ASME B31.1 ühtsed nõuded keevitusjärgsele kuumtöötlusele

ASME B31.1 on asendamatu reeglistik, mille eesmärk on suurendada energiatorustike süsteemide ohutust. Tehnoloogilise arenguga sammu pidades tagab see kogum, et torustikusüsteemid saaksid erinevates tööstusharudes ohutult toimida.

B31.1 koodeksi PWHT nõuded lubavad temperatuuri, mis saavutab 1- 1/4 Cr Mo materjalide puhul madalama kriitilise temperatuuri, mis on eriti riskantne, arvestades nende tundlikkust taaskuumutuspragunemise suhtes.

1. Materjal

ASME B31.1 on energiatorustike tööstusstandard, mis kohandub erinevate tööstusharude tehnoloogilise arenguga, pakkudes järjepidevaid ja standardiseeritud torustikke. Selle kasutusala erineb siiski oluliselt protsessitorustike süsteemidest.

Nagu tabelist 1 näha, on B31.1 PWHT-st vabastamise piirväärtus oluliselt madalam kui Ühendkuningriigi koodeksis, kuna terase koostises on erinevusi, mis mõjutavad selle purunemiskindlust.

B31.1 ja NBEP nõuded on sageli vastuolus, kui tegemist on PWHT-st vabastamisega, kuigi mõlemad koodid kasutavad ASME P1 grupi nimetusi. Järjekindlam lähenemisviis aitaks selliseid probleeme leevendada.

Alternatiiviks PWHT-le on keevisõmbluse eelsoojendamine, mis on osutunud edukaks enamiku süsinikteraste puhul. Siiski tuleb meeles pidada, et see meetod ei pruugi alati anda optimaalseid tulemusi, kui seda rakendatakse ainult kaarepiirkonnas.

Arvukates uuringutes on hinnatud eelsoojenduse tõhusust keevisõmbluste hapruse riski vähendamisel. Kahjuks piirdub enamik läbiviidud uuringuid pigem simulatsioonidega kui tegelike kohapealsete katsetega ja nende tulemused sõltuvad kasutatavatest murdumispinge andmetest.

2. Keevitus

ASME B31.1 on kohandatav standard, mis on loodud tööstuse tehnoloogiliste muutustega kohanemiseks, tagades, et torustikusüsteemid jäävad ohutuks ja usaldusväärseks. Lisaks võimaldab selle kohandatavus vastata mitmete tööstusharude, näiteks nafta- ja gaasitööstuse või energiatootmise vajadustele.

PWHT nõuded ehitusseadustikes näitavad seda kohanemisvõimet suurepäraselt. Iga koodeksi eeskirjad varieeruvad vastavalt PWHT-töötlust nõudvatele paksustele, materjali omadustele, mis põhjustavad selle vajaduse, töötluse kestuse ajal valitsevatele temperatuuridele ning kuumutus- ja jahutuskiirusele - kõik need mõjutavad oluliselt.

PWHT (keevitusjärgne kuumtöötlus) on oluline samm torustike projekteerimisprotsessis ja seda nõuavad paljud koodid, leevendades metalli pingeid keevisõmblustes ja parandades samal ajal materjali omadusi.

ASME B31.3 protsessi torustike hiljutised muudatused on kõrvaldanud PWHT nõude P-No 1 materjalirühmale vastava süsinikterase puhul kõikide kontrollpaksuste puhul, tingimusel, et kasutatakse eelsoojendust ja mitmekordset keevitust kõigi keevisepaksuste puhul. Selle muudatuse aluseks on üksikasjalikud purunemismehaanilised analüüsid, mis näitavad, et tsüklilise koormuse all olevad keevisõmblused võivad tekitada jäävpinge tasemeid, mis on lähedal voolavuspiirile ja põhjustavad rabedat purunemist; eriti kehtib see tingimustes, kus jääkpinged saavutavad voolavuspiiri taseme lähedal voolavuspiiri taseme lähedal asuvate keevisõmbluste puhul voolavuspiiri taseme lähedal asuvaid jääkpingeid, mis võivad viia voolavuspiiri lähedal asuvate keevisõmbluste puhul voolavuspiiri lähedal asuvate jääkpingete tasemeteni, mis võivad põhjustada voolavuspiiri lähedal asuvate keevisõmbluste puhul sarnastes koormustingimustes nagu voolavuspiiri lähedal asuvate keevisõmbluste puhul voolavuspiiri lähedal asuvate keevisõmbluste puhul voolavuspiiri lähedal asuvate tingimustega, voolavusastme lähedase voolavusastme tasemel võib põhjustada voolavusastme lähedase taseme keevisõmblustega seotud pingete jääkpingete tasemeid, mis põhjustavad purunemist voolavusastme lähedase koormuse korral võib põhjustada voolavusastme lähedase taseme keevisõmblustega seotud pingete jääkpingete tasemeid, mis võivad viia voolavusastme lähedase taseme keevisõmblustega seotud pingete jääkpingete tasemete tõttu, mis põhjustavad voolavusastme lähedase taseme keevisõmblustega seotud pingete tasemeid, mis viivad voolavusastme lähedase taseme keevisõmblustele pingekoormuse tingimustes, nagu need, mis esinevad tsükliliste koormustingimuste korral, läbipõlemiseni välja. See muudatus võeti kasutusele, kuna see näitas, kuidas jäävpinged, mis on seotud lähedase voolavusastmega keevisõmblustega, võivad viia vigastusteni, mis tavaliselt tekiksid. See muudatus viidi sisse üksikasjalike purunemismehaaniliste analüüside abil, mis näitasid, et seda tüüpi keevisõmblused, mille suhtes kohaldatakse peaaegu voolavustasemega keevisõmblused, mis on peaaegu voolavustasemega keevisõmblused, mis on tsükliliselt koormatud, võivad tekitada rabedat purunemist, mis võib põhjustada tsükliliselt koormatud tingimustes purunemist, mis lõpuks viib tsüklilise koormuse tsüklitele, mis on koormatud. tingimused, mis sarnanevad voolavusastme lähedaste keevisõmblustega võivad muutuda ohtlikuks voolavusastme lähedaste keevisõmblustega võib tsükliliselt koormatud põhjustada rabedat purunemist, mis tuleneb voolavusastme lähedaste keevisõmblustega, mis on allutatud tsükliliselt koormatud tingimustes, kui need võivad muidu normaalse pingetaseme juures rabedat purunemist pingetaseme lähedastelyid voolavustasemega keevisõmbluste allutatud pingetingimustele, mis põhjustavad ebaõnnestumist väsimuskoormuse tõttu jääkpingete tõttu, mis põhjustavad voolavust või voolavustasemele lähedaste keevisõmbluste allutatud tingimustes, mis võivad viia voolavustasemele lähedaste keevisõmbluste allutatud tingimustes, mis võivad viia hapraks ebaõnnestumisen tõttu tsükliliselt koormatud tingimustes, mille tulemuseks on tsükliliselt koormatud keevisõmblused, mis on avatud tsükliliselt koormatud tingimustes, mis on avatud tsükliliselt koormatud tingimustes, mis on avatud tsükliliselt koormatud tingimustes, mis on avatud kuni voolavusastme keevisõmblused, mis jõuavad läbikukkumiseni, mis viib voolavusastme keevisõmblused, mis on avatud kergemini viivad põhjustada rabedat läbikukkumist, mis lõpuks hiljem ebaõnnestub, mis viib lähedal-yeld taseme keevisõmblused võivad muutuda rohkem kui lähedal voolavusastme keevisõmblus-yi või kiiremini kokkupuutel tsüklilise koormuse tingimused lähedal voolavusastme võib sillutada lähedal-y kui kokkupuutel.

3. Testimine

Kuna erinevad koodeksi osad kehtestavad süsinikterastele erinevaid PWHT nõudeid, on keevitusjärgse kuumtöötluse (PWHT) suhtes olemas vastuolulised nõuded. Mõnikord peegeldab see aja jooksul rakenduskogemuse tõttu välja kujunenud tehnilisi tavasid; teinekord võivad need tuleneda tehniliste andmete erinevast tõlgendamisest.

Enne 2014. aastat nõudsid B31.1 ja B31.3, et kõik süsinikterasest keevitused, mille kontrollpaksus on suurem kui 0,75 tolli, peavad kasutama plasmakeevituse kuumtöötlemist (PWHT). Kuid alates 2014. aasta ajakohastamisest lubab nende koodeksite ajakohastamine P-No 1 materjalide puhul vabastust kohustuslikust PWHT-st, kui enne keevitamist kasutatakse mitme käiguga keevitamist koos keevise eelsoojendusega 95degC juures mis tahes materjali nimipaksusega >25mm (1in). Lisaks soovitas RRAC vähendada PWHT-temperatuurinõudeid P-numbriga 4 materjalide puhul, et viia need vastavusse teiste koodeksi jaotistega.

EPRI ja teiste poolt läbi viidud purunemismehaanilised katsed on selgelt näidanud, et PWHT-temperatuur 1100 kraadi või madalam on liiga madal, kuna see vähendab oluliselt karastatud põhimetalli proovide kõvadust ja löögitugevust mõne minuti jooksul.

RRACi töörühm uurib B31.1 muudatusi, mis vähendaksid süsinikteraste puhul nõutavat PWHT-temperatuuri, pakkudes samal ajal alternatiivset lähenemist parandamisele orienteeritud eeskirjadega lubatud karastusmeetodite või poolterade abil. Samuti püüavad nad töötada välja konstruktsioonikõverad, kasutades täiustatud purunemismehaanika meetodeid.

4. Kontrollimine

PWHT (keevitusjärgne kuumtöötlus) võib avaldada tohutult olulist mõju keevitatud komponentide hapraks purunemise ohule. Seetõttu on hädavajalik järgida ASME B31.1 nõudeid, mida hiljuti muudeti, et pakkuda suuremat paindlikkust keevitusjärgse kuumtöötluse puhul torumaterjalide puhul. PWHT-st võib nüüd loobuda P-No 1 süsinikterasest seina paksuse 19 mm või paksemate seinte puhul, kui kasutatakse minimaalse eelsoojendusega mitmepoolset keevitust, sarnaselt teiste koodeksite ja standardite, näiteks Briti tegevusjuhiste nõuetega. Kahjuks näitavad üksikasjalikud purunemismehaanilised analüüsid, et PWHT nõudest loobumine paksemate keevisõmbluste puhul suurendab nende puhul ohtu, et need tekivad voolavuspiirilähedased jääkpinged, mis suurendavad nende purunemisohtlikkust ja võivad kaasa aidata nende rabedale purunemisele.

PWHT hõlmab keevitusmetalli töötlemist, et leevendada pingeid ja pehmendada seda, muutes keevisõmbluse vastupidavamaks korrosioonikahjustuste ja muude kahjustuste suhtes, suurendades seeläbi ohutustaset elektrijuhtmete süsteemides.

ASME B31.1 näeb ette ka keevisõmbluste ja komponentide kontrollimist enne kasutuselevõtmist, kasutades selleks mittepurustavaid katsemeetodeid, nagu radiograafia või ultraheliuuringud. Selliste katsete tulemused tuleb dokumenteerida edaspidiseks ja need võivad aidata tõendada vastavust ASME B31.1 standarditele ning tuvastada teie süsteemis esinevaid probleeme.