Какие требования выполняются при подготовке дефектных мест под сварку

Обновлено: 20.09.2024

3.5.1. Устранение дефектов в швах сварных соединений должно производиться по технологическому процессу и производственным инструкциям предприятия-изготовителя.

3.5.2. Удаление дефектных участков под заварку должно производиться механическим способом — (фрезеровкой, вырубкой, пневматическим зубилом, абразивным инструментом и др.) на длину дефектного места +10 мм с каждой стороны при условии сохранения основного металла.

Применение электрической дуги для выплавки сварных швов не разрешается.

Допускается применение плазменно-дуговых и воздушно-дуговых процессов для исправления дефектов шва.

3.5.3. Дефектные места в швах сварных соединений исправляют заваркой дефектного места. Исправлять неплотные швы зачеканкой запрещается.

3.5.4. В сварных швах со сквозными трещинами перед заваркой следует засверлить концы, чтобы предотвратить распространение трещин. Дефектный участок в этом случае проваривают на полную глубину.

3.5.5. При заварке дефектных участков должны выполняться все указания настоящего РД по подготовке под сварку, режим сварки и т. п. Углы разделки, подготовленной под заварку выборки, должны обеспечивать надежный провар во всех местах. Поверхность выборки не должна иметь острых углов и заусенцев.

3.5.6. Заварка допускается только после полного удаления дефектного шва или его участка и подготовки места под сварку в соответствии с требованиями технологической документации и настоящего РД.

Место, подготовленное под сварку, должно быть принято ОТК.

3.5.7. Дефектные швы и их отдельные участки можно заваривать любым способом, обеспечивающим требуемое качество сварного соединения.

При заварке отдельного участка шва должно быть обеспечено перекрытие прилегающих концов основного шва.

После заварки участок шва необходимо зачистить до полного удаления раковин и рыхлости в кратере и создания плавных переходов к основному металлу.

3.5.8. При наличии непроваров или прожогов в соединениях, выполненных точечной сваркой или электрозаклепками, допускается сварка дополнительных точек по числу дефектных при условии сохранения прочности и товарного вида изделия.

3.5.9. Исправленные швы сварных соединений должны быть повторно проконтролированы в соответствии с требованиями настоящего РД.

3.5.10. Не допускается исправление дефектного участка более двух раз.

3.5.11. Остаточные деформации в сварных соединениях, превышающие допустимые, устраняются механической (в холодном и горячем состоянии изделия) или термической правкой. Способ правки выбирается в соответствии с технологической документацией и требованиями настоящего РД.

3.5.12. Швы сварных соединений должны удовлетворять следующим требованиям:

иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность и плавный переход к основному металлу. Неровность шва не должна превышать 0,5 мм для легкодоступных швов и 1 мм для труднодоступных;

наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь скоплений и цепочек поверхностных опор и шлаковых включений, прожогов и свищей;

все кратеры должны быть заварены.

3.5.13. В сварных соединениях не допускаются трещины всех видов и направлений, расположенные в швах и околошовной зоне, в том числе и микротрещины.

3.5.14. В сварных швах соединений не допускаются:

непровары на поверхности по сечению швов в соединениях, доступных сварке с двух сторон, глубиной более 5 % толщины основного металла, если толщина не превышает 40 мм и более 2 мм, если толщина основного металла превышает 40 мм. Длина непровара должна быть не более 50 мм и общая длина участка непровара не более 200 мм на 1 м шва;

непровары в корне шва в соединениях, доступных сварке только с одной стороны, без подкладок, глубиной более 15 % толщины основного металла, если эта толщина не превышает 20 мм, и более 3 мм, если толщина основного металла превышает 20 мм;

размеры отдельных шлаковых включений или пор, либо скоплений их по глубине шва более 10 % при толщине свариваемого металла до 20 мм и более 3 мм при толщине свариваемого металла свыше 20 мм;

шлаковые включения, расположенные цепочкой или сплошной линией вдоль при суммарной их длине, превышающей 200 мм на 1 м шва;

скопления газовых пор в отдельных участках шва в количестве более 5 на 1 см 2 площадки шва;

суммарная величина непроваров, шлаковых включений и пор, расположенных отдельно или цепочкой, превышающая в рассматриваемом сечении при двусторонней сварке 10 % толщины свариваемого металла, или 2 мм; при односторонней сварке без подкладок превышающая 15 %, или 3 мм;

Порядок выполнения визуального и измерительного контроля подготовки и сборки деталей под сварку

6.4.1. При подготовке деталей под сварку необходимо контролировать:

наличие маркировки и (или) документации, подтверждающей приемку полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и изделий при входном контроле;

наличие маркировки изготовителя материала на деталях, подготовленных под сварку;

наличие удаления механическим путем зоны термического влияния в месте термической (огневой) резки заготовок (необходимость должна быть указана в конструкторской или технологической документации);

геометрическую форму обработанных кромок, в том числе при подготовке деталей с различной номинальной толщиной стенки;

геометрическую форму обработанных внутренних поверхностей кольцевых деталей;

форму подкладных пластин (колец) и расплавляемых вставок;

наличие заварки разъема подкладной пластины (кольца), качество шва заварки подкладной пластины (кольца), а также наличие зачистки шва заварки разъема подкладной пластины (кольца);

чистоту (отсутствие визуально наблюдаемых загрязнений, пыли, продуктов коррозии, влаги, масла и. т.п.) подлежащих сварке (наплавке) кромок и прилегающих к ним поверхностей, а также подлежащих неразрушающему контролю участков материала.

6.4.2. При сборке деталей под сварку визуально необходимо контролировать:

правильность установки подкладных пластин (колец);

правильность установки временных технологических креплений;

правильность сборки и крепления деталей в сборочных приспособлениях;

правильность расположения и количество прихваток и их качество;

правильность установки приспособлений для поддува защитного газа;

правильность нанесения активирующего флюса и защитной флюс-пасты;

наличие защитного покрытия от брызг расплавленного металла на поверхности деталей из аустенитных сталей, свариваемых ручной дуговой и полуавтоматической (автоматической) сваркой плавящимся электродом в среде защитного газа;

чистоту кромок и прилегающих к ним поверхностей деталей.

