5.5. Thử không phá hủy
5.5.1. Yêu cầu chung
Trong tiêu chuẩn này thuật ngữ "thử không phá hủy" chỉ các kỹ thuật thông thường về tia bức xạ, siêu âm, hạt từ và / hoặc thử thẩm thấu chất lỏng theo qui định trong 5.5.5, 5.9, các Phụ lục G và Phụ lục H, ISO 3452, ISO 3453 và TCVN 5880:1995 (ISO 3059). Phần trăm liên quan đến từng mối hàn được nêu trong Bảng 7.
5.5.2. Qui trình và cách giải thích
Trừ các qui định trong tiêu chuẩn này, qui trình thử và các giải thích các kết quả phải được thỏa thuận giữa người chế tạo và cơ quan kiểm tra và / hoặc cơ quan có thẩm quyền.
5.5.3. Thử không phá hủy chỗ sửa chữa
Khi kết thúc sửa chữa thì các phần được hàn lại phải được kiểm tra bằng tất cả các kỹ thuật đã được qui định đối với mối hàn ban đầu.
5.5.4. Chế tạo hàng loạt
Cho đến khi có các kết quả của công việc sắp tới, một số phốp thử không phá hủy trong trường hợp chế tạo hàng loạt phải được thỏa thuận giữa người chế tạo và cơ quan kiểm tra và / hoặc cơ quan có thẩm quyền.
5.5.5. Phạm vi thử không phá hủy
5.5.5.1. Các mối hàn thân
Nếu dùng hệ số hàn g = 0,8, phải thử không phá hủy 10 % tổng chiều dài các mối hàn giáp mép dọc và ngang và tất cả các mối hàn giáp mép giao nhau.
Nếu dùng hệ số hàn g = 1,0, phải thử không phá hủy 100 % tổng chiều dài các mối hàn giáp mép dọc và 25 % tổng chiều dài các mối hàn giáp mép ngang. Khi các đáy được chống đỡ hoàn toàn vào nhau bằng các thanh đỡ, ống đỡ hay kết hợp các thanh đỡ và trụ đỡ buồng quặt thì phải kiểm tra không phá hủy 10 % tổng chiều dài các mối hàn ngang. Phải kiểm tra không phá hủy tất cả các mối hàn giao nhau.
Các kỹ thuật thử không phá hủy được dùng là tia bức xạ và / hoặc siêu âm.
5.5.5.2. Nối đáy vào thân và đáy vào ống lò
Khi các đáy được đỡ hoàn toàn vào nhau như đã mô tả trong 5.5.5.1 thì phải được thử không phá hủy cho 10 % chiều dài của mối hàn nối đáy vào thân có dạng được nêu trong các Hình B.15a) và Hình B.15b), và phải thử không phá hủy 25 % chiều dài của mối hàn nối đáy với ống lò với dạng được nêu trong các Hình B.17a) và Hình B.17b).
Khi các đáy không hoàn toàn được đỡ vào nhau thì phải thử không phá hủy 100 % mối hàn đáy với thân và với ống lò.
Phải thử không phá hủy 100 % chiều dài các mối hàn đáy với thân có dạng được nêu trong các Hình B.15c) và Hình B.15d).
Kỹ thuật thử không phá hủy được sử dụng là siêu âm khi có thể áp dụng được hay một qui trình có thể phù hợp sau:
a) kiểm tra mối hàn ngấu bằng mắt nhìn;
b) kiểm tra bằng cách nhìn sau khi hàn, và;
c) kiểm tra bằng cách nhìn sau khi bắt đầu hàn lớp đầu tiên,
trừ các kỹ thuật lựa chọn được cơ quan kiểm tra chấp nhận.
5.5.5.3. Các mối hàn góc trong
Toàn bộ chiều dài của các mối hàn góc trong (các mối hàn sau lưng) phải được kiểm tra bằng mắt để đảm bảo rằng chúng có hình dạng đúng, không bị cắt mép đáng kể (xem 5.8.13).
5.5.5.4. Các mối hàn giáp mép trong các đáy
Phải kiểm tra không phá hủy bằng tia bức xạ và / hoặc kỹ thuật siêu âm 100 % chiều dài các mối hàn giáp mép trong các đáy.
5.5.5.5. Các mối hàn ống lò và buồng quặt
Phải kiểm tra không phá hủy bằng tia bức xạ và / hoặc kỹ thuật siêu âm 10 % tổng chiều dài của các mối hàn giáp mép (dọc, ngang và giữa các khoang) trên ống lò và trên các tấm của buồng quặt.
5.5.5.6. Các mối hàn ống nhánh và các mối hàn góc
Đối với các mối hàn ống nhánh và mối hàn góc được hàn bằng cùng một qui trình thì 10 % tổng chiều dài của các mối hàn phải được kiểm tra không phá hủy khi chiều dầy của các chi tiết được nối lớn hơn 30 mm. Đối với các mối hàn ống nhánh và các mối hàn góc khi các phần được hàn có nhiều dầy nhỏ hơn 30 mm thì 5 % tổng chiều dài của mối hàn phải được kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy.
Bảng 7 - Mức độ thử tia bức xạ hay siêu âm đối với các mối hàn giáp mép
Chi tiết | Loại mối hàn | Vị trí hàn | Hình số | Kỹ thuật thử | Chú thích | % tổng chiều dài của mối hàn phải thử |
Thân | Dọc | Trong các khoang của thân | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1, 2 và 4 | 100 |
Theo chu vi | Giữa các khoang của thân | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1, 2 và 4 | 25 | |
Theo chu vi | Giữa các khoang của thân và các đáy được tạo gờ | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1, 2, 4 và 5 | 25 | |
Theo chu vi | Giữa các khoang của thân và các đáy đặt lên | B.15c và B.15d | Tia bức xạ hay siêu âm | - | 100 | |
Nối chữ T | Tại chỗ nối thân và đáy | B.15a và B.15b | Tia bức xạ hay siêu âm | 2 và 3 | 10 | |
Các đáy phẳng | Giáp mép | Giữa hai tấm trong các đáy có đường kính lớn | B.19 | Tia bức xạ hay siêu âm | 2 | 100 |
Ống lò | Dọc | Trong các đoạn ống lò | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1 và 2 | 10 |
Ngang | Giữa các đoạn ống lò | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1 và 2 | 10 | |
Ngang | Giữa các đoạn ống lò và vòng phồng lên | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 1 và 2 | 10 | |
Ngang | Giữa các đoạn ống lò và các đáy được làm gờ | B.17 c | Tia bức xạ hay siêu âm | 1 và 2 | 10 | |
Nối chữ T | Giữa các đoạn ống lò và các đáy nối ngập | B.17a và B.17b | Siêu âm | 2 và 3 | 25 | |
Nối chữ T | Ống lò với đáy của buồng quặt | B.17a và B.17b | Siêu âm | 2 và 3 | 25 | |
Nối chữ T | Giữa các đoạn ống lò và các phần hình trụ | B.4, B.5, B.6 và B.7 | Siêu âm | 2 | 25 | |
Buồng quặt | Dọc | Trong tấm của buồng | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 2 | 10 |
Ngang | Giữa tấm và đáy được tạo gờ | B.16a | Tia bức xạ hay siêu âm | 1 và 2 | 10 | |
Nối chữ T | Giữa tấm và đáy và nối ngập | B.16b đến B.16e | Siêu âm | 2 và 3 | 10 | |
Ống tiếp cận buồng quặt | Dọc | Trong ống tiếp cận | B.18 | Tia bức xạ hay siêu âm | 2 | 10 |
Nối chữ T | Ống tiếp cận với nồi hơi và các đáy của buồng quặt | 39 và B.20 | Siêu âm | 2 và 3 | 10 | |
Chú thích Bảng 7 1) Các phép thử phải bao gồm cả các mối hàn dọc và theo chu vi giữa các khoang. Đối với từng mối hàn dọc và theo chu vi phải tiến hành ít nhất một lần thử tia bức xạ hay thử siêu âm khi được qui định, phải thử tại ít nhất 200 mm chiều dài. 2) Trong mọi trường hợp, tiết diện của mối hàn được thử phải được chọn một cách ngẫu nhiên. 3) Vị trí của mặt cắt của mối hàn được thử phải được đánh dấu trên nồi hơi và được ghi lại. 4) Xem 5.5.5.1 5) Khi mặt gờ dầy hơn đáy thì mặt gờ phải được bào đi cho bằng phẳng và được hàn vào bằng một qui trình tương tự như đã nêu ra trên Hình B.19a. | ||||||
Vị trí của mối hàn được thử không phá hủy phải được cơ quan kiểm tra chọn một cách ngẫu nhiên. Nếu như bất kỳ mối hàn nào trong số các mối hàn cùng loại được thử không thỏa mãn thì mức độ thử không phá hủy được tăng lên theo quyết định của cơ quan kiểm tra.
Các kỹ thuật thử không phá hủy được dùng là hạt từ hay thẩm thấu chất lỏng trừ trường hợp các mối hàn ống nhánh khi chiều dầy của các phần (bộ phận) được nối lớn hơn 30 mm thì sẽ dùng kỹ thuật siêu âm.
Đối với một phần cho trước (đã định) của thiết bị thì các mối hàn ống nhánh và hàn góc phải được thử như đối với các mối hàn chính (10 % hay 100 %) nếu đường kính của chúng lớn hơn 500 mm.
5.6. Các lỗ ở trong hay liền kề các mối hàn
Phải tránh các lỗ ở trong hay liền kề các mối hàn, đặc biệt khi mối hàn này không được khử ứng suất. Khoảng cách nhỏ nhất từ đường tâm của mối hàn đến điểm gần nhất của mối hàn nối, hay mép của lỗ, phải là 60 mm, hay 4 lần chiều dầy của thân tùy theo số nào lớn hơn.
Khi điều đó là không thể được thì kiến nghị rằng lỗ đi qua mối hàn hoàn toàn và như vậy thì tiếp tuyến tại điểm mà trục của mối hàn gặp mép của lỗ làm thành một góc với trục này càng gần 90 o càng tốt. Trong trường hợp này thì mối hàn phải được thử không phá hủy ở chiều dài 60 mm hay 4 lần chiều dầy của tấm thân, tùy theo số nào lớn hơn, về các phía của lỗ.
5.7. Các mối hàn góc
5.7.1. Các mối hàn góc có thể được dùng như các mối hàn có độ bền cao đối với các phần chịu áp lực trong các phạm vi giới hạn được chỉ ra trong Phụ lục B. Để đảm bảo nóng chảy hoàn toàn tại chân của các mối hàn góc thì phải đặc biệt chú ý trong cách bố trí của các chỗ nối bằng mối hàn góc.
5.7.2. Các mối nối góc hay chữ T có thể là mối hàn góc miễn là các tấm được đỡ một cách độc lập vào các mối hàn này một cách hợp lý trừ khi không yêu cầu các sự đỡ độc lập đối với các mối nối như quai của bệ, thang và các bộ phận được gắn vào tương tự khác.
5.8. Chế tạo
5.8.1. Yêu cầu chung
Chất lượng mối hàn phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Các phương pháp hàn các mối hàn chính phải được thực hiện ngấu hoàn toàn và điều đó được các phép kiểm tra chất lượng xác nhận rằng các phương pháp hàn có thể tạo ra được mối hàn không có các khuyết tật đáng kể.
Đốt nóng sơ bộ phải được thực hiện theo Bảng 8.
Trong trường hợp thép các bon cao, và cả đối với các tấm dầy cần thiết phải đốt nóng sơ bộ và kiểm tra các vết nứt (cũng xem 2.6.1).
5.8.2. Công nghệ hàn
Nội dung chi tiết của các công nghệ hàn không được qui định ở đây. Bất kỳ công nghệ nào cũng được chấp nhận miễn là thỏa mãn các yêu cầu của các qui trình thử chất lượng.
5.8.3. Xác định chất lượng qui trình hàn
5.8.3.1. Thỏa thuận qui trình
Các qui trình được người chế tạo sử dụng phải được kiểm tra viên hay cơ quan kiểm tra chứng nhận theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Việc đánh giá chất lượng trước các qui trình theo các Tiêu chuẩn Quốc gia thích hợp cũng có thể được chấp nhận bằng sự thỏa thuận với cơ quan kiểm tra.
Bảng 8 - Nhiệt độ đốt nóng sơ bộ nên áp dụng cho việc hàn thép tấm, thép hình, thép thanh và các vật rèn
Loại | Kim loại hàn được khống chế hydrô | Kim loại hàn không khống chế hydrô | ||
Chiều dầy vật liệu 1) mm | Nhiệt độ nung sơ bộ tối thiểu oC | Chiều dầy vật liệu 1) mm | Nhiệt độ nung sơ bộ tối thiểu oC | |
Thép các bon và thép các bon_ | ≤ 30 > 30 | 5 100 | ≤ 20 > 20 ≤ 50 2) | 5 100 |
1) Chiều dầy của chi tiết dầy nhất trong chỗ nối 2) Chỉ kim loại hàn được khống chế hydrô là được sử dụng với chiều dầy lớn hơn 50 mm. | ||||
5.8.3.2. Thử nghiệm các mối hàn
Tất cả các mối hàn được thử để đánh giá chất lượng qui trình hàn phải là các mối hàn giáp mép.
Nếu như hàn được tiến hành trên vị trí phẳng thì các tấm để thử qui trình cũng được hàn ở vị trí phẳng. Nếu hàn được tiến hành ở bất kỳ vị trí nào khác thì các mối hàn để thử qui trình phải được hàn ở các vị trì tương tự. Tất cả các vị trí nằm trong các giới hạn của bất kỳ vị trí hàn cơ bản nào đã được thiết lập bởi ISO 6947 sẽ được coi là các vị trí tương tự.
Đối với các mối hàn góc thì phải áp dụng thêm một phép thử đại diện nữa nếu thấy cần thiết, do người chế tạo, người mua và cơ quan có thẩm quyền và / hoặc cơ quan kiểm tra thỏa thuận.
5.8.3.3. Các yêu cầu
Một phần của các yêu cầu được qui định trong 5.8.3.1 và 5.8.3.2, các mối hàn để thử đánh giá chất lượng qui trình đối với tất cả các chi tiết chịu áp lực của bình chịu áp lực kể cả các ống dẫn và ống phải được chế tạo bằng cách các mối hàn có thể được coi là đại diện cho các mối hàn trong chế tạo, thì phải chú ý các điểm đặc biệt sau đây:
a) Loại kim loại cơ sở
Các tấm thử hay các ống thử để đánh giá chất lượng của qui trình phải được chế tạo từ thép có độ bền kéo nằm trong cùng một dải như của thép được dùng để chế tạo nồi hơi, và có thành phần hóa học càng giống càng tốt tại các điểm phân tích không thuận lợi nhất so với các điểm có tính hàn tốt và trong các giới hạn của các tính chất vật liệu của thép có liên quan.
b) Lõi que hàn, chất phụ gia, chất trợ dung và khí bảo vệ và hồ quang
Các chất phụ gia, các lõi que hàn cũng như tổ hợp với dây, bột và tổ hợp khí bảo vệ phải tuân theo cùng một tiêu chuẩn hay qui định sản xuất đối với cả hai: thử để đánh giá chất lượng qui trình hàn và sản phẩm hàn.
c) Dạng chuẩn bị chỗ nối
Khi đã thỏa thuận được với cơ quan kiểm tra thì sự thay đổi dạng chỗ nối để hàn tay có thể được thực hiện mà không phải thử tiếp. Đối với các công nghệ hàn bán tự động hay tự động thì bất kỳ một sự thay đổi nào trong việc chuẩn bị mép tấm cũng phải thử tiếp.
- d) Kỹ thuật hàn
Phép thử để đánh giá chất lượng một qui trình mới phải được tiến hành trong các trường hợp sau đây:
1) nếu trong hàn hồ quang mà dòng điện và tốc độ hàn đối với hàn hồ quang chìm, điện thế sử dụng thay đổi một cách đáng kể;
2) nếu một dải lót được thêm vào hoặc bị bỏ đi;
3) nếu trong hàn máy, có sự thay đổi từ hàn nhiều đường từ một phía thành hàn một đường về một phía, hoặc ngược lại.
e) Qui trình hàn
Trong trường hợp hàn bán tự động hoặc hàn tự động qui trình hàn và loại thiết bị hàn cho thử nghiệm đánh giá chất lượng qui trình hàn phải giống như khi hàn sản phẩm.
f) Đốt nóng sơ bộ và làm nguội chậm
Đối với phép thử để xác định chất lượng qui trình và thực tế hàn phải dùng nhiệt độ nóng sơ bộ, bất kỳ dạng nhiệt luyện nào ngay sau khi hàn và khống chế tốc độ làm nguội là như nhau.
Tuy nhiên, nếu nhiệt độ đốt nóng sơ bộ trong sản xuất do các nguyên nhân thực tế mà được tăng lên không quá 100 oC thì sự thay đổi này không cần thiết phải thử thêm để đánh giá chất lượng qui trình.
g) Nhiệt luyện tiếp theo
Nhiệt luyện tiếp theo, tức là thường hóa, ram hay ủ khử ứng suất phải là như nhau đối với phép thử để đánh giá chất lượng qui trình cũng như trong sản xuất hàn thực tế.
5.8.3.4. Chiều dầy
Đối với hàn hồ quang kim loại phép thử để đánh giá chất lượng qui trình hàn có giá trị đối với chiều dầy từ 0,75 đến 1,5 lần chiều dầy của tấm để thử đánh giá chất lượng qui trình.
Đối với hàn oxy-axetylen thì chiều dầy của tấm phải là chiều dầy lớn nhất có giá trị trong phép thử để đánh giá chất lượng qui trình.
5.8.3.5. Kích thước tấm thử
Các tấm thử để thử đánh giá chất lượng qui trình đối với mối hàn giáp mép trong các tấm phải có kích thước đủ để thực hiện các phép thử qui định khi thử các mối hàn trong sản xuất. Một ví dụ tiêu biểu về cách lấy mẫu từ tấm thử được nêu trên Hình 40.