انجام خدمات تست جوش و آزمایش جوش

جوشکاری، به عنوان یک روش اتصال دائمی قطعات فلزی، نقش اساسی در ساخت و ساز ساختمان های فولادی ایفا می کند. از اسکلت فلزی اصلی گرفته تا اتصالات تیرها و ستون ها، کیفیت و استحکام اتصالات جوش داده شده، مستقیماً بر ایمنی، پایداری و طول عمر سازه تأثیر می گذارد. از این رو، انجام تست ها و آزمایش های جوش در ساختمان، نه تنها یک الزام قانونی و مهندسی است، بلکه ضامن حفظ جان انسان ها و سرمایه های ملی محسوب می شود. در این مقاله، به بررسی انواع تست ها و آزمایش های جوش مورد استفاده در صنعت ساختمان و اهمیت آنها خواهیم پرداخت.

اهمیت تست و آزمایش جوش در ساختمان

ساختمان های فولادی به دلیل استحکام بالا و سرعت ساخت، در بسیاری از پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، هرگونه نقص یا ضعف در اتصالات جوش می تواند تحت بارهای وارده (مانند وزن سازه، بارهای زنده، باد و زلزله) منجر به گسیختگی، ریزش و فاجعه شود. اهمیت تست و آزمایش جوش در ساختمان از جنبه های مختلف قابل بررسی است:

ایمنی جانی: اطمینان از استحکام اتصالات جوش، از فروریزش سازه و به خطر افتادن جان ساکنان و کاربران ساختمان جلوگیری می کند.
پایداری سازه: اتصالات جوش با کیفیت، پایداری و یکپارچگی کلی سازه را تضمین می کنند و از تغییر شکل های ناخواسته جلوگیری می نمایند.
طول عمر ساختمان: اتصالات مقاوم در برابر خوردگی و خستگی، عمر مفید ساختمان را افزایش می دهند و نیاز به تعمیرات اساسی را کاهش می دهند.
مطابقت با استانداردها و مقررات: در بسیاری از کشورها، انجام تست های جوش مطابق با استانداردهای ملی و بین المللی، یک الزام قانونی برای اخذ مجوزهای ساخت و پایان کار است.
کاهش هزینه های آتی: شناسایی و رفع عیوب جوش در مراحل اولیه ساخت، از بروز مشکلات بزرگتر و هزینه های گزاف تعمیرات در آینده جلوگیری می کند.
اطمینان از کیفیت ساخت: انجام تست ها، کارفرمایان و مهندسان ناظر را از کیفیت اجرای اتصالات جوش مطمئن می سازد.

انواع تست ها و آزمایش های جوش در ساختمان

در صنعت ساختمان، بسته به نوع اتصال، اهمیت باربری آن و الزامات پروژه، از انواع مختلف تست ها و آزمایش های جوش استفاده می شود. این تست ها به دو دسته اصلی غیرمخرب (NDT) و مخرب (DT) تقسیم می شوند:

1.تست های غیرمخرب (NDT) در ساختمان:

این تست ها بدون آسیب رساندن به اتصالات جوش انجام می شوند و برای شناسایی عیوب سطحی و داخلی مورد استفاده قرار می گیرند. رایج ترین تست های غیرمخرب در ساختمان عبارتند از:

بازرسی چشمی (Visual Inspection – VT):

این اولین و اساسی ترین مرحله در بازرسی جوش است. بازرس جوش با بررسی دقیق ظاهر جوش، ابعاد آن (اندازه گل جوش، طول جوش)، شکل، یکنواختی، وجود ترک های سطحی، تخلخل (حفره های گازی)، سرباره (ذرات غیرفلزی محبوس شده)، بریدگی کنار جوش (Undercut) و سایر عیوب قابل مشاهده را ارزیابی می کند. بازرسی چشمی معمولاً در تمام مراحل جوشکاری انجام می شود.

تست مایع نافذ (Liquid Penetrant Testing – PT)

این روش برای تشخیص ترک های سطحی و سایر عیوب باز سطحی در اتصالات جوش استفاده می شود. به دلیل سهولت استفاده و هزینه نسبتاً پایین، در بازرسی جوش های حساس که نیاز به بررسی دقیق سطح دارند، کاربرد دارد.

تست ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Testing – MT)

این روش برای تشخیص ترک های سطحی و زیرسطحی نزدیک به سطح در قطعات فولادی (مواد فرومغناطیسی) مورد استفاده قرار می گیرد. در ساختمان های فولادی، برای بازرسی جوش های اتصالات اصلی که تحت بارهای سنگین قرار دارند، کاربرد دارد.

تست فراصوتی (Ultrasonic Testing – UT)

این روش پیشرفته برای تشخیص عیوب داخلی مانند ترک ها، تخلخل، عدم ذوب شدگی (Lack of Fusion) و عدم نفوذ جوش (Lack of Penetration) در اتصالات ضخیم و حساس مورد استفاده قرار می گیرد. تست فراصوتی امکان تعیین دقیق محل، اندازه و نوع عیب را فراهم می کند و برای اطمینان از یکپارچگی اتصالات باربر بسیار مهم است.

تست رادیوگرافی (Radiographic Testing – RT)

در این روش از اشعه ایکس یا گاما برای بررسی عیوب داخلی جوش استفاده می شود. تصویر رادیوگرافی، نمایی از داخل جوش را نشان می دهد و امکان تشخیص عیوب حجمی مانند تخلخل، ناخالصی ها و عدم نفوذ را فراهم می کند. به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی و رعایت نکات ایمنی، کاربرد این روش در محل ساخت و ساز ممکن است محدود باشد و بیشتر برای بازرسی قطعات پیش ساخته در کارخانه مورد استفاده قرار گیرد.

2. تست های مخرب (DT) در ساختمان

این تست ها با ایجاد تغییر شکل دائمی یا شکستن نمونه های جوش انجام می شوند و اطلاعات دقیقی در مورد خواص مکانیکی اتصال جوش ارائه می دهند. به دلیل ماهیت مخرب این تست ها، معمولاً بر روی نمونه های شاهد (Test Coupons) که با همان شرایط و توسط همان جوشکار و با همان مواد مصرفی قطعات اصلی جوشکاری شده اند، انجام می شوند. رایج ترین تست های مخرب در ساختمان عبارتند از:

تست کشش (Tensile Test):

برای تعیین استحکام کششی نهایی و استحکام تسلیم فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) انجام می شود. نتایج این تست نشان می دهد که آیا جوش قادر به تحمل بارهای کششی طراحی شده هست یا خیر.

تست خمش (Bend Test):

برای ارزیابی انعطاف پذیری و عدم وجود ترک در سطح و ریشه جوش تحت بار خمشی انجام می شود. این تست نشان می دهد که آیا جوش قادر به تحمل تغییر شکل های ناشی از بارهای خمشی بدون شکستگی است یا خیر. انواع مختلف تست خمش (خمشی جانبی، خمشی رو و خمشی ریشه) بسته به نوع اتصال و جهت بارگذاری مورد استفاده قرار می گیرند.

تست ضربه (Impact Test):

برای تعیین چقرمگی ضربه یا مقاومت اتصال جوش در برابر شکست ترد در دماهای پایین انجام می شود. این تست به ویژه در مناطق با آب و هوای سرد و برای سازه هایی که در معرض بارهای ناگهانی قرار دارند، اهمیت دارد.

تست سختی (Hardness Test):

برای تعیین سختی فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) انجام می شود. تغییرات سختی می تواند نشان دهنده تغییرات در ریزساختار و خواص مکانیکی مواد باشد.

تست ماکروسکوپی و میکروسکوپی (Macro and Micro Examination):

بررسی مقاطع عرضی جوش تحت بزرگنمایی کم و زیاد، امکان ارزیابی نفوذ جوش، وجود عیوب میکروسکوپی، اندازه دانه ها و ساختار متالورژیکی را فراهم می کند. این تست به درک بهتر کیفیت جوش و فرآیند جوشکاری کمک می کند.

مسئولیت ها و مراحل انجام تست و آزمایش جوش در ساختمان

فرآیند تست و آزمایش جوش در ساختمان معمولاً شامل مراحل زیر است:

تعیین الزامات تست: مهندس طراح و مهندس ناظر پروژه، بر اساس استانداردهای مربوطه، نوع و میزان تست های مورد نیاز برای هر اتصال را تعیین می کنند.
تهیه دستورالعمل تست: یک دستورالعمل جامع برای انجام تست ها و آزمایش ها تهیه می شود که شامل روش انجام، معیار پذیرش و مدارک مورد نیاز است.
اجرای جوشکاری: جوشکاری توسط جوشکارهای واجد شرایط و مطابق با دستورالعمل های جوشکاری (WPS) انجام می شود.
بازرسی اولیه: بازرسی چشمی در حین و پس از جوشکاری توسط بازرس جوش انجام می شود.
انجام تست های غیرمخرب: بر اساس برنامه تست، تست های غیرمخرب توسط پرسنل квалифицированный NDT انجام می شود.
تهیه نمونه های شاهد: در صورت نیاز به تست های مخرب، نمونه های شاهد مطابق با شرایط جوشکاری قطعات اصلی تهیه می شوند.
انجام تست های مخرب: نمونه های شاهد برای انجام تست های مخرب به آزمایشگاه های معتبر ارسال می شوند.
ارائه گزارش نتایج: نتایج تمام تست ها و آزمایش ها در قالب گزارش های رسمی ثبت و به مهندس ناظر و کارفرما ارائه می شود.