Απαιτήσεις θερμικής επεξεργασίας μετά τη συγκόλληση (PWHT)

Η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) στη συγκόλληση σωλήνων απαιτείται εάν το υλικό συγκόλλησης υπερβαίνει ένα καθορισμένο πάχος, αν και οι ακριβείς θερμοκρασίες εξαρτώνται από τη χημική σύνθεση του υλικού και καθορίζονται στον πίνακα 331.1.1 του κώδικα ASME B31.3.

Το Τμήμα VIII περιλαμβάνει διάφορα παραρτήματα τα οποία περιέχουν τόσο υποχρεωτικούς όσο και μη υποχρεωτικούς κανόνες.

Ανόπτηση

Η διαδικασία ανόπτησης χρησιμοποιείται για την τροποποίηση των φυσικών ιδιοτήτων των μετάλλων και των κραμάτων, συμπεριλαμβανομένης της απομάκρυνσης των εσωτερικών τάσεων, της αύξησης της ολκιμότητας, της αντοχής και της ομοιογένειας, της μείωσης του κινδύνου ρωγμάτωσης και της βελτίωσης της αντοχής στη διάβρωση. Η ανόπτηση περιλαμβάνει τη θέρμανση και στη συνέχεια την ψύξη του υλικού με ελεγχόμενους ρυθμούς· η θερμοκρασία και ο ρυθμός ψύξης έχουν σημαντική επίδραση στη σύνθεση των φάσεων και στη δομή των κόκκων, καθώς και στην κατανομή διαφόρων φάσεων, όπως ο ωστενίτης ή ο φερρίτης, οι οποίες επηρεάζουν τις μηχανικές ιδιότητες.

Το ASME Τμήμα VIII, Τμήμα I αποτελεί ένα παράρτημα που περιλαμβάνει υποχρεωτικά και μη υποχρεωτικά παραρτήματα, τα οποία περιέχουν κριτήρια σχεδιασμού, μεθόδους μη καταστροφικών ελέγχων και πρότυπα αποδοχής επιθεωρήσεων για δοχεία υπό πίεση. Αν και συχνά είναι περίπλοκο και δύσκολο να κατανοηθεί, το Integripedia προσφέρει μια συνοπτική αλλά απλοποιημένη εξήγηση αυτού του σημαντικού τεχνικού προτύπου, αναλύοντας λεπτομερώς την ιστορία, τις αρχές και τις πρακτικές εφαρμογές του.

Το Τμήμα 3 καθορίζει κανόνες που ισχύουν για δοχεία υπό πίεση τα οποία λειτουργούν σε εσωτερικές ή εξωτερικές πιέσεις λειτουργίας τουλάχιστον 10.000 psi, οι οποίοι είναι αυστηρότεροι από εκείνους του Τμήματος 1. Το τμήμα αυτό επιτρέπει υψηλότερες τιμές έντασης τάσης σε σχέση με το Τμήμα 1, ενώ παράλληλα καθορίζει απαιτήσεις για δοχεία υπό πίεση με δυνατότητα επιβίβασης ατόμων, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως στον κλάδο της κατάδυσης. Η εξοικείωση με και τα τρία τμήματα του ASME Τμήμα VIII θα σας επιτρέψει να λαμβάνετε καλύτερες επιχειρηματικές αποφάσεις.

Κανονικοποίηση

Το πρότυπο ASME Τμήμα VIII, Κατηγορία 1 καθορίζει κανόνες και κατευθυντήριες οδηγίες για το σχεδιασμό, την κατασκευή, την επιθεώρηση και τη δοκιμή δοχείων πίεσης που λειτουργούν με εσωτερική ή εξωτερική πίεση που υπερβαίνει τα 15 psig. Το πρότυπο αυτό καλύπτει πολλούς κλάδους και εφαρμογές – συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου, της χημικής επεξεργασίας και της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας – ενώ παρέχει σαφείς κατευθυντήριες οδηγίες για τη δημιουργία, την επιθεώρηση και την πιστοποίηση αυτών των δοχείων πίεσης, προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αξιοπιστία τους.

Ο παρών κώδικας περιλαμβάνει τύπους και κανόνες που βασίζονται στην εμπειρία του κλάδου για τον σχεδιασμό των δοχείων, με αποτέλεσμα οι κανόνες που προκύπτουν να είναι πιο συντηρητικοί σε σύγκριση με άλλα τμήματα. Οι κανονισμοί αυτοί περιλαμβάνουν συντελεστή ασφαλείας 3,5 όσον αφορά την αντοχή σε εφελκυσμό, καθώς και παραμέτρους που σχετίζονται με το όριο ελαστικότητας και τη θερμοκρασία. Επιπλέον, προβλέπονται εκτενείς απαιτήσεις μη καταστροφικών ελέγχων, όπως ακτινογραφικές δοκιμές, έλεγχοι με μαγνητικά σωματίδια και δοκιμές διείσδυσης.

Η κανονικοποίηση περιλαμβάνει τον καθορισμό μιας γραμμής επιτρεπόμενης τάσης για κάθε υλικό σε διάφορες θερμοκρασίες, με την χαμηλότερη γραμμή να είναι καθοριστική. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία στους υπολογισμούς σχεδιασμού, με τη χρήση λεπτότερων υλικών χωρίς αύξηση του κόστους, ενώ ταυτόχρονα αυξάνει τις επιλογές σχεδιασμού και την ευελιξία στους υπολογισμούς σχεδιασμού. Επιπλέον, υπάρχουν και άλλοι περιορισμοί όσον αφορά την επιλογή υλικών, τις απαιτήσεις δοκιμών κρούσης, τις διαδικασίες συγκόλλησης, τα υποχρεωτικά/μη υποχρεωτικά παραρτήματα με κριτήρια σχεδιασμού/μεθοδολογίες/πρότυπα αποδοχής επιθεώρησης, καθώς και κανόνες που αφορούν τη χρήση των σημάτων πιστοποίησης προϊόντων U, UM ή UV της ASME για δοχεία υπό πίεση.

