Flat Plate Thickness

C=(F-32)/1.8

ASME B31.3(Allowable Stress) :Plate A285 And A105 

12.75+2×0.375=13.5

شما می توانید از استاندارد MSS SP44 استفاده نمائید که حداقل ضخامت PLATE در فشار کاری مشخص و دمای محیط را مشخص نموده.

حداکثر ضخامت Plate در استاندارد  : 

Stress Value In Asme B31.3 Page 221

Material Standard Practice 44

حداکثر فشار کاری جوینت فلنجی طبق Asme B16.5

Maximum Hydrostatic Test Pressure for ASME B16.5 Flanged Joints:

The Code ASME B16.5 set the Maximum Hydrotest on Pressure of Flange Joint must not exceed 1.5 times the MAWP of Flange at 38 C-Deg

–> Calculate 1.5 times of MAWP at 38 C-Deg = 1.5 x 19 = 30 bar

" style="text-align!important;" />

ASME B16.52.6  System Hydrostatic Testing :Flanged joints and flanged fittings may be subjectedto system hydrostatic tests at a pressure of 1.5 times the 38°C (100°F) rating rounded off to the next higher 1 bar.

محاسبه ضخامت مورد نیاز لوله در فشار طراحی شده

فرمول   

(t=P(psi)D(mm)/2SEW+2PY

t=thickness

(P=Design Pressure (psi

(D=Outside diameter (mm

S=Stress Value(Allowable Tensile Strength

E=Quality Factor   TableA1 B31.3

W=Weld Joint Strength Factor   302.3.5 b31.3

Y=Coefficient Factor Table 304.1.1 B31.3

(Design Prssure=11bar (159.5 psi

Design Temp = 85C

Material= Astm API 5L Grade B , Seamless

(Corrosion Alliwance =3mm(0.11811inch

Y=0.4

(E=1(Seamless

S=15000psi

Wall Thk Tolerance=12.5% Of Wall Thickness

(t=(159.5×88.9)/(2×20000+2×0.4×159.5

0.35=14179.55/40127.6

3.828=0.35+3/0.875

سپس به استاندارد Asme b36.10 ( ضخامت ها ) مراجعه میشود و در جدول دنبال ضخامتی می گردیم که طبق OD بالا نزدیک به آن باشد و در ستون Sch ذکر شده باشد و در پروژه های معمول نفت و گاز 3 Sch30 وجود ندارد پس Sch40 میشود ضخامت لوله ی استفاده شده 

                                                          pipe-thickness-calculator

Input Values

Pipe Material of Construction = API 5L Grade B

Design Pressure (Mpa) = 1.098955

Design Temperature (Deg. F) = 185

Pipe Outside Diameter (MM) =

Allowable Stress From Table A-1 (Ksi) = 20

Allowable Stress (Mpa)= 137.8

E : quality factor from Table A-1A or A-1B = 1

Y : coefficient from Table 304.1.1 = 0.4

W : weld joint strength reduction factor per para. 302.3.5(e) = 1

Calculated Results

Design Thickness Calculated = 0.35

Thickness With Allowances = 3.83

Suggested Standard Pipe Thickness = S30

Flange THK

www.engineeringtoolbox.com/amp/a106-carbon steel-pipes

SIZE 10 INCH SCH 100 MATERIAL API5L GR.B TEMP 100F

2X20000X((1-12.5)×0.719)/10.75-2×0.4×((1-12.5×0.719

2456=25165/10.2467

2456PSI=169.34Bar

متغیرهای اصلی Essential Variable

Essential Variable

Backing: Removing the backing is an essential variable; it means if your welder qualified with a test coupon with butt welding and subsequent back welding cannot weld a job without back welding (he can only do welding when there is backing on it

حذف پشت بند یک متغیر اصلی است به این معنی که جوشکار مورد صلاحیت با تست کوپن جوش لب به لب همراه پشت بند نمی تواند قطعه ای بدون پشت بند را جوشکاری نماید .

