Kiểm tra chất kượng mối hàn ppt

API 1104 STADARD
Welding of Pipelines and
Related Facilities
PHẠM VI ÁP DỤNG
•
Quá trình hàn:
-
Hồ quang / khí: SMAW, SAW, GTAW, GMAW,
FCAW, oxy-acetylene, độc lập hay kết hợp
-
Tự động, thủ công, bán tự động, độc lập hay kết hợp
-
Position hoặc roll
-
Ống thép và thép các bon thấp
-
Nén, bơm, truyền dẫn, phân phối (nếu áp dụng)
-
Các sản phẩm, dầu thô, dầu khí, khí đốt, CO2, ni tơ,

-
Chế tạo – trong sử dụng
•
Qui trình và tiêu chuẩn chấp nhận NDT (RT,UT,MT,PT)
cho các mối hàn sản xuất và thử nghiệm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
API Spec 5L Specification for Line Pipe
RP 2201 Safe Hot Tapping Practices in the Petroleum &
Petrochemical Industries
ASNT RP SNT-TC-1A Personnel Qualification and Certification
in Nondestructive Testing

ACCP ASNT Central Certification Program
ASTM E 164 Standard Practice for Ultrasonic Contact
Examination of Weldments
ASTM E 165 Standard Test Methods for Liquid Penetrant
Examination
ASTM E 709 Standard Guide for Magnetic Particle Examination
ASTM E 747 Standard Practice for Design, Manufacture and
Material Grouping Classification of Wire Image Quality
Indicators (IQI) Used for RadiologyCritical
TÀI LIỆU THAM KHẢO
•
AWS A3.0 Welding, Terms and Definitions
•
A5.1 Covered Carbon Steel Arc Welding Electrodes
•
A5.2 Iron and Steel Oxyfuel Gas Welding Rods
•
A5.5 Low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes
•
A5.17 Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding
•
A5.18 Carbon Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding
•
A5.20 Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding
•
A5.28 Low Alloy Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding
•
A5.29 Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding
•
BSI BS 7448:

•
Pt. 2 Fracture Mechanics Toughness Tests Part 2, Method for Determination
of Klc Critical CTOD and Critical J Values of Welds in Metallic Materials
•
Radiographic image quality indicators for non-destructive testing—Principles
and Identification
•
NACE MR0175 Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oil
Field Equipment
ĐỊNH NGHĨA
•
Hàn tự động
Hàn hồ quang với thiết bị thực hiện phần lớn các
thao tác hàn mà không có các thao tác thủ
công hồ quang hay điện cực ngoại trừ việc
dẫn hướng hay đường đi và không yêu cầu kỹ
năng hàn của người vận hành.
ĐỊNH NGHĨA
•
Công ty: Công ty sở hữu hoặc cơ
quan kỹ thuật chịu trách nhiệm xây
dựng.
-
Công ty có thể hành động thông qua một thanh tra
hoặc một đại diện uỷ quyền khác
•
Nhà thầu: Gồm nhà thầu chính và bất kỳ
nhà thầu phụ nào tham gia công việc nằm
trong tiêu chuẩn này
ĐỊNH NGHĨA

•
Khuyết tật: Một bất liên tục có mức độ đủ
để loại bỏ theo qui định của tiêu chuẩn này
•
Khiếm khuyết- Một bất liên tục hoặc
bất thường có thể phát hiện được bằng
các phương pháp liệt kê trong tiêu chuẩn
này. ( trong bản dịch gọi là bất liên tục
thay cho từ khiếm khuyết ở đây)
•
Chỉ thị: bằng chứng thu được bằng kiểm
tra không phá huỷ
ĐỊNH NGHĨA
•
Lõm trong: Một phần đáy nóng chảy
phù hợp và thấu hoàn toàn chiều dày của
ống dọc theo hai phía của rãnh mép
nhưng tâm của nó hơi cao hơn bề mặt
trong của thành ống. Độ lớn của lõm là
khoảng cách vuông góc giữa một trục kéo
dài của bề mặt thành ống và điểm thấp
nhất của bề mặt đáy mối hàn.
ĐỊNH NGHĨA
•
Hàn định vị: Quá trình hàn trong đó ống hoặc hệ thống
được không quay trong quá trình hàn.
•
Thợ hàn có trình độ-khả năng: Một thợ hàn đã thể hiện
khả năng tạo ra mối hàn đáp ứng các yêu cầu của
chương 5 hoặc 6.

•
Quy trình hàn có khả năng: Một phương pháp chi tiết
được chứng minh và thử nghiệm có thể tạo ra một mối
hàn tốt với các tính chất cơ học phù hợp.
•
Nhân viên chụp ảnh phóng xạ: Người thực hiện các
hoạt động chụp ảnh phóng xạ
ĐỊNH NGHĨA
•
Sửa chữa: Bất kỳ công việc trên một
mối hàn đã hoàn thiện cần quá trình
hàn để sửa một lỗi trong mối hàn đã
được phát hiện bằng quan sát trực
tiếp hoặc NDT và nằm ngoài phạm vi
giới hạn chấp nhận của tiêu chuẩn
này

GIỚI THIỆU TIÊU CHUẨN API 1104
KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ-NDT
(chương 8)
•
8. Kiểm tra và thử các mối hàn sản xuất
•
8.1 Quyền kiểm tra
•
Công ty phải có quyền kiểm tra tất cả các mối
hàn bằng các phương pháp NDT hoặc cắt rời
các mối hàn và đem đi thử cơ tính.
•
Việc kiểm tra có thể được làm trong khi hàn

hoặc sau khi mối hàn đã hoàn thiện.
•
Phạm vi kiểm tra phải do Công ty chỉ định
8.2 Các phương pháp kiểm tra
•
Kiểm tra không phá huỷ có thể bao gồm chụp ảnh phóng xạ
hoặc các phương pháp khác được chỉ định bởi Công ty.
•
Phương pháp được sử dụng phải tạo ra các chỉ thị của khuyết
tật có thể được giải thích và đánh giá chính xác.
•
Mối hàn phải được đánh giá trên cơ sở chương 9 hoặc, theo
lựa chọn của Công ty, theo Phụ lục A. Nếu theo phụ lục A,
yêu cầu kiểm tra phải nhiều hơn để xác định kích thước khuyết
tật.
•
Nhân viên vận hành thiết bị NDT có thể được yêu cầu thể hiện
khả năng của quy trình nhằm phát hiện các khuyết tật và khả
năng của nhân viên giải thích đúng các chỉ thị trên thiết bị.
8.3 Trình độ nhân viên kiểm tra
•
Nhân viên kiểm tra hàn phải có trình độ dựa trên kinh
nghiệm và quá trình đào tạo cho nhiệm vụ kiểm tra
mà họ thực hiện.
•
Trình độ của họ phải được Công ty chấp nhận.
•
Tài liệu hồ sơ về trình độ phải được Công ty lưu trữ
và ít nhất gồm :
a. Giáo dục và kinh nghiệm

b. Đào tạo
c. Các kết quả của bất kỳ bài thi cấp chứng chỉ nào.

Chứng nhận nhân viên kiểm tra không phá huỷ
•
8.4.1 Các quy trình:
•
Nhân viên NDT phải được chứng nhận theo bậc I,II hoặc III phù hợp với
các khuyến cáo của ASNT số SNT-TC-1A, ACCP hoặc bất kỳ một chương
trình chứng nhận quốc gia được thừa nhận khác và phải được Công ty
chấp nhận.
•
Chỉ có nhân viên bậc II hoặc III mới được giải thích các kết quả
•
8.4.2 Hồ sơ
•
Một bộ hồ sơ nhân viên NDT có chứng chỉ phải được Công ty lưu trữ.
•
Hồ sơ này phải bao gồm các kết quả các kỳ thi cấp chứng chỉ, cơ quan và
người ban hành, và ngày cấp chứng chỉ .
•
Nhân viên NDT có thể được yêu cầu chứng nhận lại theo quyết định của
Công ty, hoặc nếu có bất kỳ nghi vấn nảy sinh về khả năng của họ.
•
Nhân viên NDT bậc I và II phảI được chứng nhận lại ít nhất 03 năm một
lần
•
Nhân viên NDT bậc III phải được chứng nhận lại ít nhất 05 năm một lần
QUI TRÌNH KIỂM TRA SIÊU ÂM
•

Yêu cầu chung
•
Chi tiết qui trình
•
Nhân viên thực hiện
kiểm tra siêu âm
•
Trình diễn qui trình
•
Mẫu chuẩn độ nhạy API
•
Kiểm tra kim loại cơ
bản
•
Mức dò quét và mức
đánh giá
•
Kiểm tra siêu âm trong
sản xuất
•
Nhận dạng các chỉ thị
được báo cáo
YÊU CẦU CHUNG
•
Áp dụng cho các mối hàn đối đầu chu vi chế tạo mới hoặc trong sử
dụng theo yêu cầu của Công ty.
•
Phải thiết lập và lưu giữ qui trình kiểm tra siêu âm
•
Công ty và nhà thầu nên thống nhất với nhau qui trình. Công ty phải

yêu cầu nhà thầu trình diễn qui trình đã đề xuất có thể cho kết quả
chấp nhận được, và yêu cầu sử dụng qui trình này cho việc kiểm tra
sản phẩm dại trà.
•
Với các sản phẩm trong sử dụng, phải chú ý các nguy cơ hư hỏng
kim loại cơ bản và bề mặt có thể gây nhiễu việc kiểm tra.
•
Bề mặt kiểm tra phải sạch không có sơn phủ. Nếu ống chế tạo mới,
phần không sơn phía đầu ống phải dược chỉ rõ trước khi sơn.
•
Mối hàn nên được mài bằng phù hợp cho phạm vi dò quét.
CÁC CHI TIẾT QUI TRÌNH
•
Một qui trình kiểm tra siêu âm, phải có ít nhất những
thông tin sau đây
•
a. Loại mối hàn kiểm tra, kích thước chuẩn bị mối nối,
quá trình hàn
•
b. Loại vật liệu (ví dụ, kích thước, cấp độ, chiều dày,
quá trình chế tạo theo tiêu chuẩn API 5L
•
c. Chuẩn bị bề mặt và điều kiện dò quét
•
d. Giai đoạn tiến hành kiểm tra
•
e. Hệ thống máy siêu âm/đầu dò ( nhà chế tạo, loại,
kích thước, vv…
•
f. thủ công hay tự động

CÁC CHI TIẾT QUI TRÌNH
•
g. Chất tiếp âm
•
h. Kỹ thuật kiểm tra:
•
1. Góc
•
2. Tần số (MHz).
•
3. Nhiệt độ và phạm vi
•
4. Kiểu và tốc độ dò quét
•
5. Các điểm mốc đối chứng và đánh dấu vị trí (như bề
mặt chân, và vị trí theo đường chu vi)
•
i. mẫu chuẩn — bản vẽ chi tiết thể hiện kích thước mặt
cắt và mặt chiếu của vật liệu chế tạo
•
Các khối đối chứng và tất cả các phản xạ đối chứng
CÁC CHI TIẾT QUI TRÌNH
•
j. Các yêu cầu chuẩn – khoảng thời gian yêu cầu chuẩn, trình
tự thiết lập chuẩn trước khi kiểm tra mối hàn, gồm tất cả các
khối chuẩn, phản xạ đối chứng sử dụng, mức đối chứng và
khoangt hời gian xác nhận chuẩn (ví dụ DAC hoặc TCG),
•
k. Mức dò quét - giá trị dB tăng so với mức đối chứng để dò
quét

•
l. Mức đánh giá – mức hay chiều cao xung phản hồi phát hiện
được khi dò quét cần phải khảo sát chi tiết hơn và bất kỳ sự
điều chỉnh độ nhạy nào trước khi đánh giá chấp nhận hay loại
bỏ
•
m. Ghi nhận các kết quả - loại trình bày biên bản (ví dụ , bản
vẽ, in nhiệt, đĩa CD vv) và mọi chỉ thị hay chỉ những chỉ thị
không chấp nhận mới cần ghi lại?
•
n. Báo cáo kiểm tra siêu âm – biểu mẫu báo cáo tham khảo
NHÂN VIÊN UT
•
UT level III phát triển kỹ thuật, chuẩn bị và phê duyệt qui
trình kiểm tra.
•
Chỉ UT level III hoặc II mới được CHUẨN và GIẢI ĐOÁN
KẾT QUẢ KIỂM TRA. UT level II hoặc III phải thực hiện
và đánh giá kết quả kiểm tra theo tiêu chuẩn chấp nhận/loại
bỏ.
•
Nhân viên thực hiện kiểm tra phải thực hiên theo qui trình
đã trình diễn và được phê duyệt, và có khả năng đánh giá
mối hàn chu vi đối đầu chấp nhận theo tiêu chuẩn 9.6.
•
Công ty có quyền bất kỳ lúc nào yêu cầu nhân viên trình
diền khả năng thực hiện các yêu cầu của qui trình đã phê
duyệt.
TRÌNH DIỄN QUI TRÌNH
•

Trước khi phê duyệt cuối cùng bằng văn bản,
Công ty phải yêu cầu nhà thầu trình diễn việc
sử dụng qui trình và hệ thống thiết bị
•
Phải lập báo cáo trình diễn qui trình và lưu hồ
sơ các kết quả trước khi áp dụng thực tế tại
hiện trường
TRÌNH DIỄN QUI TRÌNH
a. Sử dụng qui trình và mẫu vật liệu ống dùng trong chế tạo để tạo ra
mối hàn chứa khuyết tật và các khiếm khuyết chấp nhận được. Có
thể sử dụng các mối hàn đánh giá thợ hàn
b. Chụp ảnh phóng xạ các mối hàn này và lưu hồ sơ kết quả
c. Sử dụng qui trình UT trong dải nhiệt độ cụ thể, lưu hồ sơ kết quả,
so sánh với kết quả chụp ảnh phóng xạ
d. Lưu hồ sơ khác biệt kết quả phát hiện của hai phương pháp. Nếu
được Công ty yêu cầu, phải kiểm tra phá hủy mối hàn để tìm hiểu
hay khẳng định kết quả
e. Việc sử dụng qui trình UT cho các mối hàn sản xuất phải dựa trên
khả năng thực hiện của phương pháp/kỹ thuật/hệ thống thiết bị có
thể:
-
Phát hiện và định vị được (bất liên tục) theo chiều chu vi
-
Đo được chiều dài bất liên tục
-
Xác định được chiều sâu tính từ bề mặt ngoài
-
Định vị được bất liên tục/khuyết tật yêu cầu theo chiều dày
-
Đánh giá mối hàn chính xác theo tiêu chuẩn chấp nhận liệt kê ở

mục 9.6 và 11.4.7
MẪU ĐỐI CHỨNG ĐỘ NHẠY TIÊU CHUẨN API
T chiều dày danh định thành ống
N chiều sâu rãnh = 10% T cộng
trừ 10% chiều sâu rãnh
A 2 in. (50 mm) – chiều dài nhỏ
nhất
B 0.125 in. (3.2 mm) độ rộng lớn
nhất của rãnh
C 11.35 T cộng thêm 2 in. (50
mm) là chiều dài nhỏ nhất
D 3.1 in. (80 mm) – chiều rộng
nhỏ nhất
E 1 in. (25 mm) chiều dài nhỏ
nhất của rãnh
R1 bán kính ngoài ống
R2 bán kính rãnh trong ống = R1
trừ đi 0.9 T
MẪU ĐỐI CHỨNG ĐỘ NHẠY TIÊU CHUẨN API
•
Độ nhạy kiểm tra siêu âm thủ công, phải dựa trên
đường DAC có ít nhất 03 điểm
•
Điểm cao nhất trên đường DAC phải không thấp
hơn 80% chiều cao màn hình
•
Phải sử dụng mẫu đối chứng này để xác định vận
tốc thực, góc khúc xạ và độ dài đường truyền âm
trên ống kiểm tra
•

Phải xác định vận tốc truyền âm và góc khúc xạ
chưa biết nếu mối hàn được làm từ ống có thành
phần hóa học, chiều dày, đường kính khác.
•
Nếu có sự khác biệt, phải chế tạo từ vật liệu ống
khác
XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH, GÓC KHÚC XẠ VÀ VẬN TỐC
Đặt đầu dò hướng vào rãnh trên mặt ngoài ống, tại
khoảng cách bằng hai lần khoảng cách sử dụng để lấy
cực đại chỉ thị từ rãnh trên mặt trong ống (Vị trí B). Xác
nhận rằng cực đại chỉ thị từ rãnh mặt ngoài này là tại gần
giá trị đọc chiều sâu zero. Cách này cho phép thiết lập
góc khúc xạ và vận tốc đủ chính xác