Perlakuan Panas Pasca-Las (PWHT) Sesuai ASME B31 3

oleh admin88di pengetahuan pwhtpada Diposting pada

Kode desain saat ini untuk bejana tekan dan perpipaan menentukan ambang batas ketebalan di mana perlakuan panas pascalasan (PWHT) menjadi wajib, biasanya terkait dengan sifat uji Charpy material baja.

PWHT pada rakitan baja karbon besar merupakan proses yang mahal karena waktu penahanan yang lama dan laju pemanasan/pendinginan yang lambat yang diperlukan, dan oleh karena itu akan menguntungkan jika pengecualian dari persyaratan PWHT dapat ditemukan jika memungkinkan.

Ketebalan Pembatas

Aturan desain saat ini dalam industri perpipaan dan bejana tekan menyatakan bahwa PWHT harus dilakukan setiap kali ketebalan komponen yang dilas melebihi nilai tertentu, biasanya ditentukan oleh parameter uji Charpy material dan persyaratan suhu servis minimum. Meskipun pendekatan ini memberikan cara yang mudah dan langsung untuk menilai apakah PWHT diperlukan, penafsirannya terkadang terlalu konservatif; terdapat perbedaan di antara berbagai kode mengenai persyaratan ketebalan yang membatasi.

Persyaratan dan pengecualian yang tidak konsisten antar kode sering kali berasal dari praktik spesifik sektor industri dan bukan dari pertimbangan metalurgi atau struktur tertentu. Penelitian yang dilakukan untuk proyek ini menyelidiki apakah mungkin untuk mencapai konsistensi yang lebih besar melalui metodologi mekanika fraktur.

Teori mekanika fraktur memungkinkan kita untuk menjustifikasi penurunan batas PWHT tanpa membahayakan integritas fabrikasi pengelasan. Penelitian telah menunjukkan efek ini; misalnya, las soket pada material pipa las butt-welded girth dengan kandungan karbon rendah dapat memenuhi syarat untuk persyaratan ketebalan yang dikurangi selama periode perendaman minimum dan persyaratan teknik pengelasan perbaikan khusus dipenuhi.

Uji Charpy

Uji Charpy adalah cara yang sangat diperlukan untuk mengukur ketahanan benturan dan ketangguhan berbagai material, memberikan wawasan yang tak ternilai kepada para insinyur dan profesional pengelasan tentang bagaimana material akan bekerja dalam kondisi yang penuh tekanan, membantu mereka membuat keputusan yang tepat dan mengambil tindakan yang tepat.

Spesimen uji standar terdiri dari batang berpenampang persegi 10 mm berukuran 10mm x 10mm x 55 mm dengan satu permukaan yang memiliki bentukan berbentuk V yang dikerjakan dengan mesin pada sudut 45 derajat, biasanya dengan jari-jari ujung 0,25 mm dan biasanya pada sudut 45 derajat dari satu permukaan. Pengujian dilakukan dengan menumbuk dengan batang pendulum dan mengukur energi yang diserap Cv.

Kode saat ini untuk bejana tekan dan perpipaan menetapkan bahwa pengujian PWHT harus dilakukan jika ketebalan pengelasan melebihi nilai yang telah ditentukan yang berasal dari hasil uji Charpy, namun variasi di antara kode sangat banyak, beberapa karena konservatisme atau perbedaan dalam praktik teknik. Artikel ini menyelidiki mengapa mungkin ada perbedaan persyaratan di antara kode-kode tersebut serta memberikan metode yang memungkinkan pendekatan yang lebih konsisten untuk mengecualikan PWHT.

Pengecualian

Terdapat perbedaan kecil di antara berbagai kode terkait persyaratan dan pengecualian; perbedaan ini dapat disebabkan oleh praktik teknik atau interpretasi data teknis yang berbeda. Akibatnya, perbedaan tersebut dapat menyebabkan PMHT yang tidak perlu yang menyebabkan biaya pemeliharaan dan durasi pemadaman yang tidak perlu.

Peraturan kode pipa saat ini mengamanatkan bahwa las soket yang menggunakan material P-4 dan P-5A tidak perlu menjalani PWHT wajib jika ketebalan tenggorokannya tidak berada di bawah 1/2 inci. Pengecualian ini dikembangkan berdasarkan praktik yang berhasil dari industri petrokimia yang berasal dari tahun 1920-an dan 1930-an.

Pengecualian juga harus diubah untuk memperhitungkan ketebalan tenggorokan las serta persyaratan ketebalan yang mengatur B31.3. Melonggarkan persyaratan ini dapat menghasilkan penghematan biaya yang signifikan bagi industri pembangkit listrik dengan mengurangi PWHT yang tidak perlu dan memperpendek durasi pemadaman. Selain itu, perlakuan yang lebih seragam terhadap baja ini di seluruh kode akan mengurangi tegangan fatik dan memperpanjang usia peralatan; pengecualian saat ini harus dimodifikasi untuk memperhitungkan ketebalan tenggorokan las serta persyaratan ketebalan B31.3.

Persyaratan

Karena sambungan las dapat dipengaruhi oleh sejumlah variabel yang menghambat kekuatannya, maka tidak mungkin untuk memberikan tanggal dan waktu yang tepat kapan PWHT akan diperlukan. Namun, batasan ketebalan berdasarkan kebutuhan servis dan komposisi material dapat dipenuhi melalui temperatur pemanasan awal yang cukup, waktu perendaman, dan sistem pendinginan yang terkontrol.

Persyaratan suhu pemanasan awal dan waktu rendam bervariasi sesuai dengan teknik pengelasan; sebagai pedoman umum, satu jam pemanasan awal nilai puncak harus dipertahankan per ketebalan las 25mm.

Persyaratan yang mengatur aplikasi pemanasan awal bervariasi di berbagai kode regulasi. Sebagai contoh, ASME B31.3 mencantumkan persyaratannya berdasarkan material pipa sementara BS EN 13445 [25] menyarankan untuk mengambil pendekatan yang lebih konservatif. Untuk memenuhi persyaratan PWHT dengan sukses terlepas dari standar atau kode mana yang ditaati, kualifikasi prosedur pengelasan yang memuaskan harus ditunjukkan yang memenuhi kriteria ketahanan pertumbuhan retak minimum yang ditetapkan oleh ASME Bagian IX dan memenuhi kriteria lain yang berlaku seperti ini juga harus ditunjukkan.