バルブシール面材質 バルブ溶接欠陥 対処方法

バルブシール面材質 バルブ溶接欠陥 対処方法

バルブのシール面はバルブの重要な作動面であり、シール面の品質はバルブの耐用年数に関連しており、通常、シール面の材質は耐食性、耐摩耗性、耐浸食性、耐酸化性などの要因を考慮しています。 通常、軟質材料と硬質シール材料の 2 つのカテゴリに分類されます。
バルブのシール面はバルブの重要な作動面であり、シール面の品質はバルブの耐用年数に関連しており、通常、シール面の材質は耐食性、耐摩耗性、耐浸食性、耐酸化性などの要因を考慮しています。
通常、次の 2 つの主要なカテゴリがあります。
(1) 柔らかい素材
１、ゴム（ブタジエンゴム、フッ素ゴム等を含む）
2、プラスチック（PTFE、ナイロンなど）
(2)硬質シール材
1、銅合金（低圧バルブ用）
2、クロムステンレス鋼（普通高圧バルブ用）
3、Sitai合金（高温高圧バルブおよび強腐食バルブ用）
4. ニッケル基合金（腐食性媒体用）
バルブシール面材質選定表
使用温度/℃硬度 適用中青銅製 バルブシール面 -273～232 水、海水、空気、酸素、飽和蒸気 316L バルブシール面 -268～31614HRC 蒸気、水、油、ガス、液化ガス、その他の軽度の腐食および媒体の侵食なし 17-4PH バルブ シール面 -40 ～ 40040 ～ 45HRC、わずかに腐食性だが腐食性媒体あり Cr13 バルブ シール面 -101 ～ 40037 ～ 42HRC、わずかに腐食性だが腐食性媒体あり Stalli 合金バルブ シール面 -268 ～65040～45HRC（室温）
38HRC（650℃）腐食性、腐食性媒体に対してモネル合金KSバルブシール面 -240～48227～35HRC
30～38HRC 空気を含まないアルカリ、塩、食品、酸溶液など ハスロイCBバルブシール面 371
53814HRC
23HRC 腐食性鉱酸、硫酸、リン酸、湿った塩酸ガス、非塩素酸溶液、強酸化媒体 No.20合金 バルブシール面 -45.6～316
-253~427 酸化媒体とさまざまな濃度の硫酸
バルブの溶接不良の対処方法
1、概要
産業用パイプラインの圧力バルブの中で、鋳鋼製バルブは経済的なコストと柔軟な設計により人気があります。 しかし、鋳物のサイズ、肉厚、気候、原材料、建設作業の制約により、特に砂型鋳造による合金鋼鋳物では、気孔、細孔、亀裂、収縮気孔、収縮穴、介在物などの鋳造欠陥が発生する可能性があります。 鋼中の合金元素が多くなると、溶鋼の流動性が悪くなるため、鋳造欠陥が発生しやすくなります。 したがって、欠陥の識別と、修理溶接バルブが品質要件を確実に満たすことを保証するための、合理的、経済的、実用的で信頼性の高い修理溶接プロセスの策定が、ホットバルブおよびコールドバルブ加工の共通の関心事となっています。 本稿では、鋳鋼品（電極は旧ブランド）のよくある欠陥の補修溶接方法と経験を紹介します。
2. 欠陥処理
2.1 欠陥の判定
生産現場では、貫通亀裂、貫通欠陥（底部を貫通）、ハニカム孔、サンディングやスラグの除去ができない、65 平方センチメートルを超える面積の収縮など、一部の鋳造欠陥は溶接の修復が許可されていません。契約で合意された溶接で修理できないその他の重大な欠陥。 溶接を補修する前に、欠陥の種類を特定する必要があります。
2.2. 欠陥の除去
工場では、カーボンアークエアガウジングを使用して鋳造欠陥を除去し、その後手持ちのアングルグラインダーを使用して金属光沢が露出するまで欠陥部分を研磨できます。 しかし実際の製造では、炭素鋼電極を大電流で流して欠陥を直接除去し、アングルグラインダーで金属光沢を研磨します。 一般に、鋳造欠陥は 4MM-J422 電極と 160 ～ 180A の電流で除去でき、欠陥口をアングル グラインダーで U 字形に研磨して溶接応力を軽減できます。 欠陥を徹底的に修復し、溶接品質は良好です。
2.3. 不良部品を予熱する
炭素鋼およびオーステナイト系ステンレス鋼の鋳物では、補修溶接部の面積が 65cm2 未満、深さが鋳物の厚さの 20% または 25mm 未満である場合、通常、予熱は必要ありません。 ただし、ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Moなどのパーライト鋼鋳物は硬化傾向が強いため、200～400℃の温度で予熱し（ステンレス電極で補修溶接、温度は低い）、保持時間は60分以上必要です。鋼の性質を持ち、冷間圧接では割れやすい。 鋳造などは全体的に予熱することができず、欠陥領域に酸素-アセチレンが存在し、300〜350℃に加熱された後20 mm膨張します（暗赤色でのマイクロバック目視観察）。まず大型の切断トーチ中性火炎銃が欠陥内で急速に振動し、周囲を数分間円形に動かし、その後 10 分間ゆっくりと動かし (欠陥の厚さに応じて)、予熱後に欠陥部分を完全に作り、すばやく充填します。
