3.7. Устранение дефектов с применением сварочных работ
3.7. Устранение дефектов с применением сварочных работ
3.7.1. Сталь, предназначенная для ремонта резервуаров, должна быть проверена на соответствие ее требованиям пп. 3.3.1—3.3.3 настоящего Руководства, действующим ГОСТам или техническим условиям (на основании сертификатов) и предварительно очищена от ржавчины, масла, влаги, снега, льда и других загрязнений.
3.7.2. Разметка металла и шаблонов осуществляется с помощью чертилок, кернеров и других приспособлений, а также мерительных инструментов, обеспечивающих высокую точность (линейки, рулетки второго класса точности по ГОСТ 7502—80).
3.7.3. Шаблоны для контроля гибки, вальцовки и сборки могут изготовляться из тонкого стального листа, дерева, а также комбинированными (из дерева и тонкого стального листа); шаблоны для резки заготовок — из картона и дерева.
Шаблоны следует изготовлять с учетом допустимых отклонений от проектных размеров при разметке (1,5 мм при длине шаблона до 4,5 м) и припусков на обработку (+1 мм на каждый сварной шов при толщине металла до 16 мм).
3.7.4. Древесина для шаблонов применяется высушенная, из хвойных пород; картон — плотный толщиной 1,5—3 мм.
3.7.5. Резка заготовок листового металла, обработка кромок под сварку должны выполняться механическим способом или газовой резкой. Электродуговая резка листа не допускается. Кромки металла после газовой резки должны быть зачищены от заусениц, грата, окалины, наплывов до металлического блеска и не должны иметь неровностей, вырывов и шероховатостей, превышающих 1 мм.
3.7.6. Сборка, подгонка и разделка кромок под сварку ремонтируемых листов и других конструктивных элементов в зависимости от конструкции резервуара выполняются в соответствии с ГОСТ 5264—80. Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка. Основные типы и конструктивные элементы следующим образом:
а) сборку листов и других элементов при толщине до 5 мм выполняют внахлестку, при толщине более 5 мм — встык; размер нахлестки рекомендуется не менее 30—40мм, зазор между листами не должен превышать 1 мм;
б) элементы (накладки), свариваемых внахлестку, на верхних поясах стенки устанавливают с внутренней стороны резервуара;
в) зазор между стыкуемыми кромками листов в стыковых соединениях следует принимать не менее 1 мм и не более 2 мм;
г) в стыковых односторонних соединениях с подкладкой при зазорах между кромками более 4 мм толщину подкладки принимают равной толщине свариваемых листов;
д) элементы, соединяемые встык ручной дуговой сваркой, должны иметь разделку со скосом под углом 27 ± 3°;
е) элементы тавровых соединений (при выполнении ручной сваркой) должны иметь зазор между вертикальными и горизонтальными листами до 2 мм.
3.7.7. Элементы вставок и накладок на стенке резервуара до подгонки их по месту предварительно вальцуют (в холодном состоянии) до радиуса меньшего, чем радиус резервуара, на 1—2,5 м в зависимости от диаметра стенки резервуара.
Концы листов (вставок) подвальцовывают по шаблону. Зазор между шаблонами (на длине по дуге 1,5 и 3 м) и листом толщиной 6 мм и более после вальцовки не должен превышать соответственно 2 и 4 мм.
Не допускается искривление листа (конусность). Углы элементов вставок и накладок закругляют.
3.7.8. Расстояние между пересекающимися сварными швами элементов вставок и накладок в днище и кровле резервуара должны быть не менее 200 мм, на стенке резервуара — не менее 500 мм.
3.7.9. При сборке элементов конструкции под сварку детали соединяют посредством прихватов или при помощи стяжных приспособлений.
3.7.10. Прихватки, накладываемые для соединения собираемых деталей, размещают в местах расположения сварных швов. Размеры прихваток должны быть минимальными и легко расплавляться при наложении постоянных швов.
