Les travaux men\u00e9s par l\u2019EPRI sur les mat\u00e9riaux utilis\u00e9s pour les canalisations nucl\u00e9aires avaient pour objectif principal de d\u00e9terminer si les exigences actuelles relatives \u00e0 la d\u00e9rogation au traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) pour les \u00e9paisseurs d\u2019acier au carbone pouvaient \u00eatre assouplies en s\u2019appuyant sur l\u2019exp\u00e9rience du secteur plut\u00f4t que sur des donn\u00e9es techniques ou des calculs de conception.<\/p>\n
Le traitement thermique post-fabrication (PWHT) est utilis\u00e9 pour \u00e9liminer les contraintes r\u00e9siduelles dans les composants \u00e0 parois \u00e9paisses, ce qui am\u00e9liore leur stabilit\u00e9 dimensionnelle et leurs performances. Les exigences relatives \u00e0 l'\u00e9paisseur de l'acier au carbone varient consid\u00e9rablement d'une norme \u00e0 l'autre en raison des crit\u00e8res de t\u00e9nacit\u00e9 Charpy qui leur sont propres.<\/p>\n
La forte teneur en chrome de l'acier au carbone lui conf\u00e8re une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, ce qui en fait le mat\u00e9riau id\u00e9al pour les structures expos\u00e9es \u00e0 des environnements difficiles. Malheureusement, sa duret\u00e9 r\u00e9duit sa capacit\u00e9 de charge dynamique et statique, ce qui n\u00e9cessite des dimensions plus importantes et des blocs d'appui suppl\u00e9mentaires.<\/p>\n
L'humidit\u00e9, la temp\u00e9rature, la pluie, le vent et les impuret\u00e9s pr\u00e9sentes dans l'air acc\u00e9l\u00e8rent la corrosion atmosph\u00e9rique. De plus, il convient \u00e9galement de prendre soigneusement en compte la dur\u00e9e d'exposition des m\u00e9taux \u00e0 l'humidit\u00e9 lors de la planification des travaux de restauration des m\u00e9taux.<\/p>\n
Des essais d'exposition en ext\u00e9rieur traditionnels et une m\u00e9thode d'\u00e9valuation de la corrosion bas\u00e9e sur le \u00ab big data \u00bb ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s pour \u00e9tudier les diff\u00e9rences de comportement \u00e0 la corrosion entre l'acier au carbone Q235 et l'acier r\u00e9sistant aux intemp\u00e9ries Q420, comme le montre la figure 4. Cette figure pr\u00e9sente les courbes de charge \u00e9lectrique cumul\u00e9e pour les deux types d\u2019acier \u00e0 Qingdao et \u00e0 Hangzhou ; on constate que la couche de rouille de l\u2019acier au carbone pr\u00e9sente de nombreuses piq\u00fbres et irr\u00e9gularit\u00e9s, tandis que celle de l\u2019acier r\u00e9sistant aux intemp\u00e9ries est plus dense et comporte une couche protectrice interne qui emp\u00eache le Cl- de p\u00e9n\u00e9trer dans le substrat m\u00e9tallique, ce qui rend ce type d\u2019acier plus r\u00e9sistant \u00e0 la corrosion atmosph\u00e9rique.<\/p>\n
De nombreuses applications des t\u00f4les en acier au carbone exigent que celles-ci r\u00e9sistent \u00e0 des contraintes consid\u00e9rables ; les normes relatives aux mat\u00e9riaux fixent ainsi des valeurs minimales pour la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 la traction minimale. Les aciers conformes aux sp\u00e9cifications de la norme BS EN 1993-1-4 r\u00e9pondent \u00e9galement \u00e0 ces crit\u00e8res.<\/p>\n
Des teneurs en carbone plus \u00e9lev\u00e9es augmentent la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 des t\u00f4les d'acier ; toutefois, elles r\u00e9duisent \u00e9galement la ductilit\u00e9, ce qui rend l'acier moins apte \u00e0 \u00eatre \u00e9tir\u00e9 sans se fissurer ni se rompre.<\/p>\n
L'acier \u00e0 faible teneur en carbone (parfois appel\u00e9 \u00ab acier doux \u00bb) est le type d'acier au carbone le plus ductile ; il est largement utilis\u00e9 dans la construction et l'industrie manufacturi\u00e8re. L'acier \u00e0 haute teneur en carbone offre une r\u00e9sistance et une duret\u00e9 excellentes, mais il est plus difficile \u00e0 usiner ou \u00e0 fa\u00e7onner ; en revanche, les aciers \u00e0 haute teneur en carbone enrichis en cuivre peuvent offrir des t\u00f4les deux \u00e0 quatre fois plus r\u00e9sistantes tout en conservant une bonne ductilit\u00e9.<\/p>\n
Les aciers au carbone pr\u00e9sentent g\u00e9n\u00e9ralement une t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 basse temp\u00e9rature due \u00e0 la pr\u00e9sence de mangan\u00e8se ; toutefois, l'ajout d'\u00e9l\u00e9ments tels que le bore, le vanadium et le niobium permet d'augmenter cette t\u00e9nacit\u00e9. Cela peut r\u00e9duire le risque de rupture lors des essais hydrauliques pendant le fonctionnement des composants sous pression et lors des proc\u00e9dures d\u2019essais hydrauliques ; les analyses de m\u00e9canique de la rupture indiquent que le traitement thermique post-soudage (PWHT) devient n\u00e9cessaire \u00e0 mesure que la r\u00e9sistance augmente, parall\u00e8lement aux exigences d\u2019\u00e9nergie d\u2019essai Charpy (pour des tailles de d\u00e9fauts proportionnelles).<\/p>\n
Le traitement thermique pr\u00e9alable au soudage (pr\u00e9chauffage), \u00e9galement appel\u00e9 \u00ab pr\u00e9chauffage \u00bb, consiste \u00e0 augmenter la temp\u00e9rature du m\u00e9tal de base avant le soudage afin de minimiser les gradients thermiques et les fissures induites par l'hydrog\u00e8ne. Le traitement thermique post-soudage (post-chauffage) consiste \u00e0 appliquer une chaleur contr\u00f4l\u00e9e apr\u00e8s le soudage afin de dissiper les contraintes r\u00e9siduelles, de recuire les zones durcies et d\u2019am\u00e9liorer les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau. Le traitement thermique post-soudage (PWHT) doit g\u00e9n\u00e9ralement durer 1 heure par 25 mm (1 pouce) d\u2019\u00e9paisseur de soudure, avec une vitesse de refroidissement contr\u00f4l\u00e9e de mani\u00e8re uniforme afin d\u2019\u00e9viter tout choc thermique tout en contribuant \u00e0 maintenir la qualit\u00e9 de la soudure pour obtenir des soudures solides et durables.<\/p>\n
Les techniques de soudage de l'acier au carbone en font une option int\u00e9ressante pour de nombreux projets de fabrication, ce qui en fait un choix tr\u00e8s pris\u00e9. Pour obtenir un cordon de soudure de haute qualit\u00e9 et r\u00e9duire la d\u00e9formation ou le retrait, il est indispensable d'utiliser des techniques appropri\u00e9es de mouvement de la baguette et de passe de racine. Celles-ci permettent de r\u00e9partir la chaleur de mani\u00e8re homog\u00e8ne tout en garantissant une bonne adh\u00e9rence entre la soudure et le m\u00e9tal de base.<\/p>\n
Pour obtenir des soudures de haute qualit\u00e9, le soudage de l'acier au carbone n\u00e9cessite des traitements thermiques avant et apr\u00e8s soudage. Le traitement thermique de pr\u00e9chauffage, commun\u00e9ment appel\u00e9 \u00ab pr\u00e9chauffage \u00bb, consiste \u00e0 appliquer une chaleur contr\u00f4l\u00e9e avant le soudage afin de r\u00e9duire les gradients thermiques et les fissures induites par l'hydrog\u00e8ne dans la zone affect\u00e9e par l'arc (HAZ). Le traitement thermique post-soudage (ou post-chauffage) est utilis\u00e9 apr\u00e8s le soudage comme mesure de finition afin de soulager les contraintes r\u00e9siduelles, de durcir certaines zones et d'augmenter la r\u00e9sistance m\u00e9canique.<\/p>\n
La section VIII, division 1, de l'ASME et ses tableaux UCS-56-1 \u00e0 UCS-56-11 d\u00e9taillent les exigences relatives au pr\u00e9chauffage et au traitement thermique apr\u00e8s soudage des aciers au carbone conform\u00e9ment \u00e0 la section IX de l'ASME ; plus pr\u00e9cis\u00e9ment, ces tableaux fournissent les donn\u00e9es relatives aux cycles de chauffage n\u00e9cessaires au traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) en fonction de leur num\u00e9ro P ou de leur cat\u00e9gorie telles que r\u00e9pertori\u00e9es par l\u2019ASME ; elles comprennent \u00e9galement des remarques concernant les exemptions ou les traitements de substitution possibles.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Les travaux de l'EPRI sur les mat\u00e9riaux de tuyauterie nucl\u00e9aire avaient pour principal objectif d'\u00e9valuer si les exigences actuelles en mati\u00e8re d'exemption de traitement thermique post-soudure (PWHT) pour les \u00e9paisseurs d'acier au carbone pouvaient \u00eatre assouplies sur la base de l'exp\u00e9rience de l'industrie plut\u00f4t que de donn\u00e9es techniques ou de calculs de conception. Le traitement thermique post-soudure est utilis\u00e9 pour \u00e9liminer les contraintes r\u00e9siduelles dans les composants \u00e0 parois \u00e9paisses, am\u00e9liorant ainsi leur stabilit\u00e9 dimensionnelle ... <\/p>\n