Slayt 1 - Yıldız Teknik Üniversitesi

Uygulama örnekleriyle
Gemi İnşaa ve Tamir Kalite Standartları
(WPS/PQR)
(IACS No.47 Shipbuilding and Repair
Quality Standard)
Kasap Mustafa ERDOĞAN,
Yıldız Teknik Üniversitesi Öğretim Görevlisi.
Senior Ship & Eng.Surveyor (ex),
B.Sc, C.Eng, MRINA, AWS.
Sunum içeriği:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Paslanmaz Çelik ile Gemi sacının kaynağı.
Gemi zincirlerinin Lokma tamir kaynağı,
Yalpa omurga (Bilge Keel) kaynağı,
Alın Kaynağı (Butt Weld)
Tek taraflı Alın Kaynağı (single side Butt Weld)
Bulkhead Plate, Z Plate double fillet Weld.
Over heated single run weld defects,
Sıra kaynağı (Multi Run, low heat in-put
Kaynak topraklamasının önemi,
Kaynak hatalarından bazı örnekler.
Paslanmaz Çelik ile
Karbon Çeliğin Kaynağı
• Kaynak yapılması için onaylanmış WPS/PQR
ve Kaynakçı sertifikasının istenilen metallere
parametrelere uygun ve geçerli olmalıdır.
• İki farklı malzemelerin kaynağı için mutlaka
baz malzemelerin Mekanik, Kimyasal ve
Korozyon direnci özellikleri bilinmelidir.
• Carbon Equvalent hesabının, Weldabilitiy
testinin yapılmış olması gerekir.
• Uygun temizlik ve hazırlık malzemelerin
başarılı kaynağı için ilk adımdır,
• Mekanik temizlikte sadece paslanmaz jet taşı
ve paslanmaz tel fırça, yüzey yağlarının
temizliğinde Alkol, Aseton kullanılmalıdır,
• Yüzey kirliliği sıcak çatlamaya neden olabilir.
• Kaynaktaki oksidasyonu önlemek için İnert Gas
MİG/MAG kaynak metodu tercih edilmelidir,
• Oksidasyon (O2-N2) HAZ bölgesine zarar verir.
• Ön ısıtma ve yavaş soğutma kaynak sırasındaki
yüksek gerilimleri ve çatlamaları önler.
• Farklı malzemelerde termal genleşme ve ısı
iletkenliği farklı olduğundan çatlama yapabilir, bu
nedenle her malzemenin (Heat Flow) ısı iletkenliği
ve Kaynağın Isı girdisi (Heat input) dikkatlice
hesaplanmalıdır. Kaynak bölgesi ısısı devamlı
ölçülmelidir (Çelik:max.250, SS max.300 derece)
• Isı gidisinin fazlası Kaynak Metalinde ve HAZ
bölgesinde Doku yapısının tane irileşmesine/
kristalleşmesine ve çatlamalara yol açar, (sketch)
• Karbon Çelik (C max.% 20) ve Paslanmaz Çelik
seçiminde 200-300 serisi Fe-Cr alaşımlı 304L,
316L Ostenitik veya Dublex malzeme tercih edilir.
• Kaynakta ısı girdisi ile birlikte kaynak dolgu
metali ve HAZ bölgesindeki doku yapısı
çerçevesinde Krom-Karbür oluşmasını ve
çatlamasını engellemektir. (Sketch )
• Krom Karbür’ün oluşmaması için Carbon
seviyesi en az olan ürünler seçilmelidir.
• Paslanmaz Çelikte Carbon oranı max. % 0.03
olmalıdır, Dolgu malzemesi seçiminde Elektrod
Fabrikasının tavsiyesi alınmalıdır, 316 L (low C)
• (309L malzemeye eşdeğer elektrod tercihtir)
Paslanmaz Çelik’te doku yapısı arasında
Krom Karbür oluşumu.
Paslanmaz Çelik HAZ bölgesindeki
ısı girdisi ile oluşan micro çatlaklar.
• Çelik malzemedeki % 20’lik Carbon oranını
Stainless Steel malzeme (C % 0.03) seviyesine
indirgeyerek kaynak metalinde uyum sağlamak
için Çelik Malzemenin kaynak ağzına dolgu
(BUTTERİNG: Buildup-Weld) yapılarak
kaynakta yumuşak geçiş sağlanır.
• Paslanmaz çelik kaynağında HAZ çevresinde
oluşan korrosive bölgesi polisajla temizlenip
özel pasta ile pasivize edilmelidir.
•
Buttering (Dolgu Kaynağı): Duvar örerken ustanın
Tuğlalar arasına uyum için Harç koyması gibidir.
Buttering Kaynağı ile Kimyasal analiz
uyumu sağlanması
Farklı Malzeme Kaynak metodu.
• Yukarıdaki Buttering Kaynağı ile Kimyasal
analiz uyum testine uygun olarak birleştirma
kaynağında farklı metallerin
• Kaynağını yapmaya uygun hale getirilmiştir.
Toplam iki(2) sıra dolgu (Buttering)
kaynağından sonra birleştirme kaynağı WPS
ve gerekli PQR testleri başarıyla
tamamlanmıştır.
Paslanmaz Çelik ile Gemi Sacının
Buttering birleştirme kaynak metodu.
Gemi Zinciri Gr.U3(a)flash but weld.
Lokma(Stud) Kaynağı
Zincir Lokması düşünce uzamaya başlar
ve kopar.(max.tolerance: % 2.5= 6 x d
Gr.3(a) Quenched and Tempered.
Çift taraflı lokma kaynağı.?
Çok pasolu zincir lokma kaynağı .?
(Stud Weld)
Gemi zinciri lokma kaynak prosüdürü.
• WPS, PQR ve Kaynakçı sertifikası tam olmalıdır.
• Zincir üretim prosesi ve kalitesi belirlenmelidir.
• Elektrod veya flux cored wire seçiminde soğuk
çatlama riskini azaltmak için H 5 seçilmelidir:
• U1(a) ve U2(a) için (Bazik) H15 olmalıdır,
• U3(a) için (Bazik) H5 olmalıdır, (low hydrogen)
• Offshore zinciri (U4 ve üstü) kaynak yapılamaz,
• Ön ısıtma (pre-heating) sıcaklığı:
• U1(a),U2(a) 100 oC, U3(a) 175 oC olmalıdır,
• Kaynağa başlamadan temizlik ve MPI yapılmalı.
• Kaynak yalnızca Flash butt weld kaynağın karşı
tarafından yapılmalıdır, yoksa çatlar, (Sketch 3)
• Kaynak tek bir paso olarak bir tarafından
yapıldıktan sonra zincir dönderilip diğer yanından
yapılmalıdır.
• İlk sıra kaynakta başlama noktası üzerine geri
dönülüp krater kapatıldıktan sonra kaynağa
devam edilir, bitişte elektrod kaldırıldığında
oluşan vakum/krater daire şeklinde örülüp
kaynatılarak sonlandırılır. (Sketch 3)
• Gemi zinciri Lokma (Stud Weld) kaynağı
tamamlandıktan sonra Kaynaktan ve HAZ’dan
sertlik ölçümü yaparak zincirin soğuma zamanı
veya ısıl işlem için karar verilebilir.
• Sertlik değerleri max: Gr. U1-2 için 380 Hv 10,
Gr.U3 için 420 Hv 10 olmalıdır,
• Zincir uzun süreli olarak soğutulduktan sonra
temizlenip MPI çatlak testi yapılmalıdır.
• Yapılan onarım işlemi,prosedürler, dökümanlar
Gemi kayıtlarına alınmalıdır,
• Kaynak ayak kalınlığı aşağıdaki IACS onaylı
resimdeki gibi olmalıdır.
Zincir lokma (stud) kaynağı
IACS onaylı planı.
Bilge Keel (Yalpa omurgası) kaynağı
IACS onaylı planı.
• Gemilerin en önemli boyuna mukavemet
elemanları Stringer, Sheer ve Keel Plate’ler ve iç
Tülaniler ( Longitudinals’lar)dir. (Sketch 4)
Gemilerde bir tabir vardır: Sac attı gemi battı,
• Bu söz yalpa omurga sacı (Keel plate) sacı içindir,
• Yalpa omurga sacında bükülme nedeniyla gizli bir
kuvvet/stres vardır, sacda oluşabilecek micro
çatlak bile hızla yayılabilir,
• Hepimiz çocukken ok/yay yapmışızdır, yay yapmak
için bir dalı küçük bir çakı ile kesemeyiz ama dalı
eğdiğimizde küçük bir darbe ile dala verdiğimiz
kuvvet dalın kesilmesine yardımcı olur.
• Keel Plate’deki hızlı yırtılmada böyle oluşur.