6.4.3. Измерительный контроль при подготовке деталей под сварку (рис. 2) осуществляется для проверки:

размеров разделки кромок (углы скоса кромок, толщина и ширина притупления кромок разделки);

Примечание. Радиусы скругления размером до 1,0 мм в местах перехода поверхностей разделки, а также размер скоса внутренней кромки, выполняемый для улучшения условий выявления непровара в корне шва при радиографическом контроле, измерению не подлежат.

размеров (диаметр, длина, угол выхода резца) расточки (раздачи) концов труб по внутреннему диаметру;

размеров подкладных пластин (колец) и расплавляемых вставок (ширина, толщина, углы скоса, диаметр);

размеров элементов секторных отводов;

перпендикулярности торцов подготовленных под сварку цилиндрических деталей к их образующим;

минимальной фактической толщины стенки цилиндрической детали после расточки по внутреннему диаметру;

размеров отверстий под штуцер (патрубок) и обработки кромок в трубе (коллекторе, корпусе);

толщины и ширины подкладки в замковом соединении;

ширины зоны механической зачистки наружной и внутренней поверхностей деталей и шероховатости поверхностей кромок и прилегающих поверхностей деталей, в том числе места зачистки шва разъема остающейся подкладной пластины (кольца).

6.4.4. Измерительный контроль соединений, собранных под сварку (рис. 3), включает проверку:

размеров швов приварки временных технологических креплений;

Рис. 2.

Размеры, контролируемые измерением при подготовке деталей под сварку (начало):

а - I-образная разделка кромки (без скоса кромки); б - V-образная односторонняя разделка кромки;

в - V-образная двухсторонняя разделка кромки; г, д - подготовка к сварке стыкового соединения деталей,

значительно отличающихся по толщине; е, ж - подготовка к сварке замкового соединения;

з - У-образная разделка кромки; и - V-образная двухскосная разделка кромки; к - отклонение

от перпендикулярности торца трубы; л - подготовка кромок штуцера

Д 10-65; м - I-образная разделка с присадочным выступом

* Размер измерению не подлежит, обеспечивается режущим инструментом и оценивается визуально.

Рис. 2. Окончание:

н - цилиндрическая расточка (раздача) концов труб по внутреннему диаметру;

п - коническая расточка труб по внутреннему диаметру; р - притупление

внутренней кромки трубы; с- подкладная остающаяся пластина;

т, у - подкладное стальное остающееся кольцо; ф - подкладное стальное

остающееся кольцо; х - расплавляемая проволочная вставка; ц - сектор

отвода; ч, ш, э - рассверловка отверстия под штуцер (патрубок) в корпусе

(трубе, коллекторе); ю - разделка кромок под автоматическую сварку в среде

Рис. 3. Размеры, контролируемые при сборке соединения под сварку:

а - стыковое соединение; б - стыковое соединение с остающейся подкладной пластиной (кольцом);

в - стыковое замковое соединение; г - тавровое соединение; д - угловое соединение; е - нахлесточное

соединение; ж - стыковое соединение с расплавляемой вставкой; и, к - угловые соединения штуцеров;

л - соединение с приварными элементами временных креплений; м - соединение с несоосностью

осей штуцера и корпуса; н - соединение с несоосностью осей в угловых соединениях труб;

п - соединение с переломом осей цилиндрических деталей; р - прихватки соединения; с, т - тройниковое (угловое) соединение

расстояния технологического крепления от кромки разделки и расположения креплений по длине (периметру) соединения (при необходимости, в случае если в технической документации оговорено расстояние между соседними креплениями);

величины зазора в соединении, в том числе между деталью и подкладной пластиной (кольцом);

размера смещения кромок (внутренних и наружных) собранных деталей;

размера перекрытия деталей в нахлесточном соединении;

размеров (длина, высота) прихваток и их расположения по длине (периметру) соединения (при необходимости, в случае если это оговорено в технической документации, также расстояния между соседними прихватками);

размера зазора в замке расплавляемой проволочной вставки;

размера перелома осей цилиндрических деталей трубы и плоскостей плоских деталей (листов);

размера несоосности осей штуцера и отверстия в корпусе (трубе);

размера несовпадения (отклонения) осей в угловых соединениях труб;

размеров ширины зоны нанесения защитного покрытия на поверхностях деталей;

геометрических (линейных) размеров узла, собранного под сварку (в случаях, оговоренных ПКД).

6.4.5. Визуальному и измерительному контролю подготовки и сборки деталей под сварку подлежат не менее 20 % деталей и соединений из числа представленных к приемке.

Объем выборочного контроля качества подготовки и сборки деталей под сварку может быть увеличен или уменьшен в зависимости от требований НД, ПТД и ПКД или по требованию Заказчика.

При выявлении отклонений от требований рабочих чертежей и (или) ПТД, которые могут привести к ухудшению качества сварных соединений, объем выборочного контроля должен быть увеличен вдвое для группы однотипных деталей (соединений). Если при дополнительном контроле вторично будут выявлены отклонения от требований конструкторской документации и (или) ПТД, то объем контроля для группы деталей, подготовленных к приемке, должен быть увеличен до 100 %.

Детали, забракованные при контроле, подлежат исправлению. Собранные под сварку соединения деталей, забракованные при контроле, подлежат разборке с последующей повторной сборкой после устранения причин, вызвавших их первоначальную некачественную сборку.

6.4.6. Визуальный контроль удаления материала, подвергнутого термическому влиянию во время резки термическими способами (газовая, воздушно-дуговая, газофлюсовая, плазменная и др.), проводится на каждой детали, подвергавшейся резке.

На кромках разделки не должно быть следов резки (для деталей из низкоуглеродистых, марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей) и следов разметки (кернение), нанесенной на наружной поверхности деталей после резки.

6.4.7. Требования к выполнению измерительного контроля при подготовке деталей под сборку приведены в табл. 3, а при сборке соединений под сварку - в табл. 4.

Требования безопасности труда при подготовке металла к сварке

Бе­зопас­ные ус­ло­вия тру­да — ком­плекс ор­га­низа­ци­он­ных и тех­ни­чес­ких ме­роп­ри­ятий, нап­равлен­ных на пре­дот­вра­щение по­луче­ния ра­бочим травм раз­личной тя­жес­ти.

