It-Tubi-għal-Iwweldjar tal-folji tat-tubi fl-Iskambjaturi tas-Sħana: Kwalifikazzjoni u Difetti Komuni

Din il-gwida tispjega kif ASME Taqsima IX tikkwalifika l-iwweldjar ta' tubi-għa-tubesheet, liema kodiċi ta' kostruzzjoni jagħmlu dik il-kwalifika obbligatorja, u l-modi ta' difetti speċifiċi li l-ispetturi u l-fabbrikanti għandhom jikkontrollaw biex jevitaw xogħol mill-ġdid li jiswa ħafna flus.

Għaliex l-Iwweldjar ta' Tube-għal-Tubesheet Jeħtieġ Kwalifikazzjoni Separata minn Groove Welds?

Il-ġonot tat-tubu-għal-tubesheet jeħtieġu kwalifika ddedikata minħabba li l-ġeometrija, l-aċċess, u l-mod ta' falliment tagħhom huma fundamentalment differenti minn weldjatura ta' skanalatura standard, u welder jew proċedura kwalifikata fuq kupun ta' skanalatura ċatta mhijiex awtomatikament ippruvata li kapaċi tipproduċi ġonta tajba u tnixxija-issikkata f'din il-konfigurazzjoni.

Kupun tat-test tal-weldjatura tal-kanal huwa wweldjat f'kundizzjonijiet miftuħa u mhux ostakolati b'aċċess sħiħ għaż-żewġ naħat tal-ġonta. Ġonta ta' tubu-ma-tubesheet hija wweldjata fi spazju annulari ristrett sewwa bejn il-ħajt tat-tubu u t-toqba tal-folja tat-tubu mtaqqba, ħafna drabi b'toqob ta 'tubu maġenb millimetri biss 'il bogħod, u b'aċċess minn naħa waħda biss. Il-ħajt tat-tubu innifsu huwa rqiq - spiss taħt 3 mm - li jagħmilha suxxettibbli ħafna li jinħaraq-minn, filwaqt li l-folja tat-tubu hija blokka ħoxna li taġixxi bħala sink tas-sħana kbir, u toħloq distribuzzjoni irregolari tas-sħana madwar il-ġonta.

Dawn il-kundizzjonijiet joħolqu difett modi - burn-through, nuqqas ta 'fużjoni fl-għerq tal-ġonta, u Insuffiċjenti Minimum Leak Path - li sempliċement ma jseħħux fl-iwweldjar bil-kanal miftuħ, u huwa għalhekk li ASME Taqsima IX tittratta tubu-għa-iwweldjar tal-folji tat-tubi bħala r-regoli tal-kwalifika tagħha stess weld groove jew timla.

X'inhuma ż-Żewġ Mogħdijiet ta' Kwalifikazzjoni Taħt it-Taqsima IX tal-ASME?

Taqsima IX ASME toffri żewġ rotot distinti biex jikkwalifikaw il-proċeduri ta' wweldjar ta' tubi-għa-tubesheets u welders: mockup ta' dimostrazzjoni taħt QW-193, jew test konvenzjonali ta' groove jew weldjatura tal-flett taħt QW-202, bil-kodiċi tal-kostruzzjoni applikabbli jiddetermina liema rotta hija obbligatorja.

Paragun tar-rotta tal-kwalifika

Skont ASME Taqsima IX QW-202.6 u Taqsima VIII Diviżjoni 1 UW-28(b)/UW-29 (edizzjoni 2021); Diviżjoni 2 para. 6.3.4. Varjabbli essenzjali għall-kwalifika tal-proċedura huma mogħtija f'QW-288; varjabbli essenzjali tal-kwalifika tal-prestazzjoni tal-welder u tal-operatur tal-welding huma mogħtija f'QW-387 u QW-388. Dejjem ikkonferma r-rekwiżiti tal-edizzjoni attwali u kwalunkwe overrides speċifiċi għall-klijent qabel ma tagħżel rotta ta' kwalifika.

Iż-żewġ tabelli-varjabbli essenzjali japplikaw flimkien mat-tabelli tal-proċess tal-iwweldjar-bażi. Pereżempju, proċedura ta' tubu GTAW-għa-tubesheet għandha tissodisfa kemm il-varjabbli standard GTAW fit-Tabella QW-256 kif ukoll il-varjabbli speċifiċi tat-tubu-to{-tubesheet fit-Tabella QW-288.1, li jkopru oġġetti bħal dijametru ta' barra tat-tubu, firxa tal-kondizzjoni tal-ħxuna tal-folja tat-tubi, firxa tal-kondizzjoni tal-ħxuna tal-folja tat-tubu, disinn tat-tubu.

Kemm Weldjaturi Mockup Huma Meħtieġa, u X'Irid Jgħaddu?

