OFFSHORE & HEAVY MAINTENANCE SERIES · #3 / 12

Pre-heat & PWHT
Pipeline Code-Compliant

ASME B31.3 · Sec.IX · AWS D1.1 · API 1104 · eQC Traceability

Code-compliant Pre-heat + PWHT สำหรับ Offshore Pipeline, Pressure Vessel, Process Piping — บทความนี้ focus ที่ HIC physics, Soak Band geometry, Heating/Cooling Rate per P-Number, eQC Temperature Certificate workflow และ HDFC offshore protection · ข้ามเนื้อหา equipment พื้นฐาน (ดู Series #1)

อ่าน ~13 นาที ระดับ Code Compliance · QA กลุ่มเป้าหมาย Welding Engineer · QA · ANI/AI Inspector · Pipeline Construction อัปเดต พฤษภาคม 2026

PWHT ไม่ใช่แค่ "heat ท่อหลังเชื่อม" — แต่คือ code compliance process ที่ต้องผ่าน Authorized Inspector (AI) sign-off ตาม ASME, AWS, API · บทความนี้สำหรับ welding engineer + QA + AI ที่ต้องเข้าใจ 5 จุด critical: ความต่าง Pre-heat vs PWHT, HIC physics ที่ Pre-heat ป้องกัน, Soak Band geometry rules, Heating/Cooling Rate per P-Number, และ eQC traceability workflow ที่สร้าง Temperature Certificate ผ่าน audit ได้จริง · Equipment specs ดู Series #1: Bearing Removal

SHINRAI Trading and Engineering คือ Authorized Sales & Service Representative ของ eldec (เยอรมนี) อย่างเป็นทางการในประเทศไทย — ให้บริการเช่า equipment + on-site PWHT service + WPS/PQR consultation สำหรับ offshore platform, refinery, petrochemical, pipeline tie-in · ตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง [email protected] · 098-978-9952

1️⃣ Pre-heat vs PWHT — สอง Process ที่มักถูกสับสน

ในวงการ welding เมืองไทย หลายครั้งใช้คำ "PWHT" แทน pre-heat → confusion กับ inspector + customer · จริงๆ เป็น 2 กระบวนการต่างกัน ที่อาจต้องทำทั้งคู่ในงานเดียว:

🔥 Pre-heat (Preheating)

"อุ่นก่อน + ระหว่างเชื่อม"

  • เมื่อ: ก่อนเริ่มเชื่อม + รักษา interpass ระหว่างเชื่อม
  • อุณหภูมิ: 80-200°C ทั่วไป (ขึ้นกับ CE ของ base metal)
  • วัตถุประสงค์: Slow cooling, ลด residual stress, ขับ hydrogen ป้องกัน HIC
  • Standard: AWS D1.1 Table 3.2, ASME B31.3 Para. 330
  • Trigger: Carbon Equivalent (CE), thickness, ambient temp, restraint

🌡 PWHT (Post-Weld Heat Treatment)

"เผาหลังเชื่อมเสร็จ"

  • เมื่อ: หลังเชื่อมเสร็จ (มักทำหลัง 24-48 ชม. เพื่อให้ delayed crack แสดงตัวก่อน)
  • อุณหภูมิ: 580-720°C (P-No.1) / สูงกว่า P-No.4-5
  • วัตถุประสงค์: Stress relief, temper martensite, improve toughness
  • Standard: ASME B31.3 Table 331.1.1, ASME PCC-2
  • Trigger: P-No., wall thickness, service condition, code requirement
เมื่อไหร่ต้องทำทั้งคู่: งาน thick-wall (≥ 19 mm) carbon steel, alloy steel (Cr-Mo), service condition รุนแรง (sour service, hot hydrogen, steam) → WPS มักระบุ pre-heat 150°C+ ขณะเชื่อม + PWHT 600°C+ หลังเชื่อม · Service piping ทั่วไป (P-No.1 ≤ 19 mm) อาจ pre-heat อย่างเดียว · Structural steel A36 ส่วนใหญ่ไม่ต้อง PWHT ถ้า follow AWS D1.1