Нес­час­тные слу­чаи на про­из­водс­тве ча­ще все­го про­ис­хо­дят в ре­зульта­те не­дос­та­точ­но­го ус­во­ения ра­бота­ющи­ми про­из­водс­твен­ных на­выков и от­сутс­твия опы­та в об­ра­щении с инс­тру­мен­том и обо­рудо­вани­ем. Соз­на­тельное от­но­шение к ме­рам пре­дос­то­рож­ности, зна­ние сво­его де­ла, обо­рудо­вания, прис­по­соб­ле­ний, при­емов ра­боты и уме­ние пра­вильно ор­га­низо­вать ра­бочее мес­то соз­да­ют ус­ло­вия для бе­зопас­но­го и вы­соко­про­из­во­дительно­го тру­да.

Под сле­сар­ный про­из­водс­твен­ный учас­ток от­во­дит­ся по­меще­ние, дос­та­точ­ное для раз­ме­щения в нем вер­ста­ков по чис­лу ра­бота­ющих и дру­гого обо­рудо­вания при ус­ло­вии, что бу­дут обес­пе­чены про­ходы и про­ез­ды, не­об­хо­димые для сво­бод­но­го пе­реме­щения ра­бота­ющих и пе­ред­ви­жения внут­ренне­го тран­спор­та. Все про­из­водс­твен­ные по­меще­ния дол­жны иметь ис­прав­ные пе­рек­ры­тия, сте­ны и ров­ные нес­кользкие по­лы. Все обо­рудо­вание дол­жно быть ис­прав­ным. Дви­жущи­еся час­ти, на­ходя­щи­еся сна­ружи, сле­ду­ет ог­раждать ко­жуха­ми, щи­тами, сет­ка­ми, крыш­ка­ми.

Вер­стак дол­жен иметь жес­ткую и проч­ную конс­трук­цию, ис­клю­ча­ющую воз­можность кач­ки при ра­боте. На нем не дол­жно быть выс­ту­па­ющих кро­мок и ос­трых уг­лов. Сле­сар­ные тис­ки дол­жны быть на­деж­но за­фик­си­рова­ны. Пос­кольку при ра­боте воз­можно от­ле­тание час­тиц струж­ки, от­ла­мыва­ющих­ся час­тей ре­жуще­го инс­тру­мен­та, то для пре­дох­ра­нения ра­бота­ющих ус­та­нав­ли­ва­ют­ся за­щит­ные эк­ра­ны. Их ми­нимальная вы­сота 0,8 м. На мно­гомес­тных вер­ста­ках за­щит­ные эк­ра­ны ста­вят­ся меж­ду тис­ка­ми.

Сле­сарь дол­жен соб­лю­дать сле­ду­ющие тре­бова­ния бе­зопас­ной ра­боты.

Пе­ред на­чалом ра­боты не­об­хо­димо:

§ при­вес­ти в по­рядок спе­ци­альную одеж­ду: зас­тегнуть об­шла­га ру­кавов, по­доб­рать во­лосы под плот­но об­ле­га­ющий го­лов­ной убор (ко­сын­ку, бе­рет), не ра­ботать в лег­кой обу­ви (та­поч­ках, бо­сонож­ках);

§ ор­га­низо­вать ра­бочее мес­то, что­бы все не­об­хо­димое для вы­пол­не­ния за­дания бы­ло под ру­кой;

§ про­верить дос­та­точ­ность ос­ве­щен­ности ра­боче­го мес­та (о пе­рего­рев­ших лам­почках со­об­щить мас­те­ру и пот­ре­бовать их за­мены);

§ про­верить ра­бочий инс­тру­мент:

§ мо­лот­ки дол­жны быть на­саже­ны на ру­ко­ят­ки из де­рева твер­дых и вяз­ких по­род, рас­кли­нен­ные ме­тал­ли­чес­ки­ми клиньями;

§ га­еч­ные клю­чи дол­жны быть ис­прав­ны­ми и со­от­ветс­тво­вать раз­ме­рам бол­тов и га­ек;

§ зап­ре­ща­ет­ся на­ращи­вать ру­ко­ят­ки клю­чей дру­гими пред­ме­тами;

§ зу­била, мо­лот­ки, об­жимки и кер­не­ры не дол­жны иметь сби­тых и ско­шен­ных бойков и за­усен­цев;

§ ре­жущий инс­тру­мент (свер­ла, ша­беры, зу­била и др.) дол­жен быть хо­рошо за­точен и зап­равлен;

§ на­пильни­ки и но­жов­ки дол­жны иметь плот­но на­сажен­ные де­ревян­ные ру­ко­ят­ки с ме­тал­ли­чес­ки­ми кольца­ми;

§ при по­луче­нии из кла­довой дре­ли с элек­три­чес­ким при­водом убе­диться в ее ис­прав­ности (изо­ляция шлан­го­вого про­вода, штеп­сельная вил­ка, про­вод за­зем­ле­ния и др.). При ра­боте от се­ти с нап­ря­жени­ем бо­лее 36 В обя­зательно пользо­ваться ре­зино­выми пер­чатка­ми и ре­зино­вым ков­ри­ком;

§ про­верить на­личие за­зем­ле­ния на свер­лильном стан­ке;

§ обо всех об­на­ружен­ных не­ис­прав­ностях обо­рудо­вания и инс­тру­мен­та со­об­щить мас­те­ру и до его ука­зания к ра­боте не прис­ту­пать.

