¿Cómo reparar defectos de fabricación en recipientes a presión?

I. Reparación por rectificado: adecuada para defectos superficiales menores

Para defectos superficiales como grietas superficiales, socavaciones, cráteres, rayones o corrosión menor, si no afectan la resistencia estructural y el espesor de pared restante después del pulido cumple con los requisitos de verificación de resistencia, se puede utilizar el pulido para eliminarlos.

1. Utilice una amoladora angular o una amoladora de dedos para pulir el área defectuosa. El contorno de pulido debe tener una transición suave, con un control de ángulo de 1:3 o superior para evitar la formación de esquinas afiladas.

2. Después del pulido, se deben realizar pruebas de penetrantes (PT) o pruebas de partículas magnéticas (MT) para confirmar que las grietas y otros defectos se hayan eliminado por completo.

3. La profundidad del rectificado generalmente no debe exceder el 5% del espesor del material base y no se debe dañar la continuidad de la forma de la soldadura y la conexión con el material base.

4. Este método no requiere trabajo en caliente, tiene un riesgo de construcción bajo, es adecuado para un tratamiento rápido en el sitio-y es el método de reparación no destructivo preferido.

II. Soldadura de reparación y soldadura superpuesta: para defectos más profundos o penetrantes
Cuando la profundidad del defecto es significativa, como penetración incompleta, falta de fusión, porosidad, inclusiones de escoria o grietas profundas, es necesaria la soldadura de reparación o la soldadura de superposición para restaurar la integridad del material.

1. Primero, elimine completamente el defecto utilizando mecanizado o ranurado con arco de carbón, asegurando un bisel en forma de U-en la parte inferior. Después de la eliminación, las pruebas PT/MT confirman la ausencia de grietas residuales.

2. Se requiere precalentamiento antes de soldar. La temperatura de precalentamiento depende del material y el grosor, normalmente entre 150 y 300 grados. La temperatura entre pasadas no debe ser inferior a la temperatura de precalentamiento para evitar el agrietamiento en frío.

3. Utilice materiales de soldadura que sean iguales o compatibles con la soldadura original. El diámetro del electrodo no debe exceder los Ø3,2 mm para garantizar la calidad de la soldadura.

4. Después de la soldadura de reparación, realice las mismas pruebas no-destructivas (RT/UT/MT/PT) que la soldadura original. Puede ser necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura para eliminar la tensión residual.

Nota especial: para equipos que contienen medios extremadamente o altamente peligrosos, contenedores criogénicos, contenedores de acero Cr-Mo y equipos propensos a la corrosión bajo tensión, los requisitos de reparación por soldadura son más estrictos y se debe seguir estrictamente la calificación del procedimiento de soldadura.

III. Reparación con parches: abordar daños localizados graves Cuando un área grande presenta corrosión, abultamiento, deterioro del material o fallas repetidas en la reparación, se pueden usar parches para reemplazar los componentes que soportan presión-localmente.

1. El área defectuosa debe eliminarse por completo. La placa de parche debe ser circular, elíptica o rectangular con esquinas redondeadas, con un radio de esquina no inferior a 100 mm para evitar la concentración de tensiones.

2. El material, el grosor y el rendimiento de la placa de parche deben ser consistentes con el material base. Se debe permitir la libre expansión y contracción durante la soldadura para evitar tensiones adicionales.

3. La longitud del parche generalmente no debe ser inferior a 300 mm y la distancia entre el parche y las soldaduras adyacentes debe ser mayor que tres veces el espesor nominal de la pared o más de 100 mm.

4. Cuando la profundidad de la reparación excede la mitad del espesor de la pared, se debe repetir una prueba de presión de acuerdo con estándares como GB/T150.

Debido a que el parcheo implica un trabajo de soldadura extenso, introduce fácilmente nuevos defectos de soldadura y tensión residual, y ahora se usa con precaución, sólo cuando es absolutamente necesario.

IV. Reemplazo de componentes: para defectos graves irreversibles
Cuando los componentes críticos-que soportan presión, como cilindros, culatas y boquillas, presentan una propagación irreparable de grietas, corrosión severa o fallas repetidas de reparación, se deben reemplazar de manera decisiva.

1. Los componentes de reemplazo deben cumplir con los requisitos de diseño original, incluidos el material, las especificaciones y el estado del tratamiento térmico.

Durante la instalación, se debe tener cuidado de proteger las superficies de sellado y los puntos de conexión para evitar daños secundarios.

2. Después del reemplazo, se deben realizar nuevamente pruebas no-destructivas, pruebas de presión y pruebas funcionales para garantizar la seguridad general.

Este método es más caro, pero permite eliminar fundamentalmente peligros ocultos y es adecuado para situaciones con altos requisitos de seguridad.

V. Materiales compuestos y refuerzo mecánico: tecnologías de reparación emergentes y de emergencia

1. Reparación de materiales compuestos
Adecuado para áreas que no soportan-presión-o como medida de emergencia temporal, como el uso de tela de fibra de carbono + resina epoxi para reforzar la unión de superficies.

Antes de la reparación, las superficies de unión del tanque deben tratarse con eliminación de pintura, eliminación de óxido y desengrasado para garantizar la resistencia de la unión.

Después de aplicar el adhesivo epoxi, presione y cure. Puede ponerse en uso después de 48 horas a temperatura ambiente o 4 horas con curado acelerado a 80 grados.

Este método no requiere llama abierta y es adecuado para sellar rápidamente fugas en ambientes inflamables y explosivos, pero solo debe usarse como método de reparación de transición.

2. Refuerzo mecánico Se utiliza en situaciones de emergencia donde no es posible el apagado o la llama abierta, como el uso de abrazaderas segmentadas junto con adhesivo sellador para lograr un sellado de fugas presurizado.

Se insertan pernos en T-en la grieta y se giran para fijarla, y luego se aprietan con una placa de acero y una tuerca para lograr un sellado rápido.

El tiempo de operación debe controlarse dentro de los 30 minutos. Los trabajadores deben usar respiradores para garantizar la seguridad.

VI. Inspección y aceptación después de la reparación Una vez finalizados todos los trabajos de reparación, se debe realizar un estricto procedimiento de inspección:

1. Inspección visual: Confirme que la formación de la soldadura sea buena y que no haya defectos en la superficie como socavaciones, grietas o porosidad.

2. Pruebas no-destructivas: realice pruebas RT, UT, MT o PT en el área reparada de acuerdo con los estándares originales para garantizar que no haya defectos internos que excedan los estándares.

3. Prueba de presión: especialmente para reparaciones con una profundidad que excede la mitad del espesor de la pared, se debe realizar nuevamente una prueba de presión hidrostática o neumática para verificar la capacidad de soporte de presión-.

4. Prueba funcional: verifique el rendimiento del sellado, la presión de trabajo y la respuesta de temperatura para asegurarse de que sean normales.

La aceptación final debe registrarse y firmarse para su confirmación e incluirse en la gestión del expediente técnico del equipo.