La manutenzione delle strutture saldate richiede spesso una parziale o completa smontabilità per accedere ai componenti danneggiati, sostituire le parti usurate o eseguire ispezioni approfondite. Mentre la saldatura crea giunti permanenti, la rimozione accurata e il ri-saldamento possono essere effettuati in modo sicuro senza compromettere l'integrità strutturale dell'assemblaggio.

Preparazione Prima di smontare

Ispezione e documentazione strutturale

Prima di iniziare qualsiasi taglio o saldatura, è obbligatorio un controllo approfondito dell'intera struttura. Esaminare tutte le articolazioni saldate per segni di fessure di fatica, corrosione o riparazioni precedenti. Misurare le dimensioni critiche e confrontarle con i disegni di ingegneria originali. Fotografia e documenta la condizione attuale di ogni giunto, notando il tipo di saldatura (piede, scanalatura, spina, ecc.) e lo spessore del materiale di base.

Se sono disponibili le specifiche della procedura di saldatura originale (WPS) e la mappa della saldatura, esaminarle attentamente. Essi contengono informazioni critiche sui metalli di riempimento, requisiti di preriscaldamento, temperature di interpass e trattamento termico post-saldato (PWHT). Senza questa documentazione, è possibile che sia necessario eseguire test di identificazione del materiale (ad esempio, test di scintilla o fluorescenza portatile dei raggi X) per determinare il grado di acciaio e selezionare i consumabili di saldatura appropriati.

Strumenti e attrezzature

Un inventario degli utensili ben fornito garantisce che lo smontaggio proceda senza problemi e senza problemi.

  • Attrezzature protettive personali (PPE): Casco di saldatura con lente ombreggiata corretta, abbigliamento resistente al fuoco, guanti di pelle, occhiali di sicurezza, tappi per orecchio e stivali in acciaio.
  • Attrezzi di taglio:[] Smerigliatrici ad angolo con ruote tagliate, frese al plasma, torce ossi-acetilene o apparecchiature per la gocciolatura ad aria.
  • Materiale:[] Gru a testa alta, paranchi a catena, prese idrauliche, e struts di sicurezza o di cribbing per sostenere la struttura durante lo smontaggio.
  • Attrezzi di misurazione e di memorizzazione:[ Pugni di centro, pietra di sapone, marcatori di vernice, righelli d'acciaio, pinze e un protrattore digitale per la registrazione di angoli.
  • Attrezzature di saldatura:[ Fonte di alimentazione (MIG, TIG, o stick), alimentatore a filo, forno elettrodo (per elettrodi a basso idrogeno), e un indicatore di temperatura per il controllo del preriscaldamento e dell'interpass.

Tutti gli strumenti devono essere ispezionati e mantenuti secondo le raccomandazioni del produttore. Ad esempio, verificare che i macinini abbiano protezioni adeguate e che i cavi di saldatura sono liberi di tagli o di fragatura. Fare riferimento a standard di saldatura, taglio e brasatura di OSHA[] per requisiti normativi sulla sicurezza delle attrezzature.

Preparazione della sicurezza

Smontare la superficie dei materiali combustibili entro un raggio di 35 piedi (per NFPA 51B).Istituire gli estintori (sia CO2 che quelli a secco) e un orologio antincendio se necessario. Assicurare una ventilazione adeguata, soprattutto quando si tagliano gli acciai zincati o rivestiti che producono fumi tossici.

Prima di effettuare qualsiasi taglio, de-energizzare e bloccare / etichettare qualsiasi sistema elettrico o idraulico collegato alla struttura.Per un lavoro elevato, utilizzare attrezzature di protezione della caduta e proteggere la struttura contro ribaltamento o collasso.

Smontaggio sistemico delle giunzioni saldate

Stabilizzazione della struttura

Una volta completata la preparazione, il primo passo operativo è quello di stabilizzare la struttura in modo che il suo peso non causerà un crollo o un cambio incontrollato. Installare bracing temporaneo, rastrelli o fili di tipo per ridistribuire carichi. Utilizzare jack idraulici o viti per alleviare la tensione nel giunto saldato che si intende tagliare.

Se la struttura contiene elementi pre-stressati (come i cavi tensioattivi), rilasciare la tensione gradualmente utilizzando una procedura di dissanguamento controllata. Non tagliare mai una saldatura portante senza prima scaricarla, poiché l'improvvisa liberazione dell'energia immagazzinata può causare un guasto catastrofico e una grave ferita.

Marcatura e identificazione della saldatura

Prima di applicare utensili di taglio, contrassegnare chiaramente ogni saldatura e i suoi membri corrispondenti. Utilizzare un sistema di codici alfanumerici o tag codificati a colori che corrispondono a un piano di smontaggio. Ad esempio, contrassegnare “Weld A1 – Beam 1 alla colonna 3” e indicare il lato di taglio (ad esempio, “tagliare sul lato del fascio”).

Se il piano di smontaggio comporta la rimozione di diversi tipi di saldatura, creare una lista di controllo che correla ogni segno con il metodo di taglio appropriato e qualsiasi preparazione post-taglio richiesta.

Tecniche di taglio per saldature

La scelta della tecnica di taglio dipende dalla dimensione della saldatura, dallo spessore del metallo di base, dall'accesso e dalla necessità di preservare il metallo genitore per il ri-asciugatura.

  • Grinding:[] Migliore per piccole saldature di filetto o saldature di superficie. Utilizzare una ruota di taglio sottile (1/16-inch) per tagliare la gola della saldatura, quindi finire con una mola di macinazione per rimuovere il metallo saldante rimanente. Tenere l'angolo di rettifica moderato per evitare di tagliare il materiale di base.
  • Taglio d'arco del plasma:[] Efficiente per l'acciaio al carbonio fino a 1 pollice di spessore. Produce un manto di kerf stretto ma può creare una zona colpita dal calore (HAZ) che può richiedere la rettifica post-taglia.
  • Taglio ossitile-acetilene:[] Adatto per sezioni spesse (oltre 1 pollice) e acciai al carbonio moderati. Preriscaldare l'area prima di tagliare per ridurre al minimo gli urti termici. Controllare la velocità della torcia per mantenere un taglio pulito; la velocità eccessiva può lasciare scorie che devono essere rimosse.
  • Gocciolamento aria-arc:[] Ideale per rimuovere saldature a gola profonda o metallo vecchio saldato prima di ri-asciugare. Un arco di carbonio scioglie la saldatura e l'aria compressa soffia via il metallo fuso.

Indipendentemente dal metodo, tagliare sempre esattamente lungo l'interfaccia metallica saldata-parent. Quando possibile, lasciare un piccolo perno "witness" sul membro originale per servire come guida durante il ri-asciugatura. Misurare lo spessore residuo di metallo saldato con un calibro di saldatura filetto per garantire che avete rimosso abbastanza ma non danneggiato il materiale di base.

Rimozione e gestione dei componenti

Come ogni saldatura viene tagliata, solleva immediatamente il componente libera utilizzando l'attrezzatura di sollevamento, ma non ruotarlo o non farlo finché non si verifica che la saldatura successiva sia tagliata. Lavorare in una sequenza pianificata, in modo tipico dal giunto meno carico al giunto più carico.

Posizionare i componenti rimossi su supporti imbottiti o rack per evitare distorsioni. Segnare ogni pezzo con la sua posizione e orientamento originale (ad esempio, “la flangia superiore – lato est”). Se lo smontaggio richiederà diversi giorni, proteggere le superfici esposte con rivestimenti temporanei o lamiere di plastica per evitare l'accumulo di ruggine o umidità.

Procedure di riassemblaggio e saldatura

Allineamento e Fit-Up

Prima di iniziare la saldatura, riassemblare la struttura nell'ordine corretto, spesso il rovescio della sequenza di smontaggio. Utilizzare jig di allineamento, morsetti, o saldature tack temporanei per tenere i componenti nelle loro posizioni originali precise. Controllare le dimensioni critiche (pan, quadratità, elevazione) contro i dati di base registrati.

Per le saldature a scanalatura, assicurarsi che l'apertura della radice e l'angolo incluso corrispondano al WPS originale. Per le saldature di filetto, mantenere una fit-up stretta (gap inferiore a 1/16 pollici) per evitare il volume e la distorsione eccessiva del metallo di saldatura.

Selezione e parametri di processo di saldatura

La saldatura a riassembly deve replicare la forza e la duttilità delle articolazioni originali. In genere, si utilizzerà lo stesso processo di saldatura che è stato originariamente specificato. Per le strutture in acciaio al carbonio, la saldatura ad arco metallico a gas (GMAW) con un filo solido o una saldatura ad arco a flusso (FCAW) sono comuni. Per sezioni critiche o spesse, saldatura ad arco in metallo schermato (SMAW) con elettrodi a basso idrogeno (e.

Parametri chiave per il controllo:

  • Temperatura di preriscaldamento:[] Come per il WPS. Per gli acciai su 1 pollice di spessore, preriscaldare almeno 150°F (65°C) e misurare con una pirometro o una pirometro digitale.
  • Temperatura di interpass:[] Mantenere una temperatura di interpasso massima (spesso 400-500 °F) per evitare il surriscaldamento e la crescita del grano.
  • Velocità di viaggio e tensione:[] Tenere all'interno della gamma che produce un arco stabile e un profilo di perline corretto. Troppo veloce porta a sottotaglio; troppo lento crea rinforzo in eccesso e un ampio HAZ.
  • Sequenza di saldatura:[] Usare la saldatura a passo o incrostato per ridurre al minimo la distorsione. Per lunghe articolazioni, saldare dal centro verso l'esterno o utilizzare più passaggi con un adeguato tempo di raffreddamento tra i passaggi.

Se il materiale originale è un acciaio ad alta resistenza o un grado che richiede un trattamento termico post-saldato (PWHT), seguire esattamente il ciclo termico specificato.

Controllo della qualità e dell'ispezione post-saldatura

Dopo aver completato ogni saldatura, permette di raffreddare naturalmente (non fare quench). Eseguire l'ispezione visiva per verificare i difetti di superficie: crepe, porosità, undercut, eccessiva convessità, o mancato allineamento (ad esempio, “alto-basso” in saldature di scanalatura). Un manometro di filetto può verificare la lunghezza e la convesssità delle gambe. Per la maggior parte delle applicazioni strutturali, i limiti accettabili sono definiti in tabella AWS1.

Se la saldatura è soggetta a carico ciclico o fa parte di un assemblaggio critico della sicurezza, eseguire test non distruttivi (NDT). I metodi comuni includono test di particelle magnetiche (MT) per crepe superficiali e test ultrasonici (UT) per le discontinuità subsuperficiali.

Test e verifica dopo la riassemblaggio

Metodi di prova non distruttivi

Per le strutture saldate che devono sopportare carichi statici elevati, il test penetrante liquido (PT) è spesso sufficiente per l'esame di superficie. Per le strutture esposte alla fatica, come le piste di gru o gli elementi di ponte, utilizzare test ultrasonici come per [[Inclusione FLT:0]] ASME Sezione V] o ASTM E164 difetti di fusione.

Tuttavia, RT può essere costoso e richiede tempo; il suo utilizzo dovrebbe essere giustificato dal livello di rischio. Quando viene eseguita la RT, attenersi alle procedure di sicurezza per irraggiamento delle radiazioni.

Test di carico e controlli funzionali

Dopo NDT, la struttura riassemblata dovrebbe essere testata per una capacità di carico statico. Applicare un carico di prova pari al 125% del carico di lavoro di progettazione (o come specificato dall'ingegnere) per un minimo di un'ora. Misurare la deviazione ai punti chiave e confrontare con i valori attesi originali. La struttura non dovrebbe mostrare deformazione permanente, nessuna nuova crepa e tutte le saldature devono rimanere inta.

Per le strutture saldate mobili o articolate (ad esempio, cerniere, giunti con perni), verificare la libertà di movimento. Applicare il grasso o anti-seize sulle superfici portanti prima dell'assemblaggio finale. Verificare che tutti i dispositivi di bloccaggio, bulloni e perni siano correttamente placcati ai valori specificati.

Sfide comuni e come evitarle

  • Distorsione:[] Il riscaldamento irregolare durante il taglio o il ri-asciugatura può causare inchini o torsioni.
  • La loss di allineamento:[ Se i componenti si spostano durante lo smontaggio, la rimontaggio della vestibilità diventa difficile.
  • Crepazione di idrogeno:[] Causata dall'umidità negli elettrodi o ad alta frequenza di raffreddamento. Utilizzare elettrodi a basso idrogeno a secco, preriscaldare adeguatamente e mantenere il raffreddamento lento post-saldato (ad esempio, copertura con coperta isolante).
  • Saldatura a trazione:[ La sovra-grinding durante lo smontaggio può ridurre lo spessore del materiale di base. Prima di ri-asciugare, verificare che lo spessore del metallo rimanente soddisfi il minimo richiesto per il disegno.
  • Miss-identificazione:[ Senza marcatura chiara, le parti possono essere ri-saldate nell'orientamento sbagliato.

Migliori Pratiche di Sicurezza nel corso del processo

La sicurezza non può essere rilassata in qualsiasi fase.

  • Indossare sempre PPE appropriato: casco di saldatura con ombra 10‐13, abbigliamento resistente al fuoco, guanti e protezione dell'udito quando si utilizzano grinder o tagliatori al plasma.
  • Assicurare che siano in vigore misure di prevenzione degli incendi (estintore, guardia del fuoco, area liberata) e che sia stato rilasciato un permesso di lavoro a caldo se richiesto dalla politica di struttura.
  • Non lavorare mai da solo su operazioni di sollevamento o taglio; avere un spotter e un metodo di comunicazione chiaro (segnali manuali o radio a due vie).
  • Dopo ogni operazione di saldatura o taglio, ispezionare l'area per i materiali di smoldering.
  • Seguire tutte le normative applicabili, tra cui ] linee guida di sicurezza di OSHA per le operazioni di saldatura[ e ANSI Z49.1.

Con metodicamente seguendo queste procedure, dalla preparazione accurata e dalla disassemblaggio accurata alla ri-saldatura precisa e test rigorosi, i team di manutenzione possono ripristinare in modo sicuro le strutture saldate alla loro forza e vita di servizio originali.