Конструктивные элементы

Основные типы сварных швов и их краткие характеристики. Разделка труб по ГОСТ 16037-80

Сварка представляет собой процесс соединения металлических предметов и различных сплавов между собой. Она широко применяется для соединения стальных трубопроводов. В процессе работы сварщики обязаны руководствоваться положениями ГОСТов и СНИПов.

Что регулирует ГОСТ 16037-80

ГОСТ 16037-80 был утвержден для применения Постановлением Госкомитета СССР по стандартам в 1980 гг. Он начал действовать с июля 1981 года и имеет юридическую силу до сих пор. ГОСТ заменил собой ранее действующий стандарт в указанной отрасли 16037-70. В декабре 1990 года в документ были внесены последние и единственные изменения.

Сфера регулирования ГОСТа – сварные соединения стальных трубопроводов. Он обязателен для применения:

• при выборе типов соединения труб;
• при определении конструктивных элементов и размеров сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Обязательность стандарта обозначает, что все сварщики, которые приступают к сварке стальных труб, должны учитывать положения стандарта. Из сферы регулирования документа исключены сварные соединения, которые применяются для производства труб из полосового и листового материала.

При монтаже трубопроводных систем одним из наиболее распространенных способов является ручная сварка, требования к производству которой прописано в ГОСТ 16037-80. С полным текстом документа можно ознакомиться здесь.

От качества стыков и швов во многом зависит безопасность функционирования трубопроводных систем.

При строгом соблюдении требований стандарта в процессе проектирования и формирования технологического процесса и самом выполнении сварных швов трубопроводов обеспечивается должный уровень качества.

Основные типы сварных швов и их краткие характеристики

В ГОСТе описываются три разновидности сварных соединений стальных трубопроводов, и приводятся их условные обозначения. Это:

Внутри каждого типа в стандарте выделяются различные подтипы в зависимости от разных параметров. В их числе диаметр и толщина свариваемой трубы, вид сварного шва, число сторон проварки, конфигурация для прокладки и возможность ее съема, наличие скоса кромок (скос одной или двух кромок), форма сечения кромок или шовного материала, способ сварки.

Согласно ГОСТу 16037-80, при соединении трубопровода можно использовать сварку под защитным газом (аргоном), под флюсом и газом. При работе в атмосфере защитных газов допускается применение плавящихся и неплавящихся электродов.

Для определения технологических параметров сварки в ГОСТ 16037-80 рекомендовано учитывать следующие параметры (документ содержит конкретные значения в зависимости от типа сварки):

Все указанные параметры актуальны не для всех типов швов.

В процессе работы применяют различные типы сварных соединений в зависимости от специфики ситуации. Для сварки кольцевых стыков труб по ГОСТу применяют стыковые соединения с обозначением С1-С53. Данный тип швов, в свою очередь, может быть выполнен как односторонний и двухсторонний, прямолинейный и с закругленными скосами кромок.

Односторонние швы могут предполагать съемную или остающуюся подкладку, а также плавящуюся вставку.

При соединении секторов на поворотах соединения могут выполняться со скосом кромок и имеют условное обозначение С54-С55.

При соединении фланца с трубопроводом применяется обозначение С56.

Угловые швы прописываются в стандарте как У5-У21, нахлесточные — Н1-Н4.

Разделка труб под сварку

В ГОСТе 16037-80 регулируются не только виды сварных соединений стальных трубопроводов (стыковых, нахлесточных и угловых), но и характеристика проведения подготовительных мероприятий с учетом вида.

Перед проведением сварочных работ необходимо провести подготовительные мероприятия. Они включают:

1. Механическую зачистку изделий. Она требуется для удаления пыли, следов коррозии и оксидной пленки.
2. Химическая обработка в целях удаления пятен от масла и жира, а также пленки.
3. Разделка кромок.

Разделка предполагает механическую обработку кромки. В процессе монтажа трубопровода разделка выполняется с применением специальных машин. При проведении ремонта допускается выполнение разделки посредством угловых шлифовальных машин.

Разделку кромок требуется выполнять при толщине заготовок под сварку от 4 мм. Для угловых соединений скашивают одну или обе кромки под углом 45 градусов.

Стыки на стальных трубопроводах могут быть поворотными и неповоротными. При сварке трубопровода рекомендовано применять первый тип, так как они позволяют сварщику занять наиболее выгодное нижнее положение. Кромки при этом разделываются по всему периметру.

При стыковом соединении разница между толщиной стенок не может быть более 10% и превышать 3 мм.

Перед началом монтажа также обрабатываются кромки и околошовная зона на 20-30 мм. Она очищается от механических загрязнений, коррозийных следов и масложировых пятен.

Перед электродуговой сваркой торцы труб необходимо прихватить друг к другу. При диаметре труб, не превышающем 300 мм, делается 4 прихватки. Если же он превышает 300 мм, то прихваты делаются равномерно через 200-300 мм.

Сварка труб с толщиной более 12 мм производится в три приема (проходки).

Если соединяются толстые трубные заготовки, то сформированный шов нужно сделать толще самой детали. Для формирования соединения с заданными параметрами нужно выполнить разделку кромок после снятия фаски. При этом электроду обеспечивается доступ для качественной сварки шва.

При расчете технологических параметров разделки следует особое внимание уделить корректности расчета и соблюдению определенных значений разделки. Это снижает трудоемкость, позволяет экономно расходовать материалы и контролировать себестоимость.

При подготовке стыков разновидность фаски зависит от толщины заготовок: при толщине 3-25 мм применяется односторонняя фаска, 26-60 мм – двухсторонняя. Для угловых стыков устанавливаются такие границы: при значении до 20 мм – односторонняя, до 50 мм – двухсторонняя.

Исходя из геометрической формы профиля, различают следующие подвиды разделки:

1. Традиционный (стандартный) скос с профилем в виде трапеции.
2. Х-образный, когда два скоса сделаны так, что напоминает профилем очертания буквы Х (практикуется для применения заготовки толщиной 3-25мм).
3. U-образный, где профиль поперечного сечения имеет криволинейную форму и напоминает букву U. ГОСТ рекомендует применять данную форму при большой толщине заготовки (26-60мм) для снижения площади сечения и снижения расходов материалов.

Если же труба имеет толщину свыше 60 мм, то применяются специальные формы (в частности, уступы и сложные криволинейные профили).

Для разделки используются газовые резаки и механическая обработка. Первый способ обладает определенными ограничениями и недостатками: он отличается невысокими качествами. Наиболее высокая точность обеспечивается фрезерной обработкой, в отношении труб большого диаметра могут использоваться специальные торцовочные аппараты или шлифмашинки.

Таким образом, ГОСТы на проведение сварочных мероприятий выступают важным документом, которые регламентируют условия для подготовки и проведения сварочных работ. В ГОСТе 16037-80 определены методы сварки стальных трубопроводов, типы соединений, способы разделки и конструктивные элементы для каждого типа. Соблюдение рекомендуемых параметров продлевает сроки службы трубопроводов, обеспечивает долговечность, прочность и герметичность швов.

Конструктивные элементы и размеры

Примечание . При способе сварки 3Н зазор b = 0 +0,5 .

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

* Допускается увеличение до 2 мм.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

* Допускается увеличение до 2 мм.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

(при D_у до 150 включ.) 3,0 (при D_у более 150)

Примечание . При способе сварки 3Н зазор b = 2,5 +1,0 .

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструкционные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

cварного шва

Примечание . Допускается применение штуцеров и ниппелей с фаской.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

В, не более

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

30 (при D_н до 32 включ.)

40 (при D_н св. 32 до 108 включ.)

50 (при D_н свыше 108)

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

К

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

40 (при D_н менее 32)

50 (при D_н св. 32 до 108 включ.)

60 (при D_н более 108)

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

K, не менее

b, не более

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Примечание . Значение «К» определяется при проектировании.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

b, не более

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

0,5 (при D_н до 45 включ.)

s (при s до 3 включ.)

1,0 (при D_н св. 45 до 194 включ.)

1,5 (при D_н св. 194)

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

b, не более

K, не менее

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

s (при s до 3 включ.)

3 (при s св. 3)

Примечание . Значение «К» определяется при проектировании.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

b, не более

К, не менее

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Примечание . Значение «К» определяется при проектировании.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

b, не более

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

1,3 толщины более тонкой детали

Примечание . Соединение применяется при отношении наружного диаметра ответвления к наружному диаметру трубы не более 0,5.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

b, не более

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

1,3 толщины более тонкой детали

Примечание . Соединение применяется при отношении наружного диаметра ответвления к наружному диаметру трубы не более 0,5.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

1. При способе сварки 3Н зазор b = 2,0 +0,5 .

2. Длина протачиваемой части приварыша, входящей в трубу, устанавливается при проектировании соединения.

3. Величина s₂ приведена после растопки.

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Примечание . При способе сварки НЗ зазор b = 2 +0,5

5. При изготовлении тройников и крестовин из труб должны применяться типы сварных соединений, установленные для отростков с трубами, а при сварке тройников, крестовин и переходов с трубами или фланцами — соответственно типы сварных соединений труб с трубами или труб с фланцами.

6. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 34, должна производиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва (черт. 1).

Толщина тонкой детали

Разность толщин деталей

При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 34, на детали, имеющей большую толщину s ₁ , должен быть сделан скос до толщины тонкой детали s , как указано на черт. 2 и 3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

7. Шероховатость обрабатываемых под сварку поверхностей — Rz не более 80 мкм по ГОСТ 2789-73.

8. Остающиеся подкладки и муфты должны изготовляться из стали той же марки, из которой изготовлены трубы.

Для труб из углеродистой стали допускается изготовлять остающиеся подкладки и муфты из сталей марок 10 и 20 по ГОСТ 1050-88.

9. Зазор между остающейся подкладкой и трубой для сварных соединений, контролируемых радиографическим метолом, должен быть не более 0,2 мм, а для соединений, не контролируемых радиографированием, — не более 0,5 мм.

Местные зазоры для указанных соединений допускаются до 0,5 мм и 1,0 мм соответственно.

10. Зазор между расплавляемой вставкой и торцевой или внутренней поверхностью трубы должен быть не более 0,5 мм.

11. В сварных соединениях отростков с трубами допускается присоединение отростков под углом до 45° к оси трубы.

12. В соединениях У18 и У19 размеры е и g в сечении А-А должны устанавливаться при проектировании, при этом размер е должен перекрывать утонение стенки трубы, образуемое при вырезке отверстия, на величину до 3 мм, а размер а должен быть не менее минимальной толщины стенки свариваемых деталей.

13. Швы с привалочной стороны фланцев допускается заменять развальцовкой конца трубы.

14. Предельные отклонения катета углового шва К, К₁ от номинального в случаях, не оговоренных в таблицах, должны соответствовать:

+2 мм — при К £ 5 мм;

+5 мм — при К > 12 мм.

15. Допускается выпуклость углового шва до 2 мм при сварке в нижнем положении и до 3 мм при сварке в других пространственных положениях. Вогнутость углового шва до 30 % величины катета, но не более 3 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

16. Для сварных соединений труб с толщиной стенки более 4 мм допускается сварка корня шва способом, отличным от основного способа сварки.

ГОСТ 16037-80*: «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»

Межгосударственный стандарт ГОСТ 16037-80*
«Соединения сварные стальных трубопроводов.
Основные типы, конструктивные элементы и размеры»
(дата введения в действие установлена постановлением Госстандарта СССР
от 24 апреля 1980 г. N 1876)

Welded joints in steel pipelines. Main types, design elementsdimensions

Взамен ГОСТ 16037-70

Дата введения 1 июля 1981 г.

1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения трубопроводов из сталей и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления самих труб из листового или полосового материала.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки:

ЗП — дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом;

ЗН — дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом;

Р — ручная дуговая сварка;

Ф — дуговая сварка под флюсом;

Г — газовая сварка.

Для конструктивных элементов труб, арматуры и сварных соединений приняты следующие обозначения:

s; s_1 — толщины стенок свариваемых деталей;

b — зазор между кромками свариваемых деталей после прихватки;

е — ширина сварного шва;

g — выпуклость сварного шва;

дельта — толщина подкладного кольца;

с — притупление кромки;

В — ширина нахлестки;

К — катет углового шва;

K_1 — катет углового шва со стороны разъема фланца;

D_н — наружный диаметр трубы;

f — фаска фланца.

1, 2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

«Таблица 1» (продолжение 1)

«Таблица 1» (продолжение 2)

«Таблица 1» (продолжение 3)

«Таблица 1» (продолжение 4)

«Таблица 1» (продолжение 5)

Для угловых швов в таблицах приведен расчетный катет.

5. При изготовлении тройников и крестовин из труб должны применяться типы сварных соединений, установленные для отростков с трубами, а при сварке тройников, крестовин и переходов с трубами или фланцами — соответственно типы сварных соединений труб с трубами или труб с фланцами.

6. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл.34, должна производиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва (черт.1).

Таблица 34

Толщина тонкой детали │ Разность толщин деталей

При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл.34, на детали, имеющей большую толщину s_1, должен быть сделан скос до толщины тонкой детали s, как указано на черт.2 и 3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

7. Шероховатость обрабатываемых под сварку поверхностей — Rz не более 80 мкм по ГОСТ 2789-73.

8. Остающиеся подкладки и муфты должны изготовляться из стали той же марки, из которой изготовлены трубы.

Для труб из углеродистой стали допускается изготовлять остающиеся подкладки и муфты из сталей марок 10 и 20 по ГОСТ 1050-88.

9. Зазор между остающейся подкладкой и трубой для сварных соединений, контролируемых радиографическим методом, должен быть не более 0,2 мм, а для соединений, не контролируемых радиографированием, — не более 0,5 мм.

Местные зазоры для указанных соединений допускаются до 0,5 мм и 1,0 мм соответственно.

10. Зазор между расплавляемой вставкой и торцевой или внутренней поверхностью трубы должен быть не более 0,5 мм.

11. В сварных соединениях отростков с трубами допускается присоединение отростков под углом до 45° к оси трубы.

12. В соединениях У18 и У19 размеры е и g в сечении А-А должны устанавливаться при проектировании, при этом размер е должен перекрывать утонение стенки трубы, образуемое при вырезке отверстия, на величину до 3 мм, а размер а должен быть не менее минимальной толщины стенки свариваемых деталей.

13. Швы с привалочной стороны фланцев допускается заменять развальцовкой конца трубы.

14. Предельные отклонения катета углового шва К, К_1 от номинального в случаях, не оговоренных в таблицах, должны соответствовать:

+5 мм — при К > 12 мм.

15. Допускается выпуклость углового шва до 2 мм при сварке в нижнем положении и до 3 мм при сварке в других пространственных положениях. Вогнутость углового шва до 30% величины катета, но не более 3 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

16. Для сварных соединений труб с толщиной стенки более 4 мм допускается сварка корня шва способом, отличным от основного способа сварки.

Источник https://elsvarkin.ru/texnologiya/svarka-truboprovodov/

Источник http://gostrf.com/normadata/1/4294852/4294852667.htm

Источник https://best-stroy.ru/docs/r115/1852