- При сборке стыков с односторонней разделкой кромок и свариваемых без подкладных колец и подварки корня шва смешение внутренних кромок не должно быть выше, чем установлено технической документацией на трубопровод.
- Подготовленные кромки и прилегающие к ним участки должны был, зачищены механическим способом до металлического блеска и обезжирены на ширину не менее 20 мм с наружной и не менее 10 мм с внутренней стороны.
- При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться центровочными приспособлениями, предпочтительно инвентарными, непривариваемыми к трубам.
Прямолинейность труб в стыке (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной 400 мм, прикладывая ее в трехчетырех местах но окружности стыка.
В правильно собранном стыке просвет между концом линейки и поверхностью трубы должен быть не более 1,5 мм, а в сваренном стыке — не более 3 мм.
При сборке труб и других элементов, имеющих продольные и спиральные швы. последние должны быть смещены один относительно другого. Смещение — не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее 100 мм.
Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом:
- устанавливают кольцо в одну из труб с зазором между ним и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм;
- делают прихватку кольца с наружной стороны трубы в двух местах, а затем приваривают его к трубе ни точным швом с катетом не более 4 мм;
- зачищают ниточный шов от шлака и брызг;
- надвигают на выступающую часть подкладного кольца стыкуемую трубу;
- устанаваливают зазор 4-5 мм между ниточным швом и стыкуемой трубой;
- проверяют правильность сборки;
- приваривают подкладное кольцо ниточным швом к стыкуемой трубе.
Приварка подкладного кольца
Корневой шов сваривают электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Размеры подкладного кольца: ширина 20-25 мм, толщина 3-4 мм.
Перед прихваткой и началом сварки качество сборки должен проверять сварщик. Качество сборки стыков трубопроводов под давление выше 2,2 MПа или диаметром более 600 мм независимо от рабочего давления проверяет мастер или контролер. При контроле качества сборки стыков паропроводов с рабочей температурой 450°С и выше необходимо убедиться в наличии заводского номера плавки, номера трубы.
Конструкция стыков трубных элементов по РД 153-34.1-003-01
| Подготовленные кромки свариваемых деталей | Способ сварки | Наружный диаметр, мм | Конструктивные размеры | |||
| S, мм | a, мм | b, мм | α, град | |||
Разделка без скоса кромок и без подкладного кольца  |
РД | ≤ 159 | 2 — 3 | 0,5 — 1,5 | — | — |
| РАД | ≤ 100 | 1 — 3 | ≤ 0,3; (0,5 — 1,5) | — | — | |
| Г | ≤ 100 | 1 — 3 | 0,5 — 1,5 | — | — | |
| ААД | ≤ 159 | ≤ 4 | ≤ 0,3 | — | — | |
| АФ | ≥ 200 | 4 — 8 | 1,5 — 2,0 | — | — | |
V-образная разделка без подкладного кольца  |
РД, МП | любой | 3 — 5 | 1,0 — 1,5 | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) |
| РД, МП | любой | 6 — 14 | 1,0 — 2,0 | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) | |
| АФ | ≥ 200 | 15 — 25 | 2,0 — 2,5 | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) | |
| КСС | ≥ 32 | 4 — 25 | ≤ 0,5;(1 -2) | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) | |
| РАД, АДД | ≤ 630 | 2 — 10 | ≤ 0,5; (1 — 2) | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) | |
| Г | ≤ 159 | 3 — 8 | 1 — 2 | 0,5 — 1,5 | 30±3; (25 — 45) | |
V-образная разделка с подкладным кольцом  |
РД | >100 | ? 16 | 7 — 9 | — | 15 ±2 |
| РД | > 100 | ? 16 | 7 — 9 | — | 7 ±1 | |
| РД | >100 | ?5 | 2,5 — 3,5 | — | 30+3; (25 — 45) | |
| МП | >100 | >5 | 8 — 9 | — | 30±3; (25 — 45) | |
| МП | ≥ 133 | 2 10 . | 8 — 9 | — | 15 ± 2 | |
| АФ | >200 | 4 — 5 | 4 — 5 | — | 15 ± 2 | |
| АФ | >200 | >5 | 6 — 7 | — | 15 ± 2 | |
Двухскосная разделка без подкладного кольца  |
Зазор a без скобок — при выполнении корневого слоя аргонодуговой сваркой без присадочной проволоки, в скобках — с присадочной Углы скоса кромок α в скобках — предельно допустимые | |||||
| МП | ≥ 133 | ≥ 16 | 1,5 — 2,5 | 1,5 — 2,0 | 10 ± 2 | |
| КСС | ≥133 | ≥ 10 | ≤ 0,5; (1 — 2) | 1,5 — 2,0 | 10 ± 2 | |
Чашеобразная разделка без подкладного кольца  |
КСС | ≥ 108 | ≥5 | ≤ 0,5; (1 -2) | 3 ±0,2 | 15 ± 2 |
|
Допустимые смещения (несовпадения) внутренних диаметров стыкуемых трубных элементов по РД 153-34.1-003-01
| Характер отклонения и эскиз стыкуемых элементов | Толщина стенки, мм | Давление рабочей среды, кгс/см2 (МПа) | Диаметр, мм | Допустимое отклонение, мм |
 |
S ≤ 4 | Р < 22 (2,2) | Dн>200 | n1≤0,2S |
| S > 4 | Р < 22 (2,2) | Dн>200 | 0,15S< n1 ≤2 | |
| Не нормирована | Р ≥ 22 (2,2) | Не нормирован | (0,02S+0,4) ≤ n1 ≤ 1 | |
| Не нормирована | Не нормировано | Dp2-Dp1 ≤ 2 | n1 ≤ 1 | |
| Не нормирована | Не нормировано | Не нормирован | При n ≤ 6 фигурное подкладное кольцо размером n1≤1 |
Правила выполнения прихваток
Прихватки ставят всегда только с наружной стороны трубы и тщательно зачищают. Нельзя ставить прихватки в местах пересечения торца трубы и продольных швов. В процессе сварки прихватки нужно полностью переплавить или удалить механическим способом.
Прихватка собранных под сварку элементов трубопровода должна ставиться с использованием тех же сварочных материалов, которые приготовлены и для сварки. Рекомендуется тот же способ сварки, что и для корневого шва.
Если для него выбрана автоматическая или механизированная сварка, то прихватки следует ставить ручным дуговым или ручным аргонодуговым способом.
Это делает сварщик, допущенный к сварке стыков труб соответствующей марки стали, который и будет сваривать данный стык.
Прихватки располагают равномерно по периметру стыка:
| Диаметр труб, мм | Число прихваток | Протяженность прихваток, мм |
| До 50 | 1 -2 | 5-20 |
| Св. 50 до 100 | 1 -3 | 20-30 |
| Св. 100 до 400 | 3-4 | 30-40 |
| Св. 400 | Через 300-400 мм | 40-60 |
Высота прихваток
| S, мм | Вид ручной сварки | |
| Покрытым электродом | Аргонодуговая | |
| 1-3 | h = S | h = S |
| 3-10 | h = (0,6-0,7)S | h = b + 0,5 мм |
| Св. 10 | 5-6 мм | h = b + 1,5 мм |
К качеству прихваток предъявляются те же требования, что и к основному шву. Прихватки с недопустимыми дефектами, обнаруженными визуально, удаляют механическим способом и ставят новые.
Технология сварки труб
Виды трубопроводов и сварка
Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:
- технологические;
- магистральные;
- промышленные;
- трубопроводы газоснабжения;
- водяные;
- канализационные.
При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.
Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:
- Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
- Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
- Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.
Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого.
Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная.
Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.
Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами
Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:
- Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
- Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
- Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.
Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.
Как состыковать трубы
Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:
- в угол;
- в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
- в стык;
- внахлест.
Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.
Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:
- горизонтальные;
- нижние;
- вертикальные;
- потолочные.
Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение.
При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.
По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.
Особенности сварки труб
Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:
- Режимы настройки аппарата:
- сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
- чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
- Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
- изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
- при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
- горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
- детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.
- Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
- скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
- самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
- при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
- Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
- вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
- горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.
Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.
В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.
Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.
Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:
Сварка продольных швов труб — правила, рекомендации, контроль
При эксплуатации отопительного оборудования на газу в бытовых условиях, иногда может быть нарушена герметичность трубопровода в местах, выполненных газовой сваркой. Чаще всего, это участки в поперечных местах соединений трубопровода, но иногда может понадобиться сварка продольных швов труб.
При наличии сварочного аппарата и хороших навыков сварщика для выполнения ремонтных работ своими руками понадобится только знание технологического процесса сварки. Качественное проведение работ состоит из нескольких этапов, которые регламентируется в РД 153-34.1-003-01 Минэнерго согласованных с Госгортехнадзором.
Рис.1 Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
Выбор технологии проведения сварки и расходных материалов
В соответствии с требованиями РД, продольные швы следует сваривать ручной электродуговой или автоматической сваркой неплавящимися электродами при подаче диоксида углерода с применением порошковых электродов.
При сваривании труб толщиной до 10 мм. допускается выполнение всей линии шва аргонодуговой сваркой.
При сваривании трубопровода небольшого диаметра (до 150 мм.) с толщиной стенки до 8 мм. из легированных и углеродистых сплавов допустимо использование сварки газом с применением ацетилена и кислорода.
- Участок производства работ должен быть закрыт от осадков и ветра, сварщик обязан иметь защитные кожаные рукавицы и маску, для сбивки шлака и очистки от ржавчины понадобится молоток, зубило и металлическая щетка.
- Рис.2 Электродуговая сварка с аргоном
Электроды
При ручной электродуговой сварке трубопроводов из любого вида сталей используют соответствующие марки электродов согласно требованиям государственных стандартов (ГОСТ 9467, 9466 и 10052).
Перед применением сварочных электродов их нужно прокалить в режиме, соответствующем стандарту или указанному на этикетке, подавляющую массу основных электродов необходимо использовать в течение 15 суток после прокаливания. При этом следует учитывать, что прокалка электродов допускается не больше трех раз.
Сварочная проволока
Присадочная проволока используется при аргонодуговой электросварке в ручном и автоматическом режиме, механизированной, ацетилено-кислородной и автоматической сварке под флюсом.
Марку проволоки определяют по химическому составу обрабатываемого материала и видам электросварочных работ. Проволока должна соответствовать требованиям ГОСТ 2246, иметь чистую поверхность без окалины, ржавчины, грязи и масла.
- При загрязнении проволочную бухту очищают флюсом, войлоком, наждачными материалами, перед очисткой ее лучше отжечь 1,5 — 2 часа при температуре от 150 до 200 С.
- Для проведения механизированной сварки берется самозащитная проволока из порошка (ГОСТ 26271), которая перед использованием прокаливается в порядке, соответствующем государственному стандарту и должна быть использована в течение 5 суток.
- Рис. 3 Электроды для сварных соединений труб — применение
Статья по теме:
Как заварить трубу с водой – несколько проверенных вариантов. Если столкнулись с проблемой протечки стальной трубы, а возможности отключить воду нет, то на нашем сайте есть отдельная статья, рассказывающая про варианты сварки трубы под давлением с водой.
Сварка продольных швов труб – подготовка и технология
Перед проведением сварочных работ проверяют оборудование на комплектацию и исправность, используемые материалы обрабатываемых трубопроводов (для определения химического состава стали используются паспорта и сертификаты).
При подготовке к свариванию стыков они проходят проверку на:
- качество подготовки, соответствие форме и размерам;
- качество очистки поверхности внутри и снаружи кромок;
- плавность и форму переходов с малого сечения на больший размер;
- соответствие допускам толщины стенок на свариваемых концах.
- Применяемые электроды, проволоку и флюсы проверяют на соответствие стандарту и качество по сертификатам, паспортам и этикеткам на упаковках.
- Электроды для электродуговой сварки испытывают с помощью образцов сварных соединений на таврах из двух погонов, сделанных из трубных пластин, сваривание проводят в один проход в потолочном расположении.
- Рис. 4 Марки присадочной проволоки и их применение
Подготовка стыков трубопровода к свариванию
- Обработку концевых кромок свариваемых труб проводят механическими способами на станках или шлифмашинкой, используя резцы, фрезы и абразивные круги.
- Также стыки труб из марок с низким содержанием углерода и легирующих добавок можно подготавливать методами кислородный и дуговой резки с дальнейшей их зачисткой режущим или абразивным инструментом.
- Сварочные стыки трубопровода с мелкими уступами и неровностями, мешающие его соединению, зачищают абразивным кругом или напильником, избегая заостренных углов и резких изломов.
Что делать, если разница внутренних диаметров труб для сваривания превышает допуск
В случае соединений труб с недопустимыми отклонениями внутренних диаметров применяют следующие методы:
- Раздача механическим способом трубного конца с наименьшим внутренним диаметром, при этом допускается использование нагрева кромки. После выполнения операции требуется проверка толщины его стенки на соответствие минимальным допускам.
- Расточка внутренней стенки изделия с малым диаметром под конус для сопряжения с внутренней поверхностью трубы большего размера или вытачивание ее внутренней стенки под подкладное кольцо.
Рис. 5 Методы стыковки элементов с различным внутренним диаметром
- Наплавление на внутреннюю стенку элемента с большим внутренним диаметром металлического слоя, с дальнейшим его выравниванием абразивными материалами для плавного сопряжения со стенкой малого внутреннего диаметра. При использовании данного способа толщина наплавленного слоя должна быть не более 6 мм., работу проводят ручной электродуговой или аргонодуговой сваркой неплавящимися электродами. Форма наплавки должна иметь вид спиральных валиков по направлению изнутри к кромке изделия.
- Приварка внутрь трубы с малым диаметром кольца толщиной 18 — 20 мм. впритык таким образом, чтобы оно входило в элемент с большим диаметром с соблюдением установленными стандартами требованиями к сборке сварных соединений.
Правила выполнения прихваток
- Вертикальные и горизонтальные стыки прихватываются в нескольких точках, недопустимо их расположение в местах на перекрестии швов.
- Прихватки должны выполняться тем же способом, как и сварка корневого шва, с применением аналогичного присадочного материала и одинаковых требований по качеству.
- Прихватки располагают на одинаковом расстоянии друг от друга по периметру всего стыка, они выполняются с полным проваром и перевариваются при наложении корневого шва.
Прокладка полиэтиленовых труб: правила, нюансы, советы
Высота прихваток S зависит от вида сварки и составляет:
- толщину трубной стенки при размерах до 3 мм.;
- 0,6 — 0,7 S при стенке от 3 до 10 мм.
- 5 — 6 мм. при стенке от 10 мм.
Рис. 6 Схема расположения прихваток
Сваривание продольных швов
Продольные швы варят с использованием ручной электродуговой, механизированной с диоксидом углерода или сваркой проволокой из порошка.
Сварка производится без учета химического состава стали заготовки следующими марками электродов при методах сваривания:
- ручном электродуговом — основными электродами Э50А (ТМУ-21У, УОНИ-13/55, ЦУ-5), диаметр электрода до 4 мм.;
- механизированном в углекислоте — проволокой СВ-08ГС, Св-08Г2С диаметром 1,2 — 1,6 мм.;
- механизированном с проволокой из порошка — марками, указанными в стандартах.
Наваривание швов по плавникам в области стыков трубопровода (на несваренных производителем участках шва) проводится с обеих сторон. Допустима односторонняя сварка, если на плавниках сняты фаски под 30 градусов и корневой шов проваривается на полную глубину.
Допустимый зазор между привариваемыми плавниками при любом методе сварки — от 1,5 до 3 мм. На участках без зазора прорезают плавники механическим способом на нужную ширину.
Если зазор выше стандартного и равен 3-5 мм. или плавники смещены, сваривание швов делается с разных концов обратными ступенями.
- Сваривание несваренных на производстве участков швов проводится двумя сварщиками от центра к краям.
- Рис. 7 Технология сварки газом
Сваривание швов проводится методом обратных ступеней. Заварив швы на одной стороне заготовки, сварщик начинает сварку в том же порядке с другой стороны.
- Сварка с проволокой из порошка выполняется в режиме постоянного тока и обратной полярности.
- Сварочные аппараты постоянного тока выбираются с пологими или жесткими вольт-амперными параметрами.
- Допустимая толщина наплавки — не больше 6 мм, для оптимизации работ используются различные методы нагрева стыков в области шва трубы.
- Швы по окончании работ подвергают обязательному контролю визуализацией и керосиновой пробой.
Контроль и испытания швов
Контролю сварных соединений при приемке подвергают все трубопроводы, проверка включает в себя следующие контрольные операции и виды испытаний сварных соединений:
- визуализация и измерения;
- стилоскопирование металла шва и трубы;
- определение твердости шва;
- дефектоскопия ультразвуком и радиографией;
- испытание механическими нагрузками;
- металлографическая проверка;
- прокатка стального шара по внутренней поверхности шва;
- магнитопорошковая и капиллярная проверка;
- испытания давлением.
- Рис. 8 Схема вырезания образцов для испытаний материала шва
- Проверка качества сварки котлов и трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, осуществляется методами визуализации, измерений, ультразвуком, радиографией или механическими испытаниями, если иные способы контроля указаны в СНиП.
При проведении всех видов сварочных работ следует руководствоваться нормативными правилами, приведенными в соответствующих актах. Для газовых трубопроводов их соблюдение наиболее актуально — это обеспечит высокое качество сварки труб в газопроводах, где даже мелкие ошибки могут привести к печальным последствиям.
Способ сварки продольных швов труб
Изобретение относится к способам сварки продольных швов труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей. После стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой.
Накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой. Затем выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой.
Перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки.
При помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов. Выполняют основной рабочий шов на подъем.
Затем опускают трубную заготовку и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо — внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки в положение на 6 часов. 2 ил.
Изобретение относится к способам, предназначенным для сварки труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей.
При организации и модернизации производства большое внимание уделяют функциональности, простоте и универсальности оборудования, с помощью которого осуществляют технологический процесс по изготовлению труб, при котором меняют угол наклона трубной заготовки на различных сварочных операциях, положение стыка ее кромок. Кроме того, большое значение уделяют качеству сварного шва.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ сварки труб, в котором осуществляют стыковку кромок трубной заготовки, выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой (патент RU 2511191 С1, B23K 9/16, B23K 9/02, B23K 25/00, B23K 33/00, опубликован 10.04.2014).
Однако при сварке основного рабочего шва существует вероятность образования дефектов сварного соединения, таких как несквозное проплавление кромок или частичное сквозное проплавление кромок с образованием застывших металлических капель с нижней стороны разделки кромок. Так же при сварке облицовочных швов возникает такая проблема, как образование дефекта в виде высокого усиления шва, высота свыше 2,5 мм, что является концентратором напряжений.
Таким образом, техническая проблема заключается в создании способа сварки труб, осуществление которого способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.
Техническая проблема решается тем, что в способе для сварки продольных швов труб после осуществления стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой, согласно изобретению перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, далее при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение 12 часов, после чего выполняют основной рабочий шов на подъем, далее опускают трубную заготовку на угол, значение которого вводят на вход блока управления, и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение 6 часов.
Осуществление подъема трубной заготовки перед выполнением основного рабочего шва до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, и выполнение основного рабочего шва на подъем позволяет снизить вероятность образования дефектов, таких как поры, которые возникают при стандартной технологии лазерной и лазерно-гибридной сварки в горизонтальном положении, когда происходит схлопывание парогазового канала из-за большого количества расплавленного металла в ванне, образованного введением большой концентрации энергии в виде лазерного луча и присадочного металла от дуговой горелки. Расплавленный металл в сварочной ванне подвергается моментальному застыванию за счет быстрого отвода тепла в основной металл. В случае, если трубная заготовка наклонена, то происходит течение металла из зоны сварки, при этом парогазовый канал становится шире, снижается риск образования дефектов. При этом повышается качество сварного шва.
Осуществление положения трубной заготовки на определенный угол, значение которого вводят и оно попадает в блок управления для выполнения, либо наружного облицовочного шва, либо внутреннего облицовочного шва на спуск. Это позволяет снизить величину усиления шва, которое может играть роль концентратора напряжений, тем самым повышая качество сварного шва.
- Установка стыка кромок трубной заготовки в положение «на 12 часов» или «на 6 часов» при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, позволяет повысить производительность процесса изготовления трубы за счет возможности проведения комплекса сварочных операций на одном устройстве.
- Сущность изобретения поясняется чертежами:
- — на фиг. 1 показано устройство для осуществления способа сварки труб (общий вид, операция лазерной сварки корневого шва);
— на фиг. 2 показано устройство осуществления способа сварки труб (общий вид, операция внутренней сварки облицовочного шва).
В конкретном примере осуществления изобретения способ сварки труб осуществляют с помощью устройства, изображенного на фиг. 1 и 2. Для чего размещают трубную заготовку 1 на сварочных тележках 2, на которых смонтированы приводные опорные ролики 3, выполненные с возможностью размещения и поворота трубной заготовки 1 на 360°.
Далее на вход блока управления 4 вводят значение угла наклона трубной заготовки. Посредством приводного механизма 5, размещенного на сварных тележках 2 и связанного с блоком управления 4, осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения.
При этом в конкретном примере осуществления изобретения оптимальным углом наклона трубной заготовки 1 является +2°. После чего подают сигнал с блока управления 4 на привод опорных роликов 3 и устанавливают стык кромок трубной заготовки 1 в положение на 12 часов.
Затем выполняют сварку основного рабочего шва с переправлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой на подъем (фиг. 1).
Далее опускают трубную заготовку 1 на угол, значение которого передают на блок управления 4, и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск дуговой сваркой в среде защитных газов или под слоем флюса.
При этом в конкретном примере осуществления полезной модели для сварки внутреннего шва трубной заготовки 1 оптимальным углом наклона является -1°.
При этом положение стыка кромок трубной заготовки 1 меняют с помощью приводных опорных роликов 3 в положение на 6 часов (фиг. 2).
Таким образом, использование настоящего изобретения способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.
Способ сварки продольных швов труб, включающий стыковку кромок трубной заготовки, выполнение прихваточного шва дуговой сваркой, затем основного рабочего шва с переплавлением прихваточного шва посредством лазерной или лазерно-дуговой сварки и выполнение внутреннего и наружного облицовочных швов дуговой сваркой, отличающийся тем, что перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, в который вводят значение угла наклона трубной заготовки, после чего при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов и выполняют основной рабочий шов на подъем, затем опускают трубную заготовку, а значение угла наклона трубной заготовки вводят в блок управления и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение на 6 часов, а затем — наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки.
Загрузка...
