Сварка труб при ответвлениях

Сварка труб – это процесс образования неразъемного соединения при прокладке трубопроводов. В итоге получается монолитное изделие, которое характеризуется прочностью и герметичностью. Перед началом работы все изделия проверяются на наличие сертификата. В них должна отсутствовать эллипсность. Толщина стенки может находиться в пределах, разрешенных допуском.

В зависимости от множества факторов выбирается способ формирования сварочного соединения. Это зависит от диаметра труб, толщины стенок, материала изделия и расположения трубопровода.

Учитывая эти факторы, работа проводится плавящимися и неплавящимися электродами. Стальные трубы варятся электродуговым или газовом методом, иногда с применением аргона.

Для некоторых соединений применяется холодная сварка.

Сварка труб при ответвлениях

Процесс работы начинается с подготовки сварочного соединения. Во время обработки стыков проверяется наличие перпендикулярности плоскости сечения к оси трубопровода. По всему периметру будущего сварочного шва обеспечивается равномерный зазор. После прохождения этого этапа начинается сам процесс сварки. По окончании процедуры отбивается шлак и ведется проверка качества полученного соединения.

Предварительная подготовка труб к сварке

Перед началом работы места стыковых соединений подготавливаются. Состоит этот этап из следующих операций:

  1. Осматриваются концы изделий. Если их поверхность неровная, то она выпрямляется или торцы обрезаются с помощью газовой горелки.
  2. При наличии на местах будущих сварочных швов грязи или ржавчины кромки обрабатываются молотком и зубилом.
  3. Внутренняя и наружная поверхности зачищаются до блеска на размер 10 мм. Для этого используется металлическая щетка или шлифовальная машинка.

Способы стыковки труб

Сложность задачи соединения трубопроводов заключается в том, чтобы обеспечить стыкам достаточную жесткость. С помощью центраторов для сварки достигается нужный результат. Такие устройства обеспечивают соосность обеих частей соединений, что отражается на надежности шва.

Центраторы бывают:

Первая категория тоже имеет разновидности. Внешние устройства разделяются на типы:

  1. Многозвенные. Применяются для труб с диаметром до 2000 мм. Состоят из звеньев, перемещающихся в подвижных шарнирах. Стягивание идет винтовым механизмом.Сварка труб при ответвлениях
  2. Арочные. Конструкция состоит из 2 клемм, которые входят в зацепление и стягиваются рычагом. Используются для диаметров труб до 900 мм.Сварка труб при ответвлениях
  3. Цепные. Изделие применяется для диаметров до 1400 мм. Отличается высокой надежностью. Стягивающим элементом является цепь.Сварка труб при ответвлениях
  4. Эксцентриковые. Принцип работы механизма схож с арочным, но стягивание обеспечивается эксцентриком.Сварка труб при ответвлениях
  5. Струбцинные. Это рычажный механизм, который сверху имеет зажим.Сварка труб при ответвлениях

Внутренние центраторы отличаются сложностью конструкции. В их задачу входит не только внешнее центрирование, но и внутреннее.

Механизм отличается высоким эксплуатационным ресурсом. Приспособление не только обеспечивает сварку труб, но и добавляет жесткость, что устраняет риск прогиба системы в случае усадки почвы.

Разница в применении плавящихся и неплавящихся электродов

Сварочные работы проводятся плавящимися и неплавящимися электродами. В первом случае плавятся сам электрод и участок свариваемой поверхности. При работе неплавящимся электродом за счет дуги проходит смешивание расплавленного металла свариваемых поверхностей.

Плавящиеся электроды:

  • ­ стальные:
  • ­ медные;
  • ­ алюминиевые.

Неплавящиеся:

  • ­ вольфрамовые;
  • ­ угольные;
  • ­ графитовые.

Оба вида находят применение для сварки медных труб. Это мягкий металл, и он тяжело варится.

Неплавящиеся электроды применяются для сварки оцинкованных труб.

Сложность работ заключается в необходимости расплавления цинкового покрытия. Для этого температура прогрева должна достигнуть 1200 °C.

