Технология сварки труб высокого давления

Современная технология сварки трубопроводов предполагает применение ряда методов, основанных на термическом, комбинированном термомеханическом или чисто механическом приёмах обработки материалов.

К термическим методам относится газовая сварка, плазменная, электродуговая, лазерная и другие виды сваривания. С их помощью, в частности, осуществляется такая обязательная операция, как сварка опоры трубопроводов.

К комбинированным методам относится контактно-стыковая сварка и сваривание с использованием эффекта магнитного управления. К чисто механическим способам можно причислить малоизвестную сварку трением.

Трубопроводы могут быть металлическими, пластиковыми или из композиционных материалов. Технологию сварки выбирают с учетом особенностей материала и условий прокладки трубопровода.

Электродуговая технология

Технология сварки труб высокого давленияПри прокладке стальных магистральных трубопроводов особо востребована автоматическая электродуговая сварка, организуемая с использованием специальных флюсовых добавок. Однако этот способ сварки трубопроводов может применяться только в условиях, когда зона стыка перемещается относительно электрической дуги (за счёт вращения труб).

  • При невозможности применения механизированных подходов чаще всего прибегают к ручному методу электродуговой сварки.
  • Особенность этого способа – использование различных положений сварочной зоны, которые на профессиональном сленге называют «нижним», «вертикальным» или «потолочным».
  • Добавим, что в этом случае движение электрода по периметру стыка с постоянной скоростью осуществляется самим сварщиком, то есть вручную.
  • При использовании защитных газов (в случае аргонодуговой сварки) возможно множество вариантов, отличающихся по следующим характерным признакам:
  • по виду используемого защитного газа (аргон, углекислота, а также разные их комбинации);
  • по типу применяемого электрода, который может быть плавящимся, вольфрамовым или неплавящимся;
  • по уровню механизации работ (ручное сваривание или сварка в автоматическом режиме).

Электродуговая сварка с привлечением защитных газов востребована при работах на трубопроводных магистралях, производимых со сменой пространственного положения свариваемых заготовок и электрода.

Скорость ручной обработки трубопровода в этом случае не превышает 8-30 м/ч, а механизированной – 20-60 м/ч. При реализации этих методов возможно применение порошковой проволоки, обеспечивающей формирование газовой среды или флюса, необходимых для защиты рабочей зоны.

Нормативная документация

Основной документ, регламентирующий порядок проведения сварки труб при монтаже магистральных трубопроводов – это «Строительные нормы и правила», на базе которых утверждены и действуют такие нормативы, как СП 105-34-96, СНиП 3.05.02.88, а также ГОСТ 16037.

В приведённых выше документах затрагиваются следующие вопросы:

  • порядок проведения квалификационных экзаменов операторов сварочных процедур;
  • основные положения, касающиеся подготовки труб к сварке, техники их правки, текущего ремонта и способов отбраковки;
  • общий порядок сваривания трубных заготовок с последующим монтажом крепящей арматуры;
  • используемые для сварки трубопроводов электроды;
  • методы сплавления, с учётом их привязки к погодным (климатическим) условиям;
  • требования к применяемым расходным сварочным материалам.

Технология сварки труб высокого давленияДля повышения производительности электродуговой сварки в полевых условиях применяются системные методы их организации с использованием специальных форм (технологических карт). В этих учётных формах содержится полный перечень сведений и указаний по проведению типовых сварочных операций.

В нормативных документах также оговариваются виды трубных изделий, применяемых при прокладке магистральных трубопроводов.

Особенности маркировки и виды трубных изделий

  1. Современные магистральные трубопроводы, включая распределительные газопроводы, как правило, сооружаются на основе бесшовных труб, которые свариваются с образованием прямого или спирального видов соединений.

  2. Трубные изделия того или иного диаметра и назначения изготавливаются из различных типов низколегированных сталей, отличающихся составом примесей, в конечном счёте, определяющих их рабочие характеристики.

  3. Так, распределительный газопровод низкого давления из-за особенностей перекачиваемого по нему носителя сваривается на основе труб, изготавливаемых из специальных низкоуглеродистых сталей.

Технология сварки труб высокого давленияГотовые к применению трубы перед укладкой маркируются особым образом, причём после этой процедуры участок с клеймом обводится краской. На определённом удалении от клейма посредством несмываемой краски наносятся данные о диаметре и толщине стенок трубного изделия.

Изделия импортного производства изготавливаются по зарубежным стандартам (АРI), подразделяющим их по типу шва на уже рассмотренные выше типы (бесшовные, с прямым или спиралевидным швом).

Согласно этим стандартам используемые при их изготовлении стали объединяются в категории, различающиеся пределами текучести материала.

Подготовка среза

Монтаж трубопроводов начинается с подготовки свариваемых частей, включая придание нужной формы торцам трубных заготовок. Линии их срезов должны полностью совпадать и соответствовать по своей форме применяемому методу сваривания.

  • Технология сварки труб высокого давления
  • Для трубных изделий диаметром до 520 мм допускается проведение операций по доработке срезов (торцевание, снятие фаски и шлифование) непосредственно в полевых условиях.
  • При укладе труб большего диаметра такая обработка осуществляется в заводских условиях с привлечением фрезерных механизмов, станков абразивной резки и шлифовального инструмента.
  • Для создания прочного сварного соединения в первую очередь следует удалить из полостей труб скопившиеся в них частички грязи, снега и грунта, а после тщательно зачистить кромки и прилегающие к ним участки на ширину не менее 1-го см.
  • Обычно трубы поступают к месту их укладки с уже готовой разделкой кромок, подготовленной для сварки трубопровода в ручном режиме, производимой обычными покрытыми электродами.

Для трубопроводов с заготовками диаметром один метр разделка кромок производится с учётом необходимости формирования внутреннего корневого шва. При прокладке трубопроводов распределённого типа трубы допускается сваривать без их предварительной разделки.

Однако в этом случае имеются определённые ограничения, касающиеся вида рабочих операций (только ручная сварка) и толщины стенок трубных заготовок, которая не должна быть более 4-х мм.

Обустройство стыков трубных изделий

Технология сварки труб высокого давленияПри сборке трубопроводов необходимо позаботиться о правильном расположении стыков труб. Подготавливаемые стыки должны располагаться строго перпендикулярно к оси трубопровода (отклонение не должно быть более 2-х мм).

Радиальный зазор в стыковой зоне должен быть одинаков во всех точках окружности. Относительное смещение срезов заготовок не должно превышать заданную ГОСТом величину.

Помимо этого, смешение имеющихся на заготовках продольных швов на заданных расстояниях не должно превышать трети длины окружности (для трубных заготовок диаметром до100 см).

Если не выполняется хотя бы одно из этих требований, то следует провести дополнительное обследование металлических трубных изделий на данном участке прокладки. Как правило, такое тестирование трубопровода проводится с использованием ультразвуковой контрольной аппаратуры.

Сварка опорных элементов

  1. Опоры трубопроводов обеспечивают правильность ориентации прокладываемой нитки в пределах занимаемого конструкцией пространства, а также позволяют равномерно распределить нагрузку на фундаментное основание.

  2. Возможные варианты сварки опор существенно различаются по ряду признаков, важнейшими из которых являются их конструктивное исполнение (обычные или подвесные) и характер фиксации (подвижные или неподвижные).
  3. Технология сварки труб высокого давленияВ отличие от обычных элементов подвесные опорные конструкции монтируются на уровне, находящемся выше трубопроводной оси.
  4. При подвесном варианте монтажа трубы могут фиксироваться на вспомогательных элементах конструкций (перекрытиях, ограждающих плитах и тому подобное) и обеспечивают подвижный тип крепления.
  5. При этом всё сооружение в целом имеет возможность ограниченного смещения по двум степеням свободы – поперёк или вдоль оси прокладываемого трубопровода.

В отличие от них неподвижные опорные элементы обеспечивают жёсткую фиксацию выделенного участка в границах опорной зоны конструкции. Они применяются как при обустройстве систем надземного типа, так и при монтаже подземных трубопроводов, сооружаемых в отсутствии специальной канальной прокладки.

Для реализации подвесного варианта крепления трубопроводных систем могут применяться сборные металлические эстакады двух типов: в балочном или ферменном исполнении.

В состав первого из них могут входить траверсы, балки, переходные мостики и ограждения, тогда как во втором варианте исполнения используются сами фермы и усиливающие конструкцию элементы жёсткости.

Применение газосварки

Газовая сварка широко применяется в самых различных областях хозяйственной деятельности, предполагающих эксплуатацию трубопроводов самого различного типа (при обустройстве бытового водопровода, в частности).

Для практического осуществления этого процесса потребуется смесь кислорода с другими видами горючего газообразного вещества, в качестве которых обычно применяются пропан, бутан, ацетилен или водород.

В отдельных случаях для проведения сварки газом в качестве основного состава используется инертный аргон, вступающий в реакцию окисления с кислородом.

Технология сварки труб высокого давленияПомимо этого, при монтаже бытового трубопровода следует побеспокоиться о наличии требуемого количества расходного материала – сварочной проволоки и флюса.

Эти два компонента относятся к категории присадочных материалов, которые подбираются по принципу соответствия их химического состава материалу свариваемых заготовок.

Прокладка пластиковых труб

Не стоит забывать, что трубопроводы могут быть пластиковыми. В последнее время водопроводы повсеместно делают из полиэтиленовых труб.

Полиэтилен низкого давления высоких марок применяют для прокладки напорных водопроводов, газопроводов, канализации. Полипропиленовые трубы (ПП) подходят для строительства трубопроводов, транспортирующих холодную и горячую воду.

Технология сварки труб высокого давления

Соединение пластиковых труб происходит диффузионным методом сварки, при котором материал нагревается, расплавляется, и затем, остывая, сплавляется. При этом для нагрева используются различные инструменты.

Читайте также:  Автоматическая запорная арматура что это

Если для сварки трубопровода применяются муфты, через которые проходит электрический ток, то способ называют электромуфтовым. Могут использоваться специальные станки для стыковой сварки, паяльники или так называемые утюги для сварки бытовых трубопроводов малого диаметра.

  • При монтаже внутренних пластиковых трубопроводов систем отопления и водоснабжения применяют сварку в раструб.
  • При прокладке любого трубопровода необходимо соблюдать требования действующих стандартов, касающихся выполнения всего спектра вспомогательных работ.
  • Лишь при условии грамотно проведённых подготовительных мероприятий можно будет рассчитывать на высокое качество сплавления составных частей трубных магистралей.

Технология сварки паропроводов высокого давления

При монтаже трубопроводов нередки ситуации, когда требуется сделать неразъемное соединение труб. Это позволяет гарантировать герметичность соединения и облегчить обслуживание трубопровода, особенно в тех случаях, когда доступ к месту соединения труб затруднен.

Если речь идет о трубопроводах высокого давления, то для соединения труб здесь могут использоваться все виды сварки.

Но при этом надо учитывать, что к сварочным работам на трубопроводах высокого давления предъявляются очень большие требования, а это значит, что сварщик должен обладать достаточно высокой квалификацией и иметь все необходимые для проведения таких работ допуски.

Основные требования к трубопроводам высокого давления

Сварка трубопровода высокого давления отличается рядом особых требований, к ней предъявляемых. Основные затруднения при проведении таких работ связаны с тем, что речь идет о трубах, отличающихся большой толщиной стенок и при этом относительно небольшим диаметром.

Кроме того, надо учитывать, особенности сред, проходящих по таким трубам – они могут иметь как очень низкую, так и очень высокую температуру, поэтому особенно высокие требования предъявляются к сварному шву, который должен обладать идеальной прочностью и герметичностью, а кроме того, совершенно не поддаваться действию коррозии.

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

Сварка труб высокого давления: особенности

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

Сварка трубопровода высокого давления производится методом газовой или электродуговой сварки. При этом газовая сварка может применяться только в том случае, если диаметр труб трубопровода находится в пределах от 6 до 25 мм.

Для труб большего диаметра должна применяться электродуговая сварка.

При диаметре труб от 25 до 100 мм применяется ручная электродуговая сварка, если же диаметр труб превышает 100 мм, то возникает необходимость в полуавтоматической или автоматической сварке под флюсом, при этом подварка корня шва в любом случае производится вручную.

Также следует учитывать, что в тех случаях, когда диаметр труб не превышает 40 мм, как правило, используется обычный сварной шов и производится V-образная разделка кромок. А вот при сварке труб диаметром более 60 мм чаще всего используются подкладные кольца.

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

Обработка сварного шва при соединении труб высокого давления

При сварке толстостенных труб, из которых состоит трубопровод высокого давления, металл попадает под воздействие высокой температуры, что приводит к появлению изменений в его структуре в месте самого сварного шва и на расстоянии примерно 1-2 сантиметра от него (то есть, в нагреваемой зоне).

Это приводит к тому, что характеристики сварного шва снижаются, а значит, и гарантия того, что он выдержит неблагоприятные воздействия проходящей по трубопроводу и окружающей его среды, нет никакой.

Для того, чтобы избежать этого, необходимо провести специальную обработку сварного шва и зоны, расположенной около него.

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

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

  Загорается датчик давления масла на газели на горячуюТехнология сварки труб высокого давления

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

Технология сварки труб высокого давления

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

При проведении сварки необходимо учитывать все особенности конкретного трубопровода – начиная от того, из каких труб он монтируется, и заканчивая тем, в каких условиях будет эксплуатироваться.

Что касается последующей термообработки, здесь также необходимо знать нюансы подобной операции и соблюдать все технологические требования – только такой подход в результате позволит гарантировать высокое качество соединения.

Источник

Сварка трубопроводов

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

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах.

При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и 30ХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины.

Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

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

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП60 марок ЦЛ19ХМ и ВСН2. Перед прихваткой « еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.

) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки.

Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

  Повышенное давление и рвота у гипотоника

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

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

Источник

Соединение трубопроводов высокого давления

Проектирование и монтаж трубопроводов высокого давления — технологически сложный процесс, к которому предъявляют строгие требования. Изложены они в многочисленных госстандартах, а выполнение контролируют надзорные органы федерального и муниципального уровня.

Читайте также:  Барнаульский арматура запорный завод

Согласование и утверждение проекта отдельного взятого трубопровода во многом зависит от выбранных материалов: труб, соединительных элементов, запорной арматуры, расходных материалов и, конечно, герметиков.

Учитывая последствия от перебоя в работе трубопровода высокого давления или аварийной ситуации хотя бы на одном из его участков, вопрос о качестве и эффективности герметизирующих материалов решается каждый раз индивидуально.

С учетом транспортируемого вещества, его агрессивности, давления, температуры и возможного воздействия внешних факторов.

ТРУБОПРОВОДЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Главная функция трубопровода — доставить продукт до места потребления или переработки. Магистраль транспортирует газообразные, парообразные, жидкие вещества на самые разные расстояния.

Это могут быть сотни километров, если говорить о крупных федеральных магистралях, или локальные сети, так называемые технологические трубопроводы. В процессе эксплуатации на трубопровод и на каждый отдельный участок постоянно действуют нагрузки.

Они делятся на основные и дополнительные. Основную нагрузку на трубопровод оказывает давление транспортируемого продукта. Проектирование, выбор материалов, монтаж и запуск магистрали всегда осуществляется с учетом расчетного, условного, рабочего и пробного давления.

Инженеры просчитывают минимальную и возможную максимальную нагрузку на трубопровод в нормальных и экстренных ситуациях.

Расчеты выполняет компьютерная техника, и на основе этих результатов осуществляется закупка допустимых элементов всей магистрали с обязательным учетом пульсации давления, перемены температур (внутренней и внешней), вибраций, гидравлических ударов, изменений в окружающей среде и проч.

Трубопроводом высокого давления называют сеть с давлением транспортируемого вещества свыше 25 атмосфер. При этом принципиальное значение имеет вид вещества и его агрессивность.

На территории России функционирует множество магистралей с давлением свыше 100 атмосфер, которые являются объектами повышенной опасности и требуют особых условий при монтаже и дальнейшем использовании.

В целом, монтаж трубопровода высокого давления ведется строго по проектам и техническим условиям, разработанным отдельно для химической, газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, систем водо- и пароснабжения.

МАТЕРИАЛЫ И СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Магистральный трубопровод представляет собой систему, состоящую из:• Непосредственно труб• Крепежных и соединительных элементов• Уплотнителей• Запорной и регулирующей арматуры• Опорных конструкций• Контрольно-измерительных приборов• Антикоррозийных элементов

• И других деталей, которые применяют в соответствии с проектом.

Сварка трубопроводов

Сварка промышленных трубопроводов, в том числе и газопроводов может осуществляться разными способами. В зависимости от предназначения данного промышленного объекта такие трубопроводы бывают следующими:

  • Магистральные трубопроводы, предназначенные для транспортировки нефте- и газопродуктов;
  • Трубопроводы, разрабатываемые для добычи нефте- и газопродуктов;
  • Продукция для проводки пара и горячей воды;
  • Трубопроводы технологического типа;
  • Газораспределительные магистральные трубопроводы;
  • Трубопроводы для водопровода и водоотведения.

Как правило, процесс сварки трубопроводов технологического типа осуществляется из сталей, которые содержат в себе минимальное количество углерода, а также низколегированной продукции, у которых допускается максимальный предел текучести не свыше 500 МПа.

Технология сварки труб высокого давления

Технология изготовления трубопроводов

Сварка трубопроводов может осуществляться по различным технологиям:

  • Термические;
  • Сочетание термических и механических;
  • Механические.

Мастера, работающие с термическими методами, говорят, что подобная сварка осуществляется с помощью дуговой, газовой, плазменнойи иной сварки.

В зависимости от осуществляемого монтажа технологические процессы могут быть различными. Тем не менее в большинстве случаев процесс сборки подразумевает применение переменного тока.

Разновидностей соединений при изготовлении трубопроводов довольно-таки много, ключевыми из них являются всего три:

  • Стыковые;
  • Внахлест;
  • Угловые.

Это деление достаточно условное, так как каждый из этих видов может подразделяться на целый ряд подпунктов, которые могут подразумевать соединение труб разной толщины, изготовленных из различных металлов и так далее.

Производство стыковых и угловых соединений

Сварщики уже давно сумели определить, что наиболее надежным соединением труб является именно угловое.

Сварка промышленных трубопроводов высокого давления подразумевает подобное соединение в исключительных случаях.

Как правило, при получении угловых соединений применяют разного рода отводы и тройники, которые изготавливаются под разным изгибом. Это позволяет получить практически любую конструкцию.

Стыковая сварка трубопроводов технологического плана осуществляется за счет шва одинарного или двойного типа. Последняя технология позволяет сделать сварные соединения еще более прочными, повышает их устойчивость к нагрузкам. Принцип заключается в том, что сначала трубы развальцовываются до получения необходимого угла.

На следующем этапе допускается соединить заготовки при помощи специальных прихваток. Этот момент позволяет добиться точного стыкования труб, что в промышленном плане бывает весьма важно.

В дальнейшем трубы начинают сваривать в несколько проходов в зависимости от толщины. При толщине заготовки не более 8 мм разрешается осуществлять изготовление сварного соединения всего в один проход.

Если же толщина будет находиться в пределах от 8 до 15 мм, то согласно нормативным документам по сварке следует сначала проварить корневой участок.

Корень шва находится наиболее близко к внутреннему диаметру труб, к тому же на него возлагаются самые серьезные обязанности в плане нагрузки: именно эта часть будет воспринимать максимальную массу от давления, проходящего внутри трубы. Следующая часть сварного соединения в данном случае будет заполнять все остальное пространство и формировать итоговый шов. Нагрузка на нее будет значительно меньше, но это не означает, что качество данного участка должно быть хуже.

Во время второго прохода шов заполняется металлом расплавленного электрода. Данный процесс не слишком трудоемкий, но довольно ответственный, так как он будет в конечном счете отвечать за долговечность соединения. Третий проход заключается в формировании облицовки соединения, без которой стык не наберет требуемую прочность.

Технология сварки труб высокого давления

Методы контроля качества

За качество сварных соединений отвечает такая наука, как дефектоскопия. Стоит отметить, что она бывает двух видов: разрушающего и неразрушающего контроля.

Первый способ используется в последнее время все реже и реже, так как он подразумевает вскрытие соединения на предмет обнаружения там дефектов.

Соответственно, в дальнейшем стык придется восстанавливать, но не исключено, что в процессе заваривания дефектов станет еще больше, чем было прежде.

Гораздо более эффективными считаются неразрушающие методы. Они включают в себя не только визуальный осмотр сварного соединения, но и исследование как самого шва, так и околошовной зоны при помощи рентгеновского излучения или ультразвука.

Данная технология проверки качества считается на сегодняшний день самой лучшей, потому что она позволяет без вскрытия соединения обнаружить наличие дефектов, которые в дальнейшем можно будет с легкостью исправить.

Причем в последнее время радиографический контроль отходит на второй план, уступая место ультразвуку.

Технология сварки водопроводных труб под давлением

Сварка стальных труб — ответственное дело, после выполнения которого ожидается, что они будут работать под давлением длительное время, и обеспечивать бесперебойную подачу жидкости для водоснабжения или отопления.

Поэтому все швы должны выполняться качественно, с соблюдением правильных режимов сварки для конкретной ситуации.

Как производится сварка водопроводных труб чтобы минимизировать ремонтные работы? Что делать если необходимо заварить трубу в которой уже есть вода?

Технология сварки труб высокого давления

Грамотное выполнение работы

Технология сварки трубопроводов, произведенная в соответствии с основными положениями, обеспечивает долгосрочную работу всей системы. Для этого важно соблюсти уклоны для естественного движения теплоносителя. Так, не придется переделывать работу дважды.

Стоит и сохранить достаточное расстояние от стен и между трубами, чтобы сварщику было удобно качественно обварить стыки. Для более надежной проплавки оставляется зазор между сторонами в 1-2 мм, куда затекает расплавленный металл.

Сварка магистральных трубопроводов выполняется в несколько проходов, чтобы гарантировать герметичность. По этому же принципу монтируется и газопровод. Сварщик выполняет корневой шов электросваркой. Важно достичь образования обратного валика, который свидетельствует о хорошем проплавлении сторон. Последующие слои наносятся автоматами с присадочной проволокой и слоем флюса.

Для более качественного монтажа магистрального трубопровода используется сварка лазером в цехах, а на месте выполняются только последние стыки.

Ручная сварка на трубах начинается с самой нижней части окружности (в горизонтальном положении трубопровода) и ведется вверх. Наплавленный металл накладывается «полочками» и поднимает шов по окружности до наивысшей точки.

Это делается с двух сторон. Заканчивать шов необходимо на цельном металле. Так предупреждаются поры и свищи.

Когда может понадобиться сварка трубы с водой

К сожалению, даже при соблюдении всех вышеописанных правил, могут потребоваться сварочные работы на уже запущенном в эксплуатацию трубопроводе. Чаще всего это связано с ошибками, допущенными предыдущими сварщиками.

Возможно, плохое зрение не позволило специалисту качественно заварить стык, и участок дал течь. Если через данный трубопровод подается вода на большой район, который и так уже долгое время был отключен, то повторное отключение может вызвать множество жалоб.

Читайте также:  Типы соединения труб в система

Поэтому возникает необходимость выполнять сварку под давлением.

Заваривать трубу с жидкостью может потребоваться и в случае экстренной врезки, когда времени на слив системы нет, и все, что можно сделать — это отключить насосы, чтобы снизить давления в системе.

Или площадь всех коммуникаций с водой настолько велика, что ждать ее опустошения придется слишком долго, или это слишком затратно (спустить 20 000 литров воды ради одного шва).

Сварные соединения трубопроводов могут осложняться наличием жидкости в зоне выполнения работ из-за специального уклона, который предусмотрен для естественного самотека. В этом случае, даже спустив систему, вода будет продолжать стекать и мешать сварочным работам.

Многие сварщики бояться сварки труб с водой, потому что это сложная задача, чреватая долгими мучениями и не гарантирующая успешный исход. Наложение расплавленных частичек присадочного металла на пору или свищ может привести к «обрастанию» проблемного места целой горкой швов, из под которых во все стороны будет просачиваться жидкость. Вместо одной течи получается множество ручейков.

Почему так сложно заварить трубопровод под давлением? Для этого есть несколько причин:

  • Напор воды постоянно остужает сварочную ванну, не давая полноценно сцепиться наплавленному металлу с основным.
  • Процесс осложняется постоянно образовывающимся паром от соприкосновения жидкости с прогретым железом. Это мешает видеть место соединения. Маска сварщика часто запотевает снаружи.
  • Если стык потолочный, то проблема усугубляется тем, что вода стекает на рабочего. Пропитываются рукавицы и куртка. Поскольку у сварщика в руках находится электрододержатель, и сам стоит на массе (или держится за трубу второй рукой), это может провоцировать небольшие удары током (безопасное, но неприятное для ощущения напряжение до 48V). Варить при этом очень неудобно.

Как заварить трубу с водой

Трубопровод под давлением, как можно увидеть на видео, успешно сваривается электросваркой. Для этого выбираются определенные режимы и параметры, о которых написано ниже. Но существуют и небольшие хитрости, а также технологии, помогающие выполнить правильно этот процесс. В зависимости от вида требуемой работы применяются разные подходы.

Борьба со свищами

Из-за несоблюдения режимов сварки или коррозионной среды в трубопроводе может образоваться свищ. Это небольшое отверстие круглой формы с которого течет вода. Труба может быть механически повреждена из-за удара, вследствие чего образовалась трещина.

Чтобы успешно заварить проблемное место электросваркой необходимо стать напротив проблемного участка. Так будет лучше видно все границы отверстия. Для предотвращения стека воды по электроду (в случае вертикального или горизонтального шва) нужно держать его перпендикулярно свариваемой поверхности. Сварочный процесс ведется сверху вниз. Целью является сужения свища до полного перекрытия.

Для этого нужно:

  1. Наложить несколько капель металла на верхнюю сторону края отверстия.
  2. Ударить один-два раза молотком сразу после прекращения горения дуги. Это позволяет глубже проникать наплавленному металлу в структуру основного, предотвращая появление новых пор. Дополнительно, приплюснутые валики перекрывают большую площадь свища.
  3. Наложить еще насколько капель металла, продвигаясь вниз.
  4. Снова постучать молотком.
  5. Если боковые края свища имеют тонкие стенки, их нужно усилить таким же образом.
  6. После полного прекращения просачивания пара наружу, необходимо нарастить стенку трубы. Это выполняется наоборот, снизу вверх, на малом токе, чтобы не прожечь тонкий металл. Прерывистой дугой накладываются «полумесяцы» до полного прохода к верхней точки проблемного места.
  7. Пройденный шов желательно простучать для проковки и уплотнения.

Цельный стык

В случае соединения двух сторон трубы, по одной из которых все еще течет вода, можно использовать специальный подход. Особенно это применимо к трубопроводу, пролегающему близко к полу или земле.

Для успешного выполнения работы в верхней части трубы, находящейся в горизонтальном положении, вырезается «окно». Это прямоугольное или овальное отверстие в одной из сторон соединения.

Поможет это в том случае, когда давление отключено и основной объем жидкости сброшен, но вода продолжает подтекать.

В трубу закладывается тряпка, впитывающая влагу и освобождающая низ для беспрепятственной сухой сварки.

Шов накладывается изнутри через вырезанное окно. Важно заварить низ и поднять края шва на стенки. Для большей надежность стоит выполнить несколько проходов.

Затем тряпка удаляется (это крайне важно сделать сразу, иначе вся работа будет напрасной, если ее забыть и в спешке заварить стык), и вода течет по уже сваренному дну, не мешая процессу. Боковые швы накладываются с наружной части. Последним закрывается окно.

Это делается с применением заранее подготовленной «заплатки», соответствующей по размерам. Поскольку шов состоит из нескольких сегментов, то все окончания требуется перекрывать, а последний кратер выводить на цельный участок трубы и заваривать с наплавкой.

Если необходима врезка

Сварка трубопроводов высокого давления может выполняться в случае потребности в дополнительном канале отвода жидкости. Например, добавлена еще одна емкость, куда требуется поставка воды, или сооружена еще одна ветвь отопления в пристройке, и необходима подача теплоносителя. Если нужна врезка, а остановить систему невозможно, то используется приварка сгона или шарового крана.

Это происходит по следующей схеме:

  1. На выбранный участок трубы подгоняется патрубок с резьбой и шаровым краном.
  2. Не нарушая целостности трубопровода выполняется обварка наложенного элемента.
  3. После этого кран ставится в открытое положение и через него сверлится отверстие в основной трубе.
  4. Дальше действовать нужно быстро. Через новообразованный выход вода устремляется наружу. Сверло быстро удаляется и кран перекрывается.
  5. К ответной резьбе крана подсоединяется сгон с обмоткой и замыкается новая ветвь.
  6. Кран открывается и запускается подача жидкости.

Эту операцию можно проводить на любом давлении. Важно приварить патрубок с краном на небольшом токе, чтобы не прожечь основную трубу. Диаметр сверла должен быть достаточным для передачи объема и требуемого давления, чтобы новая ветвь работала полноценно.

Маленькие хитрости

Чтобы успешно заваривать свищи и трещины с водой необходимо знать несколько секретов, которыми пользуются опытные сварщики. Поскольку вода постоянно мешает процессу формирования сварочной ванны, важно уменьшить ее воздействие. Это достигается несколькими способами.

Во-первых, можно забить болт в образовавшийся свищ. Для этого подбирается соответствующий диаметр стержня.

В итоге, вместо дырки из которой течет вода, образовывается закупоренное отверстие с удобной для обварки шляпкой. Конечно, жидкость изолируется не полностью, но ее влияние уменьшается.

Нужно постепенно соединить стенки основного металла со шляпкой болта. Метод применим во всех пространственных положениях.

Во-вторых, свищ можно заделать приварив на его место гайку крупного диаметра. Последняя накладывается на проблемное место и обваривается. Жидкость при этом не мешает, потому что продолжает свободно вытекать через отверстие в гайке.

После окончания сварочных работ в гайку вкручивается болт с плотно намотанной паклей. Это герметизирует место.

У метода один недостаток — внешний вид отремонтированного участка не очень презентабельный (с торчащим болтом), но это позволяет быстро заделать течь и укрепить истончившееся место.

Третья хитрость заключается в увеличении присадочного материала. Поскольку за один раз величина наложенной «горошины» расплавленного металла может перекрыть определенный участок свища, важно подать как можно больше присадки в сварочную ванну.

Это регулируется диаметром электрода. Но можно использовать и второй электрод, предварительно отбив на нем обмазку. Первым электродом разогревается место, а когда появился жидкий металл, в него добавляется второй стержень.

Это повышает количество наплавки и содействует быстрому закрытию отверстия с водой.

Режимы

Для выполнения сварочных работ на трубопроводе, в котором присутствует жидкость, важно установить силу тока выше обычной для данного положения. Это позволит устойчивее удерживать дугу. Электрод не будет прилипать из-за быстрого охлаждения водой.

Присадочные материалы важно хорошо прокалить. Из распространенных моделей подойдет УОНИ 13/55. Они отлично проявляют себя в подобных условиях. Место желательно прогреть горелкой, чтобы испарить подтекающую воду. Это благоприятнее скажется и на проникновении присадочного металла.

Вид напряжения тоже играет свою роль. Здесь все зависит от личных предпочтений сварщика. Переменный ток хорошо удерживает дугу. Им можно варить под большим слоем воды. Но качество самого шва хуже. Постоянное напряжение менее устойчиво при работе во влажной среде, за то степень проникновения расплавленного материала выше.

Грамотный монтаж трубопровода позволяет сразу получить качественную систему. Но если был допущен брак или материал прохудился, и требуется ремонт без слива жидкости, то приведенные советы в статье помогут справиться с проблемой.

  • Поделись с друзьями
  • 0
  • 0
  • 0
  • 3
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector