Svářečský personál a kvalita svařování

Transkript

1 Svářečský personál a kvalita svařování Ing.Václav Minařík,CSc. - ředitel exekutivy CWS ANB Kvalita svářečského personálu má výrazný vliv na kvalitu svařovaných konstrukcí. Kvalitní tým pod vedením odpovědného svářečského dozoru dokáže vyrábět bez oprav, reklamací a tím šetří nemalé náklady. Často se setkáváme s tvrzeními že "svářeči to špatně zavařili a my za to nemůžeme" a tím nám vznikají ztráty opravami apod. Je třeba si uvědomit, že hlavní odpovědnost má vždy svářečský dozor. Má-li mít svářečský dozor velkou odpovědnost, musí mít také velká práva (až po extrémní případ zastavení výroby). To je v pracovních smlouvách často velmi podceňováno. A s tím souvisí i velikost odměny. CWS ANB nabízí velkou škálu kvalifikací a certifikací pro svářečský personál, harmonizovaných pravidly EWF a IIW a normami CEN i ISO. Jsme pravidelně kontrolování EWF, IAB i ČIA. Dále CWS ANB vydává harmonizované certifikáty EN ISO 3834 EWF a IIW o zajištění kvality svářečské výroby. Klíčovou roli v kvalitě svařování tedy hraje svářečský dozor. Často velmi podceňované povinnosti svářečského dozoru a přehlížené managementem firem jsou přezkoumání smlouvy a přezkoumání návrhu. Kdyby svářečský dozor přezkoumával smlouvy těžko by prošla formulace investora (klienta) že např. "výrobek musí splňovat všechny evropské technické normy"?! Přesto při auditu certifikačním orgánem je vše podepsané i svářečským dozorem?! Z některých zkušeností i ze zahraničí pak svářečský dozor po podepsání smlouvy je postaven před hotovou věc, aniž by se vyjádřil předem a vznesl oprávněné technické požadavky. Pak se zjišťuje, že např. nosnost jeřábů není dostatečná, nejsou WPQR, chybí dostatek svářečů s příslušným rozsahem kvalifikace, nejsou certifikace apod. A toto zajištění pro rozběhnutí výroby je velmi nákladné. Každý svářečský dozor musí znát základní technické normy z oboru. Není to jednoduché, protože normy se poměrně často mění. Proto uvádím základní nové normy týkající se personálu a přehled norem podle kategorií. Nové normy V minulém období vyšlo několik nových norem z oblasti kvalifikace personálu, které jsou velmi důležité jak pro výrobce, tak zkušební, inspekční i autorizované osoby a které mají jiné základní proměnné, než bylo doposud. Jedná se především o: 1. ČSN EN ISO : Cor 1:2012 a Cor 2:2013: Zkoušky svářečů- Tavné svařování- Část 1: Oceli

2 2. ČSN EN ISO 14732: 2014: Svářečský personál - Zkoušky svářečských operátorů a seřizovačů pro mechanizované a automatizované svařování kovových materiálů 3. ČSN EN ISO 13585: 2013: Tvrdé pájení - Kvalifikační zkouška páječů a operátorů tvrdého pájení ad 1) ČSN EN ISO : Cor 1:2012 a Cor 2:2013 Tato norma byla řešena již mnoho let a první společné hlasování ISO/TC 44 a CEN SC 44 a o návrhu této normy proběhlo již v roce 1999! Již tehdy bylo k normě 250 připomínek. ISO :2012 je nástupce EN a způsobuje v evropském průmyslu ostré diskuze a spory. Realita je však taková, že po mnoha letech "věrné" služby v Evropě, stará EN je nahrazována EN ISO Nahrazení norem přináší mnoho věcí, které jsou nejasné, především v přechodovém období. Důvod proč tento přechod je tak důležitý, spočívá v tom, že autority též hledí výslovně na požadavky jiných norem jako jsou ASME a AWS Code. Filosofie normy sblížení ASME, AWS. Protože i po schválení nové normy byla řada připomínek, bylo prodlouženo přijetí na národní úrovni na dva roky. Takže v současné době platí současně jak EN tak EN ISO Konec platnosti EN bude až v říjnu 2015! Nejdůležitější změnou nové normy EN ISO je změna základní proměnné - místo"základního materiál", tedy materiálu, který se svařuje je základní proměnnou "Přídavný materiál", tedy to čím se svařuje. Základní materiál je nahrazen přídavným materiálem!!! Toto je hlavní změna oproti EN Přídavný materiál je rozdělen do 6 skupin (FM1 až 6). Skupiny přídavného materiálu Skupina Přídavný materiál pro svařování Příklady používaných norem ISO FM1 Nelegované a jemnozrnné oceli ISO 2560, [2] ISO 14341, [8] ISO 636, [1] ISO 14171, [6] ISO [14] FM2 Vysokopevné oceli ISO 18275, [21] ISO 16834, [13] ISO 26304, [25] ISO [22] FM3 Oceli odolávájící creepu Cr 3,75 % ISO 3580, [3] ISO 21952, [23] ISO 24598, [24] ISO [16] FM4 Oceli odolávající creepu 3,75 Cr 12 % ISO 3580, [3] ISO 21952, [23] ISO 24598, [24] ISO [16] FM5 Nerez oceli a žáruvzdorné oceli ISO 3581, [4] ISO 14343, [9] ISO [15] FM6 Nikl a niklové slitiny ISO 14172, [7] ISO [20]

