ASME PWHT követelmények

Az ASME-szabványok segítenek a vállalatoknak biztosítani a mechanikai rendszerek biztonságát és hatékonyságát. Továbbá segítik őket a berendezések hatékony és megbízható üzemeltetésében, miközben csökkentik az állásidőt, miközben biztosítják a jogszabályi megfelelőséget.

A hegesztés utáni hőkezelés (PWHT) követelményei az anyag típusától és vastagságától függenek; általában a vastagabb falak PWHT-t igényelnek; bizonyos anyagok esetében azonban lehetnek kivételek.

Minimális hőmérséklet

A PWHT során alkalmazandó minimális hőmérséklet a felhasznált acél típusától és jellemzően annak vastagságától függ. Általános iránymutatásként a BS EN 13445/BSPD 5500 előírja, hogy a legfeljebb 19 mm vastagságú hegesztéseket PWHT-zni kell; az ASME VIII azonban előírja, hogy a legfeljebb 15 mm vastagságú hegesztéseket PWHT-zni kell. A hőmérséklet növekedésével az anyag szilárdsága csökken, ezért a PWHT során a megfelelő alátámasztás biztosítása alapvető fontosságú; ez általában olyan támasztékokkal érhető el, amelyek tökéletesen illeszkednek az alkatrészekhez, és a PWHT során megfelelő távolságra vannak egymástól.

Az EPRI által finanszírozott vizsgálatok kimutatták, hogy az 1100 fokos PWHT-hőmérséklet jelentősen megváltoztathatja az olvasztott P 4 anyag keménység- és szívóssági tulajdonságait, és hogy ez a hőmérséklet közel esik a B31.1 és B31.3 szabványokban meghatározott alsó kritikus hőmérséklethez. Ha a minimális PWHT-hőmérsékletet le lehetne csökkenteni erre a pontra, további tartalékot lehetne nyerni.

A PWHT egy másik lehetséges komplikációt is jelent azáltal, hogy torzítja az alapfémet és torzulást okoz, ami gyenge hegesztési varratokhoz és sérült szerkezeti integritáshoz vezet. Ezért rendkívül fontos, hogy a hőkezelés során az alapfém vastagságának 25 mm-enként egy órányi áztatási időt kellő mértékben meghatározzák és betartják.

Minimális idő

Az ASME tanúsítás a minőség és a biztonság emblémája, amely tanúsítja, hogy egy vállalat a világ néhány szigorú szabványának megfelelő gyakorlatot követ. Az ezzel a jellel tanúsított termékek vagy szolgáltatások megbízhatóak, következetesen működnek, és több mint 100 nemzet kormányzati követelményeinek felelnek meg - az ezzel a jellel rendelkező vállalatok büszkén feltüntethetik termékeiken vagy szolgáltatásaikon, és nagyobb valószínűséggel kapnak megrendeléseket nemzetközi ügyfelektől.

Az ASME műszaki folyóiratokat, konferencia-kiadványokat, szabványokat és irányelveket ad ki, amelyek hasznosak a gépészetben. Továbbá kormányzati kapcsolattartási szolgáltatásai lehetővé teszik az ASME számára, hogy együttműködjön a politikai döntéshozókkal az iparágat érintő jogszabályok és szabályozások kialakítása érdekében. Végül pedig különböző képzéseket kínálnak, amelyek célja a szakmán belüli műszaki ismeretek és képességek növelése.

A hegesztés utáni hőkezelés (PWHT) a nyomástartó edények és csővezetékek gyártásának szerves része, amely segít csökkenteni a maradó feszültségeket, szabályozni az anyag keménységét és növelni a mechanikai szilárdságot. Ha nem megfelelően végzik, a maradó feszültségek az üzemi terheléssel együtt meghaladhatják az anyag tervezési korlátait, és hegesztési hibát vagy rideg törést okozhatnak. A nyomástartó edényipar jelenlegi tervezési szabályzata előírja, hogy a PWHT akkor lehet szükséges, ha a falvastagság meghaladja az anyag Charpy-teszt tulajdonságai alapján meghatározott értéket - ez a megközelítés azonban túlságosan konzervatív lehet, mivel a különböző szabályzatok különböző vastagsági határértékeket használnak a szükséges vastagság meghatározásához.

Maximális hőmérséklet

A tápcsövek maximális hőmérsékletét az anyagtípus és a munkaspecifikus tényezők határozzák meg. Például a 10 in. O.D. Schedule 80 (0,594 in) ASTM A335/A335M minőségű P22 varrat nélküli csővezetékek esetében általában 1300 fokos hegesztés utáni hőkezelést javasolnak, amelyet 4 órán át tartanak a hegesztés után; ez a munkaspecifikus követelmények alapján némileg eltérhet.

A hegesztés időigényes és szigorú folyamat, amelyet gyakran befolyásolnak a környezeti feltételek. Annak érdekében, hogy a hegesztési varratok ellenálljanak a nyomásnak és a korróziónak az atomerőművekben, ahol a magas szintű biztonság és megbízhatóság alapvető fontosságú, szigorú ipari szabványokhoz tartjuk magunkat.

A jelenlegi tervezési szabályzatok a vastagságkorlátozási kritériumokat az egyik legfontosabb meghatározó tényezőként említik annak eldöntésére, hogy egy hegesztés utáni hőkezelésre (PWHT) van-e szükség. Ez a kritérium a meghatározási folyamat részeként figyelembe veszi mind az anyag Charpy-teszt tulajdonságait, mind a várható üzemi hőmérsékleteket.

Ennek a módszernek azonban megvannak a maga korlátai, és csak rendkívül óvatosan és pontosan szabad alkalmazni. Az eredmények téves értelmezése veszélyeztetheti a biztonságot és a teljesítményt; használat előtt tisztában kell lenni a korlátozásokkal. Szerencsére vannak módszerek a pontosságának növelésére.

Mentességek

Az ASME B31.3 kód legutóbbi frissítései lehetővé tették a szénacél csövek hegesztés utáni hőkezelése alóli mentességet minden vezérlési vastagság és hegesztési típus esetében, azonban ezt a változást a végfelhasználóknak először meg kell fontolniuk, mielőtt sikeresen bevezetnék. A jelenlegi követelmények nagymértékben támaszkodnak olyan tényezőkre, mint az ötvözet szintje és az előmelegítési feltételek - ezek nem felelnek meg az említett szabályzatokban található törési szívóssági görbéknek.

Ipari szakértőket kérdeztek meg, hogy kiderítsék, honnan származnak ezek a követelmények, és kiderült, hogy ezeket gyakran az egyes iparágak hagyományos gyakorlatai határozzák meg, nem pedig műszaki adatok, tervezési számítások vagy kísérletek. Ezen túlmenően a követelmények nagymértékben eltérnek az egyes szabályzatok között; ez a cikk áttekinti a PWHT alóli mentességeket több jelenlegi csővezeték-szabályzatban, miközben néhány racionalizálási megoldást kínál.

A nukleáris üzemben használt CP-4 és CP-5A anyagok mentességet élveznek, mivel alacsony hőmérsékleten is képesek működni, ami csökkenti a hidrogén késleltetett repedés (HDAC) kockázatát. Ezenfelül alacsonyabb széntartalmat tartalmaznak, mint más szénacélok, és általában alacsony hidrogéntartalmú elektródákkal vagy csupaszhuzalos eljárással hegesztik őket, amelyek nem igényelnek PWHT-t. Következésképpen ezeket a mentességeket felül kell vizsgálni, mivel nem hatékony hegesztéshez és nem megfelelő minőségű hegesztési varratokhoz vezethetnek.