PWHT-Anforderungen für Werkstoffe in Anlagen, die nach ASME Section VIII Div 1 ausgelegt sind

UCS-56-1 bis UCS-56-11 der Tabelle UCS-561 enthalten die Anforderungen und Ausnahmen für Werkstoffe, die in Geräten verwendet werden, die gemäß ASME Section VIII Div 1 konstruiert sind. In diesen Tabellen sind auch Ausnahmen aufgeführt.

PWHT (Powder Waste Heat Treatment) ist ein kontrolliertes Verfahren, bei dem Werkstoffe über einen längeren Zeitraum oberhalb ihrer unteren kritischen Umwandlungstemperatur erhitzt werden, um Eigenspannungen abzubauen und die Zähigkeit des Schweißguts zu verbessern.

PWHT-Anforderungen

Die Anforderungen an die Druckwellenhärtung von Rohrwerkstoffen variieren je nach Regelwerk, wobei spezifische Ausnahmen wahrscheinlich eher auf traditionellen Praktiken in bestimmten Branchen als auf spezifischen metallurgischen oder strukturellen Überlegungen beruhen.

Auch wenn die Anforderungen an die PWHT in den verschiedenen Regelwerken unterschiedlich sind, ist es wahrscheinlich, dass eine einheitliche Anforderung für die Stahlzusammensetzung festgelegt werden könnte, was zu einer einheitlicheren Produktion in allen Branchen führen würde. In den aktuellen Regelwerken werden Temperaturbereiche auf der Grundlage der Gruppennummern und P-Nummern der einzelnen Stahlzusammensetzungen als maßgebliche Kriterien für PWHT-Anforderungen aufgeführt.

Die derzeitigen Anforderungen an die Druckwasserhärtung beruhen auf der Annahme, dass die Vorwärmtemperaturen das Gefüge der Schweißnähte härten und den Wasserstoff diffundieren lassen (11). Von EPRI durchgeführte Tests haben jedoch gezeigt, dass die in der Petrochemie verwendete PWHT-Temperatur diese Ziele nicht erreicht, da höhere Vorwärmtemperaturen unerwünschte Veränderungen der Kerbschlagzähigkeit und Duktilität bewirken; außerdem schließen die derzeitigen Vorschriften den Einsatz niedrig legierter Stähle für Anwendungen in der Energieerzeugung aus.

Ausnahmeregelungen

Der ASME-Code sieht bestimmte Ausnahmen von den Kerbschlagbiegeversuchen für Kohlenstoff- und niedrig legierte Stähle vor. Wenn Sie diese Ausnahmen in Anspruch nehmen, können Sie die Kosten für diese Prüfung vermeiden.

Um festzustellen, ob Sie für eine Befreiung von ASME VIII Div 1's UCS-66 Diagramm in Frage kommen, konsultieren Sie die Abbildung UCS-66 und suchen Sie den Punkt, an dem Ihr MOC in die Kurve fällt und sich mit der Temperatur von -20 Grad F trifft - wenn dieser Schnittpunkt über der Kurve D liegt, kann eine Befreiung von der Schlagprüfung gewährt werden.

Da bei der Herstellung von Druckbehältern und Kesseln Lichtbogenschweißverfahren zum Einsatz kommen, bei denen Kohlenstoff- und niedrig legierte Werkstoffe Temperaturen unter Null ausgesetzt sind, kann es bei Kombinationen aus Kohlenstoff und niedrig legierten Werkstoffen zu Duktilitätsverlusten aufgrund von Schweißeigenspannungen kommen, die zu Sprödbrüchen führen. Um diese Ausfälle abzumildern, bietet das Regelwerk Ausnahmen für Kerbschlagbiegeversuche auf der Grundlage kälterer MDMT-Dickenkombinationen, bei denen derartige Duktilitätsverluste aufgrund von Schweißeigenspannungen weniger wahrscheinlich sind.

Vorwärmtemperaturen

Die Anforderungen an die Vorwärmtemperatur hängen von dem zu schweißenden Material, den Schweißvorschriften und der gewünschten Anwendung ab. Es ist wichtig zu verstehen, was dies für Ihr Projekt bedeutet: Vorwärmtemperaturen schaffen ideale thermische Bedingungen für das Schweißen, indem sie die Schrumpfspannungen in der Schweißnaht und den wärmebeeinflussten Zonen (WEZ) verringern, die Wasserstofferzeugung/-abgabe verringern, die Zähigkeit des Schweißguts erhöhen und den durch Wärmeschock verursachten Verzug verringern.

In den Schweißvorschriften sind Mindest-Zwischenlagentemperaturen festgelegt, um die Entwicklung der Mikrostruktur des Schweißguts zu kontrollieren und zu gewährleisten, dass die Schweißnähte mit denen übereinstimmen, die bei der Verfahrensprüfung erzeugt wurden.

Örtliche Wärmebehandlungen nach dem Schweißen sind unter Umständen nicht erforderlich, wenn die Schweißnähte entsprechend ihrer Vorwärmtemperatur ausgeführt werden und der Schweißprozess ohne Unterbrechung fortgesetzt wird, z. B. bei Rillen- und Kehlnähten mit einer Breite von weniger als 1/2 bzw. einer Dicke von 11/4. Darüber hinaus können Mehrlagenschweißverfahren lokale Wärmebehandlungen nach dem Schweißen überflüssig machen.

Vorwärmzeit

Wenn Sie etwas kochen wollen, das eine längere Garzeit benötigt, wie z. B. Lasagne oder Truthahn, sollten Sie den Ofen unbedingt vorheizen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Essen gleichmäßig gart, ohne dass es zu lange dauert. Bei manchen Rezepten ist ein Vorheizen nicht unbedingt erforderlich; konsultieren Sie daher immer vorher Ihr Rezept!

Der ASME Section VIII Division 1 Code enthält eine Reihe von Formeln und Regeln, die aus der Erfahrung der Industrie abgeleitet wurden und die als Leitfaden für die Konstruktion von Druckbehältern mit äußerster Vorsicht und unter besonderer Berücksichtigung der Sicherheit dienen. Dies führt zu äußerst konservativen Konstruktionen mit einem hohen Sicherheitsniveau.

Die Anforderungen an die Vorwärmtemperatur und Haltezeit (PWHT) variieren geringfügig zwischen den verschiedenen Normen, sind aber im Wesentlichen ähnlich. So müssen beispielsweise die meisten niedrig legierten Stähle einer PWHT-Behandlung unterzogen werden, obwohl einige, die in Rohranwendungen verwendet werden, dies nicht benötigen. Auch gibt es unterschiedliche Anforderungen für Schweißnähte an drucklosen Teilen sowie für Verbindungen oder Schweißnähte mit drucklosen Teilen; daher ist es wichtig, die PWHT-Anforderungen und -Haltezeiten der einzelnen Normen zu kennen.