Популярные способы сваривания стальных труб

К популярным способам сваривания труб относятся следующие методы:

  1. Работа по сварке труб полуавтоматом. В основу заложен принцип автоматической подачи проволоки к горелке прибора. Свариваются изделия из любой стали вплоть до нержавейки.
  2. С помощью холодной сварки. В реальности это клей, содержащий в своем составе эпоксидные смолы. Таким способом устраняются только небольшие дефекты. Шов не выдерживает напряжений, направленных на разрыв.

Сварка труб при ответвлениях

Использование газосварки

Газосварка используется для работы с обычными сталями. Горючая смесь состоит из кислорода и одного из газов:

  • ­ ацетилена;
  • ­ пропана;
  • ­ бутана.

Для работы требуется сварочная проволока и флюсы, которые необходимы для защиты металла от окисления внешним воздухом.

Существует газовая сварка с применением аргона, который выполняет роль защитной среды. Он используется при работе с цветным металлом или легированной сталью. Подается газ за 20 с до начала сварочного процесса и убирается через 10 с после его окончания. В процессе работы аргон вытесняет воздух и препятствует окислению металла.

Орбитальная сварка труб

Орбитальная технология применяется для сварки трубопроводов в бесповоротном стыке. Вручную такой процесс проводить тяжело, особенно для боковых участков.

Под действием силы тяжести расплавленный металл стремится вниз. Поэтому операция проводится в автоматическом режиме при помощи специального оборудования. Между изделием и электродом возникает дуга.

В эту зону подается аргон, чтобы не происходило окисления металла.

Для этого применяются специальные камеры, которые бывают 2 видов:

  1. Механизм полностью повторяет диаметр трубы и надевается на нее. Внутри имеется голова, которая в среде защитного газа двигается по стыку и накладывает шов. Такой способ применим, если диаметр трубы небольшой.
  2. Для изделий большого диаметра используются открытые камеры. Голова передвигается вдоль образуемого шва на кронштейнах.

К преимуществу такого вида сварки относится высокая скорость, качество шва и отсутствие влияния человеческого фактора.

Сварка труб при ответвлениях

Электродуговой метод сварки труб

Электродуговая сварка – это процесс получения сварного соединения с помощью специального оборудования и электродов. Образующаяся электрическая дуга расплавляет материал изделия и электрод. Одновременно на поверхности электрода плавится стержневая оболочка, которая, смешиваясь с жидким металлом, выступает на поверхности шва в виде шлака.

Для сварки труб ручной дуговой сваркой требуются специальные электроды. На их поверхности присутствует оболочка, которая защищает сварочный шов от присутствующего в воздухе азота и кислорода.

Электроды для такого вида сварочных работ:

  • ­ с целлюлозным покрытием;
  • ­ с рутиловой пленкой;
  • ­ комбинированные.

Применяемое оборудование носит название инвертора, который имеет несколько режимов работы.

Оптимальный подбор режима оборудования зависит от вида материала свариваемого изделия и его толщины. С учетом этих факторов подбирается и соответствующая марка электрода. Все эти данные содержатся в нормативах ГОСТ по сварке трубных изделий.

Выбираем технику электродуговой сварки

Сварочный шов проваривается несколько раз. Делается это для повышения надежности и прочности соединения.

Проварка швов бывает нескольких видов:

  • ­ с поворотом стыков;
  • ­ без поворотов стыков.

С поворотом стыков

Техника сварки с поворотом стыков бывает 2 видов.

Сварка труб при ответвлениях

В первом случае сначала провариваются 2 верхние части трубы. Затем идет ее поворот на 180° и таким же образом варится низ. Затем изделие поворачивается на 90° и проваривается верхняя половина в той же последовательности. На последнем этапе идет поворот на 180° и варятся оставшиеся 2 части.

Вторым способом сначала провариваются 2 боковые поверхности. Потом труба поворачивается на 90° и варятся оставшиеся 2 четверти. При повторной сварке следует очередной поворот на 90° и опять обрабатываются поверхности с боков. На заключительном этапе идет последнее перемещение на тот же угол и проводится сварка оставшихся участков.

