不銹鋼反應釜釜體裂紋修復工藝
發布時間:2014年4月26日(ri) 點擊數:3003
具(ju)有加熱(re)迅速、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)、衛(wei)生(sheng)、無環境污染(ran)、電加熱(re)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼反應釜,勿需鍋爐自(zi)動加溫(wen),使用(yong)方便,價格便宜(yi)等特點。廣泛應用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、醫藥、食品等行業,材料采用(yong)304不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。但不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼反應釜使用(yong)到(dao)一定年限時(shi)會(hui)出現裂紋、點蝕(shi)或局部腐蝕(shi)等現象(xiang),故須及時(shi)修(xiu)(xiu)復(fu)。某化(hua)工(gong)企業在長期(qi)的設備(bei)檢修(xiu)(xiu)實(shi)踐(jian)中總結出了一套(tao)裂紋修(xiu)(xiu)復(fu)的經(jing)驗,現作簡要(yao)介紹。
1前期工作
因不銹鋼反應釜通常裝(zhuang)有(you)易燃、易爆(bao)或有(you)毒、有(you)窒息性的物(wu)質,因此在(zai)進(jin)入釜(fu)內(nei)檢修(xiu)前必須做好如下工作:首(shou)先須斷電(dian)并(bing)在(zai)電(dian)器柜上掛“禁動”警(jing)告牌;排(pai)除釜(fu)內(nei)的壓力,同(tong)時在(zai)進(jin)料、進(jin)氣(qi)管上安裝(zhuang)盲板(ban);對釜(fu)體(ti)清洗,進(jin)行氣(qi)體(ti)置換并(bing)經氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)合(he)格。
2修復工藝
不銹鋼反應釜(fu)釜(fu)體缺陷(xian)修復(fu)通常是采用補(bu)焊(han)的(de)(de)(de)方(fang)式。由于(yu)鑄鐵(tie)焊(han)接(jie)性(xing)能差加之因(yin)鑄鐵(tie)件(jian)的(de)(de)(de)內(nei)部組織容易(yi)吸收有機溶劑或(huo)油質,所以焊(han)時很容易(yi)出(chu)現氣孔現象,為了保(bao)證補(bu)焊(han)的(de)(de)(de)品質,在(zai)補(bu)焊(han)時,必須采用合理的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)工(gong)(gong)藝和(he)必要的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝措施,因(yin)為釜(fu)體較(jiao)大(da),加熱(re)較(jiao)困難,故(gu)通常采用手工(gong)(gong)電弧焊(han)冷焊(han)修復(fu)的(de)(de)(de)補(bu)焊(han)方(fang)法。
2.1準備階段
首先要(yao)詳細了解被焊釜體的損壞情況、損壞原因、鑄鐵材(cai)料的組織狀態、使用要(yao)求(qiu)等以便(bian)決定修(xiu)復方案,采取必要(yao)的工藝措(cuo)施。其步驟為:
(1)將缺(que)陷部(bu)位(wei)重(zhong)點清洗(xi)干凈,便于進一步檢查;
(2)找出(chu)裂縫的兩端(duan)位置。可(ke)通過以(yi)下幾種方(fang)法實現:
一是,裂紋為不規則(ze)的(de)細線(xian)條,可借助放大(da)鏡肉(rou)眼直接觀察;
二是,用清潔煤油浸潤并使之滲(shen)透裂(lie)紋中,然后用氧——乙炔火(huo)焰(yan)快(kuai)速燒去裂(lie)紋表(biao)面(mian)的油質,再用白粉筆在裂(lie)紋部位涂抹就(jiu)會留(liu)下(xia)一道(dao)白印記(ji);
三是,用手動砂(sha)輪(lun)將裂紋處打磨光,會有(you)很(hen)細的金屬粉末(mo)被磨削下(xia)來(lai)并集聚到(dao)裂紋上形成一條(tiao)肉眼可見(jian)的黑線(xian)。
2.2鉆止裂孔
在(zai)距裂紋端(duan)點(dian)外3~5mm處各鉆(zhan)一個(ge)止(zhi)(zhi)裂孔防(fang)止(zhi)(zhi)裂紋繼續擴展延長,止(zhi)(zhi)裂孔應為通孔。止(zhi)(zhi)裂孔的孔徑大小與(yu)釜體的壁厚尺(chi)寸有關,通常在(zai)3~10mm之(zhi)間。
2.3開坡口
開坡(po)口時要把裂紋基本除盡(jin),一般(ban)以不(bu)影響斷開的不(bu)銹鋼反應釜釜體合攏,并(bing)保證定(ding)位精確(que)為(wei)原則,要求坡(po)口尺(chi)寸盡(jin)量小(xiao),操作要方便,焊接強(qiang)度(du)要高,裂紋一定(ding)要在(zai)坡(po)口中間。具體做(zuo)法如下:
(1)對受沖擊載荷(he)大的(de)厚壁(bi)件采(cai)取先熱壓(ya)扣(kou)合(he)以使裂紋被迫合(he)攏一些(xie)后再開(kai)坡口;
(2)當條件限制只能在(zai)一面進行焊(han)(han)接時(shi),則以(yi)開(kai)單面坡(po)口為宜(yi),在(zai)焊(han)(han)接時(shi)可(ke)墊上紫銅板以(yi)防鐵水流下;
(3)對能在(zai)兩面焊(han)接的厚壁(bi)件,應(ying)先(xian)開一(yi)側(ce)(ce)坡(po)口補焊(han)后,再開另(ling)一(yi)側(ce)(ce)坡(po)口焊(han)接;
(4)對于薄壁件,壁厚(hou)在3~4mm的(de)(de)(de)(de)可不開坡口,只要把裂紋處的(de)(de)(de)(de)表面磨光或鏟(chan)光即可;壁厚(hou)在5~8mm的(de)(de)(de)(de),應開成角度稍大的(de)(de)(de)(de)坡口且留(liu)有(you)適當的(de)(de)(de)(de)鈍邊,如果兩面焊接(jie)其效(xiao)果更好。
2.4工件火烤
鑄鐵(tie)組織比較粗大、疏松,在(zai)油中或(huo)與油接觸的(de)工(gong)件,焊前必(bi)須用(yong)火烤一(yi)下,以便去除內部的(de)油質或(huo)水分(fen)。
2.5工件預熱
進(jin)(jin)行焊前(qian)預(yu)熱,可將工件(jian)放到(dao)電爐中(zhong)緩慢(man)加熱到(dao)50~60℃,也(ye)可采用氧——乙炔火焰的虛(xu)火對(dui)著焊接部位(wei)進(jin)(jin)行大面積烘烤,以達到(dao)低溫預(yu)熱的目的。
2.6焊條的選用
根(gen)據如何保證焊(han)縫(feng)中的碳、硅含量(liang)合(he)適而不致生成白(bai)口組(zu)(zu)織或(huo)使焊(han)縫(feng)組(zu)(zu)織為塑性(xing)好的非鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)型(xing)組(zu)(zu)織,并保證焊(han)后(hou)工件的加(jia)工性(xing)能(neng)和(he)使用(yong)性(xing)能(neng)來選定(ding)焊(han)條(tiao)。具體選用(yong)哪(na)種(zhong)焊(han)條(tiao)要(yao)(yao)根(gen)據釜體材質的化學(xue)成分、物理(li)性(xing)能(neng)和(he)加(jia)工要(yao)(yao)求以及介質的腐蝕(shi)情況(kuang)而定(ding)。一(yi)般在焊(han)后(hou)不要(yao)(yao)加(jia)工的灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)件選氧化型(xing)鋼芯鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)焊(han)條(tiao);而高釩鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)焊(han)條(tiao),則用(yong)于(yu)強(qiang)度較高的灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)、球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)、可鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)件,但要(yao)(yao)掌握好錘擊技術,否則焊(han)縫(feng)易剝落;純(chun)鎳鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)焊(han)條(tiao)可用(yong)于(yu)重要(yao)(yao)的承(cheng)受壓(ya)力較高的灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)件,焊(han)后(hou)可加(jia)工但價(jia)格(ge)較貴。
2.7冷焊修補工藝
鑄(zhu)鐵冷焊(han)的(de)(de)(de)較大困難是(shi)焊(han)縫熱影(ying)響(xiang)區和焊(han)縫本身產(chan)(chan)生裂紋。產(chan)(chan)生裂紋的(de)(de)(de)原因(yin)都是(shi)由應力引起的(de)(de)(de),因(yin)此修補工藝必(bi)須做到消除(chu)焊(han)接應力。經多年的(de)(de)(de)實(shi)踐總結(jie)出鑄(zhu)鐵冷焊(han)的(de)(de)(de)工藝:短焊(han)、斷(duan)續(xu)、分散(san)、逆向、小電(dian)流、分段錘擊等操(cao)作辦法。具體操(cao)作的(de)(de)(de)條件及順序為:
(1)焊接場所(suo)應較(jiao)暖(nuan)、無風(feng)。
(2)在(zai)能焊(han)透(tou)的前提下,盡量選用小電流,以減少母材(cai)熔化量。
(3)對(dui)于裂紋較長的(de)工件,應進行(xing)點焊定位,采(cai)用對(dui)稱、分散(san)的(de)順(shun)序(xu),并且不能焊得過(guo)多。
(4)對(dui)于多裂(lie)(lie)紋(wen)集(ji)中(zhong)在一處的鑄(zhu)鐵件,先分別(bie)對(dui)稱地(di)焊(han)(han)支裂(lie)(lie)紋(wen),并由(you)止裂(lie)(lie)孔(kong)處焊(han)(han)向(xiang)裂(lie)(lie)紋(wen)中(zhong)心部位(wei)。待支裂(lie)(lie)紋(wen)(包括止裂(lie)(lie)孔(kong)在內)全部焊(han)(han)好后再以(yi)短:焊(han)(han)道和熄(xi)弧后立即充分錘擊的方法來補(bu)焊(han)(han)主裂(lie)(lie)紋(wen)部分。
(5)焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流的控(kong)制:在開(kai)始(shi)時(shi),因(yin)工件(jian)(jian)溫度較(jiao)(jiao)低,為(wei)使裂紋或坡口(kou)鈍邊(bian)焊(han)(han)透,電(dian)(dian)流可適當(dang)(dang)大些(xie),在焊(han)(han)到(dao)坡口(kou)中間部(bu)位時(shi),因(yin)工件(jian)(jian)溫度有(you)所升高,操作條件(jian)(jian)比較(jiao)(jiao)好,為(wei)防止工件(jian)(jian)局部(bu)過(guo)熱,電(dian)(dian)流可適當(dang)(dang)調(diao)小;當(dang)(dang)坡口(kou)快焊(han)(han)平時(shi),應(ying)將電(dian)(dian)流調(diao)到(dao)較(jiao)(jiao)小,并以(yi)回(hui)火(huo)焊(han)(han)道來焊(han)(han)接(jie)。
(6)運(yun)條(tiao)方(fang)法:為獲得有良好塑性(xing)的焊(han)(han)(han)縫,焊(han)(han)(han)層時(shi)應采用線(xian)狀焊(han)(han)(han)而不(bu)宜采用橫向運(yun)條(tiao)方(fang)法,否則會使電弧停留(liu)時(shi)間(jian)長(chang)導(dao)致母材熔化量大而焊(han)(han)(han)縫塑性(xing)下降。在(zai)焊(han)(han)(han)第二(er)層以(yi)上(shang)焊(han)(han)(han)道時(shi),因不(bu)與母材直接接觸,可采用劃(hua)圈運(yun)條(tiao)式,并適當擺動運(yun)條(tiao),但焊(han)(han)(han)速不(bu)能過慢(man)以(yi)免造(zao)成(cheng)局部過熱引起熱應力裂紋。
(7)焊(han)縫(feng)的(de)(de)錘(chui)(chui)擊(ji)(ji)及再(zai)次(ci)引弧(hu)前對(dui)焊(han)縫(feng)的(de)(de)處理:每(mei)次(ci)熄(xi)弧(hu)后(hou)要對(dui)焊(han)縫(feng)進行有效(xiao)的(de)(de)錘(chui)(chui)擊(ji)(ji),以(yi)松(song)弛焊(han)接(jie)收縮應力(li)(li),防止產(chan)生(sheng)熱(re)應力(li)(li)裂紋。錘(chui)(chui)擊(ji)(ji)的(de)(de)時間在每(mei)次(ci)熄(xi)弧(hu)后(hou)45秒內,每(mei)次(ci)錘(chui)(chui)擊(ji)(ji)以(yi)焊(han)縫(feng)金屬有變形時為宜。操作時應先(xian)錘(chui)(chui)焊(han)縫(feng)的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)、凸出部(bu)分(fen)及先(xian)焊(han)的(de)(de)部(bu)分(fen),焊(han)得較(jiao)多的(de)(de)地方應適(shi)當多錘(chui)(chui)。若焊(han)縫(feng)沒有缺陷又不灼(zhuo)手才能再(zai)次(ci)引弧(hu)繼續焊(han)接(jie)。
3結束語
該化工(gong)企業(ye)應(ying)用上(shang)述(shu)裂(lie)紋(wen)修復工(gong)藝多次成(cheng)功地(di)進(jin)行了不(bu)銹鋼反應(ying)釜封頭處、筒體(ti)上(shang)的(de)(de)(de)較長裂(lie)紋(wen)和集中(zhong)一處的(de)(de)(de)多裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)修復,同時也實施了不(bu)銹鋼反應(ying)釜釜體(ti)局部腐(fu)蝕處的(de)(de)(de)修補。實踐證明,上(shang)述(shu)裂(lie)紋(wen)修復工(gong)藝是成(cheng)熟的(de)(de)(de)。但(dan)需要(yao)提醒注意,維(wei)修過(guo)程中(zhong)要(yao)有專(zhuan)人監護以防止(zhi)意外發生。
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