Меню

Технология сварки кольцевых стыков труб



Техника сварки труб

ГЛАВНАЯ | О ФИРМЕ | ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ СВАРКИ | СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА | ПРАЙС-ЛИСТ | КОНТАКТЫ
ПАРТНЕРЫ | ФОТКИ | ОПТОВЫЕ ЗАКУПКИ | ДОКУМЕНТЫ и СЕРТИФИКАТЫ | СТАТЬИ | ВИДЕО

Технические характеристики электродов

Электроды для сварки чугуна

  1. МНЧ-2 ф. 3
  2. МНЧ-2 ф. 4
  3. МНЧ-2 ф. 5

Электроды для сварки меди

  1. ОЗБ-2М ф. 3
  2. ОЗБ-2М ф. 4
  3. ОЗБ-2М ф. 5

Техника сварки

Техника сварки кольцевых стыков труб. Техника сварки кольцевых стыков труб. Сварка кольцевых стыков трубопроводов имеет некоторые специфические особенности. Обычно сваркой выполняют швы на трубах диаметром от десятков миллиметров до 1440 мм при толщине стенки до 16 мм и более. При толщине стенки труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей до 8-12 мм сварку можно выполнять в один слой. Однако многослойные швы имеют повышенные механические свойства, определяемые положительным влиянием термического цикла последующего шва на металл предыдущего шва, поэтому сварку труб преимущественно выполняют в два слоя и более. Рекомендуемое число слоев шва зависит от толщины стенки.

Стыки труб можно сваривать в поворотном, когда трубу можно вращать, или в неповоротном положении. Сварку швов первого типа выполняют обычно в нижнем положении без особых трудностей, хотя сложно проварить корень шва, так как его формирование ведется чаще всего на весу. Сварка неповоротного стыка требует высокой квалификации сварщика, так как весь шов выполняют в различных пространственных положениях. Можно сваривать двумя способами: каждое полукольцо сверху вниз или снизу вверх. Первый способ возможен при использовании электродов диаметром 4 мм, дающих мало шлака (с органическим покрытием), короткой дугой с опиранием образующегося на конце электрода козырька на кромки без поперечных колебаний электрода или с небольшими его колебаниями. При сварке снизу вверх процесс ведут со значительно меньшей скоростью с поперечными колебаниями электрода диаметром 3-5 мм.

Продажа электродов в Кривом Роге

Предприятие ООО Ганза предлагает сварочные электроды собственного производства для сварки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, а также электроды для получения специальных слоев на рабочих поверхностях изделий и стальную сварочную проволоку для сварки и наплавки. Предприятие ООО Ганза производит следующие следующие виды сварочных электродов в Кривом Роге ::

  • электроды для сварки углеродистых сталей АНО-4, АНО-27, АНО-21, МР-3, УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, Пионер-46 (аналог АНО-36);
  • электроды для наплавки Т-590, Т-620;
  • электроды для сварки чугуна МНЧ-2;
  • электроды для сварки высоколегированных сталей ОЗЛ-8, ОЗЛ-6, ОЗЛ-17У, ЦТ-15, ЭА 395/9, НИИ-48Г, ЭА-400/10У, НЖ-13, ЭА 981/15, ЦЛ-11;
  • электроды для сварки меди ОЗБ-2М;

Выбрать электроды Вам помогут прайс-листы предприятия ООО «Ганза». Криворожское предприятие ООО «Ганза» (Кривой Рог, Днепропетровск, Украина) имеет возможность изготовить и поставить сварочные электроды в соответствии с ГОСТ 9466-75 сварочные электроды.

Источник

Технология сварки кольцевых стыков труб

Сваривание неровных поверхностей проводится несколькими способами. Все они предопределяются исходя из того, какой размер свариваемого участка, какая форма предмета, над которым проводится сварка.

Рис. 1 Сваривание кольцевых стыков более 300 мм

Например, сваривание кольцевых стыков, то есть, грубо говоря, сваривание труб, диаметр которых превышает 300 мм, проводиться с помощью обратно-ступенчатого способа (см. рис. 1).

Суть многослойной же сварки, которая также используется при сварке кольцевых швов, заключается в перекрытии начала и конца смежных слоев, величина которых должна составлять порядка 20-25 мм. Также, после наложения каждого такого последующего слоя, необходимо изменять направление сварочного шва на противоположное. Таким образом, многослойная сварка в этом плане более практична и надежная, нежели обратно-ступенчатая.

Трубы, диаметр которых превышает 1000 мм, рекомендуется сваривать с некоторыми особенностями. В частности, необходимо разбить сварочные швы на несколько участков. То есть, для сваривания трубы такого диаметра, заготовка условно делиться на 4 части, в каждой из которых образовывается еще по два участка для сваривания. В итоге, получается 8 равнозначных точек сваривания, которые нумеруются методом «крест-накрест». Кроме того, выполнять сварку целесообразнее и лучше двумя сварщиками в одно время.

