B31.3 PWHT таблица - pwht решения

Кодексът B31.3 определя правилата за тръбопроводни системи, използвани в нефтени рафинерии, химически, хартиени и целулозни предприятия, предприятия за производство на полупроводници, електроцентрали и подобни преработвателни предприятия. Този документ определя изискванията за проектиране, изработване, изследване на монтажа, проверка и изпитване на технологични тръбопроводи.

В доклад на EPRI (Ref 1) се препоръчва температурата на PWHT за материали 1-1/4 Cr да бъде намалена и настоящият доклад ще подкрепи тази промяна в кодовете B31.1 и B31.3.

1. Температурен диапазон на PWHT

Различните норми, регулиращи съдовете под налягане и тръбопроводите, се различават значително по отношение на различни въпроси, включително изискваните температури на PWHT. Повечето разлики се дължат на традициите в индустрията, а не на специфични металургични или структурни съображения; в резултат на това постигането на еднакви изисквания за PWHT в различните кодекси се оказа предизвикателство.

Изискванията за PWHT зависят от множество фактори, включително температура, продължителност и изисквания за усъвършенстване на зърната на обработвания материал; фазови трансформации; при разглеждане на високотемпературна PWHT трябва да се вземат предвид и съображенията за заваряемост (високотемпературните обработки могат да доведат до проблеми с напукването и разслояването); освен това винаги трябва внимателно да се отчита заваряемостта, тъй като прегретите материали могат да доведат до лоша заваряемост при заваряване.

Спонсорираните от EPRI тестове (справка 1) на материали P No 4 показаха, че техните долни критични температури са доста близки до тези, посочени в B31.1 и B31.3; това предполага, че минималните температури на PWHT могат да бъдат потенциално намалени, без да се отразяват негативно на заваръчните конструкции, в които се използват.

Други елементи, които могат да окажат влияние върху изискванията за PWHT, са химическият състав на широко сравними стомани, различните граници на изискванията за изпитване на Шарпи и стандартите за проверка; следователно постигането на съответствие за освобождаване от PWHT при въглеродните стомани в зависимост от техния химически състав не е лесно.

2. Температура на загряване

Температурата на подгряване е минималната температура, която трябва да се достигне преди началото на заваряването на някои материали, особено на дебели материали като Cr-Mo стомани и HSLA високоскоростни нисколегирани стомани. Предварителното загряване също така помага да се предотврати появата на студени пружини и други напрежения в заваръчните шевове и да се предотврати студеното пружиниране по време на заваръчните операции.

Изискванията за предварително загряване могат да се различават в зависимост от контролната дебелина и номиналната дебелина. Контролната дебелина служи като референтна дебелина, която изисква PWHT; номиналната дебелина определя дали изобщо е необходима термообработка след заваряване (PWHT); например въглеродната стомана, спадаща към материална група P-No 3, с номинална дебелина над 25 mm е освободена от такава обработка.

3. Време за загряване

Времето за PWHT е неразделна част от производствения/заваръчния процес на тръбопроводите, използвана за определяне на това, дали ще се изисква топлинна обработка след заваряване или не. При определяне на времето за PWHT трябва да се вземат предвид спецификациите за температурата и обхвата на предварителното нагряване, спецификациите за времето на задържане и спецификациите за обхвата на охлаждане.

ASME B31.3 (2014) въвежда таблица, която позволява освобождаване на тръби от въглеродна стомана с всички контролни дебелини и видове заварки от задължителната топлинна обработка след заваряване, когато се използват определени количества предварително нагряване, в зависимост от изискванията за групата на основния метал за заваряване.

4. Време на PWHT

Времето за PWHT е неразделна част от нейната ефективност. Както при всеки процес, по-дългата продължителност на топлинната обработка увеличава разходите за енергия и следователно разходите, свързани с PWHT; така че осигуряването на възможно най-кратка продължителност е от ключово значение за успешното ѝ изпълнение.

Заваръчните шевове на тръби, съдове под налягане и конструкции могат да бъдат изложени на тежки условия - високи температури и корозивни химикали, които изискват специална защита за поддържане на структурната цялост. В такава среда обработката чрез PWHT често е от съществено значение за намаляване на проблеми като термична умора и корозионно напукване под напрежение - особено податливи са високоякостните стомани и нисколегираните материали. PWHT терапията предлага едно решение.

PWHT може да бъде скъп процес поради дългото време на задържане и бавните скорости на нагряване и охлаждане, да не говорим, че високите температури, използвани по време на PWHT, могат да повредят заваръчните шевове при неправилно третиране.

Поради тези опасения няколко потребители на стомана се застъпиха за промени в границите на дебелината на PWHT, определени в кодексите B31.1 и B31.3. В тази статия се изследват сходствата и различията в изключенията от PWHT в различни стандарти за производство, използвани от индустрии като EEMUA (нефтохимическа промишленост) и енергетиката (производство на електроенергия), заедно с потенциални рационализаторски решения.