Les courants g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les bobines \u00e0 haute fr\u00e9quence produisent la chaleur n\u00e9cessaire, puis la refroidissent par convection.<\/p>\n
Des \u00e9tudes ont d\u00e9montr\u00e9 que les probl\u00e8mes de contraintes r\u00e9siduelles dans les soudures et de r\u00e9sistance \u00e0 la rupture de l'HAZ ne constituent pas une justification technique suffisante pour appliquer les exigences du PWHT aux mat\u00e9riaux des tuyaux dont l'\u00e9paisseur de paroi est inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce.<\/p>\n
Le soudage cr\u00e9e de vastes zones de contraintes r\u00e9siduelles de traction \u00e9lev\u00e9es qui peuvent contribuer \u00e0 la fissuration assist\u00e9e par l'environnement ou \u00e0 la rupture fragile dans les assemblages d'acier soud\u00e9s. Le traitement thermique post-soudage (PWHT) soulage ces tensions et permet \u00e0 la conduite de continuer \u00e0 fonctionner en toute s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n
Le PWHT conventionnel consiste \u00e0 soumettre l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures qui d\u00e9passent sa temp\u00e9rature de transformation minimale pour obtenir une r\u00e9sistance optimale de l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9, une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et \u00e0 la fatigue ou une protection contre les dommages caus\u00e9s par l'hydrog\u00e8ne. Le choix de la temp\u00e9rature d\u00e9pend des effets de trempe souhait\u00e9s ainsi que des niveaux de r\u00e9sistance requis du mat\u00e9riau contre la corrosion, la fatigue ou les dommages caus\u00e9s par l'hydrog\u00e8ne.<\/p>\n
Lors de l'utilisation d'un proc\u00e9d\u00e9 PWHT local pour r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles dans une petite zone, le choix de la g\u00e9om\u00e9trie de la zone chauff\u00e9e est d'une importance cruciale. Des \u00e9tudes ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que les bandes chauff\u00e9es de largeur variable r\u00e9duisent l'ampleur des contraintes plus efficacement que les bandes circonf\u00e9rentielles de largeur constante, l'analyse \u00e9lastique montrant des contraintes r\u00e9siduelles plus importantes apr\u00e8s refroidissement suite \u00e0 leur utilisation par rapport aux zones chauff\u00e9es de largeur variable.<\/p>\n
Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que les limites actuelles d'exemption de PWHT dans les codes de tuyauterie ne sont peut-\u00eatre pas exactes et qu'il est possible de r\u00e9duire les exigences de PWHT sans affecter la soudabilit\u00e9 ou la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue des mat\u00e9riaux, d'autant plus que les codes existants n'imposent pas d'essais de t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture sur les soudures d'une \u00e9paisseur inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudure (TCPS) est un \u00e9l\u00e9ment essentiel des proc\u00e9d\u00e9s de soudage. Le PWHT att\u00e9nue les contraintes r\u00e9siduelles dans les mat\u00e9riaux qui pourraient autrement conduire \u00e0 la d\u00e9formation et \u00e0 la fissuration ; en outre, le PWHT augmente la r\u00e9sistance en \u00e9liminant les concentrations de contraintes qui pourraient autrement affaiblir les soudures dans des conditions de charge dynamique et les rendre cassantes et d\u00e9faillantes.<\/p>\n
Le PWHT consiste \u00e0 chauffer le m\u00e9tal \u00e0 une temp\u00e9rature sp\u00e9cifique pendant une dur\u00e9e pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9e et \u00e0 l'aide de diverses techniques telles que le recuit, la normalisation, la trempe et le revenu, afin d'augmenter la r\u00e9sistance tout en r\u00e9duisant les risques. L'objectif du PWHT est de renforcer les soudures tout en r\u00e9duisant les risques de fissuration.<\/p>\n
Toutefois, lorsque ces traitements sont mal effectu\u00e9s, ils peuvent en fait affaiblir la soudure. Cela se produit lorsque les gradients thermiques ne sont pas contr\u00f4l\u00e9s correctement ; dans ce cas, la soudure subit des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es \u00e0 certains endroits qu'\u00e0 d'autres et est forc\u00e9e de se dilater et de se contracter \u00e0 des rythmes diff\u00e9rents, ce qui entra\u00eene une moindre r\u00e9sistance \u00e0 la fissuration par corrosion sous contrainte et \u00e0 la fissuration induite par l'hydrog\u00e8ne.<\/p>\n
Le traitement thermique \u00e0 chaud peut \u00eatre n\u00e9cessaire ou non en fonction du type de tuyau, du mat\u00e9riau de soudure m\u00e9tallique utilis\u00e9 et d'autres facteurs. Les tuyaux en acier au carbone n\u00e9cessitent g\u00e9n\u00e9ralement un traitement thermique de d\u00e9tensionnement, tandis que des traitements thermiques de d\u00e9tente avant l'installation des soudures peuvent \u00eatre n\u00e9cessaires avant l'installation pour garantir une r\u00e9sistance suffisante aux contraintes environnementales.<\/p>\n
Le traitement thermique apr\u00e8s soudage fait partie int\u00e9grante de la fabrication de l'acier. Ce processus de chauffage et de refroidissement contr\u00f4l\u00e9 soulage les contraintes r\u00e9siduelles, temp\u00e8re la microstructure de la pi\u00e8ce soud\u00e9e, \u00e9limine l'hydrog\u00e8ne diffus, r\u00e9duit la sensibilit\u00e9 \u00e0 la corrosion fissurante sous contrainte, augmente la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 ainsi que la solidit\u00e9. Lorsqu'elles sont mal ex\u00e9cut\u00e9es ou compl\u00e8tement ignor\u00e9es, les soudures sont susceptibles de se fissurer de mani\u00e8re transgranulaire, ce qui peut entra\u00eener une d\u00e9faillance catastrophique des structures telles que les r\u00e9servoirs sous pression ou les principaux composants de tuyauterie.<\/p>\n
Les techniques de soudage PWHT peuvent \u00e9galement r\u00e9duire la fissuration \u00e0 froid dans les composants des tuyaux en augmentant la ductilit\u00e9 de la soudure ; pour atteindre cet objectif, il convient d'utiliser des m\u00e9taux d'apport ayant de faibles valeurs de d\u00e9signateurs d'hydrog\u00e8ne diffusible (par exemple H4 ou H8).<\/p>\n
Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que l'utilisation d'un pr\u00e9chauffage peut r\u00e9duire de mani\u00e8re significative les contraintes r\u00e9siduelles, diminuant ainsi le risque de fissuration par fatigue. Il convient toutefois de rappeler que le PWHT n'apporte une contribution significative que lorsqu'il est soumis \u00e0 des charges d'une ampleur suffisante et altern\u00e9es dans le temps.<\/p>\n
Sur la base de cette recherche, le PWHT devient moins important \u00e0 mesure que le diam\u00e8tre de la conduite augmente pour une \u00e9paisseur de paroi donn\u00e9e, ce qui sugg\u00e8re que les exemptions actuelles du code limitant le moment o\u00f9 le PWHT doit \u00eatre effectu\u00e9 devraient \u00eatre r\u00e9vis\u00e9es sans avoir d'impact sur les programmes de tuyauterie standard des centrales \u00e9lectriques.<\/p>\n
De nombreux syst\u00e8mes de tuyauterie doivent fonctionner dans des environnements hostiles, avec des temp\u00e9ratures et des pressions \u00e9lev\u00e9es, o\u00f9 les soudures peuvent subir une fatigue thermique ou une rupture sans traitement PWHT. Cependant, lorsqu'il est soumis \u00e0 un traitement PWHT, leur m\u00e9tal peut mieux r\u00e9sister \u00e0 cette contrainte, ce qui r\u00e9duit le risque de d\u00e9faillance tout en am\u00e9liorant la s\u00e9curit\u00e9 et la fiabilit\u00e9 du syst\u00e8me.<\/p>\n
Bien que le PWHT pr\u00e9sente de nombreux avantages, il existe un risque d'application excessive ou incorrecte dans certains cas. Un surdosage peut r\u00e9duire les r\u00e9sistances \u00e0 la traction et au fluage tout en diminuant la r\u00e9sistance \u00e0 l'entaille ; une application incorrecte peut m\u00eame provoquer des fissures et des fissures trans-granulaires sur les surfaces en b\u00e9ton.<\/p>\n
C'est pourquoi les diff\u00e9rents codes relatifs aux tuyauteries et aux appareils \u00e0 pression ont souvent des exigences diff\u00e9rentes en mati\u00e8re de PWHT. Par exemple, les sections I et VIII de l'ASME BP&V exemptent de cette exigence les pi\u00e8ces soud\u00e9es fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de mat\u00e9riaux P-4 et P-5A d'une \u00e9paisseur inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce, tandis que d'autres codes, tels que l'ANSI B31.3, n'exigent le PWHT que pour les pi\u00e8ces soud\u00e9es d'une \u00e9paisseur inf\u00e9rieure ou \u00e9gale \u00e0 4 pouces.<\/p>\n
Ces diff\u00e9rences pourraient \u00eatre imputables aux diff\u00e9rents organismes professionnels qui r\u00e9digent les codes et qui sont guid\u00e9s par leur exp\u00e9rience et leur pratique en mati\u00e8re d'ing\u00e9nierie. Cependant, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert que la soudabilit\u00e9 tend \u00e0 augmenter avec le diam\u00e8tre des mat\u00e9riaux des tuyaux ; ainsi, le PWHT devient moins critique pour les soudures \u00e0 parois \u00e9paisses que pour celles \u00e0 parois minces.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Les courants g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les bobines \u00e0 haute fr\u00e9quence produisent la chaleur n\u00e9cessaire, puis la refroidissent par convection. Des \u00e9tudes ont d\u00e9montr\u00e9 que les pr\u00e9occupations relatives aux contraintes r\u00e9siduelles des soudures et \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture de la ZHA ne constituent pas une justification technique suffisante pour appliquer les exigences du PWHT aux mat\u00e9riaux des tuyaux dont l'\u00e9paisseur de la paroi est inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce. 1. Soulagement des contraintes r\u00e9siduelles Le soudage cr\u00e9e de grandes ... <\/p>\n