ASME B31.1 Paksuusvaatimukset voimansiirtoputkijärjestelmille

Sähköputkistoja on monissa sovelluksissa, jotka tarjoavat energiaa, lämmitystä ja jäähdytystä lukuisille ihmisille. Jotta järjestelmät toimisivat turvallisesti, niiden on oltava suunnittelua, materiaaleja, valmistusta, pystytystä, testausta, tarkastusta ja käyttöä koskevien sääntöjen mukaisia.

ASME B31.1 määrittelee PWHT-vaatimukset, jotka voivat vaihdella työstä riippuen; kuitenkin 10 in. O.D. Schedule 80 saumattoman putkimateriaalin osalta, jossa käytetään ASTM A335/A335M-luokan P22-putkea, jonka ulkohalkaisija on 10 tuumaa (0,594 tuuman paksuus), yleisesti ottaen niitä olisi kuumennettava 600 asteessa 2 tuntia putkijärjestelmien sujuvan toiminnan varmistamiseksi.

Paksuus

ASME B31.1 on välttämätön standardi prosessiputkijärjestelmien paksuusvaatimusten osalta, sillä se tarjoaa ohjeet, jotka täyttävät eri teollisuudenalojen tarpeet ja ovat samalla riittävän joustavia, jotta ne sopivat kaikille. Sen lisäksi, että tämä standardi on riittävän mukautuva, sitä tarkistetaan säännöllisesti teollisuuden teknisen kehityksen myötä.

ASME B31.1 PWHT-vaatimukset riippuvat hitsattavan teräksen koostumuksesta ja tyypistä sekä hitsausmenetelmästä, jota käytetään teräksen muotoilemiseksi hitseiksi. Haluttujen mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi PWHT:llä on merkittävä rooli paikallisten jännitysten lieventämisessä hitsaussaumoissa, jotka muuten saattaisivat halkeilla, ja samalla varmistetaan hitsausprosessien aikana syntyvien liitosten riittävä lujuus ja sitkeys.

Vaikka Yhdysvaltojen ja Yhdistyneen kuningaskunnan hitsaussäännöissä on samankaltaiset hitsauspaksuusrajat, erot seospitoisuuksissa ja vähähiilisten terästen käytössä ovat aiheuttaneet huomattavia eroja niiden välillä PWHT-vaatimusten osalta. Erityisesti 2.15%Cr-0.5%Mo ja 2.25%Cr-1.5%Mo -teräksillä tehdyissä hitseissä Britannian säännöstön mukainen rajapaksuus on 19 mm pienempi.

ASME B31.1:ssä määrätään hitsaussaumojen laajoista silmämääräisistä tarkastuksista ennen painekokeita ja niiden jälkeen; siinä ei edellytetä röntgentutkimusta, ellei putkisto sisällä syttyviä nesteitä. Silmämääräistä tarkastusta suositellaan silti, jotta voidaan tarkistaa, ovatko nämä hitsit epätäydellisiä, korroosioisia tai liian paksuja. Jos haluat lisätietoja ASME B31.1:stä, ota yhteyttä PetroSyncin ammattikouluttajiin, jotka tarjoavat kattavia koulutusohjelmia, joiden avulla ammattilaiset saavat tarvittavat taidot sen vaatimusten täyttämiseksi.

Paine

Painetestien tekeminen on elintärkeää osana mitä tahansa putkistojärjestelmää. Näillä testeillä varmistetaan, että putkisto kestää korkeampaa painetta ilman vuotoja tai vikoja; ne tehdään yleensä täyttämällä se vedellä tai muulla kokoonpuristumattomalla nesteellä ja paineistamalla se 1,5-kertaiseen suunnittelupaineeseen.

Putkiston on läpäistävä tämä testi vähintään kahden tunnin ajan, ja jos se ei kestä, sitä on tarkistettava tai muutettava mahdollisimman pian. Kaikkien painetestien dokumentointi on myös ratkaisevan tärkeää.

Eri terästyypit ja kemialliset koostumukset edellyttävät erilaisia PWHT-vaatimuksia samalle teräspaksuudelle, minkä vuoksi eri säännöstöjen PWHT-vaatimukset vaihtelevat samankaltaisten hitsauspaksuuksien osalta. Esimerkiksi putkistoja ja paineastioita koskevissa säännöissä hiiliterästen enimmäishitsauspaksuusraja on 19 mm, kun taas yleiset rakennekoodit, kuten siltoja koskeva BS 5400 tai varastosäiliöitä koskeva BS 2633, voivat sallia huomattavasti paksummat hitsauspaksuudet.

