La proc\u00e9dure de traitement thermique post-soudage (PWHT) de la norme ASME B31.3 s'applique \u00e0 la fabrication et au soudage des canalisations de process utilis\u00e9es dans les syst\u00e8mes de transport de fluides, tels que les raffineries de p\u00e9trole, les usines de production de produits chimiques, les laboratoires pharmaceutiques, les usines d'hydrog\u00e8ne, les usines de p\u00e2te \u00e0 papier et les centrales \u00e9lectriques.<\/p>\n
L'EPRI a recommand\u00e9 que les r\u00e9visions de 2014 des normes B31.1 et B31.3 abaissent la plage de temp\u00e9ratures de traitement thermique post-soudage (PWHT) pour l'acier au carbone utilis\u00e9 dans des applications en contact avec des fluides class\u00e9es dans les cat\u00e9gories A ou M ; le pr\u00e9sent rapport appuie cette modification.<\/p>\n
Un traitement thermique post-soudage (PWHT) peut s'av\u00e9rer n\u00e9cessaire pour certains assemblages soud\u00e9s en acier, en fonction de leur plage de fonctionnement et de leur exposition \u00e0 la fissuration assist\u00e9e par l'environnement (EAC). Les aciers \u00e0 faible teneur en carbone ou faiblement alli\u00e9s ont tendance \u00e0 \u00eatre particuli\u00e8rement sensibles \u00e0 l'EAC et n\u00e9cessitent donc des traitements PWHT afin de pr\u00e9venir l'apparition de fissures.<\/p>\n
Les proc\u00e9d\u00e9s de soudage g\u00e9n\u00e8rent des contraintes r\u00e9siduelles dans les zones soud\u00e9es qui, dans certaines conditions, peuvent avoisiner la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 du mat\u00e9riau, exposant ainsi les assemblages \u00e0 un risque de rupture fragile. Le traitement thermique post-soudage (PWHT) r\u00e9duit consid\u00e9rablement ces contraintes r\u00e9siduelles et minimise le risque de fissuration induite par l'environnement.<\/p>\n
Les normes B31.1 et B31.3 imposent toutes deux des exigences en mati\u00e8re de traitement thermique post-soudage (PWHT) pour divers composants en acier soud\u00e9s entre eux, tels que les aciers alli\u00e9s au carbone-mangan\u00e8se (C-Mn) et au chrome-molybd\u00e8ne (Cr-Mo), avec une \u00e9paisseur maximale de soudure fix\u00e9e \u00e0 19 mm pour ces soudures, respectivement dans les normes B31.1 et B31.3 ; certains codes de construction g\u00e9n\u00e9raux, tels que la norme BS 2633, autorisent des \u00e9paisseurs de soudure nettement sup\u00e9rieures sans n\u00e9cessiter de traitement thermique post-soudage (PWHT). Ces exigences tiennent compte des exigences en mati\u00e8re de r\u00e9sistance \u00e0 la rupture des diff\u00e9rentes structures.<\/p>\n
Les essais r\u00e9alis\u00e9s sur des mat\u00e9riaux P n\u00b0 4 ont d\u00e9montr\u00e9 que la plupart des propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance aux chocs modifi\u00e9es apr\u00e8s le traitement thermique post-soudage (PWHT) peuvent appara\u00eetre avant que la temp\u00e9rature n'atteigne 1 300 \u00e0 1 375 \u00b0F, ce qui signifie qu'il serait possible d'augmenter la marge de s\u00e9curit\u00e9 si les temp\u00e9ratures de PWHT pour les nuances B31.1 et B31.3 pouvaient \u00eatre encore abaiss\u00e9es. Le pr\u00e9sent article vise \u00e0 soutenir cette d\u00e9marche.<\/p>\n
Le traitement thermique apr\u00e8s soudage peut avoir un impact consid\u00e9rable sur le risque de rupture par fragilit\u00e9 des composants soud\u00e9s, ce qui rend ces traitements indispensables pour les r\u00e9seaux de tuyauterie de process o\u00f9 les op\u00e9rations de soudage sont souvent r\u00e9alis\u00e9es sur site. La norme ASME B31.3 autorise d\u00e9sormais des d\u00e9rogations \u00e0 son exigence obligatoire de traitement thermique post-soudage (PWHT) pour les aciers au carbone appartenant aux groupes de mat\u00e9riaux P-No 1, \u00e0 condition qu\u2019une temp\u00e9rature de pr\u00e9chauffage de 95 \u00b0C soit appliqu\u00e9e avant le soudage. Une \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e sur l\u2019efficacit\u00e9 des courbes d\u2019exemption en examinant leurs fondements techniques et historiques, et en comparant ces donn\u00e9es aux exigences plus r\u00e9centes en mati\u00e8re de t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture, \u00e9tablies \u00e0 l\u2019aide de la m\u00e9canique de la rupture \u00e9lastique-plastique et des m\u00e9thodes des courbes ma\u00eetresses.<\/p>\n
