Réparation de chaudière: directives de base pour le soudage

Les types courants de réparation pour les chaudières à construction soudée sont le remplacement de sections de tubes de chaudière, le remplacement des tubes et des haubans, la soudure de fenêtre, l’accumulation de soudure de la zone gaspillée, les trous de jauge de soudage et bien d’autres. Dans toutes les conditions, seul le procédé de soudage à l’arc électrique tel que le soudage à l’arc métallique blindé (SMAW) et le soudage à l’arc au gaz tungstène (GTAW) est accepté. GTAW est normalement utilisé pour le passage de racine ou sur une plaque mince. Le processus et les procédures de soudage doivent être pris au sérieux car tout défaut de soudage peut entraîner de graves problèmes. Voici quelques directives fondamentales pour la réparation de chaudière par soudage. Je ne peux pas couvrir tous les aspects de la réparation dans un court article, mais je ferai de mon mieux pour vous aider à en apprendre un peu plus sur ce sujet en termes techniques simples.

Tout d’abord, vous devez savoir que le propriétaire doit obtenir l’approbation de l’inspecteur autorisé responsable de l’inspection juridictionnelle avant d’effectuer toute réparation ou remplacement qui affecte la capacité de maintien de la pression d’une chaudière. Seuls les inspecteurs autorisés agréés par le Département de la sécurité et de la santé au travail (Malaisie) ou le Conseil national peuvent autoriser et documenter les formulaires de réparation.

Le mode opératoire de soudage doit être effectué par une entreprise agréée pour le soudage de classe 1 sous la supervision directe d’un contremaître expérimenté et à la satisfaction de l’inspecteur tiers et de l’inspecteur autorisé. Lorsqu’une autorisation de classe 1 n’est pas disponible, des tests de performance appropriés doivent être effectués par des opérateurs sélectionnés à la satisfaction de l’expert. Les codes reconnus tels que les codes ASME ou BS doivent être suivis le cas échéant. Le matériau doit être conforme aux spécifications d’origine ou être égal à celles-ci. Les spécifications peuvent être obtenues à partir des plans de la chaudière. Les pièces jointes soudées, la forme de soudure et la préparation de soudage acceptables décrites dans le plan doivent être respectées. Seuls les soudeurs expérimentés dans la construction d’appareils sous pression soudés de classe 1 doivent être employés pour les travaux de réparation de chaudières. Une surveillance très attentive doit être donnée à toutes les étapes des travaux de réparation. Un travail de qualité inférieure ne doit en aucun cas être compromis. Une électrode à faible teneur en hydrogène doit être utilisée pour éviter la fissuration induite par l’hydrogène. L’électrode à faible teneur en hydrogène utilisée doit avoir des propriétés de traction similaires à celles du métal-mère.

Dans les fissures de soudage, effectuez d’abord un test de ressuage ou une inspection par particules magnétiques pour localiser les fissures ou les discontinuités. Si des zones défectueuses doivent être coupées par oxycoupage, une préparation de soudure finale appropriée en forme de double V, U ou J doit être effectuée par un broyage ou un meulage soigneux. La section IX du code ASME AF-613 spécifie que la préparation des bords des plaques, des chanfreins de soudage et des chanfreins et des opérations similaires impliquant l’enlèvement de métal doit se faire par usinage, écaillage ou meulage, par coupage au gaz ou par calibrage. Lorsque le soudage doit être effectué à la fois en position basse et en position haute, la préparation en V ou U plus grande doit être disposée pour la position main basse. Avec cette approche, l’écoulement et la pénétration du matériau de soudure dans le métal de base sont optimaux. La force de soudage dépend des capacités de pénétration de l’électrode sur le métal-mère et de l’écoulement du matériau d’électrode dans le métal-mère.

Lorsqu’une coupure à la flamme ou une surchauffe s’est produite sur l’enveloppe de la chaudière, un graphique de dureté doit être fait pour déterminer la résistance à la traction correspondante en se référant au tableau publié. Ce faisant, la zone affectée peut être séparée du sol ou de la zone. Cela donne également une indication claire quant à savoir si le matériau a été surchauffé ou non dans une certaine mesure que la microstructure du matériau a été affectée. En aucun cas, des réparations soudées ne peuvent être entreprises lorsque la microstructure du matériau d’origine est soupçonnée d’avoir subi un changement par rapport à sa forme d’origine. Dans tous les cas, MPI doit être utilisé pour s’assurer qu’il n’y a pas de fissures avant le début du soudage. La conception de la réparation doit être telle qu’il n’y a pas de coins pointus et la nouvelle plaque d’insertion doit être de qualité et de spécifications similaires à celles du matériau d’origine. Cette méthode est appelée soudure de fenêtre (ou patching de fenêtre).

Les zones à souder doivent être préchauffées à un minimum de 93 ° C pour une épaisseur de matériau supérieure à ½ « et jusqu’à 1½ »; une plaque plus épaisse nécessite des températures de préchauffage plus élevées. Maintenir à cette température tout au long du processus de soudage. Des précautions doivent être prises pour éviter que tout courant d’air froid n’empiète sur la zone en réparation. Un matelas isolant pourrait être mis à disposition pour protéger la zone soudée d’un refroidissement rapide. Après le soudage, rectifiez la soudure et effectuez à nouveau DPI ou MPI.

Des changements peuvent se produire dans la structure métallurgique du métal de base adjacent à la soudure (zone affectée thermiquement ou HAZ). Les modifications peuvent provoquer une fragilisation ou dégrader les propriétés du matériau. De plus, lors du refroidissement, le métal de soudure se rétracte dans une plus grande mesure que le métal de base en contact avec la soudure (HAZ) exerce une action d’étirage. Par conséquent, un traitement thermique post-soudage (PWHT) est nécessaire pour restaurer la ductilité du matériau et ainsi éviter les contraintes, le retrait et la fissuration. Enfin, comme le soudage affecte généralement les parties sous pression de la chaudière, la chaudière doit être soumise à un essai hydrostatique de 1 ½ fois le PSMA pendant au moins 15 minutes.

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