صيغة PWHT

معدل الحرارة

وعادةً ما تصل عمليات المعالجة الحرارية PWHT إلى درجات حرارة أعلى من 450 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لكل بوصة من السُمك، مما يجعل من الضروري أن تتطابق معدلات التسخين والتبريد مع تلك المطلوبة حسب نوع المادة وحجم/تهيئة المكون ودرجات حرارة النقع المطلوبة. يمكن أن تؤدي معدلات التسخين أو التبريد السريعة للغاية إلى تشوهات غير مقبولة وإجهادات مستحثة حراريًا إذا تجاوزت المستويات المناسبة.

بالنسبة للتركيبات الكبيرة وغير العملية، قد يكون من الضروري استخدام ركائز أو دعامات أثناء المعالجة الحرارية بعصا البلازما المحلية (PWHT). عند تصميم مثل هذه الدعامات، ضع في الاعتبار قدرات التمدد/الانكماش التفاضلية للمكونات وكذلك بناء هذه الدعامات من مواد لن تتضرر بسبب درجات الحرارة العالية للمعالجة الحرارية بعصا البلازما.

يلعب عرض التسخين الإضافي دورًا أساسيًا في فعالية المعالجة بالتسخين الحراري الموضعي. يمكن الشعور بتأثيرها أثناء إنتاج الترسيب وعلى تقليل الإجهاد المتبقي في BM وWZ بعد المعالجة بالتسخين الحراري الموضعي؛ في الواقع، كلما زاد عرض التسخين المساعد، زادت مستويات تقليل الإجهاد المتبقي أيضًا. كلما زاد عرض التسخين الإضافي كلما زاد تأثيره.

كجزء من مواصفات إجراء اللحام، بالإضافة إلى تحديد درجة حرارة النقع ومعدل التسخين، يجب أيضًا تحديد الحد الأدنى من وقت ومدة المعالجة الحرارية PWHT. علاوة على ذلك، يجب تضمين متطلبات نطاقات النقع، ومناطق التسخين، ونطاقات التحكم في التدرج ومناطق التحكم - مع وجود نطاقات تحكم في التدرج تعمل كمناطق يمكن فيها تطبيق العزل الحراري أو عناصر تسخين إضافية من أجل الحفاظ على تدرجات حرارة محورية مقبولة.

درجة الحرارة

كجزء من امتثالها لمواصفات الكود، يجب أن تفي مناطق PWHT'd المحلية بالعديد من المتطلبات لكي تظل متوافقة. وتشمل هذه المتطلبات استيفاء نطاقات النقع، والنطاقات المسخنة، ونطاق التحكم في درجة الحرارة المحورية المقبولة للتدرج الحراري المحوري ومتطلبات منطقة التحكم. تشمل نطاقات النقع اللحامات ونطاقي HAZs بينما تستخدم النطاقات المسخنة العزل الحراري أو عناصر تسخين إضافية للحفاظ على تدرج درجة حرارة محورية مقبولة من منطقة PWHTed PWHT إلى المنطقة المحيطة. وعادةً ما يجب أن تكون درجة حرارة الحافة للأشرطة المسخنة نصف درجة حرارة أشرطة النقع.

الضغط

يمكن أن يؤدي ضغط المعدن المنصهر الذي يتم ممارسته أثناء عملية التسخين بالحرارة الفائقة إلى تشويه المكونات. لتجنب حدوث ذلك، يجب دعم العناصر بشكل صحيح أثناء هذه العملية - على سبيل المثال باستخدام دعامات مصممة خصيصًا لتناسب محيطها ومصنوعة من مواد ذات خصائص تمدد حراري مماثلة للمكون الذي يتم تسخينه (في حالة أوعية الضغط، قد يشمل ذلك الدعامات الداخلية بالإضافة إلى الدعامات الخارجية).

تفرض قوانين التصميم المختلفة متطلبات متنوعة للمعالجة الحرارية اللاحقة للحام اعتمادًا على التركيب الكيميائي للمادة وسُمكها، بما في ذلك التركيب الكيميائي أو السُمك. ويتطلب بعضها المعالجة الحرارية بعد اللحام عند تجاوز قيم معينة؛ ويتطلبها البعض الآخر بناءً على ليونة المادة أو صلابتها.

ومع ذلك، هناك بعض أوجه التشابه في متطلبات PWHT لهيئات الكود المختلفة؛ على سبيل المثال، قيود السماكة في كل من PD5500 وASME B31.3 متكافئة تقريبًا؛ ومع ذلك يظل من الصعب التوفيق بين هذه المتطلبات المتباينة.

تعتمد متطلبات PWHT على كل من الصلابة والقوة الجوهرية للمادة وكذلك قابلية التشقق الإجهادي للتآكل الإجهادي، حيث أن بعض أنواع الفولاذ لها حدود منخفضة تصل إلى 32 مم بينما يتطلب البعض الآخر ما يصل إلى 150 مم لأداء الوظيفة المناسبة. يمكن أن تمثل هذه الاختلافات الكبيرة مشاكل كبيرة للمكونات التي لم يتم تصميمها بشكل صحيح.