3.7.11. Катет сварного шва прихватки не должен превышать 6 мм, длина — 50—60 мм. Рекомендуемое расстояние между прихватками 400—500 мм.
3.7.12. Прихватки выполняют сварочными материалами, применяемыми для сварки проектных швов. Требования к качеству прихваток такие же, как и к сварочным швам. Прихватки выполняют сварщики, допущенные к сварочным работам и имеющие соответствующие удостоверения.
3.7.13. При сборке элементов конструкций, свариваемых под флюсом, порошковой проволокой или в защитном газе, прихватки выполняют электродами, предусмотренными для ручной сварки сталей, из которых выполнены элементы.
3.7.14. При наличии значительных вмятин или выпучин в кромках верхних поясов стенки, возникающих в результате недопустимого вакуума или избыточного давления, необходимо, кроме исправления вмятин (выпучин), тщательно осмотреть конструкции покрытия (щиты, фермы, прогоны и др.) и в случае наличия повреждений устранить их.
3.7.15. Правку деформированных мест элементов стенки, центральной части понтона и покрытия во избежание образования наклепа и возникновения хрупкости металла следует выполнять в горячем состоянии путем местного нагрева газовыми горелками.
Нагрев осуществляют полосами или треугольниками по предварительной разметке с выпуклой стороны.
Нагретые участки правят молотками или кувалдами. Температура нагрева для углеродистой стали должна быть не менее 700—850 °С.
Температуру нагрева рекомендуется определять с помощью термоиндикаторных карандашей или температурной шкалы цветов нагрева стали.
Температура нагрева, °С
Скорость охлаждения после правки элементов резервуара должна исключать закалку, коробление, трещины, надрывы.
3.7.16. Правку деформированных мест элементов резервуара в холодном состоянии выполняют натяжными и ударными приспособлениями через подкладной лист при положительной температуре наружного воздуха.
3.7.17. Правка и сборка заготовок (вставки, накладки) при температуре ниже —25 °С ударными инструментами запрещается.
3.7.18. При ремонте резервуаров рекомендуется применять механизированную сварку под флюсом, в защитных газах и порошковой проволокой, а при необходимости также ручную дуговую сварку.
Применение газовой сварки для ремонта ответственных элементов резервуаров не допускается.
3.7.19. Сварку при ремонте и исправлении дефектов резервуаров, находящихся в эксплуатации, рекомендуется выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже —10 °С. Сварку при более низких температурах следует проводить в соответствии с рекомендациями по ремонту резервуаров в условиях отрицательных температур (прил. 3).
3.7.20. К производству сварочных работ при ремонте резервуаров допускаются квалифицированные электросварщики прошедшие испытания в соответствии с действующими правилами и имеющие удостоверения, устанавливающие их квалификацию и характер работ, к которым они допущены.
Механизированная сварка выполняется сварщиками, прошедшими обучение по управлению указанной аппаратурой и получившими об этом соответствующие удостоверения.
Сварщики должны на месте работы пройти технологическое испытание в условиях, тождественных с теми, в которых будет проводиться сварка конструкций.
3.7.21. При выполнении сварочных работ с целью ремонта и исправления дефектных мест резервуаров должны соблюдаться следующие требования:
а) сварка стыковых швов окраек днища должна выполняться на соответствующей подкладке в два слоя и более с обеспечением полного провара корня шва; подкладка устанавливается на прихватках; приваривать подкладку по контуру к днищу запрещается; конец стыкового шва должен выводиться за пределы окрайка на остающийся конец подкладки длиной не менее 30 мм, который удаляют после окончания сварки кислородной резкой; места среза подкладок следует тщательно зачищать; зазор между, подкладкой и кромками не должен превышать 1 мм;
б) технологические подкладки для сварки окрайков днищ должны иметь размеры: толщину 4—6 мм, длину более длины дефектного места на 100—150 мм и ширину не менее 100 мм;
в) вертикальные стыковые швы стенки резервуаров должны свариваться с двух сторон, вначале сваривают основной шов, затем подварочный. Перед сваркой под-варочного шва корень основного шва очищают от шлака и зачищают до металлического блеска.
