Depuis l'\u00e9dition 2014 de la norme ASME B31.3, les tubes \u00e9pais en acier au carbone sont exempt\u00e9s des exigences de traitement thermique post-soudure (PWHT), seuls les soudages multi-passes \u00e9tant requis et aucun pr\u00e9chauffage n'\u00e9tant n\u00e9cessaire. D'aucuns se sont inqui\u00e9t\u00e9s du fait que ces exemptions pouvaient \u00eatre dangereuses.<\/p>\n
Ce document, parrain\u00e9 par l'EPRI et r\u00e9dig\u00e9 par des membres de l'\u00e9quipe du RRAC, vise \u00e0 soutenir les modifications des exigences minimales de temp\u00e9rature PWHT des codes B31.1 et B31.3, ainsi que des modifications similaires dans d'autres codes.<\/p>\n
Les exigences de l'ASME B31.3 en mati\u00e8re de temp\u00e9rature minimale de pr\u00e9chauffage diff\u00e8rent consid\u00e9rablement d'un code ou d'une norme \u00e0 l'autre, ce qui peut s'expliquer par le fait que les conditions de service trait\u00e9es par chaque norme ou code sont diff\u00e9rentes. De r\u00e9elles pr\u00e9occupations apparaissent lorsque les exigences d'un code ou d'une norme semblent excessives d'un point de vue technique - par exemple, les exigences de traitement thermique post-soudure (PWHT) pour les mat\u00e9riaux en acier au carbone.<\/p>\n
La temp\u00e9rature de PWHT exig\u00e9e par le code est proche des temp\u00e9ratures critiques inf\u00e9rieures pour les aciers au carbone, ce qui peut entra\u00eener une fissuration de r\u00e9chauffage des zones de soudure et affaiblir leur r\u00e9sistance de mani\u00e8re significative. Des \u00e9tudes ont toutefois r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que la duret\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 des soudures P no 4 peuvent \u00eatre maintenues apr\u00e8s un traitement thermique \u00e0 des temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 celles sp\u00e9cifi\u00e9es par le code actuel.<\/p>\n
En d\u00e9pit de certaines pr\u00e9occupations, le maintien des exigences actuelles en mati\u00e8re de pr\u00e9chauffage et de PWHT pour le P n\u00b0 4 b\u00e9n\u00e9ficie d'un soutien solide. Une \u00e9tude commandit\u00e9e par l'EPRI a montr\u00e9 que le PWHT pouvait \u00eatre effectu\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 celles actuellement exig\u00e9es par les codes B31.1 et B31.3, tout en conservant des propri\u00e9t\u00e9s acceptables pour les mat\u00e9riaux - ce qui offre une plus grande souplesse de conception, une plus grande marge de s\u00e9curit\u00e9 pour les assemblages de mat\u00e9riaux dissemblables et permet d'\u00e9liminer les fissures dans les zones de soudure des mat\u00e9riaux P no 4 sensibles.<\/p>\n
La norme ASME B31.3 exige que les mat\u00e9riaux atteignent une temp\u00e9rature de pr\u00e9chauffage minimale \u00e0 laquelle le traitement thermique post-soudure (PWHT) peut commencer. Le PWHT est un processus contr\u00f4l\u00e9 dans lequel les pi\u00e8ces soud\u00e9es sont chauff\u00e9es en dessous de leur temp\u00e9rature de transformation critique inf\u00e9rieure pendant une dur\u00e9e d\u00e9termin\u00e9e afin de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles et les changements microstructuraux caus\u00e9s par le soudage ; en outre, il peut contribuer \u00e0 augmenter la duret\u00e9 en augmentant les processus de durcissement pendant le traitement PWHT.<\/p>\n
L'\u00e9dition 2014 de la norme ASME B31.3 a introduit plusieurs r\u00e9visions significatives de ses exigences en mati\u00e8re de PWHT pour les tuyauteries de traitement, en particulier les soudures en acier au carbone qui r\u00e9pondent aux exigences de la section VIII Div 1 de l'ASME et qui n\u00e9cessitaient auparavant un recuit post-soudure (PWA).<\/p>\n
Ce changement a \u00e9t\u00e9 mis en \u0153uvre \u00e0 la suite d'une demande du RRAC, qui a soulign\u00e9 que les temp\u00e9ratures de PWHT des normes ASME B31.1 et B31.3 sont proches des temp\u00e9ratures de transformation critiques inf\u00e9rieures de leurs mat\u00e9riaux, ce qui entra\u00eene des pertes inutiles de capacit\u00e9 de durcissement en raison d'une surchauffe. Pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, le rapport recommande de modifier les exigences de PWHT entre 1200-1300 degF. En outre, 150 degr\u00e9s devraient \u00eatre fix\u00e9s comme maximum au-dessus de la PWHT, plus en ligne avec les exigences de la BS 2633.<\/p>\n
