Efficacité des joints de soudage

Qu’est-ce que l’efficacité des joints de soudage ?

L’efficacité des joints est un terme utilisé dans les codes ASME pour la conception des joints soudés dans les récipients sous pression. L’efficacité du joint fait référence à la résistance d’un joint soudé par rapport à la résistance du métal de base.

Une efficacité de joint de 1,00 (100 %) indique que la soudure a la même résistance que le métal de base, et on suppose qu’elle est sans soudure.

Parallèlement, une efficacité de 0,50 (50 %) indique que le joint a la moitié de la résistance du métal de base.

L’efficacité des joints est un facteur important à prendre en compte lors de la phase de conception. Lors de la conception de l’épaisseur minimale de la coque ou de la pression de conception, la résistance du métal de base doit être multipliée par la valeur d’efficacité du joint. Selon l’ASME, la résistance de l’électrode de soudage n’est prise en compte que lors de la sélection de l’électrode. Sa résistance doit être supérieure ou égale à la résistance du métal de base. Si cette condition est garantie, la conception doit prendre en compte le maillon le plus faible de la chaîne, qui est le métal de base.

 Cela étant dit, l’ASME propose des valeurs statistiques pour ce paramètre dans le tableau UW-12 en fonction du  type d’articulation et de l’  étendue de l’examen . L’efficacité du joint dépend du type de joint de soudure et de l’étendue de l’END. Un résumé des types de joints de soudage et de la portée des END définissant les différentes efficacités des joints selon ASME BPVC Section VIII Div. 1 est indiqué dans le tableau ci-dessous.

Type d’articulation

La sélection du type de soudure, comme un joint bout à bout ou à recouvrement, dépend de l’ emplacement du  joint et  des restrictions de service . L’emplacement des joints dans l’équipement est regroupé en catégories. Ces catégories sont décrites dans UW-3 et illustrées plus en détail dans la Figure UW-3. Par exemple, les joints longitudinaux sont sous la catégorie A, les joints circonférentiels sous B, la soudure dans une bride de col soudée sous C et les soudures reliant les buses aux coques sous D.

Les restrictions de service incluent les dangers potentiels, la température, la pression et le tir direct. Sur la base du service et de la catégorie de joint, la sélection du type de joint est restreinte dans UW-2. Cette restriction devrait fournir la meilleure option contre les types de contraintes anticipés. Le tableau ASME UW-12 comprend les types de joints suivants :

  1. Joint bout à bout – Double soudure
  2. Joint bout à bout – Soudage simple sans bande de support
  3. Joint bout à bout – Soudage simple avec bande de support
  4. Joint à recouvrement – ​​Double congé
  5. Joint à recouvrement – ​​Congé simple avec soudures en bouchon
  6. Joint à recouvrement – ​​Congé simple sans soudures en bouchon
  7. Joint d’angle
  8. Joint d’angle

Étendue de la radiographie

Dans certains cas, il n’est pas pratique d’effectuer une radiographie sur toute la longueur des joints soudés. Par conséquent, l’ASME propose un critère de sélection dans UW-11 pour effectuer une radiographie complète, une radiographie ponctuelle ou aucune radiographie. La radiographie complète implique que toute la longueur des joints soudés doit être inspectée par radiographie. La radiographie ponctuelle consiste à examiner des échantillons de points de soudure pour représenter l’ensemble de la soudure. L’étendue de l’examen est sélectionnée dans UW-11 en fonction de :

  • Type d’articulation
  • Létalité du fluide
  • Épaisseur du joint
  • Pression de conception
  • Type de soudure, pour tôles épaisses (Electrogas/Electroslag)

Si la radiographie ponctuelle est autorisée, selon UW-52, au moins un point doit être examiné pour chaque incrément de 50 pieds de la longueur de soudure. La longueur de chaque point doit être d’au moins 6 pouces. De plus, au moins un point par incrément et par soudeur doit être examiné pour représenter la qualité de soudure de chaque soudeur. Quel que soit le nombre, les points sont enregistrés en tant que représentation de la qualité de la soudure de l’incrément de soudure de 50 pieds. Si le point est accepté, l’incrément de soudure représenté est également accepté. Si ce n’est pas le cas, alors deux taches supplémentaires doivent être examinées. Si les deux taches supplémentaires sont acceptées, alors l’incrément entier est accepté, mais la tache rejetée doit encore être réparée. D’autre part, si l’un quelconque des spots supplémentaires a été rejeté, alors l’incrément entier est par conséquent rejeté. Le fabricant a deux options,soit la totalité de l’incrément de soudure rejetée doit être retirée et soudée à nouveau, soit elle doit être entièrement examinée et réparée aux emplacements défectueux uniquement.

Ce qui précède étant dit, les tests par ultrasons peuvent être utilisés à la place de la radiographie dans le cas où l’épaisseur du matériau est égale ou supérieure à 1/4 “. Les mêmes règles s’appliquent.

Après avoir décidé du type de joint requis et de l’étendue de l’examen, l’efficacité du joint peut être obtenue à partir du tableau UW-12, comme mentionné. On peut voir dans le tableau que certains types de joints ne sont pas applicables à la radiographie, tels que les joints d’angle et d’angle. Cela est dû à la géométrie de leur disposition. L’épaisseur variable du métal entraînera des difficultés d’interprétation de l’imagerie RT. De plus, ces types de joints sont généralement conçus pour des composants soumis à une faible charge. Par conséquent, ceux-ci sont considérés comme non critiques et ne justifient pas le nombre de ressources mises en œuvre pour effectuer l’examen sur eux.

Catégorie de joint de soudure

Le terme “Catégorie” tel qu’il est utilisé ici définit l’emplacement d’un joint dans un vaisseau, mais pas le type de joint.
(1) Catégorie A . Joints soudés longitudinaux à l’intérieur de la coque principale, des chambres communicantes, des transitions de diamètre ou des buses ; tout joint soudé à l’intérieur d’une sphère, à l’intérieur d’une tête formée ou plate, ou à l’intérieur des plaques latérales d’un récipient à parois plates ; soudures circonférentielles reliant les têtes hémisphériques aux viroles principales, aux transitions de diamètres, aux tuyères ou aux chambres communicantes.
(2) Catégorie B. Joints soudés circonférentiels dans la coque principale, les chambres de communication, les buses ou les transitions de diamètre, y compris les joints entre la transition et un cylindre à la grande ou à la petite extrémité ; joints soudés circonférentiels reliant les têtes formées autres qu’hémisphériques aux viroles principales, aux transitions de diamètre, aux buses ou aux
chambres communicantes.
(3) Catégorie C . Joints soudés reliant les brides, les recouvrements Van Stone, les plaques tubulaires ou les têtes plates à la coque principale, aux têtes formées, aux transitions de diamètre, aux buses ou aux chambres communicantes tout joint soudé reliant une plaque latérale à une autre plaque latérale d’un plat- navire à parois.
(4) Catégorie D. Joints soudés reliant les chambres communicantes ou les buses aux enveloppes principales, aux sphères, aux transitions de diamètre, aux têtes ou aux récipients à parois plates, et les joints reliant les buses aux chambres communicantes (pour les buses à la petite extrémité d’une transition de diamètre, voir catégorie B).