ASME Section VIII Div 1 に準拠して設計された機器に使用される材料の PWHT 要件

表UCS-561のUCS-56-1からUCS-56-11は、ASME Section VIII Div 1に従って設計された機器に使用される材料の要求事項と適用除外を規定しています。これらの表には適用除外も記載されています。

PWHT（粉末廃熱処理）とは、残留応力を緩和し、溶接金属の靭性を高めるために、材料を下限臨界変態温度以上に長時間加熱する制御されたプロセスである。

PWHTの要件

パイプ材料に対するPWHT要件は規格によって異なり、特定の冶金学的または構造的な考慮というよりは、特定の産業における伝統的な慣行に基づく特定の適用除外がある。

PWHTの要件は様々な規格によって異なるが、鋼組成に統一的な要件を設定することで、業界全体でより均一な生産を実現できる可能性がある。現行の規格では、PWHT要件の管理基準として、各鋼組成のグループ番号とP番号に基づく温度範囲が記載されている。

現在のPWHT要件は、予熱温度によって溶接部 の微細構造が和らげられ、水素が拡散するという仮 定に基づいている(11)。しかし、EPRIが実施した試験で は、石油化学用途で使用されるPWHT温度は、高 い予熱温度が衝撃強度と延性に望ましくない変化を 引き起こすため、これらの目標を達成できないことが 証明されている。

免除

ASME規格では、炭素鋼および低合金鋼の衝撃試験要件に一定の適用除外を設けています。これらの適用除外を利用することで、この試験にかかる費用を回避することができます。

ASME VIII Div 1のUCS-66チャートから免除を受ける資格があるかどうかを判断するには、図UCS-66を参照し、MOCがその曲線内に位置し、-20度Fの温度に合致する箇所を特定します。

圧力容器やボイラー製造工程では、炭素や低合金材 料を氷点下の温度にさらすアーク溶接工程が使 用されるため、炭素と低合金の組み合わせでは、脆性 破壊を引き起こす溶接残留応力によって延性が損なわ れる可能性がある。このような不具合を軽減するために、溶接残留応力による延性の低下が起こりにくい低温のMDMT-板厚の組み合わせに基づく衝撃試験の免除を規定しています。

予熱温度

予熱温度の要件は、溶接材料、溶接規定、お よび希望する用途によって異なる。プロジェク トにとって、これが何を意味するかを理解するこ とが重要である：予熱温度は、溶接部および熱影響部 (HAZ)の収縮応力を減少させ、水素発生/ 放散サイクルを減少させ、溶接金属の靭性を高め、 熱衝撃による歪みを減少させることによって、 溶接に理想的な熱条件を提供する。

溶接規格は、溶接金属の組織発達を制御し、 結果の溶接部が溶接手順確認中に作成されたも のと一致することを保証するために、最低パス間 温度を規定している。

溶接が予熱温度に従って行なわれ、溶接工程 が中断されずに継続される場合、例えば幅1/2インチ 未満の開先溶接や厚さ11/4インチの隅肉溶接な どでは、局所的な溶接後熱処理は必要ないかも しれない。さらに、マルチパス溶接技術では、局所的な 溶接後熱処理が不要になる場合もある。

予熱時間

ラザニアや七面鳥など、長時間の調理が必要なものを作る場合は、オーブンを予熱しておくことが不可欠です。そうすることで、料理がムラなく均一に仕上がります。レシピによっては予熱が不要な場合もあるので、必ず事前にレシピを確認してください！

ASME Section VIII Division 1 Codeは、業界の経験から導き出された一連の計算式と規則を提供し、圧力容器の増肉設計において、細心の注意を払い、安全性に重点を置いた指針を示しています。その結果、優れた安全レベルを持つ非常に保守的な設計が可能になります。

予熱温度と保持時間(PWHT)の要件は規格によって若干異なるが、本質的には類似している。例えば、ほとんどの低 合金鋼はPWHT処理を必要とするが、配管用 途では不要なものもある。また、非加圧部材との溶接部や、非加圧部材との接続部や溶接部についても、異なる要求事項が存在するため、各規格のPWHT要求事項と保持時間を理解することが重要である。