Le traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) est exig\u00e9 par les codes de fabrication pour certaines structures afin de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles de soudage et de temp\u00e9rer les r\u00e9gions de microstructure dures et potentiellement fragiles, mais il s'agit d'un processus co\u00fbteux.<\/p>\n
Le tableau 1 ci-dessous pr\u00e9sente les exigences minimales d'\u00e9paisseur au-del\u00e0 desquelles le PWHT doit \u00eatre utilis\u00e9 pour diverses normes relatives aux appareils \u00e0 pression et aux tuyauteries, et cet article les passe en revue tout en sugg\u00e9rant des rationalisations potentielles de ces exigences.<\/p>\n
La rupture fragile est un mode de d\u00e9faillance catastrophique pour les navires, les r\u00e9servoirs et d'autres composants, qui entra\u00eene souvent des pertes importantes en vies humaines et en biens. La rupture fragile peut \u00eatre \u00e9vit\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 des pratiques de conception, de fabrication et d'inspection appropri\u00e9es, telles que la sp\u00e9cification d'\u00e9nergies Charpy minimales pour les mat\u00e9riaux, la conception pour \u00e9viter les contraintes \u00e9lev\u00e9es, le traitement thermique de d\u00e9tente apr\u00e8s soudage des sections \u00e9paisses, l'adoption de m\u00e9thodes de fabrication et d'inspection qui minimisent les d\u00e9fauts tout en augmentant les chances de les trouver, la r\u00e9alisation d'essais d'\u00e9preuve dans le cadre d'op\u00e9rations de maintenance r\u00e9guli\u00e8res, etc.<\/p>\n
Il est essentiel de faire fonctionner les \u00e9quipements et les tuyauteries dans les limites pr\u00e9vues, en particulier lorsque les temp\u00e9ratures de fonctionnement sont inf\u00e9rieures \u00e0 la temp\u00e9rature de conception inf\u00e9rieure (LDT ou MDMT selon les codes de l'ASME). Les \u00e9quipements existants en acier au carbone doivent faire l'objet d'une \u00e9valuation de la rupture fragile, conform\u00e9ment \u00e0 la norme API RP 579 Fitness for Service Part-3 : Assessment of Existing Equipment for Brittle Fracture (\u00e9valuation des \u00e9quipements existants pour la rupture fragile).<\/p>\n
Cette \u00e9valuation doit \u00eatre fond\u00e9e sur une justification technique solide plut\u00f4t que sur des hypoth\u00e8ses, en utilisant la m\u00e9canique des fractures pour d\u00e9finir des limites de travail s\u00fbres pour les conditions de temp\u00e9rature et de pression de l'\u00e9quipement. Une approche bas\u00e9e sur le risque est de loin sup\u00e9rieure au simple respect des crit\u00e8res d'\u00e9paisseur minimale fix\u00e9s par les codes, qui reposent souvent sur une exp\u00e9rience subjective plut\u00f4t que sur une justification technique.<\/p>\n
De nombreux codes et sp\u00e9cifications exigent que le PWHT r\u00e9duise la tension dans les joints soud\u00e9s, diminuant ainsi le risque de fracture tout en augmentant la distorsion et le gauchissement des \u00e9quipements sous pression, ce qui compromet leur pr\u00e9cision dimensionnelle, leur int\u00e9grit\u00e9 structurelle et augmente le risque de fuites.<\/p>\n
Il est possible d'att\u00e9nuer les d\u00e9formations pendant le traitement thermique en assurant un soutien et un refroidissement ad\u00e9quats du mat\u00e9riau pendant le traitement, g\u00e9n\u00e9ralement au moyen de chevalets fa\u00e7onn\u00e9s sp\u00e9cifiquement pour s'adapter \u00e0 un composant et espac\u00e9s \u00e0 intervalles r\u00e9guliers autour de son diam\u00e8tre. Le nombre de chevalets requis d\u00e9pend de la taille, de la forme et de l'\u00e9paisseur de la pi\u00e8ce.<\/p>\n
Pour \u00e9viter toute d\u00e9formation, il convient de s'assurer que la temp\u00e9rature du PWHT ne d\u00e9passe pas celle sp\u00e9cifi\u00e9e \u00e0 l'origine pour le revenu de l'acier. Des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es peuvent entra\u00eener une fragilisation ou un ramollissement excessif de l'acier, ce qui pourrait abaisser sa r\u00e9sistance en dessous des niveaux minimums sp\u00e9cifi\u00e9s, entra\u00eenant une d\u00e9formation qui r\u00e9duirait sa r\u00e9sistance en dessous de la valeur minimum sp\u00e9cifi\u00e9e. Il est donc conseill\u00e9 d'effectuer des essais m\u00e9caniques apr\u00e8s le traitement de l'\u00e9quipement PWHT pour confirmer la conservation de la r\u00e9sistance.<\/p>\n
Le PWHT consiste \u00e0 chauffer le mat\u00e9riau soud\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es avant de le refroidir lentement, ce qui peut entra\u00eener un gauchissement ou une d\u00e9formation de l'\u00e9quipement sous pression, conduisant \u00e0 une r\u00e9duction de l'int\u00e9grit\u00e9 structurelle, \u00e0 des fuites ou \u00e0 des d\u00e9faillances, ainsi qu'\u00e0 une plus grande consommation d'\u00e9nergie et \u00e0 une contribution aux \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre. En outre, cette m\u00e9thode n\u00e9cessite une grande consommation d'\u00e9nergie, ce qui contribue aux \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre ainsi qu'\u00e0 d'autres pr\u00e9occupations environnementales.<\/p>\n
