13 Технологические особенности сварки трубопроводов. Неповоротная сварка труб - технология, сварочные материалы, оборудование.

13 Технологические особенности сварки трубопроводов. Неповоротная сварка труб - технология, сварочные материалы, оборудование. При сооружении трубопроводов сварные стыки труб могут быть поворотными, неповоротными и горизонтальными. Перед сборкой и сваркой трубы проверяют на соответствие требованиям проекта, по которому сооружается трубопровод, и техническим условиям. Основными требованиями проекта, а также технических условий являются: наличие сертификата на трубы; отсутствие эллипсности труб; отсутствие разностепенности труб; соответствие химического состава и механических свойств металла трубы требованиям, указанным в технических условиях или ГОСТах. При подготовке стыков труб под сварку проверяют перпендикулярность плоскости реза трубы к ее оси, угол раскрытия шва и величину притупления. Угол раскрытия шва должен составлять 60 — 70°, а величина притупления 2 — 2,5 мм. Фаски снимают с торцов труб механическим способом, газовой резкой или другими способами, обеспечивающими требуемую форму, размеры и качество обрабатываемых кромок. Разностенность толщин стенок свариваемых труб и смещение их кромок не должны превышать 10% толщины стенки, но быть не более 3 мм. При стыковке труб должен обеспечиваться равномерный зазор между соединяемыми кромками стыкуемых элементов, равный 2—3 мм. Перед сборкой кромки стыкуемых труб, а также прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности на длине 15 — 20 мм очищают от масла, окалины, ржавчины и грязи. Прихватки, являющиеся составной частью сварного шва, выполняют те же сварщики, которые будут сваривать стыки, с применением тех же электродов. При сварке труб диаметром до 300 мм прихватка выполняется равномерно по окружности в 4 местах швом высотой 3 — 4 мм и длиной 50 мм каждая. При сварке труб диаметром более 300 мм прихватки располагают равномерно по всей окружности стыка через каждые 250 — 300 мм. При монтаже трубопроводов необходимо стремиться к тому, чтобы по возможности больше стыков сваривалось в поворотном положении. Трубы, толщина стенки которых составляет 12 мм, сваривают в три слоя. Первый слой создает местный провар в корне шва и надежное сплавление кромок. Для этого необходимо, чтобы наплавленный металл образовал внутри трубы узкий ниточный валик высотой 1 — 1,5 мм, равномерно распределяющийся по всей окружности. Для получения провара без сосулек и грата движение электрода должно быть возвратно-поступательным с непродолжительной задержкой электрода на сварочной ванне, незначительным поперечным колебанием между кромками и образованием небольшого отверстия в вершине угла скоса кромок. Отверстие получается в результате проплавления основного металла дугой. Размер его не должен превышать 2 мм больше установленного зазора между трубами. Сварка неповоротных стыков. Неповоротные стыки труб при толщине стенок до 12 мм свариваются в три слоя. Высота каждого слоя не должна превышать 4 мм, а ширина валика должна быть равной двум-трем диаметрам электрода. Стыки труб диаметром более 300 мм свариваются обратно-ступенчатым способом. Длина каждого участка должна быть 150 — 300 мм, порядок их наложения показан на рис. 112. Первый слой образуется при поступательно-возвратном движении электрода с задержкой дуги на сварочной ванне. Величина тока устанавливается в 140—170 А, что позволяет проплавлять кромки стыка с образованием узкого ниточного валика высотой 1 — 1,5 мм на его внутренней стороне. При этом на свариваемые кромки не должны попадать крупные брызги расплавленного металла и.сварка должна быть выполнена без прожогов. Для этого дугу необходимо держать короткой, а отрывая от ванны, удалять ее не более чем на 1 — 2 мм. Перекрытие начала и конца смежного слоя должно составлять 20 — 25 мм. Режим для сварки второго слоя тот же, что и для сварки первого слоя. Электрод при сварке второго слоя должен иметь поперечные колебания от края одной кромки к краю другой кромки. При сварке поверхность каждого слоя может быть вогнутой или слегка выпуклой. Чрезмерная выпуклость шва особенно при потолочной сварке может быть причиной непровара. Для облегчения наблюдения за зоной сварки в направлении ведения последнего слоя, предпоследний слой накладывают в области кромок так, чтобы его поверхность была на 1 — 1,5 мм ниже свариваемых кромок. Последний слой выполняют с усилением 2 — 3 мм и шириной на 2—3 мм большей, чем ширина разделки кромок. Он должен иметь плавный переход от наплавленного металла к основному. 18. Сварка при монтаже резервуаров. Особенности сварки при полистовом и рулонных методах монтажа резервуара. Доставленные на монтаж. площадки рулонные заготовки уст-ют и разворач. на предназнач. для уст-ки р-ра месте. Разворач. и монтаж днища и корпуса р-ра происх. раздельно. Рулоны днищ для рез-ров неб. емкости до 5000м³ и толщ. стенки до 4мм, разв-ся самопроиз. после освоб-я троса. Рулоны днищ для р-ров большей емкости разв-ют при пом. тракторов. Днища р-ров сост. из неск-х полотнищ, свернутых в 1 рулон. Полотнища днища долж. б. уст-ны так, чтобы центр-й монт-й шов проходил ч/з центр песч. осн-я, иначе днище не примет конич. формы. Сварку монт-х швов пр-дят внахлест. Величина нахлеста 60мм. В начале произв. прихватку ч/з кажд. 0,5м. Длина прихватки 60мм. Спом. сжат. возд. из нахлест-х соед-й уд-ют песок и очищ. листы от кор-и. Сварку днищ разреш. произв. после проверки кач-ва сборки спец. тех. контролем. Сварку ведут обратно-ступ-м методом вручную или автоматами под флюсом. Сварку производят от центра к краям днища. Швы заканчивают не доходя до края 1,5м. Сегменты окрайки (переферийная часть днища ~ 1м.) расклад. по периметру центральной части, а затем поднимая край свренной ц-ой части вдвигают под него сегменты окрайки на величину нахлеста 60мм. Окрай св-ют с ц-ой частью РДС. М/у собой сегменты окрайки св-ют встык на подклаках (L=50мм). При укладке сегментов своб-й край одного из них уклад. на подкладку. Если в р-ре предусм. уст. понтона, то полотнище днища понтона раскат. на готовом днище р-ра, св-ют и прихв-ют к днищу р-ра. Порядок приварки окраек: св-ют стыковые швы на длину 300мм от наруж. края днища; св-ют колцевой шов, соед-й окрайки днища. Ост. недовар-е части стык-х швов довар-ют полностью, после св-ки не менее чем ½ колц-го щва. Такой порядок св-ки вызван тем, что при наложении кольцевого шва в днище возник.усад-е деф-ции, кот. при заваренных поперечных швах могут вызв. коробление днища. Недовар. уч-ки попереч. швов позв-ют перефер-й части днища сжим-ся при св-ке кольц. шва за счет ум-я зазора м/у попереч. кромками окрайки и за счет ув-я нахлеста монт-х швов днища. Свер. в рулон корпус р-ра разв-ют в верт-ом положении. Операц. разворач-я совмещ-ют со сборкой корпуса и подготовленным днищем. После уст-ки с пом. кранов корпуса в верт-е полож-е приступ-ют к его разворач-ю и скреплению днища. Для обесп-я жесткости во время св-ки по периметру днища по намеч. линии привар. столбики из уголков высотой не менее 100мм. К ним пр-ют ниж. край разв-го полотнища. При нал. вмятин на полотнищах кромку прижим. при пом. домкрата. После этого произв. прихватку ниж. кромки корпуса к днищу с обоих сторон. Прихватку полотнища корп. к днищу не довод. до верт-й кромки на 4мм., ост. эти кромки своб. для дальнейш. мотажа верт. стыков. Приварку стенки р-ра к днищу осущ. после разворач. полотнищ на 10м. Наложение упорного шва вып-ют: сварку произ-дят 2 свар-ка с обоих сторон; внутр. шов долж. опережать внеш. на 2м; сврку мож. пров. вручную обратно-ступ-м мет-м или автоматом под флюсом. В местах замыкания вершин монтаж. стыка корпуса долж ост-ся недовып-м участок шва длиной 4мм в обе стороны. Одновременно с разворач-ем полотнищ корпуса провод. монтаж покрытия. У круп. р-ров, имеющ. внешнее опорное кольцо, сначала монтир. кольцо, а затем покрытие. Подгонку и приварку опорного кольца произв. с навесных люлек на высоте 10м. Для замык. вертик. монтаж. стыка прим. скобы на расстоянии 400мм от края стыка, в кот. вклад-ют отрезки 2-утавров. Подгонку кромок осущ. путем забивки клиньев м/у 2-утавром и полотнищем. Соединение монт. шва можно произв. как в стык, так и внахлест. Для нахлест-го соед-я предусм. увелич. длины полотнища на 130-150мм. При стыковом соед-и производ. обрезку одного из полотнищ газовой резкой, причем разделку кромок вып. раскрытием внутрь р-ра. Сварку монт. стыка произв. с навесных лесов вручную обратно-ступ-м способом в направ-и от верхней кромки полей к нижней. Кол-во наклад-х слоев зав-т от толщ. листов, и при толщине 14мм состав. 4 слоя. По оконч. св-ки с наруж. стороны корень шва вырубается и заварив-ся вновь. При соед. внахлест контроль кач-ва монт-го шва произв. керосиновой пробой. А при соед-и встык полным просвеч-ем шва рентгеновским методом. Швы покрытия р-ра пров-ют только на плотность мыльным раствором и созданием изб-го давления при гидроиспыт-х готов. р-ра. При сооруж-и рез-ов с толщ. стенки больше 16мм прим-ют полистовой или блоч. способы. Сварные соед-я долж.быть только стыковыми, нахлест-е соед. допуск. применять только для днища и покрытия. Для корпуса резервуаров прим. термически упроч-ю сталь с пределом проч. свыше 600Мпа. Для листов толщ. больше 14мм X-образную разделку кромок без зазора. При резке тонких (6мм) листов перед резкой по направ-ю движ-я резака. Кромки листов подогревают пропан. горелкой. Кромки листов толщ. свыше 20мм обрезают газорежущими устр-ми. Сварку днища произв. после сборки из листов на фундаменте р-ра. Сварку произв только с верх. стороны. При сварке встык исп. остающ-ся подкладки, прижим подкладок осущ с пом. клиньев, вставляемых в зазор м/у свариваемыми листами. Листы перед св-кой закреп. с пом. прихваток на расстоянии 1,5м друг от друга и длиной по 60мм. Сварку днища осущ авт-ой св-кой под слоем флюса. Конроль качества св. швов произв. вакуумным методом. Стыки внахлест монтируют без зазора или с зазором менее 1мм., иначе произойдет протекание ме-ла и получится некач-е соед-е. Прихватки ост-ся в сварном шве частично переплавляясь при св-ке, поэт. прихватки долж. б. качестваенными и долж. вып. сварщиками выс-й квалификации. Для ум-я усад-х деф-ций и напряж-й следует соблюдать установленную послед-ть наложения швов. Наклад-е швы не долж. препят-ть усадке ме-ла. Сварка в замкнутом контуре созд. многоосное напряж-е сост-е, привод-е к пониж. пластичности ме-ла. Чтобы избежать создания на днище замкнутыми швами контуров св-ку ведут в направлении от середины днища к краям.

14. ТСБ, назначение, типы При сооружении МТ одним из путей знач. ↑темпов СМР явл-ся организация работ по сварке труб в 2-х или 3-х трубные секции на трубосварочных базах (ТСБ). Прим-е ТСБ позволяет механ-ь сбор. операции, применить высокопроизвод. методы сварки, организовать поточ. контроль кач-ва св. работ. На мех. базах соединение стыков осущ. в повор. положении с прим-ем автом. сварки под слоем флюса. Сборка труб в секции в баз. усл-ях создает лучшие усл-я д/автоматизации процессов и ↑производ-ти, ↓ трудоемкости, ↑кач-ва работ опер. контроля, то есть ↑эфф-ти монтажа т/пр. ТСБ сост. из: накопителя труб, линии сборки труб в секции, линий автом. сварки, линии контроля сварных стыков. Преим-но сварка труб на ТСБ производится в 2-х трубные секции. Однако в ряде случаев м.прим. сварка труб на ТСБ в 3-х труб.секции.(аттестованной технологии сварки, наличие специальных транспортных средств и платформ, а также при соответствующих дорожных условий для вывозки секций на трассу) В настоящее время при сооружении линейной части МТ м.использоваться 3 основные типовые схемы трубосварочных баз 1. Полумеханизированные базы БНС для односторонней автоматической сварки под флюсом с Прим-ем линий сборки труб ЛСТ-81 и полевых автосварочных установок ПАУ-502 d=325-820 мм. сост. из линий сборки труб (ЛСТ) и полевых автосвар.установок (ПАУ). Трудоемкие процессы при сборке труб в секции (накатывание одиночных труб, сближение труб, установка зазора, вращение секции, скатывание секции) на ТС линиях механ-ны, и управл-е осущ-ся дистанционно. В начале работы трубы подают трубоукладчиком на приемочный стеллаж, где производят подготов. операции. Затем одиночные трубы при помощи отсекателей поочередно отделяют от остальных труб, передавая их на рольганги продольного перемещения. По окончании укладки 1ой трубы на рольганг линии она перемещается вправо (или влево) на позицию сборки. Затем подается 3ья труба, которая остается на позиции сборки. После этого 2 крайние трубы подводятся к средней до соприкосновения кромок, и осуществляется сборка секции с установкой внутр. центраторов. При этом собирается вначале один стык на прихватках, а затем 2ой. Трубы при сборке можно перемещать с помощью рольганга или приводом штанги центратора. После сварки 2/3 от периметра каждого стыка, собираемую секцию устанавливают так, чтобы непроваренный участок стыка оказался в верхнем положении и ручная сварка осуществлялась не в потолочном положении, а в нижнем. После выхода центраторов из полости труб и перемещения их на лотке в исходное положение секция передается на вращатель и поворачивается на 180^°. Все сварочные работы ведутся в освещенной кабине.. Сварка 1го слоя ручным или механ. методами обеспечивает получение качественного сварного соединения, так как процесс сварки ведется в укрытии и всегда в нижнем положении. Сварка последующих слоев швов выполняется под флюсом на полевых автосварочных установках, где секция накатывается на роликоопоры. Вращение секции осуществляется торцовым или роликовым вращателями. Наружная сварка швов может осуществляться одновременно двумя автоматами, что повышает производительность сварочной установки. Подварка стыков внутри секции при сварке труб повышенной прочности может выполняться соответствующими автоматами. Для повышения темпов сварочных работ подварка стыков внутри секции выполняется на отдельном стенде. Полностью сваренные стыки секций труб контролируют на стеллажах готовой продукции и вывозят на трассу. 2. Механизированные базы ССТ-ПАУ д/1сторонней сварки под флюсом с Прим-ем свар/стендов ССТ-141 (или ССС-141А) и установок ПАУ-1001В для труб диаметром 1020-1420 мм. Трубы собирают в секции после подготовительных операций. Три трубы отсекателем 4 подают на роликоопоры стенда. Установка зазора осуществляется при помощи лебедки 1. При подаче троса на барабан лебедки лоток упирается в трубу и перемещает ее до соприкосновения с другой трубой и упором 6. Для создания равномерного зазора по всему периметру труб осуществляется их подъем или смещение с оси стенда манипуляторами 5. Далее в трубы пропускают самоходный центратор 2 и с его помощью собирают трубы для прихватки. На стенде можно собирать Установка зазора осуществляется при помощи лебедки 1. При подаче троса на барабан лебедки лоток упирается в трубу и перемещает ее до соприкосновения с другой трубой и упором 6. Для создания равномерного зазора по всему периметру труб осуществляется их подъем или смещение с оси стенда манипуляторами 5. Далее в трубы пропускают самоходный центратор 2 и с его помощью собирают трубы для прихватки. На стенде можно собирать одновременно два стыка трехтрубной секции, для чего применяют два центратора. Сборку секций можно выполнять с помощью внутренних гидравлических или электромеханических центраторов. При сборке секций диаметром 1420 мм применяют только внутренние центраторы и после их прихватки производится неповоротная ручная сварка корневого слоя шва. Затем секция подается на промежуточный стеллаж II, где производится ручная сварка небольшого участка стыка, который при сборке на стенде оказался внизу, после чего она поступает на стенд автоматической сварки III. 3. Механизированные базы БТС-142В (или БТС-143) для двухсторонней автоматической сварки под флюсом труб диаметром 1020-1420 мм. трубы из накопителя 1 поступают на стенд обработки кромок, сост. из 2х станков СПК. После обработки трубы попадают на стенд сварки наружного и внутреннего шва II, где внутренним центратором 11, установленным на штанге. В зависимости от принятой технологии сварки могут накладываться один или два шва наружной головкой 9 типа ГДФ-1001-УЗ или подобной, поворачивая секцию роликовым вращателем. Центровка и сварка выполняются в укрытии установленном неподвижно над стыком. Далее выполняют сварку внутри секции. Сварочная головка 10 для внутренней сварки установлена на конце штанги, которая находится внутри секции, регулирует параметры режима и положение электрода относительно стыка. По окончании сварки стыка секция перемещается на линии транспортным устройством в конец стеллажа. Следующую трубу с подготовленной кромкой подают со стеллажа 1 на линию сварки и осуществляют сборку и сварку второго стыка. После сварки второго стыка секцию передают на контроль. Базу БТС-142 используют для сварки двухтрубных секций. 19.Сварка сферических газгольдеров Шаровые резервуары и газгольдеры сооружаются емкостью от 600 до 4000 м^3 и давления от 2,5 до 18 атм. Технология их сборки и сварки одинаковы. Заготовки (лепестки) шаровых резервуаров с толщиной стенки 34мм изготавливают горячей штамповкой на прессах. Заготовки резервуаров с толщиной стенки 16 мм – холодной вальцовкой на вальцах. При монтаже все сварные швы резервуаров выполняют автоматической сваркой под слоем флюса с предварительной сваркой подварочного шва ручной сваркой. Для сборки стыков между элементами шаровой оболочки применяются следующие сборочные приспособления: клиновые замки, винтовые стяжки, струбцины. Кромки соединений очищают перед сваркой от ржавчины и окалины зачистными машинами. Для осуществления вращения при сварке оболочку шаровых резервуаров устанавливают на специальные вращатели или манипуляторы. Манипуляторы представляют собой роликовые опоры, смонтированные на тележках и приводимые во вращение электродвигателем. Оболочки шаровых резервуаров с толщиной стенки 16 мм поставляются в виде отдельных лепестков и четырех полуднищ в специальных контейнерах. Из лепестков изготавливают укрупненные блоки. Для этого первый лепесток ставят на ребро на деревянные брусья, и к верхней кромке приваривают две пары планок с обеих сторон лепестка (ловители). Затем на первый лепесток устанавливают второй, и их соединяют между собой при помощи клиновых приспособлений (планки с двумя отверстиями, надеваемые на приваренные вблизи соединяемых кромок шайбами), позволяющие регулировать зазор между лепестками. Величину зазора устанавливают с помощью пластин, вкладываемых между лепестками. При сборке лепестков не должно быть смещения кромок, угловатость стыка не должна превышать 10 мм. При сооружении шаровых резервуаров объемом 2000 куб. метров применяют «вертикальный» метод монтажа. Предварительно собирают монтажную стойку, к которой приваривают на расстоянии, равному диаметру резервуара, предварительно укрупненные днища. Для этого в днищах вырезают отверстия равные диаметру стойки. В центре стойки прикрепляют поворотную монтажную люльку. Верхний конец стойки должен выходить из верхнего днища на расстоянии 2,0 метра. Днища размечают по размерам торцов укрупненных блоков (из двух лепестков) с учетом требуемого зазора на стыках между блоками. После чего монтажную стойку устанавливают в вертикальное положение на временную кольцевую опору, подведенную под нижнее днище в центре фундамента резервуара. Стойку выверяют в вертикальном положении и расчаливают. Сборку резервуара производят установкой блоков в вертикальном положении. Сопряжение лепестков осуществляют изнутри резервуара с поворотной люльки. Для сохранения формы блоков и резервуара в целом одновременно с монтажом блоков производят установку опорных стоек, которые временно крепят к фундаменту. Ручную сварку подварочных швов осуществляют с поворотной люльки изнутри резервуара. Сварку резервуаров с толщиной стенки 34 мм осуществляют на стенде. В центре стенда устанавливают временную монтажную стойку с приваренным в верхней части днищем. По периметру днища приваривают ловители, а по периметру стенда – ограничители (вертикальные стойки). По ограничителям стенда на ловители днища устанавливают лепестки или блоки лепестков. Перед установкой последнего блока центральную монтажную стойку и временные ограничители демонтируют, устанавливают постоянные опорные стойки Порядок выполнения сварки следующий. Вначале сваривают меридиональные швы через один, а затем кольцевые швы, соединяющие днища с лепестками. Если резервуар изготовлен из стали О9Т2С, то используют проволоку Св-10МХ, флюс АН-348А. Диаметр проволоки – 4 мм, сварочный ток до 1000 А, скорость сварки 21 м/час, сварочный трактор ТС-17, ТСД-1000. При сварке на манипуляторе шаровой резервуар вращают так, чтобы завариваемый шов находился в нижнем положении. При укрупнении лепестков в блоки, автоматическую сварку выполняют сначала с наружной стороны блока, а затем с внутренней. В этом случае в начале и в конце шва ставят технические пленки для заполнения дуги и вывода кратера шва. Планки поставляются заводом-изготовителем. Для повышения несущей способности шаровых резервуаров применяется ряд мероприятий, приводящих к снижению величины остаточных напряжений и уменьшению остаточных после сварки деформаций.

15. Специальные сварочные работы при монтаже трубопроводов - сварка захлёстов. катушек, заплат, отводов Специальными сварочными работами называются сварочно-монтажные работы, которые отличаются от регламентированных общенормативными документами (СНиП) условий монтажа и сварки однотипных кольцевых сварных швов. Спец. свар. работы регламентируются ведомственным нормами, инструкциями и технологическими регламентами. При строительстве магистральных и промысловых трубопроводов спец. свар. работы регламентируются ВСН-006-89. ВСН -006-89 регламентирует следующие виды спец. свар. работ: -заварка технологических отверстий в магистральных трубопроводах; -сварка прямых врезок (свечей), варка байпасов; - сварка захлёстов, варка катушек; -сварка муфтовых соединений; -ремонт сварных соединений; сварка трубопроводов, транспортирующих сероводосодержащие среды. Отдельные документы регламентируют: сварку соединительных деталей, тройников, отводов; -приварку катодных выводов, проводников дренажной защиты к поверхности трубопровода; -исправление дефектов стенки труб; - приварку запорной арматуры. Технологические отверстия в трубопроводах допускается заваривать способом варки заплат или приварки патрубка во сферической заглушкой в случае если диаметр отверстий не превышает 350 мм и не менее 150 мм. Варка заплат производится на подкладном кольце толщиной 2 мм, установленному по периметру заплаты. Вначале к заплате приваривают подкладное кольцо. затем заплату с подкладным кольцом устанавливают в отверстие. Прихватывают заплату к трубе и затем выполняют сплошной сварной шов. Для удержания заплаты во время сварки к ней приваривается кронштейн из электродной проволоки. Для труб с нормативным пределом прочности свыше 550 МПа, толщиной стенки более 12 мм заварка технологических отверстий производится путём приварки патрубка. Максимальный размер отверстия завариваемого с помощью патрубка должен быть не более 30 % от диаметра трубы, на не более 325 мм. Торец привариваемого патрубка со стороны трубы должен иметь разделку кромок с углом 50 º патрубок приваривается к трубе угловым швом с внутренней подваркой и со сквозным проплавлением. Сварочно-монтажные работы по вварке заплат и патрубков следует производить за один рабочий цикл без перерывов до полного завершения облицовочного шва. Сварка прямых врезок Приварка свечей пылеуловителей, вварка байпасов и других врезок должны быть выполнены через тройники заводского изготовления. Если предусмотрено проектом, допускаются прямые врезки при условии, что диаметр ответвления не превышает 0,3 диаметра основной трубы. Если диаметр ответвления превышает 0,3 диаметра основной трубы, следует применять только специальные детали трубопроводов. Сварка захлёстов Захлёстами называются сварные соединения, которые свариваются при присоединении плетей труб в одну нитку. Если один или оба конца плетей свободны, то соединение выполняется с помощью одного стыка. Если имеется защемление, то соединение выполняется путём вварки катушки.Длина катушки должна быть не менее одного диаметра трубы. Для обеспечения требуемого зазора или соосности труб запрещается натягивать трубы, изгибать их силовыми механизмами или нагревать за пределами зоны сварного стыка, а также категорически запрещается вваривать любые присадки. Сварку рекомендуется проводить в наиболее холодное время суток при температуре не ниже минус 40 ºС. Варка заплат. Технологическое отверстие в ТП допускается заваривать способом варки заплат, если их размеры не превышают 250*350мм, но не менее 100*150мм. Варка заплаты производится на подкладном кольце толщиной 2мм, установленном по периметру заплаты. Вначале заплаты прихватывают подкладное кольцо, затем заплату с подкладным кольцом устанавливают в отверстие и прихватывают к трубе. И в конце этого выполняют сплошной шов. Для удержания заплаты к ней приваривают кронштейн из электродной проволоки. Варка патрубков. Приварка свечей, пылеуловителей, варка байпасов и вантузов и др врезок должны выполнятся через тройники заводского изготовления. Если по проекту допускается прямые врезки, то они должны выполнятся при условии, если диаметры отверстий меньше или равно 0,3 диметра основной трубы. 20) Сварка при ремонте трубопроводов. Методы ремонта с применением муфт, заварка дефектов. Сварочные работы при капитальном ремонте магистральных трубопроводов подразделяются: на сварочно-монтажные работы при замене труб и ремонтные работы при восстановлении стенки труб. В зависимости от вида, размеров и взаимного расположения коррозионных повреждений выбирают один из следующих методов восстановления работоспособности труб; - заварка (наплавка) коррозионных повреждений; - приварка накладных усилительных элементов (заплат, муфт); Заварка коррозионных повреждений допускается в следующих случаях: - если максимальный размер (диаметр, длина) повреждения не превышает 20 мм; - если остаточная толщина трубы в месте повреждения не менее 5 мм; - если расстояние между смежными повреждениями не менее 100 мм. В случае невыполнения этих ограничений и обнаружения групповых повреждений, а также сплошной коррозии восстановление работоспособности труб производится с применением накладных усилительных элементов (заплат и муфт). Заварка коррозионных повреждений металла труб подразделяется на два этапа: подготовительную работу (зачистку поверхности) и непосредственно заварку Перед наложением каждого валика поверхность наплавленного металла очищают от шлака и брызг. После зачистки каждый валик или слой следует просмотреть невооруженным глазом, а потом с помощью лупы 4-10-кратного увеличения. Заварку коррозионной язвы разрешается вести ниточными швами (без поперечных колебаний электрода). Швы на коррозионные повреждения накладывается по периметру навстречу друг другу. Центральная часть повреждения заваривается в последнюю очередь. При заварке незначительных коррозионных повреждений (3...6 мм по диаметру) электрод должен оставаться на одной точке не более 7 секунд (во избежание прожога стенки). Затем следует прервать заварку, выводя кратер на наплавленный металл. Последующий шов можно накладывать после остывания наплавленного металла шва и удаления валика. Коррозионные повреждения завариваются с усилением 1,5...2,0 мм с таким расчетом, чтобы края наплавленного металла заходили за края повреждения не более чем <...3 мм. Если усиление превышает 2 мм, то оно снимается до допустимого уровня шлифовальной машиной. Заплаты, муфты, технологические сегменты и кольца должны быть изготовлены из трубы, механические свойства, химический состав и толщина стенки которой такие же, как у ремонтируемого участка трубопровода. Размеры заплат и муфт должны быть таковы, чтобы перекрыть место повреждения стенки трубы не менее 20 мм по периметру. Муфты, технологические кольца и сегменты изготавливается из двух половин. Зазор между кромками при сборке муфты, колец и сегментов должен быть равномерным по всему продольному направлению и лежать в интервале 2...3.5 мм. Для получения требуемого зазора между кромками при сборке муфты, кольца или сегмента допускается приварка сборочных скоб. Продольный и поперечный сварные швы муфты и технологических колец, а также круговой шов заплаты и технологических сегментов должны перекрывать основной метал в каждую сторону от шва на 2...3.5 мм и иметь усиление высотой 1...2 мм с плавным переходом к основному металлу. С целью улучшения качества сварного шва начало и конец каждого слоя следует смещать по периметру заплаты и муфты. При сварке угловых швов кратер следует выводить на металл заплаты или муфты с последующей его заваркой и зачисткой. Перед каждым последующим зажиганием сварочной дуги, а также перед наложением последующих швов необходимо удалять шлак, брызги наплавленного металла.

16. Электроконтактная сварка трубопроводов. Особенности нагрева металла. Расчёт основных параметров. Эл.-кон.-я св. оплавлением (ЭКСО) предусм-ет нагрев места соед-я до tº солидуса с последующим осевым сжатием. Св. соед-е получ. одноврем. по всему периметру стыка, это позв-ет резко механизировать св. работы на трассе и приблизить его к поточному св. производству. 1-ым усл-ем для получ-я прессового св. соед-я явл. необход. приложения сжим-го усилия назыв-го осадочным. 2-ым усл-ем явл.-ся чистота св. пов-тей во время осадки. Наличие грубых неровностей, пленок, окислов и адсорбированных газов на св. пов-тях препят-ет образ-ю межат-х св-ей. Чтобы облегчить получ. св. соед-я ст. нагрев. до tº выше критич. (910ºС), что способ-ет обесп-ю рекристаллизации и фазовым превращ-ям. Рекристаллизация и фазовые превращ-я. при выс. tº и P -е способ-ют вырав-ю соприкас-ся пов-тей и форм-ю св. м/у пов-ми атомами с послед-ей диффузией атомов ч/з пов-ть, что созд. усл-е для получ-я проч. св. соед-я. В процессе нагрева зерна, соприкас-ся окислами, различаются, пленки окислов утрач-ют твердую опору, а действие осад-го P -я спос-ет их разруш-ю. Созд-ся благопр-е усл-я для уд-я окислов из стыка при наличии жид. ме-ла на св. пов-ти. При ЭКСО наход-ся под током трубы сближ-ся до сорпикас-я торцов. Первонач-е соприкас-е практич. осущ в 1-ой (•)-е. Пов-ть соприкас-я возрастает за счет относ-го перемещ-я деталей св-х труб, пласт-ой деф-ции соприкас-ся неров-тей и тепл-го расшир-я ме-ла в зоне контакта. Ме. резко нагрев-ся в сред. части контакта и превр-ся в жид. перемычку. Эл. сопр-е контакта в проц. расплав-я резко возрастает. Перемычки жид. ме-ла под действ. эл.-динам.-их сил и перегрева ме-ла стремятся к объед-ю и выбросу ме-ла за пределы св. щва. Объед-е перемычек приводит к ув-ю размеров кратеров, образ-ся в рез-те разруш-я жид. ме-ла. В местах образ-я кратеров возникают эл-дуговые разряды. Повыш-е напр-я приводит к увел-ю числа дуговых разрядов и их интенсивтности. В конеч. стадии оплав-я св. ток расчит-ют как q - эн. расх-я на плав. 1-цы массы ме-ла; - скор. наплав-я; S – площ. поп-го сеч. трубы; ρ – плот. ме-ла. Ув. J ведет к изм-ю -ти нагрева. С ув-ем J пов-ся -ть разруш-я контактов, проводимость при этом сниж-ся, сто приводит к возрастанию устойчивости процессов оплавления и расшир-ся обл. допуст-х колеб-й проводимости св. контакта. Проц. оплав-я предназнач. для нагерва изделий на зад. глуб. и созд. на св. пов-тях пленки жид. ме-ла и окислов, поэтому проц. оплав-я тем соверш-е, чем больше тепла накаплив-ся в нагрев-х изд-ях и меньше выбрасывается в виде жид. перемычек. Прим. ЭКСО в строительстве МТП стало возм. благод. разраб. установок, кот. потреб. меньше эн., чем стационарные. Сред. -ть оплав-я Р – уд-я мощность оплавления. Велич. оплав-го участкака t – время оплав-я и осадки. Осадка завершает св. процесс и для повыш. кач. св. соед. она пров-ся под током. -ть сближ. кромок в проц. осадки сост. не менее 20нм/c при уд. давлении 50МПа. При осадке созд. пластич. деф-ция стенок труб, что выз-ет их утолщ-е. После осадки с внутр. и наруж. пов-тей стыка уд-ют грат. Изнутри грат уд. внутр. гратоснимателем, снаружи – наружным или зубилом вручную. После уд-я наруж. грата усиление наруж. шва не д. прев. 9мм. Стац-е передв-е уст-ки им. св. головку – вып. зажим труб, центровку и удерж-е в гориз. полож. Св. головки снабжены устройствами для захвата соед-х труб, зажим. усилие передается на трубы с пом. кулачков, кот. равномер. распред. по периметру трубы. Для св. труб D>500мм прим. св. головки сост. из 2-х отдельных агрегатов. 21. Сварка при ремонте резервуаров. Сварку производят только при после подготовки резервуаров (Р) к ведению огневых работ. Р д.б. очищен, пропарен, дегазирован, выполнен анализ наличия газов горючих смесей. Дефектные участки Р вырезают газовой резко или воздушно-дуговой резкой. Кромки листов после резки не должны меть нервностей, прожоги при толщине стенки 5мм кромки деалей разделывают V-образной разделкой с углом раскрытия 60-70°. При толщине стенки менее 5мм кромки не разделывают. Сборку листов при толщине до 5мм вып-ся внахлест (30-40мм), при больших толщинах – встык. Зазор м/у листами не более 1 мм. Элементы (накладки),свариваемые внахлест на верх. поясах стенки уст. с внутр. стороны. В стык. одностор. соед. при зазоре больше 4мм толщина подкладки = толщине листа. Элементы, соед-е встык РДС д. иметь разделку под углом не менее 30°. Расстояние м/e пересекающимися св. швами вставок и накладок в днище и кровле д.б. не менее 200мм, на стенке - не менее 500мм. Сборку под сварку вып-ют по средствам прихваток, которые д.б. минимальными и легко расплавляться при наложении св. шва. Требования к прихваткам и св. швам одинаковые. Правку деформированного листа пантона следует выполнять в горячем виде, воизбежание наклепа, путем местного нагрева газовыми горелками. Нагретые уч-ки правят молотками. Применеие газовой сварки для ремонта несущей конструкции Р. запрещено. При вып-ии св. работ соблюдают след. требования: 1)сварка стыковых швов окраек днища д. вып-ся в 2 слоя на подкладке. 2)подкладка устанавл. на прихватках и конец стыкового шва д. выводится за прел=делы окраек. 3)вертик. стыки стенки из листов толщиной до 5 мм свариваются изнутри Р. и снарыжи. 4)св.швы листов кровли и днища вып-ые внахлест доп-ся накладивать только с наружной стороны. 5)сварка всех швов д. производится обратноступенчатым способом, в неск. слоев в зав-ти от толщины металла. 6)швы с порами и раковинами д.б. удалены и заварены вновь. Полуавтоматическую сварку стыков под флюсом следует вып. без скоса кромок при толщине металла до12мм. Сварку стыков в CO2 при толщине 10мм.Автоматическую и полуавт-ю. св. прим. только при сварке днищ, центральной части понтона, уторного шва, и центральной части понтона к коробам.Зазоры в конструкциях не более3мм. При ручной мех. сварке зажигать дугу вне границ шва и выводить в кратер запрещается.При образовании трещин в проц. сварки лист след. вырезать и зам. новым.Дефекты в сварных швах устр-ся: трещины и непровары удаляются на всю длину + 30мм с каждой стороны и завариваются вновь, подрезы основного металла зачищаются и завариваются путем наплавки. Чеканка запрещается. Клепаные соединения резервуаров допускается выполнять обваркой головок заклепок.

17.Сварка резервуаров и газгольдеров. Сварка при заводском изготовлении элементов резервуарных конструкций. Существует 2 способа изготовленияя и монтажа РВС и ГГ: полистовой, рулонный. Наиб. Распространенный рулонный. При рулонном способебе монтажа сооружение РВС осуществляют из свернутых на заводе в рулоны стальных полотнищ, которые затем доставляются к месту монтажа. При полистовом способе монтаж осущ. сваркой отдельных листов на месте монтажа. Метод рулонной сборки РВС наиб. дешев и прост, поэтому получ. наиб. распр-е. Рулоны изготавливают на рулонирующих 2-х ярусных установках с применение 2-сторонней автамотической сварки. Рулон изготавливают из стальных листов размером 1,5x6м. и толщ. до 16мм. Обработанные с 4-х сторон листы проходят проверку и дефектоскопию на выявление расслоений, затем листы сваривают встык автоматической сваркой под слоем флюса 2-х дуговыми автоматами. В начале на верхнем ярусе сваривают поперечные швы полотнища, затем продольные. Сварку поперечных листов ведут в направлении от более толстых листов к тонким. Одновременно со сваркой поперечного стыка на верхнем ярусе выполняют сварку др. стыков на нижнем ярусе. Продольные стыки сваривают от середины листа ч/з поперечный шов до середины предшествующего листа. После сварки полотнища освобождаются от прижимов и с помощью заворачивающего устройства перемещ. на длину секции. Во время сварки визуально контролируются св.швы и исправляются дефекты РДС. Контролируют плотность швов вакуумным. методом. Пересечение швов просвечивают радиографическим способом. При сварке листовых полотнищ конструкции возникают усад-е напряжения и деф-ции, которые вызывают изменение формы полотнищ. Усадка св. швов приводит к сокращ. резервуарных полотнищ по длине и ширине. Эти деф-ции лежат в пределах 0,05-0,07% линейного размера полотнищ и устраняется за счет увеличения зазоров. Вдоль св. швов при рулонировании возникают растягивающие продольные остаточные напряжения равные пределу текучести. Эти напряжения уравновешиваются сжимающими остаточными напряжениями, действ. ост-ой части листа. При достиж-ии сжим-ми напряжениями критической величин листы теряют устойчивость и коробятся. Больше всего подвержены короблению листы толщиной до 6мм, на толщинах больше 8мм коробления не происходит. Ум-е короб-я достигают за счет закрепления листов на время сварки в зажимных приспособлениях. Применяемый определенный порядок наложения св-х швов – обратно-ступенчатый. Вначале сваривают короткие поперечные, а затем продольные швы. Все св-е швы выполняют от середины полотнища к краям. Листы подвергаются перед сваркой правке и не допускают их повреждения при транспортировке. В процессе сварки первой стороны шва полотнища в результате температурного режима по длине стыка кромки свободно уложенных листов могут смещаться, во избежание этого кромки соединяют свар. прихватками. При сварке в зажимных приспособлениях достаточно 1-й прихватки в конце свариваемого стыка. 22 Сварка полимерных материалов Изготовление трубопроводов из пластмасс (полимерных материалов) позволяет продлить срок службы в условиях коррозионного разрушения в 10-15 раз. Применение полимерных труб в системах нефтесбора позволило уменьшить аварийность в 10 раз. Сварка является наиболее простым и достаточно надежным способом соединения труб при сооружении трубопроводов. При сварке происходит самослияние (аутоэзия) двух объемов полимеров, обусловленная взаимодиффузией участков их макромолекул с образованием прочной связи между молекулами. В результате взаимодиффузии первоначальная граница контакта (раздела) пластмасс частично или полностью исчезает. Полимеры в твердом состоянии могут иметь аморфную и кристаллическую структуру. Обычно кристаллизуется 50% полимера. Наилучшей свариваемостью обладают аморфные полимеры (полистирол, поливинилхлорид), так как интервал у них от температуры перехода в вязкотекучее состояние до температуры разложения достаточно большой и вязкость меняется с изменением температуры постепенно. Сварка полиэфиров, полиамидов и полиуретанов затруднены вследствие резко выраженной температуры плавления и низкой вязкости расплава. Пластмассы, которые при нагреве размягчаются, становятся пластичными и допускают многократный нагрев и охлаждение без разложения называется термопластами. При сварке соединяемые кромки труб из термопластов нагревают до размягчения и соединяют под небольшим давлением. Сварка может происходить как с присадочным, так и без присадочного материала. Основные условия получения качественного сварного соединения из термопластов: точная выдержка температуры нагрева свариваемых деталей во избежание перегрева и разложения термопластов; диаметр присадочного прутка не более 4 мм; ведение сварки на больших скоростях; По методу нагрева сварку полимеров подразделяют на: электрическую: с контактным нагревом(контактную), и в поле токов высокой частоты; сварку с нагревом газовыми теплоносителями; механическую сварку трением и с помощью нагретого инструмента; ультразвуковую; сварку с инфракрасным нагревом; радиационную сварку с облученными потоками нейтронов; Качество сварки в значительной мере зависит от вида применяемого метода при сварке. Рассмотрим основные методы: Сварка газовыми теплоносителями. Нагрев производится подогретым воздухом, инертными газами (аргон, азот) с применением электрических или газовых горелок. Сварку осуществляют с применением присадочного материала (прутка) или без него. Сварка газовым теплоносителем уступает по качеству другим методам сварки. В электрической горелки воздух нагревают до температуры 290 ºС при прохождении через электронагревательные элементы. В газовой горелки источником нагрева является пламя образующееся при горении ацетилена. При нагреве присадочного прутка он становится текучим (вязким) и при надавливании на свариваемое изделие схватывается с ним, образуя сварное соединение. При сварке без присадочного материала связываемые кромки скашивают. Кромки уложенных листов нагревают газом. Непосредственно за струей нагретого газа движутся холодные ролики и обжимают стык. Механические свойства такого сварного соединения выше, чем при сварке прутком. − Сварка пластмасс токами высокой частоты. При этом способе свариваемый стык помещают между металлическими пластинами, к которым подводится ток высокой частоты. Энергия высокочастотного поля, затрачиваемая на поляризацию молекул, выделяется в виде тепла. − Сварка контактным нагревом. При этом способе свариваемые детали нагреваются нагревательным элементом до размягчения, после чего размягченные поверхности сваривают прижимом. − Сварка ультразвуком. Этот способ сварки основан на преобразовании возбуждаемых в пластмассе механических высокочастотных колебаний в тепло. − Сварка трением. При сварке трением (фрикционной сварке) свариваемые поверхности нагреваются до размягчения теплом, выделяющимся при взаимном трении соединяемых деталей. 23.КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ При операционном контроле в процессе сварки осуществляют наблюдение за обеспечением строгого соблюдения режимов сварки (по показаниям контрольно-измерительной аппаратуры, установленной на сварочных агрегатах, постах, машинах и т.п.), порядка наложения слоев и их количеством, применяемых материалов для сварки корневого и заполняющих слоев, времени перерывов между сваркой корневого шва и "горячим проходом" и других требований технологических карт. Все (100%) сварные соединения труб, труб с деталями трубопроводов, арматурой и т.д. после их очистки от шлака, грязи, брызг металла, снятия грата подвергают визуальному контролю и обмеру. Визуальный контроль и обмер производят работники службы контроля (ПИЛ, специализированных управлений по контролю и т.п.). При осмотре сварного соединения: проверяют наличие на каждом стыке клейма сварщика, выполнявшего сварку. Если сварку одного стыка выполняли несколько сварщиков, то на каждом стыке должно быть проставлено клеймо каждого сварщика в данной бригаде, или одно клеймо, присвоенное всей бригаде; проверяют наличие на одном из концов каждой плети ее порядкового номера; убеждаются в отсутствии наружных трещин, незаплавленных кратеров и выходящих на поверхность пор. По результатам обмера сварные соединения, выполненные дуговыми методами, должны удовлетворять следующим требованиям: - усиление внешнего и внутреннего швов должно иметь высоту не менее 1,0 мм и не более 3,0 мм и плавный переход к основному металлу; - сварной шов облицовочного слоя должен перекрывать основной металл: при ручной сварке - на 2,5-3,5 мм; при сварке порошковой проволокой - на 1,5-3,5 мм; Сварные соединения трубопроводов, выполненные дуговыми методами сварки, которые по результатам визуального контроля и обмера отвечают требованиям ВСН 006-89, подвергают неразрушающему контролю. Заключения, радиографические снимки, зарегистрированные результаты ультразвуковой дефектоскопии, магнитные ленты и диаграммы фактического режима стыковой сварки оплавлением хранятся в производственной испытательной лаборатории (ПИЛ) до сдачи трубопровода в эксплуатацию. К проведению неразрушающего контроля допускаются дефектоскописты, окончившие специализированное профессионально-техническое училище, техникум по соответствующей специальности или курсы по подготовке дефектоскопистов, имеющие документ об окончании учебного заведения и (или) удостоверение установленной формы. Дефектоскописты и инженерно-технические работники подразделений контроля должны проходить повторную аттестацию (переаттестацию). Повторная аттестация (переаттестация) проводится: а) периодически, не реже одного раза в 12 мес; б) при перерыве в работе свыше 6 мес. В удостоверении должны быть пометки о прохождении аттестации или вкладыши установленной формы. Дефектом сварного соединения называется любое несоответствие параметров сварного соединения требованиям нормативно- технической документации. Термины дефектовустанавливаются по ГОСТ 26.01-84. Трещина св.соединения – дефект в виде разрыва в сварном шве или прилегающей к нему зоне. Усадочная раковина – Дефект в виде полости или впадины, образующийся при усадке Ме шва в условии отсутсвия питания жидким Ме. Вогнутость корня шва – Дефект в виде углубления поверхности обратной стороны одностроннего сварного шва. Свищ – Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве Поры – Дефект в виде полости округлой формы, заполненной газом Непровар – Дефект в виде несплавления сварного соединения вследствие неполного расплавления кромок или поверхности ранее выполненных валиков Прожог -дефект виде сквозного отверстия, образующийся в в результате вытекания части Ме сварочной ванны. Образуется при повышенном токе. Шлаковое включение – дефект в виде вкрапления шлака в сварном шве Брызги Ме – дефект виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения Поверхностное окисление – Дефект в виде окалины или пленки окислов Подрез зоны сплавления – Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным Ме Наплыв Ме сварного соединения – Дефект виде натекания Ме шва на поверхность основного Ме или ранее выполненного валика без плавления с ними. Смещение сварных кромок – неправильное положение сваренных кромок друг относительно друга К дефектам относятся участки швов с повышенной твердостью, зоны остаточных напряжений, сварочная деформация изделия, краторы (обрыв дуги), неравномерная форма шва, грубая чешуйчатость сварного шва и др. По расположению дефекты классифицируются на внешние (на поверхности изделия) и в нутренние (внугри швов или внутренней поверхности изделия, к которой нет визуального доступа). Допустимые дефекты – которые можно оставлять без ремонта Ремонтопригодные – Можно устранять на готовом сварном шве Недопустимые – Ликвидация их возможна лишь методом удаления всего сварного шва или в принципе невозможно. По выявляемости – Выявляемые данным методом контроля и невыявляемые. Также бывают дефекты формы шва, дефекты структуры Ме. По причине появления выделяют дефекты монтажа сварных швов и дефекты выполнения сварных швов. Считается, что допустимые дефекты практически не влияют на эксплуатационные свойства сварных конструкций или их влияние лежит в пределах установленного запаса прочности. Все остальные дефекты снижают эксплуатационные свойства конструкций и должны быть удалены или конструкция должна работать при меньшей нагрузке. Срок работы конструкции с обнаруженными дефектами должен быть установлен специалистами на основе расчетов или экспериментально.

Дата добавления: 2015-08-29