Hiểu quy trình hàn (WPS)

WPS không thể đứng một mình

Dù bạn ghi trong WPS rằng "nhiệt độ nung nóng 100℃, lượng nhiệt đầu vào dưới 2.0kJ/mm", điều đó không đảm bảo rằng điều kiện đó an toàn. Phải có lịch sử thực tế về việc hàn, cắt, kéo và uốn theo điều kiện đó. Điều đó gọi là PQR (Procedure Qualification Record, hồ sơ xác nhận quy trình).

[Thực hiện hàn thử nghiệm]  →  [Lấy mẫu thử nghiệm]  →  [Ghi chép PQR]
                                              │
                                              ↓ hỗ trợ
                                           [Phát hành WPS]
                                              │
                                              ↓ theo WPS này
                                        [Thử nghiệm kỹ năng hàn WQT]
                                              │
                                              ↓
                                          [Hàn sản phẩm thực tế]

WPS không có PQR là một mong muốn chứ không phải tài liệu. Khi kiểm tra bởi bên đặt hàng hoặc tổ chức phân cấp, điều đầu tiên được yêu cầu là "hãy cho chúng tôi xem PQR hỗ trợ cho WPS này".

Phân biệt cấu trúc ba tầng

Dù thợ hàn có đủ chứng chỉ nhưng nếu công ty không có PQR thì không thể thi công mối hàn đó. Ngược lại, nếu có PQR nhưng không có thợ hàn đạt yêu cầu theo quy trình đó thì cũng không thể thi công. Cả hai đều cần có.

Biến số bắt buộc / không bắt buộc / bắt buộc bổ sung

Khái niệm cốt lõi của PQR. Đây là tiêu chí xác định liệu có cần phải thực hiện lại kiểm tra hay không khi thay đổi điều kiện.

Tư thế được xử lý khác nhau theo tiêu chuẩn

• ASME Sec.IX: Tư thế của mối hàn rãnh là biến số không bắt buộc. Tuy nhiên, nếu yêu cầu thử nghiệm va đập (tính chất chịu va đập) thì tư thế trở thành biến số bắt buộc bổ sung.
• AWS D1.1 / ISO 15614-1: Tư thế được quản lý như một mục trong phạm vi được công nhận.

> Nếu không biết sự khác biệt này và áp dụng "tư thế không cần xem xét ở ASME" vào bản vẽ của nhà máy đóng tàu, sự cố sẽ xảy ra. Hãy xác định tiêu chuẩn áp dụng trước và xem bảng biến số của tiêu chuẩn đó.

Thứ tự kiểm tra PQR

1. Thiết lập kế hoạch kiểm tra (viết pWPS)   — WPS dự kiến, ghi trước điều kiện
2. Chuẩn bị vật liệu mẫu kiểm tra           — Bắt buộc có MTC (bảng phân tích vật liệu)
3. Thực hiện hàn thử nghiệm                — Nếu là đối tượng kiểm tra giám sát, giám sát viên phải tham dự
4. Kiểm tra bằng mắt thường + kiểm tra phi phá hủy (RT/UT, MT/PT)
5. Cắt và gia công mẫu thử nghiệm         — Vị trí lấy mẫu được quy định trong tiêu chuẩn
6. Thử nghiệm cơ học (kéo, uốn, va đập, độ cứng, macro)
7. Đánh giá kết quả → Ghi chép và ký tên PQR
8. Phát hành WPS dựa trên PQR

Phải ghi lại chính xác các giá trị thực tế đã sử dụng trong bước 3. PQR là ghi chép giá trị đo được, không phải giá trị dự kiến. WPS được sử dụng theo phạm vi, PQR được sử dụng theo giá trị duy nhất của ngày đó.

Các mục kiểm tra và tiêu chí đánh giá

> Số lượng và loại mẫu thử nghiệm uốn (uốn mặt ngoài, uốn mặt trong, uốn mặt bên) phụ thuộc vào độ dày tấm. Tấm mỏng thường dùng uốn mặt ngoài và uốn mặt trong, tấm dày thì thay bằng uốn mặt bên. Số lượng chính xác hãy xem bảng trong tiêu chuẩn áp dụng (ví dụ: ASME Sec.IX QW-451).

Điều gì mà thử nghiệm uốn có thể cho thấy

Vị trí nứt ra trong thử nghiệm uốn là thông tin chẩn đoán.

Phạm vi được công nhận — Một lần kiểm tra có thể bao phủ đến đâu

Giá trị thực tế của PQR nằm ở phạm vi. Điều cốt lõi là liệu việc kiểm tra ở độ dày 20mm có thể áp dụng cho độ dày 8mm hay không.

Phạm vi độ dày (thay đổi theo tiêu chuẩn)

Theo ASME Sec.IX
  Độ dày mẫu thử nghiệm T → Thường được công nhận đến 2 lần T (độ dày lớn hơn được quy định riêng)
  Ví dụ: T = 20mm → Bao phủ đến khoảng 40mm

Theo ISO 15614-1
  Hàn đa lớp (multi-run) → Quy định phạm vi từ 0.5t đến 2t
  Hàn đơn lớp (single-run) → Phạm vi hẹp hơn
  Ví dụ: t = 20mm, hàn đa lớp → Bao phủ khoảng từ 10 đến 40mm

※ Đây là giải thích khái niệm. Khi áp dụng thực tế, hãy kiểm tra bảng trong tiêu chuẩn tương ứng.

Có một quy tắc nổi tiếng liên quan đến phạm vi tư thế được công nhận.

Nếu được công nhận ở tư thế 6G (45° cố định) → Bao phủ tất cả tư thế
Tổ hợp 2G + 5G → Phạm vi tương đương với 6G
Chỉ được công nhận ở tư thế 1G (quay) → Chỉ có thể sử dụng cho tư thế dưới đây

Vì vậy, thử nghiệm một lần ở điều kiện khó khăn là lợi thế. Nếu được công nhận ở tư thế 6G, sau này sẽ ít phải thử nghiệm lại vì tư thế.

Phê duyệt phân cấp — ngành đóng tàu và biển cần thêm một lớp

Vì vùng Bộ Công Thương có tỷ lệ cao trong ngành đóng tàu, biển và nhà máy, phê duyệt phân cấp (Classification Society) được thêm vào. Ngoài Hàn Quốc phân cấp (KR), phải tuân thủ quy định do bên đặt hàng chỉ định.

> Công ty phụ trợ thường bỏ sót nhiều nhất là chứng chỉ phân cấp của vật liệu hàn. Dù tiêu chuẩn giống nhau, nếu sử dụng sản phẩm không có chứng chỉ phân cấp, dù hàn không có vấn đề, vẫn không được công nhận trên giấy tờ và phải thi công lại. Hãy nhận và lưu trữ giấy chứng nhận phân cấp (Certificate) từ giai đoạn mua hàng.

Những điều thực sự bị chỉ trích trong kiểm tra và giám sát

Danh sách kiểm tra tệp PQR

• Các điều kiện của pWPS (WPS dự kiến) và PQR phải tương ứng với nhau
• Bảng phân tích vật liệu (MTC) của vật liệu cơ bản được đính kèm
• Bảng thành phần và giấy chứng nhận phê duyệt của vật liệu hàn được đính kèm
• Giá trị đo thực tế của nhiệt độ nung nóng và nhiệt độ giữa các lớp hàn được ghi lại
• Lượng nhiệt đầu vào được tính bằng dòng điện, điện áp và tốc độ đo thực tế
• Có bản gốc kết quả thử nghiệm cơ học từ cơ quan được công nhận hoặc giám sát viên
• Phạm vi được công nhận (độ dày, đường kính, tư thế, nhóm vật liệu) được nêu rõ
• Có chữ ký và ngày tháng của người giám sát và kỹ sư kỹ thuật
• Danh sách số WPS tham chiếu từ PQR được quản lý