Во вре­мя ра­боты сле­ду­ет:

§ пользо­ваться только ис­прав­ным инс­тру­мен­том, пре­дус­мотрен­ным для дан­ной ра­боты;

§ не класть инс­тру­мен­ты друг на дру­га и на дру­гие пред­ме­ты;

§ ра­ботая с аб­ра­зив­ным кру­гом на за­точ­ном стан­ке, пользо­ваться за­щит­ны­ми оч­ка­ми или за­щит­ным эк­ра­ном;

§ не ос­та­нав­ли­вать вра­ща­ющийся ре­жущий инс­тру­мент ру­ками или ка­ким-ли­бо пред­ме­том;

§ руб­ку ме­тал­ла в тис­ках про­из­во­дить только при на­личии на вер­ста­ке за­щит­ной сет­ки или эк­ра­на;

§ не под­ни­мать тя­желые де­тали, не сдви­гать их на край вер­ста­ка;

§ во вре­мя руб­ки и свер­ле­ния на­девать за­щит­ные оч­ки;

§ ра­боты с при­мене­ни­ем кис­лот, ще­лочей, флю­сов, а так­же свя­зан­ные с вы­деле­ни­ем пы­ли, ды­ма и га­зов вы­пол­нять в хо­рошо про­вет­ри­ва­емом по­меще­нии или под вы­тяж­ным кол­па­ком;

§ не сду­вать опил­ки, не сма­хивать струж­ку ру­кой, пользо­ваться для этих це­лей щет­кой-смет­кой;

§ при по­луче­нии мел­ких травм обя­зательно об­ра­ботать ра­ну нас­тойкой йода и на­ложить бинт;

§ не ра­ботать на сквоз­ня­ках;

§ на­деж­но за­креп­лять за­готов­ку в сле­сар­ных тис­ках и дру­гих прис­по­соб­ле­ни­ях;

§ под­держи­вать чис­то­ту и по­рядок на ра­бочем мес­те.

По окон­ча­нии ра­боты не­об­хо­димо:

§ при­вес­ти ра­бочее мес­то в по­рядок, очис­тить тис­ки и вер­стак от опи­лок и струж­ки;

§ уло­жить инс­тру­мент, прис­по­соб­ле­ния и ма­тери­алы на со­от­ветс­тву­ющие мес­та;

§ пос­ле ра­боты с при­мене­ни­ем мас­ла, сма­зоч­но-ох­лажда­ющих тех­но­логи­чес­ких сред (СОТС), кис­лот и кле­ев обя­зательно вы­мыть ру­ки го­рячей во­дой с мы­лом. Зап­ре­ща­ет­ся мыть ру­ки в мас­ле, ке­роси­не, бен­зи­не и вы­тирать их кон­ца­ми об­ти­роч­но­го ма­тери­ала, заг­рязнен­но­го струж­кой и ме­тал­ли­чес­ки­ми опил­ка­ми;

§ весь за­мас­ленный об­ти­роч­ный ма­тери­ал соб­рать и сло­жить в спе­ци­ально вы­делен­ное в мас­тер­ских мес­то, так как он скло­нен к са­мовоз­го­ранию и мо­жет слу­жить оча­гом воз­никно­вения по­жара;

§ сдать ра­бочее мес­то про­из­водс­твен­но­му мас­те­ру, со­об­щить ему о всех за­мечен­ных не­ис­прав­ностях.

Бо­лее под­робные тре­бова­ния к бе­зопас­ности ус­ло­вий тру­да при­водят­ся при рас­смот­ре­нии кон­крет­ных сле­сар­ных опе­раций.

Содержание отчета

Перечислить необходимое оборудование для оснащения рабочего места слесаря-сборщика

Отразить в отчете основные требования организации рабочего места слесаря, с указанием необходимых мер техники безопасности.

Ответы на контрольные вопросы должны давать полную информацию, содержать рисунки или схемы и их описание.

Контрольные вопросы

1. Какое обо­рудо­вание от­но­сятся к оборудованию ин­ди­виду­ально­го пользо­вания, а какое об­ще­го пользо­вания?

Подготовка дефектных мест под ремонтную сварку или наплавку. Требования к сборке деталей

Сосуды и аппараты / В.Л.Долганов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 41 с.

Содержатся методические рекомендации по составлению технологической карты на ремонт корпусов сосудов и аппаратов.

Указания предназначены для студентов специальности МАХП при выполнении курсовой работы по курсу «Ремонт и монтаж оборудования»

Утверждена на заседании кафедры

Зав. кафедрой МАПП, профессор ___________________С.Х.Загидуллин

«Пермский государственный технический университет, 2010.

Общие положения

Основным нормативным документом на ремонт корпусов сосудов и аппаратов, работающих в диапазоне давлений от 0,07 МПа (0,7 кг/см 2 ) до 16 МПа (160 кг/см 2 ) с температурами от минус 70 до плюс 540 0 С является ОТУ-3-01 – Общие технические условия на ремонт корпусов.

Данный нормативный документ распространяется на сварные стальные сосуды, изготовленные из углеродистых, низколегированных и легированных сталей с толщиной стенки от 4 до 120 мм. Он определяет технологию ремонта, а также лиц, ответственных за производство и качество выполненных работ.

  1. Дефекты корпусов, выбор способа устранения дефекта

Характерными дефектами корпусов сосудов и аппаратов, которые возникают в процессе эксплуатации, являются:

ü Трещины всех видов и направлений в сварных швах, околошовной зоне и на основном металле;

ü Коррозионное поражение сварных швов и основного металла в виде сплошной или локальной коррозии;

ü Эрозионный износ;

ü Гофры, вмятины, выпучины;

ü Расслоение металла.

Способ устранения дефекта зависит от природы самого дефекта, конструкции и материала корпуса, а также из экономических соображений. Например, ремонт может быть произведен путем заварки или наплавки дефектного участка, замены дефектного участка (установки вставок, замены днища, замена листа обечайки), либо путем удаления дефекта, при условии, что остаточная толщина стенки корпуса обеспечивает достаточную прочность сосуда или аппарата.

Наиболее распространенным дефектом корпусов сосудов и аппаратов являются трещины. На рисунке 1 представлены основные виды трещин и их расположение на корпусе аппарата.

Рисунок 1 – Расположение трещин на корпусе аппарата:

а – продольная трещина сварного шва; б – трещины по двум пересекающимся сварным швам; в – трещина по одному из пересекающихся сварных швов; г – трещина по сварному шву с выходом на основной металл; д – трещина по основному металлу вне околошовной зоны; е – трещина пересекающихся сварных швов с выходом на основной металл; ж – поперечная трещина сварного шва без выхода на основной металл; и – поперечная трещина сварного шва с выходом на основной металл; к – продольная трещина сварного шва с выходом на основной металл в околошовной зоне; л – трещина в околошовной зоне; м – гнездообразная трещина.

