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 9606-1:2012 + Cor 1:2012 a Cor 2:2013: Zkoušky svářečů- Tavné svařování- Část 1: Oceli
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 9606-1:2012 + 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 9606-1:2012 je nástupce EN 287-1 a způsobuje v evropském průmyslu ostré diskuze a spory. Realita je však taková, že po mnoha letech "věrné" služby v Evropě, stará EN 287-1 je nahrazována EN ISO 9606-1. 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 287-1 tak EN ISO 9606-1. Konec platnosti EN 287-1 bude až v říjnu 2015! Nejdůležitější změnou nové normy EN ISO 9606-1 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 287-1 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 17632 [14] FM2 Vysokopevné oceli ISO 18275, [21] ISO 16834, [13] ISO 26304, [25] ISO 18276 [22] FM3 Oceli odolávájící creepu Cr 3,75 % ISO 3580, [3] ISO 21952, [23] ISO 24598, [24] ISO 17634 [16] FM4 Oceli odolávající creepu 3,75 Cr 12 % ISO 3580, [3] ISO 21952, [23] ISO 24598, [24] ISO 17634 [16] FM5 Nerez oceli a žáruvzdorné oceli ISO 3581, [4] ISO 14343, [9] ISO 17633 [15] FM6 Nikl a niklové slitiny ISO 14172, [7] ISO 18274 [20]
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, 11 111 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 4.3.2. 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
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
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 9606-1:2012 + 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 15608 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 15608 (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
materiálu jiné skupiny, často s rozdílnými vlastnostmi a opakované pracovní zkoušky. Technický návod pro odsouhlasení příslušných pracovníků (svářečů, páječů, atd.) podle bodu 3.1.2 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 9606-1 (Zkoušky svářečů oceli) není v seznamu harmonizovaných norem pro PED (viz Úřední Věstník EU 2014/C 313/02 z 12.9.14). 2. Přestože je v EN ISO 9606-1 Příloha ZA (informativní) o vztahu mezi evropskou normou EN ISO 9606-1 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 (05 0730) z května 1999. 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 15609. 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 15614 b) kvalifikace na základě předvýrobních zkoušek podle ISO 15613 c) kvalifikace na základě zkušebních kusů podle příslušné části ISO 9606
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 13133 ) 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 15608 1, 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 41-45 E E-E E-E 51-54 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
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
Normy pro tavné svařování Požadavky na jakost při tavném svařování EN ISO 3834-1 až 5 CEN ISO/TR 3834-6 Obloukové svařování Ocel Hliník Skupiny materiálu CEN ISO/TR 15608 ISO/TR 20173 Doporučení pro svařování EN 1011-1 (ISO/TR 17671-1) EN 1011-2,3 EN 1011-4 Měření teploty EN ISO 13916 Kvalifikace svářečů EN 287-1, EN ISO 9606-1 EN ISO 9606-2 Kvalifikace operátorů EN ISO 14732 Svářečský dozor EN ISO 14731 Specifikace postupu EN ISO 15609-1,-2,-6 svařování Kvalifikace postupu EN ISO 15607, 15610, 15611, 15612, 15613 svařování EN ISO 15614-1 EN ISO 15614-2, - 4 Kalibrace, validace, EN ISO 17662 verifikace Tepelné zpracování EN ISO 17663, EN 10052 Vady, příprava svarových ploch Ocel Hliník Stupně tavného svařování EN ISO 5817 + A1 EN ISO 10042 Stupně paprskového EN ISO 13919-1 EN ISO 13919-2 svařování Tepelné dělení EN ISO 9013 Doporučená příprava EN ISO 9692-1,-2,-4 EN ISO 9692-3 svarových spojů Detaily základních EN 1708-1, EN 1708-2, EN 1708-3 svarových spojů (namáhané vnitřním t-7lakem nebo bez) Klasifikace vad (tavné, tlakové) EN ISO 6520-1, -2 Klasifikace vad (tepelné dělení) EN 12584 (ISO 17658) Systém pro označování ISO/TS17845 vad Svařitelnost ISO/TR 581
