Сварные трубы с продольным швом

Транспортировку бытовым и промышленным потребителям воды, газа, нефтепродуктов все чаще производят по трубопроводам. Поэтому строительство таких инженерных сооружений становится все более востребованной сферой промышленности.

Первоначально прокладку труб производили с использованием муфтовых резьбовых соединений. Однако для более надежной транспортировки жидких и газообразных продуктов стали применять трубы больших диаметров с особыми характеристиками.

Это потребовало поиска наиболее прогрессивных способов сварки стыков трубопроводов. В этой задаче нужно обеспечить не только минимальное время выполнения монтажных работ, но и гарантировать максимальную герметичность сварных соединения.

В связи с этим, применение дуговой сварки в строительстве трубопроводов позволяло эффективно справиться с решением такой задачи.

1 / 1

Что это такое?

Исполнительная схема — неотъемлемый элемент проектной и рабочей документации водопровода, теплоснабжения, транспортных трубопроводов и технологических установок с жидким или газообразными средами.

Выполняется вне масштаба и дает лишь общее представление о взаимном расположении сварных швов в пространстве.

Чертеж в обязательном порядке привязывается к геодезическим координатам или к объекту с известными координатами.

При формировании документа соблюдают порядок следования швов на том или ином участке трубопровода. Документ является руководством по выполнению сварочных работ, средством планирования и контроля.

Он выпускается вместе со сводной таблицей стыков, обобщающей в табличной форме данные о соединениях.

Кроме технических параметров швов, приводятся личные данные сварщиков и номер их персонального клейма.

  Тема 1.8. Техническая эксплуатация запорной арматуры

Как правильно выбрать метод неразрушающего контроля соединений трубопровода?

Выбор оптимального способа проверки соединений трубопровода не составит труда. Нужно учесть всего лишь следующие факторы.

  1. Показатели экономии и технических свойств.
  2. Особенности изготовления сварной конструкции.
  3. Состояние, в котором находится поверхность.
  4. Сварное соединение по толщине и типу.
  5. Сам металл с определением физических свойств.

Видео

Сюжет про применение Неразрушающих Методов Контроля

Главное – помнить, что при использовании неразрушающих методов дефекты выявляются лишь косвенно.

Неразрушающий контроль сварных соединений с помощью ультразвука

В основе метода – акустические изменения, которые происходят, когда сквозь исследуемое соединение проводят звуковые колебания, со сверхвысокой частотой. Степень ослабления обратного сигнала и скорость распространения становятся самыми важными свойствами звука для данного исследования.

Ультразвуковая дефектоскопия проводится на основе следующих принципов.

  • Источник ультразвука генерирует звуковые волны. Они точно проходят через зону, которая и требует диагностики. Потом отражаются от тех мест, где вероятнее всего появление недостатков.
  • Звуковая волна обязательно должна отражаться от чего-либо, иначе выявление изъянов будет невозможным. Угловая искательная головка – специальное приспособление, которое обеспечивает появление должного эффекта.
  • Звуковая волна не только отражается от участка с изъяном, он способствует изменению в угле преломления. О величине внутренних дефектов судят по тому, насколько большими оказались подобные изменения.

Результат: устранение дефектов

Устранения требуют любые недочеты, не соответствующие начальным техническим условиям. Если это невозможно, то изделие просто считается бракованным.

Видео

Технологии сварки и контроль сварных соединений

Плазменно – дуговая резка в обычной ситуации помогает справиться с проблемами. Для этого же проводят проверку, с последующей обработкой с применением абразивных кругов.

После отпуска сварных изделий исправляют дефекты, которые допускают проведение тепловой обработке. Главное – соблюдать определённые правила.

  • Участки с недочетами должны оставаться меньшими по сравнению с удаляемыми участками по длине, с каждой из сторон.
  • Разделка так же требует особой выборки. Двойная ширина швов до процедуры должна оставаться примерно такой же, как и после.
  • Обязательно сохранение надёжности проваров.
  • Наличие плавных очертаний без разрывов обязательно для поверхности при каждой выборке. Наличие острых заусенцев вместе с углублениями так же недопустимо.

Участок необходимо полностью очистить после того, как ремонтные работы завершатся. Переходы к основному металлу от дефектных участков должны быть плавными.

Видео

лаборатория неразрушающего контроля сварных соединений Симферополь

  Какой электрод выбрать для сварки профильной трубы

Допустимо применение только механического метода, если речь идёт об алюминиевых, титановых сплавов. Применение шлифовки требует абразивов.

