Desde la edici\u00f3n de 2014 de la norma ASME B31.3, las tuber\u00edas gruesas de acero al carbono est\u00e1n exentas de los requisitos de tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT), ya que solo se requiere soldadura de varias pasadas y no es necesario precalentamiento. Ha surgido la preocupaci\u00f3n de que estas exenciones puedan ser inseguras.<\/p>\n
Este documento, patrocinado por el EPRI y redactado por miembros del equipo RRAC, pretende apoyar los cambios en los requisitos m\u00ednimos de temperatura PWHT de los c\u00f3digos B31.1 y B31.3, as\u00ed como cambios similares en otras partes de los c\u00f3digos.<\/p>\n
Los requisitos m\u00ednimos de temperatura de precalentamiento de ASME B31.3 difieren significativamente entre c\u00f3digos y normas, posiblemente como reflejo de las diferentes condiciones de servicio que aborda cada norma o c\u00f3digo. Cuando los requisitos de un c\u00f3digo o norma parecen excesivos desde un punto de vista t\u00e9cnico, surgen verdaderas preocupaciones, como por ejemplo los requisitos de tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT) para materiales de acero al carbono.<\/p>\n
El requisito de temperatura PWHT establecido por el c\u00f3digo est\u00e1 cerca de sus temperaturas cr\u00edticas m\u00e1s bajas para los aceros al carbono, lo que puede provocar el agrietamiento por recalentamiento de las zonas soldadas y debilitar su resistencia de forma significativa. Sin embargo, los estudios han revelado que la dureza y tenacidad de las soldaduras P No 4 pueden mantenerse tras el PWHT a temperaturas inferiores a las especificadas por los requisitos del c\u00f3digo actual.<\/p>\n
Aunque puede haber dudas, existe un fuerte apoyo al mantenimiento de los actuales requisitos de precalentamiento y PWHT para el P n\u00ba 4. Un estudio patrocinado por el EPRI descubri\u00f3 que el PWHT pod\u00eda realizarse a temperaturas inferiores a las exigidas actualmente en los c\u00f3digos B31.1 y B31.3, sin dejar de producir propiedades de material aceptables, lo que proporciona m\u00e1s flexibilidad de dise\u00f1o, m\u00e1s margen de seguridad para uniones de materiales distintos y elimina las fisuras en las regiones de soldadura en materiales P n.\u00ba 4 susceptibles.<\/p>\n
La norma ASME B31.3 exige que los materiales alcancen una temperatura m\u00ednima de precalentamiento a la que pueda iniciarse el tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT). El PWHT es un proceso controlado en el que las soldaduras se calientan por debajo de su temperatura de transformaci\u00f3n cr\u00edtica inferior durante un tiempo especificado para reducir las tensiones residuales y los cambios microestructurales causados por la soldadura; adem\u00e1s, puede ayudar a aumentar la dureza mediante el aumento de los procesos de endurecimiento durante el tratamiento PWHT.<\/p>\n
La edici\u00f3n de 2014 de ASME B31.3 introdujo varias revisiones significativas en sus requisitos de PWHT para tuber\u00edas de proceso, en particular soldaduras de acero al carbono que cumplen los requisitos de ASME Secci\u00f3n VIII Div 1 que anteriormente necesitaban recocido postsoldadura (PWA).<\/p>\n
Este cambio se llev\u00f3 a cabo a petici\u00f3n de la RRAC, que destac\u00f3 c\u00f3mo las temperaturas de PWHT de ASME B31.1 y B31.3 est\u00e1n cerca de las temperaturas de transformaci\u00f3n cr\u00edticas inferiores de sus materiales, lo que provoca p\u00e9rdidas innecesarias de capacidad de endurecimiento debido al sobrecalentamiento. Para solucionar este problema, el informe recomendaba cambiar los requisitos de PWHT entre 1200-1300 grados F. Adem\u00e1s, deber\u00edan fijarse 150 grados como m\u00e1ximo por encima de la PWHT, m\u00e1s en consonancia con los requisitos de la norma BS 2633.<\/p>\n
Tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura de tuber\u00edas de acero al carbono mediante el tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT). Con ello se pretende evitar el agrietamiento asistido por el medio ambiente de las juntas de tuber\u00edas de acero al carbono y tambi\u00e9n disminuir las tensiones residuales creadas por la soldadura, aumentando al mismo tiempo la tenacidad del metal de soldadura. Adem\u00e1s, el PWHT ayuda a mitigar la degradaci\u00f3n medioambiental y a proteger contra la corrosi\u00f3n.<\/p>\n
Los requisitos de PWHT var\u00edan seg\u00fan el c\u00f3digo y el grupo de materiales. Por ejemplo, la norma B31.3 especifica tiempos de mantenimiento m\u00ednimos de 15 minutos para aceros de baja aleaci\u00f3n y de 20 minutos para aceros 2.25%Cr-1%Mo, respectivamente, bas\u00e1ndose en los niveles m\u00e1ximos de carbono y espesores de soldadura permitidos dentro de cada grupo; este requisito de tiempo de mantenimiento m\u00ednimo se aplica tanto a soldaduras de una sola pasada como a soldaduras de varias pasadas.<\/p>\n
La PWHT puede no ser siempre necesaria; por ejemplo, en el caso de recipientes de acero soldado como los tanques de almacenamiento de petr\u00f3leo. Aunque est\u00e1n dise\u00f1ados para soportar presiones de hasta 5.000 psi, el riesgo de rotura fr\u00e1gil persiste debido a los gradientes extremos de temperatura y a las tensiones en las juntas de soldadura.<\/p>\n
Los procesos PWHT pueden ser costosos e inc\u00f3modos; por este motivo, algunas jurisdicciones prev\u00e9n exenciones para las tuber\u00edas de acero al carbono. Adem\u00e1s, los requisitos de la serie de c\u00f3digos B31.3 pretenden lograr un equilibrio eficiente entre seguridad y eficiencia en lo que respecta a los requisitos de PWHT.<\/p>\n
ASME B31.3 es una norma nacional estadounidense que cubre los requisitos de las tuber\u00edas utilizadas en refiner\u00edas de petr\u00f3leo; plantas qu\u00edmicas, farmac\u00e9uticas, de hidr\u00f3geno, textiles, de papel y pasta de papel, reactores nucleares, plantas de semiconductores, as\u00ed como instalaciones de generaci\u00f3n de energ\u00eda; estaciones de compresi\u00f3n de gas natural, as\u00ed como plantas de generaci\u00f3n de energ\u00eda. Aborda los materiales y componentes para el dise\u00f1o, la fabricaci\u00f3n, el montaje, la inspecci\u00f3n y los ensayos de las tuber\u00edas.<\/p>\n
Como en el caso de las soldaduras, las temperaturas de precalentamiento deben ajustarse en funci\u00f3n del grosor de cada soldadura. Las soldaduras finas pueden requerir temperaturas de precalentamiento m\u00e1s bajas que las soldaduras m\u00e1s gruesas para sus respectivas soldaduras; sin embargo, el tiempo necesario para cada etapa permanece constante.<\/p>\n
Antes de la revisi\u00f3n, los l\u00edmites obligatorios de espesor de soldadura PWHT se establecieron bas\u00e1ndose en las buenas pr\u00e1cticas de ingenier\u00eda y en la experiencia. Dado que la mec\u00e1nica de la fractura ha progresado desde la aplicaci\u00f3n inicial de estos l\u00edmites de acuerdo con las buenas pr\u00e1cticas de ingenier\u00eda y la experiencia, desde entonces se han revisado a la luz de las curvas de exenci\u00f3n basadas en la tenacidad computarizada que exigen mayores requisitos de espesor de pared m\u00ednimo en los aceros al carbono que sus equivalentes m\u00e1s antiguos.<\/p>\n
En la mayor\u00eda de los casos, la soldadura PWHT exige ahora 19 mm como espesor m\u00e1ximo de soldadura, un valor significativamente inferior al de los c\u00f3digos estructurales generales, como el BS 5400 para puentes, u otros c\u00f3digos especializados, como el ASME B31.1, que rige los recipientes a presi\u00f3n y las tuber\u00edas el\u00e9ctricas, y el API 650, que rige la construcci\u00f3n de grandes dep\u00f3sitos de almacenamiento.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Desde la edici\u00f3n de 2014 de la norma ASME B31.3, las tuber\u00edas gruesas de acero al carbono est\u00e1n exentas de los requisitos de tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT), ya que solo se requiere soldadura de varias pasadas y no es necesario precalentamiento. Ha surgido la preocupaci\u00f3n de que estas exenciones puedan resultar inseguras. Este documento, patrocinado por EPRI y redactado por miembros del equipo RRAC, pretende ... <\/p>\n