2. 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:

а – L≥4 (S₁-S); б – L≥4 (S₁-S)

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].