
فواصل بین خطوط Horizontal نسبت به مبدا که صفر است C1 تا C4 و فواصل بین خطوط Vertical با حرف L و اندیس 1 تا 4 مشخص شده
نکته : در تصویر بالا برای برنچ از SCH 40 استفاده شده
L1=(1/2OD Branch + 5)*Sin(22.5)
محاسبه SD یا Saddle Depth :
جذر حاصل تفریق نصف OD Header به توان دو و نصف OD Branch بدون ضخامت یا بعبارتی نصف ID Branch در Sin22.5 به توان دو را بدست آورده و از نصف OD Header کم می کنیم
محاسبه C1 :
(1/2 OD Branch + 10) x Sin(22.5) / ( 1/2 OD Header - SD )
تانژانت منفی عدد بدست آمده بالا را محاسبه کرده و در نصف OD Header و Cos89 ضرب می کنیم .


L1=OD×SQRT(2)
L2=OD×2.8 ( SQRT(2)=1.4 2×1.4=2.8 )
W=(L2-L1)/2
C1=OD×ArcSin(d/D)×(Pi/180)
C2=C1+W×2
اعداد برای Reinforcing Pad سایز لوله و برنچ ۴ اینج
L1=114.3×1.414+10~172
1.414×2=2.82~2.8
L2=114.3×2.8~320
W=(320-172)/2=74
C1=114.3×ArcSin(57.15/57.15)×(3.14/180)~190
ArcSin(1)=90
C2=190+148=338



ID/2=101.37
OD/2=161.9
Vertical Distance
VD=101.37×SIN0=0
VD=101.37×SIN22.5=38.79
VD=101.37×SIN45=71.68
VD=101.37×SIN67.5=93.65
VD=101.37×SIN90=101.37
Saddle Depth

عمق در زوایای مختلف
SD0=0
SD22.5=4.716
SD45=16.732
SD67.5=29.837
SD90=35.663
Horizontal Distance
Negative tan (Id/2xsina/0.5OD-sd) x 0.5OD x Cos89 Or Sin1
22.5 0.247 ---> 13.874x161.9x0.01745=39.2
45 0.494 ---> 26.289x161.9x0.01745=74.3
67.5 0.709 ---> 35.337x161.9x0.01745=99.8
90 0.803 ---> 38.764x161.9x0.01745=109.5
عدد پی :
180×sin(1)=3.141433152
VD اندازه هایی است که روی سنتر بالا به سمت جلو کشیده میشود و HD اندازه هایی که از روی سنتر به سمت طرفین کشیده میشود.

برای بدست آوردن مساحت سطح لوله محیط لوله ( به متر ) را در متراژ آن ( به متر ) ضرب میکنیم
( 4.5 × 25.4 × 3.14 ) / 1000 ~ 0.36 Square Meter
For stub in type branch, we have to consider ID of header and OD or branch. So the input data is as follows:




168.3x3.14~528
528÷16=33
از فرمولی در استاندارد Asme b31.3 و برای Blank یا همون ورق بدون سوراخ استفاده خواهد شد.(برای تعیین ضخامت Blind به استانداردAsme Viii div1 قسمت UG-34 مراجعه شود )
16×√(3×150÷(16×18,300)=0.627"
مثال دیگر
متریال ASTM A516 GR70
فشار 1480.8PSI
دما 100F
مقداراسترس مجاز 23300PSI طبق استاندارد ASME B31.3 جدول A-1 مربوط به ALLOWABLE STRESS VALUE
سایز 12 اینچ
فلنج کلاس 600 پوند
QUALITY FACTOR 1
WELD JOINT EFFICIENCY FACTOR 1
GASKET ID طبق ASME 16.20 برابر با 12.88 در فرمول dg


12.88XSQRT(3×1480.8÷(16×23300))=1.4060INCH
در بالا از مقدارC یا CORROSION ALLOWANCE طبق پاراگراف 304.1 استاندارد ASME B31.3 استفاده نشده ولی قطعا باید در نظر گرفته شود.
مثال دیگر برای بدست آوردن حداقل ضخامت ورق استفاده شده برای هیدروتست که نبایستی کمتر انتخاب شود چرا که

12.88×√(3×1,740.453÷(16×23,300))×25.4=38.7MM
معمولا از ورق St37 با استحکام تسلیم 235mpa جهت ساخت بلایند هیدروتست استفاده میکنند و Safety Weld Factor هم 0.85 در نظر میگیرند.
با توجه به فرمول Blank در استاندارد Asme B31.3 می توانید جدولی برای مینیمم ضخامت Blank مورد استفاده در فشار مد نظرتهیه نمائید و C را نیز صفر در نظر بگیرید یا بین 0.02 تا 0.05 اینچ ولی لازم نیست.
مثال : حداقل ضخامت مورد نیاز برای تهیه BLANK برای هیدروتست از ورق ST37 در فشار 0.8MPA برای کور کردن فلنج سایز 12 اینچ چقدر است ؟ (C را صفر در نظر بگیرید.) ID GASKET سایز 12 اینچ برابر با 12.88و از استاندارد ASME B16.5 بدست می آید.
جواب برابر است با 8.96MM یعنی کمتر از ضخامت 9 میلیمتر نباید استفاده کرد ، ورق دارای زنگ زدگی و ترک هم بکار نبرید بعلت خوردگی سطحی میتوان C را در رنج یک تا دو صدم اینچ در نظر گرفت . ( ضخامت کمتر مساویست با پارگی و در نتیجه آسیب به محیط مجاور )



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


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
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
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)
|


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