Pipe Diameter: The limitation for pipe diameter addressed in QW-452.3. The welder who qualified in 6 inch pipe cannot weld a 2 inch pipe. He can weld till 2 ½ and not less than that. Other example that is that when a welder is qualified by 1 ½ inch pipe, can weld min 1 inch and max 2 ½ inch.

محدودیت قطر لوله طبق QW-452.3 ، جوشکار با تست  اکسپت لوله ۶ اینچ نمی تواند لوله ۲ اینچ را جوشکاری  نماید همینطور جوشکاری که با لوله ۱/۲ ۱ مورد صلاحیت قرار گرفته حداقل لوله ۱ اینچ و حداکثر لوله با قطر ۱/۲ ۲ را می تواند جوشکاری نماید.

P number: The limitation for P number addressed in QW- 423, for example a welder who has been qualified in base material with P number1 thru P number 15 F can weld anything in between. This might be a little confusing because it says if a welder qualified in carbon steel with P number 1 can weld a stainless steel material with P number 8 which we know this is not possible. The point is that when you reviewing the essential variable you should consider them cumulatively. Based the P number variable he can weld but based on F number variable he cannot weld. So make sure you are considering all essential variables and each of these variables have veto power.

محدودیت P نامبر طبق QW-423 برای مثال جوشکاری که با فلزپایه PNO1 تا 15F مورد صلاحیت قرار گرفته می تواند هر چیزی بین آنها را جوشکاری نماید و اینطور بیان میشود که می تواند استنلس را هم انجام دهد ولی با محدودیت F نامبر مواجه میشود پس کسیکه کربن تست داده نمیتواند لوله استنلس را جوشکاری نماید.

F number: The F number variable requirement has been addressed in the QW- 433. For example if a welder qualified with SMAW process with E 7018 for carbon steel material cannot weld with the E-308 Electrode in same SMAW process.  The F number for E-7018 is 4 and for E-308 is 5 and 4 cannot cover 5 based on the QW-433 requirements.

الزامات متغیر اصلی F نامبر طبق آدرس QW-433 برای مثال جوشکار مورد صلاحیت قرار گرفته با فرآیند SMAW با الکترود E7018 برای کربن استیل نمی تواند در همان فرآیند جوش با E-308 را انجام بدهد چرا که F نامبر کربن و استنلس فرق میکند و هم پوشانی نمیکند.

t weld deposit: Any welder qualified in plate or pipe above ½ inch with minimum 3 layer can weld unlimited. This is different from PQR and most people confusing between these two.

ضخامت جوش : هر جوشکار صلاحیت یافته برای لوله یا پلیت با ضخامت ۱۳ میلیمتر با حداقل ۳ لایه می تواند بدون محدودیت ضخامت ، جوشکاری نماید.این با PQR فرق میکند و اکثر مردم بین این دو سردرگم میشوند.

Position: The welding position is one of important essential variable in welding performance qualification. The requirement addressed in QW-461.9. Normally a welder who qualified in 6G position can weld all positions, or alternatively if he qualified in one 2G and one 5G can weld every other position.

حالت جوشکاری یکی از مهمترین متغیرهای اصلی اجرای صلاحیت جوشکاری است به آدرس QW-461.9 . به طور معمول جوشکاری که در حالت 6G تست داده در تمام حالات می تواند جوشکاری نماید یا اگر در حالت 2G و 5G مورد قبول قرارگرفته شود می تواند در هر حالت دیگری جوشکاری نماید.

Please note the essential variable is different from one process to other process

به اطلاع میرساند متغیرهای اساسی یا اصلی از یک فرآیند به فرآیند دیگر متفاوت است و باید به جدول QW آن در استاندارد ASME IX ( یا سکشن ۹ ) مراجعه نمود. مثلا QW-253 برای فرآیند SMAW است.

QW-200.4

This applies to test coupons 13mm and thicker and welding processes SMAW, SAW, GTAW, GMAW.  A WPS consisting of several processes can be created from different PQR’s, but the maximum thickness of base metal covered by this WPS can’t exceed 2 x the thickness of the thinnest test coupon used for each PQR and each process can’t exceed 2 x its deposited thickness.  This applies even if all the processes used for that coupon are not required in this WPS.  However the base metal thickness of the PQR used for the root does not have to be considered if the WPS is single sided QW200.4 b

زمانی استفاده میشه که تست کوپن 13 میلیمتر یا ضخیم تر باشد و فرایند جوشکاری طبق موارد بالا باشد.یک WPS شامل چندین فرآیند جوشکاری می تواند از PQR های مختلف تهیه شود.اما حداکثر ضخامت پوشش داده شده برای فلز پایه یا Base Metal توسط این WPS نمی تواند از دوبرابر ضخامت نازک ترین تست  کوپن استفاده شده برای هر PQR  تجاوز نماید و هر فرآیند نمی تواند از دو برابر ضخامت Deposit خودش تجاوز نماید.

Note test coupons 38mm and above approve deposited weld metal and also base metal thickness up to 200mm max QW451.1.  (QW403.7 Processe GTAW,SMAW,GMAW,SAW)

EXAMPLE

 

Can the proposed PQR be made from the above example + PQR 2 + PQR 3. 

Consider individual deposited thickness 2 x t

GTAW 12mm > 6mm.  SMAW 60mm > 39mm.  GMAW 66mm > 20mm  All OK

Consider Plate thickness 2 x T 

SMAW 60mm <65mm Fail.  GMAW 66mm > 65mm OK.   GTAW not

.considered

مراجعه شود به Note 2 در جدول پائین 

ضخامت مورد تائید برای تک فرآیندی با PQR و WPS دو فرآیندی

I have a question on the vendor's welding procedure. ASME IX is used for the welding procedure qualification.

PQR: GTAW + SMAW;

Test coupon thickness: 23.83mm;

Deposited welds thickness: GTAW: 5.0mm; SMAW: 18.83

WPS: GTAW

According to ASME IX QW-403.8 and QW-451.1, the qualified base metal thickness: 5-47.66 mm; the maximum qualified deposited weld metal thickness for GTAW: 10 mm.

However, the vendor insists that the qualified base metal thickness range is 1.5-10 mm. Looks like they use the deposited welding metal thickness for GTAW to qualify the weld metal thickness range.

In this case, can we use 1.5-10 mm as the qualified thickness range?

  Reply : FOR GTAW MIN 5 MAX 10 MM NOT 1.5 TO 10 BECAUSE  THE TEST COUPON THK IS 23.83

See Table 451.1  For  Test Coupon Between 19 To 38 mm Min Qualified Thk Is 5 mm And Max is 2T

در بالا سوال کرده PQR با ضخامت تست کوپن 23.83 داره و میخواد WPS برای فقط فرآیند جوشکاری GTAW بنویسه و فکر کرده محدوده ضخامت مورد تایید بین 5 تا 47.66 هست ولی پاسخ داده شده که چون ضخامت GTAW که اشاره کرده 5 میلیمتر است و با توجه به ضخامت تست کوپن یعنی 23.83 در جدول 451.1 حداقل ضخامت مورد تائید برای این WPS ضخامت 5 و حداکثر 2T یا 10 میلیمتر است اشتباه نشود مینیمم ضخامت 1.5 تا 10 نمیشود  در جدول سمت چپ  نوشته شده ضخامت تست کوپن به این نکته توجه شود 

البته در صورتیکه تست کوپن تست ضربه نشده باشد 

ضخامت مورد تایید در Asme سکشن 9 یا ix

I have some difficulty to interpret the requirements of ASME section IX

I have a  PQR Based on a dual process GTAW+SMAW ( 8 mm+17,4 mm) on an 25,4 mm butt weld.

Can I make a weld using only the GTAW process, base metal with a thickness of less than 5mm?

Reply : No 

1. Base metal thickness, T: range of thickness qualified (for test specimen thickness of 19mm to 38mm) are 5 mm Min. to 2T (2 x 25.4 = 50.8mm) Max. However, if your WPS/PQR with impact test, the range base metal thickness qualified is T or 16mm, whichever is less as per QW-403,6. For test specimen thickness 25.4mm, T qualified is 16mm to 50.8mm only.

See Table 451.1

طبق جدول پائین ( رنج بالای 19 و کمتر از 38 میلیمتر ) و ضخامت قطعه که 25.4 است مینیمم ضخامت مورد تایید 5 میلیمتر است و پائین تر از این نمیتوان زد توجه شود اگر روی آن  تست ضربه انجام شده باشد طبق تصویر پائین تر آن مینیمم ضخامتی که میتواند بزند ضخامت تست کوپن یا 16 میلیمتر هر کدام کوچکتر است پس در این حالت ( تست ضربه ) مینیمم 16 میلیمتر است و کوچکتر از آن مورد قبول نیست و به PQR دیگری نیاز دارد.

Minimum qulified Base Metal Thickness

For a WPS where impact test is applicable.As per QW-403.6 The minimum base metal thickness qualified is the thickness of the test coupon T or 16mm whichever less and if T less than 6mm, then 1/2T.

In the scenario where we have two process (GTAW+SMAW), while filling the Weld Deposit range qualification in WPS, How we can enter the data. We can apply for the combination of both processes weld deposit thickness. But how to enter for individual process qualified range.

Ex: GTAW (5mm) and SMAW(10mm), So Range is 15mm - 30mm, what will be the individual ranges for each process considering QW 403.6

Reply 

QW-403.6 specify the base metal thickness range with impact test.

if Test performed with 15mm thick specimen having GTAW 5mm and SMAW 10mm,

then the range for base metal is 15~30mm but

Maximum deposit weld thickness for GTAW is 10mm and SMAW is 20mm.

همانطور که در بالا اشاره شد در Asme سکشن 9 قسمت QW-403.6 مینیمم ضخامت فلزپایه در زمانیکه تست ضربه مورد تقاضا باشد را  مشخص می نماید.پس اگر ضخامت فلز پایه 15 میلیمتر باشد (  طبق آن بند حداقل ضخامت یک T یا 16 میلیمتر هر کدام کوچکتر باشد ) حداقل ضخامت 15 میلیمتر میشود و حداکثر 2T یا 30 میلیمتر میشود و رنج هر کدام از پروسس ها میشود دو برابر خودش 

البته طبق QW-403.2 ماکزیمم  ضخامت Base Metal است 

QW-403.2 The maximum thickness qualified is the

.thickness of the test coupon

ضخامت مورد تائید PQR

اگر قطعه به impact تست نیاز داشته باشد محدوده پذرش طبق ۴۰۳.۶ درغیراینصورت طبق ۴۰۳.۸ از جدول ۴۵۱.۱ بدست می آید 

فرضا اگر ورق 10 میلیمتر باشد و به تست ضربه احتیاج باشد حداقل ضخامت مورد پذیرش طبق QW-403.6 یک T یا 16 میلیمتر هر کدام کمتر باشد در اینجا 10 میلیمتر کمتر از 16 است و بنابراین مینیمم ضخامت همان 10 میلیمتر و حداکثر هم 2T می باشد طبق 451.1 ، پس در حالت تست ضربه ضخامت بین 10 تا 20 مورد قبول است و ضخامت بالاتر احتیاج به PQR جدید دارد ولی در حالتی که تست ضربه لازم نباشد محدوده پذیرش طبق جدول 451.1 میشود بین 1.5 تا 20 میلیمتر .

Preheating

Asme viii div 1 appendix r nonmandatort 

R-1 P-NO. 1 GROUP NOS. 1, 2, AND 3

(a) 175°F (79°C) for material which has both a speci-

fied maximum carbon content in excess of 0.30% and a

thickness at the joint in excess of 1 in. (25 mm);

(b) 50°F (10°C) for all other materials in this

P‐Number.

R-2 P-NO. 3 GROUP NOS. 1, 2, AND 3

(a) 175°F (79°C) for material which has either a speci-

fied minimum tensile strength in excess of 70,000 psi

(480 MPa) or a thickness at the joint in excess of 5

/8 in.

