Die WPS eines Druckbehälterherstellers für ein SA-516-70-Gefäß führt den Grundwerkstoff als „SA-516-70, P-Nr. 1, Gruppe Nr. 2" auf. Das MTC für das eingetroffene Blech lautet „SA-516 Grade 70N". Der Schweißingenieur sieht „SA-516-70" und genehmigt das Zeugnis. Das Kürzel „N" — das den normalisierten Lieferzustand angibt — wird nicht beachtet.
Ist das dasselbe Material?
Das ist eine berechtigte Frage. SA-516-70 und SA-516-70N sind beide ASME Section II-Werkstoffe, beide P-Nr. 1 Gruppe Nr. 2, beide mit denselben Mindest-Mechanikwerten. Der normalisierte Zustand ist eine Wärmebehandlung, die auf das warmgewalzte Blech angewendet wird; sie ändert weder die Legierungszusammensetzung noch die Code-Werkstoffzuordnung. Für die meisten Schweißverfahrensqualifikationszwecke sind SA-516-70 und SA-516-70N dasselbe Material.
Aber das Kürzel „N" im Zeugnis löste eine Frage aus, die Klärungszeit erforderte. Der Schweißingenieur musste die P-Nummer und Gruppennummernzuordnung bestätigen, verifizieren, dass der Lieferzustand innerhalb der Grundwerkstoffabdeckung der WPS lag, und die Feststellung dokumentieren. Das dauerte zwei Stunden. Multipliziert mit der Anzahl, wie oft diese Art von Frage bei einem Gefäßauftrag auftaucht, messen Sie Tage, nicht Stunden.
Wie ASME Section IX das MTC mit der WPS verknüpft
ASME Section IX qualifiziert Schweißverfahren, indem es Grundwerkstoffe anhand ihrer Schweißeignung in P-Nummern gruppiert. Innerhalb jeder P-Nummer bieten Gruppennummern eine feinere Klassifizierung. Eine WPS, die auf P-Nr. 1 Gruppe Nr. 1 qualifiziert ist, qualifiziert nicht automatisch P-Nr. 1 Gruppe Nr. 2 — Sie müssen QW-403 und QW-420 prüfen, um die Gruppenabdeckungsregeln zu verstehen.
Die Grundwerkstoffangabe in einer WPS und PQR muss die tatsächlich bei der Qualifikationsprüfung verwendete ASME-Werkstoffnorm und das Gütezeichen referenzieren. Wenn Sie in der Produktion Werkstoffe schweißen, die nicht durch Ihre WPS-Grundwerkstoffliste abgedeckt sind, muss eines von zwei Dingen zutreffen: Der Produktionswerkstoff liegt im wesentlichen Variablenbereich der bestehenden WPS, oder Sie benötigen eine neue WPS, die für den Produktionswerkstoff qualifiziert ist.
Das MTC ist das Dokument, das festlegt, was der Produktionswerkstoff tatsächlich ist. Die Norm und das Gütezeichen im MTC müssen mit der WPS-Abdeckung übereinstimmen. Wenn die WPS SA-516-70 angibt und das MTC SA-516-70N lautet, hängt die Frage, ob das eine wesentliche Variablenänderung ist — die eine Neuqualifikation erfordert —, vom WPS-Umfang und den ASME Section IX-Regeln ab.
Häufige MTC-zu-WPS-Abweichungen, die NCRs auslösen
Das normalisierte Kürzel-Problem (SA-516-70 vs. SA-516-70N) ist die häufigste Abweichung bei Kohlenstoffstahl-Druckbehälterblech. Wie oben beschrieben, ist dies meist ohne Neuqualifikation lösbar, erfordert aber eine dokumentierte ingenieurtechnische Überprüfung.
ASTM- vs. ASME-Bezeichnung. ASME-Werkstoffnormen sind die SA-Präfix-Versionen der ASTM A-Präfix-Normen. SA-516 ist das ASME-Äquivalent von ASTM A516. Bei Arbeiten nach dem ASME B&PV Code muss das Material nach der SA-Norm beschafft werden, und das MTC muss die SA-Bezeichnung ausweisen. Ein MTC, das „ASTM A516-70" für ein Code-Gefäß zeigt, ist nicht dasselbe wie eines, das „ASME SA-516-70" zeigt. Die ASTM-Norm und die ASME-Norm haben dieselben Anforderungen, aber der Code erfordert ASME-bezeichnetes Material. Das MTC mit der ASTM-Bezeichnung benötigt ein Ergänzungszeugnis oder eine Neuausstellung mit der ASME-Bezeichnung, bevor es die Code-Anforderung erfüllt.
P-Nummernzuordnungsabweichung. Weniger häufig, aber wenn sie auftritt, ist sie ernst: Ein Werkstoffzeugnis, das eine Norm und ein Gütezeichen zeigt, das einer anderen P-Nummer zugeordnet wird, als die WPS abdeckt. Zum Beispiel ein hochfestes niedriglegiertesBlech, das aufgrund seiner Chemiezusammensetzung tatsächlich unter P-Nr. 3 statt P-Nr. 1 fällt. Wenn die WPS nur P-Nr. 1-Grundwerkstoffe qualifiziert, ist das Schweißen dieses Blechs ohne eine P-Nr. 3-qualifizierte WPS ein Code-Verstoß. Der Inspektor wird dies bei der Querprüfung Material-zu-WPS feststellen.
Gruppennummerngrenze. Innerhalb von P-Nr. 1 werden Kohlenstoffstahlblechwerkstoffe zwischen Gruppe Nr. 1 (niedrigkohlenstoffige, niederfeste Gütezeichen) und Gruppe Nr. 2 (mittelkohlenstoffige, höherfeste Gütezeichen) aufgeteilt. SA-516-70 ist P-Nr. 1 Gruppe Nr. 2. Einige WPS-Qualifikationen decken beide Gruppen unter P-Nr. 1 ab; andere sind spezifisch auf Gruppe Nr. 1 qualifiziert. Ein Betrieb, der nur WPS-Abdeckung für P-Nr. 1 Gr. 1 hat und SA-516-70 (P-Nr. 1 Gr. 2) für einen Gefäßauftrag erhält, muss seine WPS prüfen, bevor er fortfährt.
Der Querprüfungsprozess
Eine formelle MTC-zu-WPS-Querprüfung bei der Materialfreigabe zur Fertigung erfasst diese Probleme, bevor eine Schweißnaht gezogen wird. Die Querprüfung erfordert drei Schritte:
Schritt 1: P-Nummer und Gruppennummer aus dem MTC bestimmen. Das MTC zeigt die Werkstoffnorm und das Gütezeichen. ASME Section IX QW/QB-422 (die P-Nummertabelle) ordnet jede ASME-Werkstoffnorm und jedes Gütezeichen ihrer P-Nummer und Gruppennummer zu. Einige größere Hersteller haben diese Tabelle in ihr Eingangsprüfsystem integriert, sodass die P-Nummer automatisch zugewiesen wird, wenn das MTC verarbeitet wird.
Schritt 2: Prüfen, ob die WPS des Auftrags diese P-Nummer und Gruppennummer abdeckt. Der Grundwerkstoffabschnitt der WPS listet die P-Nummer und Gruppennummer auf, für die das Verfahren qualifiziert. Bestätigen Sie, dass der MTC-Werkstoff in diesen Bereich fällt. Wenn es mehrere WPS-Dokumente für den Auftrag gibt, bestätigen Sie, dass jedes eine angemessene Abdeckung für die Werkstoffe hat, für die es verwendet werden soll.
Schritt 3: Die Querprüfung dokumentieren. Das Fertigungsbegleitdokument oder die Auftragsqualitätsaufzeichnung sollte zeigen, dass der MTC-Werkstoff vor Fertigungsbeginn gegen die WPS-Grundwerkstoffabdeckung bestätigt wurde. Dies schließt die Schleife für den ASME-Inspektor — er muss die Querprüfung nicht selbst durcharbeiten, weil Ihre Dokumentation bereits zeigt, dass Sie es getan haben.