يدخل مفتش ASME المعتمد إلى الفحص النهائي بقائمة تدقيق. ضمن هذه القائمة توجد حزمة توثيق PWHT: شهادات المواد الأساسية، وWPS، وسجل المعالجة الحرارية بما يشمل وقت التسخين ودرجة الحرارة وبيانات معدل التبريد، إضافةً إلى سجل العمل الذي يوثق عملية PWHT الفعلية المطبقة على كل درز لحام. يبدأ المفتش من MTC.
لا من مخطط PWHT. ولا من WPS. بل من شهادة اختبار المصنع للمادة الأساسية.
هذا يفاجئ المصنّعين الذين يعتبرون توثيق PWHT شيئاً يحدث بعد اللحام — مخططات الفرن، وسجلات المزدوج الحراري، والتوقيع على سجل العمل. هذه الوثائق ضرورية لكنها نهاية السلسلة. بداية السلسلة هي التركيب الكيميائي وتخصيص رقم P في MTC، وإذا كان هذا الأساس ناقصاً، يتوقف مراجعة المفتش قبل فتح مخططات الفرن.
لماذا تُعدّ MTC أساس حزمة PWHT
متطلبات PWHT في ASME Section VIII Div. 1 تُحدَّد بثلاثة عوامل: رقم P للمادة الأساسية، والسُّمك، وما إذا كان التصميم أو إجراء اللحام يستوجب PWHT لأسباب تتجاوز الحد الأدنى للمعيار. جميع هذه العوامل تنبع من MTC أو تُتحقق منها.
تخصيص رقم P. ينظّم ASME Section IX المواد الأساسية في أرقام P بناءً على التركيب والخصائص. SA-516-70 هو P-1. صفيحة 2-1/4 Cr-1 Mo بمواصفة SA-387 Gr 22 هي P-5A. يحدد رقم P مؤهلات إجراءات اللحام المطبقة وما إذا كانت PWHT إلزامية وفق المعيار. يُستخلص رقم P من مواصفة المادة ودرجتها في MTC — يحتاج المفتش للتحقق من أن الشهادة تُظهر المادة المخصصة للتصميم، لا مادة مختلفة تمتلك خصائص ميكانيكية مماثلة.
مكافئ الكربون لاختيار درجة حرارة التسخين المسبق وPWHT. تستند ASME وAWS D1.1 إلى صيغ مكافئ الكربون لتحديد متطلبات الحد الأدنى للتسخين المسبق وتوجيه اختيار درجة حرارة PWHT لتطبيقات محددة. صيغة مكافئ الكربون IIW هي:
CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
جميع القيم مستمدة من التحليل الكيميائي للصهرة في MTC. إذا لم تُبلّغ MTC عن جميع العناصر المطلوبة، يتعذر حساب مكافئ الكربون. بالنسبة لمواد P-1 (الفولاذ الكربوني)، تحسب كثير من الورش مكافئ CE كجزء من المراجعة عند الاستلام وتوثقه في ملف العمل. أما للمواد السبائكية (مجموعات P-4 وP-5 وP-9)، فحساب CE أكثر أهمية ويُدرج عادةً في WPS أو سجل اللحام.
حالة المعالجة الحرارية عند التسليم. يجب أن تُوثّق MTC حالة التسليم للمادة: مُلفَّفة، أو مُطبَّعة، أو مُطبَّعة ومُعالجة حرارياً، أو مُقسّاة ومُطبَّعة. بالنسبة لـ SA-516-70 المطلوبة بالحالة المُطبَّعة (كما تشترط كثير من مواصفات ASME فوق سُمك معين)، يجب أن تُثبت الشهادة أن عملية التطبيع قد أُجريت. هذا مهم لـ PWHT لأن الخصائص الميكانيكية والبنية المجهرية للمادة نُشئت بالمعالجة الحرارية في المصنع. يجب أن تُعيد PWHT في التصنيع المادة إلى حالة بنية مجهرية مقبولة بعد اللحام — والحالة الابتدائية مهمة لضبط معاملات PWHT. وقد تكون مطلوبة أحياناً اختبار قسيمة PWHT المحاكاة (ASTM A20 S9، أو المتطلب التكميلي 9) لإثبات أن PWHT لن تُدهور الخصائص دون الحد الأدنى للمعيار.
