Požadavky na kvalifikaci postupu svařování vybraných VPO podle ASME předpisů ASME Sec. II, Sec. VIII Div. 1 a Sec. IX / Ed. 2015, Michal Heinrich AI / ANI 1
Přehled přednášky I. část Výběr schválených materiálů a stručná charakteristika vysoko pevnostních ocelí pro tlakové nádoby vyrobené podle ASME Sec. VIII Div. 1 II. část Kvalifikace PQR vysoko pevnostních ocelí podle ASME Sec. IX Ed. 2015 / SMAW metoda 2
I. část Výběr schválených materiálů a stručná charakteristika vysoko pevnostních ocelí pro tlakové nádoby vyrobené podle ASME Sec. VIII Div. 1 3
Výběr materiálů a stručná charakteristika vysoko pevnostních ocelí pro tlakové části Oceli s mezi pevností 620 MPa (90 ksi) Austeniticko-feritické vysokolegované (duplexní oceli) Zaměření na oceli s P-No. 10H podle QW-422 Cr-Ni-Mo-N (podle ISO 15608 mat. skupiny 10, ČSN EN 10088-1) Vybrané typy materiálů SA-240 / UNS No. S31200, S31260 (plechy) SA-182 / F51, F53, F54 atd. (výkovky) SA-479 / UNS No. S31803, S32101 atd. (tyče) SA-789 a SA-790 / všechny typy ocelí (bezešvé a svařované trubky) (UNS Unified Numbering System; S Heat and corrosion resistant (stainless) steel) 4
Výběr materiálů a stručná charakteristika vysoko pevnostních ocelí pro tlakové části SA-790 / všechny typy ocelí (bezešvé a svařované trubky) Feritické / austenitické ocelové trubky Vhodné pro provoz v korozním prostředí Jsou náchylné na zkřehnutí při dlouhodobém vystavení za vyšší teploty 5
Výběr materiálů a stručná charakteristika vysoko pevnostních ocelí pro tlakové části SA-790 / všechny typy ocelí (bezešvé a svařované trubky) Po tepelném zpracování se musí provést kalení ve vodě nebo řízené (zrychlené) chlazení podobným způsobem od 1020 do 1120 C Obsah Cr: 18 29 % Ni: 1,35 8 % Mo: 0,1 5 % N: 0,05 0,6 % Prodloužení A50: 15 30 % 6
Selekce materiálů pro PQR a přezkoumání dodatečných požadavků Stanovení podmínek pro kvalifikaci postupu svařování PQR: Výběr schváleného materiálu podle příslušného konstrukčního kódu ASME Existují omezující podmínky pro svařování v konstrukčním kódu? Tepelné zpracování Požadavky na zkoušky rázem v ohybu (impact testing) Přídavné materiály / složení svarového kovu 7
ASME VIII Div. 1 - duplexní oceli UHA-23 Materiály Seznam schválených materiálů, Tabulka UHA-23 Tepelné zpracování po svařování, tabulka UHA-32-4 Materiály s P-Nos 10H obecně nepředepisuje tepelné zpracování 8
ASME VIII Div. 1 - duplexní oceli Požadavky na tepelné zpracování Tepelné zpracování po svařování, tabulka UHA-32-4 Materiály s P-Nos 10H obecně nepředepisuje tepelné zpracování 9
ASME VIII Div. 1 - duplexní oceli Požadavky na tepelné zpracování Kované tvarovky a odlitky z duplexní oceli nevyžadují, ale také nezakazují tepelné zpracování Pokud se TZ aplikuje, musí být po TZ provedené kalení, viz níže: SA-240 (plechy) 10
ASME VIII Div. 1 - duplexní oceli Požadavky na zkoušky rázem v ohybu Stanoví konstruktér podle UHA-51 Obecně platí, že je impact test požadovaný na všechny materiály podle tabulky UHA-23 Existují výjimky v odstavcích UHA-51 (d), (e), (f), (g), (h) nebo (i) Impact test se neprovádí na vzorcích, u kterých se podkročí tloušťka 2,5 mm v místě vrubu UHA-51(a)(3) pokud je MDMT chladnější než -196 C, je možné svařovat pouze pomocí těchto metod SMAW, GMAW, SAW, PAW a GTAW Pozor na požadavky pre-use testing 11
Duplexní oceli & ASME Sec. IX Výběr přídavného materiálu Vybraný materiál UNS S31200 schválený podle ASME Sec. VIII-1 Výběr PM, ESAB Katalog, metoda SMAW OK 67.50 ČSN EN 10088-1 Katalog ESAB doporučené přídavné materiály 12
Duplexní oceli & ASME Sec. VIII Div. 1 Výběr přídavného materiálu UHA-42 Složení svarového kovu doporučeno použít chemické složení PM stejné jako je ZM pokud se liší a je doporučené výrobcem, pak je nutné posoudit dodatečně mechanické vlastnosti, resp. pevnost svarového kovu za provozních podmínek. Pevnost svarového kovu nesmí být nižší než je základní materiál 13
Duplexní oceli & ASME Sec. IX Výběr přídavného materiálu Selekce materiálu SA-240 / UNS S31200 schválený podle ASME Sec. VIII-1, UHA-23 + dodatečné podmínky UHA-42 Srovnání chemického složení základního materiály a PM OK 67.50, doporučení podle ASME Sec. VIII, UHA-42 Weld metal composition Chemické složení PM OK 67.50 / SFA 5.4 E2209-17 Chemické složení podle ASME Sec. II, Part A, SA-240 14
Duplexní oceli & ASME Sec. IX Výběr přídavného materiálu Srovnání mechanických vlastností ZM a PM podle UHA-42 Mechanické vlastnosti PM OK 67.50 / SFA 5.4 E2209-17! Mechanické vlastnosti ZM podle ASME Sec. II, Part A, SA-240 15
Duplexní oceli & ASME Sec. II Part C Kontrola přídavného materiálu E2209-17 Srovnání PM OK 67.50 se specifikací SFA 5.4, klasifikace přídavného materiálu E2209-17 Chemické složení PM podle katalogu OK 67.50 / SFA 5.4 E2209-17 Chemické složení PM podle ASME Sec. II Part C SFA 5.4 E2209-17 16
Duplexní oceli & ASME Sec. II Part C Kontrola přídavného materiálu E2209-17 Srovnání PM OK 67.50 se specifikací SFA 5.4, klasifikace přídavného materiálu E2209-17 Mechanické vlastnosti PM podle katalogu OK 67.50 / SFA 5.4 E2209-17 Mechanické vlastnosti PM OK 67.50 SFA 5.4 E2209-17 Mechanické vlastnosti PM podle ASME Sec. II Part C SFA 5.4 E2209-17 17
II. část Kvalifikace PQR vysoko pevnostních ocelí podle ASME Sec. IX Ed. 2015 / SMAW metoda 18
ASME Sec. IX - QW-200.2 Welding Procedure Qualification (PQR) Essential variables povinné proměnné, čtěte odstavec QW-200.2(b) Povinné proměnné musí být zdokumentované v PQR podle Tabulky QW-252 až QW-266 19
QW-251.2 ESSENTIAL VARIABLES (PQR+WPS) QW-251.3 ESSENTIAL VARIABLES (WPS) Essential variables (QW-251.2) - ASME Sec. IX definuje tyto proměnné za takové, jejichž případná změna ovlivní mechanické vlastnosti svaru Nonessential variables (QW-251.3) jsou považované za takové, jejichž změna ve svařovacích podmínkách neovlivní mechanické vlastnosti svaru, např. návrh svarového spoje, metoda čištění svaru, back gouging atd. 20
QW-252 až QW-266 Welding Procedure Qualification (PQR) Metoda SMAW, tabulka QW-253 Doporučený formát pro PQR a WPS Form QW-482 a QW-483 PQR WPS 21
Duplexní oceli & ASME Sec. IX Následující výčet proměnných se vztahuje pouze k materiálu s P-No. 10H Svařování metodou SMAW Uvažují se požadavky na zkoušky rázem v ohybu (Impact testing) Vliv tepelného zpracování na rozsah kvalifikace PQR 22
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-403 Base metal Proměnné, které se vyskytují v souvislosti s materiály P-No. 10H Omezený rozsah kvalifikace základního materiálu, min. tloušťka T Neplatí v případě provedení rozpouštěcího žíhání po svařování 23
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-404.12 + QW-404.33 Stanovení specifikace přídavného materiálu QW-404.33, pro PM OK 67.50 = SFA 5.4 podle katalogu ESAB, ověřeno podle ASME Sec. II Part C Stanovení klasifikace přídavného materiálu QW-404.12 (v případě požadavku na impact testing) klasifikace AWS OK 67.50 je E2209-17 24
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-406 Předehřev Omezený rozsah kvalifikace základního materiálu Zvýšení teploty interpass o více než 55 C Neplatí pro P-No. 10H pokud se provede rozpouštěcí žíhání po svařování 25
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-407 Předehřev Omezený rozsah kvalifikace tloušťky základního materiálu o 1.1 x T Neplatí pro P-No. 10H pokud se provede rozpouštěcí žíhání po svařování 26
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-409 Heat Input Omezený rozsah proudových a napěťových parametrů v případě kontroly vneseného tepla podle QW-409.1 Neplatí pro P-No. 10H pokud se provede rozpouštěcí žíhání po svařování 27
Duplexní oceli & ASME Sec. IX QW-410 Technika svařování Změna z vícevrstvého svařování na jednovrstvý svar Neplatí pro P-No. 10H pokud se provede rozpouštěcí žíhání po svařování 28
29