(16 mm);

(b) 50°F (10°C) for all other materials in this

P‐Number.

QW-403.6

I have a low temp carbon steel impact tested PQR with a PWHT range of 600 10 . Is this condition giving an exemption for me on QW-403.6 to prepare a wps with maximum interpass temprature of 200 degree , maximun interpass temperature observed during specimen welding=140 Degree

PWHT is an essential variable as per Sec-IX. Please look under any table from QW-252 onwards.

 

To summarize based on the PQR data(max interpass 1400C), on paper max interpass allowed would be 1950C ( when there’s impact requirement), welds shall be subject to PWHT. If you want to refer this PQR for case where PWHT is to be performed but No impact Requirement, you may increase interpass temperature to 2000C.

Per QW-406.3 WPS maximum permitted is PQR value + 55C.  Therefore WPS IP max = 140C + 55C  =  195C

According to ASME IX, QW-406.3, when the Preheat is a supplementary essential variable, an increase of more than 55 degC in the max Interpass temperature requires requalification.

I would suggest you read carefully QW 406.1 to 406.3

تفسیر QW-407.2 از استاندارد ASME سکشن ۹

MIN PWHT (SOAKING TIME )

ساعت 5.4=0.8÷6.75

1 minute =

0.0166666667 hours

:Example 

Time of PWHT is qualified as 1.25x that of the PQR, e.g., 4 hours at temperature qualifies for 5 hours total time and temperature range and may be applied in one cycle.

4x1.25=5

Density Of Water

Density Of Water

Hydrostatic pressure in a liquid

Stored energy calculation for pneumatic testing

Pneumatic testing Asme pcc-2 2018

Hydrostatic test Asme pcc-2

ASME PCC-2 2018 Insert plate

Test Package

Maximum Interpass

Regarding the  max interpass clause QW-406.3, An increase of more than 100°F (55°C) in the maximum interpass temperature recorded on the PQR is considered to be a supplemental essential variable. This does not apply if the PWHT is for C.S is above upper transformation temperature (723⁰C) or for austenitic S.S , when soln annealed.

As the PWHT in your case  is 600⁰±10⁰C. the  max interpass temperature clause as above will apply, second clause as above will not apply.

To summarize based on the PQR data(max interpass 140⁰C), on paper max interpass allowed would be 195⁰C ( when there’s impact requirement), welds shall be subject to PWHT. If you want to refer this PQR for case where PWHT is to be performed but No impact Requirement, you may increase interpass 

temperature to 200⁰C

WPS

8.38x2=16.76

   7.76=16.76-4.5x2

Alignment-Flange Bolting

نبودن کل سیستم اسمبلی لوله کشی در Furnace برای عملیات حرارتی

منطقه پیش گرمایش PreHeat

حداقل ابعاد جوشکاری برای اجزاء ساکتی

TACK WELD

Vent Hole In Reinforcing Pad

328.5.4E

برای خروج گازهای ساطع شده در هنگام جوشکاری یا آشکاری نشتی بین پد و ران پایپ 

Vent Hole In Reinforcing Pad

در زیر طبق استاندارد Asme B31.3 سوراخ تهویه یا خروجی گاز متصاعد شده در حین جوشکاری می بایست اعمال گردد و تاکید کرده بایستی هر گونه تعمیرات جوش بین اتصال پد و هدر قبل از نصب Saddle یا Pad انجام گیرد.

328.5.4 Welded Branch Connections

(g) Reinforcing pads and saddles shall have a good fit with the parts to which they are attached. A vent hole shall be provided at the side (not at the crotch) of any pad or saddle to reveal leakage in the weld between branch and run and to allow venting during welding and heat treatment. A pad or saddle may be made in more than one piece if joints between pieces have strength equivalent to pad or saddle parent metal, and if each piece has a vent hole. 

(h) Examination and any necessary repairs of the completed weld between branch and run shall be made before adding a pad or saddle.

آ زمایش جوش محیطی- طولی