Xem mẫu
- ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI
VŨ TRUNG THƯỞNG (Chủ biên)
LÊ TRỌNG HÙNG – NGUYỄN VĂN KHANH
GIÁO TRÌNH QUY TRÌNH HÀN
Nghề: Hàn
Trình độ: Trung cấp
(Lưu hành nội bộ)
HàNội - Năm 2019
- LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ
khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước
phát triển đáng kể về số lượng và chất lượng đóng góp cho sự nghiệp công
nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Việc biên soạn tài liệu chuyên môn nhằm
đáp ứng yêu cầu về tài liệu học tập cho Học sinh - Sinh viên, tài liệu tham khảo
cho giáo viên, tạo tiếng nói chung trong quá trình đào tạo, phù hợp với tiêu
chuẩn quốc tế và đáp ứng yêu cầu sản xuất thực tế là một điều cần thiết.
Nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập và giảng dạy nghề Hàn. Căn cứ
vào chương trình khung của Tổng cục giáo dục nghề nghiệp và điều kiện thực tế
giảng dạy của nhà trường. Giáo trình “ Quy trình hàn’’ được biên soạn theo
hướng tích hợp giữa lý thuyết và thực hành. Giúp cho Học sinh - Sinh viên vận
dụng ngay lý thuyết vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
Giáo trình được biên soạn trên cơ sở lựa chọn các kiến thức trong các tài
liệu chuyên ngành song vẫn đảm bảo tính kế thừa những nội dung đang được
giảng dạy ở trường. Nội dung giáo trình gồm những kiến thức cơ bản về quy
trình hàn và các bước đọc một quy trình hàn.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, song chắc chắn
không thể tránh được những thiếu sót. Chúng tôi rất mong được sự đóng góp ý
kiến của đồng nghiệp, để giáo trình được hoàn chỉnh hơn
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Khoa Cơ khí Trường CĐN Việt Nam –
Hàn Quốc – TP Hà Nội.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…tháng 09 năm 2019
Chủ biên
1
- TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG GIÁO TRÌNH
Tên đầy đủ Viết tắt
Hội hàn Mỹ AWS
Hội kỹ sư cơ khí mỹ ASME
Báo cáo quy trình hàn PQR
Bản thông số quy trình hàn WPS
Hàn kết cấu của hội hàn Mỹ AWS D1.1
Hàn nồi hơi và bình chịu áp lực của hội kỹ sư cơ khí mỹ ASME IX
Tiêu chuẩn châu Âu EN
Hàn hồ quang tay SMAW
Hàn hồ quang dây kim loại lõi thuốc FCAW
Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy GTAW
Tiêu chuẩn quốc tế ISO
2
- MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................... 1
TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG GIÁO TRÌNH .......................................... 2
MỤC LỤC ............................................................................................................ 3
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC ..................................................................... 4
Bài 1: Giới thiệu chung về quy trình hàn ..................................................... 6
1.1 Định nghĩa quy trình hàn ........................................................................ 6
1.2 Ý nghĩa của quy trình hàn ....................................................................... 7
1.3 Các bước trong một quy trình hàn .......................................................... 8
Bài 2: Giới thiệu chung về báo cáo quy trình hàn ..................................... 26
2.1 Định nghĩa về báo cáo quy trình hàn .................................................... 26
2.2 Ý nghĩa của báo cáo quy trình hàn ........................................................ 26
2.3 Các bước trong một báo cáo quy trìn hàn ............................................. 27
Bài 3: Hướng dẫn đọc quy trình hàn (wps) ................................................ 32
3.1 Quy trình hàn theo tiêu chuẩn AWS ..................................................... 32
3.2 Quy trình hàn theo tiêu chuẩn ASME. .................................................. 40
Bài 4: Hướng dẫn đọc báo cáo quy trình hàn (pqr)................................... 52
4.1 Báo cáo quy trình hàn theo tiêu chuẩn AWS. ....................................... 52
4.2 Báo cáo quy trình hàn theo tiêu chuẩn ASME. ..................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
3
- CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: Quy trình hàn
Mã số của môn học: MĐ 19
Thời gian thực hiện của môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành,
thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 8 giờ; Kiểm tra: 2 giờ)
I. Vị trí, tính chất môn học:
- Vị trí: Môn học quy trình hàn được bố trí sau khi học sinh đã học xong
tất cả các môn học: MH07 - MH13 hoặc học song song với các mô đun MĐ14 -
MĐ18.
- Tính chất: Là môn học chuyên ngành bắt buộc.
II. Mục tiêu môn học:
- Kiến thức:
+ Liệt kê đầy đủ thứ tự các bước thực hiện một quy trình hàn.
+ Phân biệt được các quy trình hàn.
- Kỹ năng:
+ Đọc thành thạo các quy trình hàn.
+ Thiết lập được quy trình hàn.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Tuân thủ đúng quy định, quy phạm theo tiêu chuẩn.
+ Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỷ, cẩn thận, chính xác.
4
- III. Nội dung môn học:
Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Thời gian (giờ)
Tổng Lý Thực Kiểm
số thuyết hành/thực tra
Số
Tên chương mục tập/thí (LT
TT
nghiệm/bài hoặc
tập/thảo TH)
luận
I Giới thiệu chung về quy 5
trình hàn (WPS)
Định nghĩa 1
Ý nghĩa của quy trình hàn 1
Các bước trong một quy 3
trình hàn
II Giới thiệu chung về báo cáo
quy trình hàn (PQR) 5
Định nghĩa về báo cáo quy
trình hàn 1
Ý nghĩa của báo cáo quy
1
trình hàn
Các bước trong một báo cáo
quy trình hàn 3
III Hướng dẫn đọc quy trình
10
hàn (WPS)
Quy trình hàn theo tiêu
3 2
chuẩn AWS.
Quy trình hàn theo tiêu
3 2
chuẩn ASME
IV Hướng dẫn đọc quy trình
8
hàn (PQR)
Báo cáo quy trình hàn theo
3 2
tiêu chuẩn AWS.
Báo cáo quy trình hàn theo
1 2
tiêu chuẩn ASME.
V Kiểm tra kết thúc 2 2
Cộng 30 20 8 2
5
- Bài 1: Giới thiệu chung về quy trình hàn
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng.
- Hiểu được khái niệm về quy trình hàn.
- Biết được các ý nghĩa của quy trình hàn.
- Trình bày được các thông số kỹ thuật về quy trình hàn (WPS).
- Hiểu biết được các bước trong một quy trình hàn.
-Tuân thủ các quy định, quy phạm trong một quy trình trình hàn.
Nội dung
A LÝ THUYẾT
1.1 Định nghĩa quy trình hàn
Hiện nay các công trình phải được thực hiện công việc hàn đạt chất lượng
cao và đáp ứng được các yêu cầu đặt ra, điều này được thực hiện bằng cách lập
các quy trình hàn ( WPS ) và báo cáo quy trình hàn (PQR) theo các hướng dẫn
của chủ đầu tư và của khách hàng và quy phạm tiêu chuẩn nhằm thỏa mãn các
yêu cầu của khách hàng.
Các quy phạm và tiêu chuẩn liên quan:
- Tài liệu này lập ra quy trình quản lý chất lượng hàn ở các dự án.
- Lập quy trình hàn ( Welding Procedure Specification Test ).
- Lập báo cáo các quy trình hàn ( Procedure Qualification Record _ PQR ).
- Quy trình này xác định các tiêu chuẩn chung về yêu cầu kỹ thuật.
- Sự chấp nhận của các quy trình hàn ( WPS ).
- Các báo cáo quy trình hàn ( PQR).
Định nghĩa: WPS có nghĩa là bản thông số quy trình hàn, là văn bản chi
tiết hóa các bước cần cho việc hàn một liên kết hoặc một vật hàn cụ thể.
Quy trình hàn được lập ra bởi kỹ sư hàn sau khi nghiên cứu các tiêu chuẩn
quy phạm, các yêu cầu kỹ thuật của dự án.
Quy trình hàn (WPS) phải cung cấp chi tiết, các thông số kỹ thuật cơ bản
để thực hiện một nguyên công hàn và phải bao gồm tất cả các thông tin thích
hợp về công việc hàn.
Vi dụ:
6
- - Tư thế hàn.
- Vật liệu hàn.
- Tốc độ hàn.
- Thiết kế hình học liên kết hàn.
- Chế độ nung nóng sơ bộ của kim loại cơ bản hoặc nhiệt luyện sau khi hàn.
- Hướng hàn (từ dưới lên hoặc từ trên xuống).
- Loại dòng điện hàn.
- Điện áp.
- Chủng loại que hàn.
- Hình dáng trước và biến dạng sau khi hàn.
Quy trình hàn cần thiết khi có các đòi hỏi sau:
Mang tính pháp quy của tiêu chuẩn hay quy phạm cho lĩnh vực chế tạo loại
sản phẩm cụ thể. Đây thường là những yêu cầu tối thiểu phải tuân thủ.
Mang tính định hướng để chế tạo một vật hàn cụ thể. Các quy trình thuộc
loại này được soạn thảo để chỉ ra cách tạo một vật hàn mà vẫn duy trì được tình
nhất quán trong chế tạo. Những yêu cầu phải đáp ứng về mặt này thường liên
quan đến tập quán trong sản xuất của nhà chế tạo cụ thể nhằm tạo ra các sản
phẩm mang tính cạnh tranh.
Cần thiết có quy trình hàn khi phải:
- Tuân thủ các quy định kỹ thuật và quy phạm.
- Duy trì các kích thước thông qua khống chế biến dạng.
- Giảm biến dạng hoặc ứng suất dư.
- Giảm thiểu các ảnh hưởng có hại của các biến đổi về mặt luyện kim do
hàn gây ra.
- Chế tạo vật hàn theo cùng một cách thức nhất quán.
1.2 Ý nghĩa của quy trình hàn
Hầu như mọi công việc hàn đều có quy trình hàn. Quy trình hàn phải được
phê chuẩn và phải được truyền đạt tới những người có liên quan (nhà thiết kế,
thanh tra hàn, cán bộ giám sát hàn, thợ hàn). Đối với công việc đòi hỏi chất
lượng cao hoặc đòi hỏi quy phạm thì quy trình hàn sẽ trở thành bản thông số quy
trình hàn (WPS).
7
- Đây là một tài liệu nêu lên các biến số hàn cần thiết cho một ứng dụng cụ
thể để bảo đảm tính lặp lại thông qua các thợ hàn (hoặc thợ vận hành thiết bị
hàn) đã được đào tạo thích hợp.
Bản thông số quy trình hàn mô tả chỉ dẫn từng bước để tạo ra một mối hàn
cụ thể và đưa ra chứng cớ rằng mối hàn là có thể chấp nhận được. Mọi quy
phạm va quy định kỹ thuật hàn đều đòi hỏi các quy trình đã được phê chuẩn.
Trong thực tế, điều này có nghĩa là nhà chế tạo phải soạn thảo một quy
trình hàn sau đó phê chuẩn nó bằng cách tạo ra các mối hàn để kiểm chứng xem
có thể chấp nhận được không. Mọi quy pham đều chứng tỏ rằng thợ hàn (thợ
vận hành thiết bị) có đủ kỹ năng và khả năng tuân thủ thành công quy trình hàn
đó (có nghĩa là thợ hàn phải được phê chuẩn).
1.3 Các bước trong một quy trình hàn
Quy trình hàn có các thông tin:
+ Các thông tin chung
- Tên công ty
- Mã số của quy trình hàn (WPS No)
- Lần sửa đổi (Revision No)
- Báo cáo quy trình hàn (Supporting PQR No)
- Phương pháp công nghệ hàn(Welding Process): SMAW/GMAW/
GTAW/SAW
- Phương pháp hàn: Tay, cơ khí, tự động, bán tự động (Type: Manual,
Mechanical, Automatic, Semi – Auto)
- Ngày tháng năm lập quy trình hàn
- Người lập
- Quy phạm áp dụng (Applicable code: ASME section IX, AWS D 1.1,
API 1104, ISO).
+ Mối ghép ( Joint )
-Thiết kế mối ghép: Hàn gấp mép / Hàn góc
-Có đệm lót hay không?
-Vật liệu đệm lót là gì?
- Chi tiết của mối ghép: Góc vát mép, chiều dày của mép sang phanh,
khoảng cách khe hở.
8
- - Chi tiết của mối hàn : Số lớp hàn, chiều cao mối hàn, số đường hàn ở lớp
hàn phủ bề mặt, hàn một bên hay hàn hai bên.
+ Kim loại cơ bản (kim loại gốc)
+ Kim loại hàn
- Tiêu chuẩn theo AWS (SFA No)
- Loại theo AWS No
- Số F . No theo AWS hoặc theo ASME section II Part C (F No)
- Số A . No
- Kích cỡ của kim loại hàn
- Kim loại điền đầy
- Phạm vi chiều dày của kim loại hàn
- Mối hàn giáp mối
- Mối hàn góc
- Phân loại thuốc hàn.
- Các thông tin khác
+ Vị trí hàn
- Vị trí với mối hàn giáp mép
- Hướng hàn : hàn từ trên xuống hay hàn từ dưới lên
- Vị trí với mối hàn góc
+ Gia nhiệt sơ bộ
- Nhiệt độ gia nhiệt
- Nhiệt độ giữa các lớp hàn
- Duy trì sự gia nhiệt
+ Nhiệt luyện sau khi hàn
- Phạm vi nhiệt luyện
- Thời gian nhiệt luyện
- Các thông tin khác
+ Khí bảo vệ
- Khí bảo vệ
- Hàm lượng của khí bảo vệ
9
- - Lưu lượng cung cấp khí (Lít / Phút)
- Đệm khí phía đối diện
+ Các thông số chế độ dòng điện hàn
- Dòng điện hàn AC hay DC
- Kiểu đấu điện cực: Đấu cực thuận hay cực nghịch
- Phạm vi điện áp hàn
- Phạm vi điện thế hàn
- Điện cực Vonfram: Kích cỡ và loại
- Phương pháp di chuyển điện cực khi hàn GMAW
- Tốc độ cấp dây hàn
+ Các điều kiện kỹ thuật
- Dịch chuyển điện cực hàn: Di chuyển ngang hay di chuyển dọc
- Kích cỡ của chụp phân phối khí
- Phương pháp làm sạch mối ghép và làm sạch giữa các lớp hàn
- Biện pháp làm sạch phía đối diện
- Khoảng cách từ đầu bét hàn đến vật hàn
- Hàn một lớp hay nhiều lớp cho mỗi phía
- Số điện cực kim loại hàn, que hàn
- Tốc độ hàn
- Các thông số khác
Bảng các thông số của quy trình hàn
Weld Process Filler Metal Current (A) Volt Travel Heat
Layer (phương (Kim loại điền đầy) (Dòng điện) Range speed Input
(s) pháp) (V) (mm/min) KJ/mm
Class Dia(m Type Amp.
( Lớp m) Poralit Range (phạm vi (tốc độ di (nhiệt
(nhóm)
hàn ) y điện áp) chuyển) cung
(đường (A)
kính) (loại cấp)
(phạm
phân vi dòng
cực) điện)
1st
2nd
3rd
nth
10
- Nói chung quy trình hàn gồm ba phần:
- Một bản thuyết minh chi tiết cách thực hiện mối hàn.
- Một bản vẽ hoặc một bản phác thảo cho thấy thiết kế liên kết hàn và các
điều kiện thức hiện mỗi đường hàn hoặc lớp hàn.
- Một biên bản ghi kết quả kiểm tra mối hàn.
Các mối hàn được kiểm tra để các định xem liệu mối hàn được thực hiện
theo bản thông số quy trình hàn (WPS) có đáp ứng các tiêu chuẩn mô tả trong
quy phạm hay quy định kỹ thuật hay không. Nếu các kiểm tra này đáp ứng các
yêu cầu tối thiểu, thì tài liệu dó sẽ trở thành bản chứng nhận quy trình hàn
(PQR). Đây là một biên bản ghi lại các biến số hàn được sử dụng để tạo nên mối
hàn kiểm tra được chấp nhận, và các kết quả kiểm tra trên vật hàn để phê chuẩn
một quy trình công nghệ hàn. Việc soạn thao, kiểm tra và phê chuẩn các quy
trình có thể khác nhau tùy theo các quy định kỹ thuật khác nhau.
Trong một số quy phạm, quy trình hàn được phê chuẩn sơ bộ. Bằng các sử
dụng các số liệu có quy pham, không đòi hỏi phải lập ra các quy trình công nghệ
hàn cụ thể đối với các liên kết tiêu chuẩn hoặc các kim loại thông dụng khi sử
dụng các phương pháp hàn hồ quang cụ thể. Việc một nhà chế tạo phê chuẩn
một quy trình theo một quy phạm cụ thể không nhất thiết là quy trình đó đương
nhiên được một nhà chế tạo (nhà thầu) khác coi là đã được phê chuẩn.
Với một ứng dụng cụ thể, cách chủ yếu để đảm bảo chất lượng mối hàn
thích hợp là quy định quy trình và trình độ kỹ năng của thợ hàn. Có các phương
pháp khác nhau để phê chuẩn quy trình hàn, được mô tả dưới đây cùng với các
yêu cầu phê chuẩn thợ hàn và thợ vận hành thiết bị hàn.
Bản thông số quy trình hàn được hỗ trợ một loại văn bản khác (ví dụ, biên
bản về cách thức hàn mối hàn, đánh giá không phá hủy, kết quả kiểm tra cơ
tính). Cùng với nhau, chúng tạo thành một biên bản quy trình hàn, được gọi là
chứng nhận quy trình hàn.
Trên hình 1.1 là các phương án khác nhau có thể tiến hành để xây dựng
nên một bản thông số quy trình hàn theo tiêu chuẩn châu Âu EN 288 cùng trách
nhiệm của hãng chế tạo và bên kiểm định, cơ quan kiểm định.
Chú thích:
Hiện nay do cách sử dụng thuật ngữ tiếng Việt trong các tiêu chuẩn của
Việt Nam và một số tiêu chuẩn của các hãng đăng kiểm chưa thống nhất, tài liệu
này tạm sử dụng thuật ngữ bản thông số quy trình hàn (WPS) và bản báo cáo
quy trình hàn (PQR) như trên. Đối với thuật ngữ WPS, các tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 6700- 1:2001 gọi là yêu cầu kỹ thuật quy trình hàn của cơ sở sản xuất,
11
- TCVN 6834- 1:2001 sử dụng đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn, tiêu chuẩn
ngành giao thông vận tải 22TCN-280-01 sử dụng thuật ngữ Bản thông số công
nghệ hàn. Đối với thuật ngữ WPAR và PQR tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6834-
1:2001 gọi là bản báo cáo chấp nhận quy trình hàn, TCVN 6834- 3:2001 và
TCVN 6834- 4:2001 gọi là biên bản chấp nhận quy trình hàn, tiêu chuẩn
22TCN- 280- 01 gọi là bản báo cáo kết quả thí nghiệm chứng chỉ công nghệ
hàn. Phương pháp chung nhất để được phê chuẩn là tiến hành kiểm tra phê
chuẩn theo mô tả phần 3 (thép), phần 4 (nhôm và hợp kim nhôm) của tiêu chuẩn
EN 288. Trước hết hãng chế tạo soạn thảo một bản thông số quy trình hàn
(pWPS), đã được một thợ hàn có năng lực của hãng chế tạo đó sử dụng để
chứng tỏ rằng việc dùng bản thông số đó sẽ tạo khả năng đạt được các mức đã
quy định đối với chất lượng mối hàn và cơ tính. Nếu chứng nhận quy trình hàn
đó được cơ quan kiểm định phê chuẩn, nó sẽ được dùng để hoàn thành một hoặc
nhiều bản thông số quy trình hàn WPS, là cơ sở để soạn ra các phiếu công nghệ
(còn gọi là lệnh sản xuất) đưa xuống cho thợ hàn thực hiện trong sản xuất.
Cần chú ý rằng quy trình đã được phê chuẩn thì người thợ hàn thực hiện
mối hàn thực hiện mối hàn kiểm tra cho quy trình đó cũng sẽ đương nhiên được
phê chuẩn đối với phạm vi thích hợp trong tiêu chuẩn có liên quan. Trong khi
đó, những người thợ hàn khác dự kiến áp dụng bản thông số quy trình hàn đó
trong công việc của họ sẽ phải qua giai đoạn phê chuẩn thợ hàn bằng cách hàn
mối hàn kiểm tra áp dụng bản thông số quy trình hàn đó.
Hình 1.1: Các giai đoạn phê chuẩn quy trình hàn và thợ hàn
12
- 1.3.1 Các bước phê chuẩn quy trình hàn
Tiêu chuẩn EN 288 cũng cho phép có các phương án sau trong việc phê
chuẩn quy trình hàn:
- Kiểm tra quy trình hàn.
- Vật liệu hàn được phê chuẩn.
- Kinh nghiệm hàn đã có trước đó.
- Quy trình hàn tiêu chuẩn.
- Kiểm tra hàn trước sản xuất.
Kiểm tra quy trình thông thường (theo quy định trong phần 3 và 4 không
phải bao giờ cũng phải được tiến hành để có được sự phê chuẩn. Nhưng các
phương pháp thay thế cũng có một số giới hạn về mặt ứng dụng, ví dụ, liên
quan đến loại quá trình hàn, vật liệu và vật liệu hàn theo quy định trong tiêu
chẩn ứng dụng thích hợp và thỏa thuận hợp đồng.
Phương pháp kiểm tra phê chuẩn quy trình hàn thường là đòi hỏi thích hợp
bắt buộc của tiêu chuẩn ứng dụng. Nếu không phải như vậy, các bên ký hợp
đồng có thể thỏa thuận sử dụng một trong các phương pháp thay thế. Ví dụ, một
bản thông số quy trìn hàn có thể được phê chuẩn, với điều kiện là hãng chế tạo
có thể chứng minh bằng văn bản thích hợp rằng loại liên kết đó đã từng được họ
hàn đạt yêu cầu.
Tiêu chuẩn ASME IX của Mỹ đòi hỏi kiểm tra quy trình hàn (tức là phải
có chứng nhận quy trình hàn PQR) nhưng tiêu chuẩn D1.1 của Hội Hàn Mỹ lại
cho phép sử dụng các quy trình hàn đã được phê chuẩn sơ bộ trong phạm vi các
giới hạn đã được nêu chi tiết trong bản thông số quy trình hàn đó.
1.3.2 Phê chuẩn quy trình hàn theo tiêu chuẩn nồi hơi và thiết bị áp lực
Tiêu chuẩn hay quy phạm được sử dụng rộng rãi nhất để soạn thảo và phê
chuẩn quy trình hàn là phần IX của quy phạm nồi hơi và Thiết bị áp lực của Hội
Kỹ sư Cơ khí Mỹ (ASME), tiêu chuẩn cho phê chuẩn đối với thợ hàn (thợ vận
hành thiết bị), thợ hàn vảy.
Theo quy phạm này, mỗi nhà chế tạo chịu trách nhiệm về công việc hàn
của mình và phải tiến hành kiểm tra cần thiết để phê chuẩn các quy trình hàn mà
mình sử dụng trong chế tạo các vật hàn theo quy phạm này, cũng như để phê
chuẩn trình độ của thợ hàn (thợ vận hành thiết bị hàn), là những người áp dụng
các quy trình đó. Mỗi nhà chế tạo (nhà thầu) phải duy trì biên bản dưới dạng
chứng nhận quy trình hàn (PQR) ghi các kết quả kiểm tra quy trình hàn và trình
độ thợ hàn (thợ vận hành thiết bị). Các biên bản này được nhà chế tạo cung cấp
13
- chứng nhận và sẽ phải chịu sự thanh tra của giới chức nhà nước có thẩm quyền.
Quy phạm của ASME gọi quy trình hàn này là bản thông số quy trình hàn (WPS).
1.3.3 Phê chuẩn quy trình hàn theo tiêu chuẩn và hàn kết cấu
Một trong những tiêu chuẩn, quy phạm hàn kết cấu thép được sử dụng
rộng rãi trên thế giới là tiêu chuẩn của Hội Hàn Mỹ AWS D1.1. Khác với quy
phạm về nồi hơi và thiết bị áp lực, mỗi nhà chế tạo hoặc nhà thầu phải tiến hành
các kiểm tra cần thiết theo tiêu chuẩn này để phê chuẩn quy trình hàn. Ngoài ra,
kỹ sư tư vấn sẽ tùy tình hình mà có thể chấp nhận chứng cứ về phê chuẩn trước
đó của thợ hàn. Cũng như đối với nồi hơi và thiết bị áp lực, ở đây nhà chế tạo
phải chịu trách nhiệm hoàn toàn khi phê chuẩn quy trình và phê chuẩn thợ hàn.
Tiêu chuẩn quy định các yêu cầu áp dụng cho hàn kết cấu. Nó cho phép sử
dụng các quy trình hàn đã phê chuẩn sơ bộ. Các quy trình hàn đã phê chuẩn sơ
bộ sẽ không phải kiểm tra nữa, miễn là chúng tuân theo mọi yêu cầu của quy
phạm. Việc sử dụng các quy trình hàn liên kết đã phê chuẩn sơ bộ không nhằm
thay thế cho nhận định kỹ thuật về tính thích hợp giữa các ứng dụng đối với một
tổ hợp hàn hay liên kết hàn. Tiêu chuẩn D1.1 đòi hỏi nhà chế tạo hay nhà thầu
phải chuẩn bị bản thông số quy trình hàn bằng văn bản cho liên kết sẽ sử dụng.
Đây là biên bản ghi chép về các vật liệu và biến số hàn cho thấy rằng quy trình
hàn đó đáp ứng các yêu cầu để được hưởng quy chế phê duyệt sơ bộ. Nói tóm
lại, quy trình hàn được soạn thảo nhằm tạo ra mối hàn cần thiết cho vận hành,
nhưng với chi phí thấp nhất và đảm bảo tính nhất quán trong chế tạo vật hàn.
1.3.4 Phê chuẩn và cấp chứng chỉ cho thợ hàn
Kiểm tra phê chẩn thợ hàn được tiến hành nhằm chứng tỏ rằng người thợ
hàn đạt yêu cầu theo các điều kiện được sử dụng trong sản xuất như đã được nêu
chi tiết trong bản thông số quy trình hàn đã được phê chuẩn hoặc trong phiếu
công nghệ.
Quy tắc chung là cuộc kiểm tra sẽ phê chuẩn người thợ hàn không chỉ đối
với những điều kiện đă được dùng trong khi kiểm tra mà còn cho cả mọi liên kết
hàn được coi là dễ hàn hơn. Đây là một đòi hỏi mang tính pháp lý vì các quy
định kỹ thuật buộc đơn vị chế tạo chịu trách nhiệm đối với công việc hàn đã tiến
hành. Các đơn vị này thường không có điều kiện cử người theo dõi công việc
của từng thợ hàn; do đó họ phải dựa vào thực tế là mỗi thợ hàn (thợ vận hành
thiết bị hàn) đã được kiểm tra thành công. Đơn vị chế tạo phải duy trì toàn bộ
các biên bản về các quy trình hàn đã được phê chuẩn thợ hàn và các kết quả
kiểm tra. Việc phê chuẩn thợ hàn (thợ vận hành thiết bị hàn) đòi hỏi họ phải hàn
được các mối hàn cụ thể. Sau đó, các mối hàn đó sẽ được mang kiểm tra để
chứng minh rằng các mối hàn đó có được chất lượng cần thiết.
14
- Các kiểm tra này không giống nhau đối với các quy phạm khác nhau. Việc
phê chuẩn theo quy phạm không nhất thiết có nghĩa là thợ hàn đó được coi là đã
qua phê chuẩn đối với quy phạm khác, cho dù các kiểm tra là tương tự như
nhau. Thông thường công ty chế tạo được yêu cầu tiến hành kiểm tra phê chuẩn
quy trình hàn và thợ hàn.
Sự khác nhau giữa kiểm tra phê chuẩn quy trình hàn và phê chuẩn thợ hàn là
- Kiểm tra phê chuẩn quy trình hàn được thực hiện bởi một thợ hàn có
năng lực chuyên môn và chất lượng mối hàn được đánh giá thông qua việc sử
dụng các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy và cơ tính. Mục đích là chứng tỏ rằng
quy trình hàn được đề xuất sẽ tạo ra một liên kết hàn đáp ứng được các yêu cầu
đã quy định về chất lượng mối hàn vầ cơ tính.
- Kiểm tra phê chuẩn thợ hàn là việc phê chuẩn các kỹ năng và khả năng
của người thợ hàn trong việc tạo ra một mối hàn kiểm tra đạt yêu cầu. Có thể
dùng một quy trình hàn đã được phê chuẩn hoặc chưa được phê huẩn để thực
hiện kiểm tra này (khi sử dụng quy trình chưa được phê chuẩn, phải lập biên bản
về các thông số hàn).
Trong tiêu chuẩn EN 287, chứng chỉ kiểm tra phê chuẩn chỉ được cấp theo
trách nhiệm duy nhất của bên kiểm tra / cơ quan kiểm định. Chứng chỉ phê
chuẩn thợ hàn có hiệu lực theo các yêu cầu của tiêu chuẩ ứn dụng. Trong tiêu
chuẩn EN 287 nó có thể được hãng sử dụng lao động của người thợ hàn đó gia
hạn sáu tháng một lần cho tới hai năm miễn là thợ hàn đó đã hàn thành công các
mối hàn tương tự.
Sau hai năm, việc gia hạn trình độ của người thợ hàn sẽ cần phải có phê
chuẩn của bên kiểm định, là bên yêu cầu sẽ chứng minh rằng kết quả thực hiện
của người thợ hàn đó là đạt yêu cầu của tiêu chuẩn trong thời gian có hiệu lực.
Vì bên kiểm định thường kiểm tra các biên bản của công ty về công việc của
người thợ hàn và các kiểm tra, để có chứng cớ rằng người thợ hàn đó vẫn duy trì
được các kỹ năng của mình, công ty phải lưu giữ các biên bản về công việc.
Cần lưu ý rằng tiêu chuẩn EN 287 đòi hỏi có các biên bản kiểm tra, tức là
văn bản nửa năm một lần về kiểm tra chiếu tia rơn gen hoặc siêu âm, hoặc báo
cáo kiểm tra phá hủy phải được giữ cùng với chứng chỉ phê chuẩn thợ hàn
(kiểm tra các mối hàn sản xuất đáp ứng các yêu cầu này). Việc không tuân thủ
dẫn đến kiểm tra lại.
Các tiêu chuẩn của Mỹ cũng có các yêu cầu tương tự mặc dù phạm vi phê
chuẩn các biến số hàn có khác với các yêu cầu của tiêu chuẩn EN 287.
15
- Các yêu cầu đối với công tác phê chuẩn được xác định trong các tiêu chuẩn
ứng dụng có liên quan hoặc như là các điều kiện thực hiện hợp đồng. Đối với
những thợ hàn thực hiện công việc cần đến chất lượng cao như bình áp lực,
đường ống áp lực và kết cấu ngoài khơi, cũng như sản phẩm mà hậu quả của sự
phá hủy, mức độ ứng suất và sự phức tạp đòi hỏi phải có mức độ toàn vẹn cao
của liên kết hàn, các tiêu chuẩn EN 287 và ASME IX là những tiêu chuẩn thích
hợp. Trong những trường hợp khác, với những yêu cầu không cao bằng, ví dụ
các khung nhà cỡ nhỏ và trung bình và các công việc nói chung mang tính kết
cấu và không kết cấu loại nhẹ, có thể không phải có quy trình hàn được phê
chuẩn như nói ở trên. Tuy nhiên, để đảm bảo có được mức độ kỹ năng thích
hợp, nên phê chuẩn thợ hàn theo tiêu chuẩn ít khắt khe hơn, ví dụ tiêu chuẩn BS
4872.
”Thợ hàn hợp chuẩn’’ là thuật ngữ thường được dùng để chỉ một thợ hàn
đã được phê chuẩn, tuy nhiên trong chính các tiêu chuẩn có liên quan lại không
thấy dùng thuật ngữ này. Mặc dù vậy, nó được các hãng sử dụng để mô tả các
thợ hàn có các kỹ năng và năng lực kỹ thuật đã được phê chuẩn là đáp ứng
những yêu cầu của một tiêu chuẩn thích hợp.
1.3.5 Phê chuẩn thợ vận hành thiết bị hàn
Khi hợp đồng hoặc tiêu chuẩn ứng dụng đòi hỏi, những thợ vận hành thiết
bị hàn chịu trách nhiệm đặt chế độ hàn hoặc điều chỉnh thiết bị cơ giới hóa hoàn
toàn hoặc thiết bị tự động phải được phê chuẩn nhưng nhân viên vận hành thiết
bị không cần phải được phê chuẩn. Như vậy, nhân viên sử dụng thiết bị (đặt tải
và đỡ tải cho thiết bị người máy hoặc vận hành thiết bị hàn nóng chảy hoặc thiết
bị hàn điện tiếp xúc) không cần phải được phê chuẩn.
Theo quy định trong tiêu chuẩn EN 1418, việc phê chuẩn thợ đặt chế độ
cho vận hành thiết bị hàn nóng chảy và thiết bị hàn điện tiếp xúc có thể dựa trên
cơ sở:
- Kiểm tra quy trình hàn.
- Kiểm tra hàn trước sản xuất hoặc kiểm tra sản xuất.
- Kiểm tra hàn trước sản xuất hoặc kiểm tra chức năng.
Cần lưu ý rằng các phương pháp này phải được bổ sung bằng việc kiểm tra
chức năng thích hợp với thiết bị hàn đó. Tuy nhiên, có thể tiến hành (nhưng
không bắt buộc) kiểm tra hiểu biết liên quan đến công nghệ hàn, tương đương
với “hiểu biết công tác của thợ hàn” nêu trong EN 287.
Việc gia hạn phê chuẩn thợ vận hành thường phù hợp với các yêu cầu của
tiêu chuẩn EN 287. Việc phê chuẩn thợ vận hành hàn có hiệu lực trong hai năm
16
- miễn là hãng sử dụng lao động, cán bộ điều phối hàn của người thợ hàn đó
khẳng định rằng công viêc của người thợ này mang tính liên tục (thời gian gián
đoạn kéo dài không quá sáu tháng) và không có lý do gì để nghi ngờ hiểu biết
của người thợ vận hành đó. Hiệu lực của phê chuẩn có thể được bên kiểm tra /
cơ quan kiểm định gia hạn thêm hai năm miễn là có chứng cứ rằng các mối hàn
sản xuất có chất lượng cần thiết, và vẫn giữ được các biên bản kiểm tra thích
hợp cùng với chứng chỉ của người thợ vận hành đó.
Nếu sử dụng tiêu chuẩn Mỹ ASME IX thợ vận hành thiết bị cơ giới hóa
lẫn thiết bị tự động hóa đều cần phải được phê chuẩn. Các biến số thiết yếu ở
đây đối với phê chuẩn thợ hàn.
1.3.6 Một số ứng dụng chủ yếu trong sản xuất hàn
Ngoài những tiêu chuẩn về quản lý chất lượng hàn như đã nêu, còn có các
tiêu chuẩn cụ thể đề cập đến quy định về kim loại cơ bản, vật liệu hàn, thiết bị
hàn và vệ sinh an toàn lao động để đảm bảo vật hàn có được mức độ chất lượng
có thể cháp nhận được, đồng thời phù hợp với mục đích sử dụng. Các tài liệu
hướng dẫn về vệ sinh và an toàn lao động cùng các quy phạm cũng có thể
khuyến nghị dùng các tiêu chuẩn. Hầu hết các hãng chế tạo đều dùng một trong
các văn bản sau.
- Tiêu chuẩn cụ thể của nghành hoặc của công ty.
- Tiêu chuẩn quốc gia (ví dụ BS, TCVN).
- Tiêu chuẩn châu Âu EN.
- Tiêu chuẩn của Hội Hàn Mỹ (AWS) và Hội Kỹ sư Cơ khí Mỹ (ASME).
- Tiêu chuẩn của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO.
Bảng một số quy phạm và tiêu chuẩn ứng dụng cho hàn cho ta thấy thí dụ
về các quy phạm và tiêu chuẩn ứng dụng cùng các tiêu chuẩn về phê chuẩn thợ
hàn và quy trình hàn có liên quan.
Bảng 1.1: Một số quy phạm và tiêu chuẩn ứng dụng cho hàn
Kết cấu hàn Tiêu chuẩn/ Tiêu chuẩn hàn
Quy phạm Phê chuẩn quy trình Phê chuẩn thợ hàn
ứng dụng
Bình áp lực BS 5500 BS EN 288 BS EN 287
ASME VIII ASME IX ASME IX
Hàn ống dẫn BS 2633 BS EN 288 (part 3) BS EN 287 (part 1)
cho quá trình BS 4677 BS EN 288 (part 4) BS EN 287 (part 2)
sản xuất
17
- đường ống ANSI/ASME ASME IX ASME IX
công nghiệp B311 ASME IX ASME IX
ANSI/ASME BS EN 288 (part 3) BS 4872/BS EN
B31.3 (nếu cần) 287
BS 2971
Chế tạo kết AWS D1.1 AWS D1.1 AWS D1.1
cấu hàn AWS D1.2 AWS D1.2 AWS D1.2
BS 5135 BS EN 288 (part 3) BS EN 287
BS 8118 BS EN 288 (part 4) BS EN 287
BS 4872
Bể chứa BS 2654 BS EN 288 (part 3& 4) BS EN 287
BS 2594 BS EN 288 (part3 & 4) BS EN 287
API 620/650 ASME IX ASME IX
Chú thích:
Cần tham chiếu các tiêu chuẩn hoặc quy phạm ứng dụng đối với mọi yêu cầu
bổ sung cho các yêu cầu được nêu trong BS EN 287, BS EN 288 và ASME
IX.
Một số tiêu chuẩn BS của Anh chưa được sửa đổi để bao gồm các tiêu chuẩn
BS EN 287 và BS EN 288 cần được thay thế thích hợp, cho các tiêu chuẩn BS
4871 và BS 4870 (là các tiêu chuẩn đã bị thu hồi).
Tại các nước châu Âu, các tiêu chuẩn quốc gia được thay thế bằng các tiêu
chuẩn EN. Tuy nhiên, khi chưa có tiêu chuẩn EN tương đương, các tiêu chuẩn
quốc gia vẫn được sử dụng, ví dụ, BS EN 287 thay thế cho BS4871 nhưng BS
4872 vẫn còn là tiêu chuẩn có hiệu lực.
Giải thích một số ký hiệu tiêu chuẩn, quy phạm.
1. Quy phạm AWS D1.1 về hàn kết cấu của hội hàn Mỹ.
2. Quy phạm của hội Kỹ Sư Cơ khí Mỹ về hàn nồi hơi và bình áp lực,
ASME IX: về phê chuẩn quy trình hàn và thợ hàn, thợ vận hành thiết bị hàn.
3. Tiêu chuẩn Anh BS 4872 về kiểm tra phê chuẩn thợ hàn khi không đòi
hỏi phê chuẩn quy trình hàn.
4. Tiêu chuẩn châu Âu EN 287: 1997 về kiểm tra phê chuẩn thợ hàn đối
với hàn nóng chảy.
18
- 5. Tiêu chuẩn châu Âu EN 288 về quy định vê phê chuẩn quy trình hàn đối
với các vật liệu kim loại.
6. Tiêu chuẩn châu Âu EN 25817:1992 về các liên kết thép hàn hồ quang –
hướng dẫn về các mức chất lượng về mặt khuyết tật.
7. Tiêu chuẩn châu Âu EN 2652 về phân loại khuyết tật trong các mối hàn
nóng chảy kim loại, có kèm giải thích.
8. Tiêu chuẩn châu Âu EN 30042:1994 về các liên kết hàn hồ quang nhôm
và hợp kim nhôm có thể hàn được. Hướng dẫn về các mức độ chất lượng về mặt
khuyết tật.
1.3.7 Một số tiêu chuẩn và chất lượng sản xuất hàn
Cũng như trong ngành chế tạo khác, công việc hàn đòi hỏi phải quan tâm
đến vấn đề chất lượng nhằm tạo ra các sản phẩm không những đạt yêu cầu về kỹ
thuật theo tiêu chuẩn, quy phạm hoặc tài liệu hợp đồng, mà còn phải thỏa mãn
yêu cầu khác của khách hàng và mục tiêu lợi nhuận của công ty một cách nhất
quán. Việc bảo quản tính cạnh tranh lâu dài của công ty trong chế tạo các sản
phẩm hàn không chỉ các việc tuân thủ các quy định của luật pháp và tiêu chuẩn
kỹ thuật có liên quan mà còn đòi hỏi phải tạo ra một hệ thống quản lý hàn toàn
diện. Hình 1.2 giới thiệu tóm tắt các nội dung của một hệ thống như vậy theo
viện Công nghệ Hàn Australia.
Bảng 1.2: Tóm tắt Sổ tay hệ thống quản lý hàn toàn diện
Mục Nội dung hướng dẫn Tiêu chuẩn
1. Giới thiệu
2. Tài liệu tham
khảo
3. Hệ thống quản lý Quản lý chất lượng có hiệu quả về chi phí ISO 9001
ISO3834
4. Trách nhiệm Quản lý chất lượng có hiệu quả về chi phí AS 4360
quản lý (kể cả quản
lý rủi ro)
5. Kiểm soát tài liệu
6. Lập kế hoạch sản
xuất
7. Hợp đồng
8. Thiết kế Kiểm soát nứt tầng. Thiết kế vật hàn một AS 4100
cách hợp lý, kinh tế. Cơ học phá hủy, giảm AS 1210
19
nguon tai.lieu . vn
