Keevitusjärgse kuumtöötluse erandid ASME koodeksis

Keevitusjärgne kuumtöötlus (PWHT) vähendab rabedate purunemiste ohtu, kõrvaldades jääkpinged ja karastades kõvad, potentsiaalselt rabedad mikrostruktuuripiirkonnad. Kehtivates eeskirjades on erinevad nõuded PWHT vabastamiseks sõltuvalt keemiast, Charpy katse omaduste omaduste nõuetest või inspekteerimiskoodide kaudu, mis lubavad defektide lubatud suuruse piiranguid (tabel 1).

Paksuse piiramine

Kehtivad koodid nõuavad PWHT-d keevisõmbluste puhul torumaterjalide puhul, mille paksus on alla 0,625 tolli, kuid nendes koodides sätestatud piirnorm on sageli vastuolus metallurgiliste kaalutluste ja konstruktsiooninõuetega. EPRI uurimine on andnud tõendeid, mis toetavad selle piirmäära suurendamist, ilma et see ohustaks ohutust või usaldusväärsust.

Uurimine viidi läbi, et hinnata olemasolevaid koodeksi nõudeid ja erandeid seoses P-4 ja P-5A kroom-molübdeenterase keevitamisega, mida kasutatakse tuumaenergiaalastes rakendustes, pöörates erilist tähelepanu nende päritolule ja tehnilisele alusele, intervjueerides koodeksiorganite juhte ja vaadates läbi meile kättesaadavat dokumentatsiooni.

Erinevate koodide kohta tehtud uuringud näitasid, et nende paksuskriteeriumid on sageli kindlaks määratud pigem konkreetsete tööstusharude traditsiooniliste tavade kui metallide või mehaaniliste kaalutluste teadusliku analüüsi alusel, mille tulemuseks on suured erinevused koodide vahel; praegu on piirväärtused koodide vahel väga erinevad, kusjuures energiatööstuses on palju kõrgemad piirväärtused võrreldes naftakeemiatööstusega; vastupidiselt uuringutele, mis näitavad, et keevisõmbluse jääkpinged vähenevad, kui toru läbimõõt kasvab, ja HAZ-murru tugevus väheneb vastavalt.

Charpy katse

Charpy katse on standardne löögikatse, mille eesmärk on mõõta, kui palju energiat on materjaliproovide purunemisel neeldunud; see koosneb tavaliselt pendli ja löökvasara õõtsumisest ning töödeldud proovide löömisest, mis võivad või ei pruugi sisaldada pendlist eemale suunatud sisselõikeid; energia neeldumise tase mõõdetakse ja teisendatakse sisselõike tugevuse väärtusteks.

Selle katsega saab kindlaks teha metallide rabeda üleminekutemperatuuri (DBTT), mis on oluline omadus kriitilistes rakendustes, näiteks keevitamisel ja surveanumate valmistamisel. Lisaks sellele näitab katse ka materjali üldist sitkust ning võimaldab tuvastada kohalikud rabeduspiirkonnad, mis võivad olla PWHT-töötluse suhtes haavatavad. Katse automatiseerimine roboTest-katsetussüsteemi abil annab täpseid tulemusi, vähendades operaatori mõjutusi, nagu näiteks temperatuuri/niiskuse kõikumine käsitsi, samuti proovi sisestamine keskpunktist või nurga alt; see annab usaldusväärseid andmeid koos parema proovi läbilaskevõime/vea määraga, kui seda suudavad ainult manuaalsed katsemeetodid - see suurendab läbilaskevõimet ja vähendab vigu üldiselt.

Murdemehaanika hindamine

Murdumismehaanika hõlmab materjalide kahte omadust: nende tugevust ja sitkust. Tugevus viitab sellele, kui hästi materjal talub koormusi, samas kui sitkus näitab, kui tõhusalt see takistab pragude levikut.

Murdumismehaanika on muutunud tööstusstandardiks ja seda tunnustatakse surveanumate, katelde ja torustike eeskirjades. Praegu lubab see koodeks käitajatel mööda minna keevitusjärgsest kuumtöötlusest (PWHT), kui nende keevitatud purunemiskindlus vastab või ületab maksimaalse keevisõmbluse paksuse kaalutlust.

Inseneridel on võimalik seda hindamist teostada kriitilise hindamise abil, mis kasutab murdemehaanika teooriat. Kõrge murdumispinge väärtus näitab suuremat vastupidavust pragude kasvule, head vigastustaluvust ja väsimust - kõik olulised omadused konstruktsioonide või komponentide tõhusaks ja taskukohaseks projekteerimiseks, valmistamiseks ja kasutamiseks. Suurem väärtus võib säästa kulusid, pikendades kontrolliintervalle või vähendades ootamatute rikete arvu suurema vastupidavuse tõttu.

Erandid

Maksuvabastus on privileeg, mis võimaldab üksikisikul, rühmal või organisatsioonil vältida teatavaid kohustusi ja vastutust. Maksuvabastus võib hõlmata maksuvabastust (maksudest vabastamine) või jätta summad üldse maksustamata (maksuvaba staatus). Maksuvabastus kehtib tavaliselt nii isikute, rühmade, organisatsioonide kui ka kinnisvara suhtes ning esineb sageli nii õiguspraktikas kui ka muudes valdkondades, näiteks äritegevuses.

Keevitusjärgne kuumtöötlemine (PWHT) võib olla vajalik teatavate keevitatud teraskonstruktsioonide puhul, et vähendada rabedate purunemiste ohtu jääkpingete vähendamise ja kõvade, potentsiaalselt rabedate mikrostruktuuride karastamise teel. PWHT vajadus sõltub terase purunemiskindlusest keevitustemperatuuril.

PWHT nõuded on eri koodeksites erinevad, kuna need on välja töötatud erinevate kutseorganisatsioonide poolt, võttes arvesse ulatuslikke kogemusi ja inseneripraktikaid. Selleks, et luua PWHT-temperatuuride puhul teatav ühtsus eri koodeksites, soovitab McEnerney7 ühtlustamise hõlbustamiseks tõsta neid P nr 4 materjalide puhul 30 kraadi võrra, nagu CENi lähenemisviisides.