اصول بازرسی جوش چیست؟
یکی از روش‌های متداول برای اتصال دو قطعه به یک‌دیگر استفاده از روش جوشکاری است که می‌توان با استفاده از جوشکاری به یک اتصال مقاوم در برابر عوامل خارجی دست پیدا کرد.
عملیات جوشکاری دارای مقدمات خاص و مهمی است که در صورت فراهم شدن آن شرایط، ما از وقوع ناپیوستگی‌ها و عیوبی که در حین و یا بعد از جوشکاری رخ می‌دهد جلوگیری می‌کنیم. یکی از وظایف مهم بازرسان جوش، کنترل این مقدمات و الزامات در قبل و در حین جوشکاری است. پس از کنترل همه شرایط لازم برای ایجاد یک جوش با ثبات، نوبت به بازرسی آن است. در این حین بر ما لازم است تا با روش‌های بازرسی‌جوش آشنا شویم و با توجه به شرایط خاص از هر کدام از این روش‌ها در مکان مناسب استفاده نماییم
انواع روش‌های بازرسی جوش
- بازرسی با استفاده از تست های مخرب DT (Destructive Test)
در این روش بازرسی همانگونه که از نام آن آشکار است، پس از اعمال تست های مخرب، به قطعه آسیب سطحی و عمقی وارد می شود و معمولا در اکثر مواقع بلا استفاده قرار خواهد گرفت. ولی شاید از خود بپرسید دلیل این نوع بازرسی چیست؟
دلایل اعمال بازرسی به روش مخرب (Destructive Test)
ساده‌ترین تعریف برای تست های مخرب، بیان کاربرد آن‌هاست، در هر زمان که ما نیاز به نمونه‌گیری داشته باشیم، از تست‌های مخرب استفاده می‌کنیم، زیرا قطعه بعد از اعمال تست‌های مخرب دیگر قابل استفاده مجدد نخواهد بود مگر در شرایط خاص (تست سختی‌سنجی)!
برای توضیح بیشتر در مورد نمونه‌گیری، می توان به آزمون ارزیابی جوشکاران اشاره نمود، جوشکاران قبل از شروع به فعالیت جوشکاری می‌بایست توانایی خود را در ایجاد یک جوش با کیفیت آماده ارزیابی نمایند، لذا در این حالت یک نمونه کوچک که به آن Test Coupon هم گفته می‌شود، فراهم شده و بعد از جوشکاری نمونه ارزیابی جوشکار (Welder Qualification Test)، بازرسان جوش آن نمونه را مورد ارزیابی تست‌های مخرب و غیر مخرب قرار می‌دهند
برای توضیح بیشتر و اما پیچیده‌تر، تمامی قطعات جهت انجام جوشکاری باید از یک دستورالعمل خاص برای جوشکاری آن قطعات استفاده کنند که به آن WPS گفته می‌شود. WPS ها قبل از اینکه مورد استفاده قرار بگیرند باید این اطمینان را به ما بدهند که قطعات پس از اتمام جوشکاری با آن روش آزمایش و تایید شده، دارای حداقل مقدار مقاومت در برابر نیروهای محوری، شعاعی و خوردگی را داشته باشند. به همین علت یک یا چند نمونه با استفاده از دستورالعمل گفته شده در WPS جوشکاری می‌شوند و قطعات را مورد ارزیابی با تست های مخرب (DT) قرار می‌دهند. قطعات پس از اخذ تاییدیه از مجموع این تست‌ها در نهایت مورد تایید واحد بازرسی فنی جوش قرار خواهند گرفت و توسط تیم‌های اجرایی قابل استفاده خواهند بود
انواع تست های مخرب (DT) در جوشکاری
· تست ضربه (Impact Test)
· تست برش (Metal Shear Test)
· تست کشش (Tensile Test)
· تست خمش (Bend Test)
· تست پیچش (Torsion Test)
· تست های Aggressive Environment Test
· تست های خوردگی (Corrosion Test)
· تست های تنش پسماند (Residual Stress Measurement)
· تست سختی سنجی (Hardness Test)
· ….
استاندارد تست های مخرب (Destructive Test)
رای اعمال تست های فوق، می بایست از قطعات جوشکاری شده تعدادی آزمونه (Specimen) مطابق با استاندارد ASME SEC IX تهیه نمود و آن ها را در دستگاه‌های مورد نظر، جهت تست قرار داد. به طور مثال در تست کشش، آنالیز قطعه جوشکاری شده توسط بررسی نمودار تنش-کرنش انجام می شود. پس از تهیه آزمونه از نمونه جوشکاری شده، آن را در دستگاه تست کشش قرار داده و فک‌های دستگاه، آن قطعه را از دو طرف محکم گرفته و در نهایت با یک اهرم به آرامی آن را از دو طرف می‌کشند تا قطعه از بخش میانی نازک و نازک تر شده و در نهایت از هم گسیخته و شکسته شود. با استفاده از نرم افرار می‌توانیم یک نمودار بر اساس میزان فشار وارد شده (تنش) و میزان ازدیاد طول (کرنش) آزمونه، مقاومت کششی آن بخش را ارزیابی کنیم. همچنین ناحیه‌ای که دچار شکست شده اهمیت فراوانی دارد. اگر شکست در منطقه ای خارج از بخش جوشکاری شده باشد، قطعه تست را با موفقیت طی نموده است ولی اگر شکست از ناحیه جوشکاری شده یا ناحیه تحت تاثیر حرارت جوشکاری (Heat Affected Zone) باشد، باید مورد ارزیابی قرار گیرد
تست‌های خوردگی نیز زمانی اعمال می‌شوند که قطعات ما تحت تاثیر عوامل درونی و یا برونی خورنده باشند، مثلا در صورتی که سیال عبوری از یک مسیر لوله کشی پایپینگ (Piping)، خورنده باشد، جوش‌های انجام شده در این مسیر نیز باید به لحاظ مقاومت در برابر عوامل خورنده مورد ارزیابی قرار گیرند. تست‌های خوردگی نیز یکی از تست‌های مخرب (Destructive Test) محسوب می‌شوند.
بازرسی با استفاده از تست‌های غیرمخرب NDT (Non Destructive Test)
برخلاف بازرسی به روش مخرب، اگر بازرسی به طور اصولی در این روش انجام شود، قطعه دچار هیچگونه آسیبی (نه سطحی و نه عمقی) نمی‌شود. قطعات پس از انجام تست‌های NDT در صورت نداشتن هیچگونه عیب و ایرادی مجددا قابل استفاده خواهند بود.
اصولا بیشترین کاربرد تست‌های غیر مخرب بر روی متریال اصلی صورت می گیرد، این متریال خواه یک سازه فلزی، یک مسیر لوله‌کشی پایپینگ، یک مخزن و یا یک برج تقطیر می‌تواند باشد.
شرایط انجام تست‌های غیرمخرب
تست‌های غیرمخرب در شرایطی خاص بر روی قطعات اعمال می‌شود و کاربرد آن‌ها به صورت همیشگی نیست. تعدادی از این روش‌ها می توانند تنها عیوبی که در روی سطح قطعه مشخص هستند را به ما نشان دهند. تعدادی از این شرایط در زیر آمده است:
- جنس قطعه
- ضخامت قطعه
- دسترسی به قطعه
- نوع اتصال
- خاصیت مغناطیسی آن
- زمان
- دما و فشار
- حین سرویس
- هزینه تجهیزات
- در دسترس بودن بازرس تایید شده
- و …
انواع تست های غیرمخرب
- تست چشمی (Visual Test)
- تست مایع نافذ (Liquid Penetration Test)
- تست رادیوگرافی (Radiography Test)
- تست مغناطیسی (Magnetic Test)
- تست فراصوتی (Ultrasonic Test)
- تست فراصوتی پیشرفته (Phased Array Ultrasonic Testing)
- تست جریان گردابه ای (Eddy Current Test)
- تست آکوستیک امیشن (Acoustic Emission Test)
- و …
در مطالب بعدی به این نوع تست‌ها می پردازیم.
