پایان نامه كنترل كيفي جوشكاري و بررسي آن در خطوط انتقال نفت و گاز
فهرست
2- 1 : تعاريف و اصطلاحات كاربردي در فرآيند جوشكاري.. 4
3- 1 : اهميت و كاربرد جوشكاري.. 6
فصل دوم : فرآيندهاي متداول جوشكاري . 8
1- 2 : حالت ماده در حين جوشكاري ( حالت جامد – مايع ). 9
2-2 : ميزان استفاده از حرارت خارجي و فشار. 9
فصل سوم : فرآيندهاي متداول جوشكاري خطوط انتقال. 12
1-3 : جوشكاري قوسي با الكترود روپوش دار (Shielded Metal Arc Welding) 13
2- 3 :جوشكاري تحت پوشش گازهاي محافظ با الكترود مصرفي Gas Metal Arc Welding. 24
فصل چهارم : معرفي عيوب اصلي جوش 34
فصل پنجم : بررسي روند بازرسي در فرآيند جوشكاري . 58
فصل ششم : بررسي آماري و اقتصادي عيوب در خطوط لوله صنايع پتروشيمي . 82
1-6 : هزينه مواد، بازرسی وتست ها 84
فصل هشتم : نتيجه گيري نهايي. 89
-1 : تاريخچة جوشكاري
جوشكاري يا فن فلزات از دير باز مورد توجه بشر بوده است و در ابتدا ظروف آشپزخانه و جواهرات و امروزه در صنايع كشتيسازي و هوا فضا كاربرد بسياري دارد.
طبق مداركي كه در كتابها و استانداردها آمده است جوشكاري 8200 سال قدمت دارد.
در حدود 2200 سال قبل از ميلاد، از لحيم كاري براي ساخت قطعات جواهر استفاده مي شد.
در حدود 1500 سال قبل از ميلاد ، قطعات را به روش جوشكاري پتكي به هم متصل مي كردند.
سال 1783 ميلادي ليچتنبرگ قوس الكتريكي را كشف كرد.
سال 1809 ميلادي ديوي فيزيكدان انگليسي از قوس الكتريكي به عنوان يك منبع نور استفاده كرد.
سال 1867 ميلادي اليكاتاسن جوشكاري مقاومتي را اختراع كرد.
سال 1885 برنادوس اولين فرآيند جوشكاري قوسي را تجربه كرد.
سال 1890 ميلادي فرآيند جوشكاري قوسي بوسيلة ذوب الكترود فلزي انجام گرفت.
سال 1891 ميلادي جوشكاري اكسي استيلن كشف شد.
سال 1895 ميلادي ، سال توسعة فرآيند تقطير هوا به وسيلة ون لينده بود.
سال 1896 ” دارگر ” نازل هاي تورچ جوشكاري را توسعه داد.
سال 1901 براي اولين بار استيلن حل شده در استن مورد استفاده قرار گرفت.
سال 1908 ” گيلبرگ ” الكترودها را تكامل داد.
سال 1920 استفاده از الكترود تنگستن ، تحت پوشش گازهاي محافظ مورد استفاده قرار گرفت.
سال 1965 جوشكاري ليزر مورد استفاده قرار گرفت.
دانشمندان امروزه بر اين باور هستند كه سير اختراعات فرآيندهاي جوشكاري امروزه متوقف شده و از اين به بعد در جهت تكامل فرآيندهاي اختراع شده پيش خواهيم رفت. (1)
2-1 : تعاريف و اصطلاحات كاربردي در فرآيند جوشكاري:
جوشكاري ( Welding ) :
فرآيند اتصال دادن ، با حرارت دادن مواد يا بدون حرارت دادن ، با اعمال فشار يا بدون اعمال فشار ، با استفاده از فلز پركننده يا بدون فلز پركننده ، به نحوي ذوب و انجماد مداوم در امتداد درز اتصال صورت مي گيرد و يا اتصال لبه ها ، از طريق له شدن در هم انجام مي شود را جوشكاري گويند.
جوش ( Weld ) : اتصال موضعي فلز ، كه در آن اتصال با حرارت دادن به ميزان مناسب ، با كاربرد فشار يا بدون كاربرد فشار ، با استفاده از مواد پركننده يا بدون مواد پركننده ، صورت مي گيرد را جوش گويند. ( فلز پركننده داراي نقطه ذوبي معادل همان فلزات پايه است. )
جوش ايده آل : جوش ايده آل را مي توان به محل اتصالي اطلاق نمود كه نتوان آن موضع را از قسمتهاي ديگر قطعات جوش داده شده تشخيص داد. با وجود دست نيافتن به اين چنين مشخصات ، مي توان خواص محل اتصال را چنان بالا برد كه در عمل ، كاملاً رضايتبخش باشد.
روية جوش ( Weld Face ) : سطح جوش ذوبي از طرفي كه جوشكاري انجام شده را روية جوش مي نامند.
حوضچة جوش ( Weld Pool ) : حجم موضعي فلز مذاب در يك جوش ، قبل از انجماد فلز تازة جوش داده شده را حوضچة جوش گويند.
فلز پايه ( Base Metal ) : فلزي است كه بايد جوشكاري ، لحيم كاري ، لحيم كاري سخت يا بريده شود را فلز پايه گويند.
فلز جوش ( Weld Metal ) : در جوش ذوبي شامل آن قسمت از فلز پايه و فلز پركننده است كه در جريان جوشكاري ذوب شده است.
فصل مشترك جوش ( Weld Interface ) : فصل مشترك بين فلز جوش و فلز پايه در جوش حالت جامد بدون فلز پركننده و يا بين فلز پركننده و فلز پايه در جوش حالت جامد با فلز پركننده را ، فصل مشترك جوش گويند.
منطقة متاثر از جوش ( Heat Affected Zone – HAZ ) : قسمتي از فلز پايه كه ريز ساختار و خواص مكانيكي آن توسط حرارت جوشكاري ، لحيم كاري سخت ، لحيم كاري يا برشكاري حرارتي تغيير پيدا كرده است را منطقة متاثر از جوش مي نامند.
پيوندگاه جوشكاري ( Weld Junction ) : مرز بين منطقة ذوب و منطقة متاثر از جوش را پيوندگاه جوشكاري مي نامند.
چالة جوش ( Crater ) : فرو رفتگي در انتهاي جوش ، در جوشكاري قوسي ناشي از عقب كشيدن سريع الكترود را چالة جوش مي نامند.
الكترود ( Electrode ) : جزئي از مدار الكتريكي كه در ايجاد قوس نقش داشته و اگر مصرفي باشد به گل جوش و فلز جوش تبديل مي شود.
فلز پركننده ( Filler Metal ) : فلز يا آلياژي كه براي ساختن درز جوشكاري شده يا لحيم كاري شده يا لحيم كاري سخت شده بايد اضافه شود و پس از ذوب ، حوضچة جوشكاري را پر كند. فلز پركننده هميشه از جنس فلز پايه نيست و همچنين در ايجاد قوس نقشي ندارد.
American Welding Society ( AWS ) : AWS مخفف انجمن جوشكاران آمريكا است كه در واقع يكي از معتبرترين جامعة جوشكاري بوده و اين انجمن بزرگترين و معتبرترين استانداردها ، طبقه بندي ها و مشخصات فني را در زمينه هاي مختلف جوشكاري ارائه نموده است.
راهنماي مشخصات فني روية جوشكاري(Welding Procedure Specification-WPS):
سندي كه متغيرهاي مورد لزوم جوشكاري براي كاربردي خاص را تأمين مي كند و براي هر جوشكار آموزش ديدة ماهر و هر اپراتور جوشكار تكرار پذير است. اين سند حاوي كلية دستورات لازم جهت توليد جوش ، كيفيت جوشكاري ، صلاحيت جوشكاري ، كدها در مورد فولاد ، ديگ بخار و مخازن فشاري است.
مدرك كنترل كيفي دستورالعمل ( Procedure Qualification Records-PQR ) :
سندي حاوي كلية مقادير واقعي متغيرهاي جوشكاري براي آزمايش جوش جهت كنترل كيفي دستورالعمل جوشكاري و مقادير واقعي نتايج آزمايش هاي صورت گرفته روي نمونة جوش است. (2)
جوشكاري كار آمدترين راه اتصال فلزات است. جوشكاري تنها راه اتصال دو يا چند قطعه فلز براي يكپارچه ساختن آنهاست.
جوشكاري بطور وسيعي براي ساخت يا تعمير تمام محصولات فلزي به كار برده مي شود. بيشتر چيزهاي فلزي پيرامون ما ، جوش داده ميشوند. بلندترين ساختمان دنيا ، سفينههاي فضايي ، راكتورهاي هستهاي ، لوازمخانگي ، خودروها و غيره جوش داده مي شوند. استفاده از فرآيند جوشكاري روز به روز در حال افزايش است. جوش يك اتصال دائمي است، لذا چنانچه لازم است اتصال گاهي جدا شود ، نبايستي جوش داده شود. بنابراين ميتوان گفت : ” جوشكاري اقتصاديترين روش اتصال دائمي فلزات است. “
براي اتصال دو عضو با پيچ يا پرچ ، سوراخ كردن قطعات ضروري است. اين سوراخ ها تا 10 درصد مساحت مقطع عرضي قطعات متصل شونده را كم مي كنند.
اتصال مزبور ممكن است به دو قطعه ورق كمكي نياز داشته باشد ، بنابراين وزن مواد لازم و هزينة تمام شده اتصال بالا ميرود. در صورتيكه با استفاده از جوش ، اين هزينه حذف ميگردد. در جوشكاري از تمام مقطع عرضي قطعه براي تحمل نيرو بكار مي رود و وزن به مقدار قابل ملاحظهاي كم ميشود. امروزه اتصال ورقهاي كشتي و مخازن ذخيره به خاطر صرفهجوئي با جوش انجام ميگيرد و ديگر پرچ در اين موارد بكار نميرود.
لوله ها نيز اگر با جوش متصل گردند ، صرفهجوئي مشابهي صورت ميپذيرد. ضخامت لوله بايستي به قدر كافي باشد تا بار لازم را تحمل نمايد. حال اگر لوله به وسيلة رزوه متصل گردد ، ضخامت بيشتري لازم دارد ولي براي جوشكاري ضخامت كمتري كفايت ميكند و به اين ترتيب وزن فلز و هزينه براي اتصالات رزوهاي بيشتر از اتصالات جوش است. سطح داخلي اتصالات جوش داده شده نيز هموارتر است.
امروزه لولههاي با قطر بزرگ به وسيلة رزوه به يكديگر يا با اتصالات رزوهاي متصل نميگردند.
طراح اگر قطعات ريختهاي را به جوشي تبديل كند ، با كم كردن ضخامت لازم ، در وزن فلز صرفهجوئي ميكند ، استفاده از جوش به جاي ريخته گري به طراح آزادي عمل بيشتري ميدهد. هر جا كه لازم است از ورقهاي ضخيم استفاده كند و در جاهاي ديگر ورقهاي نازك در نظر ميگيرد.
يكي ديگر از كاربردهاي جوشكاري ، روكشي و ترميم سطح فلزات با فلز مخصوص است كه ميتواند مقاوم به خوردگي و يا سايش باشد و از اين طريق ساليانه ميلياردها دلار در دير تعويض كردن قطعات صرفه جوئي شود. (1)
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.