[发明专利]压力容器现场修复与再制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及压力容器修复领域，特别是一种压力容器现场修复与再制造工艺。

背景技术

压力容器用途广泛，它是石油化学工业、能源工业、科研和军工等行业不可缺少的重要设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体，大多应用在高温、高压、高腐蚀的复杂苛刻环境下，往往存在着各种焊接缺陷、结构缺陷、材料缺陷、使用时产生的裂纹、腐蚀、磨损等，再加上长期超期服役造成的材料损伤，容易造成脆断、疲劳、腐蚀、冲蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀以及腐蚀疲劳等形式，一旦发生事故会带来极其严重的后果。

由于压力容器表面损伤情况复杂，并且许多压力容器规模大，体积大、吨位大导致很难进行现场修复，因此单一的修复工艺是不能解决的，很多压力容器需要采用多种工艺联合修复才能达到工况要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是将冷焊修补、机械修磨、整体喷砂、超音速喷涂等工艺联合修复压力容器，不仅对容器表面进行修补，还在容器表面形成一层增强层，延长使用寿命。

本发明还有一个目的是提供一种超音速喷涂技术，用一种双路送粉超音速冷喷涂装置将粉末与压缩空气形成气-固双相流，经加速后在完全固态下撞击基体，发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成加强层。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了压力容器现场修复与再制造工艺，包括以下步骤：

步骤1、对容器待修部位进行打磨处理及清洁处理；

步骤2、对待修部位进行冷焊修补，焊材规格为Φ1.6～2.0mm，电流为0～300A，保护气体流量为3-6L/min；

步骤3、对焊后表面余高及边缘进行修整直至无损探伤检测表面合格；

步骤4、对待修表面进行喷砂处理，使其表面粗化，采用超音速喷涂技术对容器表面喷涂一层加强层，喷涂压力为1.5～3.5MPa，容器表面温度不超过150℃，喷涂距离为60～120mm。

优选的是，所述步骤1中待修部位进行打磨处理后曲率半径≥20mm。

优选的是，所述步骤2中冷焊电流为160～300A。

优选的是，所述步骤3中冷焊修正采用角磨机或手砂轮等工具。

优选的是，所述步骤4中喷砂处理为：采用压力式喷砂机用24目白刚玉砂进行喷砂。

优选的是，所述步骤4中采用超音速喷涂装置进行喷涂。

优选的是，所述增强层由铁基合金粉末喷涂形成。

优选的是，还包括对喷涂后的表面刷涂封孔剂，进行封孔处理。

优选的是，所述步骤4中加强层由一种双路送粉超音速冷喷涂装置喷涂而成，喷涂装置包括：储气罐、第一送粉器，第二送粉器、空气加热器和喷枪，所述储气罐分出三个空气支路分别与第一送粉器、第二送粉器、空气加热器连接，所述第一送粉器、第二送粉器分别在空气作用下将第一粉末和第二粉末运输至喷枪，压缩空气在所述空气加热器进行加热，加热后的空气在所述喷枪内形成超音速气流，带动第一粉末和第二粉末从所述喷枪喷出形成加强层，其中，所述第一送粉器和第二送粉器所在的支路上设置有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和第二阀门控制流量从而控制第一粉末和第二粉末的喷射量。

优选的是，所述加强层的厚度D为：

其中，为单位时间内喷涂的增强层标准厚度；η为流量影响因子，无因次；Q₁为第一送粉器的气体流量，L/min；Q₂为第二送粉器的气体流量，L/min；Q₃为空气加热器的气体流量，L/min；κ₁为单位时间内第一送粉器输送的粉末质量与第一送粉器和第二送粉器输送的粉末质量总和的比值；κ₂为单位时间内第二送粉器输送的粉末质量与第一送粉器和第二送粉器输送的粉末质量总和的比值。