Учитывая, что при удалении дефектных участков сварного шва не всегда возможно обеспечение регламентируемых ГОСТом зазоров между стыкуемыми элементами, допускается увеличение ширины шва (l ) для стыковых соединений на 25 %.
При необходимости удаления вертикального шва на всей высоте стенки (рулонируемые резервуары) его вырезку и ремонт проводить участками, не превышающими высоту пояса;
г)вертикальные стыки поясов стенки из листов толщиной до 5 мм разрешается собирать внахлестку, сваривая иx с наружной и внутренней стороны резервуара;
д) соединение листов кровли и днища резервуара должно выполняться внахлестку с наложением сварочного шва с наружной стороны (в нижнем положении).
3.7.22. Ручную сварку стыковых швов при ремонте резервуаров следует выполнять обратноступенчатым способом. Порядок сварки отдельных участков приведен на рис. 2.
Длина ступени не должна превышать 200—250 мм.
Сварку основного шва выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины металла:
Толщина листов, мм . 4—5 6—7 8—9 10—12 12—14
Число слоев . 1 2 2—3 3—4 3—4
Для сварки первого слоя следует применять электроды диаметром 3 мм, для сварки остальных слоев — электроды диаметром 4—5 мм.
После сварки каждого слоя поверхность шва тщательно зачищают от шлака и брызг металла. Участки слоев шва с порами, раковинами и трещинами должны быть удалены и заварены вновь.
3.7.23. Сварку нахлесточных швов также следует проводить обратноступенчатым способом. Длина ступени не должна превышать 300—500 мм. Порядок сварки отдельных участков приведен на рис. 3.
3.7.24. Ручную сварку многослойных угловых тавровых швов приварки стенки к днищу рекомендуется выполнять секциями обратноступенчатым способом (рис. 4). В пределах каждой секции швы также сваривают обратноступенчатым способом участками длиной до 300 м. Длина единовременно свариваемого шва каждого слоя секции принимается до 900 мм.
При сварке низколегированных сталей длина каждой секции не должна превышать 350 мм.
Сначала заваривают внутренний шов, а затем наружный.
3.7.25. Многослойную сварку стыков из низколегированной стали (при толщине более 6 мм) рекомендуется выполнять короткими участками, так, чтобы последующий шов накладывался на неостывший слой. На последние слои, имеющие температуру около 200 °С, по линии их стыка накладывают отжигающий валик, края которого
Источник
Методы ремонта резервуаров РВС
При ремонте основания резервуаров подбивают края песчаной подушки, заполняют пустоты под днищем в местах хлопунов и исправляют просевшие участки и отмостки.
Для ремонта основания применяют гидроизолирующий состав (черный или гидрофобный грунт), состоящий из смеси вяжущего вещества и песка. Песок должен быть крупностью 0,1-2 мм. Содержание в песке глинистых и песчаных частиц крупностью менее 0,1 мм должно быть не более 30-40%. В качестве вяжущего вещества применяют жидкие битумы марок А-6 и Б-6 или малосернистый мазут. Содержание кислот и свободной серы в вяжущем веществе не допускается. Количество вяжущего вещества в готовом изолирующем слое принимают в пределах 8-10% по объему смеси.
Ремонт основания выполняют с подъемом резервуара. Для этого к стенке резервуара приваривают прерывистым швом ребра жесткости из швеллера или двутавра, подводят под них домкраты необходимой грузоподъемности и поднимают резервуар на высоту, превышающую величину осадки на 15-20 см. Затем подбивают просевшую часть основания изолирующим материалом до проектной отметки. Резервуар можно поднимать также домкратами, установив их в приямки под днищем резервуаров.
После опускания резервуара нивелируют окрайки днища.
Если под днищем выявлены пустоты или выпучины (рис. 1) размерами, превышающими допустимые, в днище вырезают отверстие диаметром 20-25 см, засыпают в пустоты изолирующую смесь и уплотняют ее. После этого на вырезанное отверстие устанавливают и приваривают накладку из листа толщиной 5 мм. Размеры накладки выбирают так, чтобы обеспечивался нахлест 30-40 мм.
