Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Термообработка после сварки (PWHT, Post-Weld Heat Treatment) — контролируемый нагрев сварного соединения до 580–760 °C с изотермической выдержкой и регламентированным охлаждением. Процедура снижает остаточные напряжения на 70–90 %, восстанавливает пластичность зоны термического влияния (ЗТВ) и удаляет диффузионный водород. Является обязательной для сосудов давления, технологических трубопроводов и котлов на опасных производственных объектах (ОПО) в соответствии с действующими нормативными документами Российской Федерации и международными стандартами.
При сварке происходит интенсивный локальный нагрев металла: температура сварочной ванны превышает 1 500 °C, тогда как соседние зоны остаются относительно холодными. Неравномерный нагрев и последующее охлаждение формируют остаточные напряжения — внутренние напряжения, сохраняющиеся в конструкции без приложения внешней нагрузки. В ЗТВ образуются закалочные структуры (мартенсит), зерно укрупняется, ударная вязкость снижается. Для хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, применяемых в энергетике и нефтехимии, эти структурные изменения критичны и недопустимы без последующего отпуска.
Режим PWHT состоит из трёх последовательных этапов: нагрев с заданной скоростью до температуры выдержки, изотермическая выдержка при заданной температуре и контролируемое охлаждение. Все параметры нормированы в зависимости от марки стали, класса оборудования и применяемого НД. Отклонение температуры выдержки от заданной — не более ±15 °C.
Расчёт времени выдержки (общий принцип по ГОСТ 32569-2013, РД 153-34.1-003-01): 1 час на каждые 25 мм номинальной толщины стенки, но не менее 1 часа для любого класса сталей.
Пример: труба из стали 15ХМ, диаметр 325×28 мм — расчётное время 28/25 = 1,12 ч. Принимается не менее 1 ч 15 мин при температуре 700–740 °C.
Для ответственных конструкций и Cr-Mo-V сталей конкретное время выдержки устанавливается технологической документацией (WPS/ПТД) с учётом требований применяемого НД — оно может быть увеличено по сравнению с расчётным минимумом.
Таблица 1. Ориентировочные режимы PWHT по классам сталей. Конкретные значения устанавливаются технологическим документом (WPS/ПТД) в соответствии с применяемым НД.
Скорость нагрева выше 300 °C: не более 100 °C/ч для хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей; не более 150–200 °C/ч для углеродистых и низколегированных. Ниже 300 °C скорость нагрева не регламентируется (ГОСТ 33857-2016).
Скорость охлаждения от температуры выдержки до 300 °C: не более 100 °C/ч для Cr-Mo сталей (15ХМ, 12ХМ); не более 50–80 °C/ч для Cr-Mo-V сталей (12Х1МФ, 15Х1М1Ф); не более 200 °C/ч для углеродистых. Ниже 300 °C — охлаждение на спокойном воздухе без принудительного обдува.
В Российской Федерации обязательность послесварочной термообработки регламентируется нормативными документами в зависимости от типа оборудования, марки стали и условий эксплуатации. Отсутствие предписанной термообработки является нарушением требований промышленной безопасности на ОПО и может служить основанием для запрета ввода оборудования в эксплуатацию.
Таблица 2. Условия обязательного применения PWHT по российским нормативным документам, актуальным на 2026 год.
Действующая нормативная база: ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия» (введён в действие 01.08.2018); ГОСТ 32569-2013 «Трубопроводы технологические стальные» (с Изменением №1, принятым 31.08.2023); РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1с) — для котлов и трубопроводов пара энергетического оборудования; СТО 00220368-019-2017 — для нефтехимической аппаратуры; СТО Газпром 2-2.3-251-2008 — для объектов газовой промышленности; ФНП ОРПД (Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 №536, действителен до 01.01.2027). Международные документы: ASME Section VIII Div.1, ASME B31.3, API 582, NACE MR0175/ISO 15156, AWS D1.1.
Резистивный (электрорезистивный) нагрев — наиболее распространённый метод при местной термообработке трубопроводов и аппаратов в монтажных и полевых условиях. Гибкие нагревательные маты (керамические или из стеклоткани) охватывают стыковую зону. Ширина зоны равномерного нагрева (ЗРН) по СТО 00220368-019-2017 п.5.3.6 должна составлять не менее 2–3 толщин стенки в каждую сторону от оси шва; общая зона под нагревателями — не менее 2,5√(R·t) в каждую сторону от оси шва, где R — внутренний радиус аппарата или трубопровода, t — толщина стенки (мм). Весь участок обязательно укрывается теплоизоляцией толщиной не менее 50 мм с обеих сторон стенки. Термопары устанавливаются в контрольных точках с охватом всей зоны нагрева.
Индукционный нагрев создаёт вихревые токи непосредственно в металле, обеспечивая равномерный прогрев по всему сечению стенки. Предпочтителен для толстостенных конструкций и поточного производства. По сравнению с резистивным методом обеспечивает меньший температурный градиент по толщине стенки и более точное управление режимом. Печной (объёмный) нагрев применяется для термообработки сосудов давления и аппаратов в целом на заводах-изготовителях, даёт наилучшую равномерность прогрева по всему объёму изделия.
Газопламенный нагрев. Для PWHT применяется ограниченно и только при отсутствии технической возможности использования электрических методов. Прямой контакт открытого пламени с поверхностью металла не допускается. Для трубопроводов и аппаратов из хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей газопламенный нагрев при проведении PWHT запрещён по ГОСТ 32569-2013 — из-за риска науглероживания поверхности и невозможности точного контроля температуры.
Независимо от применяемого метода нагрева все параметры цикла PWHT (температура, скорость нагрева, время выдержки, скорость охлаждения) регистрируются непрерывно самопишущими приборами и фиксируются в исполнительной документации сварочного производства. Контрольные документы (термопарные диаграммы, журналы термообработки) хранятся в составе паспорта сварного соединения и оборудования.
Послесварочная термообработка (PWHT) — ключевая технологическая операция обеспечения качества сварного соединения в ответственных конструкциях. Для углеродистых сталей типовой режим: 580–650 °C, не менее 1 часа на 25 мм толщины стенки. Для хромомолибденовых сталей (15ХМ, 12ХМ): 650–740 °C; они обязательны при любой толщине стенки (за исключением сварных соединений 15ХМ/12ХМ толщиной до 12 мм при специальных электродах). Для Cr-Mo-V сталей (12Х1МФ, 15Х1М1Ф): 720–760 °C, обязательно при любой толщине без исключений по РД 153-34.1-003-01. Скорости нагрева и охлаждения выше 300 °C для легированных сталей — не более 80–100 °C/ч. Все параметры цикла непрерывно регистрируются и документируются.
Материал носит ознакомительный и информационный характер для технических специалистов. Приведённые режимы и параметры являются обобщёнными данными и не заменяют требования актуальных редакций нормативных документов (ГОСТ, ФНП, РД, СТО, WPS/ПТД), технологических регламентов и предписаний органов надзора применительно к конкретным объектам, оборудованию и условиям производства. Конкретный режим PWHT определяется технологической документацией (WPS/ПТД), согласованной с применимым нормативным документом и верифицированной в рамках аттестации технологии сварки. Автор и редакция не несут ответственности за инженерные решения, принятые на основании настоящего материала.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.