اشتراطات PWHT للمواد المستخدمة في المعدات المصممة وفقًا للقسم الثامن القسم 1 من ASME

توفر الجداول من UCS-56-1 إلى UCS-56-11 من الجدول UCS-561 الاشتراطات والإعفاءات للمواد المستخدمة في المعدات المصممة وفقاً للقسم الثامن من الشعبة 1 من الجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين البحريين. تسرد هذه الجداول أيضًا الإعفاءات.

PWHT (المعالجة الحرارية لمخلفات المسحوق) هي عملية محكومة يتم فيها تسخين المواد فوق درجة حرارة التحول الحرجة الدنيا لفترة طويلة، لتخفيف الضغوطات المتبقية وتعزيز صلابة معدن اللحام.

متطلبات PWHT

تتنوع متطلبات PWHT لمواد الأنابيب عبر الرموز، مع وجود إعفاءات محددة من المحتمل أن تستند إلى الممارسات التقليدية في صناعات محددة بدلاً من أي اعتبارات معدنية أو هيكلية محددة.

على الرغم من اختلاف متطلبات PWHT بين الرموز المختلفة، فمن المحتمل أن يتم وضع متطلبات موحدة لتركيبات الصلب - مما يؤدي إلى إنتاج أكثر اتساقًا في مختلف الصناعات. تسرد الرموز الحالية نطاقات درجات الحرارة بناءً على أرقام المجموعات وأرقام P لكل تركيبة فولاذ كمعايير حاكمة لمتطلبات PWHT.

تستند متطلبات التسخين المسبق للحرارة قبل التسخين على افتراض أن درجات الحرارة قبل التسخين ستعمل على تلطيف البنية المجهرية للحام ونشر الهيدروجين (11). ومع ذلك، أثبتت الاختبارات التي أجراها معهد EPRI أن درجة حرارة التسخين المسبق للحرارة PWHT المستخدمة في التطبيقات البتروكيماوية لا تحقق هذه الأهداف، حيث أن درجات الحرارة المرتفعة قبل التسخين المسبق تسبب تغيرات غير مرغوب فيها في قوة الصدمات والليونة؛ بالإضافة إلى أن قيود الكود الحالية تمنع استخدام الفولاذ منخفض السبائك في تطبيقات توليد الطاقة.

الإعفاءات

يقدم كود ASME إعفاءات معينة من متطلبات اختبار الصدمات للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك. وبالاستفادة من هذه الإعفاءات، يمكنك تجنب تحمل نفقات هذا الاختبار.

لتحديد ما إذا كنت مؤهلاً للحصول على إعفاء من مخطط UCS-66 الخاص بالجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين القسم 1، راجع الشكل UCS-66 وحدد المكان الذي يقع فيه مركز العمليات الصغرى الخاص بك داخل منحناه ويقابل درجة حرارة -20 درجة فهرنهايت - إذا كانت هذه النقطة المتقاطعة تقع فوق المنحنى D، فيمكن منح إعفاء من اختبار الصدمات.

نظرًا لأن عمليات تصنيع أوعية الضغط والغلايات تستخدم عمليات اللحام بالقوس الكهربائي التي تعرض مواد الكربون والسبائك المنخفضة لدرجات حرارة تحت الصفر، فقد تتعرض تركيبات سبائك الكربون والسبائك المنخفضة لخسائر في الليونة بسبب الإجهاد المتبقي في اللحام الذي يؤدي إلى كسر هش. وللتخفيف من هذه الإخفاقات، تقدم المدونة إعفاءات لاختبار الصدمات بناءً على تركيبات أكثر برودة من سُمك MDMT التي يقل احتمال تعرضها لمثل هذه الخسائر في الليونة بسبب الإجهاد المتبقي في اللحام.

درجات الحرارة المسبقة

تعتمد متطلبات درجة حرارة التسخين المسبق على المادة التي يتم لحامها ورموز اللحام والاستخدام المطلوب. من المهم فهم ما يعنيه ذلك بالنسبة لمشروعك: توفر درجات حرارة التسخين المسبق ظروفًا حرارية مثالية للحام عن طريق تقليل إجهادات الانكماش في مناطق اللحام والمناطق المتأثرة بالحرارة (HAZs)، وتقليل دورات توليد/تبديد الهيدروجين، وزيادة صلابة معدن اللحام وتقليل التشوه الناجم عن الصدمة الحرارية.

تحدد رموز اللحام الحد الأدنى لدرجات الحرارة البينية للتحكم في تطور البنية المجهرية لمعدن اللحام وضمان تطابق اللحامات الناتجة مع تلك التي تم إنشاؤها أثناء تأهيل الإجراء.

قد لا تكون المعالجات الحرارية المحلية لما بعد اللحام ضرورية إذا تم إجراء اللحامات وفقًا لدرجة حرارة ما قبل التسخين واستمرت عملية اللحام دون انقطاع، مثل اللحامات الأخدودية والشرائح التي يقل عرضها عن 1/2 بوصة وسمكها 11/4 بوصة على التوالي. وعلاوة على ذلك، قد تجعل تقنيات اللحام متعدد الممرات المعالجات الحرارية المحلية بعد اللحام غير ضرورية.

وقت التسخين المسبق

إذا كنتِ تخططين لطهي طعام يتطلب وقتاً طويلاً للطهي، مثل اللازانيا أو الديك الرومي، فمن الضروري أن تقومي بتسخين الفرن مسبقاً. سيضمن ذلك طهي الطعام بالتساوي دون المبالغة في الطهي. قد لا تتطلب بعض الوصفات تسخيناً مسبقاً؛ استشيري دائماً الوصفة مسبقاً!

توفر مدونة ASME القسم الثامن الشعبة 1 من الجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين (ASME) مجموعة من الصيغ والقواعد المستمدة من الخبرة الصناعية التي توفر إرشادات لتصميم سماكة أوعية الضغط بحذر شديد والتركيز على السلامة. وينتج عن ذلك تصميمات متحفظة للغاية مع مستويات أمان فائقة.

تختلف متطلبات درجة حرارة التسخين المسبق وزمن التثبيت (PWHT) اختلافًا طفيفًا بين الرموز، ولكنها تظل متشابهة في جوهرها. على سبيل المثال، تحتاج معظم أنواع الفولاذ منخفض السبائك إلى معالجة PWHT، على الرغم من أن بعضها المستخدم في تطبيقات الأنابيب لا يحتاج إلى ذلك. أيضًا، توجد متطلبات مختلفة لعمليات اللحام للأجزاء غير المضغوطة وكذلك للوصلات أو اللحامات مع الأجزاء غير المضغوطة؛ ومن هنا تأتي أهمية فهم متطلبات المعالجة الحرارية الفائقة للحرارة ووقت الانتظار (PWHT) الخاصة بكل كود.