Устраняя недостатки, берут те же материалы с технологиями, что использовались для наложения основного шва. После чего становится обязательным проведение повторного контроля.

Оформление

Документ оформляется организацией, ведущей монтажные работы. Он составляется на производственно- техническим отделом на основании проектной и рабочей документации, передаваемой монтажникам от заказчика или непосредственно от проектанта, если это предусмотрено договором.

На основании 3D модели объекта, представленной проектантом, техотдел начинает формирование схемы сварных швов.

Одновременно с составлением схемы готовятся и другие сопутствующие документы:

  • сводная таблица стыков;
  • акты выполнения сварщиками пробных швов и присвоения им личного клейма;
  • акты выполнения сварных работ.

Без полного комплекта документов объект не может быть принят в эксплуатацию

Подпись

Схема расположения сварных стыков трубопровода должна быть заверена подписями следующих должностных лиц:

  • прораб, непосредственно отвечающий за выполнение сварочных работ на объекте;
  • начальник производственно- технического отдела;
  • главный инженер;
  • сварщики, выполнившие работы, с указанием номера их личного клейма.

Заполненный и заверенный документ должен быть согласован с организацией-проектантом.

С ней также необходимо согласовывать все встретившиеся в результате контроля отклонения от проектных параметров, таких, как размеры и уклоны. Заверенная запись об отсутствии отклонений либо о согласовании их делается на формуляре. Если отклонений много, возможно согласование их отдельным актом. Тогда на документе приводится ссылка на номер и дату этого документа

Сводная таблица

Документ оформляется по унифицированной форме П27.4, утвержденной Приказом министерства энергетики № 197. Он должен содержать полный список швов, заваренных на объекте.

Сводная таблица содержит сведения о всех соединениях объекта в форме, удобной для контроля, обобщения и анализа.

Для каждого соединения приводятся следующие данные:

  • порядковый номер,
  • название узла, к которому он относится;
  • сорт стального сплава, из которого изготовлены трубы;
  • их диаметр и толщина стенок;
  • количество;
  • номер, соответствующий обозначению на Схеме.

Если на участке заваривались дополнительные швы, их число и номер приводятся в графе дополнений.

Такая таблица позволяет определить общее количество стыков, сгруппировать их по диаметрам, толщинам стенок, необходимости неразрушающего контроля.

Это облегчает планирование трудоемкости, потребности в расходных материалах, а также в инструментальном контроле качества соединений.

Правила оформления

Исполнительная схема сварки трубопровода должна содержать следующую информацию:

  • наименование объекта;
  • класс трубопровода;
  • параметры труб: материал сплава диаметр и толщина стенок;
  • транспортируема среда;
  • привязку к опорным точкам.

Каждый стык на схеме должен иметь свой уникальный номер. Иногда используется сквозная нумерация сварных соединений на всем проекте, тогда обозначение принимает вид «Э12.123», где до точки находится идентификатор объекта, а после- собственно номер стыка на конкретной схеме.

Этап формирования схемы сварных соединений из 3D модели. Чертеж упрощается, арматура и оборудование заменяются условными обозначениями.

Кроме того, на схеме может обозначаться расстояние между соседними стыками и опорными объектами, такими, как повороты, арматура, опорные металлоконструкции или технологическое оборудование. Это обязательно в двух случаях:

  • трубопровод покрывается слоем изоляции;
  • участок проходит под землей или скрыт в стенах.

Обозначения при необходимости (например, в случае аварии, планового ремонта или обследования) помогут быстро и без лишних затрат и повреждений конструкций найти место стыка в случае ремонта, не прибегая к дополнительной документации.

Стыки на схематическом чертеже могут быть двух видов:

К поворотным относятся швы, выполняемые сварщиком с поворотом участка трубы вдоль продольной оси на определенный угол. Обычно это угол, кратный 90о. Варят такие швы в положении «снизу».

Такие швы получаются более качественными и долговечными, поскольку работа идет в положении, удобном для сварки.

Анализ статистических данных показывает, что частота обнаружения дефектов таких швов существенно меньше, чем у неповоротных. сварных соединений.

Неповоротный стык варится без вращения трубы в удобное положение.

Наоборот, сварщику приходится перемещаться вслед за швом вокруг трубопровода, в том числе и в невыгодных позициях: швы с положительным и отрицательным уклоном, а также вертикальные и потолочные.

При этом приходится несколько раз менять наклон электрода, скорость его ведения, сварочный ток и другие важные режимы работы.

Шов при этом варится в несколько приемов, что отрицательно сказывается на его прочности и долговечности. Работа в таких условиях требует о работника большого опыта, а также высокой квалификации.

Возле каждого стыка указываются данные сварщиков, заваривших его (ФИО, табельный номер или номер личного клейма).

На документе также отмечают соединения, для которых потребуется провести контроль качества неразрушающими средствами (ультразвук, рентген и др.) Для особо важных объектов, связанных с высокими давлениями и температурами, агрессивными средами и другими факторами, контроль проводится для всех стыков.

На схеме расположения сварных стыков указывается стыки, на которых требуется выполнить неразрушающий контроль (ультразвуковой, радиографический). Визуально-измерительному контролю подлежат все стыки.

При оформлении документа используется та же система координат, что и в прочей проектной и рабочей документации.

Важно! Данные схемы и сводная таблица должны совпадать с данными Журнала работ по следующим параметрам:

  • номера соединений;
  • параметры труб;
  • ФИО сварщиков и номера личный клейм
  • длительность работ.

Если размеры и уклоны построенного объекта соответствуют проектным значениям, на схеме делается надпись: «Отклонений от проектных параметров нет». В противном случае необходима согласующая эти отклонения надпись проектанта либо ссылка на отдельный документ- акт согласования.

Схема входит в паспорт объекта, оформляется на качественном носителе и с использованием материалов, гарантирующих продолжительное хранение.

После завершения работ проводится проверка всей документации на полноту и правильность оформления и заполнения. После проверки документы сдаются в архив.

Предупреждение нарушений целостности трубопроводов

Дефекты с изоляцией трубопроводов связаны с нарушением пассивной или отсутствием активной защиты (катодной, протекторной, электродренажной). Пассивный метод изолирует трассу от контакта с окружающим грунтом и ограничивает проникновение блуждающих токов.

На поверхность изделия круглого сечения наносятся битумные покрытия с наложением армирующих средств из стекловолокна, полимерных пленок. Одновременно противокоррозионное покрытие выполняет функцию по защите изоляции трубопроводов от механических повреждений.

Оно должно быть сплошным, химически стойким, с увеличенной механической прочностью и прилипаемостью, эластичным, с водоотталкивающими свойствами.

Обозначения стыков на схеме

Стыки на схеме обозначаются в соответствии с государственным стандартом ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений», сплошной основной линией.

На выносе делается следующая надпись в виде дроби:

  • числитель- номер стыка;
  • знаменатель- номер личного клейма сварщика.

Личное клеймо оформляется на каждого сварщика отдельно. В ходе аттестации он заваривает тестовый шов, совпадающий по материалу, диаметру и толщине труб с реальными соединениями на объекте. Такие испытания проводятся в специальных аттестационных центрах, номер личного клейма утверждается приказом по монтажному предприятию.

Правила внешнего и технического осмотра

Любую проверку качества трубопровода начинают проведением внешнего осмотра. Он бывает не только чисто визуальным, но и предполагает использование измерительных и других видов технических инструментов. Это позволит выявить проблемы во внешних факторах, соответствие текущего состояния нормативам и требованиям законодательства.

Видео

Раздел II Урок №5. Проведение контроля.

Обнаружение даже небольших трещин в сварных соединениях не составит труда, если очистить небольшой участок на шве, а потом обработать его при помощи спирта, кислотного слабого раствора.

Геометрические размеры не определить без линейки и штангенциркуля. Хорошее освещение сделает проверки более эффективными. Как и использование лупы, поддерживающей увеличение в 8-10 раз.

Образец формуляра

Все формуляры заполняются в соответствии с требованиями стандарта. Ниже приведен сварочный формуляр на трубопровод (образец).

Документ на завершающем этапе формирования. Содержит необходимые данные о стыках, угловой штамп и дополнительную информацию. Над штампом видна сводная таблица.

Схема сварных стыков — важный документ, описывающий взаимное расположение соединений и их важнейшие параметры. Она оформляется на любой объект, имеющий трубопроводы со сварными швами. Схема и оформленная вместе с ней сводная таблица служат средством планирования монтажных работ, учета исполнения и контроля качества.

Капиллярные методики контроля сварных соединений: о сути

Этот контроль качества сварных соединений трубопроводов предполагает использование контрастных жидкостей, которые просачиваются внутрь металла через мельчайшие повреждения, если они обнаружены на поверхности. Так называемые пенетранты используются чаще всего.

Когда такие вещества используются, дефекты просто окрашиваются в определённый цвет.

Пенетранты могут состоять из разных основ:

  1. Трансформаторное масло.
  2. Бензол.
  3. Скипидар.
  4. Керосин.

Кроме того, и сами составы делятся на несколько разновидностей.

  • С красителями, которые наблюдаются при дневном цвете. Чаще всего используется ярко-красный оттенок.
  • С люминесцирующими компонентами. Недостатки проявляются, если использовать ультрафиолетовые лучи.

Метод обладает чувствительностью в 0,1-0,5 мкм. Она может достигать 500 мкм, если поддерживается верхний предел.

Видео

Установка АУЗК кольцевых сварных соединений (модель «УМКа»)

Проверка сварного соединения трубопровода с помощью керосина считается одним из наиболее простых способов. Важно – наличие высоких свойств по проникновению у состава. У таких испытаний имеется свой отдельный порядок. Водную смесь с каолином или мелом наносят на соединительные участки. После чего всё подсушивают, пока не образуется плёнка белого цвета.

Керосин должен обильно смочить обратную сторону шва, на протяжении минимум получаса. Даже если есть только микроскопические трещины – керосин пройдёт сквозь поверхность. После чего он становится заметным с обратной стороны. Визуально дефекты выделить не составит труда.

ПОИСК

Трубы. Для станционных трубопроводов применяют стальные холоднотянутые и горячекатаные трубы, сварные трубы с продольным и спиральным швами и при высоком давлении — трубы, изготовляемые по специальным техническим условиям.
[c.

148]

Использование сварных образцов с поперечным швом позволяет оценить наименее прочный участок сварного соединения и влияние на него контактного упрочнения со стороны основного металла или шва. Испытание же образцов с продольным швом (рис.

65, б) позволяет выявить наименее пластичный участок сварного соединения, в котором при условии совместной деформации с остальными участками наиболее вероятно начало разрушения.

Так, при испытании сварных образцов с поперечным швом литых и кованых аустенитных сталей разрушение поперечных образцов проходит преимущественно по основному металлу или шву и лишь при большой длительности переходит в околошовную зону, а при продольных образцах на всех стадиях испытания разрушению предшествует массовое образование трещин в этом участке. Если основной металл или шов обладает низкой длительной пластичностью, то такие зародышевые трещины могут привести к снижению общего уровня длительной прочности. Кроме того, испытания образцов с продольными швами позволяют оценить длительную прочность сварных соединений типа кольцевых стыков труб или сосудов, работающих под внутренним давлением, у ко-
[c.111]

В настоящее время производительность электросварных труб большого диаметра превышает 2 млн. т труб в год, а их доля в общем выпуске стальных труб достигает 24%. Сварные трубы большого диаметра в нашей стране изготовляют несколькими способами. До диаметра 920 мм трубную заготовку получают из целого листа сваркой с одним продольным швом. Трубы диаметром 1020— 1420 мм получают из двух листов в виде полуцилиндров, которые сваривают вместе двумя продольными швами. Кроме этого, применяют способ спиральной сварки, который впервые в нашей стране
[c.156]

Сварные соединения труб малого диаметра с поперечными (кольцевыми) и продольными швами испытывают на образцах, приведенных на рис. 5.18, а или 5.18,6.

При этом усиление шва с наружной стороны трубы снимают механическим путем до уровня основного металла на образцах, выполненных контактной сваркой, грат должен быть удален до основного металла с наружной и внутренней стороны.
[c.501]

При изготовлении гнутых элементов панелей можно сваривать изогнутые плавники. Допускается перекрещивание продольных сварных швов между трубой и плавником с кольцевыми швами труб. Элементы крепления и уплотнения приваривают к плавнику или полосе и в исключительных случаях — непосредственно к трубе.
[c.166]

Испытания на смятие проводят для труб малого диаметра с продольными и поперечными сварными швами. Образец для испытаний на смятие (рис. 90) представляет собой стыковое соединение длиной, равной диаметру трубы, из которой его вырезают механическим способом. Усиление шва срезается до основного металла на
[c.155]

Прямошовные разделяют на трубы с одним и двумя продольными сварными швами (в зависимости от ширины листа).
[c.406]

Колена с ) от 159 до 720 мм можно изготовлять путем штамповки из листовой стали со сваркой сопрягаемых мест одним или двумя продольными швами.

Штампо-сварные отводы больших диаметров наиболее целесообразны на малоответственных трубопроводах, или когда надо по малому радиусу гиба согнуть тонкостенные трубы большого диаметра.

Толщина стенки штампо-сварных отводов должна быть на 15—20% больше, чем у бесшовных отводов, если прочность сварного шва меньше прочности основного металла трубы.
[c.153]

Реактивной силой пароводяной смеси высокого давления, вытекавшей из трубопровода, трубопровод был сдвинут с опор, а его свободный конец начал перемещаться подобно тому, как перемещается брошенный шланг, из которого вырывается струя воды под большим давлением.

Трубопровод повредил соединение металлоконструкций, трубопроводы и кабельную линию. Под действием реактивной струи разрушение труб продолжалось как по кольцевым сварным швам, так и в продольном направлении путем вырыва и раскрытия в лист. На рис.

6-23 показана часть остатков разрушившегося трубопровода.
[c.297]

При термообработке образцы не должны науглероживаться. Величина испытываемых образцов не имеет значения и в большинстве случаев определяется возможностью загиба. Обычно берутся пластинки с размерами 80 X 20 мм. Если испытывают образец со сварным швом, рекомендуется увеличить ширину образца до 35 мм. Из проволок и трубок малых диаметров обычно изготовляются образцы длиной 80 мм. Трубки диаметром от 5 до 20 мм разрезаются в продольном направлении, из трубок больших диаметров вырезают продольные сегменты шириной от 10 до 20 мм и длиной 80 мм. Прн испытании труб, сваренных встык (или крестообразным швом), изготовляются кроме продольных образцов также образцы для испытания поперечного шва. Для этого из сваренной трубы вырезают кружки со сварным швом длиной 40 мм, расположенным по диаметру. Для оценки присадочных материалов (электрод или сварочная проволока) изготовляются сварные швы [262] или, в крайнем случае, образцы из наплавленного металла. При испытании образцов со сварными швами [22] исследованию должен быть подвергнут как наплавленный металл, так и металл из зоны термического влияния. Толщина образцов может быть до 10 мм, но наиболее удобна толщина от 3 до 5 мм. Если испытываемый образец толще, то его лучше обработать до указанного размера. Определяя число образцов, исходят из того, что всегда необходимо испытывать обе стороны листа, внешнюю и внутреннюю стенки трубки и т. д. (табл. 23). Исключение составляют только те случаи, когда в процессе эксплуатации агрессивная среда воздействует только с одной стороны.
[c.179]

Испытания под внутренним давлением являются определяющими для оценки длительной прочности сварных труб с продольным швом. На рис.

93 по данным подобных испытаний 143] приведены зависимости длительной прочности труб 0 32 Х 2,5 мм сталей 20 и Х18Н9Т с продольными швами, выполненными в первом случае контактной сваркой сопротивлением, а во втором аргоно- дуговой сваркой.
[c.148]

В энергетическом машиностроении до последнего времени основное применение находили бесшовные трубы. Трубы с продольными или спиральными швами используются при относительно небольших рабочих давлениях Ру < 16). МЬжно полагать, однако, что с повышением качества изготовления сварных труб область их применения будет непрерывно расширяться.  [c.160]

Снижение жаропрочности отдельных участков сварного соединения наиболее заметно проявляется в трубопроводах теплоустойчивых сталей с продольными швами. Потребность в них появляется при повышении единичных мощностей установок.

Так, в паросиловых установках мощностью 800 Мет и выше необходимы трубы горячего промперегрева из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф диаметром 600—1000 мм, которые затруднительно изготовить другими методами, кроме как сваркой из вальцованных обечаек.

Окружные напряжения в таких трубах являются уже рабочими для сварного соединения, и расчетная длительная прочность определяется уже прочностью сварного соединения. Ее снижение неизбежно требует увеличения толщины стенки
[c.189]

Овальность труб, изтотовленных из листов, с продольными сварными швами не должна превышать 2% фактического значения наружного диаметра. Овальность концов труб, предназначенных под сварку, не должна превышать, мм  [c.18]

Для получения труб диаметром больше, чем ширина исходного штрипса используют метод спиральной навивки. Следует отметить, что такие трубы по сравнени ю с прямошоьыымн обладают большей равнопрочностью сечения.

Для производства труб большого диаметра и толщины стенки для магистральных трубопроводов используют методы прессовой формовки двух корыт со сваркой двумя продольными швами и другие методы. Сварные трубы производят в широком сортаменте по диаметру (5—1620 мм и более) и толщине стенки (0,5—40 мм и более).

Электросварные трубы и.меют повышенную точность благодаря примененияю холоднокатаной ленты высокого качества.
[c.333]

Толстостенные сосуды (,s>40 мм) обычно сваривают из вальцованных нлп штампованных листовых заготовок, сварипаем1.1х продольными и кольцевыми стыковыми швами. На рис. 8.53 изображена конструкция гидравлического баллона из стали 22К с толщиной стенок 150 мм. Соединения выполнены электрошлаковой сваркой. Угловые швы использованы только для крепления основания к нижнему днищу.

Для котельных сосудов характерно большое число штуцеров, к которым стыковыми швами приваривают трубы. Как правило, днища делают выпуклыми с отбортовкой, обеспечивающей вывод сварных соединений из зоны действия значительных напряжений изгиба. Сосуды с внутренним диаметром менее 500 мм, например камеры котлов, допускается изготавливать с плоскими днищами.
[c.

282]

Расследованием аварии установлено верхние стойки были приварены к балкам платформы угловыми швами катетом 8-10 мм по внешнему виду швы неровные, имеются незаплавлен-ные углубления, наплывы, подрезы, шлаковые включения на поверхности шва в середине шва частичные газовые поры в изломе корень шва не проварен. Торцы труб при сборке не были зачищены от шлака после газовой резки наклонные стойки приварены к платформе угловыми швами однопроходной сваркой катетом 5-6 мм, по внешнему виду швы неровные, имеются подрезы, наплывы, резкие переходы от наплавленного металла к основному. Разрушение сварных соединений произошло по середине швов в результате образования сквозных продольных трещин по периметру шва. В сварном соединении правой вертикальной стойки с балкой поворотной платформы имелась трещина на площади 75% от продольного сечения шва. В сварном соединении левой вертикальной стойки с балкой поворотной платформы была трещина на площади 80% от продольного сечения шва. В сварном соединении левой наклонной стойки с поворотной платформой обнаружилась трещина на площади 30% от продольного сечения шва. Причиной разрушения сварных соединений является низкое качество сварки, допущенное на заводе при изготовлении металлоконструкций крана.
[c.53]

Одной из тенденций развития котлостроения является переход к котлам, работающим под наддувом путем создания герметичных экранных поверхностей, состоящих из труб, сваренных одна с другой непрерывными швами через проставки.

Изготовление таких газоилотиых (мембранных) панелей возможно лишь с широким применением сварки протяженность продольных сварных швов таких панелей для мощных котлов составляет десятки километров. В котельной практике получили распространение несколько вариантов изготовления панелей (рис. 11). Каждый из вариантов имеет свои области применения.

Наиболее универсальным и дешевым является первый из них. При его использовании можно в наиболее широких пределах менять шаги труб, а производительность сварочных работ за счет использования двух головок та же, что и при одном среднем шве.

Если панели изготовляют из труб хромомолибденованадиевых сталей, разупрочняемых при сварке (ф = 0,8), то стенку трубы приходится соответственно утолщать или проводить дополнительный расчет для оценки возшжности сохранения толщины стенки бесшовной трубы, так как обычно температура в районе приварки плавников ниже, чем на лобовой поверхности трубы.
[c.209]

Сегодня уже известны основные причины, приводящие к поражению газопроводов стресс-коррозией, хотя механизмы развития КРН изучены недостаточно.

Прежде всего эти причины лежат в несовершенстве конструкций, технологий производства труб, в использовании сталей, восприимчивых к КРН, а также отсутствии в прошлом в технических условиях требований, направленных на снижение или исключение возможностей проявления стресс-коррозии при эксплуатации газопроводов. Так, технологический процесс производства труб на Хар-цызском трубном заводе, формирующий трубу из двух листов, и продольная прокатка листов с подгибкой кромок листов с возможными задирами и царапинами в продольном направлении способствуют возникновению прилегающих к продольным сварным швам зон шириной 200-400 мм повышенной предрасположенности к развитию стресс-коррозионных процессов.
[c.162]

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.

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