Le pr\u00e9chauffage est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 pour r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles dans la zone de soudure et ainsi diminuer les risques de fissuration induite par l'environnement, mais son utilisation n'est pas toujours appropri\u00e9e en raison des risques de d\u00e9formation thermique qui peuvent compromettre la r\u00e9sistance et la t\u00e9nacit\u00e9 des soudures. Il est donc essentiel de proc\u00e9der \u00e0 une planification ad\u00e9quate avant de recourir au pr\u00e9chauffage des soudures.<\/p>\n
La formation ASME B31.3 propos\u00e9e par PetroSync offre une vision approfondie des exigences de la norme en mati\u00e8re de conception des r\u00e9seaux de tuyauterie et des raccordements en d\u00e9rivation, de s\u00e9lection des brides et des raccords, de prise en compte des exigences de flexibilit\u00e9, de fabrication, de soudage, de contr\u00f4les non destructifs et d\u2019essais de pression, ainsi que de renforcement des \u00e9quipements sous pression \u00e0 l\u2019aide de mat\u00e9riaux composites.<\/p>\n
Le PWHT n\u00e9cessite du personnel qualifi\u00e9 dans ce domaine. Le mat\u00e9riel doit \u00eatre correctement prot\u00e9g\u00e9 de la pluie et du vent ; les soudures soumises au PWHT doivent \u00eatre correctement d\u00e9limit\u00e9es par des panneaux de signalisation avertissant les personnes non autoris\u00e9es de ne pas p\u00e9n\u00e9trer dans la zone et de ne pas s'exposer \u00e0 des connexions \u00e9lectriques \u00e0 haute tension ; les personnes travaillant sur les connexions \u00e9lectriques doivent \u00e9galement porter des gants en caoutchouc et des chaussures de s\u00e9curit\u00e9 afin d'\u00e9viter tout contact avec des pi\u00e8ces chaudes et tout risque de br\u00fblure accidentelle. Le PWHT peut \u00eatre n\u00e9cessaire sur certains aciers au carbone afin de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles de soudage avant la mise en service, ce qui en fait une proc\u00e9dure obligatoire.<\/p>\n
Le traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) des assemblages soud\u00e9s en acier au carbone vise \u00e0 minimiser ou \u00e0 att\u00e9nuer les gradients de temp\u00e9rature et les contraintes r\u00e9siduelles n\u00e9fastes susceptibles de se d\u00e9velopper au sein de ces assemblages, en particulier dans les r\u00e9seaux de tuyauterie de puissance et de process. Les exigences en mati\u00e8re de PWHT dans ces domaines varient d'une norme \u00e0 l'autre ; les exigences de t\u00e9nacit\u00e9 diff\u00e8rent \u00e9galement selon le type d'assemblage. Dans cet article, nous examinons les exigences actuelles relatives au PWHT dans diff\u00e9rentes sections des normes (B31.1 et B313), tout en nous demandant si une rationalisation serait envisageable.<\/p>\n
Cet article examine les implications d'une r\u00e9duction de la temp\u00e9rature maximale de traitement thermique post-soudage (PWHT) pour les mat\u00e9riaux de cat\u00e9gorie P n\u00b0 4 sensibles \u00e0 la surchauffe, en se r\u00e9f\u00e9rant plus pr\u00e9cis\u00e9ment \u00e0 la temp\u00e9rature maximale recommand\u00e9e de 1 200 \u00e0 1 300 \u00b0F indiqu\u00e9e dans le rapport de l'EPRI, qui est inf\u00e9rieure aux temp\u00e9ratures actuellement pr\u00e9vues dans les codes relatifs aux canalisations de puissance et de process. En outre, les auteurs proposent une courbe ma\u00eetre innovante de t\u00e9nacit\u00e9 des assemblages soud\u00e9s qui pourrait servir de base \u00e0 la modification des courbes d\u2019exemption dans l\u2019ensemble des recueils de normes.<\/p>\n
Le risque de rupture par fragilit\u00e9 constitue une pr\u00e9occupation constante dans la conception des canalisations et des r\u00e9cipients sous pression ; il est donc primordial d\u2019optimiser autant que possible l\u2019efficacit\u00e9 du processus de traitement thermique post-soudage (PWHT) afin de minimiser ce risque. Une approche consisterait \u00e0 recourir \u00e0 de faibles temp\u00e9ratures de pr\u00e9chauffage associ\u00e9es \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s de soudage en plusieurs passes, ce qui rev\u00eat une importance particuli\u00e8re lorsque des tuyaux \u00e0 paroi \u00e9paisse sont destin\u00e9s \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s dans des conditions d\u2019exploitation difficiles.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Asme B31.3’s PWHT procedure covers fabrication\/welding of process piping used in fluid service systems such as oil refineries, chemicals manufacturing plants, pharmaceutical laboratories, hydrogen plants, paper pulp mills and power generation plants. EPRI has recommended that the 2014 revisions to B31.1 and B31.3 lower the PWHT temperature range for carbon steel in fluid service applications … <\/p>\n