ASME B31 3 Премахнати изисквания за PWHT

от Администратор88в познания за pwhtна Присъства на

В изданието от 2014 г. на ASME B31.3 Code for Process Piping са премахнати изискванията за PWHT за заваръчни материали от въглеродна стомана, при условие че се използват техники за многопроходно заваряване и температури от поне 95oC (200oF), както е определено чрез изпитвания и анализи на механиката на разрушението. Тези промени отразяват резултатите от анализа на механиката на разрушението.

Температура за предварително загряване

Температурата на подгряване е крайъгълен камък за успешно контролиране на пукнатините и трябва да бъде достатъчна, за да се избегне окисляването, да се забави охлаждането и да се осигури подходяща здравина на заваръчния метал. Съществуват различни подходи за определянето ѝ в зависимост от правилата за заваряване и изискванията за дебелината на сечението.

Кодексите за заваряване често описват спецификациите за температурата на подгряване в документа за спецификациите на процедурите за заваряване (WPS), така че е изключително важно тези насоки да се спазват. Температурата на подгряване трябва да се измерва непосредствено около заваръчното съединение и по възможност през неговата дебелина. Предварителното подгряване може да се осъществи чрез газови горелки, пламъци на кислороден газ, електрически одеяла или електронни методи за индукционно нагряване и трябва да се управлява внимателно, за да се гарантират еднакви резултати.

Температурните индикатори като Tempilstik трябва да се използват, за да се следи за температурата на загряване, като се проверява с термодвойки или контактни термометри, за да се гарантира, че загряването е протекло по предназначение. При избора на метод за предварително нагряване трябва да се вземат предвид и размерът и наличността на отоплителното оборудване. Големите заваръчни шевове често се нуждаят от множество нагревателни горелки или електрически лентови нагреватели, което също трябва да се вземе предвид. По-малките заваръчни шевове могат да бъдат нагрявани с помощта на пещ или системи за съпротивително нагряване. Температурата на подгряване трябва да се следи постоянно по време на заваръчната последователност и да се посочи в документа за спецификация на работния процес, за да се сведе до минимум напукването както в зоната на термично влияние, така и в основния материал. За тази цел я задайте по-ниска от минималната температура на междинно преминаване, за да сведете до минимум ефекта на напукване върху съседните материали.

Температура на PWHT

Много норми и стандарти изискват следзаваръчна термична обработка (PWHT) на специфични заваръчни конструкции, като например заваръчни шевове на стоманени тръби. PWHT спомага за намаляване на остатъчните напрежения на опън в зоната на заваръчния шев, за отпушване на микроструктурата, за подобряване на дуктилността и границата на провлачане, както и за подобряване на дуктилността и границата на провлачане. Изискванията варират в зависимост от вида и дебелината на материала - като при въглеродно-мангановите стомани температурите на PWHT обикновено са по-високи в сравнение с заваръчните материали с по-ниско съдържание на въглерод.

PWHT е неразделна част от производството на тръбопроводна система, но може да бъде скъпоструваща и трудоемка за изпълнение. За да се сведат до минимум разходите, свързани с PWHT, оптимизирането на температурните настройки е от ключово значение - това включва избор на подходящи скорости на нагряване/охлаждане, както и използване на подходящо оборудване и съоръжения за PWHT.

Действащите норми за проектиране на съдове под налягане и тръбопроводи налагат заварките да се заваряват по метода PWHT, когато дебелината им надвишава определен праг, определен въз основа на свойствата на основните метали при изпитването на Шарпи за поглъщане на енергия, както и на изискванията за работна температура. Тази практика е широко разпространена от десетилетия и може да бъде оправдана както от икономическа, така и от техническа гледна точка.

Съществуват различни аргументи в подкрепа на понижаването на температурата на PWHT и в този документ ще разгледаме тези аргументи и ще покажем защо те са погрешни. Тази бяла книга ще бъде представена като част от инициатива за промени в разделите на кодексите B31.1 и B31.3; тя обаче може да се използва по подобен начин и за други раздели на Кодекса за котлите и съдовете под налягане.

Време за PWHT

В ASME B31.3 са дадени насоки за проектиране, производство, сглобяване и монтаж на технологични тръбопроводни системи. Той служи за ръководство на различните участници в този процес - проектанти, инспектори на собственика, производители, монтажници и производители на компоненти. Освен това този стандарт обхваща теми като избор на материали, допустими граници на напреженията и изисквания за изследване, както и много други.

Като част от процеса на заваряване, в зоната на заваряване се създават остатъчни напрежения, които могат да се доближат до границата на провлачане на заваръчния материал, което увеличава вероятността за напукване, подпомогнато от околната среда (EAC). PWHT намалява тези остатъчни напрежения, за да се избегне EAC в заварените стоманени конструкции.

Времето за PWHT е неразделна част от успешната термична обработка на заварките. Колкото по-дълго се провежда PWHT, толкова по-добри са резултатите; освен това използването на по-високи температури увеличава ефективността на PWHT.

Центърът за приложения за ремонт и подмяна на EPRI наскоро издаде препоръка изискванията за температурата на PWHT да бъдат намалени в разделите на кодексите B31.1 и B31.3, за да бъдат приведени в по-близко съответствие с изискванията в други раздели на кодексите. В този документ ще бъдат разгледани причините за необходимостта от такива промени и възможните ползи от тях, както и ще бъдат очертани методите, чрез които тази промяна може да бъде прокарана в комисията. Фил Фленър от Flenner Engineering Services Kalamazoo Мичиган за помощта при прокарването на тези промени.

PWHT Дебелина

Кодексите, които регулират изработката, сглобяването, монтажа, изследването, инспекцията и изпитването на технологични тръбопроводи, съдържат разнообразни изисквания за PWHT, които се различават значително по отношение на незначителни отклонения и потенциални проблеми с безопасността. Значителните несъответствия биха могли да компрометират способността на проекта да отговаря на условията на експлоатация, както и на целите за разходите и експлоатационните характеристики; спецификациите във всеки кодекс обикновено зависят от спецификациите на материалите, както и от параметрите на заваряване, а също и от всички вероятни механизми за повреда в неговата структура.

PWHT за въглеродни стомани е предвидена в няколко стандарта и кодекса, като BS 1113 [22], BS 2633 [24], PD 5500 [25] и Pr EN 13445 [27]. Неотдавна в кодекса B31.3 беше добавена таблица 331.1, която освобождава някои въглеродни стомани P № 1 от задължителните изисквания за термообработка след заваряване, при условие че се използват температури на предварително нагряване от 95 градуса по Целзий и техники за многопроходно заваряване по време на производството.

Tomerlin и др. проведоха неотдавнашно проучване, което показа, че за висококачествени заварени съединения PWHT често не е необходима, дори за тръби с по-дебели стени. Трябва да се внимава при проектирането, производството, монтажа и експлоатацията на конструкциите, тъй като трябва да се изберат подходящи температури на PWHT за максимално намаляване на риска и устойчивост на издръжливост. Постигането на оптимални температури ще сведе до минимум всеки риск от влошаване на свойствата на материала и влошаване на неговата здравина или якост, както и проблемите с устойчивостта на умора.