ASME PWHT-krav

ASME-standarder hjælper virksomheder med at sikre mekaniske systemers sikkerhed og effektivitet. Desuden hjælper de dem med at drive udstyr effektivt og pålideligt, samtidig med at de reducerer nedetid og sikrer overholdelse af lovgivningen.

Kravene til varmebehandling efter svejsning (PWHT) afhænger af materialetype og -tykkelse; generelt set kræver tykkere vægge PWHT, men der kan være undtagelser for visse materialer.

Minimumstemperatur

Den minimumstemperatur, der skal anvendes under PWHT, afhænger af den anvendte ståltype og typisk dens tykkelse. Som en generel retningslinje angiver BS EN 13445/BSPD 5500, at svejsninger med en tykkelse på op til 19 mm skal PWHT'es, men ASME VIII kræver, at svejsninger med en tykkelse på op til 15 mm PWHT'es. Når temperaturen stiger, falder materialestyrken, så det er vigtigt at sikre tilstrækkelig støtte under PWHT; dette opnås typisk ved hjælp af bukke, der passer perfekt til komponenterne, og som er placeret med passende afstand under PWHT.

EPRI-finansierede tests har vist, at PWHT-temperaturer på 1100 grader F kan ændre hårdheds- og sejhedsegenskaberne for slukkede P No. 4-materialer betydeligt, og at denne temperatur ligger tæt på den nedre kritiske temperatur, der er specificeret i B31.1 og B31.3. Hvis den minimale PWHT-temperatur kunne reduceres til dette punkt, ville man opnå yderligere margin.

PWHT udgør en anden potentiel komplikation ved at fordreje grundmetallet og skabe forvrængning, hvilket fører til svage svejsninger og kompromitteret strukturel integritet. Derfor er det meget vigtigt, at der under varmebehandlingen fastsættes og overholdes en tilstrækkelig gennemblødningstid på en time pr. 25 mm tykkelse af grundmetallet.

Minimum tid

ASME-certificering er et symbol på kvalitet og sikkerhed, der bekræfter, at en virksomhed har tilpasset sin praksis til at overholde nogle af verdens strengeste standarder. Produkter eller tjenester, der er certificeret med dette mærke, er pålidelige, fungerer konsekvent og opfylder myndighedskrav i over 100 lande - virksomheder, der har dette mærke, kan stolt vise det på deres produkter eller tjenester og vil med større sandsynlighed modtage ordrer fra internationale kunder.

ASME udgiver tekniske tidsskrifter, konferencerapporter, standarder og retningslinjer, der er til gavn for maskinteknik. Desuden giver deres regeringsrelationer ASME mulighed for at samarbejde med politiske beslutningstagere om at forme lovgivning og regler, der påvirker branchen. Endelig tilbyder de forskellige træningskurser, som har til formål at øge den tekniske viden og de tekniske evner inden for dette erhverv.

Varmebehandling efter svejsning (PWHT) er en integreret del af fremstillingen af trykbeholdere og rørledninger og hjælper med at reducere restspændinger, kontrollere materialets hårdhed og øge den mekaniske styrke. Hvis den udføres forkert, kan restspændinger kombineres med belastningsspændinger, der overskrider materialets designbegrænsninger og forårsager svejsesvigt eller sprødt brud. De nuværende designregler i trykbeholderindustrien foreskriver, at PWHT kan være nødvendig, når vægtykkelsen overstiger en fastsat værdi, der bestemmes af materialets Charpy-test-egenskaber - men denne tilgang kan være alt for konservativ, idet forskellige regler bruger forskellige grænseværdier for tykkelse, der bestemmer behovet.

Maksimal temperatur

Energirør kræver maksimale temperaturer, der afhænger af både materialetype og jobspecifikke faktorer. For eksempel er der for 10 in. O.D. Schedule 80 (0,594 in) ASTM A335/A335M grade P22 sømløse rørmaterialer, der kræver varmebehandling efter svejsning på omkring 1300 degF i 4 timer efter svejsning, anbefales det generelt; dette kan variere lidt baseret på andre jobspecifikke krav.

Svejsning er en tidskrævende og krævende proces, som ofte påvirkes af miljøforholdene. For at sikre, at svejsningerne kan modstå tryk og korrosion i atomkraftværker, hvor høje standarder for sikkerhed og pålidelighed er afgørende, overholder vi strenge industristandarder.

Nuværende designregler nævner kriterier for begrænsende tykkelse som en af de vigtigste faktorer, der afgør, om en svejsning kræver varmebehandling efter svejsning (PWHT). Dette kriterium tager højde for både materialets Charpy-testegenskaber og forventede driftstemperaturer som en del af bestemmelsesprocessen.

Denne metode har dog sine begrænsninger og bør kun bruges med ekstrem forsigtighed og nøjagtighed. Fejlfortolkninger af resultaterne kan kompromittere sikkerheden og ydeevnen; man skal forstå begrænsningerne, før man bruger den. Heldigvis er der måder at forbedre dens nøjagtighed på.

Undtagelser

De seneste opdateringer af ASME B31.3-koden har gjort det muligt at undtage kulstofstålrør fra varmebehandling efter svejsning for alle kontroltykkelser og svejsetyper, men denne ændring skal først overvejes af slutbrugerne, før den kan implementeres med succes. De nuværende krav er stærkt afhængige af faktorer som legeringsniveau og forvarmningsforhold - disse er ikke i overensstemmelse med de brudsejhedskurver, der findes i disse koder.

Brancheeksperter blev spurgt om kilden til disse krav, og det blev opdaget, at de ofte er bestemt af traditionel praksis i specifikke brancher snarere end af tekniske data, designberegninger eller eksperimenter. Desuden er kravene meget forskellige fra regelsæt til regelsæt; denne artikel gennemgår undtagelser fra PWHT i flere aktuelle rørsystemer og tilbyder samtidig nogle rationaliseringsløsninger.

CP-4- og CP-5A-materialer, der anvendes i nukleare anlæg, kan undtages på grund af deres evne til at fungere ved lave temperaturer, hvilket reducerer deres risiko for brintforsinkede revner (HDAC). Desuden indeholder de lavere kulstofindhold end andre kulstofstål og svejses normalt ved hjælp af elektroder med lavt brintindhold eller processer med bar tråd, som ikke kræver PWHT; derfor bør disse undtagelser revideres, da de kan føre til ineffektiv svejsning og svejsninger, der ikke lever op til standarderne.