Les proc\u00e9d\u00e9s PWHT sont traditionnellement utilis\u00e9s pour soulager les contraintes, modifier la microstructure de la soudure et diffuser l'hydrog\u00e8ne pour r\u00e9sister \u00e0 la corrosion et \u00e0 l'oxydation. Cependant, des \u00e9tudes ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que des avantages similaires peuvent \u00e9galement \u00eatre obtenus \u00e0 des temp\u00e9ratures plus basses que celles g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9es.<\/p>\n
Bien que le PWHT pr\u00e9sente de nombreux avantages, les codes actuels varient consid\u00e9rablement en ce qui concerne les exigences d'exemption du PWHT. Cette variation d\u00e9coule souvent des pratiques d'ing\u00e9nierie et de l'exp\u00e9rience des diff\u00e9rentes industries plut\u00f4t que de consid\u00e9rations m\u00e9tallurgiques ou structurelles sp\u00e9cifiques ; par cons\u00e9quent, il peut y avoir confusion et conflit entre les exigences des codes concernant l'exemption du PWHT pour les soudures de tuyaux utilisant des mat\u00e9riaux P-4 et P-5A dans les diff\u00e9rents codes.<\/p>\n
Le PWHT n\u00e9cessite un \u00e9quipement de soutien pendant son exposition \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es afin d'\u00e9viter qu'il ne se d\u00e9forme excessivement, souvent au moyen de chevalets adapt\u00e9s \u00e0 sa forme, \u00e0 sa taille et \u00e0 son \u00e9paisseur. Dans le cadre de ce processus, le mat\u00e9riau est chauff\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es avant d'\u00eatre progressivement refroidi \u00e0 intervalles r\u00e9guliers sur son p\u00e9rim\u00e8tre afin de redistribuer les contraintes en son sein et de provoquer l'apparition de faiblesses susceptibles de r\u00e9duire la r\u00e9sistance des soudures, voire de provoquer des fuites au sein de ses structures.<\/p>\n
Les diff\u00e9rents codes imposent des exigences diff\u00e9rentes en mati\u00e8re de PWHT, certaines sp\u00e9cifications exemptant compl\u00e8tement certains mat\u00e9riaux ou pi\u00e8ces soud\u00e9es en raison de facteurs tels que l'\u00e9paisseur. De telles variations dans les exigences sont probablement le r\u00e9sultat de pratiques d'ing\u00e9nierie et d'exp\u00e9riences d'application divergentes plut\u00f4t que d'interpr\u00e9tations diff\u00e9rentes des donn\u00e9es techniques ou d'exp\u00e9rimentations ; il est conseill\u00e9 que si un mat\u00e9riau ou une pi\u00e8ce soud\u00e9e est utilis\u00e9(e) en service nucl\u00e9aire, ses crit\u00e8res d'exemption soient r\u00e9duits \u00e0 z\u00e9ro, quelle que soit l'\u00e9paisseur.<\/p>\n
La corrosion peut endommager les \u00e9quipements, polluer le sol et les r\u00e9serves d'eau, lib\u00e9rer des toxines nocives dans l'air, affaiblir les structures telles que les r\u00e9servoirs et les tuyaux qui sont plus susceptibles de tomber en panne et augmenter les risques pour les \u00e9quipements et le personnel. En prenant des mesures proactives contre la corrosion, vous pouvez r\u00e9duire ces risques pour l'\u00e9quipement et le personnel.<\/p>\n
La corrosion atmosph\u00e9rique se produit lorsque des objets m\u00e9talliques sont expos\u00e9s \u00e0 des conditions d'oxyg\u00e8ne et d'humidit\u00e9 ; elle est \u00e9galement connue sous le nom de corrosion uniforme ou g\u00e9n\u00e9rale, car le processus se d\u00e9roule sur l'ensemble de l'objet. D'autres formes de corrosion, telles que la corrosion par piq\u00fbres, la corrosion par crevasses et la corrosion sous contrainte, peuvent \u00eatre plus impr\u00e9visibles, car elles se forment \u00e0 des endroits sp\u00e9cifiques d'un objet m\u00e9tallique.<\/p>\n
La protection contre la corrosion d\u00e9pend \u00e0 la fois de la composition du m\u00e9tal et des m\u00e9thodes de protection utilis\u00e9es. La protection cathodique consiste \u00e0 recouvrir le m\u00e9tal d'\u00e9l\u00e9ments plus actifs, comme le zinc, qui se corrodera et s'oxydera en r\u00e9agissant avec son environnement pour prot\u00e9ger la composition m\u00e9tallique sous-jacente de la rouille. D'autres moyens de pr\u00e9vention peuvent inclure le contr\u00f4le des niveaux chimiques dans l'air ou les sources d'eau ou l'utilisation de mat\u00e9riaux qui offrent une plus grande r\u00e9sistance \u00e0 l'abrasion, comme les rev\u00eatements et les peintures anticorrosion.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Le traitement thermique post-soudure (PWHT) est exig\u00e9 par les codes de fabrication pour certaines structures afin de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles de soudage et de temp\u00e9rer les r\u00e9gions de microstructure dures et potentiellement fragiles, mais il s'agit d'un processus co\u00fbteux. Le tableau 1 ci-dessous pr\u00e9sente les exigences d'\u00e9paisseur minimale au-del\u00e0 desquelles le traitement thermique post-soudure doit \u00eatre utilis\u00e9 pour diverses normes relatives aux appareils \u00e0 pression et aux tuyauteries, et cet article les passe en revue ... <\/p>\n