SPECIAL OFFSETS

الکترود خط لوله در ASME SECTION II PART C

الکترودهای خط لوله EXX10-P1 

این الکترودها برای جوشکاری  اتصالات لب به لب  لوله استحکام بالا در حالت عمودی ( Vertical ) با پیشروی جهت پائین یا بالا طراحی شده اند. با داشتن پوشش سلولزی ، قوس های جوشکاری با نفوذ عمقی و سرباره ( Slag ) نازک  به راحتی قابل حذف است را تولید می کنند . این ترکیب برای دستیابی به نفوذ کامل و کیفیت رادیوگرافی برای جوشکاری سرازیری ( downhill ) اتصالات لب به لب زمانی که محور یا آکس لوله در حالت افقی قرار دارد بهترین گزینه است.

-درحالیکه فلزات جوش تولید شده از این الکترودها حداقل الزامات ترکیب شیمیایی را ندارند ، تامین کننده ( supplier ) باید عناصر آلیاژی کافی برای برآورده کردن الزامات افزایش یافته خواص مکانیکی را فراهم کند. تاکید ویژه ( special emphasis ) باید روی حداقل مقادیر استحکام تسلیم ( Yield strength ) باشد زیرا اکثر متریال و سیستم های خط لوله انتقال به گونه ای طراحی شده اند که محدودیت های استحکام تسلیم دارند . 

Typical application for E7010-P1 [E4910-P1], E8010-P1 [E5510-P1], and E9010-P1  [E6210-P1] electrodes is the welding of API–5L-X52, API–5L-X65, and API–5L-X70 piping assemblies, respectively.

در خطوط حاوی  سرویس ترش ( Slah catcher )  از این الکترودها استفاده نمی شود ، چون تست HIC دارند باید از الکترودهای کم هیدروژن با میزان کم هیدروژن نفوذ پذیر با نشانه "HZ" جهت جلوگیری از ترک هیدروژنی استفاده کرد مثل E7018-1H4 البته در این مورد احتمالا متریال API 5L X52 است چون استحکام تسلیم و کششی هم باید مد نظر قرار گیرد و الکترود با استحکام بالاتر انتخاب شود.

E9010-G

High cellulose sodium

F, V, OH, H

dcep

E9010-X

High cellulose sodium

F, V, OH, H 

dcep

E9011-G E6211-G High cellulose potassium F, V, OH, H ac or dcep

E9013-G

High titania potassium

F, V, OH, H 

ac, dcep, or dcen

E9015-X

Low hydrogen sodium

F, V, OH, H

dcep

E9016-X

Low hydrogen potassium

F, V, OH, H

ac or dcep

E9018-X

Low hydrogen potassium, iron powder

F, V, OH, H

ac or dcep

E9018M ( Military )

Iron powder, low hydrogen

F, V, OH, H

dcep

E9045-P2

Low hydrogen sodium

4 >>>> F, OH, H, V-down

dcep

مقادیر استحکام تسلیم و کششی در جدول زیر آمده است

طبقه بندی الکترودهای مورد استفاده در خط لوله در جدول زیر آورده شده که با توجه به آنچه قبل گفته شد انتخاب خواهد شد

طبق جدول A-1 استاندارد ASME B31.3 ، استحکام تسلیم و کششی متریال API 5L X70 به ترتیب 70ksi و 82ksi است الکترود مناسب برای این این  لوله E9010-P1 است.  

در طب سنتی طبع گوشت مرغ محلی گرم و تر است، اما از آن جایی که مرغ‌های امروزی بیشتر ماشینی هستند و تحرک کافی ندارند، طبع آن‌ها سرد است. هر چه مرغ چاق‌تر باشد، رطوبت بیشتری دارد. طبع گوشت خروس کمی گرم و خشک و نزدیک به اعتدال است. بهترین مصلح گوشت مرغ پیاز، زعفران، زنجبیل، فلفل سیاه و دارچین است

الکترود فولاد آلیاژی A335-P22 ( کروم-مولیبدن )

A333 

Seamless and Welded Steel Pipe for Low-Temperature Service and Other Applications with Required Notch Toughness

A334 

Seamless and Welded Carbon and Alloy-Steel Tubes for Low-Temperature Service

A335

Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service

A350 

Carbon and Low-Alloy Steel Forgings, Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components

E9018-B3L : الکترود کم هیدروژن

حتما 2 ساعت در آون با دمای 350°C پخت شود و سپس به آون نگهداری منتقل شود. الکترود در حد مصرف به جوشکاران تحویل شود.

از الکترودهائی که روپوش معیوب دارد، استفاده نشود. الکترودهای اضافی و سالم مجددا به آون نگهداری تحویل شود.

 در حین جوشکاری دمای قطعه در اطراف جوش ازC °150 کمتر نشود و از 250°C نیز بیشتر نشود.

جوشکاری باید از سنتر پائین لوله به طرف بالا انجام شود . در حالتی که دو جوشکار باهم کار می کنند باید همزمان از سنتر پائین به طرف بالا کار کنند.

در تصویر زیر طبق استاندارد Asme B31.3 که مربوط به کارخانه لوله کشی است حداقل استحکام کششی و حداقل دما داده شده

در تصویر زیر از استاندارد ASME IX ( سکشن ۹ ) جدول QB/QW-422 متریال ها با ذکر استحکام کششی ، P نامبر و G نامبر و سیستم شماره گذاری یکپارچه آمده است.

414×0.145~60ksi

با جستجوی ساده در استاندارد Asme Section ii Part C که اطلاعات در مورد فیلرمتال و الکترودهاست با جستجوی سیستم شماره گذاری یکپارچه می توانید طبقع بندی الکترود پیشنهادی مورد نظر را بیابید البته الزامات مهندسی و متالورژی هم نباید فراموش شود.

روش نگهداری الکترود در این استاندارد ارائه گردیده 

A7.1.2-الکترودهای EXXXX-BX و EXXXX-BXL ( فولاد کروم-مولیبدن ) . این الکترودهای کم هیدروژن فلز جوش که بصورت اسمی حاوی بین ۰.۵  و ۱۰ درصد کروم و تا ۱.۲۵ درصد مولیبدن است.آنها طراحی شدند تا فلز جوش برای سرویس دما بالا و برای تطابق با فلزات پایه ( مبنا ) نوع Cr-Mo تولید کنند ، برخی از آنها در جدول ۶ نشان داده شده است.

برای بسیاری از این طبقه بندی های الکترود Cr-Mo ، طبقه بندی  های EXXXX-BXL کم کربن ( low carbon ) ایجاد شده اند .

-ماکزیمم کربن گرید L به ۰.۰۵ درصد محدود می شوند.

-با توجه به درصد کربن پائین که در فلز جوش ductility و hardness را بهبود می بخشد  ،  همچنین استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش ( creep resistance ) فلز جوش را کاهش می دهد.

-از آنجایی که تمام الکترودهای کروم-مولیبدن فلز جوشی تولید می کنند که در هوای ساکن سخت می شوند ، برای بیشتر کاربردها هم Preheat و هم PWHT مورد نیاز است.

-حداقل الزامات تافنس برای هیچ یک از طبقه بندی الکترودهای کروم-مولیبدن ایجاد نشده است.

- در حالیکه امکان بدست آوردن الکترودهای کروم-مولیبدن با مقادیر تافنس حداقل در دمای محیط صفر درجه سانتیگراد وجود دارد ، مقادیر خاص و آزمون باید بین خریدار و تامین کننده توافق شود.

330.1.4 Preheat Zone.

The preheat zone shall be at or above the specified minimum temperature in all directions from the point of welding for a distance of the larger of 75 mm (3 in.) or 1.5 times the greater nominal thickness.

The base metal temperature for tack welds shall be at or above the specified minimum temperature for a distance not less than 25 mm (1 in.) in all directions from the point of welding.

330.2 Specific Requirements

330.2.1 Different P-No. Materials.

When welding two different P-No. materials, the preheat temperature shall be the higher temperature for the material being welded as shown in Table 330.1.1.

330.2.2 Interruption of Welding.

After welding commences, the minimum preheat temperature shall be maintained until any required PWHT is performed on P-Nos. 3, 4, 5A, 5B, 6, and 15E,

وقفه جوشکاری : بعد از انجام جوشکاری حداقل دمای پیش گرم باید حفظ شود تا تنش زدایی مورد نیاز روی P نامبرهای ۳ ، ۴  ، ۵A ، ۵B  ، ۶ و ۱۵E انجام شود. 

P نامبر متریال A335-P22 5A است.طبق جدول QW-QB-422 استاندارد ASME IX 

تبصره c - برای متریال ها با  P نامبر 5B ، 6 ، 15E ، جوش تحت یک عملیات حرارتی متوسط کافی با سرعت کنترل شده خنک سازی قرار می گیرد. دمای پیش گرم مجار است تا ۹۵ درجه سانتیگراد برای هدف آزمون ریشه بدون انجام یک عملیات حرارتی متوسط کاهش یابد. عملیات حرارتی متوسط برای متریال ها با P نامبر 5B یا 15E مجاز است زمان بکارگیری از الکترودهای کم هیدروژن و فیلر متال های طبقه بندی شده بر اساس مشخصات فیلر متال با یک نشانگر H4 یا پائین تر ( انتخاب مکمل میزان هیدروژن نفوذپذیر ) حذف شود و بطور مناسب با روش های نگهداری ( maintenance )  کنترل شود تا از آلودگی توسط منابع تولید کننده هیدروژن جلوگیری شود. سطوح فلز مایه آماده شده برای جوشکاری باید عاری از آلودگی باشد.

(d) After cooling and before welding is resumed, visual examination of the weld shall be performed to assure that no cracks have formed.

(e) Required preheat shall be applied before welding is resumed

نشان های اختصاری و ارقام در الکترودها

E8018-C1

E : الکترود

80 : الکترود با استحکام کششی ۸۰۰۰۰psi یا ۵۵۰mpa

18 : کم هیدروژن ، با پوشش آهن  ظرفیت جوشکاری در تمام موقعیت ها و استفاده از جریان ac یا dc الکترود مثبت

عدد یک در E7018-C2L به این معنی است که الکترود در تمام حالات جوشکاری قابل استفاده است ( تخت ، افقی ، عمودی و بالاسر ). عدد ۲ در E7020-A1 نشان می دهد که الکترود برای استفاده در حالت تخت و برای انجام جوش های گوشه ای در حالت افقی مناسب است. عدد ۴ در E8045-P2 مشخص می کند که الکترود در حالت های تخت ، افقی و بالاسر قابل کاربرد است و بویژه مناسب برای جوشکاری عمودی با پیشروی به سمت پائین. دو رقم آخر باهم نمایانگر نوع جریانی است که میتواند استفاده شود و نوع پوشش الکترود .

C1 : ترکیب شیمیایی ، الکترودی که قادر است فلز جوش حاوی 2 تا 2.75 درصد نیکل را رسوب دهد.

E8018-H8 R

H Z : الکترود الزامات تست هیدروژن نفوذپدیر را برآورده می کند ( تست تکمیلی انتخابی فلز جوش از الکترودهای کم هیدروژن ) ، با میانگین محتوای هیدروژن نفوذپذیر که از Z"ml/100 g"

فلز رسوب شده  تجاوز نکند جایی که  Z یکی از اعداد ۴ ، ۸ یا ۱۶ است . برای مثال E8018-C1 H8 حداکثر ۸ میلی لیتر به ازای هر ۱۰۰ گرم فلز رسوب داده شده در هنگام آزمایش تولید می کند.

R : الکترود الزامات آزمون رطوبت جذب شده را رعایت می کند ( یک آزمون تکمیلی انتخابی برای الکترودهای کم هیدروژن )  .... مقاومت در برابر رطوبت

E8018-X 

Type Of Covering : Low hydrogen potassium, iron powder

Positions : F, V, OH, H

Type Of Current : ac or dcep

alternative current or direct current electrode positive

E8018-C1 Charpy V-Notch Impact Requirements

Average , min : 

[27 J at -60 ° C]

Single Value , min :   

[20 J at -60 ° C]

Holding Oven : 125~150 Celcius

Drying Conditions : 250~425 Celcius at 1 hour

SFA NO 5.5

طبقه بندی الکترودها :  تغییر کلاس طبق ASME IX  نیاز به صلاحیت مجدد تست کوپن  دارد.