Рис. 2 Сваривание кольцевых швов свыше 1000 мм

При сваривании кольцевых швов также можно воспользоваться различными электродами. Например, используя газозащитные электроды, сварка швов должна выполняться по направлению сверху вниз, не осуществляя каких либо колебательных движений. В этом случае необходимо опираться одним концом электрода о кромку свариваемых труб. Также следует знать, что сварка выполняется при помощи постоянного тока обратной или прямой полярности. При этом, используется напряжение холостого хода, которое должно быть не менее 75 В. Следует учесть и величину сварочного тока, которая должна отличаться в зависимости от диаметра электрода. Так, с диаметром электрода 3,25 мм необходимо чтобы сварочный ток был в пределах 100-110 А. Сваривая, кольцевые швы электродами, диаметр которых 4 мм, величина тока должна составлять 120-160 А при условии, что сварка выполняется в нижем или же полувертикальном положении. В остальных положениях, величина тока должна колебаться в пределах 100-140 А.

Рис. 3 Наложение слоев при сварке

Кроме всего прочего, необходимо придерживаться и определенной скорости сваривания. В среднем, эта скорость должна быть равна 15-22 м/ч. Таким образом, выдерживается невысокая скорость и отличное качество сваривания. Помимо скорости, необходимо соблюдать правильный угол наклона электрода. В целом, этот угол может изменяться в пределах 40-90°, при котором он сохраняет за собой небольшое технологическое окно, сквозь которое можно наблюдать за оплавлением кромок заготовок.

Рис.4 Порядок выполнения многослойного шва

Дабы снизить уровень остаточного напряжения в сварном соединении, необходимо разбить периметр неповоротного стыка на несколько симметричных участков, после чего можно будет выполнять многослойную сварку или любую другую из предложенных. Сваривание труб небольшого диаметра (как правило, до 540 мм) как правило, выполняется при помощи поворотов и смещения стыков на 90 или же 180°. Так, труба разбивается на 4 участка, после чего заваривается лишь два, труба переворачивается на 90°, и завариваются оставшиеся два участка. В других случаях, поворот происходит на 180°, но труба разбивается уже на 8 равнозначных участков.

Рис. 5 Сваривание под углом 90°

Рис. 6 Сваривание под углом 180°

Таким образом, сварка кольцевых швов и трубопровода выполняется различными методами, суть которых заключается в обеспечении надежного, качественного сварного соединения, без выполнения оплошностей или брака.

Источник

Сварка стыков трубопровода — технология, оборудование, расходники

Металлические трубы давно заняли прочное место в хозяйственно-промышленной деятельности человека и в нашем быту.

Металлические пустотелые конструкции используют везде, где требуется передача воды или других жидко- и газообразных субстанций, пара, добавим сюда, конечно, нефть.

Трубопроводы прокладывают и над землей и под ней, тянут через горы, морское дно и пустыни. Для каждого свои правила укладки, но требование одно – герметичность и безопасность данных инженерных коммуникаций.

Поэтому при эксплуатации нужна профилактика. При необходимости проводят ремонт. Самым «тонким» местом трубопроводов можно назвать сварочные швы и стыки. Они должны быть хорошего качества.

Без этого конструкцию на большое расстояние – не протянешь. Есть технологии в сварке, используя которые, можно построить надежный трубопровод. Охарактеризуем некоторые из них.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Они подразделяются в зависимости от того, что предстоит перемещать. Трубопроводы бывают промышленными, технологическими (на предприятиях, между ними), магистральными, для подачи горячей и холодной воды, газа и канализационными. Эта специфика определит, на каком материале остановиться: металле, пластике или керамике.

Стыкуют части трубопровода 3-мя способами. Взрывом при трении (механический). Плавлением (это уже термический). Отнесем сюда плазменную, электролучевую и газосварку. Магнитоуправляемой дугой путем контактного стыка (термомеханическим).
Из них выбирают один, исходя из параметров и материала будущей конструкции.

Отметим, что указанные способы — универсальны, соединят трубу любого d . Плавление распространяется на электродуговую и газосварку. К давлению прибегают в газопрессовой сварке, когда холодная, а также контактная и ультразвук. Кстати, механизированная и электродуговая в ручном режиме первенствуют.

ПЛАВЯЩИЕСЯ И НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

Они популярны на трубопроводах из разряда технологических. Результативней пользоваться вручную электродом, можно и через автомат. Сварку выбирают аргонно-дуговую. Процесс трехэтапный.

No1.Экипируем сварщика и подготавливаем части конструкции. Прежде всего – техника безопасности. Требуется, безальтернативно, спецовка и защитная маска. Сами трубы тщательно зачищают. Варить там, где есть следы краски, коррозии, грязь, нельзя. Щеткой по металлу тщательно обрабатывают стыки и вокруг них. Можно пользоваться абразивом, к примеру, наждачкой. Иначе не избежать в шве так называемых пробелов.

