Matériau de la surface d'étanchéité de la vanne Défauts de soudage de la vanne Comment y remédier

Matériau de la surface d'étanchéité de la vanne Défauts de soudage de la vanne Comment y remédier

La surface d'étanchéité de la vanne est la face de travail clé de la vanne, la qualité de la surface d'étanchéité est liée à la durée de vie de la vanne, généralement le matériau de la surface d'étanchéité pour prendre en compte la résistance à la corrosion, la résistance à l'abrasion, la résistance à l'érosion, la résistance à l'oxydation et d'autres facteurs. Généralement divisé en deux catégories : les matériaux souples et les matériaux d'étanchéité durs.
La surface d'étanchéité de la vanne est la face de travail clé de la vanne, la qualité de la surface d'étanchéité est liée à la durée de vie de la vanne, généralement le matériau de la surface d'étanchéité pour prendre en compte la résistance à la corrosion, la résistance à l'abrasion, la résistance à l'érosion, la résistance à l'oxydation et d'autres facteurs.
Il existe généralement deux catégories principales :
(1) Matériau souple
1, caoutchouc (y compris le caoutchouc butadiène, le caoutchouc fluoré, etc.)
2, plastique (PTFE, nylon, etc.)
(2) matériaux d'étanchéité durs
1, alliage de cuivre (pour valve basse pression)
2, acier inoxydable chromé (pour valve haute pression ordinaire)
3, alliage Sitai (pour les vannes haute température et haute pression et les vannes à forte corrosion)
4. Alliage à base de nickel (pour milieux corrosifs)
Tableau de sélection des matériaux de surface d’étanchéité des vannes
Matériau de la surface d'étanchéité de la vanne utilisant la température/℃ dureté surface d'étanchéité de la vanne en bronze moyen applicable -273 ~ 232 eau, eau de mer, air, oxygène, vapeur saturée surface d'étanchéité de la vanne 316L -268 ~ 31614 HRC vapeur, eau, pétrole, gaz, gaz liquéfié et autre légère corrosion et aucune érosion du milieu Surface d'étanchéité de la vanne 17-4PH -40 ~ 40040 ~ 45HRC avec un milieu légèrement corrosif mais corrosif Face d'étanchéité de la vanne Cr13 -101~40037 ~ 42HRC avec un milieu légèrement corrosif mais corrosif Face d'étanchéité de la vanne en alliage Stalli -268 ~65040 ~ 45HRC (température ambiante)
38HRC (650 ° C) avec des milieux corrosifs et corrosifs Surface d'étanchéité de valve en alliage Monel KS -240 ~ 48227 ~ 35HRC
30 ~ 38HRC alcali, sel, nourriture, solution acide sans air, etc. Surface d'étanchéité de la valve Hasloy CB 371
53814HRC
23HRC Acide minéral corrosif, acide sulfurique, acide phosphorique, gaz acide chlorhydrique humide, solution sans acide chlorique, milieu d'oxydation fort Surface d'étanchéité de valve en alliage n° 20 -45,6 ~ 316
-253 ~ 427 milieu oxydant et diverses concentrations d'acide sulfurique
Comment traiter les défauts de soudage des vannes
1, un aperçu de
Parmi les vannes de pression des canalisations industrielles, les vannes en acier moulé sont appréciées pour leur coût économique et leur conception flexible. Cependant, en raison des contraintes liées à la taille de la pièce moulée, à l'épaisseur de la paroi, au climat, aux matières premières et aux opérations de construction, des défauts de coulée tels que des trous de coulée, des pores, des fissures, une porosité de retrait, des trous de retrait et des inclusions peuvent survenir, en particulier dans les pièces moulées en acier allié avec moulage au sable. Étant donné que plus l'acier contient d'éléments d'alliage, plus la fluidité de l'acier liquide est mauvaise, les défauts de coulée sont plus susceptibles de se produire. Par conséquent, la discrimination des défauts et la formulation d'un processus de soudage de réparation raisonnable, économique, pratique et fiable pour garantir que la vanne de soudage de réparation répond aux exigences de qualité sont devenues une préoccupation commune dans le traitement des vannes chaudes et froides. Cet article présente les méthodes de soudage de réparation et l'expérience de plusieurs défauts courants des pièces moulées en acier (l'électrode est représentée par l'ancienne marque).
