Tanto las industrias petroqu\u00edmicas como los generadores de energ\u00eda han manifestado su inter\u00e9s en reducir el n\u00famero de piezas soldadas que requieren tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT). Debido a su costo y a los posibles problemas de interrupci\u00f3n del servicio en las centrales nucleares, varios suscriptores del EPRI sugirieron que valdr\u00eda la pena examinar los requisitos y exenciones actuales y determinar si una flexibilizaci\u00f3n ser\u00eda factible desde el punto de vista t\u00e9cnico.<\/p>\n
Los investigadores han llegado a la conclusi\u00f3n de que los requisitos del PWHT tienden a basarse m\u00e1s en las pr\u00e1cticas de la industria que en consideraciones metal\u00fargicas y estructurales espec\u00edficas a la hora de establecer dichos requisitos, mientras que puede haber una inconsistencia significativa entre las secciones espec\u00edficas del C\u00f3digo que rigen las exclusiones del PWHT. Como resultado de estas observaciones, podr\u00eda ser posible flexibilizar los requisitos existentes para aplicaciones en el sector nuclear; sin embargo, primero debe realizarse una revisi\u00f3n cuidadosa para garantizar que se logre una resistencia adecuada a las grietas y el alivio de tensiones residuales mediante el tratamiento de PWHT.<\/p>\n
Las piezas soldadas de tuber\u00edas que se someten a tratamientos de recocido post-soldadura (PWHT) a altas temperaturas pueden resultar costosas de operar, y los costos de las paradas de las centrales nucleares pueden ser considerables; por lo tanto, lo ideal ser\u00eda que el mayor n\u00famero posible de piezas soldadas se sometiera a dichos tratamientos, ya que esto podr\u00eda reducir significativamente los costos de las paradas.<\/p>\n
Varios c\u00f3digos, entre ellos la Secci\u00f3n III del C\u00f3digo de Buques de B&P y algunos c\u00f3digos petroqu\u00edmicos, exigen un tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura cuando el espesor de la pieza soldada supera un l\u00edmite establecido; por lo general, este l\u00edmite est\u00e1 relacionado con los requisitos de tenacidad, medidos mediante la energ\u00eda de Charpy. En este art\u00edculo se analiza si existen diferencias en los requisitos de exenci\u00f3n entre los diversos c\u00f3digos vigentes y, de ser as\u00ed, en qu\u00e9 aspectos; a continuaci\u00f3n, proponemos opciones de racionalizaci\u00f3n como posibles soluciones.<\/p>\n
Los estudios sobre los requisitos de PWHT demuestran que estos tienden a reflejar las pr\u00e1cticas tradicionales de las industrias, m\u00e1s que consideraciones metal\u00fargicas o estructurales espec\u00edficas. A modo de ejemplo, para las piezas soldadas fabricadas con aceros CR-Mn, el umbral m\u00ednimo de espesor establecido por la norma ASME B31.3 \u201cTuber\u00edas de energ\u00eda\u201d y los 40 mm fijados por la norma EEMUA 158 podr\u00edan flexibilizarse sin perjudicar la integridad estructural de las piezas soldadas; esto reducir\u00eda sustancialmente los costos del PWHT y generar\u00eda un ahorro considerable en los servicios de soldadura.<\/p>\n
Los tratamientos t\u00e9rmicos previos y posteriores a la soldadura son componentes esenciales para lograr soldaduras resistentes, seguras y que cumplan con las normas. El precalentamiento consiste en calentar el material base antes de la soldadura con el fin de reducir los gradientes t\u00e9rmicos y prevenir las grietas inducidas por hidr\u00f3geno; los tratamientos t\u00e9rmicos posteriores a la soldadura (PWHT) aplican un calentamiento controlado despu\u00e9s de la soldadura para aliviar las tensiones residuales y mejorar las propiedades del material.<\/p>\n
El tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT) ayuda a reducir la tensi\u00f3n y, al mismo tiempo, mejora la ductilidad y la resistencia para prolongar la vida \u00fatil de los componentes, de acuerdo con los requisitos de la Secci\u00f3n VIII de la ASME para el acero al carbono con espesores superiores a 38 mm o para aleaciones propensas a agrietarse. En estos casos, es obligatorio.<\/p>\n
Los m\u00e9todos de calentamiento por resistencia o por inducci\u00f3n ofrecen resultados m\u00e1s r\u00e1pidos y precisos que sus contrapartes de resistencia. Las esteras calefactoras de cer\u00e1mica, las bobinas de inducci\u00f3n o los hornos de gas o el\u00e9ctricos pueden ser adecuados. Es posible que puedas prescindir del precalentamiento si utilizas materiales de menos de 25 mm, pero verifica primero los requisitos de la normativa. Los aceros inoxidables austen\u00edticos, por lo general, no requieren tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT) debido a su excelente resistencia a la corrosi\u00f3n y ductilidad; sin embargo, pueden ser necesarios tratamientos de envejecimiento o de solubilizaci\u00f3n para restaurar la tenacidad; otros materiales utilizados en aplicaciones nucleares podr\u00edan necesitar un proceso adicional de tratamiento t\u00e9rmico de alivio de tensiones y templado antes de su uso final.<\/p>\n
Los usuarios de acero en los sectores petroqu\u00edmico y de generaci\u00f3n de energ\u00eda pueden considerar que los requisitos de exenci\u00f3n de las normas B31.3 y BS 2633 ofrecen una oportunidad para reducir los requisitos de tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura; sin embargo, cuando se comparan con los requisitos para el acero al carbono-manganeso, como los establecidos por las normas B31.1, PD 5500, EEMUA 158 para estructuras mar\u00edtimas, etc., esta conciliaci\u00f3n podr\u00eda no ser posible.<\/p>\n
La Tabla 1 ilustra que, para cumplir con estas exenciones, el espesor requerido podr\u00eda ser de tan solo 14 mm para soldaduras simples con buenos detalles y velocidades de deformaci\u00f3n cuasiest\u00e1ticas; probablemente ser\u00eda mucho menor en condiciones de soldadura m\u00e1s agresivas con concentraciones de tensi\u00f3n graves y concentraciones de tensi\u00f3n graves. Adem\u00e1s, los requisitos de tenacidad a la fractura no abordan los requisitos de tenacidad de la zona afectada por la soldadura (HAZ), y esta \u00e1rea merece una mayor consideraci\u00f3n basada en un enfoque derivado de la mec\u00e1nica de la fractura para cumplir con dichos requisitos de tenacidad.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
1. Material Thickness Petrochemical industries and power generators alike have both expressed an interest in reducing the number of weldments requiring postweld heat treatment (PWHT). Due to its cost and potential outage issues for nuclear plants, various EPRI subscribers suggested it would be worthwhile examining current requirements and exemptions and determining whether relaxation might be … <\/p>\n