Vật liệu bề mặt làm kín van khuyết tật hàn van cách xử lý

Vật liệu bề mặt làm kín van khuyết tật hàn van cách xử lý

Bề mặt bịt kín của van là mặt làm việc chính của van, chất lượng bề mặt bịt kín có liên quan đến tuổi thọ của van, thông thường vật liệu bề mặt bịt kín cần xem xét khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, chống xói mòn, chống oxy hóa và các yếu tố khác. Thường được chia thành hai loại: vật liệu mềm, vật liệu bịt kín cứng.
Bề mặt bịt kín của van là mặt làm việc chính của van, chất lượng bề mặt bịt kín có liên quan đến tuổi thọ của van, thông thường vật liệu bề mặt bịt kín cần xem xét khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, chống xói mòn, chống oxy hóa và các yếu tố khác.
Thường có hai loại chính:
(1) Chất liệu mềm
1, cao su (bao gồm cao su butadien, cao su flo, v.v.)
2, nhựa (PTFE, nylon, v.v.)
(2) vật liệu bịt kín cứng
1, hợp kim đồng (đối với van áp suất thấp)
2, thép không gỉ crom (đối với van áp suất cao thông thường)
3, Hợp kim Sitai (dành cho van nhiệt độ cao và áp suất cao và van ăn mòn mạnh)
4. Hợp kim gốc niken (dùng cho môi trường ăn mòn)
Bảng lựa chọn vật liệu bề mặt làm kín van
Vật liệu bề mặt bịt kín van sử dụng nhiệt độ / độ cứng trung bình Bề mặt bịt kín van bằng đồng -273~232 nước, nước biển, không khí, oxy, hơi bão hòa Bề mặt bịt kín van 316L -268~31614HRC hơi nước, nước, dầu, khí, khí hóa lỏng và ăn mòn nhẹ khác và không xói mòn bề mặt bịt kín van 17-4PH trung bình -40 ~ 40040 ~ 45HRC với môi trường ăn mòn nhẹ nhưng có tính ăn mòn Mặt bịt kín van Cr13 -101~40037 ~ 42HRC với môi trường ăn mòn nhẹ nhưng ăn mòn Mặt bịt kín van hợp kim Stalli -268 ~65040 ~ 45HRC (nhiệt độ phòng)
38HRC (650 ° C) với môi trường ăn mòn và ăn mòn Bề mặt bịt kín van KS hợp kim Monel -240~48227 ~ 35HRC
30 ~ 38HRC kiềm, muối, thực phẩm, dung dịch axit không có không khí, v.v. Bề mặt bịt kín van Hasloy CB 371
53814HRC
23HRC Axit khoáng ăn mòn, axit sulfuric, axit photphoric, khí axit clohydric ướt, dung dịch không chứa axit cloric, môi trường oxy hóa mạnh Bề mặt bịt kín van hợp kim số 20 -45.6~316
-253~427 môi trường oxy hóa và nồng độ axit sulfuric khác nhau
Làm thế nào để xử lý các khuyết tật hàn van
1, tổng quan về
Trong số các loại van áp suất trong đường ống công nghiệp, van thép đúc được ưa chuộng vì giá thành tiết kiệm và thiết kế linh hoạt. Tuy nhiên, do những hạn chế về kích thước đúc, độ dày thành, khí hậu, nguyên liệu thô và hoạt động xây dựng, các khuyết tật đúc như lỗ khí quản, lỗ rỗng, vết nứt, độ xốp co ngót, lỗ co ngót và tạp chất có thể xảy ra, đặc biệt là trong đúc thép hợp kim với đúc cát. Bởi vì thép càng có nhiều nguyên tố hợp kim thì tính lưu động của thép lỏng càng kém nên các khuyết tật đúc dễ xảy ra hơn. Do đó, việc phân biệt khuyết tật và xây dựng quy trình hàn sửa chữa hợp lý, kinh tế, thiết thực và đáng tin cậy để đảm bảo van hàn sửa chữa đáp ứng yêu cầu chất lượng đã trở thành mối quan tâm chung của quá trình xử lý van nóng và lạnh. Bài báo giới thiệu các phương pháp hàn sửa chữa và kinh nghiệm một số khuyết tật thường gặp của thép đúc (điện cực là loại cũ).
