Exigences en matière de PWHT pour les matériaux utilisés dans les équipements conçus conformément à la section VIII Div 1 de l'ASME

Les normes UCS-56-1 à UCS-56-11 du tableau UCS-561 indiquent les exigences et les exemptions pour les matériaux utilisés dans les équipements conçus conformément à la section VIII Div 1 de l'ASME. Ces tableaux énumèrent également les exemptions.

Le PWHT (Powder Waste Heat Treatment) est un processus contrôlé dans lequel les matériaux sont chauffés au-dessus de leur température de transformation critique inférieure pendant une période prolongée, afin d'atténuer les contraintes résiduelles et d'améliorer la ténacité du métal soudé.

Exigences en matière de PWHT

Les exigences de PWHT pour les matériaux des tuyaux varient d'un code à l'autre, avec des exemptions spécifiques probablement basées sur des pratiques traditionnelles dans des industries spécifiques plutôt que sur des considérations métallurgiques ou structurelles spécifiques.

Même si les exigences en matière de PTFE varient d'un code à l'autre, il est probable qu'une exigence unifiée puisse être établie pour les compositions d'acier, ce qui permettrait d'uniformiser la production dans l'ensemble des industries. Les codes actuels mentionnent des plages de température basées sur les numéros de groupe et les numéros P de chaque composition d'acier comme critères régissant les exigences de PWHT.

Les exigences actuelles en matière de PWHT reposent sur l'hypothèse que les températures de préchauffage tempèrent la microstructure de la soudure et diffusent l'hydrogène (11). Cependant, les essais menés par l'EPRI ont démontré que la température de PWHT utilisée dans les applications pétrochimiques n'atteint pas ces objectifs, car des températures de préchauffage plus élevées entraînent des modifications indésirables de la résistance aux chocs et de la ductilité ; en outre, les limitations du code actuel empêchent l'utilisation d'aciers faiblement alliés pour les applications de production d'énergie.

Exemptions

Le code ASME prévoit certaines exemptions à ses exigences en matière d'essais de résilience pour les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés. En profitant de ces exemptions, vous pouvez éviter les frais liés à ces essais.

Pour déterminer si vous pouvez bénéficier d'une exemption du tableau UCS-66 de l'ASME VIII Div 1, consultez la figure UCS-66 et repérez l'endroit où votre MOC s'inscrit dans sa courbe et rencontre la température de -20 degrés F. Si ce point d'intersection se situe au-dessus de la courbe D, une exemption peut être accordée pour les essais de résistance aux chocs.

Comme les procédés de fabrication des appareils à pression et des chaudières utilisent des procédés de soudage à l'arc qui exposent les matériaux au carbone et faiblement alliés à des températures inférieures à zéro, les combinaisons carbone-faible alliage peuvent subir des pertes de ductilité causées par des contraintes résiduelles de soudage qui entraînent des ruptures fragiles. Pour atténuer ces défaillances, le code prévoit des exemptions pour les essais de résilience basés sur des combinaisons MDMT-épaisseur plus froides qui sont moins susceptibles de subir de telles pertes de ductilité dues aux contraintes résiduelles de la soudure.

Températures de préchauffage

Les exigences en matière de température de préchauffage dépendent du matériau à souder, des codes de soudage et de l'application souhaitée. Il est important de comprendre ce que cela signifie pour votre projet : Les températures de préchauffage fournissent des conditions thermiques idéales pour le soudage en diminuant les contraintes de retrait dans les zones de soudure et les zones affectées thermiquement (HAZ), en diminuant les cycles de génération/dissipation d'hydrogène, en augmentant la ténacité du métal soudé et en diminuant les distorsions causées par les chocs thermiques.

Les codes de soudage spécifient des températures minimales d'interpassage pour contrôler le développement microstructurel du métal soudé et garantir que les soudures obtenues correspondent à celles créées lors de la qualification de la procédure.

Les traitements thermiques locaux après soudage peuvent ne pas être nécessaires si les soudures sont effectuées conformément à leur température de préchauffage et que le processus de soudage se poursuit sans interruption, comme dans le cas des soudures de rainure et d'angle d'une largeur inférieure à 1/2 po et d'une épaisseur inférieure à 11/4 po, respectivement. En outre, les techniques de soudage multipasse peuvent rendre les traitements thermiques locaux post-soudure inutiles.

Temps de préchauffage

Si vous prévoyez de cuisiner quelque chose qui nécessite un temps de cuisson prolongé, comme des lasagnes ou de la dinde, il est essentiel de préchauffer votre four. Vous vous assurerez ainsi que les aliments cuisent de manière homogène, sans excès. Certaines recettes peuvent ne pas nécessiter de préchauffage ; consultez toujours votre recette au préalable !

Le code ASME Section VIII Division 1 fournit un ensemble de formules et de règles dérivées de l'expérience de l'industrie qui fournissent des conseils pour la conception d'épaississements d'appareils à pression avec une extrême prudence et en mettant l'accent sur la sécurité. Il en résulte des conceptions très prudentes avec des niveaux de sécurité supérieurs.

Les exigences en matière de température de préchauffage et de temps de maintien (PWHT) varient légèrement d'un code à l'autre, tout en restant similaires dans leur essence. Par exemple, la plupart des aciers faiblement alliés ont besoin d'un traitement PWHT, bien que certains utilisés dans les applications de tuyauterie n'en aient pas besoin. Il existe également des exigences différentes pour les soudures avec des pièces non soumises à la pression, ainsi que pour les connexions ou les soudures avec des pièces non soumises à la pression, d'où l'importance de comprendre les exigences de PWHT et les temps de maintien de chaque code.