Paineistuskoestuksen lisäksi putkistojärjestelmät edellyttävät laajoja silmämääräisiä tarkastuksia. Näiden tarkastusten avulla insinöörit voivat havaita esimerkiksi halkeamia, korroosiota tai virheellisiä hitsaussaumoja, jotka eivät näy helposti hydrostaattisissa tai pneumaattisissa testeissä. Rikkomatonta testaustekniikkaa, kuten radiografiaa, ultraäänitarkastusta ja magneettihiukkastarkastusta, voidaan käyttää tähän tarkoitukseen, jotta voidaan arvioida hitsin eheys vahingoittamatta putkiston materiaaleja tai hitsejä.

Lämpötila

ASME B31.1 -standardissa vahvistetaan voimansiirtoputkijärjestelmiä koskevat vaatimukset, ja sitä tarkistetaan määräajoin uusien tekniikoiden huomioon ottamiseksi. Siinä asetetaan etusijalle turvallisuus korkeapaineympäristöissä ja varmistetaan, että putkistojärjestelmät suunnitellaan, valmistetaan, testataan ja dokumentoidaan alan standardien mukaisesti. Lisäksi kaikista testituloksista ja tarkastusraporteista on säilytettävä yksityiskohtainen dokumentaatio, jotta voidaan osoittaa, että ne ovat alan määräysten mukaisia, ja jotta niitä voidaan käyttää viitteenä tulevissa huolto- tai tarkastustöissä.

ASME B31.1:ssä määrätään PWHT-lämpötilojen vaihteluväli putkimateriaalista ja suunnitteluolosuhteista riippuen, esimerkiksi lämmitettäessä saumattomia ASTM A335/A335M Grade P22 -luokan saumattomia putkia, joiden ulkohalkaisija on 10 tuumaa ja paksuus Schedule 80 (0,594 tuumaa paksua), tyypillisesti 1300 celsiusastetta 4 tunnin ajan - vaikka lämpötiloja voidaan säätää hiukan muiden työtehtäviin vaikuttavien tekijöiden mukaan.

ASME B31.3:ssa ja B31:ssä on PWHT-vaatimuksia, joista ASME B31 soveltuu paremmin energiaputkistoihin, kun taas jälkimmäinen kattaa prosessiputkistot. Molemmissa säännöissä on erilaisia testausmenetelmiä, joilla varmistetaan, että hitsit ovat turvallisia ja kestäviä; B31.1:n vaatimukset ovat kuitenkin yleensä tiukemmat.

ASME B31.1:n mukaan kaikki hitsit on tarkastettava silmämääräisesti; B31.3:n mukaan sen sijaan vain 5 prosenttia hitseistä on tarkastettava radiografisesti. Lisäksi ASME B31.1:ssä määrätään putkien hydrostaattisesta testauksesta, jossa putki täytetään vedellä tai kokoonpuristumattomalla nesteellä ja paineistetaan 1,5-kertaiseen käyttöpaineeseen ennen paineen tarkkailua vuotojen varalta, ja jossa kaikki liitokset on tarkastettava silmämääräisesti.

Materiaali

Tehoputkistoja käytetään sähkövoiman tuotannossa, maalämmössä, keskuslämmityksessä ja kaukolämmityksessä. Säilyttääkseen toimintakykynsä niiden on kestettävä äärimmäisiä rasitus- ja paineolosuhteita - jos näin ei tapahdu, seurauksena voi olla vakavia seurauksia, kuten sähkö-, lämpö- tai ilmastointipalvelujen menetys. Siksi on välttämätöntä, että nämä putkistot ovat ASME B31.1-2024 -standardin mukaisia: Power Piping Code sisältää säännöt, jotka koskevat näiden putkijärjestelmien suunnittelua, materiaalien valmistusta, pystytyksen testausta ja tarkastusta.

Tämän säännöstön säännöt perustuvat käytännön kokemukseen, ja niiden tarkoituksena on varmistaa putkistoalalla työskentelevien turvallisuus. Siinä esimerkiksi edellytetään, että kaikki hitsit tarkastetaan silmämääräisesti puutteellisen tunkeutumisen ja tiettyä kokoa suurempien vikojen varalta, mutta sen vaatimukset eivät ole yhtä tiukkoja kuin muissa säännöissä, kuten B31.5:ssä, joka koskee jäähdytysputkistoja, tai B31.9:ssä, joka kattaa talotekniikan putkistot.

ASME B31.1 -standardin vaatimukset voivat poiketa toisistaan useista tekijöistä, kuten materiaaliin ja paineeseen liittyvistä näkökohdista riippuen. Esimerkkinä mainittakoon, että 10 tuuman O.D. Schedule 80 ASTM A335/A335M Grade P22 -luokan saumattoman putkimateriaalin osalta PWHT-määräysten täyttäminen edellyttää yleensä kuumentamista noin 1300 celsiusasteen lämpötilassa 4 tunnin ajan; tämä luku voi muuttua hieman muiden työkohtaisten tekijöiden mukaan; epäselvyyksien välttämiseksi on viisasta kuulla asiantuntijaa etukäteen.