2. Xử lý khuyết tật
2.1 Đánh giá khuyết điểm
TRONG THỰC HÀNH SẢN XUẤT, MỘT SỐ LỖI ĐÚC KHÔNG được phép sửa chữa mối hàn, chẳng hạn như vết nứt xuyên thấu, khuyết tật thâm nhập (xuyên qua đáy), lỗ rỗ tổ ong, không thể chà nhám và xỉ và co rút diện tích hơn 65 cm vuông, cũng như các khuyết tật lớn khác không thể sửa chữa được theo thỏa thuận trong hợp đồng. Loại khuyết tật cần được xác định trước khi hàn sửa chữa.
2.2. Loại bỏ khuyết tật
Trong các nhà máy, máy cắt không khí hồ quang carbon có thể được sử dụng để loại bỏ các khuyết tật đúc, sau đó có thể sử dụng máy mài góc cầm tay để đánh bóng các bộ phận bị lỗi cho đến khi lộ ra ánh kim loại. Nhưng trong thực tế sản xuất, các khuyết tật được loại bỏ trực tiếp bằng cách sử dụng điện cực thép carbon có dòng điện cao và ánh kim loại được mài bằng máy mài góc. Nói chung, các khuyết tật đúc có thể được loại bỏ bằng điện cực 2.3. Làm nóng trước các bộ phận bị lỗi
Vật đúc bằng thép carbon và thép không gỉ austenit, trong đó diện tích phần hàn sửa chữa nhỏ hơn 65cm2, độ sâu nhỏ hơn 20% hoặc 25 mm độ dày của vật đúc, thường không cần gia nhiệt trước. Tuy nhiên, ZG15Cr1Mo1V, ZGCr5Mo và các vật đúc bằng thép ngọc trai khác phải được gia nhiệt trước ở nhiệt độ 200 ~ 400oC (hàn sửa chữa bằng điện cực thép không gỉ, nhiệt độ nhỏ) và thời gian giữ không dưới 60 phút do xu hướng đông cứng cao thép và dễ bị nứt khi hàn nguội. Chẳng hạn như vật đúc không thể làm nóng trước tổng thể, oxy - axetylen có sẵn trong khu vực khuyết tật và giãn nở 20 mm sau khi được nung nóng đến 300-350oC (quan sát trực quan vi mô trong màu đỏ sẫm), súng cắt ngọn lửa trung tính lớn đầu tiên dao động nhanh trong khuyết tật và xung quanh là hình tròn trong vài phút, sau đó di chuyển chậm trong 10 phút (tùy thuộc vào độ dày của khuyết tật), làm cho các bộ phận bị lỗi hoàn toàn sau khi gia nhiệt trước, hàn nhanh chóng.
3.2. Xử lý điện cực
Trước khi hàn sửa chữa, trước tiên nên kiểm tra xem điện cực đã được làm nóng trước hay chưa, thông thường điện cực phải được sấy ở nhiệt độ 150 ~ 250oC trong 1H. Điện cực đã được làm nóng trước nên được đặt trong hộp cách nhiệt để có thể sử dụng khi cần thiết. Điện cực được làm nóng trước 3 lần. Nếu lớp phủ trên bề mặt điện cực bị bong ra, nứt, rỉ sét thì không nên sử dụng.
