بازرسی جوش
بازرسی جوش یکی از مهمترین مراحل کنترل کیفیت در صنایع ساختمانی، نفت و گاز، پتروشیمی و ساخت تجهیزات صنعتی است. در این فرآیند، کیفیت اتصالات جوشی با استفاده از انواع آزمونهای چشمی (VT)، غیرمخرب (NDT) و مخرب (DT) بررسی میشود تا از استحکام، ایمنی و عملکرد صحیح سازه اطمینان حاصل گردد.
اگر بازرسی جوش بهدرستی انجام نشود، ممکن است عیوبی مانند ترک، نفوذ ناقص یا تخلخل در اتصال ایجاد شود که در نهایت سبب شکست سازه یا خسارات جانی و مالی خواهد شد.مطابق استانداردهای بینالمللی مانند AWS, ASME, ISO انجام بازرسی جوش الزامی است.
اهمیت انجام بازرسی جوش
بازرسی جوش تنها یک مرحله فنی نیست، بلکه تضمینکننده کیفیت و ایمنی کل سازه محسوب میشود.مطالعات نشان دادهاند که در بسیاری از حوادث سازهای، ضعف در جوشکاری و فقدان کنترل کیفیت مناسب از دلایل اصلی تخریب بوده است.به همین دلیل در آییننامههای ملی ساختمان (مبحث دهم و آییننامه ۲۸۰۰) انجام بازرسی جوش برای سازههای فلزی اجباری است.
تست های بازرسی جوش چیست؟
تستهای مورد استفاده در کنترل کیفیت (QC) جوشکاری معمولا به دو نوع تست مخرب یا DT و تست غیرمخرب NDT دستهبندی میگردد. در ادامه توضیح مختصری در مورد آنها داده خواهد شد:
مراحل بازرسی جوش
معمولا کنترل کیفیت و بازرسی جوشکاری در سه مرحله انجام میگردد:
بازرسی قبل از جوشکاری
در ابتدای بازرسی جوش، باید از کیفیت مورد نظر کار و میزان حساسیت سازه اطلاع حاصل کرد. به طور قطع یک بازرس در شروع جوشکاری یک سازه فلزی، بایستی موقعیت سازه را مورد بررسی قرار دهد. تعداد طبقات اسکلت فلزی، نحوه اتصالات، ضخامت ورقها، موقعیت جغرافیایی و تجهیزات کارگاهی نیز از مواردی است که بایستی مورد بررسی قرار گیرند. در اکثر موارد میتوان از استانداردهای بینالمللی، برداشتهای ابعادی متناسب با کار اقتباس کرد و به کار گرفت.
مهمترین خصوصیات ابعادی که قبل از جوشکاری باید به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از:
- زاویه شیار (Groove Angle)
- دهانه ریشه (Root Opening)
- ترازبندی اتصال (Joint Alignment)
- پشت بند (Backing)
سپس نوبت به تحلیل و انتخاب روش جوشکاری میرسد. به طور کلی در اسکلتهای فلزی عمدتاً از روشهای الکترود دستی، جوشکاری زیر پودری و به ندرت در مواردی از جوشکاری با گاز محافظ استفاده میشود. در این راستا انتخاب و بازرسی مواد مصرفی، تجهیزات جوشکاری، برشکاری و عملیات حرارتی از اهمیت بالایی برخوردار است.
در نهایت نیز یک بازرس میتواند دستورالعمل جوشکاری (WPS) مربوط به سازه فلزی مورد نظر را تهیه و تدوین کند. دستورالعمل جوشکاری همچنین میتواند در ابتدا توسط یک مهندس جوش تدوین و تایید شده باشد. در این حالت بازرس با در دست داشتن wps تمامی بندهای دستورالعمل را در ابتدای شروع کار به اپراتور و کارشناسان پروژه توضیح دهد، سپس مطابق دستورالعمل کنترلهای لازم را اعمال نماید.
بازرسی حین جوشکاری
بازرسی در حین جوشکاری معمولاً با کنترل نحوه اتصال جوش از نظر زوایای پخ سازی، فاصلۀ ریشۀ اتصال و فاصلۀ پیشانی اتصال شروع میشود. سپس بازرسی ترتیب توالی جوشکاری، استفاده از قیدها، گیرهها و سایر تمهیدات به منظور کنترل پیچیدگی ناشی از جوشکاری در ادامه ضروری است. کنترل تمیزکاری و حذف سرباره در بین پاسهای جوش و بازرسی پیش گرم کردن و حفظ درجه حرارت بین پاسی نیز لازم است. معمولاً عملیات پیشگرم کردن برای ورقهای با کربن بالاتر از ۰/۲۵ درصد و نیز برای ورقهای با ضخامت بالای ۲۰ میلی متر ضرورت پیدا میکند.