3 Skupina Přídavný materiál pro svařování Příklady používaných norem AWS FM1 Nelegované a jemnozrnné oceli AWS A 5.1, AWS A5.18, AWS A5.17, AWS A5.20 FM2 Vysokopevné oceli AWS A5.5, AWS A5.28, AWS A5.23, AWS A5.29 FM3 Oceli odolávájící creepu Cr 3,75 % AWS A5.5, AWS A5.28, AWS A5.23, AWS A5.29 FM4 Oceli odolávající creepu 3,75 Cr 12 % AWS A5.5, AWS A5.28, AWS A5.23, AWS A5.29 FM5 Nerez oceli a žáruvzdorné oceli AWS A5.4, AWS A5.9, AWS A5.22 FM6 Nikl a niklové slitiny AWS A 5.11, AWS A5.14 Rozsah kvalifikace pro obalené elektrody a Metoda svařování Druh obalu použitý při zkoušce b Rozsah kvalifikace A, RA, RB, RC, RR, R B 03, 13, 14, 19, 20, 24, 27 15, 16, 18, 28, 45, 48 C 10, A, RA, RB, RC, RR, R 03, 13, 14, 19, 20, 24, 27 B 15, 16, 18, 28, 45, 48 C 10, 11 označuje takové obaly elektrod pro které je svářeč kvalifikován. označuje takové obaly elektrod pro které není svářeč kvalifikován. a Zkratky viz see b Druh obalu elektrody použitý při zkoušce svářeče pro svařování kořene bez podložení (ss nb) je druh obalu kvalifikovaného pro svařování kořene ve výrobě (ss nb). Pro typ obalu se v certifikátech používá dosavadní značení jako v EN 287-1, t.j. A B C M P R RA RB RC RR S kyselý obal bazický obal,nebo bazická náplň celulózový obal plněná elektroda kovový prášek plněná elektroda rutilová, rychle tuhnoucí struska rutilový obal nebo plněná elektroda rutilová, pomalu tuhnoucí struska rutil-kyselý obal rutil-bazický obal rutil-celulózový obal rutilový tlustý obal plný drát/ tyčinka

4 V W Y Z plněná elektroda rutilová nebo bazická/fluoridy plněná elektroda bazická/fluoridy, pomalu tuhnoucí struska plněná elektroda bazická/fluoridy, rychle tuhnoucí struska plněná elektroda, ostatní typy nebo číselné označení (americké) Symbol Obal Detailní informace 03 rutil-bazický obal Titanium dioxide, calcium carbonate 10 celulózový obal Celulose, sodium 11 celulózový obal High celulose, potassium 12 rutilový obal High titania, sodium 13 rutilový obal High titania, potassium 14 rutil + železný prášek obal Iron powder, titania 15 bazický obal Low hydrogen, sodium 16 bazický obal Low hydrogen, potassium 18 bazický + železný prášek obal Low hydrogen, potassium, iron powder 19 ilmenitový obal Iron oxide, titania, potassium 20 obal z železných oxidů High iron oxide 24 rutil + železný prášek obal Iron powder, titania 27 Železné oxidy+ železný prášek obal 28 bazický + železný prášek obal High iron oxide, iron powder Low hydrogen, potassium, iron powder 45 bazický obal Electrodes for downhill welding of pipe lines 48 basický obal Low hydrogen, potassium, iron powder Svařování s přídavným materiálem z jedné skupiny kvalifikuje svářeče na všechny přídavné materiály ze stejné skupiny a dalších skupin jak je uvedeno v tabulce a svařování základního materiálu ze skupin 1 až 11. Komentář k základnímu materiálu: ten samozřejmě musí být uveden, ale bez vlivu na rozsah kvalifikace!!!!! Rozsah kvalifikace pro přídavný materiál Přídavný materiál Rozsah kvalifikace FM1 FM2 FM3 FM4 FM5 FM6 FM1

5 FM2 FM3 FM4 FM5 FM6 ukazuje přídavné materiály pro které je svářeč kvalifikován. ukazuje přídavné materiály pro které svářeč není kvalifikován Další změnou je, že svářeč musí ovládat příslušný přenos kovu v oblouku. Pro svařování MIG/MAG je svářeč který je kvalifikován v oblasti zkratového přenosu oblouku (metoda 131, 135 nebo 138) může svařovat všemi ostatními přenosy (kapkový, pulsní, sprchový oblouk), ale ne naopak. Výrazná změna je i v prodlužování Certifikátů. V zásadě se prodlužuje interval ze 2 na 3 roky. Odpovědnost svářečského dozoru (výrobců) ve vztahu k ČSN EN ISO : Cor 1:2012 a Cor 2:2013 Zkoušky svářečů se začínají postupně provádět podle nové normy. V této normě je základní proměnnou m.j. skupina přídavného materiálu (FM). Základní materiál není základní proměnnou. Přestože skupina základního materiálu a podskupina podle ISO/TR materiálu, není základní proměnnou musí být zapsána na certifikátu svářeče (norma 5.1). Při pozorném čtení normy se dozvíme že: Základní materiál použitý při zkoušce by měl být z jakékoliv vhodné skupiny 1 až 11 podle ISO/TR (norma 5.5.1). Určení vhodného základního materiálu je na svářečském dozoru firmy. V tomto případě je vhodné pro školení svářečů rovnou použít firemní WPS ( firma vyrábí např. konstrukce z nerez oceli) se všemi údaji, nebo rovnou vyžadovat zkoušku na specifickém základním materiálu tak aby nedocházelo ke svařování např. skupinou FM6 resp. FM5 a základního materiálu 1.1 apod. Takových příkladů je možno vymyslet více. Vždy by se volba základního materiálu měla přibližovat podmínkám ve výrobě. Vždyť se svařuje mnohdy s předehřevem, s limitovaným tepelným příkonem, hlídá se interpass, je rozdílný odvod tepla apod. Bylo by vhodné, aby škola v žádosti či objednávce od zákazníka na zkoušku svářeče si nechala odsouhlasit zákazníkem druh (skupinu) základního materiálu použitého při zkoušce. Předejde se tím případným reklamacím v tom smyslu, že při zkoušce nebyl použit vhodný materiál. Může se stát, že finální odběratel výrobku zpochybní zkoušku svářeče z důvodu použití nevhodného základního materiálu při zkoušce. I při přijímání nových svářečů je vhodné se podívat na základní materiál, na kterém byla zkouška provedena. Ušetří to mnohdy čas se zaučováním na

6 materiálu jiné skupiny, často s rozdílnými vlastnostmi a opakované pracovní zkoušky. Technický návod pro odsouhlasení příslušných pracovníků (svářečů, páječů, atd.) podle bodu Nerozebíratelné spoje přílohy č. 1 nařízení vlády č. 26/2003, ve znění nařízení vlády č. 621/2004 Sb. Pro všechny metody svařování je povinná zkouška tupých svarů. Požadovaný minimální rozsah vyhodnocení zkušebních svarů: 1) u metod 111, 121, 122, 124, 125, 132, 135, 136 a 141, 142, 143, 145, 147, 15, 151 minimálně VT a RTG ( u metody 13 - při použití plněné elektrody jiným než kovovým práškem) 2) u metod 131, 132, 133, 135, 136, 138 a 311 minimálně VT + RTG + rozlomení ( u metody 13 - při použití plněné elektrody kovovým práškem) 3) alternativa pro feritické materiály a tloušťky 8 mm je možné použít UT zkoušku Schválení je možné pouze tehdy, absolvoval-li svářeč teoretické přezkoušení v souladu s přílohou C normy ČSN EN 287 1, ( případně podle jiné ekvivalentní harmonizované normě) písemným testem, popř. ústní zkouškou v daném rozsahu kvalifikované metody svařování (s písemným záznamem). Upozorňuji, že norma EN ISO (Zkoušky svářečů oceli) není v seznamu harmonizovaných norem pro PED (viz Úřední Věstník EU 2014/C 313/02 z ). 2. Přestože je v EN ISO Příloha ZA (informativní) o vztahu mezi evropskou normou EN ISO a základními požadavky směrnice EU 97/23/ES, musí být tato norma uvedena jako harmonizovaná pod touto směrnicí, což zatím není. ad2) ČSN EN ISO 14732: 2014 Touto normou se nahrazuje ČSN EN 1418 ( ) z května Metody kvalifikace Zkouška svářečského operátora a svářečského seřizovače musí být provedena podle předběžné specifikace postupu svařování (pwps) nebo podle specifikace postupu svařování (WPS) připravené podle příslušné části ISO Svářečský operátor nebo svářečský seřizovač musí získat kvalifikaci (zkoušku) podle jedné z následujících metod: a) kvalifikace na základě zkoušek postupu svařování podle příslušné části ISO b) kvalifikace na základě předvýrobních zkoušek podle ISO c) kvalifikace na základě zkušebních kusů podle příslušné části ISO 9606

7 d) kvalifikace na základě výrobní zkoušky nebo zkoušky vzorku z výroby Změna v prodloužení certifikátu: po splnění podmínek v normě (každých 6 měsíců potvrzení o kvalitě prací,...) se nový certifikát vydává za 6 let. ad3) ČSN EN ISO 13585:2013 ( nahradila normu ČSN EN ) Základními proměnnými jsou: - Metoda tvrdého pájení - Druh výrobku - Druh spoje - Skupina (skupiny) základního materiálu - Druh přídavného kovu při pájení - Způsob nanášení tvrdé pájky - Rozměry (tloušťka, vnější průměr trubky a délka přeplátování) - Stupeň mechanizace Další proměnné, které výrobce považuje v jistých aplikacích za podstatné (např. omezení týkající se výběru hořáku vyžadující samostatnou kvalifikaci. V normě byly upraveny rozsahy platnosti: Zkouška na plechu platí pouze pro plech, zkouška na trubce platí pouze pro trubku Tupý spoj platí pouze pro tupý spoj, přeplátovaný pro přeplátovaný Byl změněn rozsah platnosti pro skupiny materiálů jak je uvedeno v následující tabulce Skupina materiálu Označení Zkušební kus Rozsah kvalifikace ISO/TR , 2, 3, 4, 5, 6, 9, 11 A A-A A-A 7,8,10 B B-B A-A,B-B, A-B 21,22,23 C C-C C-C 31-34, 37,38 D D-D D-D E E-E E-E F F-F F-F Spoje rozdílných materiálů A-B A-A, A-B D-A D-A D-B D-A, D-B D-E D-E E-A E-A E-B E-A,E-B Byl stanoven rozsah kvalifikace podle způsobu nanášení pájky: Zkušební kus pro způsob nanášení Rozsah kvalifikace

8 pájky Přímé nanášení FF Přímé nanášení, předem uložená Předem uložená PP Předem uložená Poznámka: Přímé nanášení je známé také jako nanášení k hrdlu spoje, které může být provedeno manuálně nebo mechanicky Dalším parametrem pro rozsah kvalifikace je směr nanášení přídavného materiálu Rovněž stupeň mechanizace má vliv na rozsah kvalifikace. Stupeň mechanizace zkušebního kusu Manuální Mechanizovaný Rozsah kvalifikace Manuální a mechanizovaný Mechanizovaný

9 Normy pro tavné svařování Požadavky na jakost při tavném svařování EN ISO až 5 CEN ISO/TR Obloukové svařování Ocel Hliník Skupiny materiálu CEN ISO/TR ISO/TR Doporučení pro svařování EN (ISO/TR ) EN ,3 EN Měření teploty EN ISO Kvalifikace svářečů EN 287-1, EN ISO EN ISO Kvalifikace operátorů EN ISO Svářečský dozor EN ISO Specifikace postupu EN ISO ,-2,-6 svařování Kvalifikace postupu EN ISO 15607, 15610, 15611, 15612, svařování EN ISO EN ISO , - 4 Kalibrace, validace, EN ISO verifikace Tepelné zpracování EN ISO 17663, EN Vady, příprava svarových ploch Ocel Hliník Stupně tavného svařování EN ISO A1 EN ISO Stupně paprskového EN ISO EN ISO svařování Tepelné dělení EN ISO 9013 Doporučená příprava EN ISO ,-2,-4 EN ISO svarových spojů Detaily základních EN , EN , EN svarových spojů (namáhané vnitřním t-7lakem nebo bez) Klasifikace vad (tavné, tlakové) EN ISO , -2 Klasifikace vad (tepelné dělení) EN (ISO 17658) Systém pro označování ISO/TS17845 vad Svařitelnost ISO/TR 581

