Технология сварки трубной доски с трубой

Во время установки трубных конструкций обязательно требуется проводить соединение большого количества неповоротных стыков. Этот процесс достаточно сложный и требует наличие большого опыта. Обычно при проведении данных работ используется орбитальная сварка.

Во время ее выполнения приходится сталкиваться с разными пространственными положениями, которые обладают определенной спецификой. Но все же перед тем как проводить сварочный процесс стоит рассмотреть его технологию и особенности выполнения.

Характеристика

При проведении орбитальной сварки нержавеющих труб применяется сварочный процесс, который осуществляется в среде аргона с использованием неплавящегося вольфрамового электрода. Одновременно с данными действиями производится подача присадочной проволоки.

Во время данного процесса применяется специальное оборудование для неразъемного соединения неповоротных стыков труб. Оно вращается вокруг заготовок из метала, а сами заготовки в это время находятся в неподвижном состоянии. Именно по этой причине данный метод сваривания получил это название.

Вращение устройства провоцирует определенное воздействие на сварочную ванну. Обычно орбитальная сварочная технология используется при прокладке трубопроводов в ограниченных условиях, а именно когда сварщика не может удобно расположиться или свободного пространства не хватает для установки огромного оборудования.

Преимущества

Орбитальная сварка труб считается специальной технологией, которая позволяет произвести сваривание особых конструкций. Она имеет некоторые положительные особенности, благодаря которым этот процесс пользуется высокой популярностью среди профессиональных сварщиков.

К преимуществам орбитальной технологии относят:

1. Технология обладает высокой скоростью работ. Именно она обеспечивает быстрый выпуск продукции или создание коммуникаций. Это значит, что один оператор можно произвести настройку оборудования на рабочий процесс, и в период пока ведется сварка, он может выполнить подготовку следующих стыков.
2. За счет того, что осуществляется сохранение данных о работе с трубой определенного диаметра и толщины стенки, имеется возможность запустить серийное производство без повторных настроек.
3. При проведении орбитальной сварки получаются швы с высоким качеством. Получается ровный мелкочешуйчатый валик без наплывов с одинаковой структурой со всех сторон.
4. Соединение конструкций можно осуществлять в любом пространственном положении.
5. При помощи орбитальной технологии можно сваривать практически все виды металлов.
6. Все параметры, включая показатели напряжения дуги, контролируется в автоматическом режиме.
7. При соединении не образуется шлак, не выделяется дым.

Стоит отметить! Во время орбитальной технологии обычно используется сложное оборудование, которое обладает достаточно высокой стоимостью. Его могут себе позволить только крупные производства и профессионалы.

Особенности аппарата для сварки труб

Орбитальная сварка труб малого диаметра производится при помощи специального оборудование, которое позволяет выполнять соединение в разных пространственных положениях. Аппараты имеют следующие основные элементы:

• источник питания;
• специальная голова;
• электрод.

Источник питания требуется для выполнения следующих важных условий:

• контролирование режимов рабочего процесса;
• управление расходом присадочной проволоки и инертного газа;
• автоматическое определение параметров свариваемых заготовок;
• программирование новых режимов рабочего процесса орбитальной технологии.

Обычно орбитальная сварка производится при помощи специального оборудования Полисуд, которое обладает полным набором необходимых функций. Оно позволяет производить сваривание трубных конструкций в автоматическом режиме в разных положениях.

Виды головок

Головка или вращатель сварочный является важным узлом орбитальной технологии.  Этот элемент может быть разного вида, но обычно для сваривания труб с небольшим диаметром используются сплошные камеры, которые обеспечивают полное охватывание трубы в области стыка.

Вращатель для сварки бывает следующих видов:

1. Закрытый. Данные головки используются для сваривания труб с диаметром до 17 см и размером толщины стенок около 4 мм.
2. Открытые. Элементы применяются для сварки труб с толстыми стенками.
3. Для трубных досок. Обычно головки используются при проведении ремонта теплообменников, в которых имеется много важных элементов.

Обратите внимание! Чтобы труба стояла на одном месте и не двигалась во время сварочного процесса используются специальные сварочные центраторы. Они бывают цепные, звенные или эксцентриковые.

Орбитальная сварочная технология обладает широким спектром возможностей, который позволяет соединять огромные трубные конструкции.

Ее уникальность состоит в том, что она может производиться в любых положениях, а используемое автоматическое оборудование позволяет производить соединение огромных партий трубопроводов.

Но все же чтобы ее проведение было правильным, стоит изучить важные особенности и нюансы этого процесса.

Интересное видео

ПОИСК

    Контроль приварки труб к трубным решеткам. Сварное соединение труб с трубными решетками (досками) — широко распространенный и очень ответственный узел, применяемый в энергетике и хими- [c.

633]

    В химической промышленности и на нефтеперегонных заводах теплообменники той или другой формы выполняют важную функцию, и их успешная работа в значительной степени зависит от качества сварных швов в соединении труб с трубной доской. [c.272]

    Утечка в трубных соединениях. Соединение трубы с трубиой доской может разрушиться из-за вибрации как при сварном, так и при вальцованном способе крепления. [c.321]

    Трубы к трубной доске можно приваривать взрывом [10, 11]. При использовании этого метода можно выполнить соединения двух типов развальцованное и сварное. [c.274]

    Пучки оребренных труб следует рассчитывать с учетом диаметра вентилятора и числа труб. В определенных пределах стоимость более длинных пучков труб ниже, чем коротких, поскольку число труб и сварных соединений иа трубной доске уменьшается. [c.91]

    На выбор диаметра труб влияет и ряд других факторов, таких, как стоимость и надежность увеличивающегося числа сварных соединений труб с трубными досками в случае применения труб меньшего диаметра, а также стоимость собственно трубной системы.

При диаметре труб меньше примерно 19 мм стоимость труб пропорциональна скорее их суммарной длине, нежели суммарному весу. Следует заметить, что указываемая обычно стоимость не включает стоимости ревизий, которая, в свою очередь, является функцией прежде всего длины, а не диаметра.

Стоимость ревизии примерно удваивает стоимость трубных систем рассматриваемых в данной главе агрегатов. [c.272]

    Второй этап гидравлических испытаний проводится с целью проверки плотности вальцовочного соединения труб с досками, фланцевых соединений корпуса с трубной системой, а также плотности сварных швов, выполненных во время капитального ремонта. [c.232]

    В зависимости от эксплуатационных требований сварной шов может быть простым (рис. 6.17) и его легко выполнить или ручным способом, или путем использования автоматической головки, которая обычно используется на трубной доске в горизонтальном положении и требует незначительного обслуживания. Однако не следует забывать, что для всех сварных швов в соединениях труб с трубной доской не совсем правильно плотно подгонять трубу к отверстию в трубной доске. Там, где это делается, некоторое количество воздуха будет задерживаться в местных зазорах и неизбежно приведет к пористости сварного шва. [c.272]

    Технология изготовления. Конструкция теплообменника зависит от требований технологии производства, в частности от технологии соединения труб с трубными досками.

Наиболее перспективными, по-видимому, являются гелиеводуговая сварка и высокотемпературная пайка тугоплавким припоем — сплавом железа, хрома, никеля, кремния и бора с точкой плавления около 1100° С. Для осуществления пайки твердым припоем необходима атмосфера водорода при отсутствии влаги (см. гл. 2).

В некоторых теплообменниках применена сварка, в других используется пайка, некоторые теплообменники были сначала сварены, а затем пропаяны. Для выявления лучшей технологии были проведены испытания на длительную прочность соединений.

Обнаружилось, что повреждения были одинаковыми как в случае сварки, так и в случае пайки — в обоих вариантах имели место случайные свищи. Одной из наиболее существенных конструктивных проблем является вопрос концентрации напряжений в основании сварного шва в трубной доске. На рис. 2.

5 показана фотография микрошлифа такого шва, на которой ясно видны места сильной концентрации напряжений на конце трещины, упирающейся в сварочный шов. Хотя влияние такой концентрации напряжений можно уменьшить путем развальцовки трубы в трубной доске, последнюю операцию не всегда легко осуществить при малом диаметре труб.

Возникающие в стенке трубы при вальцовке остаточные напряжетшя сжатия имеют тенденцию к релаксации при высоких температурах, особенно в условиях переменных температурных режимов, связанных с резкими изменениями температуры жидкости, текущей в трубах.

Следовательно, имеются весьма веские доводы в пользу припаивания труб к трубной доске твердым припоем. При последнем способе получается хорошее со всех точек зрения металлическое сцепление трубы с трубной доской. Было выявлено, что если трубы свариваются, а затем еще и пропаиваются, то при этом достигается высокая монолитность конструкции. Действительно, более 7000 сваренных, а затем пропаянных соединений труб с трубной доской были подвергнуты длительным испытаниям, при этом не обнаружилось ни одного свища [14]. [c.271]

    Для этого неподвижная трубная доска сболчивается с фланцем корпуса, заглушаются все патрубки на кор-,пусе, кроме одного, через который корпус подогревателя наполняется водой, и в течение 5 мин выдерживается пробное давление на уровне 1,25 от рабочего. В любом случае это давление должно быть не менее 2 ат (изб.) [Л. 5-10]. По истечении этого срока давление снижается до рабочего, выполненные во время ремонта сварные швы обстукиваются деревянным молотком весом от 0,5 до 1,5 кг и проводится наблюдение за отпотеванием труб. Убедившись в отсутствии течи в сварных и фланцевых соединениях, можно приступить к проверке плотности вальцовочных соединений труб с досками. Для этого производится обдувка подогретым воздухом неподвижной трубной доски и колокольчиков развальцовки с целью устранения случайных подтеков или капель воды на доске, после чего внимательно осматриваются места сочленений трубок с доской. Если колокольчики развальцовки не отпотевадот, а на трубной доске не появляются подтеки воды, то плотность вальцовочного соединения трубок с неподвижной доской считается достаточной. Так как неплотность фланцевого соединения малой водяной камеры с подвижной трубной доской уже устранена на первом этапе испытаний, то появление воды в какой-либо из трубок означает, что именно эта трубка имеет трещину и в нее из корпуса поступает вода. Если количество таких дефектных трубок не превышает 10% от их общего числа, то их заглушают коническими металлическими пробками с обоих концов и заканчивают сборку подогревателя, после чего вновь проводят его гидравлическое испытание. [c.232]

    В общем случае технологический процесс изготовления котлов и сосудов, работающих под давлением, включает заготовительные операции (правка листового и сортового проката, разметка, резка металла, обработка кромок, вырезка технологических планок и заготовок для контрольных сварных соединений и др.

) операции по формоизменению (гибка и вальцовка листов, штамповка, фланжи-рование, ковка, гибка труб, вырезка отверстий и др.

) сборочно-сварочные операции (сборка под сварку с применением прихваток, сварка, вальцовка труб в трубных досках, установка штуцеров) термическую обработку контроль качества сварных соединений приемочный контроль консервацию и упаковку. [c.6]

    Принцип сварки взрывом является простым и заключается в том, что взрывная волна вызывает высокое и управляемое давление между трубой и трубной доской, чтобы образовать сварное соединение и при этом не сдеформировать (или даже разрушить) трубу в зоне примыкания ее к трубной доске. [c.274]

Смотреть страницы где упоминается термин Сварные швы в соединениях труб с трубными досками: [c.273]    Смотреть главы в:

Конструирования и технология изготовления сосудов давления -> Сварные швы в соединениях труб с трубными досками

ВКИ трубные

Сварные швы

© 2020 chem21.info Реклама на сайте

Автоматическая сварка трубной доски — купить по низкой цене с доставкой по России

• Система MaTig-501 позволяет полностью автоматизировать сварку труб с трубчатой доской TIG с высокой конкурентоспособностью и со значительным сокращением времени производства. MaTig-501 удовлетворяет все возрастающим требованиям к качеству и повторяемости.
• Для диаметров труб от 1/8 » до 2″ (от 4,0 мм до 50,8 мм)
• Рабочая область: X = 1500 мм (59 «) / Y = 1800 мм (71»)

• ПОЛНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
• Сварочного цикла
• СНИЖЕНИЕ
• затрат
• УМЕНЬШЕНИЕ
• времени сварки
• геометрии сварки
• ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВЫСОКАЯ ТОЧНОСТЬ

Машина CNC, полностью соответствует требованиям «Интернета вещей», оснащенному системами, которые позволяют получать данные и статистику, необходимые для обработки внутреннего процесса и принимать стратегическое решение для развития компании.

Новая специальная разработанная сварочная головка TIG от MAUS

• Исключительная способность настраивать геометрию сварки с помощью одного ключа, делая установку более интуитивной, стабильной и надежной.
• Адаптивность для сварки выступающих и тонких труб с использованием эксклюзивной системы компенсации сварочного луча.

Новая интегрированная вращающаяся система продувки обеспечивает внутреннюю защиту трубки во время заварки с дополнительным газопроводом.

Предложенная система будет поддерживать геометрию сварки с оптимальной повторяемостью каждого сварочного шва. Каждая геометрия будет иметь постоянную установку угла легко заменимую, действительно стабилизированную и постоянную.

Новая зажимная система вольфрамового электрода обеспечивает быструю замену электрода без каких-либо инструментов и без необходимости сдвига направляющей проволоки, что делает эту операцию быстрой и точной.

Автоматизированное управление заполняющей проволокой

• Контроль эффективной подачи присадочной проволоки.
• Контроль окончания проволоки.
• Революционная система подачи присадочной проволоки, центрированная по орбитальным осям, которая позволяет подавать непрерывный и регулярный поток, улучшая точность и распределение ванны присадочной проволоки во время сварки.

Автоматическое смещение для многопроходной сварки. Вращение сварочной головки контролируется контроллером с ЧПУ и его совместимость с другими осями.

Система центрирования FOCS2, лишена традиционных механических аксессуаров, широко испытана на наших центрах MA-2501, обеспечивает самую высокую точность в геометрии сваренных соединений.

Самообучаемая электропневматическая система центрирования — прибор который управляется программным обеспечением, исключительно созданным Maus:

• Быстрая инициализация относительно нуля.
• Расчет и сохранение текущего положения на трубной доске.

Система AVC (Автоматический контроль по напряжению дуги ), основанная на принципе Закона Ома, автоматически управляет высотой горелки при сварке.

Технология AVC предполагает непрерывный контроль напряжения дуги во время сварки, что позволяет регулировать расстояние электрода от сварочной ванны. Это приводит к равномерному провару по всей длине сварки. В MaTig-501, система AVC стандартна и использована в управлении следующего:

Касание: поиск шва и сохранение постоянного расстояния до детали.

• Контроль заточки электрода: во время образования сварочной ванны, измеряется напряжения тока дуги, что позволяет Вам проверить правильность заточки электрода.
• Напряжение тока дуги: сигнал тревоги можно активировать если напряжение тока дуги спало ниже предопределенного значения.
• Совместно с системой FOCS2 имеется модуль для соблюдения расстояния для трех типоразмеров труб

Электронное управление новым оборудованием MaTig-501 доверено последнему поколению оборудования SIEMENS с ЧПУ

Компоненты, используемые в производстве MaTig -501 от мировых лидеров, таких как Bosch, Siemens и Festo

MaTig-501 гарантирует более высокую скорость вращения сопла, свыше 10 об/мин., что существенно снижает времена простоя.

Сварочное сопло MaТig-501 позволяет пользоваться тремя подводами газа и есть возможность последовательного отдельного управления каждого газа индивидуально.

MaTig-501 оборудовано новой системой водяного охлаждения сопла, которая позволяет значительно улучшить качество сварки.

Простой и интуитивный цветной графический интерфейс с операционной системой Windows

Программирование всех сварочных швов и установка параметров управляется операционной системой Windows с самыми последними характеристиками графика и сенсорным дисплеем последнего поколения.

Мы можем предложить своим клиентам самые передовые технологии и особенности сварки труб для трубных листов, которые были разработаны в результате их непрерывного сотрудничества с крупными производителями теплообменников.

Особенности и функции, которые стоит отметить:

• Исключение механических приспособлений для расположения и центрирования орбитальной головки.
• Функция автоматической компенсации ошибок позиционирования FOCS2 оснащенная самообучающимся лазерным зондом.
• Управление AVC расстоянием между электродом и сварочной ванной с ЧПУ и непрерывной модуляцией.
• Интегрированная орбитальная подача сварочной проволоки с контролем наличия и подачи сварочной проволоки.
• Высокая точность направляющих и подпружиненные шариковые винты.
• Моторы сервопривода с цифровым управлением.
• Четыре регулируемых ноги обеспечивают ровное и стабильное положение оборудования.

Способ лазерной сварки соединения труба — трубная доска

0,2 мм, 0>h>1 мм, -5>Δf>5 мм, 0,1>Δl>1 мм, 10>R>15 л/мин), образуются сварные соединения, не удовлетворяющие требованиям по геометрии и механическим свойствами.

Способ лазерной сварки соединений труба — трубная доска позволяет повысить производительность и эффективность процесса сварки соединения труба — трубная доска при требуемом качестве сварного соединения. class=blcSndTextValline score=83.

265>

Изобретение относится к области сварки кольцевых стыков труб с трубными досками из титановых сплавов и может быть применено в атомной энергетике, машиностроении, газонефтедобывающей промышленности и т.д.

Известен способ крепления труб в трубных досках теплообменных аппаратов [А.С. №382912]. В данном способе воздействие на среду осуществляют с помощью лазерного луча, направляемого через линзу в каждую трубу.

Пространство между трубной доской и трубами заполняют консистентным материалом, например машинным маслом.

Затем трубы погружают в рабочую среду, а трубную доску помещают над ее уровнем на расстоянии, обеспечивающем заполнение труб по всей высоте под действием сил поверхностного натяжения.

Недостатком способа является подбор консистентного материала, используемого для создания гидродинамического воздействия при изменении размеров трубок, и дополнительные операции по заполнению консистентным материалом пространства между трубной доской и трубами, что снижает производительность способа.

Известен способ закрепления теплообменных трубок в трубной доске теплообменника с помощью лазера, выбранный за прототип [А.С. №1327392].

Для этого отверстия в трубной доске пробивают лучом кольцевой формы, которым осуществляют последующую сварку, трубную доску устанавливают в фокальной плоскости лазера.

Торцы труб размещают в фокальной плоскости лазера, фокусирующее устройство и афокальную насадку настраивают на заданные диаметр отверстия и ширину реза, а ширину сварочного луча изменяют путем взаимного перемещения насадки и трубной доски.

Недостатком способа является невысокая эффективность и производительность сварки из-за низкого коэффициента поглощения лазерного луча свариваемым материалом.

Задачей является повышение эффективности и производительности процесса сварки соединения труба — трубная доска при различном сечении труб (круглые, прямоугольные, плоские и т.п.).

Для решения задачи предложен способ лазерной сварки соединения труба — трубная доска.

Предварительно перед сваркой осуществляют сборку соединений труба — трубная доска с зазором 0…0,2 мм и устанавливают фокальную плоскость лазерного луча относительно свариваемой поверхности трубной доски на расстоянии -5…+5 мм. Сварку осуществляют в два этапа.

На первом этапе смещают лазерный луч от стыка в направлении трубной доски и осуществляют проплавление. На втором этапе лазерный луч наводят на стык и осуществляют сварку. В область сварки подают инертный защитный газ (Ar) в количестве 10…15 л/мин.

Высота выступа торца трубы относительно свариваемой поверхности трубной доски может быть в диапазоне 0…1 мм. Проплавление выполняют с мощностью лазерного луча ≥1 кВт при скорости сварки ≥25 мм/сек. Сварку осуществляют с использованием иттербиевого волоконного лазера и гальванометрического сканатора.

Иттербиевый волоконный лазер с длиной волны 1,07 мкм обладает высоким качеством лазерного излучения (ВВР до 4,5 мм/мрад), что позволяет фокусировать его в пятно диаметром до 200 мкм и, как следствие, повысить плотность мощности лазерного излучения. Гальванометрический сканатор используют для позиционирования лазерного луча.

Определенное расположение фокальной плоскости лазерного луча обусловлено наибольшей эффективностью поглощения лазерного луча в парогазовом канале сварочной ванны за счет его многократного переотражения.

Осуществление лазерной сварки за два этапа позволяет заполнить зазор в соединении труба — трубная доска расплавленным материалом трубной доски на первом этапе, что также позволит повысить коэффициент поглощения лазерного луча свариваемым материалом из-за его нагрева и, как следствие, эффективность и производительность сварки при выполнении второго этапа. Использование гальванометрического сканатора при смещении лазерного луча со стыка в направлении трубной доски на первом этапе, наведении лазерного луча на стык на втором этапе и при перемещении между свариваемыми объектами обеспечивает высокую скорость и точность позиционирования лазерного луча при сварке трубы (различной геометрии в поперечном сечении: круглой, квадратной, треугольной и т.д.) с трубной доской.

• Совместное использование иттербиевого волоконного лазера и гальванометрического сканатора позволяет повысить эффективность и производительность процесса сварки
• Совокупность отличительных признаков является необходимой и достаточной для решения поставленной задачи.
• При расположении фокальной плоскости лазерного луча (Δf) относительно свариваемой поверхности трубной доски на расстоянии -5…5 образуется минимальный диаметр пятна лазерного луча при сварке, при его увеличении снижается плотность мощности и, как следствие, эффективность сварки.

Отклонение лазерного луча (Δl) в сторону трубной доски на расстояние 0,1…1 мм на первом этапе обеспечивает расплавление материала трубной доски и заполнение расплавленным материалом зазора в соединении труба — трубная доска, образованного при сборке.

Отклонение лазерного луча на расстояние меньше 0,1 мм не обеспечит заполнение зазора расплавленным материалом трубной доски из-за прохождения значительной доли лазерного луча через зазор без взаимодействия с материалом трубной доски.

При отклонении лазерного луча в сторону трубной доски на расстояние больше 1 мм также не обеспечивается заполнение зазора в соединении труба — трубная доска из-за значительного расстояния до стыка.

Использование защитного газа (Ar) с расходом (R) 10…15 л/мин позволяет обеспечить защиту расплава и закристаллизованного металла, нагретого свыше температуры 400°С, от взаимодействия с окружающей средой, обеспечивая требуемые формирование, технологическую и эксплуатационную прочность сварного соединения. Снижение расхода защитного газа менее 10 л/мин приведет к недостаточной защите, снижению качества формирования и механических свойств сварного соединения. Увеличение расхода газа более 15 л/мин нецелесообразно по экономическим соображениям.

Высоту выступа (h) торца трубы относительно свариваемой поверхности трубной доски устанавливают в диапазоне 0…1 мм для получения требуемой глубины проплавления сварного соединения.

При высоте выступа торца трубы относительно свариваемой поверхности трубной доски >1 мм часть лазерного луча поглощается поверхностью трубы, в связи, с чем глубина проплавления снижается и не удовлетворяет требованиям.

При занижении торца трубы относительно свариваемой поверхности трубной доски (высота выступа 0,2 мм, 0>h>1 мм, -5>Δf>5 мм, 0,1>Δl>1 мм, 10>R>15 л/мин), образуются сварные соединения, не удовлетворяющие требованиям по геометрии и механическим свойствами.

Способ лазерной сварки соединений труба — трубная доска позволяет повысить производительность и эффективность процесса сварки соединения труба — трубная доска при требуемом качестве сварного соединения.

Правильная подготовка и сборка труб под сварку – Осварке.Нет

Качественная подготовка и сборка труб под сварку может сэкономить значительное количество времени и денег и в конечном итоге повысить производительность всех операций.

Независимо от используемого процесса сварки, надлежащая подготовка перед началом работы является ключевой для обеспечения качества готового шва. Принятие необходимых операций подготовки сварных соединений может снизить риск появления дефектов в шве, а также сохранить деньги за расходные материалы.

Фото. Подготовка труб под сварку

Правильная подготовка труб под сварку помогает избежать таких проблем, как твердые включения, трещины в шве, не сплавления и низкая глубина проплавления. Предлагаю рассмотреть следующие ключевые этапы очистки и подготовки сварных соединений, которые помогут избежать некоторых распространенных проблем и ошибок при сварке труб.

  Водопровод из ПНД своими руками – особенности монтажа

Очистка и подготовка труб

Очистка и подготовка труб под сварку совместные процессы. Прежде всего этот процесс зависит от состояния труб в котором они принимаются. Не зря на некоторых сварщиков возлагают ответственность за резку труб и выполнения скоса кромок. Но часто бывает что скос кромок и резка труб выполняется кем-то еще до того, как сварщик получил трубу.

Правильно подготовленные стыки труб — независимо от того, скошены кромки или нет — должны обеспечивать доступ к стыку и глубокое проникновение сварочного шва вглубь разделки кромок.

После того, как труба была разрезана газовой горелкой, плазменной резкой или механическим инструментом, а скос кромок выполненный шлифовальной машиной или механически следует очистить внутреннюю и внешнюю поверхность стыка труб и скоса.

Если труба разрезается механическими методами, наверняка использовалась смазка, поэтому ее необходимо удалить перед сваркой, чтобы уменьшить риск попадания водорода в сварочный шов. Газовая и плазменная резка обычно оставляет на кромке слой шлака и оксидов. Обязательно очистите его, чтобы предотвратить твердые включения и пористость.

Перед сваркой поверхность очищают от краски, масла и грязи на основном металле чтобы предотвратить вероятность появления дефектов и сохранить целостность сварочного шва. Очистить необходимо по крайней мере 2-5 см от сварного шва и точек прихватки.

В то время как некоторые виды сварочных процессов и сварочных материалов позволяют вести сварку по не зачищенным кромках и маслу, не стоит полагаться на это при сварке труб. Трубопроводы — ответственные конструкции, где нужно минимизировать риски появления дефектов и продлить максимально срок эксплуатации труб.

Сборка и сварка трубопровода

Подготовку кромок со стандартной разделкой (рис. 16.1) вы­полняют как механической обработкой, так и газовой резкой с по­следующей зачисткой шлифмашинкой.

Подготовку кромок с двухскосой разделкой осуществляют только механической обработкой концов труб или патрубков.

Такая разделка является предпочтительной при изготовлении трубных узлов и толстостен­ных труб при толщине стенки 15 мм и более.

До начала сборки на всех поступивших для сварки трубах, деталях трубопроводов, арматуре мастером проверяется наличие клейм, мар­кировки, а также сертификатов завода-изготовителя, подтверждаю­щих соответствие труб, деталей трубопроводов и арматуры их назна­чению. При отсутствии клейм, маркировки, сертификатов сборка и сварка труб, деталей трубопроводов и арматуры запрещается.

• До начала сборки трубы, детали трубопроводов и арматуру под­вергают входному контролю на пригодность к сборке.
• Рисунок 16.1 – Формы подготовленных кромок:а – со скосом кромок;
• б
• В
• В

– с криволинейным скосом кромок; = 7 мм при толщине стенки 15 – 20 мм; = 10 мм при толщине стенки больше 20 мм

При визуальном контроле поверхности труб, включая зоны за­водских продольных швов, необходимо выявить недопускаемые де­фекты, регламентированные техническими условиями на поставку труб. Сборка труб, деталей трубопроводов и арматуры с недопускаемыми дефектами к сборке запрещается.

1. На поверхности труб или деталей не допускаются:
2. — трещины, плены, рванины, закаты любых размеров;
3. — местные перегибы, гофры и вмятины.
4. Перед сборкой труб необходимо очистить внутреннюю по­лость труб и деталей трубопроводов от грунта, грязи, снега и других загрязнителей, а также механически очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб, деталей трубопроводов, патрубков, арматуры на ширину не менее 10 мм.

Перед сборкой обязательно обрезают деформированные кон­цы труб и участки с поврежденной поверхностью труб. Подготовка торцов труб к сборке показана на рисунке 16.2. Необходимо выполнить правку плавных вмятин по телу трубы или правку деформированных торцов труб глубиной не более 3,5 % диаметра труб с помощью безударных разжимных приспособле­ний.

При этом на трубах из сталей с нормативным временным со­противлением разрыву до 539 МПа проводят правку вмятин и де­формированных торцов труб без подогрева при температуре окру­жающего воздуха 5 °С и выше. При более низких температурах требуется подогрев на 100 – 150 °С.

На трубах из сталей с норматив­ным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и выше подогрев на 100 – 150 °С выполняют при любых температурах окружающего воздуха.

  Как правильно проложить трубы для полотенцесушителя

• Рисунок 16. 2 – Подготовка торцов труб к сварке
• Вмятины и деформированные торцы глубиной более 3,5 % от диаметра труб, а также любые вмятины с резкими перегибами, вмя­тины с надрывами или вмятины, совпадающие с дефектами поверх­ности или кромок труб, не исправляются, а вырезаются.
• В местах, пораженных коррозией, толщина стенки труб или деталей не должна выходить за пределы минусовых допусков. Замер толщины стенки трубы на этих участках выполняют с по­мощью ультразвукового толщиномера с точностью не менее 0,1 мм
• Зачистку на поверхности труб и деталей царапин, рисок и задиров глубиной не более 0,4 мм, а также участков поверхности, пораженных коррозией, осуществляют при условии, что толщина стенки после устранения дефектов не будет выходить за пределы минусовых допусков.
• При сборке стыков труб с одинаковой нормативной толщиной стенки необходимо соблюдать следующие требования:
• — внутреннее смещение внутренних кромок бесшовных труб не должно превышать 2 мм. Допускаются на длине не более 100 мм местные внутренние смещения кромок труб, не превышающие 3 мм;
• — величина наружного смещения в этом случае не нормируется, однако должен обеспечиваться последующий плавный переход поверхности шва к основному металлу в соответствии с технологической картой;

— смещение кромок электросварных труб не должно превышать 20 % нормативной толщины стенки, но не более 3 мм. Величину смещения кромок измеряют шаблоном по наружным поверхностям труб.

Если разность внутренних диаметров стыкуемых бесшовных труб диаметром не более 89 мм, выполненных из углеродистых нелегированных сталей, превышает требования при сборке, то для обеспечения плавных переходов в месте стыка может быть произведена безударная раздача концов труб без нагрева при температуре окружающего воздуха более 5 °С.

При более низких температурах окружающего воздуха и безударной раздаче необходим подогрев на 100 – 150 °С.

Сборку труб диаметром 529 мм и выше следует проводить на внутренних центраторах с гидравлическим или пневматическим приводом (рисунок 16.3).

1. Рисунок 16.3 – Сборка труб внутренним центратором
2. Соединение стыков труб или труб с деталями трубопроводов и патрубками арматуры без дополнительной обработки кромок возможно при:
3. — толщине стенок не более 12,5 мм, если разность толщин не превышает 2,0 мм;

— толщине стенок более 12,5 мм, если нормативная разность толщин не превышает 3,0 мм. В этом случае смещения стыкуемых кромок не допускаются.

  Как проводить газовую трубу через стену

При сборке заводские (как продольные, так и спиральные) швы следует смещать относительно друг друга на 50 мм при диаметре до 219 мм, на 75 мм – при диаметре свыше 219 до 529 мм, на 100 мм – при диаметре свыше 529 мм.

В случае сборки на внутреннем центраторе и последующей сварки целлюлозными электродами сварщики приступают в пер­вую очередь к выполнению корневого слоя шва без прихваток. Если по каким-либо причинам в процессе поиска и установки технологического зазора прихватка все же поставлена и выпол­няет не свойственную ей роль «подвижного шарнира», то её пол­ностью вышлифовывают и заваривают вновь.

• При сборке на наружном центраторе и последующей сварке корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия коли­чество прихваток равномерно распределяется по периметру стыка.
• Высота прихваток не должна превышать 50 % толщины стенки трубы.
• Прихватки следует выполнять не ближе 100 мм к продольным швам трубы.
• Перед началом выполнения сварочных работ поворотных и неповоротных стыков труб проводят просушку или подогрев торцов труб и прилегающих к ним участков.
• Просушка торцов труб путем нагрева на 50 °С обязательна независимо от прочностного класса стали при:
• — наличии влаги на трубах независимо от температуры окружаю­щего воздуха;
• — температуре окружающего воздуха ниже 5 °С.
• Рисунок 16.4 – Монтаж шарового крана на магистральном трубопроводе
• Температуру предварительного подогрева контролируют кон­тактными термометрами или термокарандашами.
• Замеряется температура на расстоянии 10–15 мм от торца тру­бы непосредственно перед началом выполнения сварки; место замера температуры контактными термометрами предварительно зачищают металлической щеткой.
• Технология сварки
• Основные требования к сварщикам, специалистам сварочного производства, специалистам неразрушающего контроля качества сварных соединений, к свароч­ным материалам и оборудованию:
• — сварщики и специалисты сварочного производства организаций, выполняю­щих работы по сварке, ремонту сваркой, должны быть аттестованы в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства» (ПБ-03-273-99) и «Технологическим регламентом проведения аттестации сварщи­ков и специалистов сварочного производства» (РД 03-495-02);

Содержание ГОСТ 16037-80: сварка трубопроводов, типы швов и их краткие характеристики, разделка изделий

Сварка представляет собой процесс соединения металлических предметов и различных сплавов между собой. Она широко применяется для соединения стальных трубопроводов. В процессе работы сварщики обязаны руководствоваться положениями ГОСТов и СНИПов.

Что регулирует ГОСТ 16037-80

ГОСТ 16037-80 был утвержден для применения Постановлением Госкомитета СССР по стандартам в 1980 гг. Он начал действовать с июля 1981 года и имеет юридическую силу до сих пор. ГОСТ заменил собой ранее действующий стандарт в указанной отрасли 16037-70. В декабре 1990 года в документ были внесены последние и единственные изменения.

Сфера регулирования ГОСТа – сварные соединения стальных трубопроводов. Он обязателен для применения:

• при выборе типов соединения труб;
• при определении конструктивных элементов и размеров сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Обязательность стандарта обозначает, что все сварщики, которые приступают к сварке стальных труб, должны учитывать положения стандарта. Из сферы регулирования документа исключены сварные соединения, которые применяются для производства труб из полосового и листового материала.

При монтаже трубопроводных систем одним из наиболее распространенных способов является ручная сварка, требования к производству которой прописано в ГОСТ 16037-80. С полным текстом документа можно ознакомиться здесь.

От качества стыков и швов во многом зависит безопасность функционирования трубопроводных систем.

При строгом соблюдении требований стандарта в процессе проектирования и формирования технологического процесса и самом выполнении сварных швов трубопроводов обеспечивается должный уровень качества.

Основные типы сварных швов и их краткие характеристики

В ГОСТе описываются три разновидности сварных соединений стальных трубопроводов, и приводятся их условные обозначения. Это:

1. Стыковые – «с».
2. Угловые – «у».
3. Нахлесточные – «н».

Внутри каждого типа в стандарте выделяются различные подтипы в зависимости от разных параметров. В их числе диаметр и толщина свариваемой трубы, вид сварного шва, число сторон проварки, конфигурация для прокладки и возможность ее съема, наличие скоса кромок (скос одной или двух кромок), форма сечения кромок или шовного материала, способ сварки.

Согласно ГОСТу 16037-80, при соединении трубопровода можно использовать сварку под защитным газом (аргоном), под флюсом и газом. При работе в атмосфере защитных газов допускается применение плавящихся и неплавящихся электродов.

Для определения технологических параметров сварки в ГОСТ 16037-80 рекомендовано учитывать следующие параметры (документ содержит конкретные значения в зависимости от типа сварки):

• толщина заготовок (s);
• ширина шва (e);
• расстояние между кромками (b);
• выпуклость (g);
• толщина шва (а);
• притупление кромки (с);
• глубина нахлеста (В);
• катет углового шва (K);
• диаметр трубы (Dn);
• размер фланцевой фаски (f).

Все указанные параметры актуальны не для всех типов швов.

В процессе работы применяют различные типы сварных соединений в зависимости от специфики ситуации. Для сварки кольцевых стыков труб по ГОСТу применяют стыковые соединения с обозначением С1-С53. Данный тип швов, в свою очередь, может быть выполнен как односторонний и двухсторонний, прямолинейный и с закругленными скосами кромок.

• Односторонние швы могут предполагать съемную или остающуюся подкладку, а также плавящуюся вставку.
• При соединении секторов на поворотах соединения могут выполняться со скосом кромок и имеют условное обозначение С54-С55.
• При соединении фланца с трубопроводом применяется обозначение С56.
• Угловые швы прописываются в стандарте как У5-У21, нахлесточные – Н1-Н4.

Разделка труб под сварку

В ГОСТе 16037-80 регулируются не только виды сварных соединений стальных трубопроводов (стыковых, нахлесточных и угловых), но и характеристика проведения подготовительных мероприятий с учетом вида.

Перед проведением сварочных работ необходимо провести подготовительные мероприятия. Они включают:

1. Механическую зачистку изделий. Она требуется для удаления пыли, следов коррозии и оксидной пленки.
2. Химическая обработка в целях удаления пятен от масла и жира, а также пленки.
3. Разделка кромок.

Разделка предполагает механическую обработку кромки. В процессе монтажа трубопровода разделка выполняется с применением специальных машин. При проведении ремонта допускается выполнение разделки посредством угловых шлифовальных машин.

Разделку кромок требуется выполнять при толщине заготовок под сварку от 4 мм. Для угловых соединений скашивают одну или обе кромки под углом 45 градусов.

Стыки на стальных трубопроводах могут быть поворотными и неповоротными. При сварке трубопровода рекомендовано применять первый тип, так как они позволяют сварщику занять наиболее выгодное нижнее положение. Кромки при этом разделываются по всему периметру.

При стыковом соединении разница между толщиной стенок не может быть более 10% и превышать 3 мм.

Перед началом монтажа также обрабатываются кромки и околошовная зона на 20-30 мм. Она очищается от механических загрязнений, коррозийных следов и масложировых пятен.

Перед электродуговой сваркой торцы труб необходимо прихватить друг к другу. При диаметре труб, не превышающем 300 мм, делается 4 прихватки. Если же он превышает 300 мм, то прихваты делаются равномерно через 200-300 мм.

Сварка труб с толщиной более 12 мм производится в три приема (проходки).

Если соединяются толстые трубные заготовки, то сформированный шов нужно сделать толще самой детали. Для формирования соединения с заданными параметрами нужно выполнить разделку кромок после снятия фаски. При этом электроду обеспечивается доступ для качественной сварки шва.

При расчете технологических параметров разделки следует особое внимание уделить корректности расчета и соблюдению определенных значений разделки. Это снижает трудоемкость, позволяет экономно расходовать материалы и контролировать себестоимость.

При подготовке стыков разновидность фаски зависит от толщины заготовок: при толщине 3-25 мм применяется односторонняя фаска, 26-60 мм – двухсторонняя. Для угловых стыков устанавливаются такие границы: при значении до 20 мм – односторонняя, до 50 мм – двухсторонняя.

Исходя из геометрической формы профиля, различают следующие подвиды разделки:

1. Традиционный (стандартный) скос с профилем в виде трапеции.
2. Х-образный, когда два скоса сделаны так, что напоминает профилем очертания буквы Х (практикуется для применения заготовки толщиной 3-25мм).
3. U-образный, где профиль поперечного сечения имеет криволинейную форму и напоминает букву U. ГОСТ рекомендует применять данную форму при большой толщине заготовки (26-60мм) для снижения площади сечения и снижения расходов материалов.

Если же труба имеет толщину свыше 60 мм, то применяются специальные формы (в частности, уступы и сложные криволинейные профили).

Для разделки используются газовые резаки и механическая обработка. Первый способ обладает определенными ограничениями и недостатками: он отличается невысокими качествами. Наиболее высокая точность обеспечивается фрезерной обработкой, в отношении труб большого диаметра могут использоваться специальные торцовочные аппараты или шлифмашинки.

Таким образом, ГОСТы на проведение сварочных мероприятий выступают важным документом, которые регламентируют условия для подготовки и проведения сварочных работ.

В ГОСТе 16037-80 определены методы сварки стальных трубопроводов, типы соединений, способы разделки и конструктивные элементы для каждого типа.

Соблюдение рекомендуемых параметров продлевает сроки службы трубопроводов, обеспечивает долговечность, прочность и герметичность швов.