A : Carbon-Molybdenum Steel Electrodes

B : Chromium-Molybdenum Steel Electrodes

C : Nickel Steel Electrodes

D : Manganese-Molybdenum Steel Electrodes

G قراردادی بین خریدار و سازنده

G : General Low-Alloy Steel Electrodes

P : Pipeline

SA-350 Gr.-LF1 → SFA-5.1- E7015, E7016 & E7018 

SA-350 Gr.-LF2 → SFA-5.5- E7015-A1, E7016-A1 & E7018-A1

SA-350 Gr.-LF3 → SFA-5.5- E8016-C2, E8018-C2 

SA-350 Gr.-LF5 → SFA-5.5- E8016-C1, E8018-C1 

SA-350 Gr.-LF9 → SFA-5.5- E8016-C1, E8018-C1 

SA-350 Gr.- LF787 → SFA-5.5- E8016-C1, E8018-C1 

SA-350 Gr.-LF6 → SFA-5.1 or SFA-5.5- E-XX15, EXX16 or E-XX18 

الکترودهای دسته بندی 5.5-SFA 6 به گروه تقسیم شده اند که لیست آنها به شرح زیر می باشند: 

1- Carbon-Molybdenum Steel Electrodes

2- Chromium-Molybdenum Steel Electrodes

3- Nickel Steel Electrodes

4- Nickel-Molybdenum Steel Electrodes

5- Manganese-Molybdenum Steel Electrodes

6- General Low-Alloy Steel Electrodes

 حال با توجه به اینکه متریال B-Gr-204-SA جزء متریالهای Alloy Low می باشد و در حقیقت جزء متریالهای کربن – مولیبدنی می باشد پس باید انتخاب الکترود از دسته ی اول یعنی دسته ی Molybdenum-Carbon باشد و با مراجعه به این دسته بندی، الکترود مورد نظر خود را انتخاب می کنیم

فیلر ER80S حاوی نیکل

A7.8 ER80S-Ni1 [ER55S-Ni1] and E80C-Ni1 [E55CNi1] Classifications (1.0 Ni). 

These filler metals deposit weld metal similar to E8018-C3 covered electrodes, and are used for welding low-alloy high-strength steels requiring good toughness at temperatures as low as −50°F [−45°C].

A7.9 ER80S-Ni2 [ER55S-Ni2], E70C-Ni2 [E49C-Ni2], and E80C-Ni2 [E55C-Ni2] Classifications (2-1⁄4 Ni). 

These filler metals deposit weld metal similar to E8018-C1 electrodes. Typically, they are used for welding 2.5 nickel steels and other materials requiring good toughness at temperatures as low as −80°F [−60°C].

A7.10 ER80S-Ni3 [ER55S-Ni3] and E80C-Ni3 [E55CNi3] Classifications (3-1⁄4 Ni). 

These filler metals deposit weld metal similar to E8018-C2 electrodes. Typically they are used for welding 3.5 nickel steels for low-temperature service.

تعریف پشت بند در Asme بخش ۹ ( ix )

BackGouging : برداشت ( Removal ) فلز جوش و فلز مبنا از طرف ریشه جوش یک اتصال جوش شده برای تسهیل ذوب کامل و  نفوذ کامل  اتصال پس از جوشکاری بعدی از سمت دیگر.

Backing : متریالی که در ریشه جوش اتصال جوش برای هدف پشتیبانی فلز جوش مذاب قرار گرفته ، متریال مجاز است یا نیست داخل اتصال ذوب شود.

Retainer : متریال غیر مصرفی ، فلزی یا غیر فلزی که برای نگهداشتن یا شکل دادن مذاب فلز جوش استفاده می شود.

Backing Gas : گازی مانند آرگون ، هلیوم ، نیتروژن که برای راه ندادن یا مانع شدن اکسیژن از ورود به سمت ریشه اتصالات جوش به کار گرفته می شود.

Post Weld Hydrogen BakeOut : ( پخت هیدروژن بعد از جوش ) نگهداشتن یک جوش کامل یا نیمه تکمیل شده در دمای بالا ، زیر ۴۲۵ درجه سانتیگراد برای هدف اجازه انتشار هیدروژن .

QW-310.2 Welding Groove With Backing. 

The dimensions of the welding groove on the test coupon used in making qualification tests for double welded groove welds or single‐welded groove welds with backing shall be the same as those for any Welding Procedure Specification (WPS) qualified by the organization, or shall be as shown in Figure QW-469.1.

A single‐welded groove‐weld test coupon with backing or a double‐welded groove‐weld test coupon shall be considered welding with backing Partial penetration groove welds and fillet welds are considered welding with backing.

بعنوان نمونه برای متن قبل ؛ در fillet weld ، فلز مبنا ، پشت بند است  و در  عنوان Backing Material ، کلمه BaseMetal قرار می گیرد. یا اگر دو فرآیند وجود دارد GTAW می شود پشت بندی برای SMAW یا اگر دو فیلر متفاوت از یک فرآیند باشد F.NO پاس ریشه می شود پشت بند F.NO سایر پاس های دیگر.

QW-402.4 The deletion of the backing in single-welded groove welds. Double -welded groove welds are considered welding with backing.

 جوشکاری که با شرایط بدون پشت بند قبول شده باشد می تواند جوشهای  با و بدون پشت بند را جوشکاری  نماید اما عکس آن صادق نیست یعنی جوشکاری که با جوش دارای پشت بند قبول شده باشد مجاز به جوشکاری جوش بدون پشت بند نمی باشد. 

جوشهای دو طرفه را نیز باید بعنوان جوش با پشت بند تلقی کرد.

جوشکاری که با الکترود F-No.4 اتصالی را بدون داشتن پشت بند جوشکاری نماید این جوشکار صلاحیت جوشکار با الکترود F-NO.1 F-NO.2 F-NO.3 بر روی اتصالاتی که دارای پشت بند هستند، همچنین صلاحیت جوشکاری با الکترود F-No.4  بر روی اتصالاتی که بدون داشتن پشت بند هستند، می باشند.

- اگر جوشکاری هنگام تست قطعه کارش را باصطلاح Back Weld کند چنین کاری نیز حکم جوش با پشت بند را دارد. و این جوشکار مجاز به جوشکاری بدون داشتن پشت بند را ندارد.

پخ های جوشکاری و ریشه جوش در استاندارد B16.9

Table 8-1 Welding Bevels and Root Face

در دو تصویر از شکل زیر اولی پخ ساده یا تک جزیی ( V Groove ) و دومی پخ چند جزئی ( Double V Groove و ضخامت بالای ۲۲mm )  است .

ریشه جوش بین ۰.۵ تا ۲.۵ میل و تا ضخامت ۱۹ میل زاویه ۳۷.۵ درجه با تلورانس منفی و مثبت ۲.۵ و مابقی ضخامت بصورت شیب ۱۰ درجه با تلورانس منفی و مثبت ۲.۵ درجه 

کمتر از x ( تبصره ۲ ) برش گونیا یا کمی پخ به انتخاب کارخانه

x تا ۲۲ میلیمتر ، شامل تبصره ۲ پخ صاف طبق تصویر a

بیشتر از ۲۲ میلیمتر پخ دو جزئی طبق تصویر b

تبصره ها : 

۱-بخش ۸ و شکل ۸-۱ برای خطوط تراز دیده شود

۲-x برابر ۵ میلیمتر برای carbon steel یا فولاد آلیاژی فریتی و ۳ میلیمتر برای فولاد آستنیتی یا آلیاژهای غیرآهنی

اندازه گیری PCD در فلنج

Pitch Circle Diameter

زمان اندازه گیری فلنج که در آن اندازه گیری مستقیم PCD دشوار است ، می توانید آن را با استفاده از اندازه گیری دو سوراخ مجاور محاسبه کنید.

بر اساس  تعداد سوراخ های روی فلنج ، می توانید فاصله بیم سوراخ ها را در یک فاکتود خاص ضرب کنید تا PCD را تخمین بزنید . در اینجا ع املی برای تعداد سوراخ های مختلف وجود دارد : 

برای ۴ سوراخ : ضرب فاصله دو سوراخ مجاور در ۱.۴۱۴

برای ۸ سوراخ : ضرب در ۲.۶۱۳

برای ۱۲ سوراخ : ضرب در ۳.۸۶۴

برای ۱۶ سوراخ : ضرب در ۵.۱۲۶

ضریب با توجه به شعاع یک از مثلث و نصف زاویه بین دو hole بدست آمده.

برای مثال : 

این فلنج ۱۵۰ میلیمتری دارای ۸ سوراخ  و اندازه ۹۰ میلیمتری بین سوراخ ها است.

PCD = 90 × 2.613 = 235mm

قطر سوراخ درpaddle Spacer ، قطر داخلی و تلورانس ضخامت

برای سایز اسمی کوچکتر مساوی ۱۸ اینچ حداکثر ۳mm

برای سایز اسمی ۲۰ و بالاتر حداکثر ۴.۸mm

تلورانس برای ضخامت کمتر از ضخامت اصلی ندارد و صفر است 

4.2.2 Thickness Tolerances. 

Thickness tolerances are :

NPS 18 and smaller −zero + 3.0 mm (0.12 in.)

NPS 20 and larger −zero + 4.8 mm (0.19 in.)

برای تمام بلنک های اتصال رینگی قطر داخلی با قطر خارجی لوله برابر است.

4.3 Openings 

(f) For all ring-joint blanks, the inside diameter is equal to the pipe outside diameter.

مارکینگ یا درج مشخصات : 

-نام کارخانه یا نشان تجاری

-متریال ، مشخصات و گرید یا کلاس

-کلاس فشاری

-B16

-سایز ( NPS )

-شماره رینگ ( اگر درخواست شده باشد )

اگر فضای کافی برای درج موارد بالا نباشد بصورت معکوس ( از آخرین مورد به قبل ) مجاز است مورد را از قلم بیاندازید 

6 MARKING

6.1 General

(a) Line blanks shall be marked as follows:

(1) Manufacturer’s name or trademark

(2) Material, specification, and grade or class

(3) Pressure class

(4) B16

(5) Size (NPS)

(6) Ring number (if applicable)

(b) Where space does not permit all of the above markings, they may be omitted in the reverse order given in 6.1(a).

(c) The B16 designation may be applied only when the line blank has been manufactured in full conformance with this Standard.

7.3 Paddle Spacer Handles

Handles for paddle spacers shall have a single through indicator hole located near the end of the handle The hole diameter shall not be less than 12 m (1⁄2 in.).

8 TESTING

Line blanks are not required to be pressure tested.

قطر داخلی spacer  کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ پوند ، سایز بالای یک تا ۲۴ اینچ طبق استاندارد B16.48 برابر سایز لوله است .

موارد در استاندارد ( IPS ) مهندسی لوله کشی کارخانه

2.2.5 Flanges 

 فلنج انواع 2-2-5-1 

2.2.5.1 Flange types 

Flange type shall be in accordance with IPS-M-PI-150 with following considerations:

-فلنج گردن دار باشد ( توصیه )

-عدم جوش فلنج slip-on مستقیما" به زانو یا سایر اتصالات و اجرای جوش دوبله در تمام سرویس ها

-عدم استفاده از فلنج کلاس ۴۰۰

a) flange should normally be welding neck

b) Slip-on flanges shall not be welded directly on to elbows or other fittings and shall be  double welded for all services.

c) PN 68 (class 400) flanges shall not be used.

نمونه چیدمان لوله کشی برای پمپ ها و توربین های بخار

Drawing لوله کشی شماره ۱۱۲ از استاندارد IPS

IPS-ENGINEERING-PIPING-240

استاندارد مهندسی لوله کشی کارخانه

2.2.4.6 Block and Bypass Valves 

a) Unless otherwise required by process, block and bypass valves shall be provided for control  valve installation as per standard drawing  IPS-D-PI-122. 

b) Block and bypass assemblies shall have means of depressurizing and draining the  associated valve and pipework. 

بین شیر کنترل و شیر مسدودکننده، در بالا دست شیر کنترل باید یک اتصال تخلیه شیردار در نظر گرفته شود.

c) A valved drain connection shall be provided upstream of each control valve between control valve and block valve.

در هر سه تصویر در ورودی پمپ از صافی t یا y یا یکی از این دو استفاده شده ، اسپول های فلنجی یا قرقره ای برای تعمیرات و قطع سیستم لوله کشی از پمپ قرار داده شده.