При работе с трубами большого диаметра проваривается слой в секторе, равном 45°. После этого изделие постепенно поворачивается.

Без поворота стыка

Сварка труб без поворота ведется отдельными участками: сверху вниз или снизу верх. Сначала варится первый слой, затем второй и третий. Такой метод имеет свои недостатки. Иногда попадаются труднодоступные места. Чтобы их обработать, требуется высокая квалификация сварщика.

Сварка труб при ответвлениях

Особенности сварки труб зимой

Такая работа с трубами в зимнее время имеет свои сложности. В условиях низких температур ухудшается отвод газов из расплавленного металла. Как результат, в соединении сохраняются остаточные напряжения, что приводит к повышенной хрупкости соединения.

При понижении температуры рекомендуется применять электроды марок:

  • ­ УОНИ-13/13;
  • ­ УОНИ-13/55;
  • ­ СМ-11;
  • ­ ВСЦ-1.

Их использование позволяет получать шов большей степени пластичности и вязкости.

Работа отличается особенностями:

  1. Стык очищается от грязи, снега и льда.
  2. Трубы соединяются с минимальными зазорами.
  3. На оборудовании устанавливается сварочный ток ниже стандартного на 15–20%. Это дает возможность улучшить повариваемость металла.
  4. Если стоят сильные холода, то предварительно ведется прогрев участка до 200 °C.

Существуют марки стали, которые хорошо варятся в условиях морозной погоды. К ним относятся 14ХГС, 14ГС, 19Г.

Способы сварки стальной трубы

При кажущейся простоте сварка стальных труб требует от электрогазосварщика высокой квалификации. Различные технологии автоматической сварки не могут полностью заменить ручной труд. Выбор способа соединения происходит в зависимости от масштабов работ, диаметра трубы и других условий.

Способы сваривания

При прокладке стальных трубопроводов используется несколько видов сварки. Можно выделить такие:

  • газосварка для соединения трубопроводов внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра;
  • ручная электродуговая сварка (второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них);
  • электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка;
  • аргоновая сварка неплавящимся электродом для соединения стальных трубопроводов (применяется достаточно редко и только в заводских условиях).
Читайте также:  Детали трубопроводов опоры подвески

Каждый из способов сварки имеет свои особенности. В некоторых случаях для стальных труб применяют резьбовое соединение. Однако оно менее надежно, особенно если речь идет о технологических магистралях.

Газосварка

Сварка труб при ответвленияхДля выполнения газосварки используют баллоны с ацетиленом или газовые генераторы. Использование генераторов, особенно в крупных городах и на предприятиях не актуально.

Такой способ требует больших затрат времени на получение газа и безопасную эксплуатацию сварочного оборудования. Поэтому для сварки металлических труб подключают баллоны с горючим газом.

Применение ацетилена обусловлено его высокой температурой горения. С помощью пропана производят резку стальных труб.

При соединении трубопроводов с толщиной стенки не более 3 мм разделка кромок не нужна. Детали с более толстыми стенками требуют подготовки кромки с одной стороны или двусторонней разделки под острым углом.

При работе с помощью газосварки лучший шов получается в нижнем положении. Возможность выполнить такой шов есть только при поворотном стыке.

Газовая сварка часто используется для сваривания заготовок в неповоротном положении (когда трубу невозможно прокрутить, повернуть). Такая работа доверяется сварщикам с высокой квалификацией, умеющим выполнять швы в потолочном, горизонтальном и вертикальном положении.

Сам процесс представляет собой расплавление огнем горелки кромок деталей, внесение присадочного металла стальной проволоки и формирование катета шва.

Стыки стальных труб, исполненные газосваркой, превосходят стыки, выполненные электросваркой, по наполненности и меньшему разогреву стали.

Ручной электродуговой метод сваривания трубопроводов

Электродуговая сварка – это наиболее востребованный метод соединения стальных труб большого диаметра и заготовок для разводок внутридомовых сантехнических систем.

Ручная электросварка используется и на сборке магистральных трубопроводов. В этом случае с ее помощью осуществляются прихватки и прохождение корня шва.

