در پاسخ به اینکه PQR چیست و چه کاربردی دارد؟ باید گفت یکی از مهمترین مراحل جوشکاری بدست آوردن تائیدیه PQR از آزمایشات مختلف می باشد.
حتما شما هم قبول دارید که جوش نامناسب می تواند بقیه مراحل پروژه را نیز تحت تاثیر قرار دهد.
برای آشنایی با PQR و بهبود کیفیت جوش در این مقاله همراه ما باشید.
۱- PQR 1 چیست؟
PQR یا Procedure Qualification Record همانطور که از اسمش پیداست روشی برای گزارش و ثبت صلاحیت و کیفیت جوش می باشد.
از آنجا که جوشکاری یکی از پرکاربردترین اتصالات در صنایع مختلف می باشد، کیفیت مواد اولیه، روش جوشکاری، فرآیند جوشکاری و جنس نهایی فلز حاصل از جوش باید با استاندارد ها تطابق داشته باشد.
اینکه تست PQR چیست و مطابق کدام آزمایشات مختلف (به ویژه تست مخرب) نوشته شده، باید در گزارش صلاحیت جوش PQR قید شود.
علاوه بر نتایج آزمایش نهایی، روش های ایجاد نمونه جوشکاری نیز باید در PQR ثبت شود.
در صورت قبولی نمونه جوش در آزمون، PQR تائید می شود و پس از آن می تواند به عنوان الگوی طراحی یک یا چند دستورالعمل جوشکاری (WPS) مورد استفاده قرار گیرد.
۱-۱- نکات تهیه PQR چیست؟
اگر بخواهیم بدانیم PQR چیست می توان گفت که به طور خلاصه، از یک PQR به عنوان شواهدی مبنی بر تناسب دستورالعمل جوشکاری (WPS) طراحی شده با اتصالات قابل قبول استفاده می شود.
در جداول استانداردهای مختلف امکان تغییر (افزایش یا کاهش) هر یک از متغیرهای اساسی، تکمیلی و غیراساسی فرآیندهای مختلف جوشکاری مورد مقایسه قرار گرفته است.
یکی از نکاتی که در تهیه PQR باید به آن توجه کرد غیرقابل تجدیدنظر بودن آن است.
یعنی اگر PQR ثبت و تائید نهایی شد فقط مواردی مانند غلط املایی و یا اشتباه تایپی قابل اصلاح و تجدیدنظر هستند.
طبق استاندارد های مختلف، هر تولیدکننده و مهندس طراح جوش آن پروژه تولیدی باید دستورالعمل جوشکاری و روش جوشکاری را مشخص کنند.
اندازه و ابعاد نمونه آزمایش باید براساس مقادیر مشخص شده در استاندارد منتخب باشد.
پس از اتمام جوشکاری و عملیات حرارتی (در صورت نیاز)، باید نمونه آزمایش جهت انجام آزمایش خواص مکانیکی، به آزمایشگاه متالوژی ارسال شود.
ملاک و شاخص های پذیرش در جداول و پاراگراف های مختلف استاندارد ها ارائه شده است.
هر دستورالعمل جوشکاری WPS نیز باید پس از آزمایش های کنترل کیفی، تائیدیه PQR را دریافت و به عنوان ضمیمه داشته باشد.
۲- انواع استاندارد های جوشکاری
برای طراحی دستورالعمل جوشکاری، بازرسی جوش، صلاحیت جوشکار و اینکه بدانیم درون استاندارد، جایگاه PQR چیست ابتدا باید استانداردهای بین المللی مختلفی که رایج هستند را نام ببریم.
- استاندارد ASME بخش 9 (SEC IX): دستور العمل جوش و آزمون جوشکار در حوزه های طراحی مخزن، دیگ بخار، پایپینگ و...
- استاندارد AWS D1.1: دستورالعمل جوش و آزمون جوشکار در طراحی سازه های فولادی
- استاندارد API 1104: جوشکاری خطوط انتقال مواد نفتی
- استاندارد ISO15614: جوشکاری قوسی و حوزه های محدود دیگر
۳- تهیه PQR در چهار مرحله اصلی
اگر بخواهیم بدانیم که مراحل اصلی PQR چیست طبق استاندارد مراحل زیر را باید طی کنیم:
- جوشکاری نمونه های مناسب و آماده سازی آن ها برای آزمایش
- آزمایش نمونه های آماده شده
- نتیجه گیری در مورد آزمایش نمونه جوشکاری و ارزیابی نتایج
- در صورت قبولی در آزمایش، نتایج تائید و ثبت می شوند
۳-۱- جوشکاری نمونه های مناسب و آماده سازی آن ها برای برای آزمایش
معمولا نمونه های آزمایشی را طوری می سازند که محل شیار اتصال و درز در وسط نمونه قرار گیرد.
در این مرحله باید دقت شود که متغیر های اساسی و ضروری (Essential) در PQR و دستورالعمل جوشکاری باید یکسان باشند.
یعنی اندازه، نوع و تعداد نمونه های آزمایشی باید متناسب با نوع و ضخامت مواد مورد استفاده در اتصال جوش باشد.
ابعاد و اندازه نمونه ها باید مطابق با استاندارد مورد نظر باشد.
۳-۲- آزمایش نمونه های آماده شده
آزمایش های مختلفی (مخرب یا غیرمخرب) بر روی نمونه های جوش باید انجام شود.
در برخی مواقع تست های غیرمخرب انجام می شود ولی نوع و تعداد نمونه هایی که برای تست های مخرب انتخاب می شوند، دوباره باید با استاندارد مورد نظر تطابق داشته باشد.
۳-۲-۱- آزمایش های مورد استفاده برای جوش های شیاری (Groove):
- تست خمش ریشه (Root Bend Test)
- تست خمش گرده (Face Bend Test)
- تست کشش از فلز جوش (برای بدست آوردن خواص مکانیکی)
- بازرسی چشمی (VT)
- تست التراسونیک یا آزمایش رادیو گرافی به عنوان رایج ترین تست های غیر مخرب (NDT:RT,UT)
- تست ضربه برای تعیین چقرمگی و انرژی ضربه (Impact Test)
- تست کشش جهت تعیین استحکام کششی (Tensile Test)
- تست ماکرواچ برای سلامت ساق جوش و نفوذ مناسب جوش در راستای ضخامت (Macroetch Test)
۳-۲-۲- همچنین برای جوش های نبشی (Fillet) از آزمایش های زیر استفاده می شود:
- تست ماکرواچ برای سلامت و ذوب کافی جوش (Macroetch Test)
- بازرسی چشمی (VT)
- آزمایش خمش جانبی (Side Bend Test)
- تست کشش از فلز جوش (برای بدست آوردن خواص مکانیکی)
هم در جوش های شیاری (groove) و هم در جوش های گلوئی (Fillet)، به علت تفاوت مختصر استاندارد ها برای تعداد، نوع و روش آماده سازی نمونه های جوش، باید تطابق با استاندارد مورد نظر را در نظر گرفت.
۳-۳- مرحله ارزیابی نتایج
نتایج بدست آمده از آزمایش ها را با شاخص های مرتبط درون استاندارد منتخب مقایسه می کنند و در صورت تائید نتایج می توانند درون فرم PQR درج کنند.
۳-۴- مرحله ثبت و تائید نتایج
پس از بدست آمدن نتایج آزمایشات، در فرم خاصی به عنوان گزارش کیفیت روش جوشکاری یا PQR، مشخصات فرآیند تهیه نمونه جوش و نتایج آزمایش های تعیین کیفیت ثبت می شوند تا پس از مطالعه و تحلیل نتایج آزمایش ها مورد تائید نهایی قرار گیرند.
فرم PQR معمولا تک صفحه ای یا دارای دو صفحه می باشد.
چون اطلاعات و پارامترهای لازم برای فرآیند جوشکاری در فرم PQR ثبت می شوند نحوه تنظیم آن با فرم دستورالعمل جوشکاری WPS تشابه دارد.
پارامترهایی مانند فرآیندهای جوشکاری، نوع طرح اتصال، شکل و هندسه اتصال جوش، اندازه و جنس الکترود (filler metal)، موقعیت جوشکاری، پیش گرم کردن (عملیات حرارتی)، شرایط جریان الکتریکی و... در فرم PQR ذکر می شوند.
همچنین نتایج آزمایشات مختلف نیز نظیر تست ضربه، کشش، خمش، آنالیز شیمیایی، سختی سنجی و... در فرم PQR ثبت می شوند.
علاوه بر موارد ذکر شده نام جوشکار و کیفیت جوشکاری وی نیز باید در فرم PQR درج شود.
۴- تفاوت های PQR و WPS
بین فرم های PQR و WPS شباهت های زیادی وجود دارد ولی بین این دو تفاوت هایی نیز هست که در اینجا به دو تفاوت اشاره می کنیم.
با توجه به ماهیت گزارش گونه فرم PQR همه متغیرها باید مقدار مشخصی داشته باشند و بازه یا محدوده برای آن ها قابل قبول نمی باشد.
در حالی که در برگه WPS متغیرهای بازه ای باید به صورت دامنه ذکر شوند و نیازی به جزئیات نمی باشد.
همچنین در فرم PQR نتایج تست های مخرب و غیرمخرب نیز ثبت می شود ولی در برگه WPS این نتایج ذکر نمی گردند.
در این مقاله فهمیدیم که PQR چیست و با فرم PQR و نحوه تهیه آن آشنا شدیم و فهمیدیم که PQR، مناسب بودن جوش را برای خصوصیات مکانیکی مورد نیاز ارائه می دهد.
همچنین آزمون کشش نشان دهنده قدرت و شکل پذیری مقاومت جوش و آزمون خم شدن، نشان دهنده شکل پذیری فلز جوش است.
علاوه بر این ها تفاوت های PQR با دستورالعمل جوشکاری (WPS) را نیز شناختیم.