در تصویر زیر نازل مکش ( suction ) و تخلیه ( discharge ) پمپ در پهلوست لذا برای قسمت ورودی یک شیر block به همراه یک قطعه اسپول فلنجی شامل صافی نوع T  و برای قسمت خروجی ( فلش های لوله روی rack را ببینید ) یک قطعه اسپول فلنجی و بعد چک ولو + spectacle blind + شیر block

در تصویر زیر نازل ورودی و خروجی پمپ در بالاست لذا در ورودی یا suction از یک قطعه اسپول حاوی صافی نوع Y استفاده شده ... ساپورت فنری آویزان ( طبق تنش ) و نگهدارنده میله ای نیز در دو شکل مشخص گردیده.

در ورودی توربین یک اسپول قرقره ای و قبل از آن یک صافی از نوع T یا Y تعبیه شده ، قبل از صافی  ، یک bypass در صورت تعمیرات شیر کنترلی ، ایجاد شده . شامل یک شیر کروی در بالای جریان ، یک شیر کنترلی و دو شیر block و تخلیه بین آن استفاده شده . 

Pump strainer یا صافی تلمبه ... نصب لوله کشی تلمبه ها ( در صورت کاربرد فرآیندی )

طبق استاندارد IPS

عموماً تفاوت اندازه بین خط ورودی تلمبه و نازل ورودی تلمبه و یا خط و نازل خروجی تلمبه وجود دارد. ( منظور اگر وجود داشته باشد ) در چنین حالتی اندازه نازل تلمبه  ( pump nozzle ) یک اندازه یا بیشتر ، کوچکتر از اندازه خط میباشد. اندازه شیر انسداد باید مطابق زیر باشد :

-در ورودی تلمبه ( Suction ) : 

۱-نازل یک اندازه کوچکتر از لوله

۲-دواندازه یا بیشتر کوچکتر از لوله

۱-شیر انسداد ( block valve ) هم اندازه لوله ورودی

۲-شیر انسداد یک سایز کوچکتر از لوله انتخاب شود.

-در خروجی تلمبه ( Discharge )

-نازل کوچکتر از لوله خروجی

-شیر انسداد ( block valve ) یک سایز کوچکتر از لوله انتخاب شود.

صافی نوع T : لاین سایز اسمی ۳ اینچ و بالاتر

صافی نوع Y :لاین سایز اسمی کوچکتر مساوی ۲ اینچ

صافی های بزرگتر مساوی ۶ اینچ ضرورت دارد که یک شیر تخلیه یک اینچی داشته باشند.

g.4.2.2. Strainers DN 150 (6 inch) and larger shall  have DN 25 (one inch) drain valve.

Piping drains and vents ( تخلیه زمینی و هوایی سیستم لوله کشی - vent در حین هیدرواستاتیک) و block valves on orifice tap

IPS-E-PR-230(1)

Engineering practice 

محل نمونه گیری برای گرفتن نمونه های گاز باید از بالای خط اصلی باشد. برای نمونه های مایع محل نمونه گیری باید از پهلو باشد. به غیر از دلایل فرآیندی، تخلیه زمینی از نقاط پست و تخلیه هوایی از نقاط بالا نشان داده نمیشوند.

 1-2-3 -تخلیه زمینی و هوایی لوله کشی (در صورت کاربرد به دلایل فرآیندی): تخلیه زمینی نقاط پست و تخلیه هوایی نقاط مرتفع برای لوله ها باید مطابق الزامات زیر فراهم گردد: 

الف) تخلیه زمینی برای همه اندازه ها: 

-لوله های آلیاژی ( Alloy piping ) : شیر دروازه ای (3/4 اینچ) 20 DN با فلنج مسدود کننده برمبنای شرایط عملیاتی سیال و استانداردهای معتبر.

-لوله های کربن فولادی: شیر دروازهای (3/4 اینچ)  20 DN با درپوش رزوه ای برمبنای شرایط عملیاتی سیال واستانداردهای معتبر 

ب-تخلیه هوایی برای ( ۲ اینچ ) DN 20 و بزرگتر:

تخلیه هوایی نقاط مرتفع باید برای لوله های (2 اینچ ) 50 DN و بزرگتر فراهم گردد. اندازه و نوع برمبنای زیر میباشد: 

-لوله های آلیاژی: شیر دروازه ای (3/4 اینچ) 20 DN با فلنج مسدود کننده برمبنای شرایط عملیاتی سیال و استانداردهای معتبر.

-لوله های کربن فولادی: شیر دروازه ای  (3/4 اینچ)  20 DN با درپوش رزوه ای برمبنای شرایط عملیاتی سیال و استانداردهای معتبر 

-تخلیه هوایی ( Vent ) جهت آزمایش هیدرواستاتیک باید با اتصال 3/4 اینچ با درپوش رزوه ای بر مبنای شرایط عملیاتی سیال و استانداردهای معتبر فراهم شود

The vent provided for hydrostatic testing  shall be DN 20(¾ inch) boss with threaded  plug based on the fluid, operating condition  and valid standards.

ز-۳-۲-۲-شیرهای انسداد روی اتصال اریفیس (در مرحله مهندسی تفصیلی. 

الف) شیردروازه ای منفرد (1/2 اینچ) 15 DN باید برای  کلیه اریفیس ها جهت طبقه بندی لوله ها ( #900 ) PN 100 و کمتر تهیه شود. 

ب) شیردروازهای منفرد ( 3/4  اینچ) 20 DN باید برای کلیه اریفیس ها جهت طبقه بندی لوله ها ( #600 ) 150 PN و بیشتر تهیه شود. 

IPS STRUCTURE

The Iranian Petroleum Standard have been prepared in 6  topic groups of the following:

C Construction Construction and Installation Installation

D Drawing

E Engineering Engineering and Design

G General General (standards (standards containing containing more than one type)

I Inspection

M Material Material and Equipment Equipment

To the field of activities as hereunder follows;-

 AR Heating, Ventilation, Air Conditioning Cooling Heating, Ventilation, Air Conditioning Cooling & Refrigeration frigeration

CE Civil

EL Electrical

GN General

IN Instrument

ME Fixed Mechanical Mechanical Equipment Equipment

PI Piping & Pipelines Pipelines

PM Process Process Machineries

تعریف اتصال باندی ( bonded )

یک اتصال دائم در لوله کشی غیر فلزی که با یکی از روش های ذکر شده ایجاد شده باشد. 

-با اعمال چسب روی محل اتصال دو سطح و فشار دادن آنها به یکدیگر مثل لوله های GRP که BELL&SPIGOT  هستند یعنی نر و مادگی ... 

-پخ زدن و روکش کردن یا پوشانیدن محل اتصال با لایه های پارچه تقویت کننده اشباع شده با رزین .. اینهم مربوط به لوله های GRP است 

woven roving : این محصول در روش هایی مثل پرس قالب، لایه گذاری دستی و GRP مورد استفاده قرار می گیرد. محصولاتی که با الیاف شیشه حصیری ساخته می شوند در نهایت بسیار با دوام و با کیفیت هستند

-اتصالی با روش گرم کردن سطوح و فشردن به یکدیگر تا ذوب یا هم جوشی انجام شود.

- گرم کردن سطوح و فیلر متالی با جریانی از هوای داغ یا گاز بی اثر ( ذوبی ) داغ و سپس فشار دادن سطوح به یکدیگر و استفاده از فیلر برای ذوب یا هم جوشی ( جوش پلاستیک )

-لوله های پلاستیکی ABS، CPVC و PVC عمدتاً توسط سیمان حلال ( solution cement ) به هم متصل می شوند، اما اتصالات مکانیکی نیز در دسترس هستند. لوله پلی اتیلن و PEX را نمی توان با سیمان های حلال وصل کرد.

-جوشکاری مقاومتی ( الکترو فیوژن ) که برای اتصال لوله‌ها استفاده می‌شود. یک قطعه اتصال با سیم‌پیچ‌ ( coil ) های فلزی درون آن در دو سر لوله‌هایی که قرار است به هم متصل شوند قرار می‌گیرد و جریان ازسیم‌پیچ‌ها عبور می‌کند. گرمایش مقاومتی سیم‌پیچ‌ها، مقدار کمی از لوله و قطعه اتصال را ذوب می‌کند و پس از انجماد، یک اتصال دائم تشکیل می‌شود. این روش بیشتر برای اتصال لوله‌های پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌پروپیلن (PP) استفاده می‌شود.

bonded joint: a permanent joint in nonmetallic piping

made by one of the following methods:

(a) adhesive joint: a joint made by applying an adhesive to the surfaces to be joined and pressing them together

(b) butt-and-wrapped joint: a joint made by butting together the joining surfaces and wrapping the joint with plies of reinforcing fabric saturated with resin

(c) heat fusion joint: a joint made by heating the surfaces to be joined and pressing them together to achieve fusion

(d) hot gas welded joint: a joint made by simultaneously heating the surfaces to be joined and a filler material with a stream of hot air or hot inert gas, then pressing the surfaces together and applying the filler material to achieve fusion

(e) solvent cemented joint: a joint made by using a solvent cement to soften the surfaces to be joined and pressing them together

(f) electrofusion joint: a joint made by heating the surfaces to be joined using an electrical resistance wire coil that remains embedded in the joint.

آزمایش نشتی

شادمان با انتشار متنی با عنوان درد یازده ساله نوشت:

من برای این سریال ( سرزمین مادری ) دو سال از عمر و سلامت روح و جسمم را صرف کردم،در دوران بلوغ بودم و یک سال و نیم از آن دو سال را هر شب آمپول های جلوگیری از رُشد میزدم، تا چهره و قدم تغییر نکند هنوز با عواقبش می جنگم مِنتی هم نیست ؛ 

-خطوطی که به اتمسفر باز می شوند البته با نظر مهندسی به هایدورتست نیاز ندارند.( مثلاً Vent و Drain یا خطوط از فلنجی که به funnel ها می ریزند)

-فشار آزمون نشتی باید حداقل ده دقیقه حفظ شود و سپس تمام جوش ها و اتصالات برای نشتی بررسی گردند. فشار تست برای این بررسی مجاز است تا جایی که کمتر از فشار طراحی نباشد کاهش یابد.

-آزمون های نشتی باید بعد از اتمام هر گونه عملیات حرارتی ( مثل PWHT ) انجام شود.

-اتصالات فلنجی که برای اتصال اجزاء لوله کشی و زیر مجموعه های مونتاژی که قبلا تست شده اند استفاده می شود و اتصالات فلنجی در جایی که blind ( فلنج کور ) یا blank ( منظور spacer ) برای جداسازی تجهیز و سایر لوله کشی خلال تست استفاده می شود به تست نشتی نیاز ندارند.

-سرجوش های انتهایی که سیستم لوله کشی یا اجزایی که تست نشتی شده اند را بهم متصل می کنند، نیاز به تست نشتی ندارند به شرطی که RT یا UT شوند.

-سیستم لوله کشی تحت فشار خارجی در یک فشار گیج داخلی ۱.۵ برابر فشار ، فشار دیفرانسیل خارجی که کمتر از ۱۵psi نیست باید تست شوند.

لاین داخلی jacket که core می نامند باید بر اساس فشار طراحی داخلی یا خارجی هر کدام فشار تست بیشتری داشته باشد ، تست نشتی شود . در صورت لزوم دسترسی چشمی به اتصالات خط داخلی ، این تست باید قبل از تکمیل خط jacket انجام شود.

آماده سازی برای تست نشتی : 

-تمام اتصالات ، جوش ها ( شامل جوش های اتصال استراکچر به اجزاء تحت فشار )  و اتصالات باندی ( bonded joint ) قبل از انجام تست نشتی نباید عایق شوند.

-به انتخاب کارفرما اتصالات در سرویس سیال category D که تحت تست نشتی فشار هایدروتست یا تست نشتی اولیه قرار می گیرند مجاز است عایق شوند و قبل از آزمایش نشتی ، غلاف یا پوشش محافظ آب و هوا نصب شده باشد . افزایش مدت آزمایش باید در نظر گرفته شود تا نشت احتمالی از عایق و پوشش آب و هوایی عبور کند.

-تمام جوینت ها می توانند پرایمر بخورند و رنگ شوند مگر در تست نشتی sensitive .

در مورد تست بخش لوله کشی با vessel بعنوان یک سیستم :

-جایی که فشار تست لوله کشی متصل به vessel کمتر مساوی فشار تست vessel باشد ، لوله کشی مجاز است طبق فشار تست لوله کشی با vessel تست شود.

-جایی که فشار تست لوله کشی از  vessel بیشتر باشد و جداسازی این دو سیستم عملی نباشد ، مجاز است هر دو باهم تست شوند البته در فشار تست vessel و به شرط تائیدیه کارفرما و اینکه فشار تست vessel بیش از ۷۷ درصد فشار تست بخش لوله کشی محاسبه شده باشد.

