединение: температура на предварителното подгряване; междуслоева температура; брой и амплитуда на изпълнените подгряващи цикли; времеви период между завършване на подгряването и стартиране на заваряването и т.н.
• Променливи QW 407.1 ÷ QW 407.10 – свързани с нагряването на материала (или отсъствието на такова) след приключване на заваряването: температура; продължителност и т.н.
• Променливи QW 408.1 ÷ QW 408.26 – свързани с използването на защитни газове: вид на използвания газ; съставляващи компоненти; разход и др.
• Променливи QW 409.1 ÷ QW 409.29 – променливи, свързани с характеристиките на заваръчния ток: топловлагане; вид на дъгата при МИГ/МАГ заваряване; големина и напрежение на заваръчния ток; прав или променлив ток; тип на заваръчния токоизточник и др.
• Променливи QW 410.1 ÷ QW 410.80 – обширна група характеристики, свързани с техниката на заваряване, напр. постъпателно движение на електрода при РЕДЗ или постъпателно движение със странични колебания; ляво или дясно заваряване; предварително почистване и почистване между отделните проходи и др.

Квалифициране на заваръчни процедури според ASME IX, част 2

Част 2 от ASME IX, която е посветена на изготвяне и квалифициране на заваръчни процедури, изброява приложимите заваръчни променливи за всеки отделен заваръчен процес, като ги разделя на 3 основни групи:

• съществени променливи (essential variables),
• несъществени променливи (non-essential variables) и
• допълнителни променливи (supplementary essential variables).

Промяната на съществена променлива (както и на допълнителна, ако приложимия стандарт изисква изпитване на ударна жилавост) налага да бъде извършена нова квалификация на заваръчната процедура, т.е. да бъде изготвен нов PQR. Изменението на несъществена променлива не изисква нова квалификация, а просто да бъде внесена корекция в WPS.

Квалификация на заварчици и заваръчни според ASME IX част 3

Част 3 от ASME IX е свързана с квалификацията на заварчици и заваръчни оператори и там нещата са решени по идентичен начин – за всеки отделен заваръчен процес са дефинирани съществени променливи, при промяна на които се изисква задължителна преквалификация на заварчика или заваръчния оператор. Ако се наложи изменение на заваръчна променлива, която не е в списъка на съществените променливи, заварчикът или заваръчният оператор има право да заварява, без да се изисква допълнителна квалификация.
Голямото предимство на гореописаната систематизация и методика се състои в нейната гъвкавост, универсалност и рационалност.

Примери за съществени и несъществени заваръчни променливи

Нека илюстрираме това с няколко прости примера.

Пример 1

При квалификацията на заваръчна процедура за РЕДЗ променлива QW 405.1 (позиция, в която се изпълнява заваръчния шев) e дефинирана като „несъществена“ – приема се, че промяната на заваръчната позиция не влияе върху физичните, химичните и механични свойства на наварения метал, затова квалификацията на дадена заваръчна процедура в една позиция квалифицира тази процедура за всички останали позиции.

Точно обратна е ситуацията при квалификация на заварчик – тогава вече QW 405.1 e „съществена променлива“. Напр. заварчик, квалифициран за челни шевове в хоризонтална позиция (позиция G2 по ASME IX) има право да заварява само в долна и хоризонтална позиция (G1 и G2 по ASME IX). Ако се налага промяна в заваръчната позиция извън посочените две, заварчикът трябва задължително да бъде преквалифициран.

Пример 2

При квалификация на заваръчна процедура за РЕДЗ променлива QW 402.4 (използване на подложна шина) e дефинирана като „несъществена“ – премахването или добавянето на подложна шина при едностранно изпълнен шев не влияе върху качествата на шева и затова не изисква преквалифициране на заваръчната процедура.

Обратна е ситуацията при квалификация на заварчик – тогава вече QW 402.4 e „съществена променлива“ – заварчик, който е квалифициран за едностранно заваряване с подложна шина, няма право да заварява без шина и трябва да бъде преквалифициран.

Пример 3

При квалификация на заваръчна процедура за РЕДЗ променлива QW 405.3 (посока „отдолу-нагоре“ или „отгоре-надолу“ при вертикално заваряване) e дефинирана като „несъществена променлива“, при чиято промяна не се налага преквалификация.

Обратна е ситуацията при квалификация на заварчик – тогава вече QW 405.3 e „съществена променлива“ и заварчик, квалифициран за заваряване „отдолу-нагоре“ трябва задължително да бъде преквалифициран, за да има право да заварява „отгоре-надолу“.

<

p style=“text-align: justify;“>Посочените примери подкрепят и аргументират тезата, че дефинирането и стриктното регламентиране на определен брой заваръчни променливи (както видяхме, понастоящем ASME IX дефинира над 250 променливи) дава възможност за обединяване в един компактен документ на правилата за квалифициране както на заваръчни процедури, така и на заварчици и заваръчни оператори. Дефинирането и използването на заваръчни променливи гарантира прецизна регулация, надеждност и универсална приложимост на гореописаните процедури.