Meta tintuża r-rotta QW-193 mockup, għandhom jiġu prodotti minimu ta' ħames weldjaturi u kull wieħed minnhom għandu jgħaddi minn eżami viżwali, ittestjar ta' penetranti likwidu, u eżaminazzjoni makro-sezzjoni - weldjatura waħda falluta tinvalida l-mockup kollu u teħtieġ weldjatura sħiħa mill-ġdid, mhux tiswija fuq il-post.

Eżami viżwali (QW-193.1.1): imwettaq mingħajr ingrandiment, iċċekkjar għal fużjoni sħiħa, burn-through, porożità, u qsim.

Eżami tal-penetrant likwidu (QW-193.1.2): imwettaq skont ASME Taqsima V, Artikolu 6, minn persunal kwalifikat, biex jinstabu skontinwitajiet li jkissru l-wiċċ li mhumiex viżibbli għall-għajn.

Eżami tal-makro-sezzjoni (QW-193.1.3): il-mockup jinqasam permezz tad-dijametru tiegħu biex jesponi erba' uċuħ, imbagħad eżaminat b'ingrandiment ta' 10x sa 20x biex tivverifika fużjoni sħiħa, assenza ta' qsim, u - b'mod kritiku - li l-Passaġġ Minimu ta' Tnixxija jissodisfa r-rekwiżit tad-disinn.

L-assemblaġġ tal-mockup innifsu għandu essenzjalment jidduplika l-konfigurazzjoni tat-toqba tat-tubu u d-disinn tal-ġonta li se jintużaw fil-produzzjoni, fil-limiti tal-QW-288 varjabbli essenzjali - jiġifieri d-dijametru tat-tubu, il-ħxuna tal-folja tat-tubi, u l-ġeometrija tal-ġonta kollha jridu jkunu rappreżentattivi tal-iskambjatur tas-sħana attwali li qed jinbena, mhux biss kwalunkwe biċċa tat-test konvenjenti.

Taqsima VIII Diviżjoni 1 vs Diviżjoni 2: Meta QW-193 Huwa Obbligatorju?

ASME Taqsima VIII Diviżjoni 2 tagħmel il-QW-193 mockup obbligatorju għall-kwalifika tal-proċedura tal-iwweldjar minn tubu-to-tubesheet, filwaqt li Sezzjoni VIII Diviżjoni 1 tħalliha bħala l-għażla tal-manifattur, u din id-distinzjoni hija waħda mill-aktar punti konsegwenzjali u l-aktar spiss mhux mifhuma fl-ippjanar tal-fabbrikazzjoni tal-iskambjatur tas-sħana.

Skont ASME Taqsima VIII Diviżjoni 1 UW-28/UW-29 (edizzjoni 2021 'il quddiem), Taqsima VIII Diviżjoni 2 para. 6.3.4, u Taqsima I PFT-12. L-ispeċifikazzjonijiet tekniċi tal-klijenti spiss jimponu QW-193 anke fejn il-kodiċi bażi ma jeħtieġx dan - dejjem iċċekkja l-ordni tax-xiri u l-ispeċifikazzjoni tal-iwweldjar tal-proġett qabel ma tiffinalizza l-pjan ta 'kwalifika.

X'inhuma l-Aktar Difetti Komuni fit-Tubi-għal-Waldjaturi tat-Tubesheet?

Id-difetti li ħafna drabi jikkompromettu l-ġonot tat-tubu-għal-tubesheet huma n-nuqqas ta' fużjoni fit-tubu-per-interface tat-tubu-ħitan-minn, Minimum Leak Path insuffiċjenti, porożità, u sħana-affetwata-żona ta' qsim-tubu-wald individwalment bl-idejn jew b'ras orbitali, ir-rati tad-difetti għandhom it-tendenza li jogħlew b'għeja, twaħħil inkonsistenti tal-ġogi-up, u preparazzjoni inadegwata tal-wiċċ fuq għadd kbir ta' tubi.

Modi ta' falliment u metodi ta' sejbien konsistenti mar-rekwiżiti ta' ASME Section IX QW-193.1 u l-esperjenza fil-qasam tal-industrija dwar il-fabbrikazzjoni u t-tiswija tal-iskambjatur tas-sħana tal-qoxra-u tubu.

Esperjenza fuq il-post fl-applikazzjonijiet għall-irkupru, ir-raffinar u t-tkessiħ tal-kubrit turi li t-tnixxijiet rikorrenti ta' tubi-għa-tubesheet ta' spiss jintraċċaw lura għal nuqqas ta' penetrazzjoni u nuqqas ta' fużjoni introdotti waqt il-fabbrikazzjoni oriġinali - difetti li huma diffiċli biex jinstabu bl-NDE tal-produzzjoni biss u li għandhom tendenza li jiżvelaw lilhom infushom biss wara xquq termali ripetuti li jikkaġunaw il-propagazzjoni ta' xquq termali mhux infusi.

