Kunskap om material och svetsar ger bättre resultat

För 20:e gången arrangerades seminariet Tryck & Svets. Engagemanget var stort både bland publiken och föreläsarna kring material-, teknik- och kvalitetsfrågor. Vad ska jag tänka på vid beställning av material? Hur ska jag undvika sprödbrott? Hur påverkar klimatet vår omgivning och våra anläggningar? Seminariet gav möjlighet att lära mer.

Med nya krav från industrierna sker också en konstant utveckling av materialen. Mette Ramberg Frodigh, svetsingenjör från Sandvik Materials Technology, berättar om austenit-ferritiska (sk. duplexa) rostfria stål.


Mette Ramberg Frodigh, Sandvik Materials Technology

– Vår metallurgi baseras på krom, kväve, nickel och molybden. Ju högre halter av legeringselementen, desto bättre korrosionshärdighet får vi, säger Mette Ramberg Frodigh som poängterar att Sandvik inte använder Volfram i sina material för att undvika negativa effekter på mikrostrukturen.

Svetsning av höglegerade austenit-ferritiska rostfria stål

Höglegerade austenit-ferritiska rostfria stål är lite mer svårsvetsade än andra material. Mette Ramberg Frodigh ger rådet att öppna upp fogarna då det är sämre flytbarhet i de austenit-ferritiska rostfria stålen. För att uppnå en bra balans mellan andelen austenit och ferrit behöver kväve användas i skyddsgasen. 

– Det är viktigt att veta hur man ska hantera de austenit-ferritiska rostfria stålen för att behålla deras goda korrosionsegenskaper, avslutar Mette Ramberg Frodigh.

Sprödbrott sker plötsligt

En stålkonstruktion som råkar ut för sprödbrott är en obehaglig upplevelse. Bo Lindblad, Inspectas tekniske expert inom materialområdet, liknar sprödbrott i en stålkonstruktion med vad som sker när en porslinsvas kraschar i golvet.


Bo Lindblad, Inspecta

– Sprödbrott går snabbt och du får ingen förvarning innan, säger Bo Lindblad och delar med sig av sin kunskap om vad som ska tas hänsyn till för att undvika sprödbrott.

I EN 13445-2 och EN 13480-2, bilaga B, definieras de kriterier som ska tas hänsyn till för att inte drabbas av sprödbrott:

  • segheten hos grundmaterialet och svetsförband i sämsta riktningen
  • hållfastheten hos grundmaterialet
  • konstruktionens materialtjocklek
  • svetsegenspänningar
  • den lägsta materialtemperaturen

I standarden EN 13445 och En 13480 anges tre olika metoder för dimensionering mot sprödbrott. Antingen baserar du din dimensionering på erfarenhet, använder tillämpningsregler utvecklade med hjälp av brottmekanik eller gör en brottmekanisk analys. Om du ser att materialet enligt beräkningarna inte riktigt uppfyller rätt krav på seghet finns möjligheten att vända sig direkt till materialtillverkaren och be om s.k. ”options”

Bo Lindblad avslutar med ett antal råd för att undvika sprödbrott i sina tryckkärl:

– Beställ rätt material från början, läs på för att kunna utnyttja de möjligheter som finns i standarderna och konstruera med beaktande av de seghetskrav som gäller. Ett vägledningsdokument är under utarbetande hos SIS och belyser material- och svetsfrågor i förhållande till tryckkärlsdirektivet.

– Köp materialen från välrenommerade tillverkare med bra metallurgi. Ha goda kontakter med de som representerar materialtillverkaren. Då vet du vad du får för material och vad det kan prestera, avslutar Bo Lindblad.

Kvalitetsarbete är ett pussel

Mathias Lundin från Svetskommissionen berättade om kommissionens arbete och om den nya utgåvan av EN 287-1 Svetsarprövningar.


Mathias Lundin från Svetskommissionen
– Vi försöker redan från början bygga in kvalitet genom bland annat svetsarprövning och procedurkvalificering. Svetskommissionen arbetar aktivt med att säkra kompetensen för industrin med svetsande personal, säger Mathias Lundin.

En svetsarprövning ska visa på ”svetsarens förmåga att för hand manövrera svetspistolen och därvid framställa en svets av godtagbar kvalitet”. Den största skillnaden i den nya utgåvan av Svetsarprövning EN 287-1  är framförallt att stumsvets inte kommer att kvalificera för kälsvets. Det innebär att minst ett kälsvetsprov måste göras för att kvalificera för kälsvetsning. Det är just vid kälsvetsningen som flest misstag uppdagas och det har därför tydliggjorts med två skilda prov i den nya svetsarprövningen.

Låga tryck kan också vara en fara

Ola Rossing från Hydroram varnar för att även godkända rörsystem kan ha för liten marginal vid tillfälliga låga tryck.

Alla flödesförändringar i ett rörsystem ger upphov till tryckvågor. Flödesförändringar som sker snabbt i förhållande till den tid tryckvågen behöver för att färdas fram och åter genom rörets längd kan ge så stora tryckstötar att röret går sönder.


Ola Rossing, Hydroram

– Vi rekommenderar tryckklockor för att dämpa tryckvågen och få en mjukare trycksänkning, säger Ola Rossing.

Effektiv replikprovning med spänningsanalys

Med högre krav på tillgänglighet blir underhållsstoppen oftast kortare på anläggningarna. Då gäller det att veta vad som behöver kontrolleras och provas för att upptäcka sprickor och förändringar. Jan Storesund, teknisk konsult från Inspecta, har tagit fram en ny metod för effektiv replikprovning och livslängdsbedömning av ångsystem med hjälp av spänningsanalys.


Jan Storesund, Inspecta
– Vi såg behovet av att kunna välja ut de rätta kritiska områdena prova på, säger Jan Storesund och berättar om den guideline för elastisk spänningsanalys av rörsystemen som han och hans kollegor har tagit fram.

Spänningsanalysen identifierar de kritiska positionerna på rören som bör replikprovas. Med hjälp av replikprovningen kartläggs krypskador innan sprickbildning uppstår.

Replikprovning är ett viktigt verktyg för möjligheten att bedöma status och återstående livslängd med hänsyn till krypning i ångsystem.

– De kritiska komponenter som bör undersökas extra noggrant i ångsystem med replikprovning är böjar och svetsar vid terminalpunkter som formstycken, påstick, stutsar, ut- och inlopp. För att inte missa något bör det vara många provpositioner per komponent, säger Jan Storesund.

Med en avslutande föreläsning om Digital röntgen med Vidisco utrustning knöts seminariet ihop. Det 20:e seminariet gav lärdomar om både materialens komplexitet, vikten av att vara en kritisk och noggrann beställare och ha kunskap om hur materialen ska behandlas och svetsas. Men kanske framförallt en insikt om att kunskap ger bättre förutsättningar att undvika skador och kunna förbättra sin egen verksamhet.


Hur går en replikprovning till?

En replikprovning innebär att man slipar, polerar och etsar en metallyta så att mikrostrukturen framträder. Sedan sätter man på en plastfolie som man doppat i ett lösningsmedel som mjukar upp ytan och klämmer folien mot den preparerade metallytan. När lösningsmedlet dunstat kan plastfolien dras bort varvid ett avtryck av mikrostrukturen fastnar ytan på folien och nu kan man med mikroskop undersöka folien och studera mikrostrukturen  för att se eventuella förändringar som kan tyda på att  krypskador uppstått med tiden.

 

Av: Helén Kim
Sidan skapad: 22 maj 2012