Traitement thermique post-soudure des conduites en acier au carbone par traitement thermique post-soudure (PWHT). Ce traitement a pour but d'\u00e9viter la fissuration assist\u00e9e par l'environnement des joints de tuyaux en acier au carbone et de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles cr\u00e9\u00e9es par le soudage tout en augmentant la t\u00e9nacit\u00e9 du m\u00e9tal soud\u00e9. En outre, le PWHT contribue \u00e0 att\u00e9nuer la d\u00e9gradation de l'environnement et \u00e0 prot\u00e9ger contre la corrosion.<\/p>\n
Les exigences en mati\u00e8re de PWHT varient en fonction du code et du groupe de mat\u00e9riaux. Par exemple, la norme B31.3 sp\u00e9cifie des temps de maintien minimums de 15 minutes pour les aciers faiblement alli\u00e9s et de 20 minutes pour les aciers 2.25%Cr-1%Mo respectivement, sur la base des niveaux maximums de carbone et des \u00e9paisseurs de soudure autoris\u00e9s dans chaque groupe ; cette exigence de temps de maintien minimum s'applique aussi bien aux soudures en une seule passe qu'aux soudures en plusieurs passes.<\/p>\n
Le PWHT n'est pas toujours n\u00e9cessaire, par exemple dans le cas des cuves en acier soud\u00e9es telles que les r\u00e9servoirs de stockage de p\u00e9trole. Bien qu'ils soient con\u00e7us pour r\u00e9sister \u00e0 des pressions allant jusqu'\u00e0 5 000 psi, le risque de rupture fragile subsiste en raison des gradients de temp\u00e9rature extr\u00eames et des contraintes subies par les joints de soudure.<\/p>\n
Les proc\u00e9d\u00e9s PWHT peuvent \u00eatre co\u00fbteux et peu pratiques ; c'est pourquoi certaines juridictions pr\u00e9voient des exemptions pour les tuyauteries en acier au carbone. En outre, les exigences de la s\u00e9rie de codes B31.3 visent \u00e0 trouver un \u00e9quilibre efficace entre la s\u00e9curit\u00e9 et l'efficacit\u00e9 en ce qui concerne les exigences de PWHT.<\/p>\n
ASME B31.3 est une norme nationale am\u00e9ricaine qui couvre les exigences relatives aux tuyauteries utilis\u00e9es dans les raffineries de p\u00e9trole, les usines chimiques, pharmaceutiques, d'hydrog\u00e8ne, textiles, de papier et de p\u00e2te \u00e0 papier, les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires, les usines de semi-conducteurs ainsi que les installations de production d'\u00e9nergie, les stations de compression de gaz naturel ainsi que les usines de production d'\u00e9nergie. Elle traite des mat\u00e9riaux et des composants pour la conception, la fabrication, l'assemblage, l'\u00e9rection, l'inspection et les essais des tuyauteries.<\/p>\n
Comme pour les soudures, les temp\u00e9ratures de pr\u00e9chauffage doivent \u00eatre ajust\u00e9es en fonction de l'\u00e9paisseur de chaque soudure. Les soudures minces peuvent n\u00e9cessiter des temp\u00e9ratures de pr\u00e9chauffage plus basses que les soudures plus \u00e9paisses pour leurs soudures respectives ; cependant, le temps n\u00e9cessaire pour chaque \u00e9tape reste constant.<\/p>\n
Avant la r\u00e9vision, les limites obligatoires d'\u00e9paisseur de soudure PWHT ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tablies sur la base des bonnes pratiques d'ing\u00e9nierie et de l'exp\u00e9rience. La m\u00e9canique de la rupture ayant progress\u00e9 depuis la mise en \u0153uvre initiale de ces limites, celles-ci ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9vis\u00e9es \u00e0 la lumi\u00e8re des courbes d'exemption bas\u00e9es sur la t\u00e9nacit\u00e9 calcul\u00e9e, qui exigent des \u00e9paisseurs de paroi minimales plus \u00e9lev\u00e9es pour les aciers au carbone que ne le faisaient leurs \u00e9quivalents plus anciens.<\/p>\n
Dans la plupart des cas, le soudage PWHT requiert d\u00e9sormais une \u00e9paisseur de soudure maximale de 19 mm, ce qui est nettement inf\u00e9rieur aux codes structurels g\u00e9n\u00e9raux (BS 5400 pour les ponts) ou \u00e0 d'autres codes sp\u00e9cialis\u00e9s (ASME B31.1 pour les appareils \u00e0 pression et les conduites d'\u00e9nergie, API 650 pour la construction de grands r\u00e9servoirs de stockage).<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Depuis l'\u00e9dition 2014 de la norme ASME B31.3, les tubes \u00e9pais en acier au carbone sont exempt\u00e9s des exigences de traitement thermique post-soudure (PWHT), seuls les soudages multi-passes \u00e9tant requis et aucun pr\u00e9chauffage n'\u00e9tant n\u00e9cessaire. Certains se sont inqui\u00e9t\u00e9s du fait que de telles exemptions pourraient \u00eatre dangereuses. Ce document, parrain\u00e9 par l'EPRI et r\u00e9dig\u00e9 par des membres de l'\u00e9quipe du RRAC, vise \u00e0 ... <\/p>\n