Меню

Технология сварки труб высокого давления



Сварка трубопроводов

При изготовлении и монтаже трубопроводов высокого давления применяют все промышленные способы сварки. Учитывая особую ответственность сварки труб высокого давления, к выполнению этих работ допускаются только сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах. При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и 30ХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины. Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса при ручной подварке корня шва применяют для труб с условным проходом 100 мм и выше. Трубы меньшего диаметра сваривают ручной электродуговой сваркой. Трубы с условным проходом от 25 до 40мм сваривают обычным швом с V-образной разделкой кромок, а более 60мм — с подкладными кольцами или без них.

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП60 марок ЦЛ19ХМ и ВСН2. Перед прихваткой « еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки. Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

Полуавтоматическую сварку под флюсом осуществляют с помощью полуавтомата ПШ5 с удлиненным мундштуком и специальной воронкой. Сварку выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы. Усиление шва должно быть в пределах 2—4 мм и обязательно с плавным переходом к основному металлу.

После любого вида сварки для снятия возникающих внутренних термических напряжений стыки на участке длиной не менее 200 мм (по 100 мм с обеих сторон шва) подвергают термической обработке. Стыки из стали 20 при толщине стенок труб более 27 мм подвергают отпуску при температуре 560—580° С с выдержкой 2,5—3 ч.

Источник

Сварка трубопровода высокого давления

Содержание:

При монтаже трубопроводов нередки ситуации, когда требуется сделать неразъемное соединение труб. Это позволяет гарантировать герметичность соединения и облегчить обслуживание трубопровода, особенно в тех случаях, когда доступ к месту соединения труб затруднен. Если речь идет о трубопроводах высокого давления, то для соединения труб здесь могут использоваться все виды сварки. Но при этом надо учитывать, что к сварочным работам на трубопроводах высокого давления предъявляются очень большие требования, а это значит, что сварщик должен обладать достаточно высокой квалификацией и иметь все необходимые для проведения таких работ допуски.

Основные требования к трубопроводам высокого давления.

Сварка трубопровода высокого давления отличается рядом особых требований, к ней предъявляемых. Основные затруднения при проведении таких работ связаны с тем, что речь идет о трубах, отличающихся большой толщиной стенок и при этом относительно небольшим диаметром. Кроме того, надо учитывать, особенности сред, проходящих по таким трубам – они могут иметь как очень низкую, так и очень высокую температуру, поэтому особенно высокие требования предъявляются к сварному шву, который должен обладать идеальной прочностью и герметичностью, а кроме того, совершенно не поддаваться действию коррозии.

Именно поэтому особое внимание при монтаже трубопроводов высокого давления уделяется контролю качества сварного шва, для чего часто применяются специальные составы и оборудование.

Сварка труб высокого давления: особенности.

При выборе типа сварки необходимо учитывать и материал, из которого изготавливаются трубы, и их диаметр.

Сварка трубопровода высокого давления производится методом газовой или электродуговой сварки. При этом газовая сварка может применяться только в том случае, если диаметр труб трубопровода находится в пределах от 6 до 25 мм. Для труб большего диаметра должна применяться электродуговая сварка. При диаметре труб от 25 до 100 мм применяется ручная электродуговая сварка, если же диаметр труб превышает 100 мм, то возникает необходимость в полуавтоматической или автоматической сварке под флюсом, при этом подварка корня шва в любом случае производится вручную. Также следует учитывать, что в тех случаях, когда диаметр труб не превышает 40 мм, как правило, используется обычный сварной шов и производится V-образная разделка кромок. А вот при сварке труб диаметром более 60 мм чаще всего используются подкладные кольца.

Читайте также:  Незаконная врезка в трубу водопровода

И еще одной особенностью сварочных работ, проводимых с трубами высокого давления, является то, что при этом необходимо выполнять несколько слоев сварного шва – количество слоев зависит от вида трубопровода и от характеристик металла и может составлять от 4 до 10 штук.

Обработка сварного шва при соединении труб высокого давления.

При сварке толстостенных труб, из которых состоит трубопровод высокого давления, металл попадает под воздействие высокой температуры, что приводит к появлению изменений в его структуре в месте самого сварного шва и на расстоянии примерно 1-2 сантиметра от него (то есть, в нагреваемой зоне). Это приводит к тому, что характеристики сварного шва снижаются, а значит, и гарантия того, что он выдержит неблагоприятные воздействия проходящей по трубопроводу и окружающей его среды, нет никакой. Для того, чтобы избежать этого, необходимо провести специальную обработку сварного шва и зоны, расположенной около него.

Чаще всего для этого применяется термообработка, особенности которой зависят от того, из какой именно стали изготовлены трубы и от их точных размеров. Если изготовление трубопровода ведется в производственных условиях, то для термообработки соединений используются специальные печи – это могут быть муфельные печи сопротивления, газовые горелки с кольцами или индукционные нагреватели.

  • Муфельная печь сопротивления используется для термообработки соединений толстостенных труб диаметром от 30 до 320 мм. При этом точная толщина стенок труб не имеет значения. В такой печи место соединения нагревается до 900 градусов.

  • Индукционные нагреватели обрабатывают соединение труб с помощью нагрева места соединения электрическим током промышленной частоты (в 50 Гц). Используется такой нагреватель для обработки соединения труб, диаметр которых превышает 100 мм, а толщина стенок –10 мм. Для того, чтобы произвести такую термообработку, само соединение и зону трубы, расположенную рядом с ним, обертывают листом асбеста, поверх которого укладывают несколько витков медного многожильного провода, сечение которого должно быть не меньше 100 кв.мм. При наматывании провода необходимо следить за тем, чтобы витки одновременно находились достаточно плотно друг к другу, но не касались друг друга – в противном случае может произойти замыкание.

Как видно из указанного выше, сварное соединение труб и последующая его обработка – задачи, рассчитанные на мастеров с большим опытом подобных работ.

При проведении сварки необходимо учитывать все особенности конкретного трубопровода – начиная от того, из каких труб он монтируется, и заканчивая тем, в каких условиях будет эксплуатироваться. Что касается последующей термообработки, здесь также необходимо знать нюансы подобной операции и соблюдать все технологические требования – только такой подход в результате позволит гарантировать высокое качество соединения.

Источник

Сварка трубопроводов высокого давления

Трубы высокого давления активно используются сегодня практически во всех отраслях промышленности (прежде всего в энергетической, нефтегазовой, химической, в сфере ЖКХ).

Для каждой из них при строительстве подобных систем в первую очередь важна высокая надёжность узлов соединений, а следовательно, сварка труб высокого давления требует особого подхода, соблюдения технологии выполнения всех операций для получения должного результата и серьёзный контроль качества.

Что важно учитывать при сварке?

Сварка трубопроводов высокого давления сопровождается целым рядом специфических моментов, которые необходимо учитывать при выполнении работ:

  • При сравнительно небольшом диаметре трубы она имеет достаточно большую толщину стенки.
  • Шов должен быть идеально прочным и герметичным, обязательно выдерживать экстремально высокие или низкие температуры рабочей среды.
  • Такой трубопровод должен обладать высокой коррозионной стойкостью.

При выполнении сварочных работ при строительстве сетей высокого давления может быть использован или метод электродуговой, или газовой сварки (последняя может быть применена только тогда, когда диаметр труб будет составлять 6-25 мм). Использование ручной электродуговой сварки допускается при работе с системой, в которой труба будет иметь диаметр 25-100 мм. При больших габаритах необходим полуавтоматический или автоматический аппарат с обязательной ручной подваркой корня шва.

Сварка газопроводов высокого давления – отдельная категория, которая нормативную базу с некоторыми специфическими особенностями. Для проверки качества предложенных производителем труб для наружной и внутренней поверхности трубы проводится обязательная дефектоскопия. В дальнейшем в отношении выполнения сварочных работ действуют те же нормы, что и для любых других трубопроводных линий, но с учётом действующих в данной отрасли ГОСТ.

В процессе выполнения работ необходимо для каждого из швов нужно делать 4-10 слоёв (число зависит от особенностей металла, его характеристик, вида трубопровода).

Кроме того, важно учесть, что для сварки труб высокого давления диаметром менее 40 мм требуется выполнение V-образной разделки сварных кромок, при диаметре более 60 мм – использование подкладных колец.

Специфика выполнения сварочных работ

Одной из важнейших проблем во всём процессе сварки труб становится то, что в нагреваемой зоне в 1-2 см от шва металл может изменить свою структуру, что приводит к снижению его технических характеристик. В результате трубопровод в этих местах может просто не выдержать сложных условий эксплуатации. Решением вопроса становится выполнение специальной обработки сварного шва и прилегающей к нему зоны (чаще всего это термообработка).

Читайте также:  Чем развальцевать трубу металлопластик

Особенности всей процедуры во многом зависят от материала изготовления труб, её точных размеров и параметров.

Оптимальным вариантом для такой обработки (при производственных условиях выполнения сварки трубопроводов высокого давления) станет:

  • Муфельная печь, которая применяется для работы с толстостенными трубами, диаметр которых составляет 30-120 мм и нагревает место сварочного соединения до 900 ˚С.
  • Индукционный нагреватель – прибор, который позволяет использовать для нагрева электрический ток частотой 50 Гц. Он эффективен при прогреве околошовной зоны трубы толщиной 10 мм с диаметром более 100 мм (во избежание замыкания при наматывании провода важно следить, чтобы витки были расположены близко друг от друга, но при этом не соприкасались между собой).
  • Газовая горелка с кольцами.

Источник

Технология сварки труб


Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

  • технологические;
  • магистральные;
  • промышленные;
  • трубопроводы газоснабжения;
  • водяные;
  • канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

  1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
  2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
  3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

  1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
  2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
  3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

  • в угол;
  • в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
  • в стык;
  • внахлест.
Читайте также:  Калькулятор расчета площади окраски поверхности трубы

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

  1. Режимы настройки аппарата:
  • сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
  • чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
  1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
  • изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
  • при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
  • горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
  • детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.

  1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
  • скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
  • самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
  • при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
  1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
  • вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
  • горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Источник