10 Zařízení pro obloukové svařování, bezpečnost Zdroje EN ,-2,-3,-4 Podavače, konektory, EN ,-6,-7,-8,-9,-10,-11,-12,-13 hořáky... Potrubí, plynové trubky, spojení, ventily EN 560, 561,1256 EN ISO 2503, 3821, 5171, 7291,14113, Pojistka proti zpětnému EN 730-1, -2, EN ISO 9012 šlehnutí, hořáky Ochranný oděv, rukavice EN ISO 11611, EN Ochrana zraku EN 169, 175, 379 Závěsy EN 1598, PEN ISO Check list "Prostředí" EN Odsávání EN ISO , -2 Svařovací dýmy (Laboratorní EN ISO až 5, CEN ISO/TS metody) Svařovací dým (příklady) EN ISO ,2 NDT Zkoušení Kvalifikace personálu EN ISO 9712 Pravidla pro NDT EN ISO Vizuální kontrola EN ISO Radiografická zkouška EN ISO ,2 Ultrazvuková zkouška EN ISO Kapilární zkouška EN ISO ,-2,-5,-6 Magnetická zkouška prášková EN ISO Vířivé proudy EN 1711, (PEN ISO 17643) Zkouška tvrdosti EN ISO ,-2 Difrakční technika měření doby průchodu EN ISO 10863, 15626, při zkoušení svarů ultrazvukem kovových materiálů... Využití automatizované techniky phased array EN ISO EN Destruktivní zkoušení Příčná tahová zkouška EN ISO 4136 Podélná tahová zkouška EN ISO 5178 Zkouška tahem křížových a EN ISO 9018 přeplátovaných spojů Ohybová zkouška EN ISO 5173 Zkouška rozlomením EN ISO 9017 Rázová zkouška EN ISO (EN 875, EN ISO 9016) Zkouška tvrdosti EN ISO ,-2 Mikro a makro zkouška EN Leptání pro mikro, makro CEN ISO/TR Trhliny za horka - zkouška EN ISO ,-2,-3 Trhliny za studena - zkouška EN ISO ,-2,-3 Určení obsahu feritu EN ISO 8249, 17655

11 Kriteria přípustnosti pro NDT Ocel Hliník VT EN ISO 5817 EN ISO RT EN ISO EN ISO UT EN ISO 11666, EN ISO 23279, EN ISO 22825, EN PT EN ISO MT EN ISO HT EN ISO Termíny, definice Symboly EN ISO 2553 Metody a číselné označení EN ISO 4063 Termíny (svařování kovů) EN (ISO ) Termíny a de Finice CEN/TR ISO/TR Vícejazyčný slovník s obrázky EN 1792 EN ISO Polohy svařování EN ISO 6947 Tolerance svařování EN ISO Přídavné materiály Obecně výrobek EN Požadavky na kvalitu výroby EN Technické dodací podmínky EN ISO 544 Návod na objednání EN ISO Zkoušení a kvalita EN ,-2,-3 EN ISO ,-2,-3 Zkušební metody EN ISO ,-2,-3 EN ISO 6847, 14732,8249,3690 EN Wolframové elektrody EN ISO 6848 Pro navařování tvrdokovu EN Pro šedou litinu EN ISO 1071

12 Další normy Zkoušky svářečů - měď EN ISO Zkoušky svářečů - nikl EN ISO Zkoušky svářečů - titan EN ISO Zkoušky svářečů - šedá litina EN Vady - hybridní svařování EN ISO Kvalifikace postupu - měď EN ISO Kvalifikace postupu - nikl EN ISO Kvalifikace postupu - titan EN ISO Kvalifikace postupu - šedá litina EN ISO Kvalifikace postupu - navařování EN ISO Kvalifikace postupu - trubka trubka plech EN ISO Kvalifikace postupu - hybridní procesy EN ISO Kvalifikac EN ISO e postupu - šedá litina Doporučení pro svařování šedé litiny EN Doporučení pro svařování navařené oceli EN Metody zjišťování vad v kovových CEN/TR konstrukcích

13

14 Přídavné materiály Nelegované + jemnozrnné Vysokopevné oceli Odolávající creepu Nerez oceli Nikl a niklové slitiny Měď a niklové slitiny Hliník a Al slitiny Titan a titanové slitiny Elektrody (E) EN ISO 2560 EN ISO EN ISO 3580 EN ISO 3581 EN ISO Dráty EN ISO Dráty/tyčky EN ISO 636 EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO (TIG) Dráty (UP) EN ISO EN ISO EN ISO Tavidlo (UP) EN ISO Plněné EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO (ISO 12153) elektrody Autogenní EN EN drát (G) Ochranný EN ISO 14175, EN plyn Platí vždy nejnovější vydání normy.