اخبار شرکت اهمیت درمان حرارتی پس از جوش (PWHT) برای فلنج

برای انواع خاصی ازفلنج های فلزی، به ویژه مواردی که برای خدمات پر فشار ، درجه حرارت بالا یا بحرانی مقدر شده اند ،عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT)نه فقط یک عمل توصیه شده بلکه یک گام مهم در اطمینان از یکپارچگی و ماندگاری مفصل است. PWHT ، همچنین به عنوان تسکین استرس شناخته می شود ، یک فرآیند کنترل شده از گرمایش ، خیساندن و خنک کردن یک جزء جوش داده شده برای کاهش تنش های باقیمانده و بهبود خصوصیات مکانیکی جوش و منطقه تحت تأثیر گرما (HAZ) است.

چرا PWHT برای فلنج ها لازم است؟

جوشکاری ، با توجه به ماهیت خود ، فشارهای حرارتی قابل توجهی را به فلز وارد می کند. همانطور که فلز جوش مذاب جامد می شود و خنک می شود ، منقبض می شود و مواد والدین اطراف آن را می کشد. این گرمایش و سرمایش ناهموار ایجاد می کند:

1. فشارهای باقیمانده:این فشارهای داخلی "قفل شده" در داخل مواد حتی پس از برداشتن نیروهای خارجی (مانند گرمای جوشکاری) است. فشارهای باقیمانده بالا می تواند منجر به:

   • تحریف و پیچ و تاب:بر روی صاف بودن فلنج ، صندلی های مناسب واشر را دشوار می کند.

   • ترک خوردگی:به ویژه در مواد مستعد ، تنش های باقیمانده می تواند منجر به تاخیر در ترک خوردگی هیدروژن یا ترک خوردگی استرس شود.

   • کاهش زندگی خستگی:تنش های باقیمانده بالا می تواند به عنوان بارهای از قبل موجود عمل کند و توانایی مواد در مقاومت در برابر بارگذاری چرخه ای را کاهش می دهد.

2. تغییر در ریزساختار و خصوصیات مکانیکی:گرمایش سریع و سرمایش در هنگام جوشکاری می تواند ریزساختار فلز جوش و HAZ را تغییر دهد و گاهی اوقات منجر به مناطق سخت تر و شکننده تر شود.

PWHT به این موضوعات پرداخته می شود:

• تسکین استرس:گرم کردن فلنج جوش داده شده (یا گردن جوش یک فلنج که به یک لوله جوش داده شده است) تا دمای خاص (زیر دمای تحول) ، آن را برای یک دوره مشخص نگه دارید و سپس به آرامی خنک می شود و به اتم های موجود در فلز اجازه می دهد تا دوباره تنظیم شوند. این امر تنش های باقیمانده داخلی را کاهش داده یا مجدداً بازسازی می کند ، و این مؤلفه را با ثبات تر و کمتر مستعد تحریف یا ترک خوردگی می کند.

• سخت شدن و بهبود انعطاف پذیری:برای برخی از فولادهای آلیاژ ، PWHT می تواند ریزساختارهای سخت و شکننده تشکیل شده در هنگام جوشکاری را ایجاد کند و چقرمگی و انعطاف پذیری آنها را بهبود بخشد. این امر به ویژه برای خدماتی که شکستگی شکننده یک نگرانی است (به عنوان مثال ، برنامه های درجه حرارت پایین) بسیار مهم است.

• حذف هیدروژن:PWHT می تواند انتشار هرگونه هیدروژن به دام افتاده از جوش و HAZ را تسهیل کند و از ترک خوردگی هیدروژن تاخیری جلوگیری کند ، که این یک نگرانی مهم برای برخی از فولادهای با استحکام بالا است.

چه زمانی PWHT برای فلنج ها لازم است؟

نیاز PWHT به طور معمول توسط:

• نوع مواد:مشترک برایفولاد آلیاژ(به عنوان مثال ، فولادهای کرومی مولی مانند ASTM A182 F11 ، F22) که در سرویس درجه حرارت بالا یا مشخص استفاده می شودفولاد کربن(به خصوص بخش های ضخیم تر). فولادهای ضد زنگ به طور کلی نیازی به PWHT برای تسکین استرس ندارند اما ممکن است برای مقاومت در برابر خوردگی دنباله محلول باشد.

• ضخامت:بخش های ضخیم تر مستعد فشارهای باقیمانده بالا هستند و اغلب به PWHT احتیاج دارند. کدهای جوشکاری (به عنوان مثال ، ASME B31.1 ، B31.3 ، ASME بخش VIII) حداقل ضخامت های بالاتر را مشخص می کند که PWHT برای مواد خاص اجباری است.

• شرایط خدمات:برنامه های کاربردی شامل فشار زیاد ، درجه حرارت بالا ، بارگذاری چرخه ای یا محیط های خورنده که ترک خوردگی استرس یک خطر است که اغلب به PWHT نیاز دارد.

• الزامات کد:کدهای مختلف جوشکاری و فشار بین المللی و صنعت خاص (به عنوان مثال ، دیگ بخار ASME و کد فشار ، استانداردهای API) PWHT را بر اساس مواد ، ضخامت و خدمات دستورالعمل می کند.

ملاحظات PWHT:

• گرمایش و خنک کننده کنترل شده:میزان گرمایش و سرمایش باید با دقت کنترل شود تا از فشارهای جدید یا ترک خوردگی جلوگیری شود.

• یکنواختی دما:کل منطقه جوش باید به طور یکنواخت گرم شود.

• تجهیزات:PWHT را می توان در کوره های بزرگ یا با عملیات حرارتی محلی انجام داد (به عنوان مثال ، با استفاده از عناصر گرمایش مقاومت الکتریکی یا کویل های القایی در اطراف جوش).

• هزینه و تدارکات:PWHT هزینه و زمان را به فرآیند تولید و ساخت اضافه می کند.

در نتیجه ، برای بسیاری از برنامه های مهم ، یکپارچگی aفلنج فلزیتا زمانی که تحت آن قرار نگیرد کامل نیستعملیات حرارتی پس از جوشکاریبشر این فرآیند متالورژی حیاتی ، یک جوش بالقوه استرس و شکننده را به یک مفصل پایدار ، سخت و بادوام تر تبدیل می کند و اساساً ایمنی و قابلیت اطمینان طولانی مدت کل سیستم لوله کشی را افزایش می دهد.