سلسلة PWHT ذات الوثائق الثلاث
يقرأ مفتش ASME حزمة PWHT باعتبارها سلسلة من ثلاث وثائق:
الوثيقة الأولى: MTC (المادة الأساسية). تؤكد مواصفة المادة ودرجتها، وتخصيص رقم P، والتركيب الكيميائي للصهرة (لحساب CE)، وحالة التسليم. إذا وجد المفتش أن MTC ناقصة أو غير متسقة مع وثيقة التصميم، توقف المراجعة هنا.
الوثيقة الثانية: WPS (مواصفة إجراء اللحام). تُدرج مواصفة ودرجة المادة الأساسية التي يُؤهّل إليها الإجراء، ومجموعة رقم P، ومتطلبات درجة حرارة التسخين المسبق والفاصلية، ومتطلبات PWHT (نطاق درجة الحرارة، ووقت الثبات، وحدود معدل التسخين والتبريد). يجب أن تمتثل متطلبات WPS PWHT لـ ASME Section VIII UCS-56 أو UHA-32 (حسب الانطباق) لرقم P للمادة الأساسية والسُّمك. يتحقق المفتش من أن معاملات WPS PWHT ضمن الحدود المطلوبة بالمعيار.
الوثيقة الثالثة: سجل PWHT (سجل العمل والمخطط). توثّق PWHT الفعلية المطبقة: تعريف الفرن، ومواقع المزدوجات الحرارية، والمخطط الذي يُظهر درجة الحرارة مقابل الزمن، ودرجة حرارة النقع الفعلية، ووقت النقع الفعلي، ومعدل التسخين الفعلي، ومعدل التبريد إلى الدرجة التي أُخرج فيها الوعاء من الفرن (أو تُرك ليبرد بالهواء). يجب أن تقع المعاملات الفعلية ضمن متطلبات WPS، التي يجب أن تقع ضمن متطلبات المعيار. كل خطوة في السلسلة يجب أن تكون قابلة للتتبع.
إذا لم تدعم MTC تخصيص رقم P في WPS، تنقطع السلسلة. إذا لم تتطابق معاملات WPS PWHT مع متطلبات المعيار لرقم P والسُّمك، تنقطع السلسلة. إذا أظهر مخطط الفرن أن درجة الحرارة الفعلية لم تصل إلى الحد الأدنى لـ WPS، تنقطع السلسلة.
ما يحدث عندما تكون MTC غير مكتملة
ثغرتان شائعتان في MTC تُقطعان سلسلة PWHT عند الوثيقة الأولى:
عناصر كيميائية مفقودة لحساب CE. شهادة لا تُبلّغ عن الكروم والموليبدينوم والفاناديوم لصفيحة SA-387 Gr 22 (2-1/4 Cr-1 Mo) تجعل حساب CE مستحيلاً. سيطلب المفتش شهادة تكميلية من المصنع تتضمن التحليل الكامل قبل اعتبار حزمة PWHT مكتملة.
حالة التسليم غير مُذكورة. شهادة لـ SA-516-70 لا تُشير إلى حالة التسليم (مُلفَّفة، مُطبَّعة) لا تستطيع تأكيد استيفاء متطلب التطبيع. في تطبيقات الصفائح السميكة حيث التطبيع مطلوب، تعني حالة التسليم غير الموثقة أن حزمة PWHT لا تستطيع إثبات صحة البنية المجهرية الابتدائية للمادة.
كلتا الثغرتين قابلة للإصلاح — يمكن للمصنع إصدار شهادة تكميلية. تُقاس التكلفة الزمنية بالأيام أو الأسابيع بحسب مدى إمكانية التتبع إلى الصهرة. كلما اكتُشف هذا مبكراً (عند الاستلام لا عند الفحص النهائي)، كان تأثيره على الجدول الزمني أقل.