2. Traitement des défauts
2.1 Jugement des défauts
Dans la PRATIQUE DE PRODUCTION, CERTAINS DÉFAUTS DE COULÉE NE SONT PAS autorisés à réparer les soudures, tels que les fissures pénétrantes, les défauts pénétrants (à travers le fond), les pores en nid d'abeille, l'incapacité de poncer et les scories et le retrait de la surface de plus de 65 centimètres carrés, ainsi que autres défauts majeurs non réparables par soudage convenu dans le contrat. Le type de défaut doit être déterminé avant de réparer le soudage.
2.2. Élimination des défauts
Dans les usines, le gougeage à l'air à l'arc au carbone peut être utilisé pour éliminer les défauts de coulée, puis une meuleuse d'angle portative peut être utilisée pour polir les pièces défectueuses jusqu'à ce que l'éclat métallique soit exposé. Mais dans la pratique de production, les défauts sont éliminés directement en utilisant l'électrode en acier au carbone à courant élevé et le lustre métallique est meulé par la meuleuse d'angle. Généralement, les défauts de coulée peuvent être éliminés par une électrode 2.3. Préchauffer les pièces défectueuses
Les pièces moulées en acier au carbone et en acier inoxydable austénitique, où la surface de la pièce soudée de réparation est inférieure à 65 cm2, la profondeur est inférieure à 20 % ou 25 mm de l'épaisseur de la pièce moulée, n'ont généralement pas besoin de préchauffage. Cependant, le ZG15Cr1Mo1V, le ZGCr5Mo et d'autres pièces moulées en acier perlitique doivent être préchauffés à une température de 200 ~ 400 ℃ (soudage de réparation avec une électrode en acier inoxydable, la température est faible) et le temps de maintien ne doit pas être inférieur à 60 minutes en raison de la forte tendance au durcissement. de l'acier et une fissuration facile du soudage à froid. Tels que le moulage ne peut pas préchauffer globalement, l'oxygène disponible – acétylène dans la zone du défaut et se dilater de 20 mm après avoir été chauffé à 300-350 ℃ (observation visuelle micro arrière en rouge foncé), un grand pistolet à flamme neutre au chalumeau oscillant d'abord rapidement dans le défaut et l'entourer est circulaire pendant quelques minutes, puis se déplacer lentement pendant 10 min (selon l'épaisseur du défaut), rendre entièrement les pièces défectueuses après préchauffage, remplir rapidement par soudure.
3.2. Traitement des électrodes
Avant de réparer le soudage, il faut d'abord vérifier si l'électrode est préchauffée, généralement l'électrode doit sécher à 150 ~ 250 ℃ pendant 1H. L'électrode préchauffée doit être placée dans la boîte isolante afin de pouvoir être utilisée selon les besoins. L'électrode est préchauffée 3 fois à plusieurs reprises. Si le revêtement de la surface de l'électrode se détache, se fissure ou rouille, il ne doit pas être utilisé.
3.3. Temps de soudage de réparation
Pour les pièces moulées confinées, telles que l'infiltration de coque de vanne après un essai de pression, la même pièce ne peut généralement être réparée qu'une seule fois et ne peut pas être réparée à plusieurs reprises, car des soudages de réparation répétés rendront le grain d'acier grossier, affectant la propriété portante de la pièce moulée, à moins que la pièce moulée puisse être à nouveau traitée thermiquement après le soudage. Le soudage de réparation de la même pièce sans pression ne doit pas dépasser 3 fois. Les pièces moulées en acier au carbone réparées plus de deux fois dans la même pièce doivent être traitées pour éliminer les contraintes après le soudage.
3.4. Réparer la hauteur de la couche de soudure
La hauteur de soudage de réparation de la pièce moulée est généralement environ 2 mm plus élevée que le plan de coulée, ce qui est pratique pour l'usinage. La couche de soudure de réparation est trop basse, il est facile de montrer la cicatrice de soudure après l'usinage. La couche de soudure de réparation est un matériau trop élevé, long et laborieux
4, réparation du soudage après traitement
4.1. Soudure de réparation importante
Dans ASTMA217/A217M-2007, les pièces moulées avec fuite lors de l'essai hydraulique, les pièces moulées avec une zone de soudage de réparation > 65 cm2, les pièces moulées avec une profondeur > 20 % de l'épaisseur de la paroi de la pièce coulée ou 25 mm sont considérées comme des soudures de réparation importantes. Il est suggéré dans la norme A217 d'effectuer une suppression des contraintes ou un réchauffage complet, et une telle suppression des contraintes ou un tel réchauffage complet devrait être effectué de manière certifiée et qualifiée, c'est-à-dire que le processus de soudage de réparation doit être formulé pour les soudures de réparation importantes. Selon la norme ASTMA352/A352M2006, le soulagement des contraintes ou le traitement thermique après une réparation majeure par soudage est obligatoire. Dans la norme industrielle chinoise correspondante JB/T5263-2005 de A217/A217M, le soudage de réparation important est défini comme un « défaut grave ». Mais en fait, en plus du traitement thermique complet de l'ébauche de coulée, de nombreux défauts sont souvent constatés dans le processus de finition et ne peuvent pas être complètement traités thermiquement. Par conséquent, dans la pratique de la production, ce problème est généralement résolu de manière efficace sur site par un soudeur expérimenté possédant un certificat en soudage d'appareils sous pression.
