Les courants g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les bobines \u00e0 haute fr\u00e9quence produisent la chaleur n\u00e9cessaire, qui est ensuite dissip\u00e9e par convection.<\/p>\n
Des \u00e9tudes ont d\u00e9montr\u00e9 que les pr\u00e9occupations li\u00e9es aux contraintes r\u00e9siduelles de soudure et \u00e0 la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture de la zone affect\u00e9e thermiquement (HAZ) ne constituent pas une justification technique suffisante pour appliquer les exigences en mati\u00e8re de traitement thermique post-soudage (PWHT) aux mat\u00e9riaux de tuyauterie dont l'\u00e9paisseur de paroi est inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce.<\/p>\n
Le soudage g\u00e9n\u00e8re de vastes zones soumises \u00e0 des contraintes r\u00e9siduelles de traction \u00e9lev\u00e9es, susceptibles de favoriser l'apparition de fissures induites par l'environnement ou de ruptures fragiles dans les assemblages soud\u00e9s en acier. Le traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) permet de rel\u00e2cher ces contraintes et garantit la poursuite de l'exploitation en toute s\u00e9curit\u00e9 de la canalisation.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudage (PWHT) classique consiste \u00e0 soumettre l'assemblage soud\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 sa temp\u00e9rature minimale de transformation afin d'optimiser la r\u00e9sistance de l'assemblage, sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et \u00e0 la fatigue, ou encore de le prot\u00e9ger contre les dommages dus \u00e0 l'hydrog\u00e8ne. Le choix de la temp\u00e9rature d\u00e9pend des effets de recuit souhait\u00e9s ainsi que des niveaux de r\u00e9sistance requis du mat\u00e9riau face \u00e0 la corrosion, \u00e0 la fatigue ou aux dommages dus \u00e0 l'hydrog\u00e8ne.<\/p>\n
Lorsqu'on recourt \u00e0 un traitement thermique post-soudage (PWHT) localis\u00e9 pour r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles dans une zone restreinte, le choix de la g\u00e9om\u00e9trie de la zone chauff\u00e9e rev\u00eat une importance cruciale. Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que les bandes chauff\u00e9es de largeur variable r\u00e9duisent plus efficacement l'amplitude des contraintes que les bandes circonf\u00e9rentielles de largeur constante ; en effet, l'analyse \u00e9lastique r\u00e9v\u00e8le que leur utilisation entra\u00eene des contraintes r\u00e9siduelles plus importantes apr\u00e8s refroidissement que les zones chauff\u00e9es de largeur variable.<\/p>\n
Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que les limites actuelles d'exemption du traitement thermique post-soudage (PWHT) pr\u00e9vues dans les codes relatifs aux canalisations pourraient ne pas \u00eatre pr\u00e9cises et qu'il serait peut-\u00eatre possible d'assouplir les exigences en mati\u00e8re de PWHT sans nuire \u00e0 la soudabilit\u00e9 ou \u00e0 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 apr\u00e8s soudage (PWHT) est un \u00e9l\u00e9ment essentiel des proc\u00e9d\u00e9s de soudage. Le PWHT permet d'att\u00e9nuer les contraintes r\u00e9siduelles dans les mat\u00e9riaux, qui pourraient sinon entra\u00eener des d\u00e9formations et des fissures ; de plus, il augmente la r\u00e9sistance en \u00e9liminant les concentrations de contraintes qui, sans cela, pourraient affaiblir les soudures sous des charges dynamiques, les rendre fragiles et provoquer leur rupture.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudage (PWHT) consiste \u00e0 chauffer le m\u00e9tal \u00e0 une temp\u00e9rature donn\u00e9e pendant une dur\u00e9e pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9e, en recourant \u00e0 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
Cependant, lorsque ces traitements ne sont pas r\u00e9alis\u00e9s correctement, ils peuvent en r\u00e9alit\u00e9 affaiblir la soudure. Cela se produit lorsque les gradients thermiques ne sont pas correctement contr\u00f4l\u00e9s ; dans ce cas, la soudure est soumise \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es \u00e0 certains endroits qu\u2019\u00e0 d\u2019autres et est contrainte de se dilater et de se contracter \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes, ce qui r\u00e9duit sa r\u00e9sistance \u00e0 la fissuration par corrosion sous contrainte et \u00e0 la fissuration induite par l\u2019hydrog\u00e8ne.