آموزش گام به گام تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) – قسمت 1

تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) و تایید صلاحیت جوشکاران (WPQ) از مهم ترین فعالیت های یک پروژه جوشکاری است که بر اساس کدها و استانداردهایی چون ASME SEC IX (9) ،AWS D1.1 و API 1104 انجام می گیرد. اگر زمان زیادی از آخرین WPS ای که نوشته اید گذشته است و نیاز به مرور نحوه ی تدوین WPS دارید، یا اگر می خواهید راهنمای کاملی برای تهیه WPS و PQR در اختیار داشته باشید، همچنین اگر مبتدی هستید و می خواهید بدون پرداخت هزینه های زیاد، روش تهیه WPS و PQR، آزمون های ارزیابی و تایید جوش، تایید صلاحیت جوشکار را یاد بگیرید و در کنار آن، ده ها نکته و مطلب کاربردی در زمینه فرایندها، تکنیک و روش کار جوشکاری را بلد شوید، با وب سایت عصر مواد در آموزش گام به گام و نکته به نکته تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) همراه ما باشید. این آموزش به صورت پرسش و پاسخ تدوین شده است و در خلال مطالب نوشتاری، از عکس، اینفوگرافیک، فایل صوتی و ویدئو برای آموزش بهتر هم کمک گرفته می شود.

نویسنده: مهدی نقویان – عصر مواد

سوال ۱- WPS جوشکاری چیست؟ مدرک دستورالعمل جوشکاری چیست؟

WPS نام اختصاری عبارت Welding Procedure Specification، یک دستورالعمل نوشته شده است که جزئیات مختلف فرایند جوشکاری یک قطعه و اطلاعات ضروری مورد نیاز برای تولید یک جوش را مشخص می کند.

سوال ۲- WPS جوشکاری حاوی چه اطلاعاتی است؟ چه اطلاعاتی در WPS جوشکاری ارائه می شود؟

مدرک WPS اطلاعات لازم برای استفاده ی جوشکار مثلاً نوع فرایند جوشکاری (قوس الکترود دستی، جوش آرگون، جوش CO₂ و غیره)، طرح اتصال قطعات به هم (اتصال لبه به لب، گوشه، سپری و غیره)، نوع جوش در آن اتصال (جوش شیاری یا گوشه)، وضعیت جوشکاری (تخت، افقی، قائم و سقفی)، لبه سازی یا آماده سازی شیار، جنس فلزات پایه و مشخصات آن، ضخامت مقطع جوشکاری، قطر لوله، نوع فلز پر کننده و سایز آن، دمای پیش گرم، دمای بین پاسی و عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT)، جهت پیشروی جوشکاری، گاز مورد استفاده در فرایندهای مرتبط، مشخصات الکتریکی جوشکاری (نوع و شدت جریان، قطبیت و ولتاژ) و اطلاعات مرتبط با تکنیک و روش کار را در اختیار وی می گذارد. جوشکار موظف است طبق این دستورالعمل، جوشکاری نماید و بازرس جوش هم، انطباق فرایند با آن را کنترل می کند. دستورالعمل جوشکاری طبق یک استاندارد/کد تهیه می شود و باید الزامات ساخت قطعه یا سازه طبق آن استاندارد/کد در WPS رعایت شود.

توضیح ویدیویی WPS در یک دقیقه:

لینک ویدیو در عصر مواد

سوال ۳ – WPS جوشکاری بر مبنای چه استاندارد/کدهایی تهیه می شود؟

استاندارد/کدهایی که یک دستورالعمل جوشکاری معمولاً بر مبنای آن ها تهیه می شود، عبارتند از:

ASME Section IX، کد تایید دستورالعمل جوشکاری بویلرها، مخازن و سیستم های لوله کشی تحت فشار.

علاوه بر کدهای ASME BPVC مانند Section I, III, IV,VIII, XII ، کدهای پایپینگ در ASME مثل B31.1 و B31.3، کدها و استانداردهای API مانند ۵۱۰ (کد بازرسی مخازن تحت فشار)، ۵۷۰ (کد بازرسی پایپینگ)، ۶۵۰(کد مخازن جوش داده شده برای ذخیره نفت)، ۶۵۳ (کد بازرسی مخزن)، ۶۱۰ (استاندارد ساخت پمپ های گریز از مرکز) و ۶۱۸ (استاندارد ساخت کمپرسورهای رفت و برگشتی)، از کاربر می خواهد که WPS را بر اساس ASME Section IX تهیه کند. در کنار این استاندارد/کدها، استانداردهای ASTM مربوط به فلزات آهنی نیز هر جا نیاز به جوشکاری تعمیری قطعات ریخته باشد و ساخت یا استفاده از قطعه/تجهیز طبق کد بویلرها و مخازن تحت فشار ASME درخواست شده باشد، تهیه WPS را به ASME Section IX ارجاع می دهد.

AWS D1.1، کد جوشکاری سازه های فولاد کربنی و کم آلیاژ، البته با یک سری محدودیت ها که در دامنه ی کد ذکر شده است.

AWS کدهای دیگری نیز برای جوشکاری سازه الزام نموده است، برای مثال AWS D1.2 برای سازه های آلومینیومی، AWS D1.3 برای ورق فولادی یا ضخامت ۵ میلی متر یا کمتر و AWS D1.6 برای سازه های فولاد زنگ نزن. استاندارد انجمن امور کار و آب آمریکا (AWWA) برای سرجوش های لوله های آب فولادی نیز از کاربر می خواهد که WPS را بر اساس AWS D1.1 تهیه کند.

API 1104، استاندارد جوشکاری خطوط لوله انتقال مواد نفتی و تاسیسات وابسته آن.

در صنعت نفت آمریکا و صنایع کشورهایی که از استانداردهای آمریکایی پیروی می کنند، جهت تهیه ی WPS برای جوشکاری با گاز یا جوشکاری قوسی خطوط لوله انتقال مواد نفتی و تاسیسات وابسته به آن که از جنس فولاد کربنی و کم آلیاژ هستند، از این استاندارد استفاده می شود.

EN ISO 15609، مشخصات و تایید صلاحیت دستورالعمل جوشکاری مواد فلزی.

در کشورهای اروپایی و کشورهایی که عضو سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) هستند، از این استاندارد استفاده می شود. ترجمه ی این استاندارد، به شماره ۱۲۹۹۵، در فهرست استانداردهای ملی ایران قرار دارد. پارت ۱ و پارت ۲ استاندارد EN ISO 15609 و ترجمه آن را در پارت ۱ و پارت ۲ استاندارد ملی ایران ISIRI 12995 می توانید از عصر مواد دریافت کنید.

سوال ۴- کد و استاندارد چه تفاوتی با هم دارند؟

کدها (Codes) مجموعه ای از قوانین وضع شده در یک شهر، ایالت و یا کشور است. زمانی که یک ساختمان در قلمرو یک شهر یا کشور ساخته می شود، حتماً باید مطابق با قوانین اجباری (کدهای) آنجا ساخته شود. کدها جنبه حقوقی و قانونی دارند لذا اجرای آن ها اجباری است. برای مثال در کشور ایالات متحده آمریکا، برای ساخت مخازن تحت فشار، رعایت الزامات ASME Sec. VIII الزامی است. رعایت الزامات این کد برای ساخت مخازن تحت فشار در سایر کشورها اجباری نیست، مگر اینکه ASME Sec. VIII در آن کشور نیز به عنوان یک کد پذیرفته و اعلام شده باشد.

برخلاف کد، استاندارد (Standard) معیار و وسیله ای برای سنجش و مقایسه پارامترهایی از قبیل کیفیت، کمیت، اندازه، شکل و مقدار است و جنبه پیشنهادی دارد. استفاده از استاندارد الزامی نبوده و بحث حقوقی را به همراه ندارد. تنها زمانی اجرای استاندارد اجباری می شود که آن استاندارد بخشی از یک قرارداد بوده و رعایت آن استاندارد طبق آن قرارداد الزام شده باشد و یا بخشی از یک دستور العمل قانونی شده باشد. کدها نمونه ای از استانداردهای اجباری هستند که جنبه حقوقی و قانونی دارند. در واقع استاندارد می تواند یک کد شده و استفاده از آن اجباری شود.

علاقمندان می توانند جلد اول کتاب الکترونیکی آموزش گام به گام تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) را به صورت رایگان از وب سایت عصر مواد دریافت نمایند.

سوال ۵- در تهیه ی WPS علاوه بر استاندارد/کدها، چه مدارک دیگری نیاز است؟

در تهیه WPS علاوه بر کد/استاندارد ساخت، باید به الزامات طراح و نقشه ی ساخت قطعه یا سازه نیز توجه شود. ابعاد قطعات، تلرانس ها، سایز و شکل هندسی، نحوه ی مونتاژ قطعات، لیست مواد، یادداشت ها و جزئیات جوش از جمله اطلاعات و الزاماتی هستند که طراح ممکن است آن ها را در نقشه ها مشخص کند و فرد مسئول در تهیه ی WPS، موظف به رعایت آن ها و تهیه دستورالعمل جوشکاری برای تامین نیازها و انتظارات طراح است.

سوال ۶- چه کسی می تواند مدارک جوشکاری مثل WPS را تهیه کند؟ تهیه ی WPS از وظایف کیست؟ آیا شخص تهیه کننده WPS باید دارای صلاحیت، تاییدیه، گواهینامه یا مدارک خاصی باشد؟

طبق بند QW-201 کد ASME Sec. IX مسئولیت تهیه مدارک جوشکاری بر عهده ی سازنده یا پیمانکار است ولی نه در این کد و نه در کد/استانداردهای دیگر، صلاحیت، ویژگی یا مدارک خاصی برای تهیه کننده مدارک جوشکاری مشخص نشده است. البته در استاندارد ISO 14731 که به استاندارد ملی ایران به شماره های ISIRI 14731 و ISIRI 11304 هم ترجمه شده است، توصیه هایی برای دانش فنی هماهنگ کننده جوشکاری (Welding Coordinator) ذکر شده است که می تواند به عنوان یک راهنما مد نظر باشد. در استاندارد ISO/ISIRI 3834 که مربوط به الزامات کیفیتی جوشکاری ذوبی مواد فلزی است، با استناد به ISO 14731 هم در خصوص مسئولیت ها و الزامات هماهنگ کننده های جوشکاری صحبت شده است. از وظایف هماهنگ کننده جوشکاری می تواند تهیه مدارک جوشکاری باشد. در پیوست الف ISO 14731 آمده است که هماهنگ کننده جوشکاری به منظور برآورده کردن الزامات دانش فنی لازم برای انجام وظایف خود می تواند دارای مدارکی چون مهندسی بین المللی جوش (IWE)، تکنولوژیست بین المللی جوش (IWT) و متخصص بین المللی جوش (IWS) باشد. از مسئول هماهنگ کننده جوشکاری در یک کارگاه یا پروژه می توان با اصطلاح “مهندس جوش” یاد کرد.

در جمع بندی پاسخ به این پرسش باید عرض کرد که با وجود اینکه الزام خاصی برای شخص تهیه کننده WPS وجود ندارد ولی تهیه آن را مهندس جوش یا مهندس/تکنسینی که آشنایی کامل با فرایندهای جوش، متریال، جوش پذیری و مشخصات فنی آن ها، مواد مصرفی در جوشکاری، انواع جوش و طرح اتصال، ویژگی های یک جوش خوب و با کیفیت، تکنیک کار و غیره دارد، بر عهده می گیرد. این شخص موظف است در هماهنگی با طراح سازه/قطعه، دستورالعمل جوشکاری یا WPS را به نحوی تهیه و جوشکار را با اطلاعات درون آن چنان راهنمایی کند که جوش تولید شده بتواند الزامات طراحی را برآورده سازد و نیاز و انتظار طراح از آن سازه/قطعه را به نحو مطلوبی تامین کند. مهندس جوش باید WPS تهیه شده را با انجام آزمون های مناسب طبق الزامات استاندارد/کد مربوطه به تایید رسانده و مدرک PQR را هم تهیه کند.

خواهشمند است نظرات و پیشنهادات خود را در پایین همین صفحه در قسمت ارسال دیدگاه مطرح بفرمایید. ادامه این مطلب را هم اینجا از عصر مواد بخوانید.