Трещины а–и можно исправлять заваркой после соответствующей подготовки кромок, при условии, что выход трещины на основной металл из сварного шва не превышает 100 мм.

Трещины, выходящие из сварного шва в основной металл на расстояние более 100 мм и трещины к, л, м устраняются путем удаления дефектного участка и установкой латки (вставки).

Гнездообразные трещины, а также дефекты корпусов, вызванные коррозионным или эрозионным износом, допускается ремонтировать наплавкой при соблюдении следующих условий.

1. Для углеродистых сталей площадь одного дефектного участка не должна превышать 1000 см 2 , а общая площадь нескольких дефектов – 3000 см 2 .

Для легированных сталей площадь одного дефектного участка не должна превышать 500 см 2 , а общая площадь нескольких дефектов не должна превышать 1500 см 2 .

2. Глубина дефектного участка должна быть не более:

30% от толщины стенки для углеродистых сталей;

20% от толщины стенки для низколегированных и марганцовистых сталей;

10% от толщины стенки для сталей аустенитного класса и хроммолибденовых сталей.

3. Расстояние между подготовленными к наплавке участками должно быть не мене 100 мм.

Если эти условия не выполняются, дефектный участок должен быть вырезан и на его место устанавливается вставка (латка).

Для определения величины дефектов и границ дефектных участков рекомендуются следующие методы, представленные в таблице 1.

Таблица 1 – Основные методы определения границ дефекта или дефектного участка

Наименование метода Выявляемые дефекты
1. Визуально-оптический Вмятины, гофры, выпучины и другие деформации корпуса; Коррозия поверхности корпуса; Эрозионный износ; Трещины.
2. Ультразвуковой Трещины в металле сварного шва и околошовной зоне; Трещины в основном металле; Расслоение металла, в том числе отслоение плакирующего слоя; Толщина стенки в местах контроля и другие.
3. Капиллярные методы Трещины, выходящие на поверхность сварного шва, основного металла и околошовной зоны; Трещины МКК; Коррозионное растрескивание.
4. Радиационный контроль (радиографический, радиоскопический) Внутренние дефекты сварных швов и основного металла.
5. Магнитный контроль (магнитопорошковый, магнитографический) Дефекты сварных швов и основного металла выходящие на поверхность и залегающие в подповерхностном слое.

Подготовка дефектных мест под ремонтную сварку или наплавку. Требования к сборке деталей

Перед проведением ремонта аппарат необходимо подготовить к огневым работам. Ремонтные работы на поверхности корпусов сосудов и аппаратов проводятся после разборки внутренних и наружных устройств и снятие теплоизоляции в зоне дефекта.

Поверхность дефектного участка и прилегающая зона очищаются от загрязнений, ржавчины, окалины и т.п. на ширину не менее 20 мм на сторону.

Удаление дефектов корпусов аппаратов можно производить как механическим, так и огневым способом. Зачищенная поверхность проверяется на отсутствие дефектов одним из неразрушающих методов контроля.

При подготовке на корпусах вставок (латок), замене листов, замене днищ и обечаек подготовку кромок под сварку необходимо производить в соответствии с требованием чертежа или, при его отсутствии, по типу соединений, приведенных в приложении 1:

ü Для корпусов из однослойного металла рекомендуется выбирать соединения типа С8, С12, С15, С17, С25.

ü Для корпусов из двухслойного металла – С4, С7, С19.

ü При монтаже на корпусе аппарата внутренних и наружных устройств подготовку кромок и выполнение сварных швов рекомендуется производить в соответствии с типами соединений Н2, Т1, Т7, Т8, У7, У8.

При сварке элементов различной толщины необходимо предусмотреть плавный переход от одного элемента к другому. Уклон скоса кромок (рисунок 2) должен быть не более 20 0 (уклон 1:3). В случае двухслойной стали скос осуществляется со стороны основного слоя.

Рисунок 2 – Стыковка листов различной толщины:

l =20-30 мм; α =20 0 .

Допускается стыковка кромок без предварительного перехода от одного элемента к другому, если разность в толщинах соединяемых элементов не превышает 30% толщины более тонкого элемента, но не более 5 мм. В этом случае форма сварного шва должна обеспечивать плавный переход от толстого листа к тонкому.

При сборке элементов необходимо, чтобы смещение кромок листовых швах стыковых соединений в (рисунок 3) не превышало 10% толщины более тонкого листа, но не более 3 мм.

Рисунок 3 – Смещение кромок листов

Совместный увод кромок (угловатость) f в продольных и кольцевых швах (рисунок 4) не должен превышать 10% толщины листа плюс 3 мм, но не более 5 мм.

Рисунок 4 – Определение совместного увода кромок (угловатости):

1 – шаблон; 2 – линейка.

Угловатость продольных швов определяется по шаблону, длина которого по хорде должна быть равна 1/6 диаметра корпуса. Угловатость продольных швов определяется линейкой длиной не менее 200 мм.

Допускается подгонка кромок, если при сборке элементов не выдержаны требования настоящего раздела. Методы подгонки должны исключать появление дополнительных напряжений в металле и повреждение поверхности.

Исправление трещин

Дефектное место и прилегающую к нему поверхность зачищают до металлического блеска на расстояние не менее 20 мм на сторону. Одним из неразрушающих методов контроля определяют границы дефекта.

Концы трещины засверливаются сверлом диаметром 6-12 мм на 2-3 мм более глубины трещины. Затем шлифовальной машинкой трещина выбирается до полного удаления.

Способ разделки трещины определяется ее глубиной. Для трещин глубиной не более 0,5 толщины стенки корпуса дефектное место выбирается до получения кромок, показанных на рисунке 5. Причем при толщине листа менее 30 мм угол α = 10-12 0 , а для листов толщиной свыше 30 мм угол α должен составлять 15-20 0 .

Рисунок 5 – Выборка трещины

Трещины глубиной более 0,5 толщины стенки аппарата или сквозные трещины выбираются в зависимости от толщины стенки корпуса V – образным, либо Х – образным способом (Приложение 1).

Полноту удаления дефекта необходимо проверить одним из неразрушающих методов контроля.

