با وجود تجربه تلفات و خسارات سنگین زلزله های اخیر مانند زلزله های منجیل و بم احتمال جدی وقوع زمین لرزه های بزرگ در بیشتر مناطق پر جمعیت کشور و نیاز جدی به اعمال کنترل کیفی در طراحی و اجرای ساختمانها، متاسفانه هنوز توجه کافی به ساخت و ساز صحیح نشده است . از نظر علم مهندسی زلزله ، در حال حاضر ساخت بناهای مقاوم در برابر زلزله امکان پذیر است ، لیکن عملا به دلیل یکسری مشکلات اجرائی رسیدن به ساختمانهای مقاوم تضمین نمی گردد
مشکل اصلی آسیب پذیری لرزه ای ساختمانها حتی نمونه های جدید الاحداث در ایران ، عدم استفاده صحیح از دانش فنی در مراحل طراحی و اجرا می باشد. دستورالعملهای اتصالات جوشکاری شده و ضوابط طراحی ساختمانهای فولادی، گاهی در طراحی و اجرا سهل انگاری میشود. لذا بایستی سطح معلومات فنی این افراد افزایش یافته و نیز مکانیزمی برای اعمال قاطعیت اجرایی و کنترل امر در نظر گرفته شود و البته طوری که حقوق مهندس ناظر حفظ شده و مسئولیتها به درستی تقسیم گردد.
ساختمانهای فولادی بخش قابل توجهی از ساخت و ساز در ایران را تشکیل میدهند و یکی از مهمترین موضوعات در هر ساختمان فولادی، کنترل جوشکاری آن میباشد اهمیت این امر در زلزله های اخیر نتمان داده شده است که خسارات اساسی پس از بریدن جوش اتصال عضو سازه ای مدید میآید
موارد عمومی
ابزارهای مورد استفاده در آماده سازی فولادهای زنگ نزن باید مخصوص این فولادها بوده و در مورد دیگر فلزات استفاده نشوند . آلودگی ابزار به فلزات دیگر میتواند باعث ایجاد خوردگی در فولادهای زنگ نزن گردد .
اکسید های سطحی بوجود آمده در اثر جوشکاری باید با روشهای مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده برای آغاز و اتمام قوس جوشکاری باید از جنسی مشابه فلز پایه انتخاب شوند .
در صورتیکه قطعه فقط از یکطرف جوشکاری شود پاس ریشه باید از طرف مقابل تحت حفاظت گازهای محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG یا پلاسما اجرا شود .
در صورت استفاده از پشت بند دائم ، این پشت بند باید از جنس فلز پایه باشد . همچنین در صورت امکان ایجاد خوردگی شیاری نباید از پشت بند دایم استفاده شود .
در صورت استفاده از پشت بند موقت مسی باید سطح پشت بند در قسمت ریشه جوش شیاری ایجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش کاهش یابد . می توان از آبکاری کرم یا نیکل نیز استفاده کرد .
در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ریشه جوش باید زمان اعمال گاز بدرستی رعایت گردد تا احتمال اکسید شدن ریشه از بین برود .
مقدمه
جوشکاری تعمیری یکی از فرآیندهای مهم تعمیرات و نگهداریست که شامل جوشکاری ترمیمی و سطح پوشانی می گردد . با توجه به اینکه در صنایع فلزی حجم کارهای تعمیرات و نگهداری بسیار بیشتر از ساخت می باشد . تعداد جوشکاران فعال در زمینه جوش تعمیری بیشتر است . این موضوع اهمیت جوشکاری تعمیراتی را در صنایع نشان می دهد .
قطعات بطور پیوسته دچار سایش ، خوردگی و شکست می شوند . در بسیاری موارد امکان جایگزینی قطعه کاملا" مشابه وجود ندارد . این موضوع در مواردیکه صنعت یا قطعه قدیمی باشد بیشتر صدق می کند . با توجه به اینکه در تعمیر قطعات می توان نواقص و نقاط ضعف اصلی را بر طرف کرد ، قطعه تعمیر شده می تواند کارآیی بهتری داشته باشد . همچنین با توجه به کاهش زمان توقف و رفع نیاز خرید قطعه جدید ، هزینه تعمیرات کاهش می یابد . در این مقاله سعی شده به کلیات و اصول اجرایی یک جوشکاری ترمیمی موفق بر اساس ملزومات استانداردی بصورت خلاصه اشاره گردد.
مخازن، مبدلهای حرارتی، برج ها و بطور کلی ظروف تحت فشار مطابق الزامات کدها و استانداردهایی همچون کدهای آمریکایی ASME Sec VIII و کدهای اروپایی BS PD5500 طراحی و ساخته می شوند. این کدها در کنار الزامات طراحی و ساخت، الزامات تست و بازرسی را نیز شامل می شوند. پس از اینکه تجهیزات بازرسی نهایی شدند جهت نصب و راه اندازی به سایت ترخیص می شوند.
پس از نصب، تجهیزات آماده راه اندازی و در نهایت بهره برداری می گردند. در این مرحله یا دوره کدهای دیگری معرفی می شوند که الزامات مربوط به نگهداری و تعمیر تجهیزات با تمرکز بر بازرسی دوره ای آنها مطرح می شود. بطور نمونه می توان کد API 510 بعنوان کد بازرسی ظروف تحت فشار (بازرسی حین سرویس یا بهره برداری و تغییر ظرفیت و تعمیر ظروف تحت فشار) را نام برد.
همچنین استاندارد دیگری با عنوان API 572 (تکنیک های بازرسی ظروف تحت فشار) یا (API RP 572) برای بازرسی حین سرویس ظروف تحت فشار (یعنی در دوره بهره برداری) بسیار کاربردی و مفید می باشد. این استاندارد در واقع یک راهنمای توصیه شده است که در استانداردهای API با RP مشخص می شوند. RP به معنی Recommended Practice می باشد.
دمای بین پاسی
تعریف:
دمای بین پاسی عبارتست از دمای قطعه در ناحیه جوشکاری درست قبل از اعمال پاس دوم و یا بین هر دو پاس متوالی. در عمل حداقل دمای بین پاسی اغلب برابر است با دمای پیشگرم قطعه٫ هرچند که طبق تعریف این مورد الزامی نمیباشد.
اهمیت دمای بین پاسی:
اهمیت دمای بین پاسی از نظر تاثیر بر خواص مکانیکیو میکروساختار قطعه٫ اگر بیشتر از اهمیت دمای پیشگرم نباشد از آن کمتر هم نیست. بعنوان مثال استحکام تسلیم و استحکام کششی فلز جوش تابعی از دمای بین پاسی میباشند. مقادیر بالای دمای بین پاسی باعث کاهش استحکام فلز جوش میشود. علاوه بر این دماهای بین پاسی بالا اغلب باعث بهبود خواص ضربه و تافنس جوش میشود. هرچند که در صورت افزایش این دما به بالاتر از ۲۶۰ درجه سانتیگراد این اثر عکس خواهد شد.
ادامه مطلب ...
تست هیدروستاتیک سازه های جوشکاری شده فولاد زنگ نزن
بسیاری از سازه های جوشکاری شده به منظور اطمینان از قابلیت تحمل فشار کاری که برای آن طراحی شده اند تحت تست هیدروستاتیک قرار میگیرند. این تست در صورتیکه بدرستی اجرا نگردد میتواند باعث ایجاد مشکلاتی شود. یکی از موارد مهم که باید در این تست مد نظر قرار گیرد جلوگیری از ایجاد خوردگی در سازه در اثر قرار گرفتن در شرایط حساس خارج از شرایطی که برای آن طراحی شده است٫ میباشد. علاوه بر خطراتی که میتواند خوردگی در سازه بوجود آورد٫ ایجاد آلودگی نیز میتواند یکی از پیامدهای این تست باشد که باید اجتناب گردد٫ بخصوص در مورد مخازنی که برای حمل مواد طراحی شده اند.
ایجاد خوردگی تاخیری در حین تست هیدروستاتیک و بعد از آن میتواند به سازه آسیب بزند.این موضوع در سازه های تولید شده از فولاد زنگ نزن٫ با توجه به حساسیت این نوع فولادها به خوردگی های تاخیری از حساسیت بیشتری برخوردار است. این آسیب ممکن است بعد از چند هفته یا چند ماه نمایان شده و ترمیم آن میتواند بسیار مشکل و هزینه بر باشد. هر چند اگر ملاحظات لازم رعایت گردد٫ تست هیدروستاتیک میتواند بدون ریسک اجرا گردد. این ملاحظات اساسا به کیفیت و نحوه فرآوری آب مورد استفاده در تست و چگونگی عملیات روی سازه بعد از تست وابسته است.
بسیاری از کدها و استانداردهای موجود راهنمایی های کلی در زمینه تست هیدروستاتیک سازه های ساخته شده از فولاد زنگ نزن ارائه کرده اند اما متاسفانه علی رغم اهمیت موضوع و آسیبهایی که میتواند ایجاد نماید٫ هیچ استاندارد یا دستورالعمل جامعی در این زمینه وجود ندارد. ادامه مطلب ...
آئین نامه ایمنی جوشکاری و برشکاری گرم
هدف و دامنه شمول:
هـدف از تدوین این آئیننامه ایمنسازی محیط کار و محافظت از نیروی انسانی و منابع مادی و پیشگیری از حوادث و بیماریهای ناشی از کار در کلیه کارگاههائی که عملیات جوشکاری و برشکاری گرم و فرایندهای مرتبط با آن انجام میگیرد، میباشد.مقـررات این آئیننامه به استـناد ماده 85 قانون کـار جمهوری اسـلامی ایران تدوین گردیده است.
فصل اول ـ تعاریف
برشکاری گرم: این نوع برشکاری براساس بالا بردن دمای فلز تا حد مذاب با ایجاد شعله بوده و سپس توسط فشار گاز اکسیژن ماده مذاب را از محل خود خارج نموده تا ایجاد شیار برش صورت پذیرد.
فصل دوم ـ مقررات عمومی
عیبهای معمول جوشکاری در اجرای ساختمانهای فولادی، روشهای بازرسی و کنترل کیفیت جوش
1. طراحی و اجرای سازه فلزی
2. عیبها و ناپیوستگى های معمول در جوشکاری 3. ناپیوستگیهاى فلز جوش و فلز پایه 3-1 . ترکها 3-2. ذوب و نفوذ ناقص
3-3. سرباره های محبوس شده 3-4. تخلخل 3-5. بریدگی کنار جوش. 3-6 . پرشدن ناقص 3-7. سررفتن
3-8. تحدب بیش از حد 3-9. لکه قوس و پاشش 3-10. اعوجاج
3-11 . تورق و پارگى سراسری 12.3. جابجا شدن و ناپیوستگی هاى ابعادى 4. آزمایشهای جوش 4-1. ارزیابى جوشکار
روشهاى آزمایشى که کیفیت یک جوش را تعیین می کند، در سه طبقه بندى بسیار وسیع قرار می گیرد.
1-آزمایش هاى غیر مخرب 2- آزمایشهاى مخرب
3- بازرسى عینى . 4-2. آزمایشهاى غیر مخرب. 4-2-1. آزمون ذرات مغناطیسى
4-2-2. بازرسى با مواد نافذ 4-2-3. آزمون فراصوتى 4-2-4. آزمایش پرتونگاری 4-3. آزمایشهای مخرب 5. نتیجه گیرى
در کارهای حساس که کنترل کیفی جوش انجام می شود ، شرط لازم برای رسیدن به جوش مطلوب استفاده از الکترود سالم می باشد ( البته این شرط کافی نیست ) . فاسد بودن الکترود به معنای غیر قابل استفاده بودن آن نیست ، اما انتظاراتی که از الکترود می رود و در شناسه الکترود معرفی شده است تأمین نخواهد شد . الکترود ضمن حمل و نقل و یا انبارداری ، به یکی از روش های زیر فاسد می شود.
عوامل فساد الکترود :
۱ – عدم هم محوری پوشش و هسته یکی از عوامل فساد است .
۲ – نیم سوز بودن پوشش الکترود : اگر الکترود به قطعه کار بچسبد و جدا نشود ، گداخته شده و حرکت های چپ و راست جوشکار برای کندن الکترود ، پوشش را خراب نموده و گداخته شدن پوشش باعث نیم سوز شدن آن می شود .
فلزاتی که در حالت جامد صد در صد در یکدیگر قابل حل شدن هستند بالاترین قابلیت جوشکاری در یکدیگر را دارند و فلزاتی که قابلیت انحلال آنها در حالت جامد محدود است ظرفیت جوش پذیری کمتری دارند . فلزاتی که در حالت جامد غیر قابل انحلال اند با روش های ذوبی هم امکان جوشکاری آنها فراهم نیست.
به طور کلی عوامل تعیین کننده در جوش پذیری فلزات عبارتند از:
۱- آنالیز یا ترکیب شیمیایی فلز یا آلیاژ ( فلزات پایه وپر کننده )
۲- عملیات حرارتی پیش گرمایی و پس گرمایی
۳- روش های جوشکاری
۴- سایر عوامل خارجی و محیطی
جوشکاری آلومینیوم :
آلو مینیوم سبک و مقاوم در مقابل خوردگی و زنگ زدگی است و سبکترین فلز تجاری به حساب می رود. اگر به صورت آلیاژ در آید استحکام کششی آن می افزاید .
جوشکاری مقاومتی نقطه ای:
جوشکاری مقاومتی نقطه ای فرآیندی است که در آن سطوحی که بر روی هم قرار گرفته اند از طریق حرارت تولید شده در یک یا چند نقطه به هم متصل می شوند. گرمای تولید شده در این نقاط، حاصل از فلوی جریان الکتریکی است که بین الکترودها برقرار می شود و از میان قطعات نیز عبور می کند. ضمن اینکه الکترودها در این وضعیت با اعمال فشاری خاص، سطوح را به نزدیک می کنند.
تأثیر آمپر بر عمق نفوذ و گرده ی جوش :
شدت جریان مقدار نفوذ جوش را کنترل می کند و به جز موارد استثنایی ، جریان با نفوذ رابطه ی مستقیم دارد . تغییر جریان مقدار ولتاژ را نیز تحت تأثیر قرار می دهد . در طول قوس ثابت ، با افزایش جریان ، ولتاژ نیز افزایش می یابد . از جنبه های تکنولوژیکی ، جریان جوشکاری افزایش قابل توجهی بر روی عمق نفوذ جوش دارد ولی افزایش آن بیش از یک مقدار معین باعث می شود که سطح گرده ی جوش رضایت بخش نباشد . به ازای ضخامت معین از قطعات ، جریان حداکثری وجود دارد که بهترین نفوذ را با سطح گرده ی صاف و یکنواخت ارائه می دهد.