3.3. Sửa chữa lần hàn
Đối với các vật đúc hạn chế, chẳng hạn như rò rỉ vỏ van sau khi thử áp suất, cùng một bộ phận thường chỉ được phép sửa chữa một lần và không thể sửa chữa nhiều lần, vì hàn sửa chữa nhiều lần sẽ làm cho hạt thép thô, ảnh hưởng đến đặc tính chịu lực của vật đúc, trừ khi vật đúc có thể được xử lý nhiệt lại sau khi hàn. Hàn sửa chữa cùng một bộ phận không chịu áp lực không quá 3 lần. Các vật đúc bằng thép cacbon được sửa chữa hơn hai lần trên cùng một bộ phận phải được xử lý để loại bỏ ứng suất sau khi hàn.
3.4. Sửa chữa chiều cao của lớp hàn
Chiều cao hàn sửa chữa của vật đúc thường cao hơn mặt phẳng đúc khoảng 2 mm, thuận tiện cho việc gia công. Lớp hàn sửa chữa quá thấp, dễ lộ vết hàn sau khi gia công. Sửa chữa lớp hàn quá cao, tốn vật liệu và thời gian
4, sửa chữa hàn sau khi xử lý
4.1. Hàn sửa chữa quan trọng
Trong ASTMA217/A217M-2007, vật đúc bị rò rỉ trong quá trình thử thủy lực, vật đúc có diện tích hàn sửa chữa >65cm2, vật đúc có độ sâu > 20% độ dày thành vật đúc hoặc 25 mm được coi là hàn sửa chữa quan trọng. TIÊU CHUẨN A217 ĐƯỢC ĐỀ XUẤT RẰNG NÊN THỰC HIỆN LOẠI BỎ ỨNG LỰC HOẶC HẤP DẪN HOÀN TOÀN, VÀ VIỆC LOẠI BỎ ỨNG LỰC HOẶC HẤP DẪN HOÀN TOÀN NÀY NÊN ĐƯỢC THỰC HIỆN THEO CÁCH ĐƯỢC CHỨNG NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ, NGHĨ LÀ, quy trình hàn SỬA CHỮA phải được xây dựng cho hàn sửa chữa quan trọng. Theo ASTMA352/A352M2006, việc giảm ứng suất hoặc xử lý nhiệt sau khi hàn sửa chữa lớn là bắt buộc. Trong tiêu chuẩn công nghiệp tương ứng của Trung Quốc JB/T5263-2005 của A217/A217M, hàn sửa chữa quan trọng được định nghĩa là “khiếm khuyết nghiêm trọng”. Nhưng trên thực tế, ngoài phôi đúc có thể được xử lý nhiệt lại hoàn toàn, nhiều khuyết tật thường được phát hiện trong quá trình hoàn thiện, không thể xử lý nhiệt hoàn toàn. Vì vậy, trong thực tế sản xuất, vấn đề này thường được giải quyết một cách hiệu quả tại chỗ bởi thợ hàn có kinh nghiệm, có chứng chỉ hàn bình chịu áp lực.
4.2. Loại bỏ căng thẳng
Các khuyết tật được phát hiện sau khi hàn sửa chữa xong, không thể thực hiện xử lý ủ loại bỏ ứng suất tổng thể, nói chung có thể sử dụng phương pháp ủ nóng cục bộ ngọn lửa oxy-axetylen. Ngọn đuốc cắt lớn được sử dụng để từ từ xoay ngọn lửa trung tính qua lại và vật đúc được nung nóng cho đến khi bề mặt trông có màu đỏ sẫm (khoảng 740oC) và vật đúc được giữ ấm (2 phút/mm, nhưng không ít hơn 30 phút). ). Các khuyết tật phải được che phủ bằng tấm amiăng ngay sau khi xử lý giảm ứng suất. Các khuyết tật về đường kính van thép Pearlitic, hàn sửa chữa cũng phải được lấp đầy trong đường kính của tấm amiăng, để làm mát chậm. Thao tác này đơn giản và tiết kiệm nhưng đòi hỏi người thợ hàn phải có một số kinh nghiệm thực tế.
Vật đúc bằng thép không gỉ thường không được xử lý sau khi hàn sửa chữa mà nên hàn ở nơi thoáng gió để khu vực hàn sửa chữa nhanh chóng nguội đi. Trừ khi được chỉ ra rằng cấu trúc austenit đã bị thay đổi sau khi hàn sửa chữa, hoặc đó là một khiếm khuyết nghiêm trọng. Khi hợp đồng và điều kiện cho phép, việc xử lý dung dịch rắn sẽ được thực hiện lại. ĐÚC THÉP Cacbon CÓ các vùng khuyết tật LỚN VÀ SÂU và các vật đúc ngọc trai khác nhau trong giai đoạn làm sạch vật đúc và trong gia công thô, nhưng có cho phép hoàn thiện, phải được xử lý bằng cách loại bỏ ứng suất sau khi hàn sửa chữa. Nhiệt độ ủ giảm căng thẳng bằng thép carbon có thể được đặt ở mức 600 ~ 650oC, Nhiệt độ ủ ZG15Cr1Mo1V và ZGCr5Mo có thể được đặt ở 700 ~ 740oC, Nhiệt độ ủ ZG35CrMo được đặt ở mức 500 ~ 550oC. Đối với tất cả các vật đúc bằng thép, thời gian giữ nhiệt của quá trình ủ giảm ứng suất không dưới 120 phút và vật đúc sẽ được giải phóng khi lò nguội xuống dưới 100oC.
4.3 Thử nghiệm không phá hủy
Đối với “khiếm khuyết lớn” và “hàn sửa chữa lớn” của vật đúc van, ASTMMA217A217M-2007 quy định rằng nếu quá trình sản xuất vật đúc đáp ứng các quy định của yêu cầu bổ sung S4 (Kiểm tra hạt từ), thì quá trình hàn sửa chữa phải được kiểm tra bằng phương pháp kiểm tra hạt từ tính tương tự. tiêu chuẩn chất lượng như của vật đúc. Nếu vật đúc được sản xuất theo các yêu cầu bổ sung của S5 (kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ), thì việc phun tương tự như kiểm tra vật đúc phải được sử dụng để kiểm tra rò rỉ thủy lực của vật đúc hoặc để hàn sửa chữa bất kỳ vật đúc nào có độ sâu hố vượt quá 20% độ dày thành hoặc 1in1(25mm) và đối với việc hàn sửa chữa bất kỳ vật đúc nào có diện tích hố xấp xỉ lớn hơn 10in2(65cm2), việc kiểm tra đường dây được thực hiện. Tiêu chuẩn JB/T5263-2005 quy định rằng phải tiến hành kiểm tra bằng tia hoặc siêu âm sau khi hàn sửa chữa các khuyết tật nặng. Nghĩa là, đối với các khuyết tật nặng và hàn sửa chữa quan trọng, phải được kiểm tra không phá hủy hiệu quả, được chứng minh đủ tiêu chuẩn trước khi sử dụng.
4.4. Đánh giá lớp
Đối với cấp độ báo cáo khuyết tật kiểm tra không phá hủy của khu vực hàn sửa chữa, JB/T3595-2002 quy định rằng rãnh van và phần hàn sửa chữa của các bộ phận thép đúc của van trạm điện phải được đánh giá theo GB/T5677-1985, và lớp có đủ điều kiện. Mối hàn đối đầu van phải được đánh giá theo GB/T3323-1987, đạt tiêu chuẩn Cấp 2. JB/T644-2008 cũng đưa ra các quy định rõ ràng về sự tồn tại của hai loại khuyết tật khác nhau trong vật đúc cùng một lúc. Khi có từ hai loại khuyết tật trở lên với cấp độ khác nhau trong phạm vi đánh giá, cấp độ thấp nhất được coi là cấp độ đánh giá toàn diện. Khi có từ hai loại khuyết tật trở lên có cùng cấp độ thì điểm toàn diện sẽ giảm đi một bậc.
Đối với các khuyết tật bao gồm xỉ, không nóng chảy và không xuyên thấu trong khu vực hàn sửa chữa, JB/T6440-2008 quy định rằng có thể đánh giá bao gồm xỉ của các khuyết tật đúc và độ xốp của các khuyết tật trong khu vực hàn sửa chữa có thể được coi là độ xốp đánh giá khuyết tật vật đúc.
Hợp đồng đặt hàng van trong điều kiện làm việc chung không đánh dấu cấp độ đúc van chứ đừng nói đến cấp độ chất lượng sau khi sửa chữa và hàn các khuyết tật trong hợp đồng, điều này thường gây ra nhiều mâu thuẫn trong quá trình sản xuất, kiểm tra và bán van. Theo mức chất lượng thực tế của thép đúc ở Trung Quốc và nhiều năm kinh nghiệm, người ta thường tin rằng cấp đánh giá khu vực hàn sửa chữa không được thấp hơn cấp 3 của GB/T5677-1985, cụ thể là cấp ⅲ của ASMEE446b tiêu chuẩn. Các bộ phận chịu lực vỏ của van thép đúc và van thép đúc áp suất cao trong điều kiện đường ống chịu axit thường phải đáp ứng các tiêu chuẩn ASMEE446b ⅱ trở lên. KẾT QUẢ KIỂM TRA X-quang cho thấy Ở KHU VỰC KHUYẾT TẬT ĐƯỢC SỬA CHỮA THEO QUY TRÌNH VÀ thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, các khuyết tật phát sinh trong quá trình ốp thậm chí còn ít hơn và có cấp độ cao hơn so với bản thân vật đúc. Nói tóm lại, không nên xem nhẹ việc sửa chữa hàn như một phần của quy trình sản xuất.
4.5. Kiểm tra độ cứng
Mặc dù khu vực hàn sửa chữa được kiểm tra không phá hủy, nhưng nếu cần gia công thì cần kiểm tra lại độ cứng của khu vực hàn sửa chữa, đây cũng là kiểm tra tác động của việc loại bỏ ứng suất. Nếu nhiệt độ ủ không đủ hoặc thời gian không đủ sẽ khiến vùng hàn của kim loại nung chảy có độ bền cao, độ dẻo kém, vùng hàn gia công sẽ rất cứng, dễ dẫn đến gãy dụng cụ. Tính chất của kim loại cơ bản và kim loại nóng chảy không nhất quán, dễ gây ra sự tập trung ứng suất cục bộ và dấu vết rõ ràng của mối nối chuyển tiếp hàn sửa chữa. Do đó, khu vực hàn lại cần được xác định và kiểm tra bằng các giá trị độ cứng. Khu vực hàn sửa chữa được mài nhẹ bằng máy mài cầm tay, ba điểm được đo bằng máy đo độ cứng Brinell cầm tay. Giá trị độ cứng của vùng hàn sửa chữa được so sánh với giá trị độ cứng của chính thép đúc. Nếu giá trị độ cứng của hai vùng tương tự nhau, điều đó cho thấy quá trình ủ oxy-axetylen về cơ bản đã thành công. Nếu giá trị độ cứng của khu vực hàn sửa chữa lớn hơn 20 độ cứng của thép đúc thì nên gia công lại cho đến khi độ cứng gần bằng kim loại cơ bản. Độ cứng của thép đúc áp lực sau khi xử lý nhiệt thường được thiết kế ở mức 160 ~ 200HB. Độ cứng quá thấp hoặc quá cao đều không có lợi cho hoạt động gia công. Độ cứng của vùng hàn sửa chữa quá cao sẽ làm cho độ dẻo của nó giảm và làm giảm tính năng an toàn của khả năng chịu lực của vỏ van.
5. Kết luận
Hàn sửa chữa khoa học các khuyết tật đúc thép là một công nghệ kỹ thuật tái sản xuất tiết kiệm năng lượng. Với sự trợ giúp của các phương pháp thử nghiệm hiện đại, cần phải đổi mới và cải tiến liên tục về dụng cụ hàn, vật liệu hàn, nhân sự và công nghệ để thực sự hiện thực hóa sự tích hợp giữa sản xuất và bảo trì.