جوشکاری , تست غیر مخرب و بازرسی جوش

آزمون ضربه مخازن تحت فشار بر اساس استاندارد ASME SEC VIII
نویسنده : ابوذر کیانپور - ساعت ٤:٠٠ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢۳ خرداد ،۱۳٩۱
 

آزمون ضربه را می توان برای متریال، جوش و در حالت Production اعمال کرد. برای انجام آزمون می بایست الزامات استاندارد را رعایت نمود. جهت انجام آزمون ضربه، مواد مطابق با شکل موجود در UCS – 66 به چهار دسته A, B, C, D  تقسیم بندی می شود. برای مشخص شدن نیاز یا عدم نیاز آزمون ضربه می بایست به نمودار UCS – 66M مراجعه نمود که در این نمودار هر منحنی مشخص کننده یک نوع از مواد می باشد برای مثال متریال SA516 Gr 70 در صورتیکه نرمالایز نباشد در منحنی، b و اگر عملیات نرمالایز بر روی آن انجام گرفته شده باشد در منحنی d قرار خواهد گرفت.

 مطابق با بندهای موجود در UG-20 f در صورتیکه کلیه موارد ذکر شده رعایت گردد مواد از آزمون ضربه معاف می شود.

  • موادی که P-NO آنها و Gr-NO آنها یک یا دو باشد.
  • موادی که در شکل UCS- 66M در منحنی A قرار داشته و حداکثر ضخامت آنها 13 میلیمتر باشد.
  • موادی که در شکل UCS- 66M در منحنی B, C, D قرار داشته و حداکثر ضخامت آنها 25 میلیمتر باشد.
  • مواد استفاده شده در مخازنی که به صورت کامل و مطابق با UG- 99 (b) or (c) or 27-4 هیدروتست شود.
  • دمای طراحی بین 29-  و 345 درجه سانتیگراد باشد.
  • نیروهای سیکلی، شوکهای مکانیکی و حرارتی در طراحی تاثیر گذار نباشد.

الزامات آزمون ضربه:

طبق نمودار UCS – 66M اگر تلاقی دما (MDMT) و ضخامت پایین تر از منحنی مربوط به مواد انتخاب شده باشد آزمون ضربه می بایست اعمال گردد. برای مثال جهت مواد SA516-Gr 70 N درصورتیکه ضخامت فلز 10 میلیمتر و دما 49- درجه سانتیگراد باشد انجام آزمون ضربه ضروری می باشد، همچنین برای همان مواد در حالت غیر نرمالایز و ضخامت 10 میلیمتر درصورتیکه دما از 29- پایین تر باشد می بایست آزمون ضربه انجام گردد.

 

برای انجام آزمون ضربه می بایست از هر ناحیه سه نمونه مطابق با ابعاد و مشخصات موجود در شکل UG – 84 آماده سازی کرد اگر ضخامت نمونه ها به اندازه 10 میلیمتر باشد به آن Full Section در صورتیکه کمتر باشد Sub Section گویند. در صورتیکه هدف از انجام آزمون ضربه، تست جوش باشد نمونه ها می بایست از ناحیه Base Metal, Weld Metal & HAZ هر کدام سه عدد انتخاب گردد. نمونه های آماده سازی شده در دستگاه قرار داده و با رها کردن پاندول مقدار انرژی جذب شده را رویت می کنیم (برای دستگاه های دیجیتال).

در آزمون ضربه برای موادی که جذب انرژی آنها بیش از 240 J می باشد در دماهای خاص نمونه سازی Sub Size را می توان جایگزین Full Size نمود. در این حالت معیار پذیرش می بایست به اندازه 100 J کاهش پیدا کند. مطابق با جدول UG-84.2 نمونه با ضخامت تا 8 میلیمتر نیازی به تغییر دما در آزمون نمی باشد ولی با کاهش ضخامت برای مثال، دمای آزمون نمونه با ضخامت 6 میلیمتر را می توان تا 8 درجه سانتیگراد کاهش داد. شایان ذکر است که کاهش دما نباید از MDMT کمتر گردد.

استفاده از Reduction در کاهش MDMT

کم کردن MDMT و تعیین یک دمای جدید بدون نیاز به آزمون ضربه را می توان به دو صورت بکار گرفت. روش اول استفاده از نمودار موجود در شکل UCS-66.1 است که برای این حالت ابتدا باید با استفاده از فرمول مقدار ضریب Ratio را محاسبه کرد سپس توسط این ضریب به شکل UCS-66.1 می رویم و مقدار دمای جدید را بدست می آوریم دمای حاصل از شکل UCS-66.1 را از دمای MDMT اولیه کم می کنیم نتیجه آن MDMT جدید است. روش دوم مطابق با پاراگراف UCS-68-C می باشد که اگر عملیات PWHT بر روی مخزن انجام شده باشد، البته این عملیات بر اساس الزامات این Division نباشد، می توان میزان MDMT را به اندازه 17 درجه سانتیگراد برای مواد با P.NO 1 کاهش داد. دراین حالت احتمالاً دمای جدید کمتر از نیاز های آزمون ضربه می باشد و مواد از این آزمون معاف خواند شد.

ارزیابی نتایج آزمون ضربه

جهت بررسی نتایج بدست آمده از آزمون می بایست از شکل UG-84.1 استفاده کرد. شایان ذکر است که این جدول مربوط به معیار پذیرش تست متریال می باشد که جهت ارزیابی آزمون ضربه جوش می بایست از استاندارد ASME SEC II Part C استفاده کرد. زمانیکه میانگین جذب انرژی بدست آمده از سه نمونه تست شده معادل یا بیشتر از حداقل مجاز برای یک نمونه باشد و اندازه جذب انرژی یک نمونه کمتر از حداقل مجاز جذب انرژی میانگین نمونه ها باشد یا زمانیکه میزان جذب انرژی یک نمونه کمتر از حداقل مجاز برای یک نمونه باشد، می بایست آزمون تکرار گردد. شایان ذکر است که اندازه بدست آمده انرژی در آزمون مجدد می بایست از نیاز های میانگین برابر یا بیشتر باشد.