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudage (PWHT) peut \u00eatre n\u00e9cessaire ou non, en fonction du type de tuyau, du mat\u00e9riau de soudure utilis\u00e9 et d\u2019autres facteurs. Les tuyaux en acier au carbone n\u00e9cessitent g\u00e9n\u00e9ralement un traitement thermique post-soudage, tandis que des traitements thermiques de d\u00e9tente avant la mise en place des soudures peuvent s\u2019av\u00e9rer n\u00e9cessaires afin de 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 contr\u00f4l\u00e9 de chauffage et de refroidissement permet d'\u00e9liminer les contraintes r\u00e9siduelles, d'adoucir la microstructure de l'assemblage soud\u00e9, d'\u00e9liminer l'hydrog\u00e8ne diffus, de r\u00e9duire la sensibilit\u00e9 \u00e0 la fissuration par corrosion sous contrainte, d'augmenter la r\u00e9sistance et la duret\u00e9, ainsi que d'am\u00e9liorer la r\u00e9sistance m\u00e9canique. Lorsqu'il est mal r\u00e9alis\u00e9 ou carr\u00e9ment omis, les assemblages soud\u00e9s deviennent sensibles \u00e0 la fissuration transgranulaire, susceptible d'entra\u00eener la d\u00e9faillance catastrophique de structures telles que les r\u00e9cipients sous pression ou les principaux composants de canalisations.<\/p>\n
Les techniques de soudage PWHT permettent \u00e9galement de r\u00e9duire la fissuration \u00e0 froid des composants tubulaires en augmentant la ductilit\u00e9 de l'assemblage soud\u00e9 ; pour atteindre cet objectif, il convient d'utiliser des m\u00e9taux d'apport pr\u00e9sentant de faibles valeurs d'indice d'hydrog\u00e8ne diffusible (par exemple H4 ou H8).<\/p>\n
Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que le recours \u00e0 un pr\u00e9chauffage permettait de r\u00e9duire consid\u00e9rablement les contraintes r\u00e9siduelles, diminuant ainsi le risque de fissuration par fatigue. Il convient toutefois de rappeler que le traitement thermique post-fabrication (PWHT) n'a un effet significatif que lorsque la pi\u00e8ce est soumise \u00e0 des charges d'amplitude suffisante alternant dans le temps.<\/p>\n
D'apr\u00e8s ces recherches, l'importance du PWHT diminue \u00e0 mesure que le diam\u00e8tre des tuyaux augmente, pour une \u00e9paisseur de paroi donn\u00e9e, ce qui sugg\u00e8re que les d\u00e9rogations actuelles aux normes, qui limitent les cas dans lesquels le PWHT doit \u00eatre effectu\u00e9, devraient \u00eatre r\u00e9vis\u00e9es sans pour autant avoir d'incidence sur les calendriers standard de pose des canalisations dans les centrales \u00e9lectriques.<\/p>\n
De nombreux r\u00e9seaux de tuyauterie doivent fonctionner dans des environnements hostiles caract\u00e9ris\u00e9s par des temp\u00e9ratures et des pressions \u00e9lev\u00e9es, o\u00f9 les soudures peuvent subir une fatigue thermique ou une rupture sans traitement de post-soudage (PWHT). Lorsqu\u2019elles sont soumises \u00e0 un traitement PWHT, leur m\u00e9tal r\u00e9siste toutefois mieux \u00e0 ces contraintes, 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 traitement thermique post-moulage (PWHT) pr\u00e9sente de nombreux avantages, il existe un risque qu\u2019il soit utilis\u00e9 de mani\u00e8re excessive ou incorrecte dans certains cas. Une application excessive peut r\u00e9duire la r\u00e9sistance \u00e0 la traction et au fluage, tout en diminuant la t\u00e9nacit\u00e9 en entaille ; une application incorrecte peut m\u00eame entra\u00eener l\u2019apparition de fissures et de fissures transgranulaires \u00e0 la surface du b\u00e9ton.<\/p>\n
Par cons\u00e9quent, les diff\u00e9rentes normes relatives aux canalisations et aux r\u00e9cipients sous pression pr\u00e9voient souvent des exigences divergentes en mati\u00e8re de traitement thermique post-soudage (PWHT). Par exemple, les sections I et VIII de la norme ASME BP&V exemptent de cette exigence les assemblages soud\u00e9s r\u00e9alis\u00e9s \u00e0 partir de mat\u00e9riaux P-4 et P-5A d\u2019une \u00e9paisseur inf\u00e9rieure \u00e0 5\/8 de pouce ; tandis que d\u2019autres normes, telles que l\u2019ANSI B31.3, n\u2019exigent un traitement thermique post-soudage que pour les assemblages soud\u00e9s d\u2019une \u00e9paisseur comprise entre 4 pouces et moins.<\/p>\n
Ces diff\u00e9rences pourraient s'expliquer par le fait que les codes ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9dig\u00e9s par diff\u00e9rents organismes professionnels, qui se sont appuy\u00e9s sur leur exp\u00e9rience et leurs pratiques en mati\u00e8re d'ing\u00e9nierie. Cependant, il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que la soudabilit\u00e9 tend \u00e0 augmenter \u00e0 mesure que le diam\u00e8tre des mat\u00e9riaux des tuyaux augmente ; ainsi, le traitement thermique post-soudage (PWHT) rev\u00eat moins d'importance pour les assemblages soud\u00e9s \u00e0 parois \u00e9paisses que pour ceux \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