Inspección, Reparación y Alteración de Secadoras Yankee

Los secadores Yankee son rodillos de secado muy grandes que se utilizan predominantemente en la producción de productos de papel tisú.

Considerados como partes de las máquinas de fabricación de papel, son fundamentales para una industria que produce alrededor de 300 millones de toneladas métricas de papel cada año.

Una secadora Yankee típica es un cilindro de hierro fundido de unos 6 m (19,5 pies) de diámetro exterior, 7,75 m (25,5 pies) de ancho y un peso de unas 180 t (200 toneladas cortas). Por lo general, se calienta con vapor de 1,1 Mpa (160 psi) y funciona a 1900 m/min (6200 pies/min) mientras uno o más rodillos de presión aplican presión a la hoja de papel y al fieltro secador en la cara Yankee. El secado por impacto de aire alimentado con combustible generalmente se proporciona sobre el Yankee para aumentar la tasa de secado y, por lo tanto, la tasa de producción.

Una secadora Yankee es un conjunto de varias piezas grandes de hierro fundido gris (carcasa, cabezales, eje central de varias piezas y muñones). El caparazón se fabrica comúnmente según el Código ASME, Sección VIII, División 2, utilizando material de hierro fundido gris SA-278, Clase 30, 40, 50 o 60 e internamente puede tener una construcción de ánima lisa o acanalada. Las cabezas, los ejes centrales y los muñones a veces son de hierro fundido dúctil o pueden fabricarse de acero.

Operaciones

La planta debe mantener el control de los parámetros operativos específicos de las secadoras Yankee para hacer frente a las tensiones adversas. El control de la calefacción es fundamental durante el arranque. Los Yankees se han agrietado por la aplicación del aire de impacto caliente o por la aplicación de vapor sin primero iniciar la rotación. También se desarrollan tensiones adversas por la aplicación de calor de alto impacto o presión total de vapor antes de que el Yankee esté a la velocidad de funcionamiento y la hoja de papel se haya aplicado a la superficie. Cuando está en funcionamiento, se requiere una respuesta inmediata para reducir la entrada de calor si se rompe la hoja de papel. El enfriamiento controlado también es necesario al apagar la máquina. El control de los rociadores de agua, como podría usarse para controlar la temperatura en el borde del Yankee para limpieza o extinción de incendios, es fundamental para evitar el choque térmico.

Inspección en servicio

Las fugas de vapor de la secadora Yankee, la vibración o el ruido inusual durante el funcionamiento deben investigarse y abordarse de inmediato. La observación de una condición inusual requiere una evaluación rápida. La condición inusual puede indicar un problema de seguridad crítico o un problema de producción no crítico. Los problemas que se consideren críticos deben corregirse de inmediato. Los problemas de producción pueden resolverse en el próximo cierre programado. Por lo general, el deterioro de la calidad del producto de papel o las fugas de vapor visibles indicarán la necesidad de reparar la cara exterior del Yankee.

Las secadoras Yankee deben apagarse e inspeccionarse anualmente. Se necesita una inspección visual interna y externa. También se pueden utilizar otros métodos de inspección (tinte penetrante, partículas magnéticas, ultrasónico, acústico). Si el resultado de la inspección requiere reparación mediante esmerilado, o si se encuentran áreas adelgazadas, el espesor restante debe determinarse mediante una inspección ultrasónica adicional o mediante otro método de medición del espesor. Luego, el espesor real se debe usar para determinar la presión de vapor operativa máxima permitida y la carga máxima del rodillo de presión concurrentes para la velocidad operativa planificada.

Reparaciones y Alteraciones: Diferentes Tipos

Las reparaciones realizadas a las secadoras Yankee se limitan a esmerilado, relleno de metal plástico (epoxi), taponamiento o revestimiento de metal con rociado térmico. La soldadura por fusión no es una reparación apropiada o permisible para los materiales de hierro fundido, ya que la entrada de calor provoca grietas.

Las reparaciones específicas de la secadora Yankee incluyen:

1. Rectificado o mecanizado de la superficie externa de la carcasa para eliminar las imperfecciones provocadas durante la operación.

2. Recubrimiento por aspersión térmica de la cubierta externa para restaurar la superficie.

3. Relleno de metal plástico (epoxi) de picaduras o imperfecciones externas.

4. Taponamiento de fosas o imperfecciones externas.

5. Sellado de fugas a través de la pared mediante la aplicación interna de metal de aporte plástico e instalación externa de tapón.

6. Rectificado o mecanizado de las cabezas o de la superficie interna de la carcasa para eliminar grietas u otras imperfecciones.

7. Sellado de fugas de vapor en juntas de cabeza a carcasa con sellador bombeado y reemplazo de pernos de cabeza.

8. Sustitución de piezas internas de distribución de vapor o eliminación de condensados.

Las alteraciones específicas de la secadora Yankee pueden incluir:

1. Reemplazo de las piezas que contienen presión de la secadora Yankee (p. ej., sujetadores, cabezas, tirante central) con un material que no se ajuste al listado en el Informe de datos del fabricante.

2. Rectificado o maquinado de las cabezas, unión cabeza-carcasa o carcasa hasta un grado que modifique el diseño descrito en el Informe de datos del fabricante.

3. Aumentar la velocidad de rotación o la carga del rodillo de presión por encima de los límites establecidos por el fabricante sin cambios en la temperatura o presión de operación.

Guía de reparación para secadoras Yankee

Las imperfecciones, las indicaciones o los daños pueden deberse al proceso de fundición original, el funcionamiento normal o un accidente. Las áreas que requieren atención deben analizarse por separado para determinar la causa y la reparación o el reemplazo adecuados. El examen de la imperfección, indicación o área dañada por uno o más métodos de examen no destructivos puede usarse para determinar la extensión del área o volumen afectado. Las indicaciones a través de la pared deben examinarse interna y externamente para que se puedan abordar todas las vías de fuga.

Procedimientos generales de reparación para secadoras Yankee

El mecanizado de hierro fundido es un proceso bien conocido. Debido al tamaño de la Yankee, el mecanizado generalmente se realiza con la Yankee todavía en la máquina de fabricación de papel.

1. Rectificado o mecanizado de la superficie externa de la carcasa para eliminar las imperfecciones causadas por el funcionamiento normal: los Yankees se construyen originalmente con un exceso de espesor de la carcasa para restaurar la superficie y restaurar el acabado necesario para la producción. El fabricante de Yankee proporciona un gráfico que muestra la relación entre el grosor de la carcasa y la presión de funcionamiento y la carga del rodillo de presión. Cuando el espesor se muele a menos del mínimo establecido por el fabricante, puede ser necesario "reducir la calificación" del Yankee.

2. Recubrimiento por aspersión térmica de la capa externa para restaurar la superficie: los recubrimientos por aspersión térmica a veces se utilizan para lograr un acabado superficial particular o como superficie de desgaste cuando el espesor de la capa se aproxima al mínimo especificado por el fabricante. El revestimiento no contribuye a la resistencia que contiene la presión de la carcasa.

3. Relleno de metal plástico (epoxi) de hoyos externos o imperfecciones en la carcasa: las pequeñas imperfecciones en la superficie de la carcasa pueden repararse con relleno de metal plástico; no se puede utilizar para restaurar un límite de presión (fuga de vapor a través de la carcasa).

4. Obturación de picaduras o imperfecciones externas en el caparazón: Las picaduras o imperfecciones de la superficie externa del caparazón pueden repararse con un tapón hincado. El taponamiento externo es solo un tratamiento de superficie. Los límites de uso son:

• no se puede utilizar para restaurar un límite de presión (fuga de vapor a través de la carcasa).

• el diámetro del orificio perforado, la profundidad y la distancia entre los orificios no deben exceder los límites establecidos en el código de construcción o jurisdiccional.

• el enchufe es del mismo material que la carcasa.

• el enchufe es conducido, no roscado.

• los tapones deben instalarse a la profundidad máxima permitida por el código o al menos al 20 % del espesor de la carcasa.

• el tapón debe tener un diámetro final ligeramente más grande que el orificio perforado para asegurar un ajuste apretado e impulsado.

• el tapón debe ser un poco más largo que la profundidad del orificio.

• el enchufe se debe impulsar, estampar y esmerilar con cuidado para que coincida con la superficie de la carcasa.

• la ubicación de los agujeros perforados debe registrarse en un mapa de la superficie de la carcasa.

5. Sellado de fugas a través de la pared del armazón mediante la aplicación interna de metal de relleno plástico e instalación externa de un tapón:

la reparación del límite de presión interno puede realizarse mediante la aplicación de un material de relleno de metal plástico o mediante un tapón roscado. Consulte el código de construcción o jurisdiccional para conocer los requisitos del enchufe.

6. Rectificado o maquinado de la superficie interna de la carcasa o de los cabezales (internos y externos) para eliminar grietas u otras imperfecciones: dado que la soldadura no es un método de reparación aceptable para el hierro fundido, la reparación se puede lograr mediante el rectificado para eliminar las indicaciones. El análisis estructural se puede usar para confirmar que el Yankee tiene suficiente fuerza remanente para la operación continua en los límites permitidos por el fabricante después de que se complete la reparación de esmerilado.

7. Sellado de fugas de vapor en juntas de cabeza a carcasa: una fuga de vapor en un perno de cabeza se puede corregir confirmando primero que el perno no esté agrietado y luego quitando y reacondicionando el perno y la tuerca. Si el perno está agrietado, reemplace la tuerca y el perno. Apriete el perno según lo especificado por el fabricante. Una fuga de vapor en la unión entre la cabeza y la carcasa que no se puede corregir reemplazando los pernos de la cabeza se puede solucionar bombeando un sellador en la unión. Los orificios roscados en los pernos de repuesto se ajustan con engrasadores y se bombea un sellador en la junta o en una ranura de bombeo de sellador provista en la junta.

8. Reemplazo de las piezas internas de distribución de vapor o eliminación de condensado: las piezas internas pueden aflojarse o romperse, provocando la erosión interna de la carcasa. Estos deben ser reemplazados o reparados y cumplir con las especificaciones del fabricante Yankee. Se debe medir el espesor de la carcasa para determinar el espesor mínimo requerido que queda para las condiciones de operación planificadas.

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