Сварка труб при ответвленияхНедостаток удобства, связанный с неповоротными стыками и отсутствием обзора, заставляют вести сварку операционным способом.

При этом способе вначале осуществляется проварка стыка на видных участках. Затем вырезается окно в одной из стальных труб.

С внутренней стороны обваривается стык по всей доступной длине окружности. После этого остается наложить латку из стали, постепенно сваривая и нагревая металл, и закрыть ею окошко.

Обварка стыка начинается с нижней части, при этом важно знать и уметь выполнять потолочные швы. Следует помнить, что для работы в потолочном положении потребуется увеличить силу сварочного тока на аппарате.

После потолка можно выполнять сварку боковых поверхностей стальной трубы и постепенно переходить к работе в нижнем положении. ГОСТ предписывает для надежности стыка вести работу в 2 прохода. Первый – корень шва, второй – основной шов.

После первого слоя обязательно следует отбить шлак перед вторым проходом. Для этого потребуется специальный молоток, часто на производстве используют простое зубило, прихваченное к ручке.

При соединении круглых и профильных стальных труб это основной способ наряду с электродуговой полуавтоматической и автоматической сваркой. Его преимущество состоит в небольшой деформации при слабом разогреве и лучшем качестве стыка.

Это позволяет использовать операционный способ электродуговой сварки, как основной при прокладке трубопроводов большого сечения.

При укрупнительной сборке участков трубных магистралей применяют сварку труб полуавтоматом. В этом случае скорость работ возрастает, при этом качество шва остается на высоком уровне.

Нюансы подготовки и проведения работ

Сварка труб при ответвленияхСварить трубу из стали, особенно с поворотным стыком, достаточно просто. Но перед выполнением работы необходимо правильно подготовиться.

Поверхность концов стальных труб обрабатывают металлической щеткой, затем растворителем, и при толщине свыше 3 мм выполняют разделку кромок с одной или двух сторон. Соединять и стыковать стальные трубы следует так, чтобы они лежали в одной плоскости, без перекоса.

При соединении и стыковки отдельных деталей для надежной фиксации выполняют прихватки длиной не менее 3 мм. Размер прихваток и их количество зависит от диаметра стальной труб.

Минимальное их количество должно быть не менее 3, через каждые 120°. Следует учитывать расход электродов при сварке. При работе большими токами на трубах большого сечения расход значительно выше.

Монтаж оцинкованной трубы потребует обработки концов заготовок соляной кислотой, что предотвратит выгорание цинка при нагреве.

Защита цинкового слоя на трубах может проводиться при сварке под флюсом HLS-B. Перед работой потребуется нанести на края труб толстый слой вещества. Работа ведется с повышенным уровнем подачи кислорода в пламя горелки.

Проволока должна быть выполнена на основе сплава UTP. При выполнении работы требуется расплавлять присадочный материал на прогретый металл. Флюс препятствует выгоранию цинка, остатки удаляются с трубы после окончания работы.

Выполнив соединение, таким образом, потребитель получает качественный шов, не требующий защиты от коррозии.

Изготовление разъемных соединений

Для изготовления разъемных соединений потребуется приварить заготовку к фланцу. Работа ведется в нижнем положении. Лучшим вариантом является полуавтоматическая электродуговая сварка. Сварка фланцев может выполняться неповоротным швом, при этом может применяться операционный способ.

Сварка труб при ответвленияхСварка труб при ответвлениях

Стыковка стальной трубы производится под углом 90° к плоскости фланца, таким образом, упрощается работа по сборке разъемных соединений. Операция приваривания детали к фланцу выполняется аналогично операции по соединению труб.