2️⃣ HIC Physics — ทำไม Pre-heat ถึงสำคัญ

Hydrogen-Induced Cracking (HIC) คือ failure mode อันดับ 1 ของ pipeline weld ที่ไม่ pre-heat ถูกต้อง · เกิดได้ 24-72 ชั่วโมงหลังเชื่อม (delayed cracking) → field failure ภายหลังเป็นเดือน · Mechanism:

  1. Hydrogen Source: moisture ใน flux/electrode, atmospheric humidity, base metal contamination, oil/grease residue
  2. Atomic Hydrogen Dissolves: ใน weld pool ที่อุณหภูมิ molten ~1500°C · solubility สูงในของเหลว
  3. Trapped on Cooling: ขณะ weld solidify เร็ว → atomic H ไม่มีเวลา diffuse ออก → trapped ใน lattice + at grain boundaries
  4. Stress Concentration: H accumulates ที่ defect + microstructure transformation site (martensite, HAZ coarse grain)
  5. Crack Propagation: H pressure + tensile residual stress + susceptible microstructure → crack เริ่ม + grow → through-wall failure

Pre-heat ทำลาย mechanism นี้ใน 3 วิธี:

⚠ HIC critical alertAPI 1104 + ASME B31.3 ระบุ minimum pre-heat ตาม Carbon Equivalent (CE) · CE > 0.45% → mandatory pre-heat 100°C+ · CE > 0.50% → pre-heat 150°C+ + may require PWHT · บางครั้ง mill cert ของ pipe ไม่มี CE — ต้อง calculate จาก chemistry หรือ test เพิ่ม · ห้ามเชื่อมโดยไม่ verify CE

3️⃣ Soak Band Geometry — กฎ 1× Wall Thickness

ASME B31.3 Para. 331.1.6 + ASME PCC-2 ระบุ 3 zones ที่ต้องควบคุมสำหรับ PWHT · ทำผิด = ไม่ผ่าน AI sign-off แม้ temperature ถึง spec:

WELD ⌖ SOAK BAND ≥ 2t (1t each side) HEATED BAND ≥ 4t (or 100mm) GRADIENT CONTROL BAND (Insulation) t
Geometry per ASME B31.3 Para. 331.1.6 / ASME PCC-2 Article 209

Definition แต่ละ Zone

ตัวอย่าง: Pipe wall thickness 25 mm · Soak band ≥ 50 mm (25 mm × 2) · Heated band ≥ 100 mm · Gradient control band 200-300 mm · ทุก dimension วัดจาก weld centerline ออกไปทั้ง 2 ด้าน

4️⃣ Heating & Cooling Rate per P-Number

ASME B31.3 Table 331.1.1 ระบุ rate limits ตาม P-Number ของ base metal · ทำเร็วเกิน = thermal shock + warp · ทำช้าเกิน = inefficient + soak time นาน:

P-Numberวัสดุ (ตัวอย่าง)Heating Rate MaxPWHT Temp RangeMin Soak TimeCooling Rate Max
P-No.1Carbon Steel A106 Gr.B, A53, API 5L X42-X65222°C/hr above 315°C593-649°C typical1 hr/25mm (min 1 hr)222°C/hr to 315°C, then air
P-No.31¼Cr-½Mo (A335 P11)167°C/hr above 315°C704-746°C typical1 hr/25mm (min 2 hr)167°C/hr to 315°C
P-No.42¼Cr-1Mo (A335 P22)167°C/hr above 315°C704-760°C typical1 hr/25mm (min 2 hr)167°C/hr to 315°C in furnace/hood
P-No.5A5Cr-½Mo (A335 P5)139°C/hr above 315°C704-760°C typical1 hr/25mm (min 2 hr)139°C/hr to 315°C
P-No.8Stainless Austenitic (304, 316)Not generally requiredNot generally required*
*P-No.8 austenitic stainless อาจต้อง solution annealing ใน special cases — ปรึกษา WPS · ตัวเลขทั่วไปอ้างอิง ASME B31.3 (2022) — ค่าจริงตาม WPS/PQR ของโครงการเสมอ
Why thicker wall + alloy = slower rate: Heat conduction radial drop ตาม wall thickness → ขณะ outer wall reach target, inner wall ยังเย็นกว่า · ramp เร็วเกิน = inner wall cool quench หลัง heat off → through-wall thermal stress · Alloy steel มี lower thermal conductivity + higher hardness → quench risk สูงกว่า carbon steel

5️⃣ eQC eDH R&D — Temperature Certificate Workflow

AI sign-off ต้องเห็นเอกสาร 4 ชุดสำหรับ PWHT:

  1. WPS / PQR qualified ตาม ASME Sec.IX
  2. Mill test certificate ของ base metal (chemistry + heat treatment history)
  3. PWHT chart (continuous time-temperature record + signature)
  4. Calibration cert ของ pyrometer / thermocouple (annual หรือตาม internal QA)

ข้อ 3 (PWHT chart) ที่ AI ตรวจละเอียดที่สุด · eldec eQC eDH R&D สร้าง chart ให้อัตโนมัติ:

STEP 1
Connect Laptop
เสียบ Ethernet/USB เข้า generator · เปิด browser ที่ IP
STEP 2
Select Recipe
โหลด recipe ตาม WPS · auto-set ramp/soak/cool
STEP 3
Live Logging
Multi-pyrometer real-time · temp/power/V/I/freq
STEP 4
Cycle Complete
Auto-stop at cooling complete · save cycle ID
STEP 5
Export Cert
PDF + CSV · WPS ref + operator + signature line

What goes into the certificate

Multi-pyrometer setup สำหรับ thick wall: ASME PCC-2 แนะนำ pyrometer ขั้นต่ำ 3 จุด ต่อ joint (12, 4, 8 o'clock) · Wall thickness ≥ 50 mm + critical service ใช้ 5 จุด · eQC รองรับ multi-channel input + แสดง gradient ระหว่าง points แบบ live

6️⃣ HDFC — Heavy Duty Field Case for Offshore

🛡

HDFC Protection Case

Generator field protection สำหรับ offshore platform, marine vessel, onshore pipeline ในพื้นที่ห่างไกล · IP54 protection rating ขั้นต่ำ — กันฝน salt spray humidity dust + ทนการกระแทกขณะ helicopter/crane transport

Generator ทำงานเต็มประสิทธิภาพภายใน HDFC — ออกแบบ ventilation + heat dissipation เฉพาะ · ไม่ลด duty cycle

IP54 PROTECTION OFFSHORE READY PORTABLE TRANSPORT ECO-LINE COMPATIBLE HELI-LIFT RATED

เมื่อไหร่ต้องใช้ HDFC

ไม่จำเป็นทุกงาน: งานในโรงงาน covered indoor + งาน T/A ที่ generator นอก hazardous zone + period สั้น 1-2 วัน → standalone generator OK · HDFC เพิ่ม cost + weight — ใช้เมื่อจำเป็นจริงๆ ตาม risk assessment

7️⃣ Induction PWHT vs Electric Resistance — Quick Comparison

Parameter🔥 Induction (eldec + Glow Cable)🔌 Electric Resistance (Ceramic Pad)
Heat TransferVolumetric (eddy current ภายใน wall)Conductive (outer surface → inner)
Through-Wall UniformityUniform — same temp inside/outsideOuter hotter than inner — gradient
Heat-up SpeedFast — direct in metalSlower — surface conduction
Recovery After InterruptionFast restartSlow — pad reheat first
Wet/Humid EnvironmentNo contact terminals — OKPad terminals risk corrosion + contact resistance
Thick Wall (≥ 25 mm)Through-wall heat reliableInner wall lag — extended soak time needed
Soak Band CoverageGlow Cable wraps geometry exactlyPad sized to common geometries
Initial Equipment CostHigher upfrontLower upfront
Operating Energy Cost~85-95% efficient~70-85% (heat loss to ambient)
Best ForOffshore, thick wall, traceable QAOnshore field welding, thin wall, budget jobs
*Efficiency figures เป็นค่าทั่วไป industry — actual depend on equipment age, calibration, ambient · ทั้ง 2 methods มี code acceptance — เลือกตาม project economics + traceability requirement

Equipment Reference

SHINRAI Knowledge Hub — All Articles 0 Views · 0 Likes · 0 Loves VERIFIED LIVE COUNTER

FAQ — PWHT, HIC, Soak Band, eQC Certificate

Frequently Asked Questions · Code Compliance & Traceability
Pre-heat กับ PWHT ต่างกันอย่างไร? เมื่อไหร่ต้องทำทั้งคู่? +
Pre-heat = อุ่น base metal ก่อน + ระหว่างเชื่อม ที่ 80-200°C — slow cooling, ขับ hydrogen, ป้องกัน HIC · PWHT = heat ทั้ง weld+HAZ ที่ 580-720°C หลังเชื่อม — stress relief, temper martensite · Thick-wall + alloy steel + service รุนแรงต้องทำทั้งคู่ตาม WPS · Service piping ทั่วไปอาจ pre-heat อย่างเดียว · Structural A36 ส่วนใหญ่ไม่ต้อง PWHT
Hydrogen-Induced Cracking (HIC) คืออะไร? +
Crack ที่เกิดในเนื้อโลหะ/HAZ จาก atomic hydrogen ที่ละลายใน weld pool → trapped เมื่อ weld cool เร็ว → crack delayed 24-72 ชม.หลังเชื่อม · Pre-heat 100-150°C+ ขับ H ออก + ลด cooling rate → diffuse ออกก่อน trap · ASME B31.3 + AWS D1.1 ระบุ minimum preheat ตาม Carbon Equivalent (CE)
Soak Band ต้องกว้างเท่าไหร่? +
ASME B31.3 Para. 331.1.6 + ASME PCC-2: Soak Band ≥ 2t (1× wall thickness แต่ละด้านของ weld centerline) · Heated Band ≥ 4t หรือ 100 mm · Gradient Control Band wider เพื่อ insulation · ทุก dimension วัดจาก weld centerline · ตัวอย่าง wall 25 mm → soak ≥ 50 mm, heated ≥ 100 mm
Heating Rate / Cooling Rate ตาม P-Number? +
ASME B31.3 Table 331.1.1: P-No.1 (Carbon Steel) max 222°C/hr above 315°C · P-No.4 (Cr-Mo P11) max 167°C/hr · P-No.5A (P22, P5) max 139°C/hr · P-No.8 (austenitic SS) ส่วนใหญ่ไม่ต้อง · Thicker wall + alloy = slower rate · ค่าจริงดู WPS/PQR ของโครงการเสมอ
Induction PWHT ดีกว่า Electric Resistance Pad อย่างไร? +
Pad = heat conduction outer→inner → outer hotter than inner gradient · Induction = volumetric heating ผ่าน Eddy Current ภายใน metal → uniform through wall · Faster recovery หลัง interruption · ไม่มี contact resistance ที่ pad terminals · เหมาะ thick wall (≥ 25 mm) + offshore wet/humid environment
eQC eDH R&D สร้าง PWHT Certificate อย่างไร? +
บันทึก temp/power/V/I/freq real-time ผ่าน browser · รองรับ multi-pyrometer (3-5 จุดต่อ joint) · Export PDF/CSV ที่มี: Cycle ID, timestamp, ทุก data point, operator, WPS/PQR ref, chart visual, signature line · ตรง requirement ASME B31.3 + ASME PCC-2 สำหรับ AI/ANI sign-off
HDFC คืออะไร? จำเป็นสำหรับ Offshore ไหม? +
Heavy Duty Field Case = ตู้ป้องกัน generator IP54+ · กัน rain/salt/dust/impact · Generator ทำงานเต็มประสิทธิภาพภายใน · เหมาะ offshore PM, helicopter transport, marine vessel, monsoon period · ไม่จำเป็นในงาน indoor หรือ T/A สั้น 1-2 วัน · ใช้เมื่อ risk assessment ระบุจำเป็น
งานไหนต้องการ AI sign-off? +
ASME Sec.I (Power Boilers), Sec.VIII (Pressure Vessels), B31.1, B31.3 ASME-stamped → ทุก code ระบุ AI/ANI sign-off · Document ที่ AI ตรวจ: WPS, PQR, mill cert, weld procedure, PWHT chart + signature, pyrometer calibration cert, operator qual ASME Sec.IX · eQC log ตอบครบยกเว้น calibration cert (maintain แยก) + operator qual
Hazardous Zone (Zone 1/2) ทำ PWHT ได้ไหม? +
ทำได้ — generator ตั้ง outside hazardous zone, Glow Cable เข้า work area · No flame/spark/gas → permit overhead ต่ำกว่า oxy-acetylene/electric resistance ใน Zone 1/2 ตาม IEC 60079 / ATEX / NEC 500 · Final compliance ตาม plant Permit-to-Work + SIMOPS + risk assessment · SHINRAI ช่วย application engineering for hazardous deployment
ใครให้บริการ PWHT ด้วย Induction ในประเทศไทย? +
SHINRAI Trading and Engineering คือ Authorized Sales & Service Representative ของ eldec (เยอรมนี) ในประเทศไทย — เช่า equipment + on-site PWHT service + WPS/PQR consultation สำหรับ offshore platform, refinery, petrochemical, pipeline tie-in · ติดต่อ [email protected] หรือ 098-978-9952
What is the difference between pre-heat and PWHT? +
Pre-heat raises base metal temperature (typically 80-200°C for carbon steel) before and during welding to slow cooling, reduce residual stress, and drive out hydrogen — preventing hydrogen-induced cracking. PWHT heats the weld and HAZ to 580-720°C after welding to relieve residual stress, temper martensite, and improve toughness. Thick-wall and alloy steel weldments typically require both per the WPS.
Why is induction preferred over electric resistance pads for offshore PWHT? +
Electric resistance ceramic pads conduct heat from outside to inside, creating outer-hotter gradient on thick-wall pipe — making uniform soak temperature difficult. Induction produces heat volumetrically inside the metal via eddy currents, achieving uniform through-wall temperature. Induction also recovers faster after interruptions, eliminates contact resistance issues at pad terminals, and is preferred in offshore wet/humid environments where pad reliability is reduced.
How does eQC traceability satisfy ASME PWHT documentation? +
ASME B31.3 and ASME PCC-2 require continuous time-temperature record, identification of heated areas, calibration records, and operator qualification. eldec eQC eDH R&D provides browser-based real-time logging of temperature, power, current, voltage, frequency exportable to PDF/Excel with cycle ID, timestamps, WPS/PQR reference, operator ID. Combined with separately maintained pyrometer calibration certs and ASME Sec.IX operator qualification, this satisfies the documentation chain for AI review.

PWHT ที่ AI Sign-off ผ่าน — เริ่มที่ SHINRAI

SHINRAI + eldec — Equipment Rental · On-site PWHT Service · WPS/PQR Consultation · Multi-pyrometer eQC Setup · ส่งทั่วไทย

คำศัพท์อุตสาหกรรม PWHT · Pipeline Welding · Code Compliance — Industry Terms Glossary

Heat Treatment Terms: Pre-heat preheating · post-weld heat treatment PWHT · stress relief annealing · normalization · quench and temper · interpass temperature · soak band · heated band · gradient control band · ramp rate · cooling rate · isothermal hold · martensite tempering · austenitizing · solution annealing  |  ASME Standards: ASME B31.1 Power Piping · ASME B31.3 Process Piping · ASME B31.4 Pipeline · ASME B31.8 Gas Pipeline · ASME Section I Power Boilers · ASME Section IV Heating Boilers · ASME Section VIII Div.1 Pressure Vessel · ASME Section VIII Div.2 · ASME Section IX Welding · ASME PCC-1 Bolted Joints · ASME PCC-2 Repair · ASME B&PV Code  |  P-Numbers / Materials: P-No.1 Carbon Steel · P-No.3 1-1/4Cr-1/2Mo · P-No.4 2-1/4Cr-1Mo P11 · P-No.5A 5Cr-1/2Mo P22 · P-No.5B 9Cr-1Mo P9 · P-No.8 Austenitic Stainless · P-No.10H Duplex SS · A106 Gr.B · A53 · API 5L X42 X52 X60 X65 X70 · A335 P11 P22 P5 P9 P91 · A333 low temp · A234 fittings · ฟิตติ้ง P-Number · เหล็กเกรด P11 P22  |  AWS / API Standards: AWS D1.1 Structural Steel · AWS D1.2 Aluminum · AWS D1.6 Stainless · AWS D17.1 Aerospace · AWS Z49.1 Safety · API 1104 Pipeline Welding · API 510 Pressure Vessel Inspection · API 570 Piping Inspection · API 580 RBI · API 653 Storage Tank · API 936 Refractory · NACE MR0175 Sour Service  |  HIC / Cracking: Hydrogen-Induced Cracking HIC · delayed cracking · cold cracking · Stress Corrosion Cracking SCC · Sulfide Stress Cracking SSC · Carbon Equivalent CE · CE formula IIW · CE formula AWS · ferrite-pearlite · martensite · bainite · HAZ heat-affected zone · weld pool · root pass · fill pass · cap pass · interpass cleaning  |  Welding Documentation: WPS Welding Procedure Specification · PQR Procedure Qualification Record · WPQ Welder Performance Qualification · ASME Sec.IX qualification · welder ID number · joint ID number · weld map · isometric drawing iso · spool drawing · NDT report · RT radiographic · UT ultrasonic · MT magnetic particle · PT liquid penetrant · VT visual · hardness test · impact test Charpy · tensile test · macro etch  |  Soak Band Geometry: 1× wall thickness rule · 2t soak band · 4t heated band · 100mm minimum · gradient control band · ceramic fiber blanket · rock wool insulation · refractory blanket · pyrometer placement 12 o'clock 4 o'clock 8 o'clock · multi-pyrometer · thermocouple type K · type N · contact thermocouple · non-contact pyrometer infrared  |  eQC / Traceability: eldec eQC eDH R&D · browser-based monitoring · real-time data logging · multi-pyrometer support · cycle ID timestamp · audit trail retention · CSV export · PDF certificate export · WPS reference · PQR reference · operator ID · electronic signature · digital signature · IATF 16949 · ISO 9001 · ISO 17025 calibration  |  Inspector / QA: Authorized Inspector AI · Authorized Nuclear Inspector ANI · third-party inspection · CWI Certified Welding Inspector AWS · CSWIP Certified Welding Inspector Personnel · PCN Personnel Certification UK · ASNT Level II III · CB notified body · DNV BV ABS LR Lloyd's Register · TÜV · Bureau Veritas · SGS · Intertek  |  HDFC / Offshore Equipment: Heavy Duty Field Case · IP54 IP66 protection rating · ATEX certification · IECEx Zone 1 Zone 2 · NEC 500 Class I Div 1 · marine environment salt spray IEC 60068 · helicopter transport rating · DNV 2.7-1 offshore container · CSC plate · sling lift · 4-point lift · roll-on roll-off · vessel deck mount  |  Pipeline Construction: pipeline tie-in · spool piece · golden weld · field weld · shop weld · pipe spool fab · stress analysis Caesar II · pipe support · expansion loop · cold spring · hot tap · clock spring repair · sleeve repair · ASME PCC-2 Article 209 · in-service welding · sleeve fitting · saddle weld · branch connection · weldolet sockolet · slip-on flange · weldneck flange  |  Service / SHINRAI: SHINRAI rental induction PWHT · เช่าเครื่อง PWHT induction · on-site PWHT service · WPS/PQR consultation · multi-pyrometer setup · eQC certificate generation · operator training ASME Sec.IX · pre-job site survey · permit-to-work assistance · SIMOPS coordination · turnaround support · shutdown contractor · pipeline tie-in support  |  Brand: eldec Germany · EMAG Group · eldec ECO-LINE EEI2 · eldec Glow Cable · eldec Cable Box · eldec eQC eDH R&D · eldec HDFC · eldec UNI HEAT · eldec Heat Controller · eldec HPTS · ตัวแทน eldec ในไทย · Authorized Sales & Service Representative · SHINRAI Trading and Engineering  |  Customers / Tier 1: PTT · PTTEP · PTTGC · IRPC · Star Petroleum SPRC · Thai Oil TOP · Bangchak · ESSO Thailand · Mubadala Energy · Chevron Thailand · ExxonMobil · Shell Thailand · BP · TotalEnergies · Eni · Saudi Aramco · ADNOC · QatarEnergy · Petronas · CNOOC · ONGC · Petrobras · Equinor · Pertamina · MOECO · Mubadala · POSCO · Hyundai HHI · Mitsubishi Heavy · Bechtel · Fluor · Worley · KBR · Petrofac · Wood · McDermott · TechnipFMC · Saipem · Subsea7 · Aker Solutions

Application: PWHT pipeline · pre-heat welding · ASME B31.3 · ASME Sec.IX · AWS D1.1 · API 1104 · hydrogen-induced cracking · soak band geometry · eQC temperature certificate · HDFC offshore protection · multi-pyrometer setup · Authorized Inspector sign-off · WPS PQR documentation