Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 7

5. Trình độ và các công việc về hàn

5.1. Yêu cầu chung

5.1.1. Các qui định trong phần này được áp dụng cho các nồi hơi và các bộ phận của nồi hơi được chế tạo bằng cách hàn và được dùng kết hợp với các yêu cầu đặc biệt liên quan đến loại vật liệu được dùng.

Qui trình hàn và qui trình chế tạo khi sử dụng thép có hàm lượng các bon trên 0,23 % phải thích hợp với loại thép và phải dựa vào các Tiêu chuẩn quốc gia và Tiêu chuẩn Quốc tế. Phải chú ý đến tất cả các khía cạnh của sản xuất như đã nêu trong điều 4 và điều 5 của tiêu chuẩn này.

5.1.2. Hàn phải được tiến hành theo qui trình hàn đảm bảo được chất lượng phù hợp với việc phân loại qui trình hàn (xem 5.8.3).

5.1.3. Thợ hàn phải được lựa chọn bằng các cuộc thi chọn năng lực hàn đã được qui định (xem 5.8.4).

5.1.4. Người chế tạo nồi hơi hay chi tiết của nồi hơi theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này phải chịu trách nhiệm về các mối hàn nồi hơi do thợ của họ hàn. Người chế tạo phải chỉ định người giám sát hàn có đủ năng lực và quản lý các cuộc thi thử theo yêu cầu để chọn ra qui trình hàn tốt nhất và năng lực của thợ hàn áp dụng qui trình này. Không được thực hiện một công việc chế tạo nào trước khi chọn được qui trình hàn và thợ hàn hay người vận hành máy hàn.

5.1.5. Người chế tạo phải duy trì việc ghi chép các kết quả nhận được trong việc lựa chọn qui trình hàn và các buổi thi thử năng lực (kiểm tra năng lực). Những ghi chép này phải được người chế tạo chứng nhận và đưa ra một miêu tả chính xác tất cả các chi tiết của vật liệu và qui trình liên quan và phải thông báo cho cơ quan có thẩm quyền biết ai là người chứng kiến và chứng nhận các cuộc thi (xem mẫu trong Phụ lục F).

5.1.6. Một hồ sơ phải được lưu giữ để chứng tỏ rằng người thợ hàn đã làm trong 6 tháng công việc mà họ sẽ thi năng lực hàn. Hồ sơ phải bao gồm kết quả của các cuộc thi năng lực hàn và điểm phân loại cho từng thợ hàn (xem mẫu trong Phụ lục F), được người chế tạo chứng nhận và được thông báo cho cơ quan kiểm tra.

5.1.7. Phải cho điểm các mối hàn của từng thợ hàn và đánh dấu theo ký hiệu để phân biệt của mỗi người thợ hàn hoặc cũng phải có một số ghi chép tương ứng khác.

Nếu dùng dấu (hiệu) cứng thì chỉ được dùng các dấu ứng suất thấp (các dấu ứng suất thấp là các dấu có cạnh mép được lượn hay các dấu được làm từ một loạt các dấu chấm nhỏ).

5.1.8. Nếu trong quá trình chế tạo một nồi hơi hay phần chịu áp lực, cơ quan kiểm tra phát hiện công việc không được thỏa mãn hay không tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn này thì người chế tạo phải nghiên cứu các nguyên nhân và điều chỉnh lại.

5.1.9. Nếu như chứng minh được người thợ hàn đã tiến hành công việc không tốt sau khi tham khảo hồ sơ của người thợ hàn phải có quyết định khẳng định người thợ hàn đó có đủ khả năng làm việc hay không.

5.1.10. Quyết định này phải được ghi lại trong hồ sơ lưu.

5.2. Vật liệu

5.2.1. Các vật liệu phải thỏa mãn các qui định trong điều 2.

5.2.2. Que hàn và chất trợ dung (xem 5.8.3.3b và 5.8.4.5.4) phải thỏa mãn các yêu cầu được qui định trong tiêu chuẩn này.

5.3. Thiết kế

5.3.1. Giới thiệu

Các qui định này áp dụng thiết kế nồi hơi và các bộ phận của nồi hơi được chế tạo bằng phương pháp hàn và được sử dụng cùng với điều 3 của tiêu chuẩn này.

5.3.2. Thiết kế các mối hàn

5.3.2.1. Điền đầy mối hàn

Phải thiết kế các mối hàn sao cho có thể tiếp cận đầy đủ để điền đầy mối hàn để thỏa mãn các yêu cầu dưới đây của tiêu chuẩn này.

5.3.2.2. Các mối hàn cắt nhau

Phải tránh các mối hàn có nhiều hơn hai đường hàn gặp nhau. Nếu như thiết kế không cho phép được điều đó thì phải xem xét những chú ý thích hợp và phải được thỏa thuận giữa người chế tạo, người mua và cơ quan kiểm tra.

5.3.2.3. Các phần không chịu áp lực

Cần phải tránh việc gắn các chi tiết không chịu áp lực bằng các mối hàn giao nhau hoặc khi khoảng cách danh nghĩa nhỏ nhất giữa mép của mối hàn nối và mép của mối hàn chính hay các mối hàn vòi phun là nhỏ hơn hai lần chiều dầy của chi tiết chịu áp lực hoặc 40 mm tùy theo số nào nhỏ hơn.

Nếu như không thể tránh được các mối hàn như vậy thì chúng phải giao cắt qua mối hàn chính hoàn toàn khác so với dừng lại một cách đột ngột gần mối hàn chính hay mối hàn vòi phun để tránh sự tập trung ứng suất trong các vùng này.

Nếu thiết kế không cho phép điều đó thì các điều chú ý thích hợp phải được xem xét. Các chú ý này phải được thỏa thuận giữa người chế tạo, người mua và cơ quan kiểm tra và / hoặc cơ quan có thẩm quyền.

5.3.2.4. Các tính chất

Các chỗ nối của các vòi phun, tấm đệm, ống nhánh, ống dẫn và ống và các chi tiết không chịu áp lực có thể được hàn vào các chi tiết chịu áp lực miễn là các tính chất của vật liệu của tất cả các chi tiết chịu áp lực không phụ thuộc nhau một cách bất lợi.

5.3.2.5. Các kiểu hàn được phép

Các ví dụ tiêu biểu về các chi tiết hàn được chấp nhận để nối được nêu ra trong Phụ lục B.

5.3.2.5.1. Các mối hàn ngấu hoàn toàn

Mối hàn ngấu hoàn toàn là mối hàn trong đó các thành phần của nó hoàn toàn được nóng chảy chung với nhau trong toàn bộ chiều sâu của mối hàn và không có vùng nào là không được hàn. Trong một số trường hợp các mối hàn ngấu hoàn toàn được gia cố thêm bởi các mối hàn góc.

Các mối hàn sau đây phải là loại ngấu hoàn toàn:

a) các mối hàn chính xung quanh hay dọc trong các thân hình trụ, ống lò và các tấm của buồng quặt như được nêu ra trong các Hình B.18a) đến Hình B.18d);

b) các mối hàn trên các tấm đáy phẳng như được chỉ ra trên các Hình B.19a và Hình B.19b;

c) các tấm đáy phẳng hay các mặt sàng ống không tạo gờ mép khi chúng được hàn

1) vào các thân như được chỉ ra trên các Hình B.15a) đến Hình B.15d).

2) vào ống lò như được chỉ ra trên các Hình B.17a) và Hình B.17b).

3) vào các tấm bọc của buồng quặt như được chỉ ra trên các Hình B.16b) đến Hình B.16e), và

4) vào các ống tiếp cận như chỉ ra trên Hình B.20.

d) nối các tấm đáy có mép nối uốn

1) vào các tấm của buồng quặt như chỉ ra trên Hình B.16a) và

2) vào ống lò như được chỉ ra trên Hình B.17c).

e) các tấm bù phù hợp với Hình 12b);

f) khung của lỗ người chui phù hợp với Hình 11a);

g) các mối hàn nối thành dầm đỡ như được chỉ ra trên các Hình 27 và Hình 28;

h) phần tử tăng cứng cho các mối hàn ống lò như được chỉ ra trên các Hình 34 và Hình 35;

i) các thanh dầm của buồng quặt như được chỉ ra trong các Hình 24a) đến Hình 24e);

j) các trụ đỡ buồng quặt như chỉ ra trên Hình 23b);

k) các mối hàn của các nhánh tăng cường, các vòi phun và các tấm đệm như được chỉ ra trên các Hình B.3 đến Hình B.12.

5.3.2.5.2. Các mối hàn góc (hàn đằng sau)

Khi các đáy phẳng không được tạo gờ mép hay các mặt sàng ống được hàn vào thân ống lò và các tấm của buồng quặt thì các mối hàn góc phải được chèn vào trong toàn bộ chu vi của đường hàn, trừ trường hợp được cho phép đối với các nồi hơi nhỏ theo Bảng 6.

Các yêu cầu trên đối với các mối hàn góc được qui định trên cơ sở xem xét khả năng tiếp cận đối với các mối hàn. Mặc dù có các yêu cầu này, các mối hàn góc phải được chèn vào trong cho toàn bộ chu vi của đường hàn bất cứ lúc nào có thể để cung cấp được chất lượng cần thiết của mối hàn sau khi kết thúc.

Hình dạng của các mối hàn góc phải sao cho giảm tối thiểu tác hại của các vết khía.

Khi một số phần của các mối hàn góc bị bỏ sót theo Bảng 6 thì phải đặc biệt chú ý đến kỹ thuật hàn để đảm bảo các điều kiện chân mối hàn là rất tốt bằng các phép thử qui định.

5.3.2.5.3. Các mối hàn khác với mối hàn ngấu hoàn toàn

Các ví dụ sau đây là những mối hàn không phải ngấu hoàn toàn

a) các mối hàn ống chống đỡ vào mặt sàng ống như được nêu lên như các Hình 21 a) đến Hình 21e);

b) các mối hàn ống trơn vào mặt sàng ống như được nêu lên trên các Hình 32 c) đến Hình 32f);

c) các mối hàn thanh đỡ như được nêu lên trên các Hình 20, 22a) đến Hình 22d) và Hình 23a);

d) các mối hàn góc gắn các tấm bù như được nêu lên trên các Hình 12a) và Hình 12b).

Bảng 6 - Các điều kiện cho các phần bỏ qua của mối hàn góc (hàn sau) từ mối ghép góc của các tấm đáy phẳng

5.3.2.6. Các rãnh hàn

Kích thước và hình dạng của các vát mép phải sao cho phép các mối hàn tốt (xem 5.3.2.1 và 5.8.3.3c).

5.3.2.7. Vát mép các mép tấm

Nếu các mép tấm có độ dầy không đều tiếp giáp với nhau và nếu độ chênh lệch giữa các bề mặt về một phía nào đó vượt quá giá trị được qui định trong 5.8.11 thì tấm dầy hơn phải được xén bớt đi để tạo ra chỗ giáp nối bằng phẳng trong một khoảng cách không nhỏ hơn 4 lần chiều rộng của mối hàn kể cả chỗ uốn, nếu có yêu cầu như vậy.

5.3.2.8. Các mối hàn chịu ứng suất uốn

5.3.2.8.1. Khi biết ứng suất cục bộ do gẫy khúc (không liên tục) hình học là cao không được chấp nhận thì đường hàn phải nhẵn. Khi cần thiết thì phải mài và / hoặc thêm kim loại hàn vào.

5.3.2.8.2. Không được dùng các điểm góc của mối hàn góc

5.4. Nhiệt luyện và nhiệt luyện sau hàn

5.4.1. Nhiệt luyện sau hàn theo 5.8.16.1 phải được thực hiện sau khi kết thúc tất cả các mối hàn và trước khi thử áp lực trong trường hợp các nồi hơi có chiều dầy tại bất kỳ chỗ nối bằng hàn nào vượt quá 30 mm trừ khi được yêu cầu như trong 3.14.2.9.2.

Khi sửa chữa các thân được hàn của bộ phận một bình chịu áp lực đã qua nhiệt luyện thì bộ phận đó có thể được nhiệt luyện lại. Quyết định có nhiệt luyện hay không là do thỏa thuận giữa người chế tạo và cơ quan kiểm tra và / hoặc cơ quan có thẩm quyền.

5.4.2. Khi hàn các phần có chiều dầy khác nhau thì chiều dầy được xem xét khi áp dụng các giới hạn được nêu trong các yêu cầu cho nhiệt luyện sau hàn phải bằng các chiều dầy danh nghĩa sau đây, kể cả bổ sung do ăn mòn:

a) chiều dầy của thân hoặc tấm đầu trong mối hàn nối vòi phun;

b) chiều dầy của cổ vòi phun tại chỗ uốn ở cổ vòi phun đến chỗ nối mặt bích;

c) chiều dầy của các bộ phận chịu áp lực, tại chỗ hàn nối khi một bộ phận không chịu áp lực được hàn vào một bộ phận chịu áp lực;

d) chiều dầy của tấm mỏng hơn trong hai tấm hàn nối đầu kề nhau kể cả phần cuối lõm đến các chỗ nối thân;

e) chiều dầy của thân trong các chỗ nối đến các tấm phẳng được hàn nối đầu vào thân;

f) chiều dầy của các tấm phẳng khi chúng được đặt vào trong thân.

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

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.

Xem tiếp: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 8

Xem lại: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu t?