Kif Huwa Verifikat Minimum Leak Path (MLP), u Għaliex Huwa Importanti?

Minimum Leak Path hija l-iqsar distanza, fi kwalunkwe direzzjoni, mill-għerq tat-tubu-sal-tubesheet weldjatura sal-eqreb wiċċ ħieles, u hija importanti għaliex hija d-dimensjoni li tirregola jekk solida-ġonta wweldjata tistax fil-fatt ikun fiha pressjoni u tipprevjeni cross-kontaminazzjoni - ta' disinn M viżwali żgħir jista 'jgħaddi disinn superfiċjali LP xorta waħda bażi.

L-MLP jiġi vverifikat billi tqassam il-mockup tal-kwalifika permezz tad-dijametru tagħha, tesponi s-sezzjoni trasversali tal-weldjatura-, u tkejjel il-mogħdija mdewba b'ingrandiment ta '10x sa 20x kontra l-minimu kkalkulat mill-bażi tad-disinn.

Il-valur massimu akkreditat MLP huwa limitat fil-ħxuna tal-ħajt tat-tubu, irrispettivament minn kemm metall addizzjonali tal-weldjatura jiġi depożitat lil hinn minn dik id-dimensjoni.

Il-grif lonġitudinali fuq il-wiċċ ta 'barra tat-tubu jew it-toqba tat-toqba tal-folja tat-tubu huma ttrattati bħala riskju akbar waqt l-evalwazzjoni tal-mockup, minħabba li scratch li jaħdem parallel mal-ġonta jista' joħloq mogħdija ta 'tnixxija li tevita kompletament iż-żona tal-fużjoni tal-weldjatura.

Minħabba li l-MLP jista' jiġi kkonfermat biss b'mod distruttiv - billi jinfetaħ mockup rappreżentattiv - huwa vverifikat waqt il-kwalifika tal-proċedura aktar milli fuq kull joint ta' produzzjoni. Dan huwa preċiżament għaliex il-kontroll tal-proċess dixxiplinat u ripetibbli waqt l-iwweldjar tal-produzzjoni huwa daqshekk importanti: ladarba WPS jiġi kkwalifikat b'MLP murija, il-weldjaturi tal-produzzjoni għandhom jiġu esegwiti fl-istess pakkett varjabbli essenzjali- biex jibqgħu validi.

Liema Metodi ta' Spezzjoni Jaqbdu Tube-għal-Difetti tal-folji tat-tubi Qabel l-Istartjar?

Sekwenza ta' spezzjoni f'saffi - eżami viżwali, ittestjar ta' penetranti likwidu, u ttestjar ta' tnixxija tal-elju - jaqbad il-maġġoranza l-kbira tad-difetti tat-tubi-sa-tubesheet qabel ma pakkett tas-sħana tal-iskambjatur jingħalaq u jitqiegħed fis-servizz, bl-ittestjar tat-tnixxija tal-elju li joffri l-ogħla sensittività ta' dan il-metodu ta' tnixxija{4} komuni għal{4} metodu ta' tnixxija.

Eżami viżwali jitwettaq fuq kull weldjatura tal-produzzjoni bħala skrin tal-ewwel-pass għal burn-through, fużjoni mhux kompluta, u porożità tal-wiċċ.

L-ittestjar tal-penetranti likwidi, imwettaq skont l-Artikolu 6 tat-Taqsima V tal-ASME, jiskopri xquq tal-wiċċ-tkissir u porożità mhux viżibbli għall-għajn, u tipikament jiġi applikat kemm għall-għerq kif ukoll għall-pass finali.

L-ittestjar tat-tnixxija tal-elju jippressizza l-iskambjatur b'5-10 psi ta 'elju u juża spettrometru tal-massa biex jikxef rati ta' tnixxija ferm iżgħar milli test idrostatiku jista 'jsolvi, minħabba li l-atomu tal-elju huwa żgħir biżżejjed biex jgħaddi minn discontinuities li ma jgħaddux ilma. Dan it-test normalment isir wara l-iwweldjar kollu tat-tubu-imma qabel l-espansjoni tat-tubu, sabiex il-weldjatura biss - mhux l-espansjoni mekkanika - tkun qed tiġi evalwata.

L-ebda metodu wieħed ma jaqbad kull mod ta' difett: l-ittestjar viżwali u tal-penetranti likwidi huma effettivi għal discontinuities tal-wiċċ-konnessi, iżda n-nuqqas ta' fużjoni taħt il-wiċċ jew MLP ta' daqs żgħir jista' jiġi kkonfermat biss minn makro-sezzjoni distruttiva waqt il-kwalifika. Din hija r-raġuni għaliex l-ittestjar tal-kwalifika u l-NDE tal-produzzjoni huma kumplimentari aktar milli żejda.

