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      不銹鋼反應釜釜體裂紋修復工藝

      發布日期:[ 2014年4月26日 ] 共閱[ 2777 ]次

      具有加熱迅速、耐高溫、耐腐蝕、衛生、無環境污染、電加熱不銹鋼反應釜,勿需鍋爐自動加溫,使用方便,價格便宜等特點。廣泛應用于化工、醫藥、食品等行業,材料采用304不銹鋼。但不銹鋼反應釜使用到一定年限時會出現裂紋、點蝕或局部腐蝕等現象,故須及時修復。某化工企業在長期的設備檢修實踐中總結出了一套裂紋修復的經驗,現作簡要介紹。

      1前期工作

      不銹鋼反應釜通常裝有易燃、易爆或有毒、有窒息性的物質,因此在進入釜內檢修前必須做好如下工作:首先須斷電并在電器柜上掛“禁動”警告牌;排除釜內的壓力,同時在進料、進氣管上安裝盲板;對釜體清洗,進行氣體置換并經氣體分析合格。

      2修復工藝

      不銹鋼反應釜釜體缺陷修復通常是采用補焊的方式。由于鑄鐵焊接性能差加之因鑄鐵件的內部組織容易吸收有機溶劑或油質,所以焊時很容易出現氣孔現象,為了保證補焊的品質,在補焊時,必須采用合理的焊接工藝和必要的工藝措施,因為釜體較大,加熱較困難,故通常采用手工電弧焊冷焊修復的補焊方法。

      2.1準備階段

      首先要詳細了解被焊釜體的損壞情況、損壞原因、鑄鐵材料的組織狀態、使用要求等以便決定修復方案,采取必要的工藝措施。其步驟為:

      (1)將缺陷部位重點清洗干凈,便于進一步檢查;

      (2)找出裂縫的兩端位置??赏ㄟ^以下幾種方法實現:

      一是,裂紋為不規則的細線條,可借助放大鏡肉眼直接觀察;

      二是,用清潔煤油浸潤并使之滲透裂紋中,然后用氧——乙炔火焰快速燒去裂紋表面的油質,再用白粉筆在裂紋部位涂抹就會留下一道白印記;

      三是,用手動砂輪將裂紋處打磨光,會有很細的金屬粉末被磨削下來并集聚到裂紋上形成一條肉眼可見的黑線。

      2.2鉆止裂孔

      在距裂紋端點外3~5mm處各鉆一個止裂孔防止裂紋繼續擴展延長,止裂孔應為通孔。止裂孔的孔徑大小與釜體的壁厚尺寸有關,通常在3~10mm之間。

      2.3開坡口

      開坡口時要把裂紋基本除盡,一般以不影響斷開的不銹鋼反應釜釜體合攏,并保證定位精確為原則,要求坡口尺寸盡量小,操作要方便,焊接強度要高,裂紋一定要在坡口中間。具體做法如下:

      (1)對受沖擊載荷大的厚壁件采取先熱壓扣合以使裂紋被迫合攏一些后再開坡口;

      (2)當條件限制只能在一面進行焊接時,則以開單面坡口為宜,在焊接時可墊上紫銅板以防鐵水流下;

      (3)對能在兩面焊接的厚壁件,應先開一側坡口補焊后,再開另一側坡口焊接;

      (4)對于薄壁件,壁厚在3~4mm的可不開坡口,只要把裂紋處的表面磨光或鏟光即可;壁厚在5~8mm的,應開成角度稍大的坡口且留有適當的鈍邊,如果兩面焊接其效果更好。

      2.4工件火烤

      鑄鐵組織比較粗大、疏松,在油中或與油接觸的工件,焊前必須用火烤一下,以便去除內部的油質或水分。

      2.5工件預熱

      進行焊前預熱,可將工件放到電爐中緩慢加熱到50~60℃,也可采用氧——乙炔火焰的虛火對著焊接部位進行大面積烘烤,以達到低溫預熱的目的。

      2.6焊條的選用

      根據如何保證焊縫中的碳、硅含量合適而不致生成白口組織或使焊縫組織為塑性好的非鑄鐵型組織,并保證焊后工件的加工性能和使用性能來選定焊條。具體選用哪種焊條要根據釜體材質的化學成分、物理性能和加工要求以及介質的腐蝕情況而定。一般在焊后不要加工的灰鑄鐵件選氧化型鋼芯鑄鐵焊條;而高釩鑄鐵焊條,則用于強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵件,但要掌握好錘擊技術,否則焊縫易剝落;純鎳鑄鐵焊條可用于重要的承受壓力較高的灰鑄鐵件,焊后可加工但價格較貴。

      2.7冷焊修補工藝

      鑄鐵冷焊的最大困難是焊縫熱影響區和焊縫本身產生裂紋。產生裂紋的原因都是由應力引起的,因此修補工藝必須做到消除焊接應力。經多年的實踐總結出鑄鐵冷焊的工藝:短焊、斷續、分散、逆向、小電流、分段錘擊等操作辦法。具體操作的條件及順序為:

      (1)焊接場所應較暖、無風。

      (2)在能焊透的前提下,盡量選用小電流,以減少母材熔化量。

      (3)對于裂紋較長的工件,應進行點焊定位,采用對稱、分散的順序,并且不能焊得過多。

      (4)對于多裂紋集中在一處的鑄鐵件,先分別對稱地焊支裂紋,并由止裂孔處焊向裂紋中心部位。待支裂紋(包括止裂孔在內)全部焊好后再以短:焊道和熄弧后立即充分錘擊的方法來補焊主裂紋部分。

      (5)焊接電流的控制:在開始時,因工件溫度較低,為使裂紋或坡口鈍邊焊透,電流可適當大些,在焊到坡口中間部位時,因工件溫度有所升高,操作條件比較好,為防止工件局部過熱,電流可適當調??;當坡口快焊平時,應將電流調到最小,并以回火焊道來焊接。

      (6)運條方法:為獲得有良好塑性的焊縫,焊第一層時應采用線狀焊而不宜采用橫向運條方法,否則會使電弧停留時間長導致母材熔化量大而焊縫塑性下降。在焊第二層以上焊道時,因不與母材直接接觸,可采用劃圈運條式,并適當擺動運條,但焊速不能過慢以免造成局部過熱引起熱應力裂紋。

      (7)焊縫的錘擊及再次引弧前對焊縫的處理:每次熄弧后要對焊縫進行有效的錘擊,以松弛焊接收縮應力,防止產生熱應力裂紋。錘擊的時間在每次熄弧后45秒內,每次錘擊以焊縫金屬有變形時為宜。操作時應先錘焊縫的邊緣、凸出部分及先焊的部分,焊得較多的地方應適當多錘。若焊縫沒有缺陷又不灼手才能再次引弧繼續焊接。

      3結束語

      該化工企業應用上述裂紋修復工藝多次成功地進行了不銹鋼反應釜封頭處、筒體上的較長裂紋和集中一處的多裂紋的修復,同時也實施了不銹鋼反應釜釜體局部腐蝕處的修補。實踐證明,上述裂紋修復工藝是成熟的。但需要提醒注意,維修過程中要有專人監護以防止意外發生。

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