Zařízení pro obloukové svařování, bezpečnost Zdroje EN 60974-1,-2,-3,-4 Podavače, konektory, EN 60974-5,-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, 10462 Pojistka proti zpětnému EN 730-1, -2, EN ISO 9012 šlehnutí, hořáky Ochranný oděv, rukavice EN ISO 11611, EN 12477 Ochrana zraku EN 169, 175, 379 Závěsy EN 1598, PEN ISO 25980 Check list "Prostředí" EN 14717 Odsávání EN ISO 15012-1, -2 Svařovací dýmy (Laboratorní EN ISO 15011-1 až 5, CEN ISO/TS15011-6 metody) Svařovací dým (příklady) EN ISO 10882-1,2 NDT Zkoušení Kvalifikace personálu EN ISO 9712 Pravidla pro NDT EN ISO 17635 Vizuální kontrola EN ISO 17637 Radiografická zkouška EN ISO 17636-1,2 Ultrazvuková zkouška EN ISO 17640 Kapilární zkouška EN ISO 3452-1,-2,-5,-6 Magnetická zkouška prášková EN ISO 17638 Vířivé proudy EN 1711, (PEN ISO 17643) Zkouška tvrdosti EN ISO 9015-1,-2 Difrakční technika měření doby průchodu EN ISO 10863, 15626, 16827 při zkoušení svarů ultrazvukem kovových materiálů... Využití automatizované techniky phased array EN ISO 13588 EN 16018 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 148-1 (EN 875, EN ISO 9016) Zkouška tvrdosti EN ISO 9015-1,-2 Mikro a makro zkouška EN 17639 Leptání pro mikro, makro CEN ISO/TR 16060 Trhliny za horka - zkouška EN ISO 17641-1,-2,-3 Trhliny za studena - zkouška EN ISO 17641-1,-2,-3 Určení obsahu feritu EN ISO 8249, 17655
Kriteria přípustnosti pro NDT Ocel Hliník VT EN ISO 5817 EN ISO 10042 RT EN ISO 10675-1 EN ISO 10675-2 UT EN ISO 11666, EN ISO 23279, EN ISO 22825, EN 15617 PT EN ISO 23277 MT EN ISO 23278 HT EN ISO 18265 Termíny, definice Symboly EN ISO 2553 Metody a číselné označení EN ISO 4063 Termíny (svařování kovů) EN 14610 (ISO 857-1.-2) Termíny a de Finice CEN/TR 14599 ISO/TR 25901 Vícejazyčný slovník s obrázky EN 1792 EN ISO 17659 Polohy svařování EN ISO 6947 Tolerance svařování EN ISO 13920 Přídavné materiály Obecně výrobek EN 13479 Požadavky na kvalitu výroby EN 12074 Technické dodací podmínky EN ISO 544 Návod na objednání EN ISO 14344 Zkoušení a kvalita EN 14532-1,-2,-3 EN ISO 15792-1,-2,-3 Zkušební metody EN ISO 15792-1,-2,-3 EN ISO 6847, 14732,8249,3690 EN 22401 Wolframové elektrody EN ISO 6848 Pro navařování tvrdokovu EN 14700 Pro šedou litinu EN ISO 1071
Další normy Zkoušky svářečů - měď EN ISO 9606-3 Zkoušky svářečů - nikl EN ISO 9606-4 Zkoušky svářečů - titan EN ISO 9606-5 Zkoušky svářečů - šedá litina EN 287-6 Vady - hybridní svařování EN ISO 12932 Kvalifikace postupu - měď EN ISO 15614-6 Kvalifikace postupu - nikl EN ISO 15614-1 Kvalifikace postupu - titan EN ISO 15614-5 Kvalifikace postupu - šedá litina EN ISO 15614-3 Kvalifikace postupu - navařování EN ISO 15614-7 Kvalifikace postupu - trubka trubka plech EN ISO 15614-8 Kvalifikace postupu - hybridní procesy EN ISO 15614-12 Kvalifikac EN ISO 11970 e postupu - šedá litina Doporučení pro svařování šedé litiny EN 1011-8 Doporučení pro svařování navařené oceli EN 1011-5 Metody zjišťování vad v kovových CEN/TR 15235 konstrukcích
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 18275 EN ISO 3580 EN ISO 3581 EN ISO 14172 Dráty EN ISO 14341 Dráty/tyčky EN ISO 636 EN ISO 16834 EN ISO 21952 EN ISO 14343 EN ISO 18274 EN ISO 24373 EN ISO 18273 EN ISO 24034 (TIG) Dráty (UP) EN ISO 14171 EN ISO 26304 EN ISO 24598 Tavidlo (UP) EN ISO 14174 Plněné EN ISO 17632 EN ISO 18276 EN ISO 17634 EN ISO 17633 (ISO 12153) elektrody Autogenní EN 12536 EN 12536 drát (G) Ochranný EN ISO 14175, EN 1089-3 plyn Platí vždy nejnovější vydání normy.