Għaliex Ir-Rigolu tal-Kwalifiki Jgħodd Iktar għall-Ġonot tat-Tubi-għal-Tubesheet milli għall-Weldjaturi ta' Pajpijiet Ordinarji?

Ir-rigorożità tal-kwalifika ta' tubu-per-tubesheet hija importanti aktar milli għal weldjaturi ta' pajpijiet ordinarji minħabba li difett sistematiku wieħed skopert wara l-fabbrikazzjoni jista' jeħtieġ ri-tubing ta' bundle sħiħ, u minħabba li kull skambjatur jista' jkun fih mijiet sa eluf ta' ġonot individwali wweldjati taħt l-istess proċedura - li tfisser weldjatura marġinali jew waħda ma tipproduċix WPS{4}maġinali weldjatura, tipproduċi ħafna.

Difett tal-weldjatura tal-pajp girth huwa tipikament tiswija iżolata. Modalità ta' difett minn tubu-per-tubesheet immexxi minn proċedura difettuża jew teknika mhux kwalifikata, għall-kuntrarju, hija sistemika: jekk id-disinn tal-ġonta, l-input tas-sħana, jew il-pass tal-preparazzjoni tal-wiċċ li kkawża ħsara waħda ġew applikati b'mod konsistenti madwar il-qatta, kull ġonta wweldjata taħt dawk il-kundizzjonijiet hija suspettata.

L-investiment f'WPS kwalifikat sew, welders imħarrġa u ttestjati b'mod adegwat, u sekwenza ta' spezzjoni ta' produzzjoni dixxiplinata hija l-mogħdija ta' spiża aktar baxxa-b'marġni wiesa' meta mqabbla mal-iskoperta - wara l-istartjar, jew agħar minn hekk, wara diversi snin ta' ċikliżmu termali fis-servizz - li frazzjoni kbira ta' mazz ta' tubi trid tiġi sostitwita.

Mistoqsijiet Frekwenti

Q: ASME Taqsima VIII Diviżjoni 1 teħtieġ kwalifika QW-193 mockup għal weldjaturi minn tubu-to-tubesheet?

A: Nru. Diviżjoni 1 tħalli QW-193 bħala l-għażla tal-manifattur; test tal-weldjatura tal-kanal għal kull QW-202.2 u QW-202.4 hija alternattiva aċċettata sakemm l-ispeċifikazzjoni teknika tal-klijent ma teħtieġx ir-rotta mockup.

Q: Kemm tubi jridu jiġu wweldjati u ttestjati biex jikkwalifikaw proċedura ta' tubu-għa-tubesheet permezz ta' mockup?

A: Għandhom jiġu prodotti minimu ta' ħames weldjaturi mockup u l-ħamsa kollha jridu jgħaddu minn eżami viżwali, penetrant likwidu, u makro-sezzjoni għal kull QW-193.2. Kwalunkwe falliment wieħed jinvalida l-mockup kollu, u jeħtieġ weldjatura mill-ġdid kompluta.

Q: X'inhu Minimum Leak Path u għaliex huwa limitat fil-ħxuna tal-ħajt tat-tubu?

A: Minimum Leak Path hija l-iqsar distanza mdewba mill-għerq tal-weldjatura sal-eqreb wiċċ ħieles. Huwa mgħotti fil-ħxuna tal-ħajt tat-tubu minħabba li dak huwa l-limitu fiżiku tat-tnixxija tal--sezzjoni trasversali-issikkata tal-ġonta, irrispettivament minn kemm jiġi depożitat metall addizzjonali tal-weldjatura.

Q: Jista' welder jikkwalifika fuq tubu tal-weldjatura tal-kupun tal-weldjatura tal-kanal-għal-ġonot tal-folji tat-tubi taħt WPS kwalifikat minn mockup QW-193?

A: Iva, meta l-kodiċi tal-kostruzzjoni applikabbli ma jeħtieġx innifsu QW-193 għall-kwalifika tal-prestazzjoni. Il-kwalifika tal-proċedura u l-kwalifika tal-prestazzjoni huma ttrattati bħala rekwiżiti reċiprokament esklussivi taħt it-Taqsima IX tal-ASME.

Q: Għaliex l-ittestjar tat-tnixxija tal-elju huwa ppreferut fuq l-ittestjar idrostatiku għal weldjaturi ta' tubi-għa-tubesheet?

A: Id-daqs atomiku żgħir tal-elju jippermettilu jgħaddi minn skontinwitajiet li test idrostatiku (ilma) ma jiskoprix, u jagħti lill-ittestjar tan-nixxija tal-elju sensittività ogħla b'mod sinifikanti għall-identifikazzjoni ta' tubi marġinali jew parzjalment imdewweb-għal-ġonot tal-folji tat-tubi qabel l-istartjar.