Марки электродов

Электроды для сварки труб из стали подбираются с учетом тока, толщины стенок заготовок и сложности конструкций. Наиболее популярны среди электросварщиков следующие марки электродов:

  • Сварка труб при ответвленияхАНО-21 или 24 и МР-3. Работают при переменном токе. Могут качественно варить даже с мокрой обмазкой. Для сварки ворот, тепличных конструкций, оград, небольших ангаров это наилучший вариант с низкой ценой. Но их не применяют для конструкций и трубопроводов с большим давлением и нагрузками;
  • Сварка труб при ответвленияхмарка УОНИ – это отличные сердечники, но быстро варить ими не получится. Работа ведется с набиранием катета шва, с сохранением постоянно горящей дугой. Такой вариант требует опыта и умения работать с простыми АНО и МР;
  • Сварка труб при ответвленияхкачественные электроды, работа которыми доставляет удовольствие ровным горением дуги и достойным результатом – это японские электроды марки LB-52U. При ремонтных работах и прокладках магистральных трубопроводов, везде, где требуется качественная дуговая сварка стальных труб, большинство предприятий пользуются именно японской продукцией.

Сварка стальных труб – это наиболее востребованный метод получения неразъемного соединения или фланцевого стыка. Надежный и качественный шов обеспечит безаварийную и долгосрочную эксплуатацию трубопроводов и конструкций.

Для использования в бытовых условиях самый распространенный способ – ручная или полуавтоматическая электродуговая сварка труб.

Сварка труб – основные методы и способы сварки труб | Борн

Сварка труб при ответвленияхУспех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.

В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.

Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.

При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.

Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.

Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:

  • сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
  • потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
  • далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
  • после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.

После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.

Сварка труб при ответвлениях

При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:

  • первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
  • нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.

Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.

Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.

Сварка труб при ответвлениях

Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.

  • Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.
  • В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.
  • Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.
Читайте также:  Сделай сам солнечной трубы

Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.

Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.

Сварка труб при ответвлениях

При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.

А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.

Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.

Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.

При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.

Сварка труб при ответвлениях

Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.

Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».

При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.

Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.

Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.

Практикуются два способа сварки газовых труб:

  • сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
  • сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.

Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.

Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.

Соединение труб с помощью сварки

Сварные соединения стальных труб являются неразъемными и выполняются встык или внахлест.

Трубопроводы санитарно-технических систем монтируются из отдельных труб и узлов в основном с помощью ручной газовой сварки.

Внахлест трубы свариваются, когда нужно соединить трубы с диаметрами, значительно отличающимися друг от друга, например 15 и 25 мм, 20 и 32 мм и т.п. Такая необходимость возникает при осуществлении соединений с помощью неподвижного компенсирующего стаканчика либо переходов одних диаметров труб на другие.

Бесшовные и электросварные трубы соединяются на сварке встык.

Перед сборкой под сварку стальных труб необходимо выполнить следующие операции: очистить внутреннюю полость труб от возможных засорений (грунта, строительного мусора, льда воды и пр.

); проверить геометрические размеры кромок; выправить вмятины на концах труб глубиной до 3,5% наружного диаметра; очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 15 мм.

  • Концы труб, имеющие трещины, надрывы, забоины фасок глубиной более 5 мм, следует обрезать.
  • Сборку труб больших диаметров под сварку следует выполнять на инвентарных подкладках с применением центраторов и других приспособлений, фиксирующих требуемое положение свариваемых труб.
  • Для закрепления труб в зафиксированном под сварку положении следует делать прихватки, которые необходимо выполнять с применением электродов или присадочной проволоки той же марки, что и для основного шва, и тем же сварщиком, который будет варить основной шов.

Число прихваток должно быть для труб диаметром до 150 мм — 2 шт., свыше 150 до 300 мм — 3 шт., свыше 300 мм — через каждые 300 мм по периметру.

Длина каждой прихватки для поворотных стыков должна быть 30—40 мм, для неповоротных — 50—60 мм. Высота прихватки должна составлять 40—50% толщины стенки трубы.

Сборку труб под сварку и сварку стыков, соединяющих плети трубопроводов в непрерывную нитку, в летний период следует производить при минимальной суточной температуре. При температуре воздуха ниже минус 5 °С правка концов труб без их подогрева не допускается.

Ручная электродуговая сварка неповоротных и поворотных стыков труб при толщине труб до 6 мм и скоса кромок 30° выполняется не менее чем в два слоя, а при толщине более 6 мм — не менее чем в три слоя. Каждый слой шва перед наложением последующего должен быть тщательно очищен от шлака и брызг металла. Электродуговая сварка без скоса кромок допускается для труб толщиной стенок до 5 мм.