345 TESTING 

345.1 Required Leak Test

(d) Unless specified in the engineering design, lines 

open to the atmosphere, such as vents or drains down- 

stream of the last shutoff valve, need not be leak tested.

345.2.2 Other Test Requirements 

(a) Examination for Leaks. The leak test pressure shall be maintained for at least 10 min and then all joints and connections shall be examined for leaks. The test pressure may be reduced to not less than the design pressure while  performing this examination. 

(b) Heat Treatment. Leak tests shall be conducted after any heat treatment has been completed.

345.2.3 Special Provisions for Testing 

(a) Piping Components and Subassemblies. Piping components and subassemblies maybe tested either separately or as assembled piping. 

(b) Flanged Joints. Flanged joints used to connect piping components and subassemblies that have previously been tested, and flanged joints at which a blank or blind is used to isolate equipment or other piping during a test, need not be leak tested in accordance with para. 345.1.

(c) Closure Welds. The final weld connecting piping systems or components that have been successfully tested need not be leak tested provided the weld is examined in-process and passes with 100% radiographic examination in accordance with or 100% ultrasonic examination

345.2.4 Externally Pressured Piping 

(a) piping systems subject to external pressure shall be tested at an internal gage pressure 1.5 times the external differential pressure, but not less than 105 kPa (15 psi).

345.2.5 Jacketed Piping 

(a) The internal line shall be leak tested on the basis of the internalor external design pressure,whichever results in a higher test pressure. This test must be performed before the jacket is completed if it is necessary to provide visual access to joints of the internal line

345.3 Preparation for Leak Test 

345.3.1 Joints Exposed 

(a) Except as provided in (b) and (c) below, all joints, welds (including structural attachment welds to pressure- containing components), and bonds shall be left uninsulated and exposed for examination during leak testing. 

(b) Joints previously tested in accordance with this Code may be insulated or covered.

(c) At the owner’s option, joints in Category D Fluid Service that are subject to a hydrostatic leak test or an initial service leak test may be insulated and have protective weather sheathing installed prior to leak testing. Consideration shall be given to increasing the test period to allow  time for possible leakage to pass through the insulation and weather sheathing. 

(d) All joints may be primed and painted prior to leak testing unless a sensitive leak test (para. 345.8) is required

345.4.3 Hydrostatic Test of Piping With Vessels as a System

(a) Where the test pressure of piping attached to a vessel is the same as or less than the test pressure for  the vessel, the piping may be tested with the vessel at the piping test pressure. 

(b) Where the test pressure of the piping exceeds the vesseltest pressure, and it is not considered practicable to isolate the piping from the vessel,the piping and the vessel may be tested together at the vessel test pressure, provided the owner approves and the vessel test pressure is not less than 77% of the piping test pressure calculated.

الزامات آزمون در ASME B31.3

پاراگراف ۳۴۱.۳

رادیوگرافی برای این P نامبرها ( مثل ۳ و۴ )  باید بعد از PWHT انجام شود . اگر عملیات حرارتی اضافه انجام شود و تعمیری روی جوش انجام نشده باشد احتیاج به تکرار آزمون نیست

برای اتصال برنچی جوش شده آزمون و هر تعمیر ضروری در جوش های حاوی فشار( تحت فشار ) باید قبل از اضافه کردن پد تقویتی یا زین اسبی انجام پذیرد ...( بعد از تکمیل جوش برنچ باید PT انجام شود و بعد پد نصب شده و جوش گردد. )

(a) For P-Nos. 3, 4, 5A, 5B, 5C, and 15E materials

examinations shall be performed after completion of heattreatment. However, examinations need not be repeated on welds or portions of welds that are subjected to additional heat treatments and have not been repaired by welding.

(b) For a welded branch connection, the examination of, and any necessary repairs to, the pressure-containing weld shall be completed before any reinforcing pad or saddle is added.

ASME B31.3 asks for radiography after PWHT for certain materials prone to carcking/defects after going through post weld heat treatment.

341.4.4 Examination — Elevated Temperature Fluid

Socket welds and branch connection welds in P-No. 4 and P-No. 5 materials that are not radiographed or ultrasonically examined shall be examined by magnetic particle or liquid penetrant methods

آزمون های تکمیلی : 

341.5 Supplementary Examination

جوش های شیاری طولی  با داشتن joint quality factor .۰۹۰ نیازمند رادیوگرافی هستند ، حداقل ۱۲ اینچ در هر ۳ متر از هر جوشکار.

341.5.1 Spot Radiography

(a) Longitudinal Welds. Spot radiography for longitudinal groove welds required to have a weld joint factor Ej of 0.90 requires examination by radiography in accordance with para. 344.5 of at least 300 mm (1 ft) in each 3m (100 ft) of weld for each welder or welding operator. 

جوش هایی که برای آزمون انتخاب می شوند باید یا مورد تائید یا انتخاب بازرس باشد

(d) Welds to Be Examined. The locations of welds and the points at which they are to be examined by spot radiography shall be selected or approved by the Inspector.

سختی سنجی جز در مواردی که طراحی مهندسی معین کرده است 

341.5.2 Hardness Tests. Hardness tests are not required to verify proper heat treatment except as other wise specified in the engineering design.

معیار پذیرش MT و PT : 

فقط نشانه های دارای اندازه بیش از ۱.۵ میلیمتر باید بعنوان مرتبط بررسی شوند.

خطی :  طول بیش از ۳ برابر عرضش دارد.

گرد : دایره یا بیضوی شکل طولی کمتر مساوی ۳ برابر عرضش دارد.

تمام سطوح آزمون باید عاری از : 

-نشانه های خطی مرتبط باشد

-نشانه های گرد مرتبط بزرگتر از ۵ میلیمتر

-۴ و بیش از ۴ نشانه گرد مرتبط در یک لاین که با فاصله ۱.۵ میلیمتر یا کمتر ، لبه به لبه از هم جدا شده اند.

Only indications that have any dimension greater than 1.5 mm (1∕16 in.) shall be considered relevant.

(a) Indications

(1) A linear indication is one having a length greater than three times its width.

(2) A rounded indication is one of circular or elliptical shape with a length equal to or less than three times its width.

(b) Examination. All surfaces to be examined shall be free of

(1) relevant linear indications

(2) relevant rounded indications >5.0 mm (3∕16 in.)

(3) four or more relevant rounded indications in a line separated by 1.5 mm (1∕16 in.) or less, edge to edge

تعداد رادیوگرافی :

-رادیوگرافی کامل ( ۱۰۰% ) جوش های شیاری و مایترها و اتصالات برنچی مطابق با شکل ۳۲۸.۵.۴E ،مگر اینکه چیز دیگری توسط طراحی مهندسی مشخص شده باشد.

-رادیوگرافی رندوم  : جوش های شیاری و مایتر

-رادیوگرافی نقطه ای : 

برای سایز کمتر از ۲.۵ اینچ یک تابش بیضی شکل که کل محیط جوش را در بر می گیرد.

برای سایز بالای ۲.۵ اینچ کمتر از ۲۵ درصد محیط داخلی یا ۶ اینچ

برای جوش های طولی حداقل الزامات ۶ اینچ طول جوش است.

344.5.2 Extent of Radiography

(a) 100% Radiography. This applies only to girth and miter groove welds and to fabricated branch connection welds comparable to Figure 328.5.4E, unless otherwise specified in the engineering design.

(b) Random Radiography. This applies only to girth and miter groove welds.

(c) Spot Radiography. This requires a single exposure radiograph in accordance with para. 344.5.1 at a point

within a specified extent of welding. For girth, miter, and branch groove welds, the minimum requirement is

(1) for sizes ≤DN 65 (NPS 21∕2), a single elliptical exposure encompassing the entire weld circumference

(2) for sizes >DN 65, the lesser of 25% of the inside circumference or 152 mm (6 in.) For longitudinal welds, the minimum requirement is 152 mm (6 in.) of weld length.

فصل ix استاندارد ASME ... سرویس سیال فشار بالا

ASME B31.3   عنوان می کند که سرویس سیالی که کارفرما فصل نهم را برای طراحی و ساخت لوله کشی مشخص می کند، سرویس سیال پر فشار نامیده می شود معمولا هر سرویسی که نیاز به کلاس فلنج بیش از ۲۵۰۰ پوند داشته باشد سرویس سیال پرفشار نامیده می شود.

K305.1.2 Additional Examination. Pipe and tubing shall have passed a 100% examination for longitudinal defects in accordance with Table K305.1.2. This examination is in addition to acceptance tests required by the material specification.

K311.2.1 Backing Rings and Consumable Inserts.

Backing rings shall not be used. Consumable inserts shall not be used in butt welded joints except when specified by the engineering design.

K311.2.2 Fillet Welds. Filletwelds may be usedonly for structural attachments in accordance with the requirements of paras. K321 and K328.5.2.K311.2.3 Other Weld Types. Socket welds and seal welds are not permitted.

K314.2 Taper-Threaded Pipe Joints

(a) Taper-threaded pipe joints shall be used only for instrumentation, vents, drains, and similar purposes, and shall be not larger than DN 15 (NPS 1∕2).

(b) The nominal wall thickness of piping components with external taper threads shall be at least as thick as that specified for Schedule 160 in ASME B36.10M.

K328.5.2 Fillet Welds. Fillet welds, where permitted (see para. K311.2.2), shall be fused with and shall merge smoothly into the component surfaces.

K328.5.3 Seal Welds. Seal welds are not permitted.

K332.4.1 Hot Bending and Forming. After hot bending and forming, heattreatmentis required for all thicknesses of P-Nos. 3, 4, 5A, 5B, 6, 10A, 10B, and 15E materials that are not quenched and tempered. Times and temperatures shall be in accordance with para. 331. Quenched and tempered materials shall be reheat treated to the original material specification.

K341.3.1 General. Prior to initial operation, each piping installation, including components and workmanship, shall be examined in accordance with para. K341.4 and the engineering design. If heat treatment is performed, examination shall be conducted after its completion.

بعد از تعمیر ناحیه معیوب Rt یا Ut باید بعد از انجام هر گونه عملیات حرارتی انجام گردد.

K341.3.3

(a) When the defective item or work is repaired, the repaired portion of the item or work shall be examined after the completion of any required heat treatment. The examination shall use the same methods and acceptance criteria employed for the original examination.

تمام جوش های شیاری ، طولی و اتصالات برنچی لازم است ۱۰۰ درصد رادیوگرافی شوند جز آنچه در b مجاز دانسته . ( اگر در مهندسی مشخص شده باشد و با توافق کارفرما ut مجاز است جایگزین rt شود البته برای ضخامت بزرگتر مساوی ۱۳ میلیمتر.)

K341.4.2 Radiographic and Ultrasonic Examination

(a) All girth, longitudinal, and branch connection welds

shall be 100% radiographically examined, except as permitted in (b) below.

(b) When specified in the engineering design and with the owner’s approval, ultrasonic examination of welds may be substituted for radiographic examination where Tw >=13 mm (1∕2 in.).

(c) In-process examination (see para. 344.7) shall not be substituted for radiographic or ultrasonic examination of welds.

هر سیستم لوله کشی باید قبل از بهره برداری اولیه تست نشتی شوند ( هایدرواستاتیک یا نیوماتیک ) ... برای سرهای Tie-In یا Golden joint ها ( اینجا closuer )  مجاز است بجای تست نشتی آزمون رادیوگرافی انجام گردد.

K345.1 Required Leak Test 

Prior to initial operation, each piping system shall be leak tested.

(e) For closure welds, examination in accordance with para. K345.2.3(c) may be substituted for the leak test

required.

K345.2.3 Special Provisions for Leak Testing.

تست نشتی آخرین جوشی که لوله کشی یا اجزاء  را بهم متصل می کنند به شرطی که بطور کامل رادیوگرافی شود ضرورتی ندارد !!!

(c) Closure Welds. Leak testing of the final weld connecting piping systems or components that have been successfully leak tested is not required, provided the weld is examined in-process in accordance with para. 344.7 and passes the required 100% radiographic examination in accordance with para. K341.4.2.

فشار تست در سیستم لوله کشی فلزی کمتر از ۱.۲۵ برابر فشار طراحی نیست . زمانیکه دمای طراحی بیشتر از دمای تست باشد یک ضریبی در ۱.۲۵P ضرب می شود. ( نسبت تنش مجاز در دمای تست به تنش مجاز در دمای طراحی )

K345.4.2 Test Pressure for Components and Welds.

the hydrostatic test pressure at every point in a metallic piping system shall be as follows:

(a) not less than 1.25 times the design pressure.

(b) when the design temperature is greater than the test temperature, the minimum test pressure, at the point under consideration, shall be calculated by eq. (38) >>>>>>> PT = 1.25PST/S

برای مشخص کردن تنش مجاز یا allowable stress از جدول K-1 استفاده نمائید.

متریال های جوشکاری در ASME B31.3 فصل ۵

پاراگراف ۳۲۸.۳ 

۱-الکترودها و فیلر متال : الکترودهای جوشکاری و فیلر متال شامل فیلر مصرفی ( وصله های مصرف شونده که در پاس ریشه ذوب می شوند ) باید مطابق با الزامات ASME BPVC SECTION II PART C باشد. الکترود یا فیلر متالی که مطابقت ندارد مجاز است استفاده شود به شرطی که wps ( مشخصه روش جوشکاری ) و جوشکارانی که از wps تبعیت می کنند مطابق با ASME BPVC SECTION IX ( سکشن ۹ ) واجد شرایط باشند.مگر اینکه چیز دیگری توسط طراح مشخص شده باشد ، الکترودهای جوشکاری و فیلرمتال های استفاده شده باید فلز جوشی تولید کند که با موارد زیر مطابقت کند : 

a-استحکام کشش اسمی فلز جوش ( tensile ) باید مساوی یا فراتر از حداقل استحکام کششی مشخص فلز پایه ای که اتصال داده می شود باشد ، یا عضو ضعیفتر اگر فلز مبنای دو استحکام متفاوت بهم متصل شوند.

b-آنالیز شیمیایی اسمی فلز جوش باید شبیه به آنالیز شیمیایی اسمی عناصرآلیاژی  اصلی فلز مبنا باشد.( بعنوان مثال فولادهای  ۲.۱/۴  درصد کروم ، ۱ درصد مولیبدن باید با استفاده از فیلر متال های ۲.۱/۴ درصد کروم و ۱ درصد مولیبدن بهم متصل شوند.)

c-اگر فلزهای مبنای آنالیز شیمیایی متفاوت بهم متصل شوند، آنالیز شیمیایی اسمی فلز جوش باید یا مشابه هر دو فلز مبنا یا ترکیب میانی باشد ، جز آنکه در زیر برای فولادهای آستنیتی متصل شده به فولادهای فریتی مشخص شده.

d-زمانیکه فولادهای آستنیتی به فولادهای فریتی اتصال داده می شوند فلز جوش باید ریز ساختار آستنیتی غالب داشته باشد.

e-برای فلزات غیر آهنی ( nonferrous ) ، فلز جوش باید طبق همان چیزی باشد که توسط  سازنده فلز مبنای غیر آهنی یا انجمن های صنعتی برای آن فلز توصیه شده است.

الزامات جوشکاری طبق استاندارد B31.3 process piping

-استفاده از جوشکاران واجد شرایط با id مشخص

-کوبش روی پاس ریشه و پاس آخر ممنوع است

-در شرایط بارندگی یا باد زیاد از جوشکاری خودداری شود

پارگراف ۳۲۸.۵

b-هر جوشکار و اپراتور جوشکاری واجد شرایطی می بایست با یک id مشخص شوند ( welder stamp ) .مگر اینکه در مهندسی-طراحی چیز دیگری مشخص شده باشد ، هر جوش تحت فشاری ( حاوی فشار )  یا ناحیه مجاور می بایست با آن id  جوشکار یا اپراتور جوش مشخص گردد. به جای مارک کردن جوش، سوابق مقتضی باید ثبت گردد.

c-تک خال در ریشه اتصال باید با فیلر متالی که در  root pass  ) ( پاس ریشه ) استفاده می شود انجام گردد.تک ها باید توسط جوشکار یا جوشکار مورد تائید انجام شود. خال جوش ها می بایست با جوش پاس ریشه ذوب شدند ، جز آنهایی که ترک دارند که می بایست کلا برداشته شوند . تک های پل ( بالای منطقه جوش ) باید برداشته شوند.

d-از چکش کاری روی پاس ریشه و آخرین پاس جوش خودداری کنید.

e-هیچ جوشکاری نباید انجام گیرد در صورت برخورد باران ، برف یا یاد بیش از حد در ناحیه جوش ، یا اگر محل جوش یخ زده یا مرطوب باشد.

پاراگراف ۳۲۸.۵.۲ جوش های ساکتی و گوشه ای

جوش درنوع محدب و مقعر ممکن است انجام گیرد ، به اشکال ۳۲۸.۵.۲A تا ۳۲۸.۵.۲Cمراجعه کنید. اندازه جوش گوشه ای  در دو فرم leg های مساوی و نامساوی داده شده ، Size×0.707 برای equal leg 

برای فلنج Slip-on که doule جوش می شود فاصله عقب نشینی از لوله ، کمتر از T ضخامت یا ۶ میلیمتر ( پس از ۶ میلیمتر کمتر نیست ) ... برای فاصله لوله ای که داخل ساکت می رود و عقب نشینی می کند نیز گپ قبل از جوشکاری تقریبا ۱.۵ میلیمتر در نظر گرفته شده  ... در نظر داشته باشید رادیوگرافی برای سرجوش های ساکتی ، برای بررسی گپ ( تقریباً ۱.۵ میل ) یا gap checking است و ممکن است یک شات انجام شود آنهم برای بررسی این فاصله .. برای سرهای Tie-in بحث بررسی defect در جوش مد نظر است و باید تماماً مورد بررسی قرار گیرد فراتر از gap checking !!! .. فیلم های رادیوگرافی سرجوش های Tie-in حتما باید توسط بازرس NDT تائید و ضمیمه تست پکیج شود ... سرهای ساکتی dissimilar حتما باید هم RT و هم PT شوند .( برای شناسایی crack )

گپ یا فاصله در اتصالات ساکتی

جوشکاری انشعابات : 

جوش ها می بایست یا پوشش جوشش گوشه ای یا fillet به اتمام برسد البته با داشتن ابعاد گلویی که کمتر از ضخامت tc نباشد ، شکل ۳۲۸.۵.۴D

لبه خارجی پد تقویت کننده یا پد زین اسبی باید به لوله هدر با جوش fillet با ابعادی که کمتر از ۰.۵ برابر ضخامت اسمی پد نباشد ، متصل گردد. در شکل ۳۲۸.۵.۴D تصاویر c d e را ببینید.

آن قسمت از این پد تقویت کننده یا پد زین اسبی که به برنچ یا انشعاب متصل می گردد باید : ( یکی از این دو )

۱- شیار جوش باید با نفوذ کامل باشد نه پارشیالی با پوشش جوش fillet با داشتن گلویی جوش بیش از tc یا

۲- جوش fillet با داشتن گلویی جوش بیش از ۰.۷tmin تصویر e در شکل ۳۲۸.۵.۴D را ببینید.

کمتر از ضخامت اسمی برنچ یا ضخامت اسمی پد 

tmin = lesser of Tb or T r

شکل b انشعاب stub-in است ، شکل c انشعاب stub-on با پد تقویت کننده یا Reinforcing pad و شکل e انشعاب نوع stub-on با saddle یا پد زین اسبی

Th=nominal thickness of header

Tb=nominal thickness of branch

tc = lesser of 0.7 Tb or 6 mm (1∕4 in.)

Tr = nominal thickness of reinforcing pad or saddle

tmin = lesser of Tb or T

پاراگراف ۳۲۸.۴.۳ بحث alignment یا ترازی

اتصالات برنچ : 

-اتصالات برنچی که مجاور سطح بیرونی هدر متصل می شوند می بایست به فرم جوش شیاری درآیند با رعایت الزامات WPS  تصاویرa و b شکل ۳۲۸.۴.۴

-اتصالات برنچی که داخل opening یا سوراخ هدر قرار می گیرند می بایست تا سطح داخلی run pipe یا هدر تا جائیکه ممکن است قرار گیرد.

-سوراخ های هدر اتصالات برنچی نباید بیش از انداره m طبق شکل ۳۲۸.۴.۴  در خط تراز مورد نیاز انحراف داشته باشند.در هیچ موردی انحرافات شکل سوراخ یا دهانه نباید باعث تجاوز از تلورانس فاصله ریشه در wps شود.

m : کمتر از ۳.۲ میلیمتر یا ۰.۵Tb ( یک دوم ضخامت اسمی برنچ )

-Spacing دهانه ریشه اتصال  باید در محدوده تلورانس wps باشد.

-یک سوراخ تهویه یا vent hole باید درکنار هر پد یا زین اسبی فراهم شود تا امکان نشت یابی در جوش بین برنچ و هدر فراهم شود ( Pad Test پانچ A است و حتما باید انجام شود حدود ۱ بار ) و اجازه تهویه در هنگام جوشکاری و عملیات حرارتی را بدهد. یک پد یا زین اسب مجاز است در بیشتر از یک تکه ساخته شود اگر اتصالات بین تکه ها دارای استحکامی معادل پد یا زین اسب فلز اصلی  باشد و اگر هر تکه یک سوراخ تهویه داشته باشد. ( ولی سایز این hole در این استاندارد ذکر نشده ) 

-آزمون و هر تعمیر لازم از جوش تکمیلی بین برنچ و هدر باید قبل از اتصال pad یا saddle انجام پذیرد. ( PT الزامیست قبل از اتصال پد تقویتی و زمان تکمیل شدن اتصال و pad test نیز باید حتما در پکیج ضمیمه گردد.چنانچه PT در ناحیه branch و header انجام نپذیرد آن جوش مردود است و باید برید شود !!! )

البته چون تست مقاومت ( منظور هایدروتست ) انجام می پذیرد ممکن است کارفرما در موارد اندک !!!تائید را منوط به موفقیت در این تست نماید .

ناحیه پیش گرمایش :

330.1.4 Preheat Zone. The preheat zone shall be at or above the specified minimum temperature in all directions from the point of welding for a distance of the larger of 75 mm (3 in.) or 1.5 times the greater nominal thickness. The base metal temperature for tack welds shall be at or above the specified minimum temperature for a distance not less than 25 mm (1 in.) in all directions from the point of welding.

الکترود اتصال جوش بین کربن استیل و inconel 625 ( نیکل base )

تمام الکترودهای زیر بر پایه نیکل هستند.

UNS N0625

ENiCrFe-2

ERNiCr-3 or

ENiCrFe-3 or

ENiCrMo-3 or

ERNiCrMo-3

برای دمای طراحی کمتر از 535 درجه سانتیگراد:

 3-ENiCrFe یا 3-ERNiCr بایستی مورد استفاده قرار گیرد.

برای دمای طراحی از 535 تا 815 درجه سانتیگراد :

 از 2-ENiCrFe یا 3-ERNiCr بایستی مورد استفاده قرار گیرد.

برای دماهای طراحی بیشتر از 815 درجه سانتیگراد  :

3-ENiCrMo یا 3-ERNiCrMo بایستی مورد استفاده قرار گیرد. 

P نامبر 43 با حداقل استحکان کششی ۱۰۰ksi

B443

Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloy

(UNS N06625) and Nickel-Chromium-Molybdenum-Silicon Alloy (UNS N06219) Plate,Sheet, and Strip

B444

Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloys

(UNS N06625 and UNS N06852) and Nickel-Chromium-Molybdenum-Silicon Alloy (UNS N06219) Pipe and Tube

B446

Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloy

(UNS N06625), Nickel-Chromium-Molybdenum-

Silicon Alloy (UNS N06219), and Nickel-Chromium-Molybdenum-Tungsten Alloy (UNS N06650) Rod and Bar

فیلر سری ۳۰۰ استنلس ER2594 برای متریال Super Duplex روش TIG & MIG

2594 برای جوشکاری متریال 2507 و سایر فولادهای سوپر داپلکس استفاده می شود . با مقاومت عالی در برابر خوردگی تنشی ( Stress corrosion ) در محیط های حاوی کلراید و مقاومت عالی در برابر خوردگی حفره ای ( pitting ) و شکافی مشخص می شود . 2594 همچنین می تواند برای جوشکاری 2205 و فولادهای داپلکس مربوطه در زمانیکه بالاترین مقاومت خوردگی ممکن مورد نیاز است استفاده شود.بزای جوشکاری TIG استفاده می شود.

P-No.10H

If PWHT is performed after welding, it shall be within the following temperature ranges for the specific alloy, followed by rapid cooling:

Alloys S31803 and S32205 — 1020°C to 1100°C (1,870°F to 2,010°F)

Alloy S32550 — 1040°C to 1120°C (1,900°F to 2,050°F)

Alloy S32750 — 1025°C to 1125°C (1,880°F to 2,060°F)

All others — 980°C to 1040°C (1,800°F to 1,900°F)

الکترود E2594 : SFA-5.4

SFA-5.4/SFA-5.4M

SPECIFICATION FOR STAINLESS STEEL ELECTRODES FOR SHIELDED METAL ARC WELDING

جدول درصد وزنی

الکترودهای کم کربن : 

Low-carbon electrodes are as follows: E308L, E308LMo, E309L,E309LMo, E316L, E316LMn, E317L, E320LR, E383, E385, E630, E2209, E2593, E2594, E2595, and E33-31

طبق راهنمای شرح استفاده از فیلر متال ترکیب اسمی ( درصد وزنی ) این فلز جوش ۲۵.۵ کروم ، ۱۰ نیکل و ۴ مولیبدن و ۰.۲۵ نیتروژن است . یک عدد معادل با نام PREN و معرف مقاوت خوردگی حفره ای داده شده که حداقل ۴۰ است ، برای جوشکاری فولادهای استنلس استیل سری ۳۰۰ با سیستم شماره گذاری UNS S32750 ( فرفورژه ) و UNS J93404 ( ریخته گری : Cast ) و برای ترکیبات  مشابه طراحی شده . برای جوشکاری کربن و alloy به استنلس Super Duplex نیز استفاده می شود.

A7.46 E2594. The nominal composition (wt. %) of this weld metal is 25.5 Cr, 10 Ni, 4 Mo, and 0.25 N. The sum of the Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16 N, known as the Pitting Resistance Equivalent Number (PREN), is at least 40, thereby allowing the weld metal to be called a "superduplex stainless steel."This number is a semi-quantitative indicator of resistance to pitting in aqueous chloride-containing environments. It is designed for the welding of Type 2507 super-duplex stainless steels UNS S32750 (wrought) and UNS J93404 (cast), and similar compositions. It can also be used for the welding of carbon and low alloy steels to duplex stainless steels as well as to weld “standard” duplex stainless steels such as Type 2205 although the weld metal impact toughness may be inferior to that from E2209 electrodes. If post weld annealing is required this weld metal will require a higher annealing temperature than that required by the duplex base metal.

مشخصه ۱۶ در انتهای الکترود : جریان AC و حاوی پتاسیم در تمام وضعیت های جوشکاری و سایز مغزی الکترود کمت  از ۴ میلیمتر

A8.4 Usability Designation -16. The covering for these electrodes generally contains readily ionizing elements, such as potassium, in order to stabilize the arc for welding with alternating current. Electrode sizes 5⁄32 in. [4.0 mm] and smaller may be used in all positions of welding.

A نامبر در استاندارد ASME بخش ۹ ( ix )

طبقه بندی الکترودهایی که می توانند در صورت توجه ویژه به محتوای ترکیب deposited weld برای به حداکثر رساندن تافنس مورد استفاده قرار گیرند ، الکترودهای کم کربن E308L-XX ، E316L-XX ، E316LMn-XX هستند . مطالعات منتشر شده در مورد تاثیر تغییرات ترکیب بر خواص تافنس جوش برای این انواع موارد زیر را نشان داده است:

۱-هر دو محتویات کربن و نیتروژن اثرات نامطلوب قوی بر تافنس فلز جوش دارند ، به طوریکه محتوای آنها باید به حداقل برسد . فلزات جوش کم کربن با محتوای نیتروژن زیر ۰.۰۶ درصد ترجیح داده می شوند.

۲-نیکل به نظر می رسد تنها عنصری باشد که افزایش محتوای آن در فاز جوش ، تافنس آن را بهبود می بخشد.

۳-دلتا فریت آسیب زنندست ، لذا به حداقل رساندن ( minimizing ) فریت ( ferrite ) در فلز جوش ( حداکثر FN=3 ) توصیه می شود . فلز جوش ( Weld Metal ) عاری از فریت ( تمام آستنیت ) ترجیح داده می شود ، آستنیت بیشتر بهتر است.

۴-فلز جوش E316L پر آستنیت به نظر می رسد ترکیب ارجحی باشد بدلیل تسهیل کردن در رسیدن به  فلز جوش عاری از فریت 

یک ماده با استحکام و چکش‌خواری بالا، چقرمگی ( تافنس ) بیشتری نسبت به ماده‌ای با استحکام پایین و چکش خواری بالا خواهد داشت

افزایش مقدار کروم در فولاد ضد زنگ به معنای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی است. کروم به‌عنوان پایدارکننده فریتی عمل می‌کند.

ولی با افزودن نیکل به ساختار فولاد، فاز آستنیت افزایش می‌یابد و افزایش فاز استنیت باعث افزایش استحکام فولاد می شود.

افزودن نیتروژن به فولادهای پرکروم با کروم ۱۷ % ، اصلاح خواص فولاد را در پی دارد بطوریکه انرژی ضربه ۸۰ Ib. ft را می توان از آن گرفت.

با افزودن حدود ۲ درصد از مولیبدن استحکام استیل در دماهای بالا حفظ می‌شود. مولیبدن در فولادهای کم کربن با استحکام بالا در محدوده 0.05 تا 0.25 درصد به کار می‌رود ( 304L ، 316L ) و سبب بهبود چقرمگی و افزایش استحکام می‌شود. 

So choose 98%Ar+2%N2 mixed shielding gas TIG welding. Weld structure and mechanical properties of S32205 stainless steel during post-weld solidification, ferrite first solidified, and then with the decrease of temperature, part of ferrite began to transform into austenite at the grain boundary and grew into ferrite.  

مشخصات مندرج در فلنج فیتینگ ها طبق B16.5

فلنج ها و اتصالات فلنجی می بایست طبق الزامات MSS SP-25 مارک شوند.

۱-نام کارخانه یا نشان تجاری

۲-درج ASTM

۳-درج کلاس برای فلنج ها و فیتینگ های فلنجی

۴-مشخصه B16 یا B16.5

۵-دما ( ضرورتی ندارد )

۶-سایز : NPS

۷-درج حرف R و شماره شیار رینگ مربوطه  در فلنج های Ring joint 

PCD در فلنج

در فلنج استنلس ۸ سوراخ به طور مساوی در دایره ای به قطر ۱۰۰ میلیمتر سوراخکاری می شود . دایره با استفاده از ابزاری در ماشینِ تراش به حدی مشخص می شود . اما باید با استفاده از  divider به هشت قسمت تقسیم شود . چه اندازه ای در divider تنظیم شود ؟

a : Chord Len (8 holes ) : 100 × Sin(22.5)=38.27mm

اتصالات فلنجی فلزی و غیر فلزی

پاراگراف 312.2 

جائیکه فلنج فلزی به فلنج غیر فلزی پیچ و مهره می شود سطح پشت فلنج هر دو باید تخت باشند (  flat face : سطح یا صورت تخت ) . گسکت full-faced ( تمام سطح را بپوشاند )  ارحج است

اگر گسگتی استفاده شود که فقط تا لبه داخلی پیچ ها برسد ، شتاور پیچ و مهره بایستی محدود شود تا جایی که به فلنج غیر فلزی بار اضافی وارد نشود.

.

Pipe برای سرویس سیال category D و severe cyclic conditions

305.2.1 لوله برای سرویس سیال category D

pipe فولاد کربنی زیر مجاز است فقط برای category D استفاده گردد:

API 5L با سیم جوش پیوسته ( جوش کوره ای )

continious welded : 

Skelp ( یا گاهی اوقات املای scelp ) آهن یا فولادی فرفورژه است که به صورت نوار( strip ) های باریک نورد می شود و با خم شدن ( به شکل استوانه ای ) و جوشکاری آماده تبدیل به pipe یا  tube می شود.

فرآیند ساخت لوله جوش پیوسته با فولاد خام سیم پیچی ( coiled ) که به نام اسکلپ ( skelp ) شناخته می شود شروع می شود. بسته به اندازه و ضخامت لوله، اسکلپ می تواند در عرض و ضخامت های مختلف باشد. کویل ها از انتها به انتها به یکدیگر جوش داده می شوند تا یک جریان مداوم فولاد تولید شود. این جریان پیوسته سپس از طریق یک تراز کننده رول تغذیه می شود و سپس مستقیماً به یک کوره گاز سوز می رسد و در آنجا تا دمای مناسب برای شکل گیری گرم می شود. سپس با عبور از انتهای کوره به شکل بیضی در می آید. هنگامی که سیم پیچ بیضی به اندازه کافی داغ شد، با رول های جوشکاری محکم به هم فشار داده می شود تا جوش آهنگری ایجاد شود. همراه با گرمای کوره، فشار وارد شده از رول ها همان چیزی است که جوش را روی لوله جوش پیوسته ایجاد می کند.

A53 نوع F

A134 ساخته شده از غیر از ورق ASTM 285

(a) Category D Fluid Service: 

a fluid service in which all of the following apply:

(1) the fluid handled is nonflammable, nontoxic, and

not damaging to human tissues as defined in para. 300.2

(2) the design gage pressure does not exceed 1 035

kPa (150 psi)

(3) the design temperature is not greater than 186°C

(366°F)

(4) the fluid temperature caused by anything other

than atmospheric conditions is not less than −29°C

(−20°F)

Normal Fluid Service: a fluid service pertaining to most piping covered by this Code, i.e., not subject to the rules for Category D, Category M, Elevated Temperature, High Pressure, or High Purity Fluid Service.

305.2.3 لوله برای severe cyclic conditions

الف- غیر از آنچه در بند ب تا بند ت محدود شده ، فقط لوله طبق شرح زیر مجاز است در severe cyclic استفاده شوند : 

۱-pipe فهرست شده در جدول A-1A جایی که EC<=0.9 ، یا

۲-pipe فهرست شده در جدول A-1B جاییکه Ej<=0.9

ب-برای pipe API 5L ، فقط متریال های زیر مجاز به استفاده هستند ؛

گرید A یا B بدون درز

گرید A یا B روش جوشکاری SAW و Ej>=0.95

گرید X42 X46 X52 X56 X60 بدون درز

پ-برای pipe copper فقط ASTM B42 مجاز به استفاده است

ت-برای pipe copper alloy فقط ASTM B466 مجاز به استفاده است

ث-برای Pipe aluminum allloy فقط ASTM B210 و B241 ، در دو حالت O و H112 مجاز است استفاده شود.

305.2.4 سرویس سیال Elaveted temp

در این سرویس سیال ، باید ۱۰۰ درصد تمام جوش های طولی یا مارپیچ در متریال  های P نامبر ۴ یا ۵ رادیوگرافی یا آلتراسونیک شوند.

-Proprietary “Type C” lap-joint stub-end welding fittings shall not be used under severe cyclic conditions. A flared lap is not permitted under severe cyclic conditions

-A miter bend to be used under severe cyclic conditions shall be made in accordance with para. 304.2.3 and welded in accordance with para. 311.1, and shall have an angle α (see Figure 304.2.3) ≤ 22.5 deg.

-A slip-on flange shall be double-welded when used under severe cyclic conditions.

-Socket welds larger than DN 50 (NPS 2) shall not be used under severe cyclic conditions.

-100% visual examination of fabrication is required

-100% volumetric examination of butt and miter groove welds

پیچ و مهره خاص ، پیچ و مهره کربن استیل در استاندارد B31.3

309.2 پیچ و مهره های خاص

309.2.1 پیچ و مهره با استحکام تسلیم کم

پیچ و مهره هایی که حداقل استحکام تسلیمی مشخص شده بیش از ۳۰ksi ندارند نباید برای اتصالات فلنجی کلاس ۴۰۰ و بالاتر یا برای اتصالات فلنجی که گسکت های فلزی دارند استفاده شود ، مگر اینکه محاسبات انجام شده ، نشان از استحکام کافی برای محفظ سفتی اتصال  را بدهند

309.2.2 پیچ و مهره های کربن استیل

جز آنچه که توسط بخش های این کد محدود شده ، پیچ و مهره های کربن استیل مجاز است با گسکت های غیر فلزی در اتصالات فلنجی کلاس ۳۰۰ و پائینتر برای دمای فلز پیچ ۲۹- تا ۲۰۴- درجه سانتیگراد بکار روند ،  اگر این پیچ ها گالوانیزه باشند ، باید از مهره های شش ضلعی ( heavy hex nuts ) با رزوه بندی مناسب استفاده شود.

309.2.3 پیچ و مهره ها برای ترکیب های فلنج فلزی

هر پیچ و مهره ای که الزامات پاراگراف 309 را رعایت می کند مجار است با هر ترکیبی از صورت و متریال فلنج استفاده شود . اگر هر فلنج مطابق با  ASME 16.1 ، ASME 16.24  از از یک ASTM B61 یا ASTM B62 ، MSS SP42 یا MSS SP-51 ساخته شده باشند ، متریال پیچ و مهره ای نباید مستحکم تر از استحکام تسلیم کم پیچ و مهره باشدمگر اینکه

الف-هر دو فلنج دارای سطح flat ( تخت ) باشند و گسکت full-fac e استفاده شود ، یا

ب-محدودیت های توالی و گشتاور برای باز کردن پیچ ، با در نظر گرفتن بارهای پایدار ، کرنش های جابجایی ، بارهای occasional ( پاراگراف ۳۰۲.۳.۵ و ۳۰۲.۳.۶ را ببینید ) و استحکام فلنج ها مشخص شوند.

309.2.4 پیچ و مهره برای وضعیت های چرخه شدید ( severe cyclic )

پیچ و مهره های استحکام تسلیم پائین ( پاراگراف ۳۰۹.۲.۱ ) نباید برای اتصالات فلنجی severe cyclic استفاده شوند.

F301.10.3 Severe Cyclic Conditions. Designating piping as being under severe cyclic conditions should be considered when piping is subjected to both a high stress range and many cycles. The phrase many cycles can be taken as when the stress range factor, f, is less than the maximum, fm. The phrase high stress range is normally taken as when the calculated stress range approaches the allowable stress range. Examples include piping associated with batch chemical reactors that cycle more frequently than once a day and piping that has a reasonable likelihood of vibrating.

الزامات خاص برای فلنج های خاص ( Slip-On و Lap ) و ماکزیمم سایز استفاده فلنج slip-on بجای فلنج lap یا سر گشاد

پارگراف 308.2 فلنج های Slip-On

الف-فلنج slip-on الزامی است که طبق شکل 328.5.2B دابل ولد شود زمانیکه سرویس : 

۱-در معرض فرسایش شدید ( severe erosion ) ، خوردگی شدید ، یا بارگزاری چرخه ای

۲-قابل اشتعال ( flammable ) ، سمی ( toxic ) ، یا آسیب رسان به بافت انسان

۳-تحت شرایط severe cyclic 

۴-در دمای زیر 101- سانتیگراد

ب-از استفاده از فلنج های slip-on ،  در جاهائیکه سیکل یا چرخه های حرارتی خیلی بزرگ انتظار می رود باید پرهیز شود، بویژه اگر فلنج ها عایق نشده باشند.

پ-فلنج های Slip-On بجای فلنج های Lapped . یک فلنج slip-on مجاز است بجای یک فلنج lapped بکار رود فقط طبق آنچه در جدول 308.2.1 نشان داده شده مگر اینکه طراحی فشار مطابق با پاراگراف 304.5.1 واجد شرایط شود. شعاع گوشه ای یا پخ باید مطابق با یکی از موارد اجرایی زیر باشد : 

۱-برای lap joint stub end یا یک lap فورژی استاندارد B16.9، شعاع گوشه ( پاراگراف 306.4.3 مشاهده شود ) باید طبق ASME B16.5  جداول 9 و 12 به اندازه r ،   مشخص شده باشد.

۲-برای lap ساخته شده ( fabricated ) ، گوشه پخ باید حداقل

۳-برای flared lap  پاراگراف 308.2.5 را ملاحظه کنید

پاراگراف 306.4.1 

یک lap فابریکیت شده برای استفاده در سرویس سیال نرمال ( normal fluid service ) قابل استفاده است به شرطی که تمام الزامات زیر رعایت گردد : 

الف-قطر خارجی lap باید در محدوده تلورانس ابعادی مطابق با  ASNE B16.9 lap-joint stub end باشد.

ب-ضخامت lap باید حداقل مساوی ضخامت اسمی دیواره لوله ای باشد که به آن attach یا وصل شده 

پ-متریال lap می بایست حداقل استرس مجاز لوله را داشته باشد.

ت-جوشکاری باید مطابق پاراگراف 311.1 و ساخت باید مطابق با پاراگراف 328.5.5 باشد.

پاراگراف 306.4.2

برای الزامات فلنج های lapped برای استفاده با flared lap پاراگراف 308.2.5 را ببینید. flared lap برای استفاده در سرویس سیال نرمال کاربرد دارد ، به شرطی که تمام الزامات زیر رعایت گردند :

الف-لوله بکار رفته می بایست از مشخصات و گرید مناسب برای شکل دهی بدون ترک ها ،   کمانش سطحی یا سایر عیوب باشند.

ب-قطر خارجی lap باید در محدوده تلورانس ابعادی ASME B16.9 lap-joint stub end باشد.

پ-شعاع گوشه ای ( fillet ) نباید از ۳ میلیمتر تجاوز نماید.

ت-ضخامت lap در هر نقطه ای باید حداقل 95 درصد ضخامت دیواره لوله باشد ، T ، ضرب در نسبت قطر خارجی لوله به قطری که ضخامت lap در آن اندازه گیری می شود.

ث-طراحی فشار باید طبق الزامات در پاراگراف 304.7.2  واجد شرایط باشد.

در جدول زیر از استاندارد ساخت B16.9 اتصلات BUTTWELD فرفورژه ، برای اتصال lap تلورانس هایی برای قطر خارجی ، شعاع گوشه و ضخامت lap قید شده و ضخامت  lap هم نباید از ضخامت لوله کمتر باشد حتماً توجه نمائید. در تبصره ۲ حداقل ضخامت دیواره ۸۷.۵ درصد ذکر شده مگر اینکه خریدار تلورانس ضخامت دیواره متفاوتی را مشخص کرده باشد.

آذر ۱۴۰۲ 

اصفهان - ایرنا - دانشگاه اصفهان با صدور اطلاعیه‌ای اعلام کرد که در پی اسپری کردن افشانه فلفل در یکی از اتاق های خوابگاه پسرانه توسط ۲ دانشجو، این موضوع مورد پیگیری قرار گرفت و دانشجویان متخلف شناسایی شدند.

عدد UNS یا سیستم شماره گذاری یکپارچه

سیستم شماره گذاری یکپارچه (UNS) یک سیستم تعیین آلیاژ است که به طور گسترده در آمریکای شمالی پذیرفته شده است. هر عدد UNS مربوط به یک فلز یا آلیاژ خاص است و ترکیب شیمیایی خاص آن یا در برخی موارد یک ویژگی مکانیکی یا فیزیکی خاص را مشخص می کند. یک عدد UNS به تنهایی یک مشخصات کامل مواد را تشکیل نمی دهد زیرا هیچ الزامی برای خواص مواد، عملیات حرارتی، شکل یا کیفیت ندارد.

یک عدد UNS فقط یک ترکیب شیمیایی خاص را تعریف می کند ، اما مشخصات کامل متریال را ارائه نمی دهد.

C00001 to C99999

Copper and copper alloys (brasses and bronzes)

F00001 to F99999

Cast irons

N00001 to N99999

Nickel and nickel alloys

S00001 to S99999

Heat and corrosion resistant (stainless) steels

تیپ 310S ، در سیستم UNS به  S31008 تبدیل شد . اغلب رقم پسوند برای ارائه نشان دادن مشخصات ویژگی یک متریال انتخاب می شوند . برای مثال 08 به  UNS S31008 اختصاص داده شده بدلیل اینکه حداکثر محتوای کربن مجاز 0.08 درصد است

UNS S31603 متریال 316L ، یک ورژن کم کربن از 316 است . رقم 03 تا زمانیکه حداکثر محتوای کربن مجاز 0.03 درصد باشد اختصاص داده شده

300 Series—austenitic chromium-nickel alloys

Type 304L—same as the 304 grade but lower carbon content to increase weldability. Is slightly weaker than 304.
Type 304LN—same as 304L, but also nitrogen is added to obtain a much higher yield and tensile strength than 304L.

edit

SAE	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
310	0.24 max	2.0 max	0.045 max	0.030 max	1.5 max	24.0–26.0	19.0–22.0
310S	0.08 max	2.0 max	0.045 max	0.030 max	1.5 max	24.0–26.0	19.0–22.0

آلیاژ 32750 یک فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس است که در شرایط آنیل شده با محلول عرضه می شود. به عنوان یک فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس، جنبه های مطلوب هر دو گرید آستنیتی و فریتی را با هم ترکیب می کند. محتوای کروم، مولیبدن و نیتروژن بیشتر منجر به عدد معادل مقاومت حفره‌ای (PREN) بیش از 41 می‌شود که مقاومت خوردگی حفره‌ای و شکافی را نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس در تقریباً تمام محیط‌های خورنده و دمای بحرانی حفره‌ای بیش از 50 درجه سانتی‌گراد ارائه می‌کند. .

دوفازی با عدد معادل مقاومت حفره ای حداقل ۴۲ و با ساختار دانه ای شامل فریت و آستنیت . درصد بالاترترکیب کروم ، نیکل ، مولیبدن  در مقایسه با گرید داپلکس ( S31803 ) . هم مقاومت به خوردگی و هم خواص مکانیکی را افزایش می دهد.

400 Series—ferritic and martensitic chromium alloys

Type 410—martensitic (high-strength iron/chromium). Wear-resistant, but less corrosion-resistant.

دمای تست تافنس طبق ASME B31T

B31T ( TOUGHNESS )

نمونه های آزمون و همچنین انبرهای دستی ( Tongs ) باید برای مدت زمان کافی خنک شوند تا به دمای آزمایش برسند.

4.4 Test Temperatures

For all Charpy impact tests, the test temperature criteria in para. 4.4.1 or 4.4.2 shall be observed. The test specimens, as well as the handling tongs, shall be cooled for a sufficient length of time to reach the test temperature.

برای متریال های با ضخامت کمتر ار ۱۰ میلیمتر ( اندازه استاندارد نمونه ۱۰×۱۰ به طول ۵۵ میلیمتر است )

4.4.2 For Materials With Thickness Less Than 10 mm

(0.394 in.). Where the largest attainable CVN specimen has a width along the notch of at least 80% of the material thickness, the Charpy test of such a specimen shall be conducted at a temperature not warmer than the design minimum temperature. Where the largest possible test specimen has a width along the notch of less than 80% of the material thickness, the test shall be conducted at a temperature colder than the design minimum temperature by an amount equal to the difference (referring to Table 4.4.2-1) between the temperature reduction corresponding to the actual material thickness and the temperature reduction corresponding to the Charpy specimen width actually tested.

Test Temperature =(Design Min Tem) +

(Temp Reduction Based on Actual Material Thickness) − (Temperature Reduction Based on Charpy Impact Specimen Width)

For example, if the design minimum temperature is −20°C, the actual material thickness is 6 mm and the specimen is 4 mm, the test temperature is (−20) + 8.3 −16.7 = −28.4°C.

جدول کاهش دمای نمونه های کوچکتر از ۱۰ میلیمتر ( عرض در امتداد شکاف ) و جدول حداقل مقادیر CVN مورد نیاز طبق جدول مربوطه برای استحکام کششی بالای ۹۵ksi و P-NO های 6،7 و 8 حداقل برای سه نمونه lateral expansion =0.38 ... ستون Energy که بر حسب ژول یا پوند-فوت داده شده برای نمونه Standard است ( ۱۰×۱۰ ) برای Subsize ( زیر اندازه ) باید تناسب بست.( ضریبی بین اندازه استاندارد به اندازه قابل دستیابی و نتیجه در انرژی که در جدول و طبق استحکام کششی آورده شده )

منحنی ضخامت-دما  برای گروه های A تا D که نمونش در ASME B31.3 موجود است و می توان به آن مراجعه کرد. بسته به اینکه هر متریال در کدام گروه قرار می گیرد چنانچه تلاقی ضخامت-دما روی یا بالای منحنی قرار گرفت آزمون تافنس لازم ندارد ولی اگر زیر منحنی مربوطه قرار گرفت تست تافنس الزامیست.

چون کار با منحنی بالا مشکل است جدول زیر طبق ضخامت و منحنی مربوطه مشخص نموده که تا چه دمایی از آزمون ضربه معاف است

در کد ASME B31T جداولی داده شده که متریال را گروه بندی ( T-NUMBER ) البته متفاوت تر از ASME B31.3 

Ci : cast iron

Cs : Carbon steel 

LA : low alloy

SS : stainless steel

جدول الزامات سرویس در دمای پائین طبق گروه بندی متریال ( T NUMBER ) که طبق ضخامت یا نمونه بدست آمده ( obtainable ) حداقل دمای بدون آزمون ضربه قید گردیده یا طبق stree ratio 

محل نمونه آزمون تافنس در لوله طبق استاندارد ASME IX ... بین  ۱۰ تا ۱۰۰ درجه از دو سمت ساعت ۱۲ ؛ فرضاً می توان نوشت تافنس از ساعت ۳ و ساعت ۹ گرفته شود برای جوشکاری در حالت 5G یا  6G. ( قسمت هاشور زده ملاک است )

QW-253 ( متغیرهای اساسی جوشکاری SMAW ) طبق ASME بخش ۹

متغیرهای اساسی در فرآیند SMAW که با تغییر در هر کدام می بایست دوباره مورد صلاحیت قرار گیرند.

QW-403 Base Metal 

QW-403.8 ( تغییر در T Qualified )

 تغییر در ضخامت فلز پایه فراتر از محدوده مجاز در QW-451، مگر در مواردی که توسط QW-202.4b مجاز باشد

QW-202.4b (  فلزات مبنا با ضخامت های غیر یکسان )

الف-ضخامت عضو نازکتر بایستی در محدوده مجاز QW-451 باشد

ب-ضخامت عضو ضخیم تر لازم است طبق شرح زیر باشد ؛

۱-برای P-NO.8 و P-NO.41 تا 46 و P-NO.49 و P-NO.51 تا P-NO.53 و P-NO.61 و P-NO.62 ، هیچ محدودیتی برای حداکثر ضخامت عضو تولیدی ضخیم تر در اتصالات متریال P-NO مشابه وجود ندارد به شرطی که صلاحیت روی فلز پایه با داشتن ضخامت ۶ میلیمتر یا بیشتر صورت گرفته باشد.

۲-برای سایر فلزات ، ضخامت عضو ضخیم تر باید در محدوده مجاز QW-451 باشد ، جز آنکه هیچ محدودیتی روی حداکثر ضخامت عضو تولیدی ضخیم تر نیاز نیست به شرط آنکه صلاحیت یا ارزیابی کیفی روی فلز مبنا با داشتن ضخامت ۳۸mm یا بیشتر صورت گرفته باشد.

ممکن است برای ارزیابی کیفی بعضی مجموعه ها با ضخامتهای غیر هم اندازه نیاز به بیش از یک PQR  باشد.

در پاراگراف QW-403.8 اشاره گردید که حداکثر ضخامت تأیید شده بوسیله یک PQR مطابق جدول QW-451.1  بر اساس محدوده ضخامتی  که در آن قرار دارد، مشخص می شود. اما برای این پاراگراف یک استثناءتعریف شده است که آن پاراگراف QW-202.4b می باشد. این پاراگراف مربوط به اتصالاتی است که دارای یک.P-NO  اما با دو ضخامت متفاوت می باشند.

در قسمت ۱ پاراگراف QW-202.4b تعدادی P-NO مشخص شده است. چنانچه PQR این متریال ها با ضخامت 6mm یا بیشتر تهیه شده باشد محدوده ضخامت مورد تأیید برای ضخامت جزء نازکتر باید مطابق جدول QW-451.1 باشد ولی برای جزء ضخیم تر محدودیتی وجود ندارد.

PQR#1=10mm Stainless steel ( P-NO.8 )

این PQR می تواند WPS برای اتصال نابرابر با مشخصات زیررا تائید کند.

WPS#1 : Stainless steel ( P-NO.8 )

For thinner member (1.5mm ~ 20mm )

For thicker member ( No Limitaion )

قسمت  ۲ پاراگراف QW-202.4b مربوط به مابقی متریال ها به جزء متریال هایی که P-NO  آنها در قسمت ۱ مشخص شده اند، می باشد مانند P-NO.1  یعنی متریال های کربن استیل. چنانچه PQR این متریال ها با ضخامت38mm یا بیشتر تهیه شده باشند محدوده ضخامت مورد تأیید برای ضخامت جزء نازکتر باید مطابق جدول QW-451.1  باشد ولی برای جزء ضخیم تر محدودیتی وجود ندارد.

PQR#2 =40mm Carbon steel ( P-NO.1 )

این PQR با P-NO.1 می تواند WPS برای اتصال نابرابر با مشخصات زیررا تائید کند.

WPS#2 : Carbon steel ( P-NO.1 )

For thinner member ( 5mm ~ 200mm )

For thicker member ( No Limitation )

PQR : thk =20mm (P-NO.1 )

طبق بند ۲ پاراگراف QW-202.4b 

WPS Dissimilar thk : 35mm(thin),45mm(thick)

PQR#1=7mm , PQR#2=18mm 

Material Carbon steel ( P-NO.1 )

WPS ( impact test : Yes ) ; thin mem (14) , thick mem(35)

PQR#1 for thinner mem ( 7mm ~ 14mm )

PQR#2  for thicker mem ( 16 ~ 36mm [ 2×18] )

QW-403.9 ( ضخامت پاس بزرگتر از ۱۳ میل)

برای جوشکاری تک یا چند پاسه جاییکه هر پاس بیش از ۱۳mm ضخامت داشته باشد افزایشی در فلز پایه فراتر از ۱.۱ برابر آنچه تست کوپن دارای صلاحیت شده 

QW-403.11 ( تغییر در P-NO. Qualified)

فلزات مبنا مشخص شده در WPS می بایست توسط یک PQR که با استفاده از فلزات مبنا مطابق با QW-424 تهیه شده ، مورد صلاحیت قرار گیرد.

QW-404 Filler Metal

QW-404.4 (تغییر در F-NO )

تغییر از یک F-NUMBER در جدول QW-432 به هر F-NUNBER دیگری یا به سایر فلز پرکننده که در QW-432 فهرست نشده.

QW-404.5 ( تغییر در A-NO )

(جزء متغیرات اساسی است) 

تنها برای فلزات آهنی ( Ferrous ) کاربرد دارد  تغییر در ترکیب شیمیایی فلز جوش از یک A NUMBER به هر  A NUMBER دیگری در جدول QW-442

یک PQR با ANo.1 می تواند فلز جوش با A-No.2 را تأیید نماید و بالعکس.

ترکیب شیمیایی فلز جوش می تواند با هر یک از روشهای زیر تعیین شود: 

a-برای تمام فرآیندهای جوشکاری از آنالیز شیمیایی فلز جوش رسوب یافته در تست کوپن PQR.

b-برای فرآیندهای SMAW, GTAW و PAW از آنالیز شیمیایی فلز جوش تهیه شده مطابق با مشخصات فنی فیلرمتال یا از ترکیب شیمیایی گزارش شده در مشخصات فنی فیلر متال یا در گواهینامه کیفیت (Certificate)سازنده یا تامین کننده فیلر متال. 

c-برای فرآیندهای GMAW و EGW از آنالیز شیمیایی فلز جوش رسوب یافته مطابق با مشخصات فنی فیلر متال یا گواهینامه کیفیت (Certificate) سازنده یا تامین کننده فیلر متال البته وقتی که گاز محافظ بکار رفته در جوشکاری همان گاز مورد استفاده در تهیه  PQR باشد.

d-برای SAW از آنالیز شیمیایی فلز جوش رسوب یافته مطابق با مشخصات فنی فیلر متال یا گواهینامه کیفیت (Certificate) سازنده یا تامین کننده فیلر متال البته وقتی که فلاکس بکار رفته در جوشکاری همان فلاکس مورد استفاده در تهیه PQR باشد.

QW-404.30 ( تغییر در t )

تغییر در ضخامت deposited weld metal فراتر از آنچه مطابق QW-451 برای PQR یا QW-452 برای صلاحیت اجرا ، مورد تائید واقع شده ، جز بصورت دیگری که در QW-303.1 و QW-303.2 مجاز دانسته . زمانیکه تست کوپن یک جوشکار با استفاده از آزمون پرتونگاری تائید شده باشد حداکثر ضخامت قید شده در جدول QW-452.1b بکار می رود.

وقتی که یک PQR تهیه می شود همانطور که ضخامت تست کوپن، محدوده ای از ضخامتها را تأیید میکند، ضخامت فلز جوش رسوب داده شده نیز ضخامت محدودی از فلز جوش را تأیید می کند. با دقت در جدول QW-۴۵۱.۱ می توان این نکته را مشاهده نمود که ضخامت تست کوپن، دو محدوده حداقل و حداکثر را تأیید می کند در صورتی که ضخامت فلز جوش محدوده حداقل ندارد فقط حداکثر ضخامت مجاز فلز جوش رسوب یافته را مشخص می کند. اگر PQR چند فرآیندی باشد هر فرآیند به میزان ضخامت فلز جوشی که در PQR رسوب داده شده است می تواند ضخامت جوش از آن فرآیند را مطابق جدول QW-۴۵۱ تأیید کند.

در  مثالهای زیر محدوده های عملیات تنش زدایی و همچنین محدوده های تست ضربه لحاظ نشده است و در واقع با توجه به ضخامت PQR هدف بررسی محدوده حداکثری ضخامت جوش رسوب داده شده می  باشد.

طبق جدول QW-451.1 ضخامت تست کوپن بالای ۱۰ و کمتر از ۱۹ میلیمتر حداکثر ضخامت مورد تائید برای فلز جوش رسوب یافته ۲t ذکر شده ... برای ۱۹ میلیمتر به بالا دو محدوده ذکر شده

PQR#1

Process : SMAW

Material  : P NO.1 Gr.1 To P No.1 Gr.1 ( Pipe 8" SCH 100 thk:15mm)

Max thk deposited weld metal =2t : 30mm

در ضخامت تست کوپن ۱۹ تا کمتر از ۳۸ میل حداکثر محدوده ضخامت فلز جوش رسوب یافته ( برای هر فرآیند ) :

اگرt<19mm باشد max=2t

اگر t>=19mm باشد max=2T

... T ضخامت تست کوپن ، t ضخامت deposited weld

PQR#2

Process : GTAW + SMAW

Material : Same as above but thk:23mm

( in wps GTAW two layers 6mm , SMAW 3 layers 17mm)

Max deposited thk in WPS for GTAW : 12mm

Max deposited thk in WPS for SMAW  : 34mm

PQR#3

Process : GTAW + SMAW 

Material PNo.1 Gr.1 To PNo.1 Gr.1(30mm)

( in wps GTAW two layers 6mm , SMAW 6 layers 24 mm)

Max t deposited in WPS for GTAW : 12mm ( 2t )

Max t deposited in WPS for SMAW : 60mm ( 2T )

Filler Metal ( F.6 ER70S-6 ) for GTAW

Electrode ( F.4 E7018 ) for SMAW

با دقت در مثال بالا بخوبی نشان داده شده است که وقتی ضخامت فلز جوش رسوب داده شده بیشتر از 19mm باشد حداکثر ضخامت فلز جوشب که می توان در همان فرآیند رسوب داد دو برابر ضخامت تست کوپن PQR می باشد.

محدوده سوم : 200mm وقتی که ضخامت تست کوپن PQR از 38mm تا 150mm باشد و ضخامت فلز جوش رسوب داده شده برای هر فرآیندی برابر یا بیشتر از 19mm باشد در چنین شرایطی ضخامت مورد تأیید برای ضخامت فلز رسوب داده شده آن فرآیند برابر با 200mm است.

T(38mm To 150) : if t>=19mm : Max t=200mm

Process : SMAW

Material : PNO.1 Gr.1 To PNO.1 Gr.1 ( 75 mm )

two side ( no single side )

t SMAW>=19 Then Max t in WPS=200mm

Electrode ( F.4 A.1 / E7018-1 ) for SMAW

محدوده چهارم ضخامت فلز رسوب یافته : 

در تست کوپن با ضخامت بالای ۱۵۰mm حداکثر ضحامت deposited weld برای t کمتر از ۱۹ میلیمتر می شود 2t

در تست کوپن با ضخامت بالای ۱۵۰mm حداکثر ضخامت deposited weld برای t بزرگتر مساوی ۱۹mm می شود 1.33T ( یعنی ۱.۳۳ برابر ضخامت تست کوپن )

Process : SMAW + SAW

double bevel two side

T thk : 160mm

SMAW t>19mm , SAW t>19mm

MAX t deposited in WPS for SMAW Or SAW  =1.33T

1.3×160=212.8mm