3.2. 電極処理
補修溶接の前に、まず電極が予熱されているかどうかを確認してください。通常、電極は150〜250℃で1時間乾燥する必要があります。 予熱した電極は、必要に応じて使用できるように、絶縁ボックスに入れてください。 電極の予熱を 3 回繰り返します。 電極表面の塗膜が剥がれたり、亀裂が入ったり、錆びたりした場合は使用しないでください。
3.3. 補修溶接時間
圧力試験後のバルブシェルの浸出などの閉じ込められた鋳物では、通常、同じ部品の修理は 1 回のみ許可されており、繰り返しの修理溶接はできません。これは、補修溶接を繰り返すと鋼粒子が粗くなり、鋳物の軸受特性に影響を与えるためです。ただし、溶接後に鋳物を再度熱処理できる場合は除きます。 圧力をかけずに同じ部品を補修溶接するのは 3 回を超えてはなりません。 同一部品を2回以上補修した炭素鋼鋳物は、溶接後に応力除去処理を行うこと。
3.4. 溶接層の高さを修正する
鋳物の補修溶接高さは一般に鋳造面より約 2mm 高く、機械加工に便利です。 補修溶接層が低すぎるため、加工後に溶接痕が目立ちやすい。 補修溶接層が高すぎる、時間と手間のかかる材料
4、処理後の補修溶接
4.1. 重要な補修溶接
ASTMA217/A217M-2007 では、水圧試験中に漏れのある鋳物、補修溶接面積が 65cm2 を超える鋳物、鋳物肉厚の 20% または 25mm を超える深さの鋳物が重要な補修溶接とみなされます。 A217 規格では、応力除去または完全再加熱を実行する必要があることが提案されており、そのような応力除去または完全再加熱は認定された資格のある方法で実行する必要があります。つまり、重要な補修溶接については補修溶接プロセスを策定する必要があります。 ASTMA352/A352M2006 によれば、大規模補修溶接後の応力除去または熱処理が必須です。 A217/A217M の対応する中国業界規格 JB/T5263-2005 では、重要な補修溶接は「重大な欠陥」として定義されています。 しかし実際には、鋳造ブランクは完全に再加熱処理できるだけでなく、仕上げ工程で多くの欠陥が見つかり、完全に熱処理することはできません。 したがって、生産現場では通常、圧力容器溶接の資格を持つ経験豊富な溶接工が現場で効果的な方法で問題を解決します。
4.2. ストレスを解消する
補修溶接終了後に発見された欠陥は、全体の応力除去焼戻し処理ができず、一般に欠陥部分の酸素・アセチレン火炎局所加熱焼戻し法を使用できます。 大型の切断トーチを使用して中性炎をゆっくりと前後に振り、鋳物の表面が視覚的に暗赤色に見えるまで加熱し（約740℃）、鋳物を保温します（2分/mm、ただし30分以上）。 ）。 欠陥は応力除去処理後直ちにアスベストパネルで覆われなければなりません。 パーライト鋼のバルブ径の欠陥は、アスベスト板の径をゆっくりと冷却して補修溶接する必要があります。 この操作は簡単で経済的ですが、溶接工にはある程度の実務経験が必要です。
ステンレス鋼鋳物は通常、補修溶接後の処理は行いませんが、補修溶接部分がすぐに冷えるため、換気の良い場所で溶接する必要があります。 ただし、補修溶接後にオーステナイト組織が変化した、または重大な欠陥であることが示されている場合を除きます。 契約および条件が許す限り、固溶体処理をやり直すものとします。 大きくて深い欠陥領域を持つ炭素鋼鋳物や、鋳物洗浄段階および粗加工段階で仕上げ代のあるさまざまなパーライト鋳物は、補修溶接後に応力除去を行って処理する必要があります。 炭素鋼の歪取焼戻し温度は600～650℃、ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Moの焼戻し温度は700～740℃、ZG35CrMoの焼戻し温度は500～550℃に設定可能です。 すべての鋼鋳物について、応力除去焼き戻しの保温時間は 120 分以上であり、炉が 100℃ 以下に冷却されると鋳物は解放されます。
4.3 非破壊検査
ASMA217A217M-2007では、バルブ鋳造品の「重大な欠陥」および「重大な補修溶接」について、鋳造品がS4（磁粉検査）補足要件の規定を満たしている場合、補修溶接は同鋳造品の磁粉検査によって検査されるものと規定しています。鋳物と同じ品質基準。 鋳物が S5（放射線検査）の補足要件に従って製造されている場合、鋳物の検査と同じ注入を、鋳物の水圧試験漏れ、またはピットの深さが異なる鋳物の補修溶接に使用する必要があります。肉厚の 20% または 1in1(25mm) を超えるもの、およびピット面積が 10in2(65cm2) よりおよそ大きい鋳物の補修溶接については、ライン検査が実行されます。 JB/T5263-2005 規格では、重欠陥の補修溶接後に光線検査または超音波検査を実施することが規定されています。 つまり、重大な欠陥や重要な補修溶接については、効果的な非破壊検査を実施し、使用前に適格であることが証明されなければなりません。
4.4. 成績評価
補修溶接部の非破壊検査欠陥報告の等級については、JB/T3595-2002 で発電所用バルブの鋳鋼部品の弁溝および補修溶接部を GB/T5677-1985 に準拠して評価することが規定されており、グレードは合格です。 バルブ突合せ溶接は、GB/T3323-1987、グレード 2 に従って評価されます。 JB/T644-2008 では、鋳造品に 2 つの異なるグレードの欠陥が同時に存在することについても明確に規定しています。 評価範囲内に等級の異なる欠陥が２種類以上ある場合には、最も低い等級を総合評価等級とする。 同等級の欠陥が２種類以上ある場合は、総合等級を１段階下げるものとします。
JB/T6440-2008 では、補修溶接部のスラグ混入、欠陥の未溶融、非溶け込みについては、鋳造欠陥のスラグ混入を評価できると規定しており、補修溶接部の欠陥の気孔率を気孔率とみなすことができると規定している。鋳造欠陥の評価。
一般的な作業条件下でのバルブの発注契約には、契約上の欠陥の修理や溶接後の認定グレードはおろか、バルブ鋳造品のグレードも記載されておらず、バルブの製造、検査、販売に多くの矛盾をもたらすことがよくあります。 中国における鋳鋼の実際の品質レベルと長年の経験によれば、補修溶接領域の評価グレードは GB/T5677-1985 のレベル 3、つまり ASMEE446b のレベル 3 を下回るべきではないと一般に考えられています。標準。 耐酸パイプライン条件下での鋳鋼製バルブおよび高圧鋳鋼製バルブのシェルベアリング部品は、通常、ASMEE446b ii 以上の規格を満たす必要があります。 Ｘ線検査の結果は、標準手順および仕様に従って修復された欠陥領域では、クラッディングのプロセスで発生した欠陥は鋳物自体よりもさらに少なく、高品質であることを示しています。 つまり、製造プロセスの一部としての補修溶接を軽視すべきではありません。
4.5. 硬さ試験
補修溶接部は非破壊検査により認定されておりますが、機械加工が必要な場合には応力除去効果の検査を兼ねて再度補修溶接部の硬さを確認する必要があります。 焼き戻し温度が不十分な場合、または焼き戻し時間が十分でない場合、溶融金属の溶接部の強度が高く、塑性が低下し、機械加工の溶接部が非常に硬くなり、工具の崩壊につながりやすくなります。 母材と溶融金属の性質が一定しておらず、局所的な応力集中や補修溶接の遷移接合跡が目立ちやすい。 したがって、再溶接された領域を特定し、硬度値を使用してテストする必要があります。 補修溶接部分を手持ち式グラインダーで軽く研磨し、携帯用ブリネル硬さ試験機で 3 点を打撃しました。 補修溶接部の硬度値を鋳鋼自体の硬度値と比較した。 2 つの領域の硬度値が類似している場合、酸素アセチレン焼戻しが基本的に成功していることを示します。 補修溶接部の硬度が鋳鋼の硬度20を超える場合は、母材に近い硬度まで再加工することをお勧めします。 熱処理後の圧力鋳鋼の硬さは、一般的に160～200HBになるように設計されています。 硬度が低すぎたり高すぎたりすると、機械加工には適しません。 補修溶接部の硬度が高すぎると、可塑性が低下し、バルブシェルの支持力の安全性能が低下します。
5。結論
鋳鋼欠陥の科学的修復溶接は、省エネルギーの再製造工学技術です。 製造とメンテナンスの統合を真に実現するには、最新の試験方法を活用して、溶接ツール、溶接材料、人材、技術の継続的な革新と改善を行う必要があります。