4.2. Éliminer le stress
Les défauts trouvés après avoir terminé le soudage de réparation, n'ont pas été en mesure d'effectuer un traitement de trempe global par élimination des contraintes, peuvent généralement utiliser la méthode de trempe par chauffage local à la flamme oxygène-acétylène de la pièce défectueuse. Le grand chalumeau est utilisé pour balancer lentement la flamme neutre d'avant en arrière, et le moulage est chauffé jusqu'à ce que la surface apparaisse visuellement rouge foncé (environ 740 ℃), et le moulage est maintenu au chaud (2 min/mm, mais pas moins de 30 min. ). Les défauts doivent être recouverts de panneaux d'amiante immédiatement après le traitement de détente. Défauts de diamètre de valve en acier perlitique, soudage de réparation doit également être rempli dans le diamètre de la plaque d'amiante, de sorte que le refroidissement lent. Cette opération est simple et économique, mais nécessite une certaine expérience pratique du soudeur.
Les pièces moulées en acier inoxydable ne sont généralement pas traitées après le soudage de réparation, mais doivent être soudées dans un endroit ventilé, afin que la zone de soudage de réparation refroidisse rapidement. Sauf s'il est indiqué que la structure austénitique a été modifiée après une soudure de réparation, ou s'il s'agit d'un défaut grave. Dans la mesure où le contrat et les conditions le permettent, le traitement en solution solide sera refait. Les pièces moulées en acier au carbone présentant des zones de défauts larges et profondes et diverses pièces moulées PearLITE au cours de l'étape de nettoyage de la pièce moulée et lors de l'usinage grossier, mais avec une surépaisseur de finition, doivent être traitées avec élimination des contraintes après le soudage de réparation. La température de trempe de soulagement des contraintes en acier au carbone peut être réglée sur 600 ~ 650 ℃, la température de trempe ZG15Cr1Mo1V et ZGCr5Mo peut être réglée sur 700 ~ 740 ℃, la température de trempe ZG35CrMo est réglée sur 500 ~ 550 ℃. Pour toutes les pièces moulées en acier, le temps de maintien de la chaleur du revenu sans contrainte n'est pas inférieur à 120 minutes et les pièces moulées sont libérées lorsque le four refroidit en dessous de 100 ℃.
4.3 Contrôles non destructifs
Pour les « défauts majeurs » et les « soudures de réparation majeure » ​​des pièces moulées de vannes, la norme ASTMA217A217M-2007 prévoit que si la production de pièces moulées répond aux dispositions des exigences supplémentaires S4 (inspection des particules magnétiques), la soudure de réparation doit être inspectée par inspection par particules magnétiques de celle-ci. standard de qualité que celui de la coulée. Si la pièce moulée est produite conformément aux exigences supplémentaires de S5 (inspection radiographique), la même injection que l'inspection de la pièce moulée doit être utilisée pour le test hydraulique d'étanchéité de la pièce moulée, ou pour le soudage de réparation de toute pièce moulée dont la profondeur de fosse dépasse 20 % de l'épaisseur de la paroi ou 1 en 1 (25 mm) et pour le soudage de réparation de toute pièce moulée dont la surface de la fosse est approximativement supérieure à 10 en 2 (65 cm2), une inspection de la ligne est effectuée. La norme JB/T5263-2005 stipule qu'une inspection par rayons ou par ultrasons doit être effectuée après le soudage de réparation de défauts importants. Autrement dit, pour les défauts importants et les réparations importantes par soudage, il doit y avoir une inspection non destructive efficace, prouvée qualifiée avant utilisation.