Рис. 1. Методы ремонта пустот под днищем и выпучин в днище.
а — местная просадка основания; б — выпучина в днище; в — участок, отремонтированный методом установки наладки
Днища резервуаров подвержены коррозионному и механическому разрушению. Наиболее часто встречаются трещины в сварных швах и основном металле сегментов и окраек днища, вызванные концентрацией напряжений в нижнем узле резервуара. Для устранения таких трещин срезают уторный уголок (если он есть) длиной 250 мм в каждую сторону от трещины и выявляют границу трещины путем травления дефектного шва 10%-ным раствором азотной кислоты. Концы трещины засверливают сверлом диаметром 6-8 мм, после чего разделывают трещину под сварку.
В случае отсутствия технологической подкладки под шов устанавливают подкладку шириной 150-200 мм, толщиной 5-6 мм
Рис. 2. Трещины в сварных швах сегментов и их устранение.
1 — подкладка; 2 — место трещины; 3 — шов, прикрепляющий сегмент к корпусу; 4 — уторный уголок.
В случае отсутствия технологической подкладки под шов устанавливают подкладку шириной 150-200 мм, толщиной 5-6 мм и длиной, несколько превышающей длину трещины. Заварив трещину, приваривают корпус в месте вырезки уторного уголка и торцы последнего к сегменту (рис. 2).
Аналогично устраняют трещины, распространившиеся из сварного шва на основной металл, а также мелкие трещины в основном металле окраек длиной до 100 мм.
Для устранения трещин длиной 200-300 мм в сегменте окрайки срезают уторный уголок на длину 1500 мм и участок сегмента (окрайки) шириной 500 мм с трещиной по середине. На это место подгоняют вставку встык с зазором 3-4 мм, устанавливают подкладки и приваривают вставку к сегментам окрайки днища и к стенке (рис. 3).
Трещины в швах и основном металле полотнища днища наблюдаются редко. Они появляются в местах пересечения швов. Причина образования таких трещин — отклонение от нормальной технологии сварки днищ резервуаров при их строительстве.
Рис. 3. Замена участка сегмента с трещиной.
а — технологические подкладки.
Рис. 4. Устранение больших выпучин в днище.
Выпуклости высотой до 200 мм устраняют путем заполнения пространств под ними гидроизоляционным материалом, а высотой более 200 мм удаляют. Для этого все сварные швы на участке выпуклости распускают газорезкой. Сильно деформированные листы удаляют и на их место подгоняют новые внахлестку. Сварку осуществляют в последовательности, указанной на рис. 4.
Если требуется замена днища полностью, резервуар поднимают на высоту 150-200 мм и вырезают днище. На отремонтированном основании собирают, сваривают и испытывают новое днище, затем опускают на него резервуар и соединяют днище с корпусом.
В корпусах резервуаров наблюдаются трещины в сварных швах и основном металле. Часто встречаются трещины в местах пересечений швов, вдоль и поперек швов. Продольные трещины в сварных швах, а также поперечные, не распространившиеся на основной металл, устраняют путем засверливания их концов, разделки дефектного места под сварку (под углом 60-70°) и двухсторонней заварки дефектных мест электродами диаметром 3 мм.
Для устранения продольных трещин длиной более 150 мм, начинающихся с любого горизонтального шва, а также поперечных трещин, выходящих на основной металл, вырезают дефектный участок (с трещиной посередине) шириной 1000 мм на всю высоту листа, разделывают кромки листов пояса резервуара и подогнанной вставки (рис. 5). Затем распускают горизонтальные швы в обе стороны от вставки по 500 мм, подгоняют вставку в стык или внахлестку и приваривают. Порядок производства сварочных работ при удалении листов с трещиной показан на рис. 6. Трещины в основном листе корпуса устраняют аналогично.
Рис. 5. Удаление горизонтальных и вертикальных сварных швов с трещиной
(цифры показывают последовательность сварки, стрелки — направление сварки).
Рис. 6. Технология производства сварочных работ при удалении листов с трещиной в основном металле.
Обозначения те же, что на рис. 5
Чтобы удалить пересекающиеся трещины в сварных швах (рис. 7), вырезают отверстие диаметром 500 мм с центром в точке пересечения сварных швов и устанавливают изнутри заплату диаметром 1000 мм. Толщина заплаты равна толщине листов этого пояса. Сначала сварку производят снаружи, затем внутри резервуара обратноступенчатым методом, длина ступени 200-250 мм.
Сравнительно часто встречается трещина по основному металлу I пояса, начинающаяся от места приварки резервуарного оборудования (рис. 8). В таких случаях лист удаляют полностью; иногда вырезают участок шириной не менее 2000 мм на всю высоту пояса. Новый лист монтируют, как описано выше.
При наличии расслоений, раковин и крупных вмятин, удаляют весь лист при помощи газорезки. Сборка и подгонка новых листов на ремонтируемое место зависит от их толщины. При толщине менее 5 мм листы собирают внахлестку, а при толщине 6 мм и больше — в стык. Размер нахлестки в пределах 30-40 мм.
При сборке листов в стык зазор между стыкуемыми элементами должен быть не менее 2 мм и не более 4 мм. При зазорах более 4 мм сварку ведут на подкладке толщиной, равной толщине листа. Свариваемые листы должны иметь скос кромок под углом 30-35°. При сварке необходимо следить, чтобы расстояние между пересекающимися сварными швами в днище и кровле было не менее 200 мм, а в корпусе резервуара не менее 250 мм.
Сварочные работы при ремонте резервуара ведут при положительной температуре окружающей среды. Ручную сварку при ремонте выполняют обратноступенчатым способом с двух сторон. Длина ступени не должна превышать 200-250 мм. Количество слоев швов зависит от толщины листов: при толщине 4-5 мм число слоев составляет 1, при толщине 6-7 мм — 2, при толщине 8-9 мм — 3 и при толщине 10-12 мм — 3-4.
Рис. 7. Устранение трещин, образовавшихся в месте пересечения швов.
Рис. 8. Трещина, начинающаяся от места вварки резервуарного оборудования.
1 — лист первого пояса; 2 — лист второго пояса, 3 — воротниковый фланец лазового люка, 4 — днище.
При сварке внахлестку размер ступени возрастает до 300- 500 мм. При капитальном ремонте резервуаров проверяют отклонение корпуса от цилиндрической формы при помощи отвеса. Эти отклонения могут быть в виде выпуклостей и вмятин. Они появляются при строительстве и в процессе эксплуатации резервуара и в основном в средних и верхних поясах, которые имеют меньшую жесткость; если стрела прогиба вмятин или выпуклостей превышает допустимую величину, их исправляют.
Допустимые величины отклонений поверхности (стрела прогиба) от вертикальной образующей цилиндра, соединяющей нижний и верхний края дефектного места, зависят от размеров дефекта и не должны превышать: 15 мм при длине дефекта по вертикали 1500 мм, 30 мм- при длине дефекта 3000 мм и 45 мм-при длине дефекта до 45000 мм.
При наличии в корпусе горизонтальных гофр с размерами, превышающими приведенные в табл. 1, их исправляют.
Для исправления вмятины в ее центр приваривают прерывистым швом круглую накладку из листовой стали толщиной 5-6 мм и диаметром 120-150 мм. К накладке приваривают серьгу. Правку производят при помощи трактора (ручной лебедки), трос от которого прикрепляют к серьге.
После правки дефектное место тщательно осматривают. Если не обнаружено трещин, изнутри резервуара на дефектное место прерывистым швом приваривают элемент жесткости — уголок, завальцованный по радиусу окружности резервуара, длиной, превышающей размеры вмятины на 25 мм. Если в листе образовалась трещина, его следует заменить.
Источник