بازرسان جوش بایستی به رعایت دمای اولیه ورق و نیز دمای بین لایههای جوش توجه داشته و کنترل نمایند. به طور کلی جوشکاری در شرایط زیر مجاز نیست:
- وقتی که درجه حرارت محیط کار کمتر از ۱۸ درجه سانتیگراد باشد.
- وقتی که درجه حرارت فلز پایه کمتر از صفر باشد.
- وقتی که سطح کار مرطوب یا در معرض بارش باران یا برف باشد.
- وقتی که کار در معرض وزش باد با سرعت زیاد است.
- وقتی که پرسنل جوشکاری تحت شرایط غیر متعادل و سخت هستند.
بازرسی پس از جوشکاری
آزمایشات و بازرسیهای اتصالات جوش داده شده را می توان به دو گروه مخرب و غیر مخرب تقسیم کرد. در آزمون های مخرب (DT) کنترل کیفیت اتصال با تخریب قطعه همراه است اما در آزمونهای غیر مخرب (NDT) آسیبی به قطعه نمی رسد. مهمترین عیوب جوش که در این مرحله باید شناسایی شوند شامل ترک، تخلخل، روی هم افتادگی، نفوذ ناقص، ذوب ناقص، ناخالصی سرباره و گرده جوش اضافی است. حال با توجه به استاندارد و سطح بازرسی مورد نظر امکان ادامه کار یا بازگشت قطعه بررسی میشود. تحلیل علل رخ دادن این عیوب و اعمال پیشگیریهای بعدی به منظور جلوگیری از عیوب آتی نیز از وظایف بازرس جوش است. آزمایش ابعاد پایانی جوش نیز باید انجام شود. چرا که همواره انقباض فلز جوش سبب تغییرات حجمی اتصال میشود. اگر کیفیت ابعادی مناسب نباشد میتواند خطرات جبران ناپذیری به بار بیاورد.
چرا بازرسی جوش الزامی است؟
بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان و آییننامه ۲۸۰۰، برای ساخت سازههای فلزی رعایت الزامات مشخصی ضروری است؛ از جمله استفاده از کارگاههای مجاز، جوشکاران ماهر و انجام بازرسیها و آزمایشهای جوش مانند تستهای ظاهری و آزمونهای غیرمخرب UT (آلتراسونیک) و RT (رادیوگرافی). دستیابی به یک جوش با کیفیت و استحکام مناسب تنها با رعایت استانداردهای فنی و انجام بازرسی و کنترل کیفیت از ابتدای عملیات جوشکاری تا پایان آن و بر اساس آییننامههایی مانند AWS و مقررات نظام مهندسی امکانپذیر است. با توجه به سهم بالای سازههای فولادی در ساختوساز کشور، توجه به کیفیت جوشکاری اهمیت زیادی دارد؛ بهگونهای که بررسیها در زلزله بم نشان داد حدود ۹۰٪ تخریب سازههای فلزی ناشی از ضعف در جوشکاری و عدم بازرسی مناسب بوده است.
وظایف بازرس جوش چیست؟
بازرس جوش (WELDING INSPECTION) یا کنترل کیفیت (QC) جوش یا ناظر جوش ممکن است وظایف مختلفی جهت کنترل کیفیت جوشکاری داشته باشد. معمولاً حداقل وظایف ایشان به شرح زیر خواهد بود:
- با روند مطالعه دستورالعمل پروژه
- بررسی کامل و دقیق دستورالعمل بازرسی ITP
- بررسی کامل و دقیق دستورالعمل جوشکاری WPS
- اطمینان از مناسب بودن دستورالعمل جوشکاری PQR
- تست گرفتن از جوشکار و صدور مجوز تایید صلاحیت آن برای جوشکاری WQT
- بازرسی کلیه متریالهای مصرفی و غیرمصرفی در جوشکاری MIR
- بازرسی قبل از جوشکاری FIT UP
- بازرسی حین جوشکاری
- بازرسی پس از جوشکاری
- نظارت بر روند اجرای تستهای مخرب یا غیر مخرب جوش
- گزارشنویسی در هر مرحله از کار REPORT
مشکلات رایج در بازرسی جوشکاری چیست؟
۱. عدم تطابق استانداردها:عدم آگاهی یا رع نادرست استانداردهای بینالمللی یا محلی میتواند منجر به عیوب در جوش شود.
۲. عیوب قابل مشاهده:بسیاری از عیوب مانند ترک خوردگی، حفرهسازی یا دماهای غیر مناسب ممکن است در مراحل اولیه نیز قابل شناسایی نباشند.
