Изискването за PWHT

Топлинната обработка след заваряване (PWHT) е контролиран процес, който се използва за отстраняване на остатъчните напрежения, причинени от заваряването, както и за отпушване на твърди, потенциално крехки области от микроструктурата. Изискванията за PWHT варират в зависимост от спецификациите на кода за изискванията за якост на разрушаване.

Предписанията за PWHT за съдове под налягане и тръбопроводи обикновено започват от дебелина 32 mm, въпреки че точните изисквания варират в зависимост от кода. Често обаче може да се намери освобождаване от PWHT.

Ограничаване на дебелината

Топлинната обработка след заваряване (PWHT) включва нагряване на заваръчните шевове над границата на провлачане, за да се намалят остатъчните напрежения на опън, причинени от заваряването, като по този начин се намалява вероятността от напукване, подпомогнато от околната среда, което иначе би могло да доведе до течове и повреда на оборудването.

Понастоящем PWHT се изисква за заваръчни съединения, изработени от нисколегирани стомани, използвани в стандартите за производство на тръби; за разлика от това, повечето общи връзки на конструктивни стоманени конструкции в мостове и сгради не се нуждаят от изпитване PWHT.

Целта на това проучване е да се установи дали е възможно да се разрешат противоречивите правила между нормите за тръбопроводи и съдове под налягане по отношение на изискванията за дебелината, над която трябва да се извърши PWHT, и изискванията за изпитване на Шарпи, като се използват сходствата, които съществуват между тях - като например използването на специално разработени процедури за ремонт и определянето на минимална енергия на Шарпи, изчислена чрез анализ на механиката на разрушаването, като показатели за успех.

Изисквания за изпитване на Шарпи

Изпитването за удар на Шарпи е метод за оценка на метали и сплави, с който се измерва тяхната здравина. Процесът включва нанасяне на удари по образеца с махало, измерване на погълнатата енергия и след това определяне дали материалът е пластичен или крехък. Той може да се комбинира с други тестове, като например кривите на устойчивост на дуктилно разкъсване J-Da, за да се установи дали даден възел може да издържи на удари под напрежение.

Резултатите от изпитването на Шарпи се отчитат в джаули, единица за енергия по SI, и обикновено се изобразяват като крива "натоварване-време" (фигура 3). Усъвършенстваната версия на това изпитване, известна като инструментално изпитване на Шарпи, позволява на инженерите да уловят точно прогреса на пукнатината, като същевременно измерват деформациите по време на разрушаването.

Въпреки че в стандартите за съдове под налягане и тръбопроводи често се изисква PWHT при превишаване на определени прагове на дебелината, както е показано в таблица 1, обосноваването на различните изисквания за PWHT в заварено състояние може да се окаже предизвикателство поради различните стомани, заваръчни процеси и нива на качество, които водят до различни изисквания за якост на удар по Шарпи.

Изключения

Заваряемостта (заваряемостта) на конструкциите и компонентите е от решаващо значение за тяхната безопасна експлоатация. Това може да се гарантира от четири фактора: (1) лекота на заваряване, (2) пригодност на процеса на заваряване, (3) състояние на материала след заваряване и (4) среда, благоприятна за заваряване.

Прегледът на хром-молибденовите материали, използвани в ядрената енергетика, разкри значителни възможности за облекчаване на изискванията за дебелина и изискванията за изпитване по Шарпи, като по този начин се създават значителни възможности за икономии както във финансово отношение, така и чрез намаляване на прекъсванията. Това би могло да осигури на енергийните предприятия значителни икономии на разходи както в долари, така и във време на прекъсване на работа.

Интервютата с експерти от индустрията разкриха, че настоящите изисквания за PWHT за заваръчни шевове от SS-316L и CS-430 за ядрени цели се определят по-скоро от успешни практики, установени в нефтохимическата и енергийната промишленост, отколкото от технически данни, проектни изчисления или експерименти; тази тенденция може да има сериозни последици за проектите за ядрени тръбопроводи в бъдеще.