ASME Abschnitt VIII Div 2 PWHT-Anforderungen

ASME Abschnitt VIII enthält umfassende Anforderungen an die Auslegung, Herstellung, Inspektion, Prüfung und Zertifizierung von befeuerten oder unbefeuerten Druckbehältern mit einem inneren oder äußeren Betriebsdruck von mehr als 15 psig. Darüber hinaus enthält diese Norm verbindliche und nicht verbindliche Anhänge, in denen zusätzliche Auslegungskriterien, Normen für die zerstörungsfreie Prüfung sowie geltende Abnahmenormen detailliert beschrieben sind.

Abteilung 1

Wie der Name schon sagt, befasst sich Teil I der ASME-Norm Abschnitt VIII speziell mit Druckbehältern. Sie legt die verbindlichen und nicht verbindlichen Konstruktionsanforderungen sowie Schweißvorschriften wie WPS (Welding Procedure Specifications), PQRs und Qualifikationen für Schweißer fest; es ist wichtig, sicherzustellen, dass diese Dokumente ordnungsgemäß dokumentiert sind, bevor die Behälter in Betrieb genommen werden.

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist ein kontrollierter Prozess, bei dem geschweißtes Material unterhalb seiner unteren kritischen Umwandlungstemperatur erhitzt und dort für einen längeren Zeitraum gehalten wird, um durch den Schweißprozess verursachte Eigenspannungen und mikrostrukturelle Veränderungen zu beseitigen. Der ASME-Code, Abschnitt VIII, enthält eine Tabelle mit den PWHT-Anforderungen für verschiedene Werkstoffe.

Die Anforderungen an die PWHT hängen sowohl von der chemischen Zusammensetzung des Werkstoffs als auch von dessen Dicke ab; einige Normen schreiben eine PWHT für Werkstoffe vor, die bestimmte Dickengrenzen überschreiten, während andere dies nur dann vorschreiben, wenn ein Werkstoff anfällig für Spannungsrisskorrosion ist.

Die Tabelle in ASME Abschnitt VIII, Teil 1 enthält detaillierte Angaben zu den Anforderungen an die Nacherwärmung (PWHT) für verschiedene Stahlsorten. Diese Tabelle umfasst Angaben zu den Mindestanforderungen an die Vorwärmtemperatur und -dauer sowie zu den maximal zulässigen Kohlenstoffgehalten je Stahlsorte; so ist beispielsweise für die Stahlsorten 2.25%Cr-0.5%Mo und 1.20%Cr-0.14%Mo die erforderliche Vorwärmtemperatur höher als bei anderen Legierungen.

Abteilung 2

Die Anforderungen an die Nachbehandlung nach dem Schweißen (PWHT) gemäß ASME Abschnitt VIII, Teil 2 enthalten Vorschriften und Normen, die die Konstruktion, Fertigung, Prüfung und Testung von Druckbehältern regeln. Dieser Abschnitt des ’Boiler and Pressure Vessel Code“ der American Society of Mechanical Engineers deckt alle Aspekte der Behälterherstellung ab, von der Werkstoffauswahl über Berechnungen zur strukturellen Integrität bis hin zu Berechnungen der Korrosions- und Erosionszugabe sowie den Anforderungen an die MDMT-Zähigkeitsprüfung für Schweißzusatzwerkstoffe und alle metallurgischen Phänomene, die deren Sicherheit beeinträchtigen könnten.

Dieser Abschnitt enthält zudem sowohl verbindliche als auch nicht verbindliche Anhänge als Leitlinien, die dazu beitragen können, kostspielige Fehler zu vermeiden, darunter Mindestanforderungen an die Schweißnahtdicke, Schweißverfahren und Heliumprüfungen. Sie bieten außerdem Anleitungen zur Durchführung von Druckprüfungen und Stempelverfahren sowie zur Überprüfung der Konformität von Druckbehältern.

Die neueste Überarbeitung von ASME Abschnitt VIII zielt darauf ab, Einheitlichkeit und Klarheit bei der Konstruktion und Fertigung von Druckbehältern zu fördern. Zu den Änderungen gehören unter anderem die Hinzufügung des Absatzes UG-84(d)(3) mit Anforderungen an die Schlagprüfung bei Diffusionsschweißungen, die Anpassung von Teil 4.18 zur Gewährleistung der Einheitlichkeit in Bezug auf Wärmetauscher sowie die vollständige Streichung von UHX zugunsten der überarbeiteten Bezeichnung “PRT VIII-1” – was die Einheitlichkeit erhöht und gleichzeitig die Wartung von Druckbehältern verbessert.

Abteilung 3

ASME Abschnitt VIII enthält Vorschriften und Bestimmungen für die Auslegung, Herstellung, Inspektion, Prüfung und Kennzeichnung von Druckbehältern in allen Branchen, einschließlich der Ölindustrie. Die Norm umfasst Anhänge mit zusätzlichen Auslegungskriterien und Normen für die zerstörungsfreie Prüfung, die dazu beitragen, dass die Behälter die Sicherheitsvorschriften erfüllen. Die Einhaltung dieser Richtlinien ist nicht verpflichtend, kann jedoch sicherstellen, dass die Behälter die erforderlichen Sicherheitskriterien erfüllen.

Die Anforderungen an die Nachbehandlung nach Erwärmung (PWHT) gemäß ASME Abschnitt VIII sind in verschiedenen Abschnitten der Norm und deren Anhängen dargelegt und enthalten Einzelheiten wie Auslegungskriterien, Abnahmekriterien für Prüfungen sowie Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung, die für Druckbehälter gelten. Darüber hinaus legt diese Norm Regeln für die Kennzeichnung und Beschriftung von Druckbehältern mit einem ASME-Zertifizierungszeichen mit den Kennzeichnungen U-M-V sowie Regeln für die Stempelung und Beschriftung fest und definiert Standards in Bezug auf einzelne ASME-Zertifizierungszeichen, die die Kennzeichnungen U-M-V enthalten.

Schulungen gemäß Abschnitt VIII vermitteln Ingenieuren fundierte Kenntnisse und ein umfassendes Verständnis für den Bau und die Auslegung von Druckbehältern. Diese Kurse bieten einen erheblichen Nutzen für Ingenieure aus den Bereichen Maschinenbau, Instandhaltung sowie Inspektion und Qualitätssicherung (QAQC), die sich im Bereich der Konstruktion oder des Betriebs von Druckbehältern weiterqualifizieren möchten – so ist beispielsweise der Schulungskurs von PetroSync zu ASME Abschnitt VIII, Div. 1 und 2 eine solche Lösung, die die Kompetenzen der Ingenieure erweitert und gleichzeitig dazu beiträgt, sichere und vorschriftsmäßige Druckbehälter zu fördern.

Anhänge

Der ASME-Code, Abschnitt VIII, enthält verbindliche Anforderungen, Verbote und Leitlinien in Bezug auf Werkstoffe, Konstruktion, Fertigung, Prüfung, Inspektion, Testverfahren, Zertifizierung und Druckentlastung von Druckbehältern. Es gibt nicht verbindliche Anhänge wie Teil UG (allgemeine Fertigungsanforderungen) sowie die Teile UW, UF und UB, die sich jeweils mit Schweißverfahren für die Konstruktion befassen.

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist gemäß ASME-Code Abschnitt VIII vorgeschrieben und kann entweder im Ofen oder vor Ort durchgeführt werden. Die Tabellen in UCS-56 enthalten die für die PWHT erforderlichen Erwärmungszyklusdaten für verschiedene Werkstoffe entsprechend ihrer P-Nr. und Gr-Nr.; einige niedriglegierte Stähle können jedoch unter andere Rechtsvorschriften fallen, wie beispielsweise die US-amerikanischen Normen für Rohrleitungen und Druckbehälter, deren Anforderungen an die PWHT hinsichtlich der Einhaltung von Normen denen der BS 2633 ähneln können.

So schreibt beispielsweise die Norm für Rohrleitungen und Druckbehälter eine Mindesthaltetemperatur von 1200 °F für Stähle vor, die 1,5%Cr und 0,5%Mo enthalten (einschließlich ASME P4 und P5 Gruppe 1), während BS 2633 ebenfalls ähnliche Mindestanforderungen an die Halte- und Vorwärmtemperatur für diese Stähle festlegt. Darüber hinaus ist gemäß beiden Normen eine vollständige Röntgenprüfung der Schweißnähte in lebensgefährlichen Betriebsbereichen vorgeschrieben.