Сварка магистральных трубопроводов

Монтаж магистральных газопроводов полное руководство

Монтаж магистральных газопроводов из стальных труб осуществляется в определенной последовательности, включающей в себя, разгрузку труб, их укладку, сварку, испытание, изоляцию. До начала работ по разгрузке секций труб и монтажу магистральных газопроводов из стальных труб необходимо отрыть траншею для укладки трубопровода, при необходимости необходимо спланировать полосу вдоль трассы для раскладки секций труб, а также дорогу для подъезда автомобилей трубовозов (плетевозов).

Для перевозки стальных труб для газопроводов используют автомобили длиномеры со специальными стойками-ограничителями (кониками), оборудованные специальными ложементами с выемкой под трубу, а между трубами размещают мягкие прокладки из рубероида, отходов бризола и т.д.

При разгрузке труб необходимо уделить особое внимание исправности монтажных приспособлений, правильности строповки труб и их перемещение на стреле крана-трубоукладчика.

Разгрузка газовых труб

Работу по выгрузке секций газовых труб на трассе выполняют в следующем порядке:

1. развозят и раскладывают вдоль траншеи инвентарные подкладки;
2. заранее обозначают колышками место остановки трубовоза с трубами;
3. подгоняют кран-трубоукладчик к середине секции;
4. наводят траверсу с клещевыми захватами или длинные стропы на трубу;
5. подцепляют трубу и приподнимают ее над ложементами трубовоза на высоту 0,5 м;
6. дают сигнал плетевозу, и он переезжает к следующему месту разгрузки, кран-трубоукладчик перемещает секцию к месту раскладки;
7. укладывают секцию на деревянные подкладки под углом к оси траншеи, кран-трубоукладчик переезжает к следующей секции.

Сварка магистральных газопроводов

До начала сварки стыков стальных труб необходимо:

• проверить правильность сборки и центровки стыка;
• подготовить сварочное оборудование и отрегулировать его работу. Сварочная установка должна быть снабжена пусковым регулирующим реостатом и измерительными приборами, обеспечивающими непрерывный контроль за ее работой;
• проверить исправность изоляции электропроводов и электрододержателей, а также плотность всех контактов.

Внутреннюю и наружную поверхности труб, прилегающих к кромкам, следует очистить до металлического блеска на ширину не менее 10 мм.

Сварку секции магистральных газопроводов выполняют одновременно два электросварщика на двух стыках. Сначала первый электросварщик производит электроприхватку не менее чем в шести местах по периметру трубы (длина шва 70—80 мм, высота 4 мм).

Затем он снимает с помощью трубоукладчика звенный центратор и приступает к сварке корневого слоя шва, которую производит постоянным током обратной полярности электродами марки УОНИ 13/45 диаметром 2—3 мм при токе 110—140 А, Угол наклона электрода в сторону движения составляет 14—15° к вертикали.

Сваренный корневой слой очищают от шлака ручной шлифовальной машиной, в которой абразивный круг заменен металлической щеткой. Для сварки среднего промежуточного слоя сварщик применяет электрод УОНИ 13/45 диаметром 4 мм.

Отрегулировав сварочный ток регулятором ДРТ-300М, первый сварщик варит шов до тех пор, пока ему не подаст сигнал второй сварщик, полностью заваривший к этому моменту предыдущий стык. По этому сигналу первый сварщик переходит на следующий стык и приступает к его прихватке.

Одновременно второй сварщик занимает место первого и Сваривает стык до конца, после чего сварочную установку перемещают в направлении следующего стыка на 24 м.

Монтаж магистральных газопроводов

Изолированные секции стальных труб длиной 24 м, разложенные на берме траншеи, краном-трубоукладчиком опускают в траншею, где их на лежках собирают в плеть методом наращивания. Укладку трубопровода ведут поточным методом с шагом 192 м в такой технологической последовательности:

1. планируют дно траншеи и рытье приямков;
2. осуществляют строповку секций и опускают их в траншею;
3. проводят центровку секций, их прихватку и укладку на инвентарные лежки;
4. сваривают стыки трубопроводов и изолируют их;
5. освобождают инвентарные лежки;
6. укладывают трубопровод на основание траншеи;
7. подбивают уложенный трубопровод грунтом.

Работы по сварке труб в траншее

Работы по сборке секции стальных газовых труб в траншее производят на инвентарных лежках в следующем порядке:

1. секцию стропят с помощью траверсы с клещевыми захватами и перемещают к месту укладки;
2. зачищают конец уложенной ранее на инвентарные лежки трубы шлифовальной машиной, в которой абразивный круг заменен металлической щеткой;
3. надевают на трубу не затягивая звенный центратор (предназначен для центровки торцов труб диаметром от 108 до 1420 мм перед сваркой стыков и представляет собой шарнирный многогранник из звеньев и нажимных роликов, стягиваемых винтовым механизмом);
4. опускают секцию в траншею, заводят в звенный центратор, по щупу устанавливают зазор, затягивают звенный центратор и начинают электроприхватку;
5. планируют одновременно дно траншеи и отрывают приямок для укладки следующей секции;
6. зафиксировав стык электроприхватками, секцию укладывают на инвентарную лежку, снимают центратор и освобождают траверсу;
7. освобождают в конце смены инвентарные лежки по всей длине захватки, а сваренную плеть опускают на дно траншеи.

Изоляция стыков трубопровода

Антикоррозионную изоляцию стыков стального трубопровода в траншее можно выполнять только после гидравлического испытания трубопровода и исправления дефектов.

До начала изоляции стыков необходимо доставить к месту работ грунтовку и битумную мастику, а также приготовить инвентарь и инструменты.

Рабочие-изолировщики должны пройти инструктаж по технике безопасности и правилам эксплуатации битумоплавильного котла ИСТ-ЗБ, иметь соответствующую спецодежду и допуск к работе.

Работы по изоляции стыков стальных трубопроводов в траншее выполняются в следующем порядке:

Сварка магистральных трубопроводов

временной его укладкой в траншею (совмещенная). Общее для всех схем — перемещение сваренного трубопровода, находящегося на бровке траншеи, с помощью трубоукладчиков на дно траншеи. При этом трубопровод изгибается как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

При укладке трубопровода из труб с заводской изоляцией сначала поднимают с бровки траншеи участок трубопровода в вертикальной плоскости (вверх) с помощью нескольких трубоукладчиков, выполняют на нем изоляцию стыков, перемещают изолированный участок в горизонтальном направлении к траншее до совмещения оси трубопровода с осью траншеи и плавно опускают в траншею. При последовательном опускании крайний трубоукладчик после опускания части трубопровода на дно траншеи освобождается и переходит в новое положение для подъема следующего участка трубопровода. Во время этого перехода трубопровод поддерживается в поднятом состоянии остальными кранами-трубоукладчиками. Далее процесс повторяется. Число трубоукладчиков и расстояние между ними зависят от диаметра трубопровода и грузоподъемности трубоукладчиков. Поднимают трубопровод с помощью мягких полотенец-захватов во избежание повреждения заводской изоляции.

При раздельной схеме кранами-трубоукладчиками поднимают также участок трубопровода, с помощью специальных машин очищают поверхность трубопровода до металлического блеска, изолируют его, а затем укладывают на инвентарные лежки или бровку траншеи. Укладка изолированного трубопровода в траншею осуществляется позже. Такую схему применяют в тех случаях, когда земляные работы (рытье траншей) по времени отстают от сварочно-монтажных работ.

При совмещенной схеме изоляцию осуществляют так же, как и при раздельной, а укладку сразу же после изоляции, как при укладке трубопровода из труб с заводской изоляцией. Все эти работы выполняются специальной изоляционно-укладочной колонной. Поднимают и перемещают трубопровод с помощью перемещающихся опор-троллеев, а очищают и изолируют в процессе движения колонны с одновременной укладкой его в траншею.

Траншею с уложенным в нее трубопроводом засыпают, как правило, бульдозерами. При этом грунт не должен содержать крупных комков, особенно в зимний период. Если такого грунта нет, привозят мягкий грунт или измельчают имеющийся. Засыпать изолированные и незащищенные трубы скальным грунтом не допускается.

Полость построенного трубопровода перед проведением испытаний очищают от окалины и попавший в нее различных предметов (грунта и т.п.) специальными очистными поршнями путем продувки сжатым воздухом или природным газом. После очистки на открытых концах трубопровода устанавливают инвентарные заглушки.

Заключительный этап строительства — испытание трубопрово-

да на прочность и герметичность давлением воздуха, воды или продукта, для которого он предназначен, с помощью специального оборудования и комплекта наполиительно-опрессовочных агрегатов. Порядок проведения испытаний определен Строительными нормами и правилами (СНиП III-42—80).

§ 4. СВАРОЧНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Для получения непрерывного трубопровода отдельные трубы соединяют между собой. Эти соединения должны быть равны по прочности металлу труб и обеспечивать герметичность трубопровода. Наиболее полно таким требованиям отвечают соединения, выполненные сваркой.

Сварка —технологический процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями путем их местного или общего нагрева или пластического деформирования.

Сущность сварки заключается в сближении элементарных частиц свариваемых частей настолько, чтобы между ними начали действовать межатомные связи, которые обеспечивают прочность соединения. Свариваемые поверхности имеют макро- и микронеровности, покрыты оксидными пленками, загрязнениями. В процессе сварки для их удаления из стыка необходимо приложить внешнюю энергию.

Виды сварки. В зависимости от вида энергии различают три класса сварки: термический, термомеханический и механический. К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением, т. е. местным расплавлением соединяемых частей с использованием тепловой энергии (дуговая, газовая, электрошлаковая, электронно-лучевая и др.); к термомеханическому — виды сварки, при которых используются тепловая энергия и давление (контактная, диффузионная, газопрессовая и др.); к механическому— виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (холодная, взрывом, трением и др.).

В строительстве трубопроводов из-за специфических условий строительства (оторванность от централизованных источников энергоснабжения, периодическое перемещение технологического оборудования по мере строительства трубопровода, большие размеры и развитые сечения свариваемых труб) применяют только некоторые способы дуговой сварки (ручную дуговую сварку плавящимся электродом, автоматические виды дуговой сварки под флюсом, в защитных газах плавящимся электродом, самозащитной порошковой проволокой) и один из способов контактной сварки (стыковая сварка оплавлением).

Дуговая сварка — это сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой, горящей между электродом и свариваемым изделием. Сварочная дуга представляет собой устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси

газов и паров материалов, используемых при сварке. Она характеризуется высокой плотностью тока и высокой температурой. В электродуговой сварке сварной шов образуется в результате совместного расплавления (за счет теплоты, выделяемой дугой) основного металла свариваемых труб и электродного металла (образование так называемой сварочной ванны) и последующей его;

кристаллизации, т. е. перехода и жидкого состояния в твердое. Сварочная ванна — это часть сварного шва, находящаяся при сварке в жидком состоянии.

На сварку поступают трубы с подготовленной кромкой (рис.1); элементы геометрической формы подготовки кромок (угол разделки кромок а, угол скоса одной кромки в, зазор между стыкуемыми кромками b, притупление кромки, т. е. нескошенная часть торца кромки с) зависят от конструктивных особенностей изделия и способа сварки.

Расплавленный металл интенсивно поглощает газы атмосферы, образуя с ними различные оксиды, которые снижают прочностные и пластические свойства металла. Поэтому для получения сварных соединений труб с высокими механическими свойствами расплавленный металл шва изолируют от воздуха различными средствами защиты: электродными покрытиями, флюсами, защитными газами.

Ручную электродуговую сварку выполняют плавящимися электродами, которые вручную подают в зону горения дуги и перемещают вдоль свариваемых изделий. Электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной до 450 мм из сварочной проволоки, изготовляемой в соответствии с ГОСТ 2246—70, на которую нанесен слой покрытия — смесь веществ для усиления ионизации дугового пространства, защиты его от вредного воздействия воздуха и металлургической обработки сварочной ванны. Электроды для ручной дуговой сварки изготовляют в соответствии с ГОСТ 9466—75.

Дуга при ручной дуговой сварке горит между стержнем электрода и основным металлом трубы. Под действием теплоты дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну. Вместе со стержнем электрода плавится его покрытие, образуя газовую защиту вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлические и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварной шов.

Условия образования сварочной ванны и последующая ее кристаллизация при электродуговой сварке труб во многом определяются пространственным расположением сварного шва (нижнее,

вертикальное и потолочное). Нижним называют такое положение шва на горизонтальной плоскости, когда сварочный электрод находится над сварочной ванной. При сварке в нижнем положении (рис. 2, а) при сквозном проплавлении жидкая ванна удерживается на весу силами поверхностного натяжения Р_п, которые уравновешивают давление, оказываемое на ванну источником теплоты р_д и силу тяжести (вес) жидкого металла Р_м.

Удержание ванны от стекания имеет особенно важное значение при сварке в вертикальном и потолочном положениях. При сварке в вертикальном положении (рис. 2, б) для удержания ванны необходимо ограничивать ее тепловую мощность и объем регулированием силы тока и скорости сварки v_св. Выполнение швов в потолочном положении (рис. 2, в) осложняется не только опасностью стекания ванны, но необходимостью переноса присадочного металла в ванну в направлении, противоположном действию силы тяжести.

Особенностью сварки трубопроводов является наличие на одном стыке различных пространственных положений (нижнего, вертикального и потолочного). Сварные швы труб электродуговой сваркой выполняют послойно, так как невозможно за один проход заполнить большой объем разделки торцов труб расплавленным металлом из-за ограниченного объема сварочной ванны. При автоматической дуговой сварке подача плавящегося электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок механизированы.

Автоматическую дуговую сварку под флюсом выполняют электродной проволокой, автоматически подающейся в зону сварки. Дуга горит между концом электрода и изделием под слоем сварочного флюса. Сварочным флюсом называется неметаллический материал, расплав которого необходим для сварки и улучшения качества шва. Флюс защищает дугу и сварочную ванну от вред-

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сварка магистральных трубопроводов

К термическим видам отнесены все способы соединения кромок плавлением. Это дуговая, газовая, лазерная, плазменная сварки труб и другие аналогичные способы. Термомеханические методы включают в себя стыковую контактную сварку и сварку при помощи магнитоуправляемой дуги. К механическому классу относят сварку взрывами и трением.

Кроме того, способы сварки можно классифицировать по следующим параметрам:

• По условиям формирования шва (принудительное или свободное формирование);
• По типу носителя энергии (газовая, лазерная, дуговая и пр.)
• По методу защиты зоны формирования шва (в защитных газах, под флюсом и пр.)
• По степени автоматизации (ручная, автоматическая, роботизированная и пр.).

При строительстве магистральных трубопроводов в большинстве случаев используется автоматическая дуговая сварка под флюсом. Однако возможности применения этого метода ограничены условием необходимости вращения стыка.

Если возникает необходимость сваривать трубы в неповоротном состоянии, применяется ручная дуговая сварка. Этот метод позволяет производить сварку в самых разных пространственных положениях, в том числе и потолочном, которое считается наиболее сложным.

При использовании сварки в защитных газах, выделяют разновидности в зависимости от типа используемого газа. Это может быть сварка в инертной среде (гелий, аргон), в активной среде (азот, углекислый газ), или в смеси активного и инертного газов.

При применении сварочных электродов принято выделять сварку при помощи плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых) расходных материалов.

Перспективным способом является лазерная сварка, при которой в качестве носителя энергии выступает луч лазера. Этот способ сварки отличается высокой скоростью до 300 м/ч. Контактные способы сварки осуществляются за счет разогрева кромок свариваемые деталей.

Например, при дугоконтактной сварке разогрев происходит за счет воздействия дуги, которая вращается магнитным полем с большой скоростью. Это способ применяется для соединения труб небольшого диаметра.

Подготовка труб к сварке.

Большое значение для получения качественного сварного соединения имеет подготовка концов труб к сварке. Такая подготовка включает в себя:

• правку подвергающихся сварке концов;
• очистку кромок труб от загрязнений, масла или появившейся на них оксидной пленки;
• сборку труб.

Правка

Правка концов труб представляет собой придание месту стыка абсолютно круглой формы. Дело в том, что во время транспортировки труб их концы могут деформироваться, и в этом случае добиться качественного сварного соединения не представляется возможным.

Для того чтобы выправить концы труб, как правило, применяют различное механическое, гидравлическое или пневматическое оборудование. Например, во многих случаях для правки используют гидравлический домкрат и специальные радиальные колодки, которые вставляются внутрь трубы. При помощи домкрата колодки расширяются и, упираясь в стенки концов труб изнутри, придают им нужную форму.

Очистка

Свариваемые концы труб должны быть идеально чистыми. Способы очистки, в данном случае, выбираются в зависимости от того, какие именно загрязнения наблюдаются. Если, например, необходимо очистить концы труб от масла или органического налета, используют бензин или специальные растворители, обезжиривающие поверхность кромок. А для того чтобы избавиться от ржавчины, в большинстве случаев применяют специальные стальные щетки или абразивные круги.

Сборка

Сборка стыков труб представляет собой совмещение свариваемых концов труб. При этом должно соблюдаться три основных правила:

• поверхности подготавливаемых труб должны полностью совпадать;
• ось трубопровода не должна нарушаться;
• зазор между свариваемыми поверхностями труб должен быть одинаковым по всему диаметру труб.

Такая сборка может производиться и вручную, но стоит отметить, что это достаточно трудоемкий процесс, требующий большого внимания и аккуратности и не всегда дающий нужное качество сборки. Поэтому в большинстве случаев на этом этапе работ применяются специальные приспособления – центраторы, которые могут быть внутренними и наружными.

После того, как все подготовительные операции будут выполнены, сварщик может приступать к основным этапам работы. Что касается применяемых в данном случае способов сварки, то здесь, в зависимости от материала труб, требований к трубопроводу и условий работы, могут применяться различные способы сварки:

• по типу применяемой энергии – дуговая, газовая, плазменная, лучевая;
• по типу защиты – сварка под флюсом или сварка в защитных газах;
• по степени автоматизации – ручная, полуавтоматическая или автоматическая.

Что касается самого распространенного способа сварки, то более чем в половине случаев при сварке магистральных трубопроводов применяется автоматическая дуговая сварка под флюсом.

Требования, предъявляемые к качеству сварных швов при строительстве трубопроводов

Основными документами, которые регулируют правила работы при строительстве трубопроводов различного назначения, являются СНиПы, на основе которых были созданы «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.

В этих документах зафиксированы требования к квалификационным испытаниям сварщиков, правила подготовки труб к проведению работ, задачи контроля качества выполненных соединений и условия проведения ремонта и исправления дефектов, допущенных при сварке.

Кроме того, существуют технологические инструкции по проведению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по методам осуществления контроля качества сварки (ВСН 012-88).

В этих нормативных документах отражены основные положения технологий, используемых при проведении ручной и автоматической сварки при строительстве трубопроводов различного назначения.

Положения приведенных инструкций не затрагивают вопросов сооружения трубопроводов для транспортировки агрессивных и коррозионноактивных продуктов.

В списке документов, регламентирующих такой процесс, как сварка труб – гост, в котором зафиксированы требования к применяемым материалам.

В странах СНГ стальные трубы для сооружения трубопроводов подбираются в соответствии с ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, необходимые для строительства трубопроводов, выбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 –9467, а контроль выполненных соединений должен осуществляться по правилам, зафиксированным в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

За рубежом в качестве нормативных документов при выполнении сварочных работ на трубопроводах используются международные и национальные стандарты. В числе наиболее распространенных, используемых в США и развитых странах Европы – API 1104, BS 4515 и API 5D.

Контроль качества соединений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8517 или его европейского аналога EN 25817.

Виды трубопроводов.

Мы уже отмечали, что от вида трубопровода зависит выбор способа сварки этих металлоизделий. Классификация трубопроводов основывается на ряде показателей – это назначение, материал и пр.

Так, по назначению выделяют следующие виды трубопроводов:

• промышленные;
• технологические;
• магистральные;
• для горячей воды и пара;
• распределительные (для газоснабжения);
• канализационные.

В зависимости от используемых в производстве труб металлов можно выделить трубопроводы из низколегированных, низкоуглеродистых и прочих сталей.

Подготовка кромок труб для проведения сварки

Сварка труб с применением газовой сварки

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Концы труб и деталей должны иметь форму, которая соответствует выбранному процессу сварки.

Поэтому подготовка труб под сварку, в большинстве случаев, заключается в механической обработке кромок.

Для труб небольшого диаметра рекомендуется использование фаскоснимателей, торцевателей, труборезов. Для обработки кромок трубы диаметром более 520 мм, следует использовать шлифмашинки или орбитальные фрезерные машины.

В некоторых случаях требуется проведение термической подготовки кромок, например, газокислородной или воздушно-плазменной резки.

Совет! Перед началом сборки необходимо тщательно очистить внутренние полости от попавшей туда грязи и влаги и провести зачистку кромок до появления металлического блеска.

При необходимости допускается сваривание труб, имеющих разную толщину стенки, однако у этого допущения имеются ограничения.

• При использовании труб с толщиной стенки менее 12,5 мм, допустимая разница составляет 2 мм;
• При использовании труб с толщиной стенки более1 2,5 мм, допустимая разница составляет 3 мм, при условии исключения смещения стыкуемых кромок.

При включении в трубопровод дополнительных элементов, сильно отличающихся по толщине стенке, необходима установка переходников заводского изготовления с промежуточной толщиной.

Особенности газовой сварки

При выполнении газовой сварки трубы соединяют стыковым способом с образованием выпуклого шва. Размер выпуклости шва, как правило, зависит от диаметра трубы, а также от толщины стенок.

При сваривании труб с толщиной стенки до 3 миллиметров, швы выполняют без скоса кромок, оставляя стыковой зазор в размере половины толщины стенки свариваемого изделия.

Если толщина свариваемых труб больше указанного значения, то необходима предварительная операция по выполнению скоса с углом до 45 градусов. Во время работы необходимо следить, чтобы расплавленный металл не попадал внутрь, чтобы не сократить диаметр трубопровода.

Как правило, газовая сварка труб осуществляется поворотным методом, при этом необходимо придерживаться нижнего положения шва.

Однако выполнение данного условия возможно не всегда, поэтому допустимо проведение сварки в потолочном и вертикальном положениях.

Основными инструментами для проведения газовой сварки являются горелка и резак. В конструкции горелки предусмотрено устройство для подведения газов – кислорода и ацетилена.

Эти два газа поступают в камеру смешения, а затем в сопло горелки. При помощи регуляторов сварщик имеет возможность регулировать количество поступления того или иного газа.

Процесс сварки осуществляется за счет нагрева соединяемых кромок до температуры плавления. В этом же пламени, которое разогревает кромки, расплавляется присадочная проволока, металл которой заполняет зазор между свариваемыми элементами.

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Как правило, большая часть работ при строительстве трубопроводов, проводится с использованием ручного метода дуговой сварки. Применяя этот способ, можно соединить отдельные детали в секции, выполнять переходы через преграды, производить сварку захлестов, сварку различных деталей и пр.

Технология выполнения сварочных работ этим методом зависит, прежде всего, от материала данного вида труб.

В зависимости от того, какой марки применялась при изготовлении труб, а также от условий, в которых будет использоваться трубопровод, выбираются приспособления для сварки труб и вид сварочных материалов.

После этого устанавливается технология сварочных работ, которая зависит от толщины стенки свариваемых деталей и от их диаметра.

Основным правилом, при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. Так, если нужно сварить трубы с толщиной стенки не более 6 мм, то необходимо выполнять двухслойный шов. При большей толщине трубы допускается выполнение трехслойных швов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, в результате которого должен образоваться равномерный по высоте валик.

Наружная поверхность этого шва должна иметь мелкочешуйчатую структуру и отличаться плавностью сопряжения с боковой поверхностью разделки.

Заполняющие слои сварного шва должны надежно проплавлять кромки деталей и сплавляться между собой. После выполнения каждого слоя необходимо проведения тщательной зачистки шва от образованного шлака.

В зависимости от типа используемых электродов, можно выделить три наиболее часто применяемые схемы сварки.

• Сварка, выполненная с использованием электродов, имеющих основное покрытие;
• Сварка, выполненная с использованием электродов, относящихся к типу газозащитных;
• Сваривание корневого шва с использованием электродов газозащитного типа, дополненное выполнением заполняющих и облицовочных слоев с применением электродов, имеющих основное покрытие.

Таким образом, ответ на вопрос, как правильно сваривать трубы, используя ручную дуговую сварку, зависит от выбранной технологии.

Так, при использовании электродов основного типа, как правило, швы выполняются по направлению снизу вверх с применением поперечных колебаний, размах которых зависит от ширины стыка. При выполнении работ на трубах большого диаметра одновременно работают до четырех сварщиков.

Сварка производится от надира по направлению вверх, при этом, в верхней части стыка необходимо обеспечить смещение замка примерно на50 мм от точки, расположенной в нижней части.

Если работает два человека, то работа первого ведется направлению (ориентируясь на циферблат часов) 6-9-12, а второго – 6-3-12. При работе вчетвером первая пара осуществляет сварку по направлению 6-9 и 6-3, а вторая, соответственно, 9-12 и 3-12.

При применении электродов, относящихся к газозащитному типу, коренной шов выполняется по направлению сверху вниз, при этом колебательные движения исключаются. Сварка труб электросваркой производится при постоянном токе, с опорой конца электрода на кромки труб.

Особенности труб.

Трубы бывают бесшовные, изготовленные на специальных станках из заготовок путем специальной прокатки или сварные, сделанные на специальных прессах из листовых заготовок.

Химический состав и геометрическая форма труб имеет большое значение для правильного соединения труб в трубопроводе. Сварка туб является основным технологическим процессом прокладывания трубопровода. Трубопровод обычно сваривают из двух или трех труб, которые соединяют стационарно на специальных трубосварочных станциях.

В строительстве трубопроводов уже непосредственно на месте соединения обычно пользуются различными видами дуговой сварки, такими, например, как ручная дуговая сварка, различные автоматические дуговые сварки под флюсом или в защитных газах, а также контактной стыковой сваркой оплавления.

Для трубопроводов привозят трубы уже с подготовленными для сварки кромками. В зависимости от конструкции трубопровода, кромку делают в различной геометрической формы (под углом или с зазором для стыка) Подготовка кромок включает в себя не только правку приготовленных к свариванию концов, но и очистку от грязи, влаги и шлаков

Основной особенностью сварки трубопроводов является послойная сварка трубы, сначала нижний слой , затем вертикальный, а потом потолочный. Потому что невозможно сварной дугой прогреть сразу всю толщину трубы.

Применение автоматической сварки при строительстве трубопроводов

В последнее время при строительстве трубопроводов все чаще применяется автоматическая сварка труб под флюсом.

Осуществление этого процесса сопровождается рядом сложностей:

• В процессе происходит затекание металла образующегося шва вовнутрь трубы, поэтому необходимо либо применять технологические подкладки, либо проводить сваривание корневого шва ручной сваркой;
• Возможно растекание расплавленного металла по поверхности детали, особенно если производится заваривание стыков у труб небольшого диаметра.

Невозможность контроля процесса формирования шва в процессе осуществления сварки.

Для того чтобы избежать названных негативных моментов, разработаны особые технологии сваривания поворотных стыков с использованием сварочных автоматов.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения используют:

• Сварку с использованием подкладного кольца;
• Сварку, допускающую свободное формирование корневого шва с внутренней стороны трубопровода и принудительное формирования наружного шва.
• Двустороннюю сварку под флюсом;
• Сварку, проводимую в среде углекислого газа.

На практике, чаще всего, используется метод автоматической сварки с применением подкладного кольца. Перед проведением сварки разрезное кольцо шириной 25-40 мм вставляют одну трубу, добиваясь плотного соединения и производя прихватку ручной сваркой.

Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают ее конец, следя, чтобы зазор между деталями не превышал 1 мм.

Так может быть собрано несколько подобных секций, которые потом подаются на установку автоматической сварки. Сварка каждого из стыков осуществляется в два слоя.

После того, как будет заварен первый слой, сварочный автомат передвигается к следующему стыку, а первый тем временем проходит подготовку под сварку вторым слоем, которая заключается в очищении шва от шлаков.

Все большее распространение приобретает и технология сваривания поворотных стыков в среде углекислого газа.

Автоматизированная сварка.

При автоматической сварке дугой подача электрода и перемещение дуги вдоль шва происходит автоматизировано. Автоматическую дуговую сварку под флюсом выполняют автоматически подаваемым электродом, который подается в зону сварки. Флюс призван защищать дугу и сварочную ванну от воздействия окружающей среды, кроме того препятствует разбрызгиванию жидкого металла. Автоматическая сварка под флюсом, несомненно, имеет преимущество перед ручной дуговой сваркой. Она имеет большую производительность, весь процесс механизирован. Но есть и определенные недостатки, например, то, что сварку можно производить только в нижнем положении.

Для всех разновидностей дуговой сварки существует общий недостаток, это низкая производительность, так как мощность дуги приходиться ограничивать из-за опасности сквозного расплавления шва.

Более высокую производительность получают при контактной стыковой сварке оплавлением. Где место стыка нагревается электрическим током и сдавливается.

Источник https://montagtrub.ru/montazh-magistralnyih-gazoprovodov/

Источник https://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/svarka_trub/svarka_magistralnix_truboprovodov/3

Источник https://b2b-instrument.ru/svarka/trebovaniya-k-svarnym-shvam-truboprovodov.html