Способ заварки трещины зависит от ее длины. Трещины длиной более 300 мм завариваются «на проход»; трещины длиной от 300 до 1000 мм завариваются от середины к концам или обратноступенчатым способом. Швы длиной более 1000 мм накладываются только обратноступенчатым способом. Длина ступени при этом принимается равной 200-250 мм. Схема наложения швов обратноступенчатым способом показана на рисунке 6.

Рисунок 6 – Выполнение шва обратноступенчатым способом:

1-4 – направление сварки на каждом участке.

Количество проходов в одном слое шва устанавливается с учетом ширины разделки. При двухсторонней заварке выполнение шва с обратной стороны производится после зачистки корня первого слоя шва.

Ремонт гнездообразных трещин должен производиться наплавкой в два и более слоя. Первый слой рекомендуется выполнять валиками, расположенными перпендикулярно оси корпуса. Каждый следующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3 его ширины. При многослойной наплавке валики каждого последующего слоя накладываются перпендикулярно предыдущему слою. Дефекты, имеющие округлую форму, лучше наплавлять по спирали, начиная от центра дефектного участка.

Наплавка плакирующего слоя может производиться в несколько слоев. Однослойная наплавка производится в том случае, если к наплавляемому металлу не предъявляются требования по стойкости к межкристаллитной коррозии.

Величину сварочного тока при ремонтной сварке или наплавке рекомендуется выбирать в зависимости от диаметра электрода и положения шва в пространстве (таблица 2,3).

Таблица 2 – Величина сварочного тока для ручной дуговой сварки, А

Диаметр электрода, мм

Положение шва в пространстве

Необходимость термообработки после ремонта определяется в зависимости от материала и толщины стенки корпуса аппарата. Термообработка производится по режиму, указанному в паспорте аппарата. При отсутствии указаний в паспорте термообработку необходимо выполнить в соответствии с требованием раздела 10.

Таблица 3 – Величина сварочного тока для ручной дуговой наплавки, А

Качество ремонта необходимо проконтролировать одним из неразрушающих методов контроля в объеме 100%.

Подготовка дефектных мест под сварку и наплавку

Работы на внутренней и наружной поверхностях корпусов и аппаратов проводят после разборки внутренних устройств и снятия теплоизоляции в зоне дефекта. Демонтаж устройств, приваренных к корпусу, производится огневым способом (газо­пламенной резкой, воздушно-дуговой резкой и т.п.). На корпу­сах из углеродистой стали при толщине стенки более 36 мм и из легированной стали при демонтаже устройств огневым спо­собом рекомендуется оставлять выступы высотой не менее 15 мм.

Поверхность дефектного участка и прилегающей зоны (ши­риной не менее 50 мм на сторону) следует очистить от анти­коррозионных покрытий, ржавчины, окалины и других загряз­нений.

Подготовку дефектных мест под сварку или наплавку про­водят как механическим, так и огневым способом, удаляя ми­нимальное количество металла с целью уменьшения остаточ­ных напряжений и объема сварочных работ.

Дефекты корпусов из углеродистых и низколегированных (типа 16ГС) сталей удаляют механическим и газопламенным способами.

Дефекты корпусов из хромомолибденовых теплостойких сталей удаляют механическим способом. Допускается удале­ние дефектов огневым способом с последующими зачисткой по­верхности на глубину не менее 1,0 мм и контролем неразруша­ющими методами на отсутствие трещин. При огневом способе необходим местный подогрев до температуры 200-250 °С. До­пускается вырезка дефектов и без предварительного подогрева. В этом случае предусматривают припуск 4-5 мм на механи­ческую обработку. Припуск удаляют шлифовальным кругом или фрезерованием с последующим контролем на отсутствие трещин.

Дефекты корпусов из двухслойных сталей удаляют в основ­ном механическим способом. Удаление дефектов газопламен­ной резкой допускается только со стороны основного слоя. При необходимости вырезки дефекта со стороны плакирующего слоя в нем предварительно прорубают канавку по ширине разделки, через которую вырезают основной слой обычным способом. При этом поверхность слоя следует предохранять от брызг металла.

В корпусах из двухслойной стали с основным углеродистым слоем из сталей марок Ст.3, 16ГС, 09Г2С, 20К допускается вы­резка дефектов воздушно-дуговой резкой (РВД) при отсутст­вии требований стойкости плакирующего слоя к межкристаллитной коррозии (МКК). При наличии этих требований РВД можно применять только в отдельных случаях в виде исклю­чения при условии обязательной последующей обработки всей поверхности резки шлифовальным кругом (или другим мето­дом) на глубину не менее 0,8 мм для снятия поверхностного слоя с повышенным содержанием углерода.

После удаления дефектов и зачистки поверхности проверя­ют полноту удаления дефекта одним из указанных выше мето­дов.

Подготовку кромок под сварку или наплавку проводят лю­бым способом механической обработки. Допускается примене­ние огневого способа. Подготовленная поверхность не должна иметь острых углов и заусенцев. После удаления дефектов и подготовки кромок под сварку или наплавку огневым способом поверхность необходимо зачи­стить механическим способом на глубину 1,0 мм.

Перед началом сварки следует проверить качество подго­товки и сборки свариваемых элементов, т.е. состояние стыкуе­мых кромок и прилегающих к ним поверхностей.

Смещение кромок листов в стыковых соединениях, опреде­ляющих прочность сосуда, должно быть не более 10% номи­нальной толщины более тонкого листа, но не более 3 мм. Смещение кромок в кольцевых швах при толщине листов до 20 мм не должно превышать 10% номинальной толщины более тонкого листа плюс 1 мм, а при толщине листов свыше 20 мм — 15% номинальной толщины более тонкого листа, но не более 5 мм.Смещение кромок в соединениях из двухслойной стали не должно превышать 10% номинальной толщины более тонкого элемента, но не более 3 мм со стороны основного слоя и не бо­лее 50% толщины плакирующего слоя.

При сварке элементов разной толщины необходимо пред­усмотреть плавный переход от одного элемента к другому по­степенным утонением более толстого элемента. Угол скоса кро­мок (рис. 7.2) должен быть не более 15° (уклон 1:4). В случае двухслойной стали скос выполняют со стороны основного слоя.

