17 października 2021


Bardzo istotnym zagadnieniem w procesie produkcyjnym kotłów centralnego ogrzewania jest ich szczelność. Produkcja kotłów jest oparta w dużej mierze na procesach spawalniczych (cięcie termiczne, spawanie). W zdecydowanej większości firm produkcyjnych stosuje się proces spawania metodą MAG (135), choć istnieją jeszcze zakłady (najczęściej niewielkie), które preferują metodę spawania łukowego ręcznego elektrodami otulonymi (111).

Jan Plewniak, Paweł Wilk

Normy PN-EN 288 (już wycofane) i ich zmodyfikowane wersje PN-EN ISO 15614, określiły, że procesy spawalnicze są procesami specjalnymi, co oznacza, że wymagają stosowania [1]:

  • udokumentowanych procedur określających sposób spawania;
  • odpowiedniego wyposażenia do spawania, wraz z zapewnieniem właściwego stanowiska pracy;
  • monitorowania i nadzorowania procesów spawania;
  • zatwierdzenia sposobu spawania i wyposażenia;
  • właściwej obsługi urządzeń poprzez zweryfikowanych spawaczy, którzy zapewniają poprawność procesu.

Kontrola przed, w trakcie i po spawaniu (PN-EN ISO 3834-3) jest nieodzowna aby zapewnić prawidłowość wykonanych złączy. Zwykle mając na myśli kontrolę, kojarzymy ją z badaniami szczelności gotowego wyrobu czyli z końcową fazą produkcji. Kompleksowa kontrola dotyczyć może materiałów podstawowych i dodatkowych zastosowanych do produkcji, przygotowania elementów (odtłuszczenie, przeszlifowanie, ukosowanie, sczepianie), sprawdzenie aktualnych uprawnień spawaczy, nadzoru nad procesem spawania łącznie z korygowaniem parametrów i prawidłowością zatwierdzanych WPS-ów [2]. Spełnienie tych warunków pozwala mieć gwarancję na wyprodukowanie kotła o wysokich parametrach jakościowych.

Niezgodnosci spawalnicze

Rys. 1 Niezgodności spawalnicze; a) por, b) pęcherz gazowy, c) łańcuch pęcherzy, d) przyklejenie wraz z nieszczelnością, e) podtopienie i nieregularna szerokość lica spoiny;

Kontrola po spawaniu najczęściej opiera się na badaniach nieniszczących. Podstawowym badaniem, któremu należy poddać 100% spoin jest badanie wizualne VT. Badanie to polega na oględzinach powstałych złączy spawanych w celu wykrycia ewentualnych niezgodności spawalniczych. Dzięki badaniom wizualnym można m.in. wykryć miejsca gdzie występują znaczne podtopienia i przeprowadzić naprawę, aby nie następowało pocienienie ścianek kotła. Jest to ważny parametr, ponieważ miejsce, w którym występuje zmniejszenie grubości ścianki, może być w przyszłości (w trakcie eksploatacji urządzenia) najbardziej narażone na rozszczelnienie. Podczas prac spawalniczych przy produkcji kotłów można spotkać się z większością niezgodności opisanych w normie PN- EN ISO 6520-1 [3]. Badanie wizualne stwarza również możliwość ewentualnego wykrycia i naprawy spoin, w których występuje porowatość. Doświadczony spawacz po samym wyglądzie lica może wstępnie określić miejsce takiej niezgodności. Jest to o tyle istotne, że podczas prób szczelności, w przypadku występowania gniazd pęcherzy, łańcuchów czy pęcherzy kanalikowych, może się okazać, iż w danym miejscu znajduje się nieszczelność. Na rysunku 1 przedstawiono przykładowe niezgodności spawalnicze.
Najczęściej wykonywane próby szczelności kotłów grzewczych to:

  • próba szczelności naftą i kredą
  • próba szczelności kredą i penetrantem
  • próba szczelności wywoływaczem i penetrantem
  • próba pneumatyczna i pęcherzykowa
  • próba hydrauliczna

Trzy pierwsze wymienione próby dotyczą głównie kontroli szczelności spoin po spawaniu wewnętrznego płaszcza. Jest to jeden z najistotniejszych elementów kotła, który jest narażony na działanie nie tylko wysokich temperatur, toksycznych i żrących produktów spalania, złej jakości paliwa ale także m.in. na zawartość wilgoci w spalanym paliwie i siarki, której tlenki mają bardzo negatywny wpływ na elementy kotła. Dodatkowo, od zewnątrz płaszcz wewnętrzny jest „atakowany” przez powracającą z układu wychłodzoną wodę. Taka sytuacja, gdzie z jednej strony w palenisku znajduje się pewna ilość żaru, a z drugiej, schłodzona woda uderza w nagrzane miejsca, stwarza możliwość do tworzenia się ognisk korozji.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 11 (74) listopad 2013