La réalisation de certains travaux de soudage (équipement nucléaire, appareil sous pression, tuyauteries haute pression, ouvrage d'art, chantier naval, citerne de transport de matières dangereuses) ne peut être exécutée qu'avec l'utilisation d'une qualification de mode opératoire de soudage pour chaque configuration de joint soudé de la fabrication.
1 - Introduction
Toute opération de soudage par fusion sur un acier ou un alliage d'aluminium utilisé pour la fabrication d'un appareil à pression doit être qualifiée par un mode opératoire de soudage correspondant à la norme en vigueur.
Cette qualification de mode opératoire de soudage est la reconnaissance de l'aptitude technique et de la compétence du constructeur pour réaliser un travail particulier de soudage avec une qualité de résultat déterminée.
Cette qualification est réalisée obligatoirement en présence et par un organisme officiel indépendant (tierce partie) et habilité par les ministères.
La qualification d'un mode opératoire de soudage est authentifiée par un procès verbal de qualification qui récapitule et liste tous les paramètres techniques, électriques, mécaniques et physico-chimiques des essais réalisés conformément à un référentiel normatif ou une spécification.
2 - Normes européennes de référence
Les normes européennes de qualification de mode opératoire de soudage les plus courantes sont :
- NF EN ISO 15614-1 : 2005 + Amendement A1 : 2008 pour les aciers et base nickel
- NF EN ISO 15614-2 : 2005 pour les aluminiums et ses alliages.
3 - Hypothèse
Nous allons prendre un cas concret pour expliquer comment qualifier un mode opératoire de soudage et quel sera le coût moyen de cette qualification.
Le constructeur doit réaliser des travaux de soudage sur un réservoir constitué d'une virole et de deux fonds hémisphériques en acier carbone non allié P 265 GH (groupe 1.1) de 12 mm d'épaisseur dans la position à plat (PA) en MAG fil fourré avec laitier (136).
Le diamètre de la virole est de 1000 mm extérieur. Les soudures réalisées seront contrôlées à 100% en radiographie. Les essais de résiliences (flexion par choc) seront réalisées à - 40 ° Celsius.
De plus, le constructeur doit réaliser des travaux de soudage en première passe TIG / 141, remplissage et finition à l'arc E.E./111 sur les tubes en acier inoxydable austénitique (groupe 8.1) type 1.4307 ou TU Z 2 CN 18.10 de Ø 168,3 x 10 mm.
4 - Programme prévisionnel de qualification
Afin de respecter les domaines de validité définis dans la norme NF EN ISO 15614-1 + Amendement A1 (soudage par fusion sur aciers) et d'optimiser les essais de qualification pour obtenir les meilleures couvertures, le constructeur opte de réaliser les essais de qualification suivants :
- Ø 340 x 12 mm - procédé 136 - soudage d'un seul côté sur latte céramique - position PA - nuance P 265 GH - groupe 1.1
Domaine de validité : Epaisseur : 3 mm à 24 mm - Diamètre de 170 mm à tous diamètres supérieurs et tôles.
- Ø 168 x 12 mm - procédé 141 + 111 - soudage d'un seul côté - position PF - nuance TU Z 2 CN 18.10 - groupe 8.1
Domaine de validité : Epaisseur : 3 mm à 24 mm - Diamètre de 90 mm à tous diamètres supérieurs et tôles.
5 - Essais préliminaires de qualification
Le constructeur devra sélectionner les produits d'apport qui répondent mécaniquement aux exigences du cahier des charges de son donneur d'ordre et de sa fabrication.
Il sera nécessaire de réaliser plusieurs essais de soudage pour optimiser les paramètres, la préparation des pièces et la disposition des passes de soudage.
Les critères d'acceptation des défauts de soudure seront ceux de la norme européenne NF EN 12517-1 Niveau 1.
Le programme prévisionnel de qualification sera soumis au donneur d'ordre et à l'organisme de certification pour validation.
L'organisme de certification sera convoqué lorsque tous les approvisionnements seront réceptionnés (métaux de base et d'apport), les certificats de réception type 3.1 ou de conformité de produits usine (CCPU) seront disponibles, les paramètres de soudage seront optimisés et les pièces d'essais seront repérées, débitées, usinées et chanfreinées.
Une fiche de descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire sera rédigée pour chaque configuration selon la norme NF EN ISO 15609.
6 - Estimation des coûts de qualification
Nous ne prenons pas en compte, dans notre calcul estimatif de coût moyen, le prix de :
- Le temps de mise à disposition du soudeur ou des soudeurs pour réaliser la soudure du mode opératoire de soudage.
- La location de la cabine de soudage avec poste de soudage et bouteilles de gaz pour une journée.
- La fourniture de la matière (métaux de base et métaux d'apport)
- Les frais de déplacement de l'organisme indépendant.
L'inspecteur de l'organisme indépendant sera présent lors de la réalisation du pointage et du soudage pour relever tous les paramètres techniques et variables essentielles du mode opératoire de soudage.
Nous estimons que le temps nécessaire pour réaliser dans de bonnes conditions l'ensemble des essais de qualification est de 7 heures.
7 - Coût moyen indicatif des essais de qualification
Après la réalisation du soudage des essais de qualification de mode opératoire de soudage, les essais non destructifs suivants sont réalisés par des contrôleurs certifiés selon les référentiels normatifs comme l'EN 473 :
[*]Examen visuel des deux faces de la soudure
[*]Examen par ressuage coloré de la soudure
[*]Examen par radiographie rayons X de la soudure
[*]Examen par ultrasons de la soudure
Après l'acceptation de la conformité des résultats de tous les essais non destructifs, les essais mécaniques et métallographiques suivants sont réalisés par un laboratoire :
[*]Deux tractions prismatiques en travers de la soudure
[*]Quatre pliages en travers de la soudure (2 endroit et 2 envers ou 4 côté si épaisseur supérieure à 15 mm
[*]Une coupe macrographique de la soudure avec photographie G x 3 à 10 selon l'épaisseur
[*]Une filiation de dureté Vickers HV10 sur tous les aciers sauf les inoxydables austénitiques (groupe 8) si la résistance mécanique est supérieure à 450 N/mm2 (Re > 275 N/mm2)
[*]Un jeu de trois éprouvettes de résilience en métal fondu sur les aciers si des exigences de flexion par choc sont demandées par la norme de réception ou si la Rm est supérieure à 450 N/mm2 (Re > 275 N/mm2) et si l'épaisseur est supérieure à 10 mm
[*]Un jeu de trois éprouvettes de résilience en zone thermiquement affectée sur les aciers si des exigences de flexion par choc sont demandées par la norme de réception ou si la Rm est supérieure à 450 N/mm2 et si l'épaisseur est supérieure à 10 mm
Les montants estimatifs moyens inscrits ci-dessous ne sont donnés qu'à titre indicatif.
- Ø 340 x 12 mm - P 265 GH - 1090 Euros
- Ø 168 x 12 mm - TU Z 2 CN 18.10 - 990 Euros
Il est à noter que le soudeur ayant réalisé avec succès la qualification de mode opératoire de soudage est reconnu apte pour ce type de travail de soudage.
L'organisme peut prononcer un certificat de qualification de soudeur à la demande du constructeur selon la norme en vigueur (NF EN 287-1 ou EN ISO 9606-1 ou EN ISO 9606-2).
Nous vous recommandons de faire établir des devis techniques auprès de vos organismes de certification pour toutes vos demandes de qualification de mode opératoire de soudage en précisant les exigences particulières de vos donneurs d'ordre, les normes applicables et les spécifications particulières.
8 - Liens Internet utiles
http://www.apave.com
http://www.asap-pression.com
http://www.fr.bureauveritas.com
http://www.dekra-industrial.fr/
http://www.isgroupe.com/
http://www.industrie.gouv.fr/accueil.htm
http://www.sgs.com
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