  1. Ручная газовая сварка труб без скоса кромок допускается для труб с толщиной стенок до 3 мм, а толщиной до 5 мм сварка производится со скосом кромок.
  2. Стыки трубопроводов диаметром 920 мм и более должны быть выполнены с подваркой корня шва внутри трубы.
  3. Автоматическую электродуговую сварку под флюсом выполняют по первому слою, сваренному ручной дуговой сваркой теми же электродами, которыми прихватывались стыки или полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа.

Сборку труб с односторонним продольным или спиральным швом следует производить со смещением швов (рис. 10.10, п. 4) в местах стыковки труб не менее чем на 15 мм — для труб диаметром до 50 мм; 50 мм — для труб диаметром от 50 до 100 мм и 100 мм — для труб диаметром свыше 100 мм. Для труб, у которых заводские швы (продольный или спиральный) сварены с двух сторон, допускается

Рис.10.10. Расположение швов на свариваемых трубах:

1 – труба; 2 – продольный шов трубы; 3 – поперечный шов трубы; 4 – величина смещения продольных швов

не производить смещение швов при условии поверки места пересечения швов физическими методами.

Приварка патрубков ответвлений в местах расположения поперечных (кольцевых) сварных швов основного трубопровода не допускается. Расстояние между поперечным швом и швом приварки к трубопроводу патрубка должно быть не менее 100 мм.

Технологические стальные трубопроводы большого диаметра вначале собирают (без зазора) при помощи внутреннего центратора.

Затем выполняют одну прихватку автоматической сваркой, поворачивают стык на 180° и сваривают первый наружный слой шва.

Далее, в зависимости от особенностей трубосварочной базы, либо сваривают одновременно наружный и внутренний слои шва, либо завершают сварку наружных слоев, а затем выполняют сварку изнутри.

Число наружных слоев зависит от толщины стенки трубы и составляет 1 для толщин до 11,5 мм, 2—3 для толщин 11,5 — 22 мм, 4—5 для толщин 22 — 26 мм. Внутренний слой всегда один. При сварке на рекомендованных режимах (табл. 10.

1) обеспечивается соблюдение требований к геометрическим размерам шва: полный провар стыка с перекрытием внутреннего и наружного слоев шва не менее чем на 3 мм, что гарантирует отсутствие непровара даже при возможных случайных отклонениях сварочного тока и отклонениях направления электрода по стыку ±1 мм от условной оси стыка так, чтобы взаимное смещение осей наружного и внутреннего швов не превышало 2 мм. При этом глубина проплавления внутреннего шва не превышает половины толщины стенки трубы (но не более 7 мм), а коэффициент формы шва (отношение ширины шва к глубине проплавления) не менее двух.

Важным условием получения высококачественных сварных соединений при двусторонней сварке является соблюдение временного интервала между выполнением наружных слоев и внутреннего слоя; при положительной температуре воздуха он не должен превышать 1 ч, при температуре ниже 0 °С — 30 мин.

Читайте также:  Попутная схема системы отопления диаметры труб

Технология электродуговой сварки определяется прежде всего материалом свариваемых труб. Сварочные материалы выбирают в зависимости от марки стали трубы и условий эксплуатации трубопровода. При заданных сварочных материалах технология сварки определяется диаметром и толщиной стенки трубы. От толщины стенки трубы зависит число слоев, которые необходимо наложить для заполнения разделки стыка:

  • Толщина
  • стенки
  • трубы, мм 4-6 7-11 12-14 16-18 18-22 23-25
  • Число
  • слоев шва 2 3 4 5 6 7
  • Режимы двухсторонней автоматической сварки труб диаметром 1420 мм на базах ВТС
  • Таблица 10.1
  1. Толщина
  2. стенки,
  3. мм
Порядковый номер слоя
  • Сила
  • тока дуги,
  • А
Напряжение, В
  1. Скорость
  2. сварки,
  3. м/ч
Угол наклона электрода «вперед», градусы
  • Смещение
  • электрода
  • с зенита (надира)против вращения трубы, мм
1 900 – 950 44-46 50-55 До 15 60-80
2 750 – 800 56-48 45-50 « 15 60-80
1 960- 1000 45-47 48-50 «30 40-60
2 750 – 800 46-48 40-45 «30 70-90
Внутренняя сварка
>15,8 і 750 – 800 42-45 40-50 «20 15 — 25 (по вращению)
  1. При толщине стенки трубы более 25 мм число слоев увеличивается на один через каждые 2—2,5 мм.
  2. Сварку стыков необходимо производить непосредственно после прихватки, не допуская охлаждения свариваемых элементов ниже нижнего значения температуры подогрева.
  3. В процессе сварки одного соединения (особенно при сварке трубопроводов из среднелегированных сталей) не допускаются перерывы в работе до заполнения хотя бы 0,5—0,6 его толщины по всей окружности.

Наиболее ответственный — корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности шва равномерный обратный валик. Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь плавное сопряжение с боковыми поверхностями разделки. Оптимально наружная поверхность корня шва должна быть вогнутой.

Заполняющие слон шва обеспечивают наружное сплавление отдельных слоев шва между собой и проплавление кромок свариваемых труб. После каждого слоя шва обязательно выполняют зачистку поверхности шва от шлака.

Облицовочный шов должен иметь плавное очертание и сопряжение с поверхностью трубы, без подрезов и других видимых дефектов. Ширина шва должна быть такой, чтобы перекрывать ширину разделки на 2—3 мм в каждую сторону.

Стыки труб диаметром менее 219 мм независимо от толщины стенки должен варить один сварщик. Стыки труб диаметром 219 мм и более должны варить одновременно два сварщика с целью равномерного распределения сварочных напряжений и поддержания необходимого температурного режима по всему периметру стыка.

Сварку выполняют на возможно короткой дуге, особенно при сварке электродами с основным покрытием, у которых длина дуги примерно равна диаметру электрода. Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги на 15—20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на металле на расстоянии 12— 15 мм от кратера.

При наложении второго и последующих слоев электроду придают поперечное колебание от кромки к кромке.

Во всех случаях многослойной сварки разбивку на участки производят с таким расчетом, чтобы стыки участков («замков» швов) в соседних слоях не совпадали, а точки были смещены одна относительно другой, но не менее чем на 15 мм, и последующий участок должен перекрывать предыдущий на длину 15—20 мм.

Последний слой накладывают таким образом, чтобы его поверхность была примерно на 1,5 мм ниже кромок. Это позволяет сварщику использовать видимые кромки как ориентиры при манипулировании электродом и выполнять ровный шов требуемой ширины с плавным переходом к поверхности трубы.

Сварочное оборудование делится на механическое и технологическое.

Механическое сварочное оборудование предназначено для выполнения одной из следующих функций: фиксирование свариваемого изделия в удобном для сварки положении; поворот свариваемого изделия при наложении сварных швов в различных плоскостях; вращение свариваемого изделия, обеспечивающего постоянство скорости сварки при наложении круговых швов; установка и направление перемещения самоходных сварочных автоматов; перемещения автоматов со скоростью сварки, обеспечивающего ее постоянство при наложении прямолинейных швов и для перемещения сварщиков. Некоторые виды механического сварочного оборудования сочетают в себе выполнение нескольких из перечисленных функций.

В зависимости от назначения различают следующие группы механического сварочного оборудования:

  • • для установки и поворота свариваемых изделий: вращатели сварочные универсальные, в том числе с программным управлением; вращатели сварочные вертикальные и горизонтальные; кантователи сварочные; роликовые вращатели; столы сварщика;
  • • для установки и перемещения сварочных аппаратов: колонны, порталы, тележки, площадки; станки для сварки кольцевых и прямолинейных швов.

Сварочные унифицированные вращатели типа М 1:1040 предназначены для установки изделий в положение, удобное для сварки и вращения их со сварочной скоростью при автоматической сварке, а также для установки изделий в положение, удобное для механической и ручной сварки.

Рациональное оформление сварочных постов преследует цели повышения производительности за счет меньшей утомляемости сварщика и повышения маневренности работы; увеличения зоны, обслуживаемой сварщиком; повышения срока службы и надежности сварочного полуавтомвта; сокращения времени на смену бухт с проволокой.

Так как сварочное оборудование расположено над местом сварки, создается возможность экономии производственных площадей.

Для комплектации сварочных постов используют устройство УССТ-1, предназначенное для сварки секций трубопроводов (рис. 10.11).

В комплект поста кроме самого устройства входят вращатель, полуавтомат и источник сварного тока. Устройство состоит из головки и суппорта. Головка — из привода механизма колебаний электрода штатива для быстрого закрепления и снятия горелки шлангового держателя и пульта управления.

Суппорт — из вертикальной КОЛОНны, шарнирной консоли и узлов вертикальной и горизонтальной регулировки положения сопла шлангового держателя с механизмом колебаний электрода. Привод состоит из редуктора с электродвигателем постоянного тока КПА-560Ас регулируемой частотой вращения.

Пульт управления служит для включения и выключения подачи электрода и колебаний электрода, а также изменения частоты колебаний.

Техническая характеристика устройства УССТ-1

Рис. 10.11. Устройство для механической сварки поворотных стыков

  • трубопроводов УССТ-1:
  • 1 – штатив; 2 – шарнирная консоль; 3 – механизм колебания электрода; 4 – шланговый держатель полуавтомата; 5 – свариваемая труба
  • Диаметр свариеваемых труб, мм 83—630
  • Частота колебаний электрода, мин 20— 160
  • Амплитуда колебаний электрода, мм 0—35
  • Мощность привода колебаний, Вт 60
  • Габарит, мм 700x700x1500
  • Масса, кг 45
  • Технологическое сварное оборудование широко применяется в практике строительства технологических трубопроводов при выполнении необходимых операций.
  • Различают следующие виды технологического сварочного оборудования: сборочное, предназначенное для сборки под сварку и фиксации деталей прихватками; сварочное, предназначенное для сварки заранее собранных деталей, взаимное расположение которых зафиксировано в сборочных приспособлениях; сборочно-сварочные, позволяющие совмещать операции сборки и сварки.

Сборочные центраторы применяют для обеспечения соосности свариваемых труб. В зависимости от размещения относительно поверхности трубы центраторы разделяют на схватывающие (наружные) и распорные (внутренние).

Схватывающие (наружные) центраторы получили широкое применение при сооружении технологических трубопроводов (рис. 10.12). Схватывающие центраторы состоят из двухрядной пластинчатой цепи, два крайних звена которой выполнены в виде крюков, закрепляемых на цапфах гаек винтовой стяжки. Стяжной винт имеет правую и левую резьбы.

На концах винта предусмотрены шестигранные выступы под трещеточный ключ. Для центровки труб при сборке центратор накладывают на стык и вращением винта затягивают его на трубах. Универсальность конструкции при переходе с одного диаметра трубы на другой достигается изменением числа звеньев.

Центраторы для сборки труб диаметром 450—1220 мм могут быть оснащены в месте стяжного винта силовым гидравлическим цилиндром.

4

4

Рис. 10.12. Центраторы: а – для труб малого диаметра; б – для труб диаметром 194-426 мм; в – струбцина для центровки труб:

  • 1 – верхний полухомут; 2 – захват;
  • 3 – фиксирующий винт; 4 – рычаг;
  • 5 – нижний полухомут;
  • 6 – направляющий зуб;
  • 7 – винтовая стяжка;
  • 8 – распорные планки;
  • 9 – рабочий винт

Распорные (внутренние) центраторы обеспечивают наиболее качественную сборку труб благодаря более точному совпадению их кромок. При центровке стык открыт снаружи, что позволяет вести сварку без предварительной прихватки.

Применение внутренних центраторов позволяет повысить производительность и степень механизации сборки для сварки как поворотных, так и неповоротных стыков трубопроводов.

Внутренние центраторы по конструкции механизма центрирующих устройств, можно классифицировать на четыре группы с механическим, гидравлическим, электромеханическим пневматическим разжимными приводами. Выбор центрирующих устройств зависит от диаметра труб и системы энергоснабжения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector