UG-20 و UG-84 برای آزمون ضربه شارپی کد VIII ( سکشن 8 )

Single Side Welded PQR coupon of 5mm thk

3.3×10×55 subsize specimen

UG-84.2 :

reduction of 11  Celcius below MDMT ( -50 )

SA 516 Gr 60

Reduction بعلت اینکه ضخامت متریال 5  میلی متر است 

عرض نمونه آزمایش 3.3 میلیمتر یا 66 درصد ضخامت متریال است و جدول UG-84.2 کاهش دمای 19 درجه سانتیگراد را مشخص می نماید.کاهش واقعی در دمای آزمایش زیر MDMT ( اینجا منفی 50 درجه سانتیگراد است )  برای این وضعیت اختلاف بین این دو دما است 11-19 یعنی 8 درجه سانتیگراد و دمای آزمایش واقعی  8-50- یعنی 58- درجه سانتیگراد.

سایز نمونه انتخاب شده 10×10×55 است ( فول سایز ) 

UG-84.2 

نمونه های آزمایش ضربه باید از نوع Charpy  V-notch و از تمام جهات مطابق با شکل UG-84 باشند. نمونه های استاندارد 10 × 10 زمانیکه قابل حصول باشد بایستی  برای ضخامت های 11 میل یا بیشتر استفاده شود.مگر در مواردی که در a زیر مجاز باشد.

(a) برای متریال هایی که به طورنرمال در هنگام آزمون  با استفاده از نمونه های اندازه کامل یعنی  10×10 در دمای آزمایش مشخص ، انرژی جذب شده بیشتر از 240 ژول دارند  می توان از نمونه های SUB SIZE یعنی 6.7 × 10 میلی متر به جای آن استفاده کرد . با این حال ، وقتی از این گزینه استفاده شود مقدار پذیرش باید حداقل 100 ژول برای هر نمونه و انبساط جانبی بر حسب میلی متر گزارش شود.

طبق عبارات بالا آیا ضروریست که از نمونه های 10mm×67mm استفاده شود چنانچه انرژی جذب شده بیشتر از 240 ژول باشد برای نمونه های سایز استاندارد 10mm × 10 mm ؟

As per the above-mentioned clauses, is it mandatory to use impact test specimens of 10 mm x 6.7 mm if the absorbed energy is in excess of 240J (244J for Div. 2) for standard 10 mm x 10 mm size specimens?

هنگام  آزمون ضربه روش جوشکاری که از متریال 516 گرید 70 استفاده می شود، آزمون ضربه در HAZ گزارش شده 278 ، 246 و 263 ژول بود . انرژی جذب شده در گواهی تست متریال بیشتر از 300 ژول است . حال بازرس مجاز بر این اصرار دارد که انجام مجدد آزمون با استفاده از نمونه های 10mm × 67 mm برای دو روش جوشکاری و متریال پایه الزامیست .

Background

During impact testing of a welding procedure using SA 516 Gr. 70 base material, the impact test in HAZ was reported as 278J, 246J & 263J. The absorbed energy reported in the base material test certificates is in excess of 300J. Now the authorized inspector is insisting that it is mandatory to carry out retest using 10 mm x 6.7 mm specimens for both welding procedure and base material.

اگر قسمت a در بالا خوانده شود ، از لغت باید استفاده نکرده و نوشته 10mm × 67mm می تواند جایگزین گردد.

(UG-20(f : تست ضربه طبق UG-84 برای متریال های مخزن تحت فشار که تمام  موارد زیر را  اقناع یا رعایت کند ضروری نیست . 

(1) متریاا بایستی به P نامبر یک گروپ نامبر یک یا دو محدود شود همانطور که در( UCS-66(a تعریف شده ، محدود شود ( همچنین نوت 1 در شکل UCS-6.2 دیده شود ) . نبایستی از داده های زیر در a  و b تجاوز نماید.

(a) - یک دوم اینچ یا 13 میل برای متریال فهرست شده در منحنی A از شکل UCS-66

(b) - یک اینچ یا 25 میل برای متریال های لیست شده در منحنی B ، C یا D از شکل UCS-66

(2)  مخزن تکمیل شده بایستی تست هایدرواستاتیک شوند طبق (UG-99(b یا c یا 27-4 . به عنوان تست جایگزین ممکن است تست نیوماتیک شود طبق 35-6

(3) دمای طراحی که گرمتر از 345 درجه سانتیگراد و سردتر از منفی 29 درجه سانتیگراد نباشد.دمای operating موردی سردتر از منفی 29 درجه  زمانی مورد پذیرش هستند که بعلت کاهش دمای اتمسفر فصلی باشد.

(4) بارهای شوک حرارتی یا مکانیکی یک الزام طراحی کنترلی نیستند ( به UG-22 مراجعه شود)

(5) بارگزاری چرخه ای یک الزام طراحی کنترل کننده نیستند ( به UG-22 مراجعه کنید)

Impact Test Exemption Curves

منحنی های معافیت تست ضربه 

UCS-66 

اگر ضخامت governing  ( ضخامت حاکم : منظور جمع ضخامت مجموعه در هر اتصال جوشب  ) در هر اتصال جوشی از 4 اینچ یا 100 میل تجاوز نماید و حداقل دمای طراحی فلز سردتر از 50 درجه سانتیگراد باشد باید برای متریال از تست ضربه استفاده شود.

در این پاراگراف متریال های ، منحنی های A تا D لیست شده که می توانید مراجعه کنید و بیابید

منحنی A شامل تمام میله ها ، فرم های استراکچری و ورق جنس کربن و فولاد کم آلیاژ که در منحنی های B تا D طبق لیست نباشد و SA-216 گرید WCB یا WCC.

منحنی B ،  شامل SA-105 و SA-216 WC   ، SA-216 WCB و SA-216 WCC برای ضخامت های زیر 2 اینچ و SA-516 گرید 65 و 70

(e) اگر ضخامت governing قسمت جوش نشده بیشتر از 6 اینچ یا 150 میل باشد و حداقل دمای طراحی فلز سردتر از 50 درجه سانتیگراد باشد ، تست ضربه باید استفاده شود.

مثال برای توضیح برای معافیت از آزمون ضربه 

اول مراجعه به UG20f

برای مثال اگر ضخامت متریال SA 516 GR 70 نرمالایزشده 0.75 اینچ یا 19 میل باشد از الزامات آزمون ضربه طبق ASME معاف خواهید شد. ضخامت در این مثال 0.75 اینچ است و در منحنی D وجود دارد ( تا 1 اینچ یا 25 میل معاف است ) 

UCS-66a

در این مثال ضخامت را یجای یک اینچ 1.125 اینچ فرض می کنیم بواسطه ی UG-20f این معافیت بدست نخواهد آمد و باید به UCS-66a مراجعه کنیم برای ادامه نیاز به دانستن MDMT مخزن فشار است . فرضا منفی 20 درجه فارنهایت است بنابراین بایستی به شکل UCS-66 مراجعه کرد ،   در آکس افقی سایز 1.125 اینج قرلر می گیریم و یک خط عمودی کشید.به همین روش منفی 20 درجه فارنهایت در آکس عمودی قرار میگیریم و خط افقی می کشیم که این دو خط همدیگر را قطع نمایند.

اگر نقطه ای که دو خط یکدیگر را قطع کرده اند بالای منحنی D قرار گیرد ( چون متریال  در منحنی D قرار دارد )  معاف هستید و آزمون ضربه نیاز نیست. 

به جدول UCS-66 مراجعه می کنیم که ضخامت  و حداقل دما در منحنی ها را که معاف از آزمون ضربه است قید شده ، در مثال بالا ( متریال  نرمالایزد شده A516 گرید 70 ، منحنی D ، ضخامت 1.125 اینج یا حدود 29 میل ) حداقل دمای مجاز که معاف از تست ضربه است منهای 26 درجه فارنهایت داده شده و به این معنی است که اگر در مثال بالا MDMT منهای 27 درجه فارنهایت باشد طبق الزامات ASME و کلاز UCS-66a آزمون ضربه باید انجام شود 

UCS-66b

اگر MDMT منهای 27 درجه F باشد و ضخامت 1.125 اینچ برای پیدا کردن شانسی برای معاف شدن به شکل UCS-66.1 مراجعه می کنیم و از فرمول زیر استفاده می کنیم 

Ratio=trE/(tn-c)

tr ضخامت طراحی مورد نیاز برای تمام بارگزاری قابل اجراست .برای مثال بالا 0.95 اینچ است ، E  یا joint efficiency برای مخرن یک در نظر گرفتیم ، tn کمترین ضخامت است و در این مثال 1.125 اینچ ، C میزان خوردگی مجاز و در اینجا 0.125 اینچ .

Ratio = 0.95 × 1 ÷ (1.125-0.125 ) = 0.95

سپس به شکل UCS-66b مراجعه می کنید و در آکس عمودی که ratio قرار دارد خط افقی می کشید تا به منحنی برخورد کند و از محل برخورد یک خط عمودی به سمت پائین یا آکس افقی که دما وجود دارد می کشیم . تقریبا  8  درجه فارنهایت  میشود و مقدار مجاز کاهش دما است بدون انجام آزمون ضربه.

در مثال بالا MDME منهای 27 درجه فرض شده و در جدول UCS-66 حداقل دمای مجاز برای انجام ندادن تست ضربه منهای 26 درجه F است ، بنابراین می توانید دما را به منهای 34  درجه کاهش دهید ( 8-26- ) = 34- . MDMT منهای 27 درجه F است 

بنابراین با این پاراگراف می توانید از آزمون ضربه صرفنظر کنید.

در مثال بالا یک متغیر را عوض می کنیم ، MDMT برابر منهای 45 درجه F و سایر متغیرها یکسان .همانطور که به UCS-66b مراجعه می کنید قادر به حذف آزمون ضربه نخواهید بود .

بخاطر اینکه حداقل دمای مجاز منهای 34 درجه F  است اما MDMT منهای 45 درجه بنابراین UCS-68c می تواند راهگشا باشد.

بیان میدارد که اگر PWHT از الزامات کد نیست و PNO یک است و PWHT انجام می دهید 30 درجه F این شانس را به شما می دهد که حداقل دمای مجاز در جدول UCS-66 را کاهش دهید.

حال اگر PWHT از الزامات کد باشد ؟ 

از الزامات کد است زمانیکه سرویس کشنده است و ضخامت برای PNo.1 بیشتر از 1.5 اینچ است 

بنابراین برای مثال بالا سرویس ما کشنده نیست ، P نامبر 1 است و ضخامت 1.125 اینچ که کمتر از 1.5  اینچ است لذا انجام PWHT از الزامات کد نیست. ضخامت بالای 38 در سکشن 8 تنش زدایی میشوند ولی کاملتر در UCS-56 بیان شده.اگر تنش زدایی انجام دهید حداقل دمای مجاز باید -30-34-= 64- فارنهایت شود ، و MDMT منهای 45 درجه F است بنابراین در انجام آزمون ضربه معاف می شوید.

بدترین مورد در بالا MDMT منهای 70 درجه فارنهایت است که حتی با شرایط UCS-68c هم نمی توانید از انجام آزمون ضربه صرفنظر کنید.

پس برای معافیت از تست ضربه اول به UG-20f  می رویم اگر شد که هیچ اگر نه به UCS-66 و در آخر UCS-68c .... همانطور که در UG-20f یاد شده متریال بالای ضخامت 12.7 میل نیازه به تست ضربه دارند . مینیمم مقدار انرژی جذب شده در جدولی ذکر شده در نمونه قطعه تکی یا میانگین سه قطعه