No2.Сварка. Прежде зажигают электрод для возбуждения дуги. Теперь главное – удержать ее. При этом без разницы вручную или с помощью инвертора. После варят шов, какого типа – решает мастер, по ситуации. Выбор технологии сварки зависит от, расположения труб, из какого материала они сделаны и «стратегии» сварного и т.д. Как и ответ на вопрос, как вести электрод. Во время процесса шов зачищают от образующегося шлака.

No3. Проверка на качество. Готовый шов проверяют одним из доступных методов контроля.

О технологии. Она почти идентична для всех видов трубопроводов. Качества можно добиться при соблюдении поэтапности в работе, с учетом, какие швы предстоит варить и герметичности и достаточного опыта мастера.

СТЫКОВКА ТРУБ

Тем, кто намеревается стать профи в сварном деле, пригодится и теория, и практика. Ведь даже для сварки всего 2-х деталей применимы 33, может больше, способа. Пожалуй, более всех известны тавровые, угловые соединения, а также внахлест и встык.

Выбранный способ должен соответствовать характеристикам металла, и предназначению коммуникаций. Если взять многим известную систему отопления централизованного типа, то трубы сейчас больше сваривают встык. Надежность определит провар, который идет вкруговую.

Набор швов дуговой сварки представлен вертикальными, горизонтальными, потолочными и нижними, всего 4. От их местоположения в пространстве зависит выбор технологии.

Проще всего с нижними. Если свариваемая конструкция позволяет, то сварщик поворачивает ее вниз. Преимущества налицо. Металлу некуда стекать, брызги не полетят вовсе. Прокладка технологического трубопровода характеризуется многочисленными ответвлениями. Для него используют почти все виды швов, ведут сплошняком, можно и прерывисто.

СПЕЦИФИКА

У ручной дуговой сварки на трубопроводах в сравнении со сваркой плоских деталей, существуют отличия. Есть основной набор параметров, которые нужно соблюдать. И у ее подвидов – аргонной и газовой – тоже. Они в ходу на газо- и водопроводах.

Для расчета оптимальной силы варочного тока d электрода умножается на 35. Допустим, у вас проводник 2 мм, значит, ток нужен 70 А. Некая условность примера не исключает закономерность. Если варите трубы малого d толщиной до 5 мм, то 175 А хватит за глаза.

Для удержания дуги дистанция, отделяющая проводник от металла, должно сохраняться на одном уровне. Ее расчет делают с учетом d электрода плюс 1. Допустим, электрод 5 мм, значит, дистанция – 6 мм.

СВАРКА ТРУБ ДИАМЕТРОМ ДО 10 СМ

  • ПЕРВЫЙ ЭТАП. Сборка стыков вручную с прихватом точечным методом. Допустим, 2 точки, одна напротив другой.
  • ВТОРОЙ ЭТАП. Сварка стыков. Если толщина четыре миллиметра и больше, прежде идет корневой шов, затем – валик. Причем у шва горизонтального новый валик идет всегда противоположно предыдущему. Допустим, сначала слева направо, потом наоборот и т.д.

Если толщина конструкции в диапазоне 3-х-8-ми сантиметров, сварка ведется небольшими участками. Будет лучше в плане качества.

ПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ

Их относят к сложным работам. Так что нужно придерживаться существующих правил.

Скорости поворота детали и проводки проводника нужно соблюдать паритетными. У последнего она определяется толщиной свариваемой детали. Чем больше, тем дольше длится сварка. Лучше всего, когда сварочная ванна находится под углом в 30 градусов.

Где деталь поворачивается на 180 градусов, работают поэтапно. Прежде в 2 подхода осуществляют сварку 2-х верхних четвертей d трубы. Один шов идет другому навстречу. Допустим и 1 слой, и два. Потом поворот на 180 градусов, и проваривают стык, что остался. После поворот опять на 180 градусов и варят шов до самого конца.

СТЫКИ ИЗ РЯДА НЕПОВОРОТНЫХ

Еще сложней. Трубы варят, используя рассматриваемый способ сварки, безукоризненно следуя инструкции.

  • ВЕРТИКАЛЬНЫЕ. Варят поэтапно. Вначале стык по периметру делят вертикально (условно) пополам . Далее переходят к сварке потолочной части , горизонтальных и нижних отрезков. Идут с первого положения к последнему, используя короткие дуги.

Для информации. Потолочной будет та часть, что занимает около 20 градусов от низа конструкции. Нижней, наоборот, 20 градусов от верха. Между ними – горизонтальная часть. Расчет коротких дуг ведут по формуле «диаметр электрода : 2».

  • ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ. Стыкуют углом назад. Электрод ведут под 80 градусов к оси. Работают средней дугой. Применяют на трубах и малого, и большого d.

Придерживаясь данных электросварочных рекомендаций, можно добиться качественного соединения. Сваренный водопровод получится герметичным и многие годы будет служить без проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дуговую сварку повсеместно применяют при сварке многих видов трубопроводов. Сложность в том, что свариваемые конструкции могут занимать отличные друг от друга положения в пространстве. Потому для их соединения однотипного шва не хватит. Нужны разные.