Προθερμάνετε το

Το Τμήμα VIII, Τμήμα 1 του ASME παρέχει κανόνες και κανονισμούς για το σχεδιασμό, την κατασκευή, τον έλεγχο, την επιθεώρηση, τις δοκιμές και την πιστοποίηση των δοχείων υπό πίεση. Επιπλέον, ο κώδικας αυτός περιλαμβάνει τόσο υποχρεωτικά όσο και μη υποχρεωτικά παραρτήματα, στα οποία περιγράφονται πρόσθετα κριτήρια σχεδιασμού, τεχνικές μη καταστροφικού ελέγχου και πρότυπα αποδοχής που συμπληρώνουν τις τυπικές απαιτήσεις. Επιπλέον, ο κώδικας αυτός καθορίζει απαιτήσεις για διάφορες κατηγορίες υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δοχείων υπό πίεση, καθώς και μεθόδους συγκόλλησης/κατασκευής, απαιτήσεις δοκιμών και διαδικασίες πιστοποίησης σφράγισης, στο πλαίσιο της τελικής πιστοποίησης των δοχείων.

Το Τμήμα 1 χρησιμοποιεί τύπους και κανόνες που προέρχονται από την εμπειρία του κλάδου για τον καθορισμό του πάχους των δοχείων, αλλά αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικά μεγάλα δοχεία, τα οποία συχνά δεν ταιριάζουν στην προβλεπόμενη χρήση τους. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, δημιουργήθηκαν τα πρότυπα PD 5500 και EN 13445 ως κατευθυντήριες οδηγίες που προσφέρουν στους σχεδιαστές περισσότερες επιλογές για τη δημιουργία ελαφρύτερων δοχείων και εναλλακτών.

Η Κατηγορία 2 διαφέρει από την Κατηγορία 1, καθώς έχει σχεδιαστεί με βάση μια διαδικασία “ανάλυσης κατά το σχεδιασμό”, η οποία απαιτεί πιο πολύπλοκους υπολογισμούς και αυστηρότερες τιμές έντασης τάσης – γεγονός που την καθιστά κατάλληλη για δοχεία υπό πίεση με ανθρώπινη παρουσία (ιδίως δοχεία του κλάδου της κατάδυσης), όπως οι φιάλες κατάδυσης. Επιπλέον, στο πλαίσιο της Κατηγορίας 2 πρέπει να τηρούνται αυστηρότερες διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου.

Υδροδοκιμή

Η υδραυλική δοκιμή αποτελεί το κύριο μέσο επαλήθευσης της αντοχής υπό πίεση και της στεγανότητας των συστημάτων σωληνώσεων, το οποίο χρησιμοποιούν οι εταιρείες για να διασφαλίσουν ότι ο εξοπλισμός τους πληροί τις απαιτήσεις των κανονισμών και είναι ασφαλής κατά τη λειτουργία. Τα ελαττωματικά συστήματα μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές, τραυματισμούς και ακόμη και θανάτους, ενώ επιπλέον επιβαρύνουν τους ιδιοκτήτες τους με περισσότερο χρόνο διακοπής λειτουργίας και υψηλότερο κόστος – και η υδραυλική δοκιμή προσφέρει μια λύση, εντοπίζοντας τα προβλήματα πριν αυτά προκύψουν και λαμβάνοντας μέτρα για την αντιμετώπισή τους πριν συμβεί κάποια καταστροφή.

Οι υδραυλικές δοκιμές ενδέχεται να μην παρέχουν πάντα επαρκή έλεγχο της ακεραιότητας των συστημάτων σωληνώσεων. Οι συγκολλήσεις και οι αρμοί ενδέχεται να παρουσιάζουν εσωτερικά ελαττώματα τα οποία δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τη χρήση νερού· επιπλέον, η αστοχία κατά τη διάρκεια των υδραυλικών δοκιμών θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι οι συγκολλήσεις βρίσκονται κοντά στο σημείο μηδενικής ολκιμότητάς τους, γεγονός που θα αποτελούσε ένα σενάριο αστοχίας που θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια.

Επίσης, το νερό που χρησιμοποιείται στις υδραυλικές δοκιμές ενδέχεται να περιέχει προσμείξεις, όπως χλωρίδια, που μπορούν να προκαλέσουν διάβρωση με οπές ή ρωγμές διάβρωσης υπό τάση στον ανοξείδωτο χάλυβα, γεγονός που καθιστά απαραίτητη τη διεξαγωγή πνευματικών δοκιμών αντί για δοκιμές με νερό. Ωστόσο, οι πυρηνικές εφαρμογές απαιτούν δοκιμές με νερό· επιπλέον, πρέπει να χρησιμοποιείται νερό υψηλής ποιότητας, καθώς διαφορετικά οι πιθανοί κίνδυνοι μόλυνσης και διάβρωσης θα ήταν υπερβολικά μεγάλοι· επιπλέον, όλο το υδρογόνο πρέπει να απομακρυνθεί από αυτή την πηγή νερού πριν από τη διεξαγωγή των δοκιμών.