Die aktuellen Konstruktionsvorschriften in der Rohrleitungs- und Druckbeh\u00e4lterindustrie unterscheiden sich erheblich in ihren Anforderungen an die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT), wobei einige gerechtfertigt erscheinen, w\u00e4hrend andere aus technischer Sicht marginal sind.<\/p>\n
EPRI-gesponserte Tests legen nahe, dass die PWHT-Anforderungen f\u00fcr P Nr. 4-Materialien reduziert werden sollten, und dieses Papier versucht, diese \u00c4nderung in B31.1, B31.3 und anderen Code-Abschnitten zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n
Die Vorw\u00e4rmtemperatur ist die Mindesttemperatur im Grundwerkstoff einer Schwei\u00dfung oder, bei Mehrlagenschwei\u00dfungen, zwischen den einzelnen Schwei\u00dfg\u00e4ngen. Sie muss w\u00e4hrend des gesamten Vorgangs \u00fcber eine Strecke konstant bleiben, die mindestens der dicksten Bauteildicke entspricht; ihre Spezifikationen sind in WPS aufgef\u00fchrt (siehe 3.6 f\u00fcr pr\u00e4qualifizierte WPS-Einschr\u00e4nkungen und Tabelle 4.5 f\u00fcr wesentliche variable Einschr\u00e4nkungen).<\/p>\n
Das Vorw\u00e4rmen von unlegierten oder niedrig legierten St\u00e4hlen erfordert eine sorgf\u00e4ltige Temperaturregelung, um eine \u00dcberhitzung zu vermeiden, da eine Erh\u00f6hung der Vorw\u00e4rmtemperatur zu einer Verringerung der Festigkeit und H\u00e4rte f\u00fchren kann, w\u00e4hrend eine zu niedrige Temperatur die Z\u00e4higkeit und Duktilit\u00e4t im Vergleich zum Ausgangszustand verringern kann.<\/p>\n
Bei komplex legierten St\u00e4hlen ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Vorw\u00e4rmtemperatur so gew\u00e4hlt wird, dass eine Umwandlung und kristallografische Ausrichtung im Grundwerkstoff erreicht wird. Um dies korrekt zu erreichen, sind genaue Berechnungen der Temperaturgradienten innerhalb der Schwei\u00dfzone erforderlich.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) ist f\u00fcr die Konstruktion und den Bau von Druckbeh\u00e4ltern und Rohren aus niedrig legiertem Stahl, die w\u00e4hrend des Montageprozesses zusammengeschwei\u00dft werden, unerl\u00e4sslich, um das Metall zu erweichen, Eigenspannungen zu verringern, die Duktilit\u00e4t zu erh\u00f6hen und Wasserstoffrisse zu verhindern. Diese W\u00e4rmebehandlung hat noch weitere Vorteile: Sie macht das Metall weich und verringert gleichzeitig die Eigenspannungen, erh\u00f6ht die Duktilit\u00e4t und tr\u00e4gt dazu bei, Wasserstoffrisse ganz zu vermeiden.<\/p>\n
Der Basiscode bietet eine breite Palette von zul\u00e4ssigen L\u00e4ngsspannungen f\u00fcr Rohrleitungen sowie die M\u00f6glichkeit, diese f\u00fcr gelegentliche Belastungen zu erh\u00f6hen. Die zeitabh\u00e4ngigen Kriecheigenschaften des Materials dienen als begrenzender Faktor. Bei Gusseisen und nicht duktilen Werkstoffen muss au\u00dferdem ein Materialqualit\u00e4tsfaktor angewendet werden.<\/p>\n
Bei gelegentlichen Belastungen ist SL auf 90% der Streckgrenze bei Temperatur zuz\u00fcglich eines Festigkeitsreduktionsfaktors begrenzt. Auf diese Weise k\u00f6nnen die Konstrukteure h\u00f6here Spannungsniveaus anwenden, als nach den grundlegenden Normen zul\u00e4ssig w\u00e4ren, und gleichzeitig die Sicherheit vor pl\u00f6tzlichen Lastanstiegen infolge von Erdbeben gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n
Andererseits sieht der Basiscode vor, dass die Spannungserh\u00f6hungsfaktoren auf das 1,33-fache der zul\u00e4ssigen Basisspannung f\u00fcr Dauer- und Gelegenheitslasten begrenzt werden; dies l\u00e4sst jedoch bestimmte Fragen wie die Anwendung dieser Faktoren unter den Ingenieuren und Programmierern von Spannungsanalyseprogrammen offen.<\/p>\n
Bei Rohrleitungssystemen f\u00fcr erh\u00f6hte Temperaturen wird die Spannweite durch Faktoren wie prim\u00e4re L\u00e4ngsspannung, Biegemoment und Scherkr\u00e4fte bestimmt. Mit einer Gleichung, die diese Komponenten einbezieht, k\u00f6nnen wir diese Grenzen sowohl f\u00fcr einfach gest\u00fctzte als auch f\u00fcr feste St\u00fctzen berechnen.<\/p>\n
