Requisitos PWHT para materiales utilizados en equipos diseñados según ASME Sección VIII Div 1

UCS-56-1 a UCS-56-11 de la tabla UCS-561 proporcionan los requisitos y exenciones para los materiales utilizados en los equipos diseñados según ASME Sección VIII Div 1. En estas tablas también se enumeran las exenciones.

El tratamiento térmico de residuos de polvo (PWHT, Powder Waste Heat Treatment) es un proceso controlado en el que los materiales se calientan por encima de su temperatura crítica de transformación inferior durante un período prolongado, para aliviar las tensiones residuales y mejorar la tenacidad del metal de soldadura.

Requisitos PWHT

Los requisitos de PWHT para los materiales de las tuberías varían según los códigos, con exenciones específicas basadas probablemente en prácticas tradicionales en industrias específicas más que en consideraciones metalúrgicas o estructurales específicas.

Aunque los requisitos de PWHT varían entre los distintos códigos, es probable que se pueda establecer un requisito unificado para las composiciones de acero, lo que crearía una producción más uniforme en todas las industrias. Los códigos actuales enumeran los rangos de temperatura basados en los números de grupo y los números P de cada composición de acero como criterios que rigen los requisitos de PWHT.

Los requisitos actuales de PWHT se basan en la suposición de que las temperaturas de precalentamiento templarán la microestructura de la soldadura y difundirán el hidrógeno (11). Sin embargo, las pruebas realizadas por el EPRI han demostrado que la temperatura PWHT utilizada en aplicaciones petroquímicas no cumple estos objetivos, ya que las temperaturas de precalentamiento más altas provocan cambios indeseables en la resistencia al impacto y la ductilidad; además, las limitaciones del código actual impiden utilizar aceros de baja aleación para aplicaciones de generación de energía.

Exenciones

El código ASME ofrece ciertas exenciones a sus requisitos de pruebas de impacto para aceros al carbono y de baja aleación. Aprovechando estas exenciones, puede evitar incurrir en los gastos de estas pruebas.

Para determinar si puede acogerse a una exención de la tabla UCS-66 de ASME VIII Div 1, consulte la figura UCS-66 y localice el punto en el que su MOC se sitúa dentro de su curva y se encuentra con una temperatura de -20 grados F; si este punto de cruce se sitúa por encima de la curva D, puede concederse una exención de las pruebas de impacto.

Dado que los procesos de fabricación de recipientes a presión y calderas utilizan procesos de soldadura por arco que exponen los materiales de carbono y baja aleación a temperaturas bajo cero, las combinaciones de carbono y baja aleación pueden experimentar pérdidas de ductilidad causadas por la tensión residual de la soldadura que provocan fracturas frágiles. Para mitigar estos fallos, el código ofrece exenciones para las pruebas de impacto basadas en combinaciones MDMT-espesor más frías que tienen menos probabilidades de experimentar dichas pérdidas de ductilidad debidas a la tensión residual de la soldadura.

Temperaturas de precalentamiento

Los requisitos de temperatura de precalentamiento dependen del material que se vaya a soldar, de los códigos de soldadura y de la aplicación deseada. Es importante entender lo que esto significa para su proyecto: Las temperaturas de precalentamiento proporcionan las condiciones térmicas ideales para la soldadura, ya que reducen las tensiones de contracción en la soldadura y en las zonas afectadas por el calor (HAZ), disminuyen los ciclos de generación/disipación de hidrógeno, aumentan la tenacidad del metal de soldadura y reducen la distorsión causada por el choque térmico.

Los códigos de soldadura especifican las temperaturas mínimas entre pasadas para controlar el desarrollo microestructural del metal de soldadura y garantizar que las soldaduras resultantes coincidan con las creadas durante la cualificación del procedimiento.

Los tratamientos térmicos locales posteriores a la soldadura pueden no ser necesarios si las soldaduras se realizan de acuerdo con su temperatura de precalentamiento y el proceso de soldadura continúa sin interrupción, como las soldaduras de ranura y filete de menos de 1/2 pulg. de anchura y 11/4 pulg. de espesor respectivamente. Además, las técnicas de soldadura de varias pasadas pueden hacer innecesarios los tratamientos térmicos locales posteriores a la soldadura.

Tiempo de precalentamiento

Si va a cocinar algo que requiere un tiempo de cocción prolongado, como lasaña o pavo, es esencial que precaliente el horno. Esto garantizará que los alimentos se cocinen uniformemente sin excederse. Algunas recetas pueden no requerir precalentamiento; ¡consulte siempre la receta de antemano!

El Código ASME Sección VIII División 1 proporciona un conjunto de fórmulas y reglas derivadas de la experiencia del sector que sirven de guía para diseñar los espesores de los recipientes a presión con extrema precaución y haciendo hincapié en la seguridad. Esto da como resultado diseños altamente conservadores con niveles de seguridad superiores.

Los requisitos de temperatura de precalentamiento y tiempo de mantenimiento (PWHT) varían ligeramente de un código a otro, pero siguen siendo similares en esencia. Por ejemplo, la mayoría de los aceros de baja aleación necesitan tratamiento PWHT, aunque algunos utilizados en aplicaciones de tuberías no lo necesitan. Asimismo, existen diferentes requisitos para las soldaduras a piezas sin presión, así como para las conexiones o soldaduras con piezas sin presión; de ahí la importancia de conocer los requisitos de PWHT y los tiempos de mantenimiento de cada código.