ما هذا؟
المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) للهياكل الفولاذية هي عملية تتضمن إعادة تسخين الوصلات الملحومة إلى درجة حرارة معينة والاحتفاظ بها لفترة زمنية محددة. الغرض من PWHT هو تحسين الخواص الميكانيكية وتقليل الضغوط المتبقية للحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ). يمكن لـ PWHT أيضًا منع التشقق الناتج عن الهيدروجين (HIC)، وهو نوع من الكسر الهش الذي يمكن أن يحدث في الفولاذ عالي القوة بسبب وجود الهيدروجين والإجهاد والبنية المجهرية الحساسة.
هناك أنواع مختلفة من PWHT، مثل تخفيف الإجهاد، والتطبيع، والتلطيف، والتليين. يعتمد اختيار PWHT على نوع المادة والسمك وإجراءات اللحام وظروف الخدمة للهيكل الفولاذي. عادةً ما يتم تحديد معلمات PWHT، مثل درجة الحرارة والوقت ومعدل التسخين ومعدل التبريد، بواسطة الرموز والمعايير، مثل ASME وAWS وAPI وما إلى ذلك.
استخدام التسخين الحثي للمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) للهياكل الفولاذية
التسخين بالحث هو أسلوب لتطبيق المعالجة الحرارية بعد اللحام على الهياكل الفولاذية باستخدام الحث الكهرومغناطيسي. يوفر التسخين بالحث تسخينًا سريعًا ومتجانسًا ومتحكمًا به للحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة، دون الحاجة إلى التلامس المباشر أو الاحتراق. كما يساهم التسخين بالحث في تقليل استهلاك الطاقة والأثر البيئي ومخاطر السلامة مقارنةً بأساليب المعالجة الحرارية الأخرى بعد اللحام.
يمكن إجراء المعالجة الحرارية اللاحقة للحام بالتسخين الحثي باستخدام أنواع مختلفة من المعدات، مثل الملفات أو البطانيات أو الوسادات، وذلك حسب شكل وحجم الهيكل. يتم توصيل المعدات بمصدر طاقة وجهاز تحكم في درجة الحرارة، واللذان ينظمان دورة التسخين وفقًا للمعايير المحددة. تتكون دورة التسخين عادةً من ثلاث مراحل: رفع درجة الحرارة، والتثبيت، وخفض درجة الحرارة. مرحلة رفع درجة الحرارة هي الفترة التي يتم فيها رفع درجة حرارة الهيكل من درجة حرارة المحيط إلى درجة حرارة التثبيت المطلوبة. مرحلة التثبيت هي الفترة التي يتم فيها الحفاظ على درجة حرارة الهيكل عند درجة حرارة التثبيت. مرحلة خفض درجة الحرارة هي الفترة التي يتم فيها خفض درجة حرارة الهيكل من درجة حرارة التثبيت إلى درجة حرارة المحيط.
يمكن أن يوفر التسخين التعريفي PWHT العديد من المزايا مقارنة بالطرق الأخرى لـ PWHT، مثل:
- معدلات تسخين وتبريد أسرع، والتي يمكن أن تقلل الوقت الإجمالي وتكلفة PWHT.
- تسخين وتبريد أكثر انتظامًا، مما يمكن أن يحسن جودة واتساق اللحام ومناطق المناطق الخطرة.
- تشويه وانكماش أقل، مما يحافظ على دقة الأبعاد ومحاذاة الهيكل.
- أكسدة وقشور أقل، مما يمكن أن يحسن تشطيب السطح ومقاومة التآكل للهيكل.
- ضوضاء وانبعاثات أقل، مما يعزز بيئة العمل ويتوافق مع اللوائح البيئية.
يمكن أن يكون للتسخين التعريفي PWHT أيضًا بعض القيود والتحديات، مثل:
- إن الحاجة إلى المعدات المتخصصة والمشغلين المهرة يمكن أن تزيد من تكاليف الاستثمار والتدريب الأولية.