Wie in jeder Branche kann die Einhaltung von Normen und Dokumentationen eine Herausforderung sein, doch die Einhaltung von Vorschriften und eine gr\u00fcndliche Dokumentation sind f\u00fcr den Schutz von Mitarbeitern und Kunden gleicherma\u00dfen entscheidend. Dies ist besonders in stark regulierten Branchen wie Kraftwerken, der chemischen Industrie oder dem Bergbau von Bedeutung, wo strenge Compliance-Standards f\u00fcr eine sichere Arbeitsumgebung eingehalten werden m\u00fcssen.<\/p>\n
ASME B31.3 wurde k\u00fcrzlich \u00fcberarbeitet, um genauere Beschreibungen von Pr\u00fcf-, Inspektions- und Testverfahren f\u00fcr Prozessrohrleitungssysteme zu liefern. Zu den \u00dcberarbeitungen geh\u00f6rte die Aktualisierung der Definitionen f\u00fcr Konstruktion, Losgr\u00f6\u00dfe und kombinierte geschwei\u00dfte Rohre (COW) nach dem Wasserstoffausheizen; die Anforderungen an die progressive Probenahme wurden pr\u00e4zisiert, w\u00e4hrend die Basis f\u00fcr die zul\u00e4ssigen Spannungen vom 0,67-fachen der Streckgrenze auf das 0,80-fache der Streckgrenze erh\u00f6ht wurde.<\/p>\n
Tabelle 331.1.3 wurde ebenfalls ge\u00e4ndert, um einige Rohrleitungen von den obligatorischen PWHT-Anforderungen auf der Grundlage von Werkstoff und Gruppennummer, Kontrolldicke, Schwei\u00dfnahtart und Vorw\u00e4rmtemperatur auszunehmen.<\/p>\n
Beispiel: Rohre aus Kohlenstoffstahl, die nach dem Schwei\u00dfverfahren und -werkstoff der Gruppe P Nr. 1 geschwei\u00dft wurden, k\u00f6nnen von der W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen ausgenommen werden, wenn sie einer Vorw\u00e4rmtemperatur von 95 \u00b0C oder mehr ausgesetzt wurden; diese Ausnahme gilt auch f\u00fcr Schwei\u00dfwerkstoffe, die als \"Elevated Temperature Fluid Service\" klassifiziert sind.<\/p>\n
ASME B31.3 ist eine Reihe von umfassenden Normen, die verschiedene Aspekte von Prozessrohrleitungssystemen abdecken. Dieses Dokument enth\u00e4lt Informationen zu Werkstoffen, Armaturen, Verbindungsbautechniken und Pr\u00fcfungen. ASME B31.3 hat sich zu einer Industrienorm entwickelt, die die Sicherheit und Integrit\u00e4t von Rohrleitungssystemen in vielen verschiedenen Branchen gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n
Die Ausgabe 2014 von ASME B31.3 enthielt mehrere wichtige Aktualisierungen, wie z. B. \u00fcberarbeitete Vorw\u00e4rmanforderungen, eine Erh\u00f6hung des maximalen Auslegungsdrucks f\u00fcr Energierohrleitungssysteme und mehr Informationen zu Inspektions- und Pr\u00fcfverfahren. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen nun nationale oder internationale zentrale Zertifizierungsprogramme anstelle des ASNT-eigenen zentralen Zertifizierungsprogramms verwendet werden, w\u00e4hrend spezifische Akzeptanzkriterien f\u00fcr Magnetpulver- und Fl\u00fcssigkeitseindringpr\u00fcfungen mit reduziertem Wasserdruck bei der Dichtheitspr\u00fcfung sowie eine vereinfachte Berechnung des Wasserdruckes hinzugef\u00fcgt wurden.<\/p>\n
Dieser Abschnitt des Codes schreibt eine Mindestwanddicke f\u00fcr Druckrohrleitungen vor, die f\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten bei erh\u00f6hten Temperaturen verwendet werden, und legt die maximal zul\u00e4ssige Spannung fest, die durch Multiplikation der zul\u00e4ssigen Spannung mit der Streckgrenze des Materials bestimmt wird. Dar\u00fcber hinaus werden Regeln f\u00fcr die Berechnung der L\u00e4ngsspannungen und der maximal zul\u00e4ssigen Spannungsschwankungen aufgestellt, wobei Bestimmungen zur Bestimmung der Erm\u00fcdungseigenschaften entweder mit Hilfe der S\/N-Kurvenanalyse oder gr\u00fcndlicherer bruchmechanischer Analysemethoden vorgesehen sind. Nach der Fertigstellung der Schwei\u00dfn\u00e4hte und der Montage des Rohrleitungssystems muss dieses einer Druckpr\u00fcfung unterzogen werden, wobei entweder hydrostatische oder penumatische Pr\u00fcfverfahren angewandt werden - weitere Einzelheiten in Abschnitt 8.4.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Die aktuellen Konstruktionsvorschriften in der Rohrleitungs- und Druckbeh\u00e4lterindustrie unterscheiden sich erheblich in ihren Anforderungen an die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT), wobei einige vertretbar erscheinen, w\u00e4hrend andere aus technischer Sicht marginal sind. Von EPRI gesponserte Tests legen nahe, dass die PWHT-Anforderungen f\u00fcr P Nr. 4-Materialien reduziert werden sollten, und dieses Papier versucht, diese \u00c4nderung zu unterst\u00fctzen ... <\/p>\n