Тем, кто ранее набрался опыта в сварке, проще освоить премудрости ручной дуговой сварки разного d труб. Если зачистка свариваемых конструкций выполнена тщательно, то можно получить качественный результат.

Источник

Технология сварки трубопровода

В зависимости от функционального назначения трубопровода подразделяют на:
• промысловые трубопроводы
• магистральные трубопроводы
• трубопроводы пара и горячей воды
• технологические трубопроводы
• трубопроводы газоснабжения (распределительные)
• водоснабжение и канализация

Значительный объем в сталях, применяемых для изготовления труб и строительства трубопроводов различного назначения, занимают низкоуглеродистые и низколегированные стали с пределом текучести до 500 МПа.
Поскольку технологические процессы сварки труб из указанных сталей при строительстве трубопроводов различного назначения практически мало чем отличаются друг от друга, а применяемые при этом руководящие нормативно-технические документы отражают различия только в требованиях к подготовке кромок, сборке, качеству сварных соединений и испытаниям на прочность и герметичность, то в дальнейшем мы рассмотрим общие положения технологического процесса изготовления на примере магистральных и распределительных (трубопроводов газоснабжения) трубопроводов.

Способы сварки трубопроводов

Способы сварки трубопроводов классифицируют как термические, термомеханические и механические. Термические способы включают все виды сварки плавлением (дуговая, газовая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная и др. виды сварки. К термомеханическому классу относятся стыковая контактная сварка, сварка магнитоуправляемой дугой. К механическим способам относятся сварка трением и взрывом.
Различают методы сварки трубопроводов по типу носителей энергии (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и др.); по условиям формирования соединения (свободное или принудительное формирование сварного шва); по способу защиты зоны сварки (под флюсом, в защитных газах, с использованием самозащитной электродной проволоки т.д.); по степени механизации и автоматизации процесса (ручная, механизированная, автоматизированная и роботизированная).
Для сварки магистральных трубопроводов наибольшее распространение получили дуговые методы сварки. Более 60% всех стыков на магистралях свариваются автоматической дуговой сваркой под флюсом. Дуговая сварка под флюсом используется только в тех случаях, когда существует возможность вращения стыка. Сварку трубопроводов под флюсом в основном автоматизированным способом применяют при изготовлении двух- и трехтрубных секций диаметром 219. 1420 мм. Когда применение механизированных методов невозможно, используется ручная дуговая сварка.
Ручную дуговую сварку выполняют при различных пространственных положениях стыка — нижнем, вертикальном и потолочном. В процессе сварки вручную перемещают электрод по периметру стыка со скоростью 8.. .20 м/ч.
Сварка в защитном газе имеет разновидности: по типу защитного газа — сварка в инертных газах (аргон, гелий, их смесь), в активных газах (СО2, азот, водород), сварка в смеси инертного и активного газов (Аг + СО2; Аг + СО2 + О2); по типу электрода — плавящимся и неплавящимся (вольфрамовым) электродом; по степени механизации ручная, механизированная и автоматизированная сварка. Дуговую сварку в защитных газах применяют для сварки трубопроводом в различных пространственных положениях. Скорость ручной сварки 8. 30 м/ч, механизированной и автоматизированной 20. 60 м/ч. Для сварки трубопроводом применяют метод механизированной сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва, при котором функции защиты выполняют порошкообразные компоненты, заполняющие металлическую оболочку проволоки. По мере кристаллизации сварочной ванны наружное формирующее устройство и сварочная головка перемещаются по периметру стыка снизу вверх со скоростью 10. 20 м/ч. Перспективна лазерная сварка трубопроводом, при которой носителем энергии служит лазерный луч. Скорость лазерной сварки — до 300 м/ч.
При стыковой контактной сварке непрерывным оплавлением процесс происходит автоматически по заданной программе. Продолжительность сварки одного стыка труб диаметром 1420 мм составляет 3. 4 мин, цикл сварки одного стыка при строительстве трубопроводов -10. 15 мин.
Автоматическая сварка магнитоуправляемой дугой (или дугоконтактная сварка) отличается от стыковой контактной сварки способом нагрева кромок. При дугоконтактной сварке нагрев выполняется дугой, вращаемой магнитным полем по кромкам свариваемых труб с большой скоростью. Этот способ сварки применяют для сооружения трубопроводов малого (пока до 114 мм) диаметра.

Нормативные документы, применяемые при строительстве магистральных и распределительных трубопроводов

Главным нормативным документом, регламентирующим правила выполнения сборочно-сварочных работ при строительстве трубопроводов в СНГ являются «Строительные нормы и правила» на основе которых были разработаны «Сводные правила по производству сварочных работ и контролю качества сварных соединений» СП 105-34-96, а также СНиП 3.05.02.88 «Трубопроводы газоснабжения». В этих документах приводятся правила квалификационных испытаний сварщиков и контроля допускных стыков, правила подготовки труб к сварке, условия правки, ремонта и отбраковки труб, порядок сборки различных труб между собой и с трубопроводной арматурой, оговорены методы сварки и погодные условия при выполнении работ на трассе, нормативные документы регламентируют применение рекомендованных сварочных материалов, а также нормы и правила контроля сварных соединений трубопроводов, условия их выбраковки и ремонта.
В развитие основных положений указанных СНиПов разработаны технологические инструкции по сварке трубопроводов ( ВСН 066-89 и ВБН А.3.1.-36-3-96 и методом контроля сварных стыков трубопроводов (ВСН 012-88). Эти инструкции регламентируют: основные положения технологии ручной и автоматической дуговой сварки кольцевых стыков труб, а также труб с запорной и распределительной арматурой магистральных и распределительных трубопроводов диаметром от 14 до 1420 мм с толщиной стенки от 1 до 26 мм, рассчитанных на давление не свыше 7,5 МПа; контроля сварных соединений и их ремонта; техники безопасности и производственной санитарии. По этим инструкциям разрешается сваривать трубы из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 590 МПа включительно. В инструкциях приведены технологические особенности сварки трубопроводов методами ручной дуговой сварки, автоматической сварки под флюсом, автоматической сварки в среде защитных газов и порошковой проволокой с принудительным формированием шва. Инструкции не распространяются на сварку трубопроводов специального назначения (для транспортировки аммиака, этилена, этанола, углекислоты и др.), а также трубопроводов для коррозионноактивных продуктов.
За рубежом при строительстве трубопроводов руководствуются национальными и международными стандартами (табл. 1), среди которых наибольшей популярностью пользуются АРI 1104, АРI 5D и ВS 4515. При контроле качества сварных соединений трубопровода, как правило, руководствуются международным стандартом ISО 8517 и европейским стандартом ЕN 25817.

Требования к трубам

Для строительства магистральных и распределительных газопроводов применяются стальные бесшовные электросварные прямошовные и спиральношовные. Трубы диаметром до 1020 мм изготавливаются из спокойных и полуспокойных низколегированных сталей, трубы диаметром до 1420 мм — из низколегированных сталей в термически улучшенном или термомеханически упрочненном состоянии. Только для распределительных газопроводов низкого давления (до 0,005 МПа) допускается применение труб из кипящих низкоуглеродистых сталей.
В СНГ трубы применяются в соответствии с ГОСТ 8731 . ГОСТ 8734 группы В, а также при соответствующем технико-экономическом обосновании — по ГОСТ 9567; трубы стальные электросварные — в соответствии с ГОСТ 20295 для труб с условным диаметром (Ду) до 800 мм включительно. Для труб Ду > 800 мм разрабатываются специальные технические условия, в которые должны включаться требования, изложенные ниже.
Готовые трубы маркируют, выбивая клеймами (холодной штамповкой) на расстоянии 250-500 мм от одного из концов трубы следующие данные: товарный знак или наименования предприятия — изготовителя; марку стали или ее условное обозначение; номер трубы; клеймо технического контроля; год изготовления. Участок клеймения четко обводят краской. Кроме того, на трубе несмываемой краской указывают ее диаметр и толщину стенки.
Импортные трубы изготавливаются и поставляются в основном по стандартам Американского нефтяного института (АРI), таких как: АРI-5 I (бесшовные и прямошовные трубы), АРI-513 (спиральношовные трубы для различных трубопроводов) АРI-51Х (трубы для трубопроводов высокого давления).
По этим стандартам трубные стали объединяются в группы по пределу текучести. Каждая группа сталей с одинаковыми значениями предела текучести в тысячах фунтов на 1 кв.дюйм. По этим стандартам существуют группы сталей: Х-42, Х-46, Х-52, Х-56, Х-60, Х-65, Х-70 с временным сопротивлением разрушению от 414 до 565 МПа. Стандарты АРI помимо механических свойств регламентируют процесс изготовления труб, химический состав стали, размеры, массу и длину трубы, давление при гидравлических испытаниях в процессе изготовления, методы неразрушающего контроля, которые применяют при изготовлении, условия ремонта труб и т.д. Обозначение трубы по стандарту АРI состоит из названия фирмыизготовителя труб, монограммы АРI (товарного знака, означающего, что данная труба изготовлена в соответствии с требованиями АРI), размера трубы в дюйма, массы одного фута трубы в фунтах, обозначения класса прочности стали и вида изготовления (S -бесшовные, Е — сварные прямошовные трубы, SW — спиральношовные трубы, Р — трубы с продольным швом, сваренные прессовыми методами), обозначения типа стали (Е — сталь, выплавленная в электропечах, М — высокопрочная низколегированная сталь), обозначения вида термообработки (NМ -нормализация или нормализация и отпуск, NО — закалка и отпуск, NS -высокий отпуск). Маркировка выполняется несмываемой краской. Трубы для магистральных трубопроводов изготавливаются из сталей с соотношением предела текучести к временному сопротивлению разрыву не более: 0,75 — для низкоуглеродистых сталей; 0,8 — для низколегированных нормализованных сталей; 0,85 — для дисперсионно-твердеющих нормализованных и термически улучшенных сталей; 0,9 — для сталей контролируемой прокатки.

Подготовка кромок труб под сварку

Перед началом сварочно-монтажных работ необходимо убедиться в том, что используемые трубы и детали трубопроводов имеют сертификаты качества и соответствуют проекту, техническим условиям на их поставку. Трубы и детали должны пройти входной контроль в соответствии с требованиями соответствующих стандартов и технических условий на трубы.
Концы труб и соединительных деталей должны иметь форму и размеры скоса кромок, соответствующие применяемым процессам сварки. При их несоответствии допускается механическая обработка кромок в трассовых условиях. Для труб небольшого диаметра (до 520 мм) возможно применение торцевателей, фаскоснимателей, труборезов и шлифмашинок. Для больших диаметров применяются орбитальные фрезерные машины, гидроабразивная резка и шлифмашинки. В отдельных случаях, при врезке катушек или выполнении захлестов, допускается применение термических способов подготовки кромок, таких как:
а) газокислородная резка с последующей механической зачисткой кромок абразивным кругом на глубину 0,1.. .0,2 мм;
б) воздушно-плазменная резка с последующей механической обработкой на глубину до 1 мм — вследствие насыщения кромки азотом (при использовании аргона в качестве плазмообразующего газа механическая обработка не требуется); в) воздушно-дуговая резка с последующей зашлифовкой на глубину до 0,5 мм (науглераживание кромок);
г) строжка и резка специальными электродами типа АНР-2М, АНР-3 или ОК.21.03, после которых не требуется механическая обработка.
Перед сборкой труб необходимо очистить внутреннюю полость труб от попавших туда грунта, грязи, снега, а также зачистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхность труб и соединительных деталей на ширину не менее 10 мм.
Участки усиления наружных заводских швов, прилегающие к свариваемому торцу трубы, рекомендуется ошлифовывать до высоты О..Д5 мм на расстоянии от торца не менее 10 мм.
Все трубы поступают на трассу с заводов с разделкой кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Эта разделка (рис. 1, а) имеет для труб любого диаметра при толщине стенки более 4 мм угол скоса кромок 25-30° и притупление 1-2,6 мм. При толщине стенки 16 мм и более трубы большого диаметра могут поставляться с комбинированной разделкой кромок в соответствии с рис. 1, б.
Размер В зависит от толщины стенки и составляет:
7 мм — при толщине стенки трубы 15. 19 мм
8 мм — при толщине стенки трубы 19. 21,5 мм
10 мм — при толщине стенки трубы 21,5. 26 мм.

Рис. 1. Типы разделки кромок труб для ручной дуговой сварки (а, б), автоматической сварки в среде защитных газов (в), автоматической сварки под флюсом (г, д, е, ж) и порошковой проволокой с принудительным формированием (а, б).

Для трубопроводов Ду 1000 мм и свыше, когда предусмотрено выполнение подварочного корневого шва изнутри, рекомендуется разделка представленная на рис.1, в. При строительстве распределительных трубопроводов допускается ручная дуговая сварка труб без разделки кромок с толщиной стенки до 4 мм. Кроме того, для трубопроводов диаметром до 152 мм возможно применение газовой сварки (без разделки кромок — до 3 мм, и односторонним скосом кромок — до 5 мм).
Соединение разностенных труб на трассе допускается без дополнительной обработки кромок:
• для толщин стенок не более 12,5 мм, если разность толщины не превышает 2 мм;
• для толщин стенок свыше 12,5 мм, если разность толщины не превышает 3 мм. В этом случае смещение стыкуемых кромок не допускается.
Соединение труб или труб с запорной и распределительной арматурой с большей разностью толщин стенок осуществляют посредством вварки между стыкуемыми элементами переходников заводского изготовления или вставок из труб промежуточной толщины длиной не менее 250 мм.
Допускается выполнять непосредственную сборку и сварку труб или труб с деталями трубопроводов при разностенности до 1,5 толщин при специальной обработке, прилегающей к торцу поверхности более толстой трубы или детали (рис.2, а). Сварка захлесточных стыков разностенных труб не допускается.
Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, если толщина стыкуемого торца арматуры не превышает 1,5 толщины стенки трубы с подготовкой патрубка арматуры согласно (рис. 2, б). Указанная подготовка должна быть осуществлена заводом-поставщиком.

Рис. 2. Подготовка для сварки торцов труб и деталей с разной толщиной стенки.

Требования к сборке труб

Сборка стыков труб должна гарантировать:

• перпендикулярность стыка к оси трубопровода. Отклонение от перпендикулярности не должно превышать 2 мм;
• равномерность по периметру зазора, находящегося в пределах значений, регламентированных соответствующими стандартами и инструкциями;
• минимально возможную величину смещения кромок, регистрируемую универсальными шаблонами, не превышающую допустимых значений (для магистральных трубопроводов — 0,2 толщины стенки, но не более 3 мм, для распределительных — (0,15 толщины стенки + 0,5 мм);
• смешение продольных заводских швов относительно друг друга на расстояние не менее 100 мм — для труб диаметром более 100 мм и на 1/3 длины окружности — для труб диаметром менее 100 мм. В случае технической невозможности выполнения указанных требований назначается дополнительный ультразвуковой контроль сварочного соединения на данном участке стыка.
При изготовлении труб большого диаметра, корпусов цилиндров из обечаек применяют следующие виды сборки и сварки — «Сборка и сварка обечаек корпуса.»

Предварительный подогрев является одной из важнейших технологических операций, позволяющих регулировать термический цикл сварки. Известно, что структура и свойства сварного соединения в значительной степени определяются скоростью охлаждения металла в интервале температур 800-500°С (наименьшей устойчивости аустенита). При высоких скоростях охлаждения возможно образование закалочных структур типа мартенсит в ЗТВ, обладающих высокой прочностью и низкой пластичностью, а также склонностью к образованию холодных трещин. Особенно это относится к низколегированным сталям с эквивалентом углерода 0,43% и выше. Эти стали весьма чувствительны к действию термического цикла, к концентраторам, а зона термического влияния склонна к охрупчиванию. Наиболее ярко эти явления проявляются при ручной дуговой сварке, когда скорость охлаждения металла ЗТВ может достигать 70°С/с. При заданной толщине стенки трубы регулировать скорость охлаждения зоны термического влияния можно изменяя начальную температуру стыкующих кромок предварительным подогревом. Особенно важно это при сварке корня шва электродами с целлюлозным покрытием, когда скорость охлаждения максимальна по сравнению со сваркой других слоев шва, уменьшена погонная энергия сварки (скорость сварки такими электродами вдвое превышает скорость сварки электродами с основным покрытием) и увеличена склонность и образованию холодных трещин за счет повышения содержания диффузионного водорода в металле шва. Предварительный подогрев не только уменьшает вероятность образования закалочных структур в ЗТВ, но и создает условия для активной эвакуации диффузионного водорода из металла шва и указанной зоны. Что, в свою очередь, повышает стойкость сварных соединений против образования холодных трещин, особенно при использовании электродов с целлюлозным покрытием, когда содержание водорода в шве может достигать 50 мм на 100 г наплавленного металла.

Температуру предварительного подогрева выбирают в зависимости от химсостава стали (по эквиваленту углерода), толщины станки трубы, температуры окружающего воздуха и вида электродного покрытия. Эти параметры, как правило, регламентируются соответствующими стандартами и технологическими инструкциями. Так, например, в СНГ руководствуются ВСН 066-89 (табл. 2). При сварке электродами с целлюлозным покрытием температура предварительного подогрева повышается на 75 °С.

За рубежом часто при выборе подогрева оперируют показателем трещиностойкости сварных соединений, определяемый по формуле Ито-Беесио:

где: [Н] — содержание диффузионного водорода, мм/100 г;
t — толщина свариваемых пластин, мм. Температура подогрева определяется на эмпирической формуле:
(°С)ТП.П= 1440 Рcм — 392.
Предварительный и, при необходимости, сопутствующий подогрев следует осуществлять нагревательными устройствами (газовыми или электрическими), обеспечивающими равномерный нагрев металла по всему периметру свариваемого стыка. Ширина зоны разо¬грева труб в каждую сторону от шва должна быть не менее 75 мм.
Температуру предварительного и сопутствующего подогрева при соединении труб (или трубы с деталью) из различных марок стали или с различной толщиной стенки, которые должны быть нагреты на разные температуры, устанавливают по максимальному значению.

Технология и техника ручной дуговой сварки

Почти 60% объема сварочных работ при строительстве трубопроводов приходится на ручную дуговую сварку. Это соединение секций или отдельных труб в непрерывную нитку, сварка переходов через естественные и искусственные преграды, сварка захлестов, вварка катушек, крановых узлов, отводов и др.
Технология ручной дуговой сварки определяется прежде всего материалом труб, подлежащих сварке. В зависимости от марки стали трубы и условий эксплуатации выбирают сварочные материалы. После этого устанавливают технологию и технику сварки, а также схему организации работ, при этом руководствуются заданным темпом строительства трубопровода. При заданных сварочных материалах технология сварки зависит от диаметра и толщины стенки трубы.
Беспрекословным правилом при строительстве магистральных и распределительных трубопроводов есть требование к минимальному количеству слоев в шве. Для труб с толщиной стенки 6 мм и менее — 2 слоя, с толщиной стенки более 6 мм — 3 слоя.
Наиболее ответственным является корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности шва равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм. Допускается на отдельных участках стыка длиной не более 50 мм (на каждые 350 мм шва) ослабление корня шва (мениск) величиной до 10-15% от толщины стенки трубы. Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь плавное сопряжение с боковыми поверхностями разделки. Оптимальной формой наружной поверхности шва можно выполнять как шлифовальной машинкой, так и пневмомолотком в соответствии с требованиями инструкции.
При сварке труб диаметром 1020 мм и более после сварки корня шва рекомендуется выполнить подварку корневого слоя изнутри трубы в тех местах, где имеется не провар корня, и обязательно в нижней четверти периметра стыка (изнутри), т.е. на том участке, который при сварке корня шва снаружи выполнялся в потолочном положении. При ручной сварке корня шва поворотных стыков труб большого диаметра подварку выполняют по всему периметру стыка. Подеарочный шов обеспечивает провар корня, он должен иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся с внутренней поверхностью трубы без подрезов и других дефектов. Усиление подварочного шва должно составлять не менее 1 и не более 3 мм. Подварку выполняют электродами основного типа диаметром 3-4 мм.
Заполняющие слои шва надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки свариваемых труб. После каждого слоя шва необходимо обязательно очищать поверхности шва от шлака.
Облицовочный шов имеет плавное очертание и сопряжение с поверхностью трубы, без подрезов и других видимых дефектов. Усиление шва должно быть не менее 1 и не более 3 мм. Ширина шва перекрывает ширину разделки на 2-3 мм в каждую сторону.
В конце смены сварной стык должен быть заварен полностью. Это требование вызвано тем, что трубопровод в течение суток претерпевает действие изменения температуры окружающего воздуха, которое особенно существенно при смене для ночью и ночи — днем. Изменение температуры вызывает возникновение в трубах и сварных стыках напряжений, которые могут быть весьма высокими.
Если стык заварен не полностью, то в ослабленном сечении шва напряжения могут превысить предел текучести и даже временное сопротивление разрушению металла шва и стык разрушится. Особенно опасна эта ситуация при отрицательных температурах воздуха, когда снижается пластичность металла.
В зависимости от типа рекомендуемых электродов существует 3 наиболее распространенных схемы сварки: сварка стыка электродами с основным покрытием, сварка стыка электродами газозащитного типа, сварка корня шва и горячего прохода электродами газозащитного типа, а заполняющих и облицовочного слоев — электродами с основным покрытием.
Сварку электродами с основным покрытием выполняют снизу вверх с поперечными колебаниями, амплитуда которых зависит от ширины разделки стыка. При поточно-расчлененном методе сварки каждый сварщик выполняет определенный участок шва, положение которого зависит от числа сварщиков, работающих одновременно на одном стыке. На трубах большого диаметра их число может достигать четырех. Как правило, если сварщиков двое, то они выполняют сварку снизу, от надира, и идут вверх по периметру в направлении (по циферблату часов) 6-3-12 и 6-9-12. При этом в потолочной части стыка замок следует смещать на 50-60 мм от нижней точки окружности трубы. В двух смежных слоях замки должны отстоять друг от друга не менее чем на 50-100 мм. Если сварщиков четверо, то первая пара варит участок стыка (по циферблату) 6-3 и 6-9, а вторая пара — 3-12 и 9-12.
Схема последовательности наложения двух слоев при сварке снизу вверх электродами с основным покрытием приведена на рис. 3, а. Все последующие нечетные слои выполняют по схеме первого слоя, все четные — по схеме второго слоя. Римские цифры показывают последовательность сварки отдельных участков шва. В зависимости от пространственного положения сварки рекомендуются значения тока, приведенные в табл.3.
При использовании электродов с покрытием основного вида следует применять только аттестованные для трубопроводного строительства марки электродов.

При использовании электродов газозащитного типа сварку корня шва выполняют сверху вниз без колебательных движений, опираясь концом электрода на кромки свариваемых труб. Сварку выполняют постоянным током обратной или прямой полярности при напряжении холостого хода источника питания не менее 75В. Значения сварочного тока при сварке электродами диаметром 3,25 мм не должны превышать 100-110А; при сварке электродами диаметром 4 мм в нижнем и полувертикальном положении 120-160А, в остальных положениях 100-140А. Скорость сварки следует поддерживать в диапазоне 16-22 м/ч. Изменяя в процессе сварки угол наклона электрода от 40 до 90°, сварщик сохраняет образующееся при сквозном проплавлении кромок технологическое окно, через которое он наблюдает за оплавлением кромок.
Для снижения уровня остаточных сварочных напряжений в сварном соединении периметр неповоротного стыка разбивается на симметричные, диаметрально противоположные участки и многослойная сварка выполняется в последовательности, приведенной на рис. 4. Больший эффект снижения сварочных напряжений и деформации дает применение обратноступенчатого метода сварки и одновременное заполнение разделки двумя или четырьмя сварщиками.

Рис.4 . Рекомендуемый порядок выполнения многослойного шва при сварке электродами с основным покрытием: а — Ду Источник: weldingsite.com.ua

Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники

Источник

Читайте также:  Отопление какую трубу ставить

Все о трубах © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.