Skip to main content
Blog·7 min de lecture·

La Documentation du Traitement Thermique Post-Soudage Ne Commence Pas Après le Soudage. Elle Commence par le Certificat d'Essai d'Usine.

Aperçu du secteur

L'inspecteur autorisé ASME entre dans l'inspection finale avec une liste de contrôle. Sur cette liste de contrôle se trouve le paquet de documentation du traitement thermique post-soudage : les certificats de matériau de base, la WPS, le diagramme de traitement thermique avec les données de temps à température et taux de refroidissement, la feuille de voyage montrant le traitement thermique post-soudage réel appliqué à chaque cordon de soudure. L'inspecteur commence par le certificat d'essai d'usine.

Pas par le diagramme du traitement thermique post-soudage. Pas par la WPS. Par le certificat d'essai d'usine du matériau de base.

Cela surprend les fabricants qui pensent à la documentation du traitement thermique post-soudage comme quelque chose qui se produit après le soudage — les diagrammes du four, les relevés de thermocouple, la signature sur la feuille de voyage. Ces documents sont nécessaires mais ils sont la fin de la chaîne. Le début de la chaîne est la composition chimique et l'attribution du numéro P sur le certificat d'essai d'usine, et si cette base est incomplète, l'examen de l'inspecteur s'arrête avant que les diagrammes du four ne soient ouverts.

Pourquoi le Certificat d'Essai d'Usine Est la Base du Paquet PWHT

Les exigences PWHT dans ASME Section VIII Div. 1 sont déterminées par trois choses : le numéro P du matériau de base, l'épaisseur et si la conception ou la procédure de soudage exige PWHT pour des raisons au-delà du minimum du code. Tous les trois proviennent de ou sont vérifiés par rapport au certificat d'essai d'usine.

Attribution du numéro P. ASME Section IX organise les matériaux de base en numéros P en fonction de la composition et des propriétés. SA-516-70 est P-1. La tôle 2-1/4 Cr-1 Mo (SA-387 Gr 22) est P-5A. Le numéro P détermine quelles qualifications de procédure de soudage s'appliquent et si PWHT est obligatoire selon le code. Le numéro P provient de la spécification de matériau et du grade sur le certificat d'essai d'usine — l'inspecteur doit confirmer que le certificat affiche le matériau assigné à la conception, pas un matériau différent ayant des propriétés mécaniques similaires.

Équivalent de carbone pour la sélection des températures de préchauffage et PWHT. ASME et AWS D1.1 font référence aux formules d'équivalent de carbone pour établir les exigences minimales de préchauffage et pour informer la sélection de température PWHT pour des applications spécifiques. La formule d'équivalent de carbone IIW est :

CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15

Toutes les valeurs proviennent de l'analyse chimique thermique sur le certificat d'essai d'usine. Si le certificat d'essai d'usine ne rapporte pas tous les éléments requis, l'équivalent de carbone ne peut pas être calculé. Pour le matériau P-1 (acier au carbone), de nombreux ateliers calculent CE dans le cadre de l'examen d'entrée et le documentent dans le dossier de travail. Pour les matériaux alliés (groupes P-4, P-5, P-9), le calcul CE est plus critique et est généralement inclus dans la WPS ou la feuille de voyage de soudage.

État du traitement thermique à la livraison. Le certificat d'essai d'usine doit documenter la condition de livraison du matériau : tel que laminé, normalisé, normalisé et revenu, ou trempé et revenu. Pour SA-516-70 commandé en condition normalisée (exigé par de nombreuses spécifications ASME au-dessus d'une certaine épaisseur), le certificat doit montrer que la normalisation a été effectuée. Ceci est important pour PWHT car les propriétés mécaniques et la microstructure du matériau ont été établies par le traitement thermique d'usine. Le PWHT de fabrication doit ramener le matériau à un état microstructural acceptable après le soudage — et l'état initial est important pour définir les paramètres PWHT. Un test d'éprouvette PWHT simulé (ASTM A20 S9 ou exigence supplémentaire 9) est parfois requis pour démontrer que PWHT ne dégrada pas les propriétés en dessous des minimums du code.

La Chaîne de Trois Documents PWHT

L'inspecteur ASME lit le paquet PWHT comme une chaîne de trois documents :

Document 1 : Certificat d'Essai d'Usine (matériau de base). Confirme la spécification et le grade du matériau, l'attribution du numéro P, l'analyse chimique thermique (pour le calcul de l'équivalent de carbone), l'état à la livraison. Si l'inspecteur constate que le certificat d'essai est incomplet ou incompatible avec le document de conception, l'examen s'arrête ici.

Document 2 : WPS (Spécification de Procédure de Soudage). Liste la spécification et le grade du matériau de base pour lequel la procédure est qualifiée, le groupe de numéro P, les exigences de température de préchauffage et de passe intermédiaire, et les exigences PWHT (plage de température, durée de maintien, limites de taux de chauffage et refroidissement). Les exigences PWHT de WPS doivent être conformes à ASME Section VIII UCS-56 ou UHA-32 (le cas échéant) pour le numéro P du matériau de base et l'épaisseur. L'inspecteur vérifie que les paramètres PWHT de WPS se situent dans les limites requises par le code.

Document 3 : Enregistrement PWHT (feuille de voyage et diagramme). Documente le PWHT réellement appliqué : identification du four, positions des thermocouples, diagramme montrant la température en fonction du temps, température de maintien réelle, durée de maintien réelle, taux de chauffage réel et taux de refroidissement jusqu'à la température à laquelle le récipient a été retiré du four (ou a été autorisé à refroidir à l'air). Les paramètres réels doivent se situer dans les limites des exigences WPS, qui doivent se situer dans les limites des exigences du code. Chaque étape de la chaîne doit être traçable.

Si le certificat d'essai d'usine ne soutient pas l'attribution du numéro P dans la WPS, la chaîne se brise. Si les paramètres PWHT de WPS ne correspondent pas aux exigences du code pour le numéro P et l'épaisseur, la chaîne se brise. Si le diagramme du four montre que la température réelle n'a pas atteint le minimum de WPS, la chaîne se brise.

Ce Qui Se Passe Lorsque le Certificat d'Essai d'Usine Est Incomplet

Deux lacunes courantes de certificat d'essai qui brisent la chaîne PWHT au document un :

Éléments chimiques manquants pour le calcul de l'équivalent de carbone. Un certificat qui ne rapporte pas le chrome, le molybdène et le vanadium pour la tôle SA-387 Gr 22 (2-1/4 Cr-1 Mo) rend le calcul d'équivalent de carbone impossible. L'inspecteur exigera un certificat supplémentaire de l'usine avec l'analyse complète avant que la documentation PWHT puisse être considérée comme complète.

Condition de livraison non mentionnée. Un certificat pour SA-516-70 qui n'indique pas la condition de livraison (tel que laminé, normalisé) ne peut pas confirmer que l'exigence de normalisation a été respectée. Pour les applications de tôle épaisse où la normalisation est requise, une condition de livraison non documentée signifie que le paquet PWHT ne peut pas démontrer que la microstructure du matériau initial était correcte.

Les deux lacunes sont rectifiables — l'usine peut émettre un certificat supplémentaire. Le coût du temps est mesuré en jours ou semaines selon la distance de la traçabilité thermique. Plus tôt cela est détecté (à la réception plutôt qu'à l'inspection finale), moins l'impact sur le calendrier.

Ce Qu'il Faut Lire Ensuite