Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-11:2002 về Công trình biển cố định - Kết cấu - Phần 11: Chế tạo
CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH - KẾT CẤU - PHẦN 11: CHẾ TẠO
Fixed offshore platforms - Structures - Part 11: Fabrication/Construction
Lời nói đầu
TCVN 6170-11 : 2002 được biên soạn dựa trên cơ sở Quy phạm của NaUy - 1993 Fixed offshore installations - Structure - Fabrication and construction.
TCVN 6170-11 : 2002 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 67/SC7 Công trình ngoài khơi biên soạn dựa trên kết quả đề tài nghiên cứu khoa học KT 03-20 thuộc Chương trình điều tra nghiên cứu biển, Viện Cơ học - Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia chủ trì, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng xét duyệt, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH - KẾT CẤU - PHẦN 11: CHẾ TẠO
Fixed offshore platforms - Structures - Part 11: Fabrication/Construction
1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về đảm bảo chất lượng cho việc chế tạo các kết cấu và các bộ phận kết cấu hoặc tổ hợp kết cấu thép và/hoặc bê tông của công trình biển.
1.2 Việc chế tạo các bộ phận hoặc tổ hợp kết cấu chưa được quy định đầy đủ trong tiêu chuẩn này phải được xem xét riêng.
1.3 Các quy phạm và tiêu chuẩn khác với những điều quy định trong tiêu chuẩn này có thể được chấp thuận như là sự thay thế hoặc bổ sung cho tiêu chuẩn này. Cơ sở cho việc chấp thuận quy định trong TCVN 6171 : 1996.
TCVN 5113 - 90 Kiểm tra không phá hủy. Cấp chất lượng mối hàn.
TCVN 6170 - 1 : 1996 Công trình biển cố định - Phần 1: Quy định chung.
TCVN 6171 : 1996 Công trình biển cố định - Quy định về kiểm tra và giám sát kỹ thuật.
TCVN 6700 -1 : 2000 (ISO 9606-1 : 1994) Kiểm tra chấp nhận thợ hàn - Hàn nóng chảy - Phần 1: Thép.
ISO 1027 Radiographic image quality indicators for non-destructive testing - Priciples and identification (Các báo hiệu chất lượng ảnh chiếu xạ Rơngen trong thử không phá hủy - Nguyên lý và nhận dạng).
ISO 1106 (all parts) Recommended practise for radiographic examination of fusion welded joints (Phương pháp kiểm tra bằng chụp tia bức xạ các mối hàn nóng chảy).
ISO 2504 Radiography of welds and viewing conditions for films - Utilization of recommended patterns of image quality indicators (I.Q.I) (Chụp tia bức xạ các mối hàn và điều kiện quan sát phim - Dùng các mẫu hướng dẫn của các chất chỉ thị chất lượng ảnh).
ISO 5580 Non-destructive testing - Industrial radiographic illuminators - Minimum requirements (Thử không phá hủy - Các loại đèn chiếu tia X hay tia gamma công nghiệp - Yêu cầu tối thiểu).
3.1 Thuật ngữ, định nghĩa
Trong tiêu chuẩn này, thuật ngữ “chế tạo” bao hàm các công việc chế tạo công trình biển, từ chế tạo ban đầu đến kết thúc tuổi thọ thiết kế của công trình hoặc các bộ phận công trình.
3.2 Hệ thống tài liệu
3.2.1 Quy định chung
3.2.1.1 Để làm căn cứ cho việc chế tạo, các tài liệu sau đây phải được phê duyệt:
- Các bản vẽ bố trí kết cấu và kích thước kèm theo các bản quy định kỹ thuật và số liệu xác định các tính chất tương ứng của vật liệu;
- Các bản quy định kỹ thuật về chế tạo;
- Các chi tiết của các liên kết hàn;
- Các bản vẽ cũng như bản thuyết minh về cốt thép và hệ thống tạo dự ứng lực;
- Các yêu cầu về quy mô, chất lượng và kết quả của việc chế tạo, các quy trình kiểm tra, thử nghiệm và thẩm định;
- Các bản quy định kỹ thuật về hệ thống chống ăn mòn;
- Các giới hạn dung sai do các giả thiết thiết kế gây ra.
3.2.1.2 Trong quá trình thiết kế kết cấu nếu sử dụng các giả thiết đặt ra mà ảnh hưởng tới việc chế tạo thì phải trình để phê duyệt.
3.2.1.3 Các tài liệu liên quan đến chế tạo (tài liệu hoàn công), cần thiết cho sự khai thác an toàn của kết cấu, phải luôn có sẵn trên công trình.
Tài liệu này phải có đầy đủ thông tin giúp cho việc đánh giá các khuyết tật, hư hỏng... phục vụ cho công tác nghiên cứu sửa chữa công trình trong quá trình khai thác cũng như hoán cải sau này.
4.1 Quy định chung
4.1.1 Lĩnh vực áp dụng
Điều này áp dụng để phê duyệt các nhà sản xuất vật liệu hàn và các vật liệu hàn.
4.1.2 Các yêu cầu cơ bản
4.1.2.1 Việc hàn các kết cấu, các bộ phận kết cấu trong phạm vi tiêu chuẩn này phải do các thợ hàn đã được phê duyệt thực hiện (xem điều 5), với các vật liệu hàn đã được chấp thuận.
4.1.3 Các nhà sản xuất vật liệu hàn
4.1.3.1 Để cung cấp các vật liệu hàn khi hàn các kết cấu, bộ phận máy móc, nồi hơi, bình chịu áp lực, hệ thống ống dẫn đã được phân cấp, các nhà sản xuất vật liệu hàn phải được phê duyệt.
4.1.3.2 Việc phê duyệt các nhà sản xuất sẽ được xét trên cơ sở bản thuyết minh sản phẩm và mô tả chi tiết phương pháp kiểm soát sản phẩm (sổ tay đảm bảo chất lượng) của nhà sản xuất, với điều kiện có ít nhất một loại vật liệu hàn được thử nghiệm đạt chương trình thử nghiệm đã được phê duyệt. Để thực hiện một chương trình thử nghiệm đã được phê duyệt cho mỗi loại vật liệu hàn đòi hỏi phải có sự phê duyệt. Trên bản phê duyệt phải gồm tên của nhà sản xuất và cấp của vật liệu mà nhà sản xuất đã được phê duyệt sản xuất.
4.1.3.3 Ở bất kỳ thời điểm nào, Cơ quan có thẩm quyền cũng phải được tạo điều kiện để thanh tra toàn bộ kế hoạch và thiết bị sử dụng trong chế tạo và thử nghiệm các vật liệu hàn. Nhà sản xuất phải tạo điều kiện cho thanh tra viên xem xét sự tuân thủ của phương pháp đã được phê duyệt, chứng kiến sự lựa chọn và thử nghiệm theo đúng yêu cầu của tiêu chuẩn này.
4.1.3.4 Hàng năm phải tiến hành thanh tra tất cả các cơ sở chế tạo que hàn cùng với các quy trình kiểm tra chất lượng có liên quan. Khi đó phải lấy mẫu que hàn đã phê duyệt để thử nghiệm. Các thử nghiệm này phải được thực hiện theo đúng quy trình đã phê duyệt.
4.1.3.5 Đối với những nhà máy sản xuất các vật liệu hàn có giấy phép, các thử nghiệm cũng phải được thực hiện giống như các thử nghiệm hàng năm đối với vật liệu hàn đang xét.
4.1.4 Các vật liệu hàn
4.1.4.1 Phải xét phê duyệt các vật liệu hàn nhằm xác định sự tuân thủ các yêu cầu của chương trình thử nghiệm đã phê chuẩn.
4.1.4.2 Bất kỳ một thay đổi nào có liên quan tới các tính chất cơ học hoặc thành phần hóa học khác với các vật liệu hàn được thử nghiệm và phê duyệt đều phải được phê duyệt lại.
4.1.4.3 Tất cả các nhãn hàng hóa của vật liệu hàn đã được thử nghiệm và phê duyệt đang bán trên thị trường đều phải được đăng ký với Cơ quan có thẩm quyền. Để tránh việc làm lại các thử nghiệm, nhà sản xuất phải chứng minh rằng các vật liệu hàn đang bán trên thị trường mang những nhãn hiệu thay thế khác là giống hệt các vật liệu đã qua thử nghiệm, phê duyệt.
5.1 Quy định chung
5.1.1 Lĩnh vực áp dụng
5.1.1.1 Điều này áp dụng cho việc đánh giá chất lượng chuyên môn của quy trình hàn và trình độ tay nghề thợ hàn.
5.1.2 Định nghĩa
5.1.2.1 Quy trình hàn (Welding procedure) là trình tự thao tác quy định phải tuân theo khi hàn.
5.1.2.2 Quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS, Welding procedure specification) là một văn bản quy định chi tiết về vật liệu, phương pháp cụ thể, thao tác và các thông số phải dùng khi hàn.
5.1.2.3 Quy định kỹ thuật quy trình hàn sửa chữa (RWPS, Repair welding procedure specification) là một văn bản quy định chi tiết về vật liệu, phương pháp cụ thể, thao tác và các thông số phải dùng cho từng công việc hàn cụ thể.
5.1.2.4 Thử nghiệm xác định chất lượng quy trình hàn (WPQT, Welding procedure qualification test) là thử nghiệm được thực hiện để chứng minh rằng mối hàn được thực hiện theo quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) cụ thể phù hợp các yêu cầu quy định.
5.1.2.5 Biên bản xác định chất lượng quy trình hàn (WPQR, Welding procedure qualification record) là văn bản ghi lại các thông số thực tế đã dùng trong quá trình hàn mẫu thử nghiệm chất lượng và kết quả kiểm tra không phá hủy cũng như các thử nghiệm cơ học.
5.1.2.6 Quy định kỹ thuật quy trình hàn sản xuất (PWPS, Production welding procedure specification) là văn bản quy định chi tiết về vật liệu, phương pháp cụ thể, thao tác và các thông số phải dùng khi hàn các mối hàn cụ thể. Bản quy định kỹ thuật quy trình hàn sản xuất (PWPS) có thể được minh họa bằng một hoặc nhiều biên bản xác định chất lượng quy trình hàn (WPQR) hoặc bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) đã được đánh giá là đủ chất lượng (xem hình 2).
5.1.2.7 Thử nghiệm hàn sản xuất (WPT, Welding production test) là thử nghiệm được thực hiện trên các mối hàn sản xuất để khẳng định rằng quy định kỹ thuật quy trình hàn sản xuất (PWPS) dùng trong quá trình hàn đã tạo ra các mối hàn đáp ứng các yêu cầu của quy định kỹ thuật.
5.1.2.8 Nhiệt độ nung nóng sơ bộ (Preheat temperature) là nhiệt độ quy định mà các kim loại cơ bản liên quan phải đạt được trước khi tiến hành hàn. Nhiệt độ này thường được đo ở khoảng cách cỡ 75 mm từ các mép rãnh phía đối diện với nguồn nhiệt, khi điều kiện cho phép.
5.1.2.9 Nhiệt độ giữa các lớp hàn trong các mối hàn nhiều lớp (Interpass temperature) là nhiệt độ của mối hàn (lớp dưới) đã lắng kết trước khi bắt đầu hàn lớp tiếp theo.
5.1.2.10 Nhiệt độ làm việc (Working temperature) là nhiệt độ bên trong các vật liệu cơ bản được đo ở khoảng cách 75 mm từ các mép rãnh trong khi hàn liền kề với điểm hàn.
5.1.2.11 Kỹ thuật hàn mạch hẹp (Stringer bead technique) là kỹ thuật hàn để lại một lớp hàn lắng kết có bề rộng nhỏ hơn 3 lần đường kính lõi que hàn.
5.1.2.12 Hàn mạch rộng (Weawing) là do dao động theo phương ngang của que hàn để lại một lớp hàn lắng kết có bề rộng lớn hơn 3 lần đường kính lõi que hàn.
5.1.2.13 Kiểm tra không phá hủy (NDE, Non-destructive examination) là kiểm tra bằng quan sát, bằng phương pháp phóng xạ, phương pháp siêu âm, phương pháp bột từ, phương pháp thẩm thấu và bằng các phương pháp kiểm tra không phá hủy khác để phát hiện các khuyết tật và các chỗ không bình thường.
5.1.2.14 Hàn đính (Tack welding) là hàn nối gá tạm thời các vật liệu phải hàn với nhau để đạt và giữ được hình học rãnh hàn đã quy định.
5.1.2.15 Nung nóng sau khi hàn (Post heating) là việc duy trì một nhiệt độ nhất định sau khi hàn trong một thời gian đủ để làm giảm nồng độ hydro.
5.1.2.16 Xử lý nhiệt sau khi hàn (Post weld heat treatment, PWHT) là sự xử lý nhiệt tiếp ngay sau khi hàn. Với mục đích làm giảm các ứng suất dư, nhiệt độ này thường trên 400 oC.
5.2 Quy trình hàn
5.2.1 Bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS)
5.2.1.1 Bản quy định kỹ thuật của một quy trình hàn (WPS) tối thiểu phải có các thông tin sau về các thao tác hàn:
- Ký hiệu nhận dạng quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) và ngày, tháng, năm ban hành;
- Các quy định kỹ thuật về vật liệu cơ bản;
- Quá trình hàn;
- Chiều dày/đường kính của vật liệu cơ bản;
- Hình học (hình dạng, kích thước...) của các mối nối/rãnh hàn;
- Các thông tin về vật liệu hàn;
- Các thế hàn chính;
- Các thông số hàn bao gồm dòng điện, điện áp, cực tính, loại dòng điện, tốc độ di chuyển;
- Hướng hàn;
- Số lượng các lớp hàn;
- Phương pháp chuẩn bị;
- Nhiệt độ giữa các lớp;
- Nhiệt độ nung nóng sơ bộ/nhiệt độ làm việc;
- Xử lý nhiệt sau khi hàn.
5.2.1.2 Một bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) phải bao gồm cả thông tin về các điều kiện môi trường, nếu hàn trong những điều kiện khó khăn. Các thông tin về các trang thiết bị đặc biệt phải dùng hoặc các điều kiện khác cần lưu ý cũng phải được đưa vào.
5.2.1.3 Đối với hàn sửa chữa và hàn đính, nói chung các bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) phải được chuẩn bị theo điều 5.2.1.1. Đối với hàn sửa chữa, phải cung cấp thêm các thông tin sau:
- Phương pháp loại bỏ khuyết tật;
- Phương pháp kiểm tra việc loại bỏ khuyết tật;
- Chuẩn bị vùng hàn, gồm cả dạng rãnh hàn theo cả hai hướng dọc và ngang;
- Chiều dài hàn sửa chữa tối thiểu và chiều dày hàn sửa chữa tối đa/tối thiểu;
- Những sửa chữa xuyên sâu theo chiều dày.
5.2.2 Chất lượng của quy trình hàn
5.2.2.1 Các quy trình hàn có thể được chấp thuận cho sản xuất nếu tuân thủ đầy đủ các yêu cầu được thiết lập bằng một trong các phương pháp sau đây:
- Tiến hành thử nghiệm kiểm tra xác định chất lượng quy trình hàn (WPQT) và sau đó, duyệt lại biên bản xác định chất lượng quy trình hàn (WPQR);
- Duyệt lại các thử nghiệm xác định chất lượng quy trình hàn (WPQT) đủ chất lượng trước đây (xem điều 5.2.3.1);
- Duyệt lại các bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS) và/hoặc bản quy định kỹ thuật quy trình hàn sản xuất (PWPS);
- Xem xét kỹ và xác minh lại hồ sơ tài liệu về sự áp dụng có kết quả các quy trình hàn qua một thời gian dài.
5.2.2.2 Tuân theo một quy trình hàn đủ chất lượng đã được phê duyệt (xem điều 5.2.2.1) là yêu cầu đối với hàn sản xuất, hàn đính, hay hàn sửa chữa các loại:
- kết cấu đặc biệt;
- kết cấu chính;
- kết cấu phụ có chiều dày lớn hơn và bằng 25,5 mm.
Định nghĩa về các loại kết cấu theo TCVN 6170-1 : 1996.
5.2.2.3 Một thử nghiệm xác định chất lượng quy trình hàn (WPQT) phải bao gồm việc hàn một mẫu thử nghiệm tuân theo bản quy định kỹ thuật quy trình hàn (WPS). Mẫu thử nghiệm này phải được kiểm tra không phá hủy và thử nghiệm cơ học sau khi hàn và xử lý nhiệt.
5.2.2.4 Việc hàn thử nghiệm phải do bên chế tạo tiến hành theo các quy trình đã được phê duyệt. Loại và quy mô kiểm tra NDE và thử nghiệm cơ học được quy định trong bảng 1.
Việc lấy các mẫu để thử nghiệm cơ học và phương pháp thử nghiệm phải tuân theo tiêu chuẩn đã được Cơ quan có thẩm quyền thừa nhận.
5.2.2.5 Các thử nghiệm xác định chất lượng các mối hàn đặc biệt (ví dụ như hàn miết mạch, hàn bọc tráng...) phải được Cơ quan có thẩm quyền xem xét riêng.
5.2.2.6 Khi sử dụng hai loại vật liệu cơ bản khác nhau, các tuyến nóng chảy và các vùng ảnh hưởng nhiệt của cả hai loại vật liệu phải được thử nghiệm. Các kết quả thử phải được lập thành biên bản riêng cho từng loại vật liệu cơ bản.
5.2.2.7 Các chỉ tiêu chấp nhận đối với kiểm tra NDE phải tuân theo các yêu cầu quy định trong TCVN 5113 - 90 Kiểm tra không phá hủy. Cấp chất lượng mối hàn.
5.2.2.8 Các tính chất cơ học của mẫu thử nghiệm phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Đối với thử nghiệm kéo theo phương ngang, cường độ chịu kéo cực đại của các mối nối ít nhất phải bằng cường độ chịu kéo tối thiểu đã quy định của kim loại cơ bản. Khi các vật liệu có cấp khác nhau được nối với nhau thì cường độ chịu kéo cực đại của mối nối phải bằng cường độ cực đại quy định của vật liệu có cấp thấp hơn.
- Các thử nghiệm uốn không được gây ra khuyết tật vượt quá 3 mm theo bất cứ hướng nào.
- Thử nghiệm va đập dạng vết khía chữ V: Nhiệt độ và năng lượng va đập tối thiểu khi thử nghiệm ở mọi vị trí của kết cấu hàn (kim loại hàn, tuyến nóng chảy, vùng ảnh hưởng nhiệt) phải tuân theo các tiêu chuẩn liên quan.
- Thử nghiệm độ cứng: Khi có quy định về độ cứng thì các giá trị độ cứng đo được phải nằm trong phạm vi đã quy định.
- Kiểm tra đoạn vĩ mô: Các mối hàn phải có biến dạng đều đặn kèm theo sự chuyển tiếp tốt đối với kim loại cơ bản. Đoạn vĩ mô phải tuân theo các yêu cầu quy định về các giới hạn cho phép đối với các khuyết tật hàn.
- Thử nghiệm cơ học phá hủy/Thử nghiệm độ mở vết nứt (CTOD: Crack tip opening displacement): Khi yêu cầu, các kết quả thử nghiệm được đánh giá theo tiêu chuẩn riêng.
Ý kiến bạn đọc
