Viele Projekte, bei denen Rohre aus Kohlenstoffstahl zum Einsatz kommen, k\u00f6nnen die PWHT umgehen, indem sie die Toleranz der BS 2633 und \u00e4hnlicher Normen nutzen, die f\u00fcr niedrig legierte St\u00e4hle mit geringerem Kohlenstoffgehalt Dicken bis zu 19 mm ohne PWHT zulassen; diese Anforderungen entsprechen in der Regel denen der US-Normen oder \u00fcbertreffen sie sogar.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) ist nicht nur ein weiterer Verfahrensschritt: Sie ist ein integraler technischer Prozess, der sich direkt auf die Integrit\u00e4t der Anlagen, die Sicherheit der Mitarbeiter und die langfristige Leistung auswirkt. Die PWHT reduziert die Eigenspannungen und verfeinert gleichzeitig die Mikrostruktur, um Spannungsrisskorrosion zu verhindern und Spannungsrisskorrosion g\u00e4nzlich zu vermeiden.<\/p>\n
Beim PWHT wird die Schwei\u00dfnaht \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum auf eine erh\u00f6hte Temperatur erhitzt, so dass die Metallmatrix innere Spannungen absorbieren und umverteilen kann, um das Risiko eines Spr\u00f6dbruchs zu verringern, die Z\u00e4higkeit und Duktilit\u00e4t zu verbessern und Wasserstoffsch\u00e4den zu verhindern.<\/p>\n
Um optimale PWHT-Werte zu erreichen, m\u00fcssen die Schwei\u00dfverfahren Ma\u00dfnahmen sowohl f\u00fcr die Vorw\u00e4rmung als auch f\u00fcr die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen umfassen, einschlie\u00dflich der Auswahl geeigneter Vorw\u00e4rmarten und -temperaturen sowie der \u00dcberwachung der Erw\u00e4rmungs-\/Haltetemperaturen und der Durchf\u00fchrung von Qualit\u00e4tskontrollma\u00dfnahmen.<\/p>\n
PWHT allein reicht m\u00f6glicherweise nicht aus, um die H\u00e4rte zu reduzieren und die Duktilit\u00e4t des Materials beim Schwei\u00dfen zu erh\u00f6hen; zus\u00e4tzliche Prozesse m\u00fcssen von hochqualifiziertem Schwei\u00dfpersonal durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n
J\u00fcngste Forschungsarbeiten entwickelten eine experimentelle und analytische Methode zum Vorw\u00e4rmen beim mehrlagigen Reparaturschwei\u00dfen unter Verwendung von Thermovisionskameras und W\u00e4rme\u00fcbertragungsanalysen; beide Methoden erwiesen sich als genau.<\/p>\n
Seit der Ausgabe 2014 der ASME B31.3 sind Rohre aus dickem Kohlenstoffstahl von der PWHT befreit, sofern sie auf eine Temperatur oberhalb der kritischen Austenit-Temperatur vorgew\u00e4rmt werden und die Schwei\u00dfn\u00e4hte mit Mehrlagenschwei\u00dfverfahren ausgef\u00fchrt werden - ein wichtiger Unterschied zu fr\u00fcheren Anforderungen.<\/p>\n
Diese neuen Ausnahmen k\u00f6nnen zwar helfen, Geld zu sparen, bergen aber auch Risiken, die sorgf\u00e4ltig abgewogen werden sollten, bevor man sich f\u00fcr sie entscheidet. Diese Schwei\u00dfn\u00e4hte k\u00f6nnten m\u00f6glicherweise Korrosions- und Wartungsprobleme aufweisen; au\u00dferdem k\u00f6nnte das Fehlen von PWHT-Anforderungen zu einer unsachgem\u00e4\u00dfen Konstruktion f\u00fchren, die in einigen F\u00e4llen ein erneutes Schwei\u00dfen erforderlich macht; um dies zu verhindern, wird ein Vorw\u00e4rmen empfohlen.<\/p>\n
Bei der W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) werden die Schwei\u00dfteile kurzzeitig auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann langsam abgek\u00fchlt, um Spannungen abzubauen und die Z\u00e4higkeit der Schwei\u00dfteile zu erh\u00f6hen. Die PWHT muss jedoch sorgf\u00e4ltig durchgef\u00fchrt werden, um eine \u00dcber- oder Untertemperierung zu vermeiden, die die Materialeigenschaften schw\u00e4cht.<\/p>\n
Bei der PWHT wird das Schwei\u00dfst\u00fcck etwa eine Stunde lang pro Zoll Dicke auf Temperaturen zwischen 550 und 625 \u00b0C erhitzt, wodurch sich das Gef\u00fcge von austenitischem zu gleichachsigem, verdrilltem Martensit ver\u00e4ndert und die mechanischen Eigenschaften durch Erh\u00f6hung der Z\u00e4higkeit bei gleichzeitiger Verringerung der H\u00e4rte ver\u00e4ndert werden.<\/p>\n
In bestimmten F\u00e4llen von Schwei\u00dfkonstruktionen kann eine Druckwasserh\u00e4rtung erforderlich sein, in anderen F\u00e4llen ist sie nicht notwendig. ASME B31.1 und B31.3 erlauben die Begrenzung der Wanddicken von C-Mn-Stahlrohren, die in Druckbeh\u00e4ltern, Rohrleitungssystemen und Lagertanks verwendet werden, ohne PWHT nach dem Schwei\u00dfen, vorausgesetzt, es werden Mehrlagenschwei\u00dfungen verwendet und Vorw\u00e4rmungsma\u00dfnahmen durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Tabelle 331.1.3 enth\u00e4lt Einzelheiten zu den wesentlichen \u00c4nderungen, die 2014 an den PWHT-Anforderungen f\u00fcr Prozessrohrleitungen aus Kohlenstoffstahl vorgenommen wurden, die PWHT-Messungen unterzogen wurden, um auf Bedenken zu reagieren, dass fr\u00fchere Ausnahmen f\u00fcr die PWHT-Dickengrenze zu restriktiv oder zu konservativ gewesen sein k\u00f6nnten.<\/p>\n
Von EPRI gesponserte Tests (Ref. 1) haben gezeigt, dass die H\u00e4rte und Z\u00e4higkeit von P Nr. 4-Materialien mit zunehmender W\u00e4rmebehandlungstemperatur dramatisch schwankt, insbesondere bei Verbindungen zwischen P Nr. 1- und P Nr. 4-Materialien.<\/p>\n
Die \u00c4nderungen von B31.3 aus dem Jahr 2014 erlauben es, alle Kohlenstoffstahlwerkstoffe, die in die Werkstoffgruppe P Nr. 1 fallen, sowie alle Kontrolldicken und Schwei\u00dfnahtarten von der W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen zu befreien, wenn vor dem Schwei\u00dfen eine Vorw\u00e4rmung von mindestens 95 Grad Celsius durchgef\u00fchrt wird. Dieser Ansatz \u00e4hnelt den Empfehlungen der britischen Norm BS 2633; ein Pr\u00fcfer f\u00fcr die zerst\u00f6rungsfreie Werkstoffpr\u00fcfung muss jedoch weiterhin \u00fcberpr\u00fcfen, ob alle Verfahren den Anforderungen des Kodex entsprechen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Many projects involving carbon steel piping may bypass PWHT by taking advantage of BS 2633’s and similar codes’ tolerance of thicknesses up to 19mm without PWHT for low alloy steels with lower carbon content; such requirements tend to meet or surpass those set forth by U.S. codes; however BS 2633 stipulates a higher preheat requirement. … <\/p>\n