۳. تجربه ناکافی بازرسان:کمبود تجربه و آموزش صحیح میتواند منجر به شناسایی نادرست عیبها عدم توجه به جزئیات مهم شود.
۴. محیط کار دشوار:شرایط محیطی مانند نور ناکافی، گرد و غبار و سرما یا گرمای شدید میتوانند بر روی دقت نتایج بازرسی تأثیر بگذارند.
۵. استفاده نادرست از تجهیزات:استفاده نامناسب یا نقص فنی تجهیزات اندازهگیری (مانند دستگاههای NDT) میتواند منجر به نتایج غلط شود.
۶.تداخل فرایندها :فرایندهای دیگر (مانند رنگآمیزی) ممکن مانع دسترسی کامل به مناطق جوش شوند که باعث بروز مشکلات در بازرسی خواهد شد.
۷. عدم ارتباط مؤثر:عدم ارتباط واضح بین مهندسین طراح، اجراکنندگان پروژه و بازرسان میتواند منجر به سوء تفاهمها درباره نیازمندیها گردد.
۸. شرایط فیزیکی نامناسب برای دسترسی:محدودیتهای فضایی مثل فضای کوچک برای دیدن دقیق نقاط جوش ممکن است باعث کاهش کیفیت بررسی شود.
۹. خطاهای انسانی:خطاهایی مانند بیدقتی هنگام اندازهگیری، ثبت گزارشات نادرست یا تحلیل اشتباه دادهها همواره وجود دارد.
راهکارها:
برای مقابله با این چالش های معمول باید آموزشهای لازم را برای پرسنل مربوطه افزایش داد، استانداردها را دقیقتر دنبال کرد، تجهیزات را انتخاب و شرایط کار را ساماندهی نمود تا عملکرد بهتر باشد.
استاندارد بازرسی جوش
مهم ترین انجمن های ارائه دهنده استانداردها در این زمینه عبارتند از:
- انجمن مهندسان مکانیک آمریکا ASME : بخش کدهای بویلر و مخازن تحت فشار (BPVC) از این استاندارد تمامی جزئیات طراحی و تولید اتصالات را آورده است.
- انجمن جوش آمریکا AWS : این انجمن بیش از ۲۴۰ کد و شیوهنامه را مطابق با توصیه نامه موسسه استاندارد آمریکا (ANSI) منتشر کرده است که در بازرسی جوش صنعتی در ایران و جهان بسیار مطرح است.
- موسسه نفت امریکا API : قدیمیترین و موفقترین برنامههای استانداردسازی در اختیار این موسسه است که دارای ۵۰۰ استاندارد در زمینه تاسیسات نفت و گاز است.
- استانداردهای بریتانیا BS : این استانداردها بدنه اصلی بازرسی تاسیسات در بریتانیا را تشکیل میدهند.
- سازمان بینالمللی استاندارد سازی ISO : این موسسه با ۱۸۵۰۰ استاندارد برای مقاصد مختلف ارائه شده و سالانه بیش از ۱۱۰۰ استاندارد جدید منتشر می کند. بخش هایی از آن به طراحی و بازرسی جوش اختصاص یافته است.
- موسسه استاندارد آلمان DIN : کمیته استانداردهای مربوط به جوشکاری و فرآیندهای اتصال این موسسه (NAS) به ارائه اصول و چارچوبهای جوشکاری پرداخته است.
روال بازرسی دیگ جوش و دریافت گواهی سلامت
در صورت نیاز به بازرسی جوش و دریافت سرتیفیکیت جوش یا گواهی سلامت ، مشخصات فنی دستگاه، تعداد و محل بازرسی را به شرکت بازرسی آستا اعلام کنید. سپس از طرف شرکت آستا پیش فاکتور دریافت میکنید. موافقت کارفرما در خصوص پیش فاکتور بایستی به صورت کتبی یا شفاهی به شرکت اعلام شود. پس از اعلام موافقت و پرداخت پیش فاکتور (بر اساس الزامات INSO-ISO-IEC ۱۷۰۲۰)، در سریع ترین زمان ممکن بازرس متخصص به پروژه اعزام شده و کار بازرسی و کلیه تست های مورد نیاز انجام خواهد شد.
اگر دستگاه مورد بازرسی بر اساس استاندارد مربوطه هیچ عدم انطباقی نداشت، گواهینامه بازرسی جوش را دریافت خواهید کرد. در غیر این صورت گزارش عدم انطباق تصویری با شرح تمام جزییات (طبق نمونه) برای کارفرما ارسال می شود. برای رفع عدم انطباق دو ماه فرصت دارید. در صورت وجود عدم انطباق، بازرسی دوم آستا همیشه رایگان است.
نمونه گواهی سلامت بازرسی جوش
سوالات متداول
هزینه بازرسی جوش به عوامل زیر بستگی دارد:
- نوع پروژه (ساختمانی، صنعتی، نفت و گاز)
- حجم و طول جوشها
- نوع تست مورد نیاز (UT، RT، MT و…)
- محل اجرای پروژه
پس از انجام بازرسی و تأیید نتایج تستها مطابق استاندارد مربوطه، گزارش رسمی صادر شده و در صورت انطباق کامل، گواهی سلامت جوش ارائه میشود.
وظایف بازرس جوش شامل:
- بررسی مدارک فنی (WPS، PQR)
- کنترل صلاحیت جوشکار
- نظارت بر اجرای صحیح جوش
- انجام یا نظارت بر تستهای NDT
- تهیه گزارش و صدور تاییدیه
بله. طبق مقررات ملی ساختمان و الزامات نظام مهندسی، انجام کنترل کیفیت و تست جوش برای سازههای فولادی الزامی است و باید توسط افراد دارای صلاحیت انجام شود.
مهمترین استانداردهای بازرسی جوش شامل:
- AWS (انجمن جوش آمریکا)
- ASME
- ISO
- API
- مبحث دهم مقررات ملی ساختمانآییننامه ۲۸۰۰
بازرسی جوش معمولاً در سه مرحله انجام میشود:
- قبل از جوشکاری (بررسی متریال، WPS، آمادهسازی اتصال)
- حین جوشکاری (کنترل پارامترهای جوش)
- پس از جوشکاری (کنترل ظاهری و انجام تستهای NDT)
NDT (آزمون غیرمخرب): بدون آسیب به قطعه انجام میشود و برای کنترل کیفیت پروژههای اجرایی کاربرد دارد.DT (آزمون مخرب): نمونه جوش تحت بارگذاری یا شکست قرار میگیرد تا خواص مکانیکی آن بررسی شود.
مهمترین روشهای آزمون غیرمخرب (NDT) عبارتاند از:
- VT (بازرسی چشمی)
- PT (مایعات نافذ)
- MT (ذرات مغناطیسی)
- UT (آلتراسونیک)
- RT (رادیوگرافی)
این روشها بدون تخریب قطعه، عیوب داخلی و سطحی را شناسایی میکنند.
زیرا اتصالات جوشی نقش اصلی در انتقال بار و پایداری سازه دارند. هرگونه عیب مانند ترک، تخلخل یا نفوذ ناقص میتواند منجر به شکست سازه شود. تجربه زلزله بم نشان داد ضعف در جوشکاری و بازرسی میتواند خسارات جدی ایجاد کند.
این ابعاد در AWS D1.1 آمده استو
عموماً کارفرما یا طراح وی و یا شرکت مشاور کارفرما WPS را تهیه کرده و شرکت بازرسی بایستی آن را بررسی و تایید نماید.
تهیه WPS توسط شرکت بازرسی خلاف مقررات است.
مجوز بازرسی جوش برای اشخاص حقوقی توسط سازمان ملی استاندارد ایران و مرکز تایید صلاحیت شرکت های بازرسی صادر می گردد. مجوز شرکت بازرسی آستا (آتی سازان تاسیسات ایرانیان) در سایت این شرکت در قسمت مجوزها و همچنین از طریق سازمان ملی استاندارد قابل استعلام است.
کنترل خصوصیات ابعادی قطعات قبل از شروع عملیات جوشکاری بازرسی قبل از جوشکاری نامیده می شود. مهمترین خصوصیات ابعادی که قبل از جوشکاری باید به طور دقیق مورد نظر قرار گیرند عبارتند از:
- زاویه شیار (Groove Angle)
- دهانه ریشه (Root Opening)
- ترازبندی اتصال (Joint Alignment)
- پشت بند (Backing)
حروف اختصاری NDT مخفف عبارت Non Destructive Test و به معنای تست غیر مخرب است. این روشهای تست عموماً شامل PT و UT و RT و VT و MT و ET است. قطعه جوشکاری شده طی این روش های تست تخریب نمی شود.
بازرسی جوش فرآیندی برای ارزیابی کیفیت و سلامت اتصالات جوشی است که با استفاده از بازرسی چشمی (VT)، آزمونهای غیرمخرب (NDT) و آزمونهای مخرب (DT) انجام میشود. هدف آن اطمینان از استحکام، ایمنی و انطباق جوش با استانداردهای فنی است.