4.4. Évaluation des notes
En ce qui concerne la qualité du rapport de défaut d'inspection non destructive de la zone de soudage de réparation, JB/T3595-2002 stipule que la rainure de la vanne et la partie de soudage de réparation des pièces en acier moulé de la vanne de la centrale électrique doivent être évaluées conformément à GB/T5677-1985, et la note est qualifiée. La soudure bout à bout de la vanne doit être évaluée conformément à la norme GB/T3323-1987, qualifiée de niveau 2. JB/T644-2008 donne également des dispositions claires sur l'existence simultanée de deux qualités différentes de défauts dans les pièces moulées. Lorsqu'il existe deux types ou plus de défauts avec des notes différentes dans la zone d'évaluation, la note la plus basse est considérée comme la note d'évaluation globale. Lorsqu'il existe deux types ou plus de défauts de même grade, la note globale doit être réduite d'un niveau.
Pour l'inclusion de scories, la non-fusion et la non-pénétration des défauts dans la zone de soudage de réparation, JB/T6440-2008 stipule que l'inclusion de scories de défauts de coulée peut être évaluée et que la porosité des défauts dans la zone de soudage de réparation peut être considérée comme la porosité. évaluation des défauts de coulée.
Le contrat de commande de vannes dans les conditions générales de travail n'indique pas la qualité des pièces moulées de vannes, encore moins la qualité de qualification après réparation et soudage des défauts dans le contrat, ce qui entraîne souvent de nombreuses contradictions dans la production, l'inspection et la vente de vannes. Selon le niveau de qualité réel des pièces moulées en acier en Chine et de nombreuses années d'expérience, il est généralement admis que le niveau d'évaluation de la zone de soudage pour réparation ne doit pas être inférieur au niveau 3 de GB/T5677-1985, à savoir le niveau ⅲ de ASMEE446b. standard. Les pièces de support de coque des vannes en acier moulé et des vannes en acier moulé haute pression dans des conditions de canalisation résistantes aux acides doivent généralement répondre aux normes ASMEE446b ⅱ ou supérieures. Les RÉSULTATS DE L'EXAMEN RADIOGRAPHIQUE MONTRENT QUE DANS LA ZONE DE DÉFAUT RÉPARÉE CONFORMÉMENT AUX PROCÉDURES ET spécifications standards, les défauts générés dans le processus de revêtement sont encore moindres et de qualité supérieure que la coulée elle-même. En bref, le soudage de réparation dans le cadre du processus de fabrication ne doit pas être pris à la légère.
4.5. Test de duretée
Bien que la zone de soudage de réparation soit qualifiée par inspection non destructive, si un usinage est nécessaire, la dureté de la zone de soudage de réparation doit être vérifiée à nouveau, ce qui constitue également une inspection de l'effet de l'élimination des contraintes. Si la température de revenu n'est pas suffisante, ou si le temps n'est pas suffisant, la zone de soudage du métal de fusion aura une résistance élevée, une mauvaise plasticité, l'usinage de la zone de soudage sera très dur, facile à conduire à l'effondrement de l'outil. Les propriétés du métal de base et du métal fondu ne sont pas cohérentes et il est facile de provoquer une concentration de contraintes locale et une trace évidente de jonction de transition de soudage de réparation. Par conséquent, la zone ressoudée doit être identifiée et testée avec des valeurs de dureté. La zone de soudage de réparation a été doucement meulée avec une meuleuse manuelle et les trois points ont été touchés par un testeur de dureté Brinell portable. La valeur de dureté de la zone de soudage de réparation a été comparée à la valeur de dureté de l'acier moulé lui-même. Si les valeurs de dureté des deux régions sont similaires, cela indique que la trempe oxygène-acétylène est fondamentalement réussie. Si la valeur de dureté de la zone de soudage de réparation est supérieure à 20 dureté de l'acier moulé, il est recommandé de retravailler jusqu'à ce que la dureté soit proche du métal de base. La dureté de l'acier moulé sous pression après traitement thermique est généralement conçue pour être de 160 ~ 200HB. Une dureté trop faible ou trop élevée n’est pas propice à l’opération d’usinage. La dureté de la zone de soudage de réparation est trop élevée, ce qui entraînera une diminution de sa plasticité et réduira les performances de sécurité de la capacité portante de la coque de valve.
5. Conclusion
Le soudage de réparation scientifique des défauts de coulée d'acier est une technologie d'ingénierie de remise à neuf économe en énergie. Avec l'aide de méthodes de test modernes, une innovation et une amélioration continues doivent être apportées aux outils de soudage, aux matériaux de soudage, au personnel et à la technologie, afin de véritablement réaliser l'intégration de la fabrication et de la maintenance.