Технологія зварювання труб
Зварювання - кращий спосіб з'єднання елементів трубопроводу з маловуглецевих і низьколегованих сталей.
Залежно від призначення трубопроводи виготовляються різного діаметру і з різних матеріалів. Завдяки своїй універсальності, відносній дешевизні, доступності та простоті ручна дугова зварка покритими електродами залишається найпоширенішим способом для зварювання труб між собою і з елементами трубопроводів.
Технологія ручного дугового зварювання трубопроводів з маловуглецевих і низьколегованих сталей включає в себе кілька етапів:
- підготовка труб і деталей трубопроводів до зварювання;
- збірка трубопроводів;
- зварювання;
- контроль якості.
ЗВАРЮВАННЯ ТРУБ
Підготовка стиків до зварювання
Перед початком проведення робіт необхідно впевнитися, що труби і інші деталі трубопроводів повністю відповідають вимогам нормативних документів. Необхідно перевірити:
- наявність і відповідності сертифікатів на труби і зварювальні матеріали;
- довжину, діаметр, товщину і овальність деталей;
- наявність пошкоджень і дефектів на поверхні металу. На поверхні не повинно бути виривів, задирок, різких переходів.
Кінці сполучних деталей і труб повинні мати розміри і форму скоса кромок відповідно до вимог проекту або ГОСТу 16037-80. При товщині стінок 3 мм і більше кромки повинні мати скіс. Підготовку стиків виконують механічною обробкою або термічної різкою.
Для механічної обробки застосовують труборізи, фаскорези, торцеватели, шлифмашинки і т.д.
Термічне різання виконують газокисневої, повітряно-дугового, плазмовим різанням або різкої і строжкой спеціальними електродами ОК 21.03, Lastek 1000. Lastek 1900 і ін.
Якщо використовувалася термічне різання, то отриману кромку необхідно обробити абразивним інструментом, або різцем на глибину до 1 мм. Після обробки спеціальними електродами механічна обробка не потрібна.
ЗБІРКА стиків
Перед складанням труб потрібно очистити їх внутрішню порожнину від бруду і зачистити крайки, а також прилеглі до них зовнішню і внутрішню поверхні труб на ширину 15-20 мм до металевого блиску.
При Cборка стиків труб необхідно забезпечити:
- перпендикулярність стику до осі трубопроводу, відхилення якої не повинно перевищувати 2 мм;
- рівномірність по периметру зазору, що знаходиться в межах вказівок проекту або вимог технологічної карти. При односторонній ручного дугового зварювання зазор становить 0-3 мм;
- мінімально можливу величину зміщення кромок, що не перевищує допустимих значень (0,2 товщини стінки, але не більше 3 мм);
- змішання поздовжніх заводських швів відносно один одного на відстань не менше 1/3 довжини окружності - для труб діаметром менше 100 мм і 100 мм - для труб діаметром більше 100 мм;
- кут розкриття кромок відповідно до вказівок проекту або вимог технологічної карти. При односторонньому зварюванні кут розкриття кромок зазвичай становити 60-70 °, а величина притуплення 0,5-3,0 мм).
Всі елементи кромок і зазор перевіряються спеціальними шаблонами або вимірювальним інструментом.
Система універсальних зварювальних столів Forster передбачає використання оригінального комплекту наполегливих і затискних елементів деталей для зварювання труб, що дозволяють позиціонувати деталі з високою точністю.
Труби збирають в спеціальних знімних центровочних пристосування (центратор) і скріплюють прихватками. Прихватки, які є складовою частиною зварного шва, виконують ті ж зварювальники, які будуть зварювати стики, із застосуванням тих же електродів.
Попередній підігрів і сушка стиків, якщо це передбачено технологією, виконуються до постановки прихваток.
Прихватки виконуються рівномірно по колу. Кількість прихваток залежить від діаметра труб, їх число повинне бути:
- дві прихватки для труб діаметром до 100 мм;
- три-чотири прихватки для труб діаметром від 100 до 600 мм;
- більше чотирьох при діаметрі труб більше 600 мм (через кожні 250-400 мм).
Якщо прихваток дві, то вони розташовуються симетрично.
Розміри прихваток наступні:
- висота становить 0,6-0,7 товщини стінки труби (3-6 мм);
- довжина від 2 до 5 товщини (15-60 мм).
Якщо товщина стінки менше 3 мм, прихватку виконують електродом діаметром не більше 2,5 мм.
ЗВАРЮВАННЯ ТРУБ
Залежно від марки стали труби і умов експлуатації вибирають зварювальні електроди. які повинні забезпечувати отримання металу шва необхідної експлуатаційної міцності. Діаметр електрода призначається залежно від товщини стінки і діаметру труби, а також від положення зварного стику в просторі і умов його виконання. Рід і полярність струму залежить від марки стали марки покритого електрода і товщини стінки труби.
Зварювальний струм визначається товщиною електрода. Щоб його розрахувати, треба діаметрелектрода помножити на 30-40. Отримане число буде дорівнювати зварювального струму в амперах.
Напруга на дузі визначається її довжиною. Оптимальна довжина дуги знаходиться в діапазоні від половини діаметра електрода до повного діаметра електрода плюс 1.
Швидкість зварювання зварювальник вибирає залежно від геометричних розмірів шва.
Основним правилом при виконанні зварювальних робіт методом дугового зварювання, є вимога до мінімально можливою кількістю шарів в шві. При зварюванні труб з товщиною стінки не більше 6 мм необхідно виконувати два шари. При товщині труби більше 6 мм - не менше трьох шарів.
Компанія Арти для зварювання кругових швів радіусом від 1500 мм і зварювання внутрішніх кільцевих швів трубопроводів діаметром від 1150 мм пропонує мспользовать зварювальний трактор Multitrac A2 від ESAB.
При спорудженні трубопроводів зварні стики труб можуть бути поворотними і неповоротними.
Сварка поворотних стиків
Поворотні стики зварюють при постійному обертанні або поворотом на 180 ° або 90 °. Для обертання труб використовують спеціальні вращатели, маніпулятори, кантувателі або обертають вручну. Швидкість обертання труби при цьому повинна дорівнювати швидкості зварювання.
При зварюванні з постійним обертанням зварювальний ванна (дуга) повинна, знаходиться не в самій верхній точці стику, а в точці, віддаленій від вертикалі на 30-35 ° в сторону, протилежну обертанню. Завдяки цьому, шов формується в самому зручному, нижньому положенні.
Труби з поворотом на 180 ° зварюють в такій послідовності:
- Стик ділять на чотири частини і зварюють як показано на схемі (див. Рис 1).
- Спочатку в два прийоми зварюють дві верхні чверті діаметра труби в напрямку назустріч один одному одним або двома, залежно від товщини труби, шарами (ділянки 1 і 2).
- Потім перевертають трубу на 180 градусів і зварюють залишилася оброблення (ділянки 3 і 4).
- Після цього, повертаючи трубу на 180 градусів, зварюють ділянки 5 і 6, 7 і 8 відповідно.
При зварюванні труб з поворотом на 90 ° стик також ділять на чотири частини:
- Спочатку зварюють ділянки 1 і 2
- Потім повертають трубу на 90 ° і зварюють ділянки 3 і 4 (рис. 2)
- Після зварювання першого шару трубу повертають на 90 ° і зварюють ділянки 5 і 6
- Потім повертають трубу на 90 ° і зварюють ділянки 7 і 8.
При зварюванні поворотних стиків перший шар висотою 3-4 мм зварюють електродами діаметром 2, 3 і 4 мм, другий і наступні шари наплавляється електродами більшого діаметра і при підвищеному струмі. Лицьова шар у всіх розглянутих вище способах накладають в одному напрямку при обертанні труби.
При зварюванні труб діаметром понад 300 мм зварювання частин стику ведуть назад-ступінчастим способом окремими ділянками. Довжина кожної ділянки шва становить 150-300 мм і залежить від діаметра труби.
На трубах діаметром до 200 мм можна не ділити стик на ділянки і зварювати його суцільним швом з поворотом труби в процесі зварювання. У всіх випадках необхідно, щоб кожний наступний шов перекривати попереднім на 10-15 мм.
ЗВАРЮВАННЯ ТРУБ
Контроль якості зварного шва
Зварені стики трубопроводів підлягають контролю. Обсяг і способи контролю визначаються експлуатаційними вимогами і вказуються в проектній документації або технологічних картах. Найпоширеніший метод контролю зварювання - зовнішній огляд і вимірювання. Огляду підлягають усі шви без винятку. В процесі огляду виявляють наявність зовнішніх дефектів (тріщин, прожогов, підрізів, непровари та ін.).
Для перевірки геометричних параметрів швів використовуються шаблони, щупи, стандартні вимірювальні інструменти.
Міцність і щільність швів перевіряється іспитовим тиском (1,25 робочого тиску), створюваним в трубопроводі, заповненим водою (гідравлічне випробування) або газом (пневматичне випробування).
Інші види контролю (радіографічний, ультразвуком, механічні випробування і т.д.) проводяться, якщо вказані в проекті.
Компанія Арти пропонує Вашій увазі шаблони зварника. Так, Універсальний шаблон зварювальника УШС-3 використовується для контролю якості зварних швів і дозволяє визначати параметри таких дефектів, як забоіни, зазори, притуплення, кути скоса і перевищення крайок. Універсальний шаблон зварювальника УШС-4 поєднує в собі функції шаблонів УШС-3 і Ушерова-Маршака.
зварювання труб, зварювання трубопроводу, зварні стики, зварювання стиків, стики трубопроводів, поворотні стики, кругові шви, кругових швів, кільцеві шви, внутрішніх кільцевих швів, універсальний шаблон зварювальника