• Büyük Tersanelerde bu saclar büküldükten
sonra Isıl işlem yapılarak bünyesindeki stress
alınır, hatta kaynaktan sonra bile yavaş
soğutulurki soğuk çatlama oluşmasın.
• Genellikle yani inşa tersaneleri Keel Plate’leri
sadece pres ile bükerek monte ederler.
• Bazı Tersaneler ise tamirlerde bu sacı kriko ile
bastırarak kaynak ederlerki bu büyük hatadır.
• Bu saclar üzerine yapılacak her türlü kaynak,
özellikle yalpa sacı kaynağı dikkat gerektirir.
• Yalpalıkta önemli konu (Bilge Keel Ground Bar)
alt dablin/lama sacıdır.
• Lama sacın uçlarının birbirine ek kaynakları
yapılırken bakır veya seramik altlık kullanılır,
kaynağın gemi bünyesine işlememesi gerekir,
altlık alındıktan sonra boyuna uzunlamasına alt ve
üst kaynaklar gemi bünyesine tek paso halinde
dikkatlice kaynatılır, ve MPI test yapılır.
• Ground bar ek kaynağı eğer gemi bünyesine
işlerse geminin baş/kıç ve yalpa hareketlerinde
sacda kesinlikle çatlamaya yol açar.
• Survey örnek.
Overboard discharge connection
Bracket end toe. ?
Yalpa Omurga (Ground plate) kaynak
HAZ birleşimi. ?
• Ground Bar’ın gemi bünyesindeki kaynak
geçişi kaynak yüzeyi traşlanarak tam temaslı
olarak boyuna kaynak edilir,
• Eğer resimdeki gibi kaynak geçişinde ek
yapılacaksa kaynakların HAZ geçişleri arasında
en az 10 mm olmalıdır.
• Bu kaide her kaynak elemenında geçerlidir.
• (Sketch 5) min HAZ ara mesafesi.
Weld Opening HAZ Clerance,
Cugul R3“ kaynak mesafesi
Alın Kaynağı (Butt Weld)WPS
• 1970’li yıllardan beri, paratik olarak sadece
Türk Tersanelerinde kullanılan, çok akılcı ve
verimli Alın Kaynağı metodu,
• Yabancı Teknik personele izah edebilmek için
bu pratik alışkanlığın gerekli testlerini yaparak
uygun WPS/PQR düzenlendi ve Uluslar arası
gemi inşa/tamir prosedürleri arasına girdi.
(Sketch 6)
Türk Tersanelerine mahsus
Alın Kaynak Prosedürü.
Tek taraflı alın kaynağı.
• Tek taraflı kaynakta çelik lama veya seramik
altlık kullanmanın dahi mümkün olmadığı
yerler vardır, (Teknik veya yer konumundan)
• Kök pasonun iyi olabilmesi için TİG kaynağı
veya Selülozik elektrod kullanılabilir, ama
bununda kabul edilemez durumu olabilir,
• Kök pasoda SAW teli kullanılarak yaptığımız
WPS/PQR uluslar arası kaynak teknolojisine
kazandırılmıştır. (Sketch 7)
Chemical Tanker Corrugated Bulkheads
Double Fillet Weld to Inner Bottom Plate
Çift taraflı Köşe Kaynağı
• Corrugated Bulkhead sacını bükerken büküm
iç köşesinde uzama olur, dış kısmıda çatlar.
• Bu sac düz bir sacın üzerine konulduğunda
arada açıklık kalır, bu açıklık çift tafarlı
kaynakla kapatılamayacağı gibi perde sacında
ve Double Bottom Tank top sacında
çatlamalarada yol açar.
• Kimyasal yük tanka sızar, deniz kirliliği oluşur.
(Scetch)
Over Heat input & Flow = Hot crack
Borda sıra kaynağı (mükemmel) WPS/PQR’ı
yapanı, Kaynakçıyı Tersaneyi kutlamak gerekir,
Topraklama hatası.Malzeme manyetikleşir ve
kaynak tutmaz, metali püskürtür.
Aluminyüm kaynağı in-complete penetration,
(Aluminyum Oksit oluşması/temizlik hatası)
Blok connection (geniş kaynak)??
Bulb profil (in-complete) weld.
Borda Postası çatlağı ve Borda Çatlağı
Aux.OF. Steam Boiler End Plate Weld.
Buhar kazanı Boru Aynası Kaynağı