استاندارد WPS در جوشکاری

فرایند استانداردی که متأسفانه در اجرای اتصالات بر روی اسکلت فلزی در ساختمان سازی به هیچ عنوان در ایران رعایت نمی گردد ، درصورتی که هر اتصال باید دارای یک WPS بر اساس الزامات کد مربوطه دارای یک PQR باشند . از طرفی تدوین یک PQR دارای مراحل مختلفی است که کاری زمان بر و پر هزینه است.

از توضیحات ارائه شده چنین استنباط می شود که تدوین مستندات جوشکاری، کاری بسیار مشکل است - که در بسیاری موارد چنین نیز هست . از دیرباز تدوین استاندارد جوشکاری در بسیاری از صنایع حساس ، به صورت حرفه ای و علمی تدوین نشده بود و درگذر زمان شاهد عواقب آن بوده ایم.

ازآنجاکه به دلیل گستره علم مهندسی مواد و تکنولوژی جوش ، ایران نسبت به سایر کشور های صنعتی دنیا به مراتب عقب تر است ، شاهد آن هستیم که در بعضی از کشور ها این تکنولوژی به صورت کاملا انحصاری درآمده است؛ مثلا در ایالات متحده ، استاندارد تدوین شده در یک فرایند ابتدا در صنایع و سازمان هایی مانند ناسا مورداستفاده قرار می گیرد و تا تدوین استاندارد جدید نزد خود نگه میدارند

بعد از تدوین استاندارد جدید ، استاندارد منسوخ پیشین را بعد از گذشت نزدیک به هفت سال در ازای گرفتن امتیازاتی ارائه می دهند.

اهمیت WPS

اما برخلاف ساختمان سازی با اسکلت فلزی نیاز استاندارد WPS در صنایع حساس مانند نفت ، گاز ، پتروشیمی، هوافضا ، صنایع دفاعی و دریایی و… کاملا به اثبات رسیده است . تخریب سازه های ناموفق بعد از مدتی، نشت مواد پتروشیمی، نفت ، گاز ، انفجار خطوط انتقال مواد نفتی، انفجار مخازن تحت فشار ، شکست و تنش در مقاطع و اتصالات جوشی در هواپیما ها ، موشک ها ، کشتیها ، زیردریاییها و… مهندسان را به فکر برنامه ریزی و تدوین یک نسخه و تحقیقات برای جلوگیری و تمهیدات بهتر سازه های خود انداخت تا استاندارد های خود را با WPS تدوین کنند.

امروزه در اجرای سازه های فلزی دنیا بدون نظر مهندس جوش و WPS سازه ای اجرا نمی شود . گرچه به دلیل زلزله خیز بودن ایران و قرارگیری بسیاری از کلان شهر های کشور بر روی گسل های زلزله اصول مهندسی جوش در ساختمان سازی و انبوه سازی محلی از اعراب ندارد و سازندگان بدون در نظر گرفتن بافت شهری و جغرافیایی به ساخت در کوچه های باریک می پردازند که در هنگام زلزله عواقب ناگواری به دنبال خواهد داشت.

نمونه ای از آن زلزله نورث ریچ ( 1994 ) است که بسیاری از اتصالات ، در محل درز جوش اتصال و فلز مادر دچار ترک یا بعضا شکستگی شد. نمونه دیگر کشتی تایتانیک است که بعد از بررسی روی لاشه دیده شد که تمامی شکست ها از محل درز جوش ها و اتصالات فلز مادر بوده است.

سازمان نظام مهندسی و WPS

اجرای یک فرایند بدون WPS آن هم با دانش امروزی مهندسی جوش به هیچ عنوان امکان پذیر نیست ، مانند تجویز دارو بدون نسخه متخصص و دریافت آن برای ترمیم بیماری است؛ گرچه ممکن است به صورت موقت علائم ظاهری را بهبود بخشد ، ولی در کوتاه مدت شاهد تخریب اساسی و جبران ناپذیر به سیستم داخلی و ظاهری انسان خواهیم بود.

بهتر این است که سازمان نظام مهندسی ساختمان ایران برای اجرای با کیفیت در اصول سازه ای خود تعامل سازنده ای با انجمن ملی جوش و آزمایشگاه غیر مخرب ایران داشته باشد و مهندسان خود را ، ملزم به فراگیری WPS کنند و یا از مهندسین جوش در اجرای سازه های خود مانند نفت و گاز و پتروشیمی بهره بگیرند تا شاهد کیفیت بالاتر و ضریب اطمینان بالاتر در اجرای اتصالات جوشی خود باشد.

به همین منظور برخی مؤسسات استاندارد اقدام به ارائه راهکار هایی جهت کاستن از این مشکلات نموده اند. ازجمله این راهکار ها تدوین دستورالعمل های جوش از قبل تائید شده ( Pre Qualified WPS ) در برخی کد ها مانند AWS - D1/1 است که مصارف مشخص و محدود به کاربرد کد مربوطه دارند . راهکار دیگری که مصرف گسترده تری دارد انتشار WPS های استاندارد است . بدین ترتیب که سازمان AWS بر اساس میزان کاربرد ، کد هایی را تدوین نموده که شامل اطلاعات و پارامتر های دستورالعمل جوش برای موارد پرکاربرد است.

این کد ها بر اساس نوع ماده ، فرآیند جوشکاری، ضخامت قطعه و الکترود مصرفی دسته بندی می شوند . برای هر یک از WPS های استاندارد نیز PQR - Procedure Qualification Record - یا فرم ارزیابی روند جوشکاری لازم وجود دارد که شماره آن در کد مربوطه آمده است. بنابراین در صورتی که پارامتر های WPS تدوین شده توسط سازنده ، در محدوده تعیین شده توسط یکی از این کد ها باشد ، تحت شرایطی دیگر نیازی به تهیه PQR مجزا نیست .

خوشبختانه کد ASME نیز استفاده از دستورالعمل های استاندارد AWS را تحت شرایطی که در ASME IX آورده است ، مجاز می داند . این شرایط اگرچه سختگیرانه تر از شرایط AWS است ، اما به هرحال کار را از حالت عادی بسیار ساده تر کرده و نیاز به PQR را در بسیاری موارد برطرف می سازد . ازجمله شرایط استفاده از این کد ها در ASME این است که سازنده باید برای هر کد دستورالعمل استاندارد یک نمونه با ثبت کلیه پارامتر های جوشکاری تهیه کرده و تحت بازرسی چشمی، تست های مکانیکی یا غیر مخرب قرار دهد که در صورت تائید نمونه می تواند از آن دستورالعمل برای اتصالات دیگری که در محدوده آن قرار می گیرند، بدون تهیه PQR استفاده نمود .