متطلبات المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT)

تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) في لحام الأنابيب مطلوبة إذا تجاوزت مادة اللحام سمكًا محددًا، على الرغم من أن درجات الحرارة الدقيقة تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة ويتم تحديدها في جدول كود ASME B31.3 الجدول 331.1.1.1.

يقدم القسم الثامن عدة ملاحق تحتوي على قواعد إلزامية وغير إلزامية على حد سواء.

التلدين

تُستخدم عملية التلدين لتغيير الخواص الفيزيائية للمعادن والسبائك، بما في ذلك تخفيف الضغوط الداخلية وزيادة الليونة والصلابة والتجانس وتقليل مخاطر التشقق وتحسين مقاومة التآكل. ينطوي التلدين على تسخين المواد ثم تبريدها بمعدلات مضبوطة؛ وتؤثر درجة الحرارة ومعدل التبريد على تكوين الطور وبنية الحبوب وكذلك توزيع المراحل المختلفة مثل الأوستينيت أو الفريت التي تؤثر على الخواص الميكانيكية.

القسم الثامن من الجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين (ASME) القسم الأول هو ملحق يتضمن ملاحق إلزامية وغير إلزامية تحتوي على معايير التصميم وطرق الفحص غير المتلفة ومعايير قبول الفحص لأوعية الضغط. على الرغم من تعقيده وصعوبة فهمه في كثير من الأحيان، إلا أن Integripedia يقدم شرحًا موجزًا ومبسطًا لهذا المعيار الهندسي الهام من خلال تفصيل تاريخه ومبادئه وتطبيقاته العملية.

توفر الشعبة 3 القواعد التي تنطبق على أوعية الضغط التي تعمل عند ضغوط تشغيل داخلية أو خارجية لا تقل عن 10000 رطل لكل بوصة مربعة، وهي أكثر صرامة من الشعبة 1. يسمح هذا القسم بقيم شدة إجهاد أعلى من الشعبة 1، بينما يحدد أيضًا متطلبات أوعية الضغط التي يشغلها الإنسان والمستخدمة بشكل أساسي في صناعات الغوص. إن الإلمام بجميع الأقسام الثلاثة للقسم الثامن من ASME سيسمح لك باتخاذ قرارات عمل أفضل.

التطبيع

يحدد معيار ASME القسم الثامن من القسم 1 من الجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين (ASME) القواعد والمبادئ التوجيهية لتصميم وتصنيع وفحص واختبار أوعية الضغط التي تعمل بضغط داخلي أو خارجي يتجاوز 15 رطل لكل بوصة مربعة. وتغطي هذه المواصفة القياسية العديد من الصناعات والتطبيقات - بما في ذلك إنتاج النفط والغاز والمعالجة الكيميائية وتوليد الطاقة - مع تقديم إرشادات واضحة حول إنشاء أوعية الضغط هذه وفحصها واعتمادها لضمان سلامتها وموثوقيتها.

يتميز هذا الكود بصيغ وقواعد تستخدم الخبرة الصناعية لتوجيه تصميمات الأوعية، مما ينتج عنه قواعد أكثر تحفظًا من الأقسام الأخرى. وتشمل هذه اللوائح عامل أمان قدره 3.5 على قوة الشد بالإضافة إلى اعتبارات الخضوع ودرجة الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك متطلبات فحص غير تدميرية واسعة النطاق، بما في ذلك الاختبارات الإشعاعية وفحص الجسيمات المغناطيسية واختبارات الاختراق.

ينطوي التطبيع على إنشاء خط إجهاد مسموح به لكل مادة في درجات حرارة مختلفة، مع التحكم في أدنى خط. يتيح ذلك مرونة أكبر في حسابات التصميم، باستخدام مواد أقل سمكًا دون زيادة التكاليف، وفي الوقت نفسه زيادة خيارات التصميم والمرونة في حسابات التصميم. بالإضافة إلى ذلك، توجد قيود أخرى فيما يتعلق باختيار المواد، ومتطلبات اختبار الصدمات، وعمليات اللحام، والملاحق الإلزامية/غير الإلزامية مع معايير/منهجيات التصميم/معايير قبول الفحص، وكذلك القواعد المتعلقة باستخدام علامات اعتماد المنتجات U أو UM أو UV ASME لأوعية الضغط.

التسخين المسبق

يوفر القسم الثامن من الجمعية الأمريكية للمهندسين والميكانيكيين (ASME) القسم 1 القواعد واللوائح الخاصة بتصميم أوعية الضغط وتصنيعها وفحصها وفحصها واختبارها واعتمادها. وبالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا الكود على ملاحق إلزامية وغير إلزامية تحدد معايير التصميم الإضافية وتقنيات الفحص غير التدميري ومعايير القبول التي تكمل المتطلبات القياسية. علاوةً على ذلك، تحدد هذه المدونة متطلبات عدة فئات من المواد المستخدمة في بناء أوعية الضغط وكذلك طرق اللحام/التصنيع بالإضافة إلى متطلبات الاختبار، وعمليات اعتماد ختم الأختام كجزء من الاعتماد النهائي للأوعية.

تستخدم الشعبة 1 معادلات وقواعد مستمدة من الخبرة الصناعية لتوجيه سُمك الوعاء، ولكن هذا يمكن أن يؤدي إلى أوعية كبيرة للغاية لا تناسب في كثير من الأحيان الاستخدام المقصود. وللتغلب على هذه المشكلة، تم إنشاء PD 5500 وEN 13445 كمبادئ توجيهية توفر للمصممين المزيد من الخيارات لإنشاء أوعية ومبادلات أخف وزنًا.

وتختلف الشعبة 2 عن الشعبة 1 بكونها مصممة باستخدام عملية “التحليل حسب التصميم”، والتي تتطلب حسابات أكثر تعقيدًا وقيم شدة إجهاد أكثر صرامة - مما يجعلها مناسبة لأوعية الضغط التي يشغلها الإنسان (خاصة أوعية صناعة الغوص) مثل خزانات الغوص. علاوة على ذلك، يجب مراعاة إجراءات أكثر صرامة لمراقبة الجودة في إطار القسم 2.

الاختبار المائي

الاختبار المائي هو الوسيلة الأساسية للتحقق من قدرة أنظمة الأنابيب على تحمل الضغط وإحكام إحكام إغلاق التسرب، وتستخدمه الشركات لضمان استيفاء معداتها لمتطلبات الكود وسلامة تشغيلها. يمكن أن تتسبب الأنظمة المعيبة في حدوث أضرار جسيمة وإصابات وحتى وفيات؛ بالإضافة إلى تكبد المزيد من وقت التعطل التشغيلي والتكاليف لأصحابها - ويوفر الاختبار الهيدروليكي حلاً من خلال تحديد المشاكل قبل ظهورها واتخاذ التدابير اللازمة لمعالجتها قبل وقوع الكارثة.

قد لا توفر الاختبارات المائية دائمًا اختبارًا مناسبًا لسلامة أنظمة الأنابيب. قد تحتوي اللحامات والوصلات على عيوب داخلية لا يمكن اكتشافها بواسطة الماء؛ بالإضافة إلى ذلك، قد يشير الفشل أثناء الاختبارات المائية إلى أن اللحامات قريبة من نقطة الليونة العدمية وقد يشكل سيناريو فشل غير آمن.

كما أن الماء المستخدم في الاختبار الهيدروجيني قد يحتوي على ملوثات مثل الكلوريدات التي يمكن أن تسبب تآكل التنقر أو التآكل الإجهادي في الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يستلزم إجراء اختبار هوائي بدلاً من اختبار الماء. ومع ذلك، تتطلب التطبيقات النووية اختبار الماء؛ وبالإضافة إلى ذلك، يجب استخدام مياه عالية الجودة لأن أي مخاطر محتملة للتلوث والتآكل ستكون كبيرة جدًا بخلاف ذلك؛ بالإضافة إلى ذلك، يجب التخلص من جميع غاز الهيدروجين من مصدر المياه هذا قبل إجراء الاختبار.