Допускаются стыковые швы без предварительного утонения толстой стенки, если разность между толщинами соединяемых элементов не превышает 30% от толщины более тонкого эле­мента, но не свыше 5 мм.

Рис. 7 2 Соединение листов разной толщины:

Рис. 7.3. Виды соединений:

а, б — в продольных швах; в, г — в кольцевых швах

Совместный увод кромок в продольных и кольцевых швах (угловатость) не должен превышать 10% толщины листа плюс 3 мм, но не более 5 мм, т.е. f≤0,1S+3 мм.

Угловатость продольных швов (рис. 7.3, а, б) определяют по шаблону, длина которого по хорде равна 1/3 радиуса обе­чайки. Угловатость кольцевых швов (рис. 7.3, в, г) определяют линейкой длиной не менее 200 мм.

При сборке допускается подгонка шлифовальной машин­кой, путем вырезки, подвальцовки и т.п.

Для ремонта корпусов сосудов и аппаратов следует приме­нять материал той же марки, из которой изготовлен корпус. Для изготовления корпусов и их элементов допускается при­менение и других материалов, указанных в ОСТ 26-291—79 и «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». При этом по химическому составу, механическим свойствам и условиям применения материал должен быть не хуже заменяемого и иметь сертификат.

Для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегирован­ных сталей применяют электроды по ГОСТ 9466—75 (см. табл. 5.7). Верхний температурный предел эксплуатации свар­ных соединений, выполненных указанными электродами, дол­жен соответствовать данным ОСТ 26-291—79 на материалы. Нижний температурный предел эксплуатации должен быть не ниже температуры, указанной в сертификате на партию элект­родов.

Допускается применение электродов для сварки изделий при температуре эксплуатации ниже указанной в сертификате в случае положительных контрольных испытаний в соответствии с требованиями ОСТ 29-291—79.

Для сварки легированных однослойных и двухслойных ста­лей, а также для сварки разнородных сталей рекомендуется применять электроды, типы и марки которых приведены в табл. 7.1. Допускается применение электродов других марок при условии обеспечения требований, предъявляемых к исход­ной марке. В случае отсутствия сертификата электроды долж­ны быть испытаны в соответствии с ГОСТ 9466—75 или ТУ на их поставку.

Сварку углеродистых и низколегированных сталей при тол­щине стенки более 36 мм, а также легированных сталей, неза­висимо от толщины стенки, проводят с предварительным и со­путствующим подогревом в соответствии с табл. 7.2.

Сварочные работы при ремонте корпусов сосудов и аппара­тов из углеродистых и легированных сталей выполняют при положительной температуре окружающего воздуха. Допуска­ются сварочные работы при отрицательных температурах, не ниже указанных в табл. 7.3. В случае низких отрицательных температур необходимо создать в зоне сварки микроклимат (с применением палатки 'или других устройств) для обеспече­ния температуры, удовлетворяющей требованиям табл. 7.3.

При ремонте корпусов сосудов и аппаратов на открытой площадке сварщик, а также место сварки должны быть защи­щены от непосредственного воздействия дождя, ветра и снега.

При понижении температуры окружающего воздуха ниже допустимой процесс сварки не должен быть прекращен до пол­ного заполнения разделки. Одновременно необходимо принять меры для подогрева зоны сварки [3, 4].

Ремонт корпусов

Ремонт корпусов аппаратов выполняют ручной электродуговой сваркой (наплавкой), а также автоматической и полуавтома­тической сваркой при обеспечении условий производства и ка­чества сварного соединения согласно ОСТ 26-291—79, РТМ 26-27—70, РТМ 26-168—73, РТМ 26-320—79.

Таблица 7.2. Режимы предварительного и сопутствующего подогрева при сварке сталей

Марка стали Толщина стенки, мм Режим подогрева
температура, °С скорость, °С/ч, не бо­лее перепад тем­ператур по толщине, °С/мм, не более
Ст. Зсс; Ст. Зсп; Ст.ЗГпс; 20К; 22К >36 100—150 1,5-2.0
16ГС; 09Г2С >36 150—200 200 60—100 1,5-2,0
12МХ; 12ХМ; 15ХМ Независимо 200—250 1,2-1,8
Х18Н10Т, ОХ18Н10Т, Х17Н13М2Т Без подогрева

Таблица 7.3. Температура окружающего воздуха и условия выполнения сварки

Материал корпуса Толщина стенки корпуса, мм
до 16 включительно свыше 16
Углеродистая сталь, содержащая ме­нее 0,24% углерода; низколегирован­ные марганцовистые и кремииймарганцовистые стали и основной слои из этих сталей в двухслойной стали (Ст.Зсп, 16ГС, 09Г2С, 15К, 20К) От 0 до –20°С сварка без подо­грева От 0 до –20°С сварка с подогре­вом до 100—200 °С
Низколегированные хромомолибденовые стали и основной слой из этих сталей в двухслойной стали (12ХМ, 12МХ, 15ХМ) От 0 до –10 °С сварка с подогревом до 250—350 °С
Высоколегированные хромомолибденовые и хромоникелевые стали аустенитного класса и плакирующий слой из этих сталей в двухслойной стали (Х18Н10Т, ОХ18Н10Т, Х17Н13М2Т) От 0 до –10 °С сварка без предва­рительного подогрева. От –11 до –20 °С сварка с предва­рительным подогревом до 100-200 °С

При ремонте корпусов сварные швы должны обеспечивать требуемую прочность и быть доступными для контроля. В го­ризонтальных сосудах и аппаратах, нижняя часть которых ма­ло доступна для осмотра, продольные сварные швы не реко­мендуется располагать в нижней части корпуса в пределах центрального угла, равного 140°.

Сварные швы должны располагаться вне опор корпуса. При попадании сварного шва на опору он должен быть проверен в объеме 100% ультразвуковым или радиационным методом кон­троля на отсутствие дефектов.

Не допускается пересечения сварных швов, выполняемых при ремонте ручной дуговой сваркой.

Сварные швы должны быть смещены по отношению друг к другу на величину, рав­ную трехкратной толщине стенки корпуса, но не менее чем на 100 мм. Сварные швы корпусов сосудов и аппаратов, подверга­ющихся термообработке, допускается пересекать сварными швами, выполняемыми при ремонте.

Допускается пересечение сварных швов, выполняемых авто­матической или электрошлаковой сваркой при ремонте корпу­сов сосудов и аппаратов, работающих при давлении до 1,6 МПа и температуре до 400 °С, при условии 100%-ного просвечива­ния или ультразвуковой дефектоскопии мест пересечения швов.

Перед ремонтной сваркой или наплавкой производят конт­роль подготовленной поверхности на отсутствие дефектов.

При установке на корпусах «латок», замене листов, обеча­ек и днищ подготовку кромок под сварку рекомендуется про­водить согласно требованиям чертежа (паспорта) на корпус или по типу соединений, приведенных в ГОСТ 5264—80 или ОТУ—79.

При выборе других типов соединений рекомендуется делать V-образную подготовку кромок при толщине стенки 30 мм и менее и Х-образную — при толщине не более 30 мм.

При многослойной ремонтной сварке рекомендуются четыре способа выполнения ниточных швов «па проход» по всей дли­не: последовательное наложение каждого слоя при толщине свариваемого металла до 20 мм; способ «горка» (рис. 7.4,а); «каскадный» способ (рис. 7.4,б); обратноступенчатый (рис. 7.4,в).

Три последних способа применяют при сварке металла тол­щиной более 20 мм. При многослойной сварке особенно тща­тельно следует выполнить первый слой в корне шва, так как провар корня определяет прочность всего многослойного шва.

Однопроходную сварку стыковых коротких швов длиной 250-300 мм выполняют «на проход», средних швов длиной 300-1000 мм — от середины к концам или обратноступенчатым способом, длинных швов длиной более 1000 мм — обратноступенчатым способом. Длину ступени при сварке обратноступенчатым способом принимают равной 200-250 мм. Число проходов в одном слое шва по ширине следует при­нимать с учетом ширины разделки: при ширине менее 12 мм слои рекомендуется выполнять в один проход, при увеличении ширины число проходов, выполняемых ниточными швами, со­ответственно увеличивается.

Последовательность наложения проходов по сечению шва устанавливают с учетом технологической последовательности сборки и сварки. Наиболее рациональная последовательность при V-образной и Х-образной разделке приведена на рис. 7.5. При двухсторонней сварке стыковых швов сначала удаляют корень первого шва, а затем выполняют шов с обратной сто­роны.

Рис. 7.4. Способы выполнения сварных швов:

а — «горка»; б — «каскад»; в — обратноступенчатый

Рис. 7 5. Последовательность выполнения швов

а – однослойный однопроходный; б — многослойный; в — многопроходный ниточный; г – многопроходный ниточный декоративный; д — многослойный многопроходный

В двухслойных сталях в первую очередь сваривают основ­ной слой, а затем плакирующий. При сварке основного слоя недопустимо перемешивание металла шва, выполняемого ма­лоуглеродистыми электродами, с высоколегированным метал­лом коррозионностойкого слоя, так как это приводит к появ­лению трещин.

При ремонте сваркой и наплавкой сосудов и аппаратов, ра­ботающих в водородсодержащих средах, подготовленные под сварку кромки рекомендуется подогреть до 400 °С (для удале­ния водорода), а затем охладить до температуры, при которой рекомендуется проводить сварку.

Ремонт дефектных участков наплавкой проводят в два и более слоев. Первый слой рекомендуется выполнять валиками, расположенными перпендикулярно оси корпуса; каждый после­дующий слой должен перекрывать предыдущий на 1/3 ширины.

Наплавку плакирующего покрытия двухслойной стали можно проводить в один или в два слоя. Для меньшего рас­плавления основного металла наплавку плакирующего слоя следует вести короткой дугой при минимальном токе. Кратеры необходимо тщательно заплавлять. Однослойную наплавку в один проход выполняют в том случае, когда к наплавленному металлу не предъявляются требования стойкости против межкристаллитной коррозии; наплавку в два слоя выполняют в случае, если такие требования предъявляются. При этом пер­вый слой является переходным.

При ремонтной сварке или наплавке корпусов сосудов и ап­паратов из углеродистых и легированных сталей сварочный ток рекомендуется выбирать по табл. 7.4, а температуру предварительного и сопутствующего подогрева (в случае необходимо­сти) — по табл. 7.2. При сварке высоколегированных аустенитных сталей типа Х18Н10Т и Х17Н13М2Т перед наложением последующего шва предыдущий рекомендуется охладить до температуры ниже 100 °С.

Прихватку стыков электродами диаметром 3 мм выполняют сварщики, осуществляющие весь процесс сварки. Каждую при­хватку необходимо проконтролировать путем внешнего осмот­ра. К качеству прихваток предъявляют те же требования, что и к качеству основного шва. Дефектные прихватки полностью удаляют механическим способом (шлифовальным кругом). Вновь выполненные прихватки контролируют осмотром.

При сварке стыков, собранных на прихватах, особенно тща­тельно следует выполнять корень шва.

В связи с тем, что прихватки являются очагами возможных дефектов (трещин, пор и т.п.), необходимо обеспечить полный переплав металла прихваток и зоны основного металла вокруг прихваток. Для этого подбирают соответствующее сечение при­хваток, либо удаляют излишнюю часть металла прихваток ме­ханическим способом (шлифовальным кругом).

Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему уста­новить сварщика, выполнявшего эти швы. Клеймо наносят на расстоянии 20-50 мм от кромки сварного шва с наружной сто­роны. У продольных швов клеймо должно находиться в начале и в конце шва на расстоянии 100 мм от кольцевого шва. Для кольцевого шва клеймо должно выбиваться в месте пересече­ния кольцевого шва с продольным и далее через каждые два метра, но при этом должно быть не менее трех клейм на каж­дом шве. Если шов с наружной и внутренней сторон заварива­ют разные сварщики, клеймо ставят только с наружной сторо­ны через дробь. При длине шва менее 400 мм наносят одно клеймо.

Клеймо наносят стандартным штифтом на корпусе с толщиной стенки 6 мм и более. Ставить клеймо наплавкой запреща­ется.

Читайте также: