Технология автоматической сварки трубопроводов

Современные сварочные технологии шагнули далеко вперед. Одним из направлений является автоматическая сварка труб.

С применением автоматической сварки появилась возможность исключить значительный ряд недостатков, которые допускает дуговая ручная сварка (неоднородность шва, низкая надежность выполненных работ).

Качественная дуговая ручная сварка возможна только при ее выполнении квалифицированными рабочими, что тоже является минусом. Также необходима качественная подготовка труб к сварке.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Схема процесса ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка имеет еще несколько недостатков:

  • как уже указывалось выше, страдает качество швов при выполнении сварочных работ непрофессионалом;
  • оказывает негативное воздействие как на окружающую среду, так и на рабочего, производящего процесс;
  • ручная дуговая сварка имеет малый КПД и низкие показатели производительности (по сравнению с автоматической).

Если судить по степени автоматизации, то автоматическая сварка – наиболее современный технологический процесс в наше время. Отметим, что практически все виды возможно автоматизировать. Степень механизации сварочных процессов бывает двух видов:

  • автоматическая;
  • полуавтоматическая.

Автоматическая подразумевает механизированную подачу электрода и перемещение дуги, а полуавтоматическая – только подачу проволоки. Рассмотрим более подробно процесс автоматизированной сварки.

Оборудование для автоматической сварки и технология производства

Автоматическая сварка возможна только при использовании специального оборудования. Это непосредственно источник тока и специальный аппарат для подачи электрода с наличием автоматической головки для сварки (дуговой). Традиционно для автоматического варианта необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Во время сварки происходит постепенная подача такой проволоки в зону дуги по мере ее расходования в процессе плавления.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Традиционно для автоматического варианта сварки необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Из-за короткого расстояния, через которое проходит проволока, сварочный аппарат производит процесс постоянно подающимся коротким электродом. Это значительно уменьшает нагревание проволоки (преимущество перед другими видами). При изменении скорости плавления изменяется и скорость подачи проволоки. Так поддерживается постоянная длина дуги при сгорании проволоки.

Чтобы защитить сварочную ванну от воздействия воздуха, облегчить раскисление металла и его легирование, осуществляют предварительную засыпку шва достаточно объемным слоем флюса, в который погружается дуга.

Использование флюса предохраняет от разбрызгивания металла, повышает показатели сварочного тока и производительность (если сравнивать со сваркой открытой дугой), значительно повышается качество шва.

Виды сварочных автоматов

Современные производители выпускают дуговые сварочные автоматы двух видов, которые различаются по способу регулирования:

  • автоматы, в которых регулируются электрические величины;
  • автоматы, в которых подача сварочной проволоки осуществляется с постоянной скоростью.

Первый вид сварочных автоматов предусматривает регулировку подачи проволоки (скорости) и в зависимости от этого параметра меняется электрический показатель (чаще всего напряжение дуги). Напряжение дуги зависит только от ее длины и меняется соответственно ее изменению. Такие автоматы выпускаются довольно давно и положительно зарекомендовали себя в производстве сварочных работ.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Примение автоматического сварочного аппарата исключает необходимость применения более сложных схем регулировки.

Наиболее современным и более технологичным считается сварочный аппарат второго вида (наличие постоянной скорости подачи проволоки). Интенсивность саморегулирования сварочной дуги исключает необходимость применения более сложных схем регулировки.

Можно просто подавать проволоку в дугу в непрерывном режиме и со скоростью, равной скорости плавления. Происходит увеличение длины дуги, значит, налицо уменьшение скорости подачи проволоки. От чего же зависит саморегулирование? От плотности тока в проволоке.

Если плотность небольшая, процесс саморегулирования проходит очень медленно и это вызывает уменьшение длины дуги и, как следствие, короткое замыкание. Если же происходит увеличение, возможен обрыв дуги.

Быстрое возрастание плотности тока вызывает увеличение скорости плавления и процесса регулирования.

Классификация сварочных автоматов по способу перемещения

Качественный шов вы получите в том случае, если будете очень точно перемещать автомат при сварке изделия. Выпускаемые сегодня автоматы подразделяются на:

  • подвесные сварочные автоматы;
  • самоходные сварочные автоматы;
  • сварочные тракторы.

Подвесные сварочные автоматы лишены возможности перемещаться, при сварке перемещаются изделия.

При сварке самоходными сварочными аппаратами осуществляется их установка на специальную тележку, и сварочные работы производят, перемещаясь по изделию либо находясь в неподвижном положении над подвижным объектом.

Самоходный сварочный автомат, а также сварочный трактор осуществляют движение по рельсовому пути. Сварочные аппараты являются более легкими и мобильными по сравнению с самоходными автоматами, их предназначение – сварка больших деталей, разнообразных корпусов и так далее.

Подготовка труб для сварочных работ

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения (это одно из условий прочности сварного соединения с металлом). Различают V-, К-, Х-образные формы кромок. Шов кромок может быть либо односторонним, либо двусторонним. Подготовка трубы к сварке включает в себя следующие действия:

Технология автоматической сварки трубопроводов

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения.

  • очистка сварочных поверхностей от грязи и грунта;
  • проверка формы кромок, при необходимости их правка (концы труб после правки кромок должны совпадать при осуществлении сборки);
  • эллипс торца, вмятины и выбоины не должны быть больше, чем предусмотрено ГОСТом;
  • очистка до блеска металла кромок снаружи и внутри на расстояние не меньше чем 10 миллиметров (при дуговой сварке);
  • производство стыковки труб при помощи домкратов либо центраторов, которые обеспечат качественное совмещение кромок труб;
  • фиксация стыков труб (при дуговой сварке) прихватками (количество определяется по специальной формуле, но не может быть меньше трех, длина должна составлять 6-8 см, толщина не меньше 4 мм);
  • если швы стыков труб прямые, односторонние и продольные, допускается смещение кромок относительно друг друга;
  • спиральные и двусторонние продольные швы допускается варить без смещения кромок.

Процесс подготовки к сварочным работам труб из нелегированных и низколегированных сталей включает такой этап, как разделка кромок. Такая разделка сварных кромок проводится чаще всего автогенными резаками. После того как разделка завершена, может понадобиться доработка кромок механическим способом (особенно кольцевых швов).

Особенности сварки трубопроводов высокого давления

Технология автоматической сварки трубопроводов

Схема термообработки сварных стыков труб

Для сварки трубопроводов высокого давления применимы любые промышленные виды сварки. Выполнять такие работы могут только те сварщики, у которых имеется удостоверение об успешном прохождении испытаний, предусмотренных правилами Гостехнадзора, так как при работе с данными изделиями необходима высокая квалификация и ответственность.

При сварке труб с давлением требуется выполнение особых условий и строгий контроль качества. Затруднение вызывает большая толщина стенок трубы по отношению к небольшому диаметру.

Обязательно обеспечение высокого качества сварного шва вне зависимости от температурного режима, будь то нормальная, повышенная либо отрицательная температура транспортируемой среды. Шов должен быть устойчив к любой коррозии и выдерживать любые показатели давления.

Сварку стальных трубопроводов, находящихся под высоким давлением, производят электродуговым либо газовым способом (в зависимости от диаметра и толщины). Газовая сварка применяется только для труб из углеродистой стали с проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса (при ручной подварке корня шва) применяется для труб с проходом 100 мм и более.

Сварка при помощи высокого давления

Сварка давлением подразумевает под собой процесс соединения верхних слоев свариваемых деталей.

Также для сварки давлением характерна диффузия частиц, которая ведет к стиранию границ раздела и прорастанию сквозь них кристаллов. Сварку давлением применяют в основном в машиностроении и приборостроении.

Способ с давлением зависит от вида свариваемого изделия и требований, предъявляемых к нему. Существуют 3 разновидности сварки давлением:

  • точечная (применяется для тонколистовой стали);
  • стыковая (давлением или оплавлением, применяется при производстве инструмента);
  • роликовая (обеспечивает непрерывный либо прерывистый сварочный шов).

Сварка давлением рассматривается как разновидность контактной сварки. Поверхности находятся под высоким давлением, что позволяет получить соединение деталей без подогрева. Качество соединения под давлением напрямую зависит от работ по подготовке поверхности, от вида металла и от прилагаемых усилий.

Технология сварки давлением подразумевает применение нагрева и давления. Нагрев происходит с помощью электротока в месте контакта соединяемых элементов, давление создается при помощи электродов или других специальных приспособлений.

Сварка труб под давлением — Трубы и сантехника

Технология автоматической сварки 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.

Читайте также:  Технология батлер металлические трубы

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.

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.

Технология сварки трубопроводов высокого давления
На сайте Вы можете найти информацию о сварных работах, технологии сварки и пайки различных материалов, требованиях и оборудовании.

Источник: www.prosvarky.ru

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Трубопроводы (газовые или водяные) находятся под давлением, поэтому их сварка – особенно серьезное дело, которое требует очень высокой классификации и большого опыта от исполнителей.

Сварка труб под давлением предполагает непростые условия работы, так как толщина стенок у труб большая, а диаметры – меньше. Важно обеспечить надежность шва, стойкость против коррозии.

Причем вещества, которые находятся в трубах, могут быть разной температуры – как нормальной, так и повышенной или отрицательной.

Для сварки труб под давлением можно применять разные виды сварки, известные на сегодня.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Вид применяемой сварки зависит от параметров металла

Для стальных трубопроводов, выходя из их толщины и диаметра металла, применяют газовую сварку, а также электродугу. Если условный проход труб от 6 до 25 мм, можно применять газовую сварку.

  • Что касается труб, у которых условный проход от 100 мм, более предпочтительна автоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса.
  • Для труб небольшого диаметра подходит работа электродуговой ручной сваркой.
  • Если у труб условный проход от 25 до 40 миллиметров, для их сварки применяют обычный шов и v-образную разделку кромок, а в случае условного прохода от 60 мм – с подкладными кольцами.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Особенности сварки труб под давлением

При ручной сварки стали с маркировкой 20 применяются электроды типа Э42А диаметром до трех миллиметров с рутиловым или втористо-кальциевым покрытием. Перед свариванием стыки труб нужно разогреть до 300 градусов. Если труба из более тонкой стали – до двухсот.

Для сварки водопроводных труб из оцинкованной стали используется самозащитная проволока, диаметр которой от 0,8 до 1.2 миллиметра. Сварка труб из обычной стали производится внахлест.

Чем больше толщина стенки трубы, тем больше слоев сварки накладывают: наименьшее – 4, наибольшее – 10.

Если сварка производится полуавтоматом под флюсом, то делают это с помощью удлиненного мундштука, а также специальной воронки. Варят в этом случае также в несколько слоев, выходя из толщины стенки трубы. Шов усиливают не более, чем на 4 мм, плавно переходя к основному металлу.

Важно после любого вида сварки снять внутренние термические напряжения. Для этого стыки на расстоянии 10 см с каждой стороны шва термически обрабатывают.

Проводим работы

У сваривания трубопровода есть особенность – трубу невозможно повернуть так, чтобы было удобно сварщику. Особенно усложняется задача, если труба расположена вплотную около стенки. Некоторые сварщики используют зеркало, чтобы выполнить все максимально точно.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Обычно на трубе вырезается отверстие и сваривается ее внутренняя поверхность, а потом внешняя часть.

Трубы варятся, начиная с середины. Чаще всего используют потолочный шов. Электрод располагают перпендикулярно к месту сварки и плотно прижимают к металлу. Следующий шов – вертикальный.

Электрод теперь расположен под углом, чтобы расплавленный металл не стекал. Точечная сварка приемлема на вертикальном участке. Далее – горизонтальная сварка.

Это простой этап, главное, хорошо проварить место соединения и при этом не прожечь металл.

Технология автоматической сварки трубопроводов

После отбивания шлака нужно проварить с другой стороны, стараясь не попадать на ранее наложенный сварной шов. Все остальные манипуляции повторяются как при первом этапе сварки.

Сварка труб под давлением требует особо тщательного соблюдения техники безопасности.

Что такое орбитальная сварка

06.05.2019

Для монтажа трубопроводов в полевых условиях используется орбитальная сварка. Это автоматизированный процесс соединения бесповоротных стыков. Труба проваривается головкой, закрепленной на вращающемся устройстве.

Специальный зажим плотно фиксирует аппарат в рабочей зоне. Для работы необходимы навыки оператора. Сварщик выбирает необходимый режим в зависимости от размера, толщины стенки, химического состава сплава.

В процессе работы следит за параметрами.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Особенности орбитальной сварки

Дуга в автоматическом режиме проворачивается по всей окружности, труба равномерно проваривается со всех сторон. Стыковая сварка труб орбитальными аппаратами незаменима в труднодоступных местах, где сложно проварить неподвижную заготовку.

Сварочный автоматизированный процесс представляет собой ручную или аргонодуговую электросварку с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода и наплавочной проволоки. При зажигании дуги кромки оплавляются, создается ванна расплава. Присадка образует на месте стыка аккуратный валик. Головка проходит по всей окружности (орбите). Заготовки при работе не вращаются, остаются неподвижными.

Область применения

Автоматы для орбитального соединения трубных стыков используют:

  • для линейного монтажа трубопроводов;
  • крепления фланцев;
  • соединения отрезков трубного проката с отводами, тройниками, другой трубной арматурой;
  • сварки трубной доски теплообменников.

Орбитальная сварка труб минимизирует процент брака, увеличивается скорость монтажа трубопроводов, сборки котлов и теплообменников. Упрощается ремонт ТЭС, ТЭЦ, обслуживание нефтепроводов, газовых магистралей, инженерных коммуникаций.

Преимущества и недостатки

Стыковая сварка орбитальными автоматами обеспечивает герметичность трубопроводов за счет качественных швов. Металл проваривается по всей окружности равномерно. Преимущества орбитальной сварки труб:

  • снижается риск дефектов шовного валика;
  • регулирование дуги снижает область разбрызгивания ванны расплава;
  • соединение частей трубопровода, трубных досок можно производить в любом пространсвенном положении;
  • широкий диапазон свариваемых сплавов: углеродистых и легированных сталей, цветного металла;
  • возможность работать с присадкой и без нее;
  • отсутствие окалины на шве;
  • процесс протекает без образования дыма.

  Сварка профильных труб

Недостатки:

  • высокая стоимость аппаратов;
  • сложность ремонта и обслуживания оборудования;
  • низкая скорость тонких трубопроводов (головка медленно движется по небольшой орбите).

Оборудование для орбитальной сварки труб

У аппарата для сварки трубопроводов имеется:

  • источник электропитания – инвертор, выдающий от 30 до 400 А, подключаемый к однофазной сети напряжением 220 В или трехфазной 380 В, с ним просто контролировать силу рабочего тока;
  • вольфрамовый электрод;
  • соединительная головка, образующая шов;
  • клещевая система крепления, фиксирующая головку на трубе;
  • система подачи газа с регулируемым соплом для проволоки;
  • блок управления, регулируется:
  • частота вращения головки;
  • скорость подачи прутка;
  • расход инертного газа (объем впрыскивания);
  • угол наклона электрода.

Некоторые модели оснащены печатающим устройством, информацию о режиме работы можно вывести на бумагу.

Оборудование для орбитальной сварки применяется при монтаже труб с наружным диаметром от 17 до 170 мм.

Читайте также:  Фитинги для пнд труб вимос

Выпускают аппараты для аргонодуговой и ручной дуговой сварки в защитной атмосфере трех основных типоразмеров (величина свариваемых труб указана в мм): 17–50; 33–90; 60–170.

По согласованию с заказчиком некоторые производители делают фиксирующие клещи другого размера. Верхний предел увеличивают до 275 мм. Разработаны модели для тонкого трубного проката, минимальный наружный размер – 1,6 мм.

Виды орбитальных головок, удерживающих горелку на фиксированном расстоянии от свариваемого металла:

  • Закрытого типа рассчитана на соединение труб небольшого диаметра. Стык располагается в камере, заполненной защитным газом. Такие головки считаются самыми надежными, они образуют герметичный шов, не содержащий окислов.
  • Открыто типа, аргон или другой инертный газ или специальная смесь поступает в рабочую зону под давлением. Такие головки используют на толстостенных трубах, где стык заваривается за несколько циклов. Горелка для удобства наклоняется под нужным углом до 45°.

Технология автоматической сварки трубопроводов

Для трубных досок, головки созданы для ремонта теплообменников, регулировка процесса происходит в автоматическом режиме, оператору достаточно установить клещевое крепление.

  Карандаш для сварки металла

Предусмотрена система предварительного прогрева электрода и свариваемого металла до необходимой температуры, имеется система охлаждения, по замкнутому контуру циркулирует вода.

Технология сварки

Для выравнивания концов применяют отрезные станки, обеспечивающие вертикальную ровную кромку. Толстостенные трубы подготавливают к работе в заводских условиях: производят разделку кромок, срезают под углом 30°. Тонкостенный прокат заплавляют без присадки.

До орбитальной сварки труб проводятся подготовительные работы. Производится очистка концов от заусенцев, загрязнений. Подготовленные отрезки центруют, укладывают на установленном расстоянии друг от друга. Для орбитальной сварки труб малого диаметра достаточно приобрести съемную головку. Она крепится на универсальных зажимных системах.

Поверхность стыка делят на сектора, для каждого задаются индивидуальные режимы с учетом давления собственного веса заготовки в нижней части. Расплавленный металл не должен провисать сверху. Параметры рабочего тока, скорость подачи присадочного прутка устанавливает оператор в зависимости от марки стали, формы заготовки.

Орбитальный аппарат крепится в области стыка.

Сваривание металла производится автоматически. После заделки всех секторов оборудование отключается самостоятельно.

Орбитальные аппараты узкоспециальные. Их приобретают для монтажа трубопроводов большой протяженностью, для ремонта теплообменников и котлов. Это наиболее перспективный метод монтажа трубного проката. В быту подобное оборудование применять нецелесообразно из-за длительного периода окупаемости.

Что такое орбитальная сварка Ссылка на основную публикацию Технология автоматической сварки трубопроводов Технология автоматической сварки трубопроводов

Автоматическая и полуавтоматическая сварка труб под флюсом

Инженеры уже давно думали об автоматизации сварки, которая бы посодействовала ускорению многих работ на производстве. Один из изобретенных вариантов — автоматическая сварка под флюсом.

Этот метод был внедрен в промышленность в 1939 году благодаря разработкам академика Патона Е.О. и его команды при институте электросварки.

Как осуществляется дуговая сварка под флюсом? В чем ее преимущества? Какое используется оборудование для автоматической сварки?

Технология автоматической сварки трубопроводов

Суть процесса и варианты

Автоматическая сварка под слоем флюса, называемая в международной системе SAW, основана на горении электрической дуги, плавящей кромки металла. Для этого в зону сварки подается проволока, (ГОСТ 16130-72 или с иными составами), между кончиком которой и изделием возбуждается дуга.

Сварочный трактор, параллельно с этим, подает в зону соединения специальный порошок — флюс, который покрывает расплавленную часть шва, защищая от воздействия внешних газов.

Дополнительно, слой флюса содействует лучшей вплавляемости легирующих элементов в шовную структуру, и уменьшает разбрызгивание металла.

Плавящийся конец проволоки удерживается головкой сварочного автомата на определенном расстоянии от изделия. Сварочный станок может работать неподвижно, когда его используют для сварки труб, которые вращаются на роликах, приводящихся в движение редуктором. Или же головка аппарата может двигаться по заданной траектории, благодаря наличию шаблона, соответствующего форме соединения.

Оператор установки только настраивает режимы сварки и запускает процесс. Технология автоматической сварки под флюсом требует человеческого контроля над работой и корректировки режимов, а также периодической оценки качества результата. Модели, называемые сварочный трактор, передвигаются самостоятельно на собственных шасси, вдоль линии соединения.

Все основные узлы такой машины двигаются вместе с ней.

По ГОСТ 8713-79 различают следующие виды работ, которые может выполнять сварочный станок:

  • сваривать изделия на весу, без поддержек для обратной стороны шва;
  • на специальной медной подкладке, предохраняющей от протекания и наплывов;
  • на подушке из порошка;
  • на медном ползуне, сопровождающем движение головки аппарата.

В некоторых случаях требуется накладывать предварительный корневой шов, по которому сварочный трактор будет вести свою работу. В других технологиях необходимо производить подварочные швы с обратной стороны изделия.

Применение сварочного метода

Автоматическая дуговая сварка соответствует параметрам ГОСТ 8713-79. Благодаря высокой скорости работы она успешно применяется для нанесения ровных швов в продольном положении.

Для обеспечения прямого движения головки, сварочный станок снабжается шаблонами, вдоль края которых двигается электродная проволока и горит дуга. Таким методом быстро соединяются толстые листы железа, используемые для промышленных конструкций.

Возможны и фигурные движения головки аппарата. Для этого устанавливают соответствующий шаблон.

Сварочные трактора для сварки под флюсом способны выполнять все швы, обозначенные ГОСТ 11533-75. Они хорошо подходят для соединений: встык, внахлест, угловых и тавровых. Шов получается ровный и хорошо расплавленный, без перерасхода присадочного материала.

Там где требуется проложить трубопровод особенно успешно применяется автоматическая сварка кольцевых швов. Сущность метода заключается во вращении изделия под неподвижной головкой сварочного аппарата. Благодаря повышенной силе тока, работы ведутся быстрее, чем в ручном режиме. Швы получаются высокого качества.

Автоматическая сварка труб может проводиться на большом участке, соединяя секции в одну линию. Размер таких заготовок достигает 25 метров. Реальны и большие соединения, но это зависит от возможности транспортировки трубы к месту укладки. Дополнительно, задействуют тягачи или железнодорожная техника.

При помощи крана трубы укладываются в магистраль, а заключительный стыковой шов выполняет сварщик вручную. Это значительно ускоряет процесс прокладки трубопроводов.

Преимущества автоматического метода

Сварочный станок, работающий в автоматическом режиме, отличается рядом преимуществ перед другими видами сварки. А именно:

  • высокая производительность выполнения работ за счет увеличенной силы тока и скорости ведения шва, которая может превышать показатели других методов в 15 раз;
  • хорошее качество соединения благодаря стабильность подачи присадки и постоянной скорости прохода всей линии;
  • глубокое проплавление;
  • работа с трубами больших диаметров;
  • задействование меньшего количества сварщиков на одинаковый объем работ;
  • более благоприятные условия труда для сварщика и меньший вред для здоровья, ввиду удаленности от источника излучения и дыма.

Быстрые режимы автоматической сварки под флюсом достигаются и за счет использования порошка, который подается в зону горения дуги из специального бункера по трубке. Количество высыпания регулируется широтой открытия заслонки. Внешне, флюс похож на круглые светлые шарики, мелкого гранулирования. Посыпание зоны сварки флюсом имеет следующие преимущества:

  • исключает разбрызгивание металла сварочной ванны и присадочного элемента;
  • придает стабильности дуге;
  • задерживает процесс остывания сварочного шва, что улучшает его физические свойства;
  • защищает сварочную ванну от взаимодействия расплавленного металла с кислородом;
  • раскисляет металл и помогает качественней вплавляться легирующим элементам.

Сварочный трактор плавит часть порошка электрической дугой от проволоки, вследствие чего образуется небольшая корка на поверхности соединения. Другая часть порошка так и остается в виде гранул. После завершения шва требуется удаление слоя шлака молотком и щеткой по металлу. Очищенное изделие готово к покраске или обработке антикоррозийными составами.

Разновидности автоматической сварки

Автоматический сварочный аппарат, создающий дугу подачей тока на проволоку, и защищающий сварочную ванну слоем флюса, может иметь несколько вариантов исполнения. Это могут быть станки с подвижной головкой, выполняющие ровные или шаблонные линии швов. Для трубопроводов используют неподвижные головки, под которыми изделие вращается на роликах.

Тракторы сами ездят по изделию, перевозя аппарат и одновременно ведя сварку. Во всех моделях применяется плавящийся электрод (проволока ГОСТ 16130-72). За последующее время, после внедрения в промышленность этих методов, были разработаны и другие устройства, позволяющие автоматизировать сварочные работы.

Некоторые принципы работы таких установок похожи, а другие отличаются в корне.

В среде аргона

Одной из разновидностей является автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. В качестве последнего выступает стержень из вольфрама с некоторыми добавками.

Читайте также:  Толщина стенки для трубопровода диаметром 57

Между ним и изделием возбуждается электрическая дуга, а аргоновый состав газовой смеси, подаваемый через сопло головки аппарата, не дает углероду вырываться через поверхность шва. Благодаря этому соединение получается крепким и ровным.

Сварка в среде защитных газов может выполняться стационарно закрепленной головкой устройства, под которой изделие проворачивается, так и движущейся частью по линии соединения. Аргонно-дуговой метод активно применяется при работе с нержавеющими трубами и емкостями.

Порошковой проволокой

Еще одним вариантом является автоматическая сварка порошковой проволокой. Аппарат подает плавящийся электрод в зону сварки по роликам. Напряжение на конце проволоки создает дугу. Но для защиты расплавленного металла используется не порошок из бункера, а флюс, находящийся в самой проволоке.

Для этого последняя изготавливается трубчатой формы и укладывается в бобины. Такой расходный материал стоит дороже, но облегчает подготовку к сварочному процессу. Сварочный станок не требует загрузки флюса в бункер. Наплавленный шов, как и в случае с насыпным порошком, нуждается в очистке.

Аппараты могут работать перемещаясь на самом изделии или неподвижно, с прокруткой свариваемых частей под ними.

Плазменная сварка

Для быстрого соединения легированных сталей была разработана автоматическая плазменная сварка. В подобных устройствах электрическая дуга горит между двумя электродами в головке горелки. Аргон или гелий, подающиеся под высоким давлением и закрученный завихрителем, содействует ионизации пламени дуги, и усилению ее температуры.

Плазменная сварка устанавливается на кронштейны, которые могут вращаться по оси. Расстояние от центра до головки может изменяться, что делает удобным это оборудование для круговых автоматических швов днищ емкостей.

В зависимости от толщины металла и требуемой высоты шва, устройство может снабжаться дополнительным блоком подающим присадочную проволоку.

Кроме вышеперечисленных агрегатов встречаются их полуавтоматические версии, где сварщику требуется направлять сварочную головку или руководить движением трактора.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка востребованы не только на крупных предприятиях, но в небольших фирмах. Ведь таким способом можно значительно повышать производительность и доходность.

Некоторые умельцы смогли сделать самодельный аппарат на основе полуавтомата, который способен передвигаться по заданной траектории.

Режимы и особенности

Сваривание автоматическим методом происходит на повышенных токах. Это обеспечивает высокую скорость и эффективность процесса. Рекомендуемые параметры следующие:

Диаметр проволоки, мм Сила тока, А
2 200-300
3 350-500
4 400-700
5 500-1000

Кроме этого, на каждый вид работы при задействовании автоматической сварки на трубопроводе, составляется технологическая карта, в которой указывается весь комплекс усилий и ресурсов, чтобы соединить один километр трубы.

Сюда входят: трудоемкость (наличие определенного числа человек и дней на выполнение), выработка за одну смену, необходимость в кране (количество машин на смену), затрачиваемость энергетических ресурсов (тока и горючего), конкретные требования по сборке и сварке изделий, техника безопасности.

Благодаря автоматизации сварочного процесса ускорилось выполнение многих работ. Эти машины облегчают монтаж трубопроводов и других конструкций. А высокое качество швов позволяет использовать их на ответственных соединениях.

  • Поделись с друзьями
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0

Сварка в строительстве трубопроводов

Транспортировку бытовым и промышленным потребителям воды, газа, нефтепродуктов все чаще производят по трубопроводам. Поэтому строительство таких инженерных сооружений становится все более востребованной сферой промышленности.

Первоначально прокладку труб производили с использованием муфтовых резьбовых соединений. Однако для более надежной транспортировки жидких и газообразных продуктов стали применять трубы больших диаметров с особыми характеристиками.

Это потребовало поиска наиболее прогрессивных способов сварки стыков трубопроводов. В этой задаче нужно обеспечить не только минимальное время выполнения монтажных работ, но и гарантировать максимальную герметичность сварных соединения.

В связи с этим, применение дуговой сварки в строительстве трубопроводов позволяло эффективно справиться с решением такой задачи.

Технология автоматической сварки трубопроводов

1 / 1

Классификация трубопроводов

Такие инженерные сооружения специалисты классифицируют по нескольким основным факторам:

По функциональному назначению:

  • Магистральные. Прокладываются для транспортировки различных веществ на значительные расстояния. Как правило, по ним перекачивают газ, нефть, воду. Непременно комплектуются насосными станциями.
  • Технологические. Используются в большинстве промышленных предприятий для обеспечения производственного оборудования необходимым для выполнения технологических процессов жидким и газообразным сырьем, таким как газ, пар, вода, определенные нефтепродукты, сжатый воздух. Также довольно часто такие трубопроводы задействуют для транспортировки изготовленной продукции.
  • Коммунально-сетевые. С их помощью обеспечивается подача горячей и холодной воды, пара к бытовым потребителям. Такие трубопроводы отличаются достаточно сложным монтажом, так как для их нормального функционирования необходимо множество изгибов, переходов, распределительных соединений.
  • Судовые и машинные. Их монтируют, как правило, на морских добывающих платформах и крупных судах.

По расположению:

  • Наземные и надземные. Для прокладки надземных требопроводов используют разнообразные балки, эстакады, опоры, позволяющие гарантированно удерживать трубы над поверхностью грунта.
  • Подземные. Укладываются в траншеях либо в специальных каналах.
  • Подводные. Прокладывают по дну озер, рек, морей.
  • Плавающие. С помощью специальных устройств удерживаются на поверхности воды.

По виду транспортируемого материала:

  • Газопроводы. Они могут быть как магистральными, так и коммунальными. На пути укладки такого типатрубопроводов обустраивают распределительные станции. Для строительства магистральных газопроводов применяют трубы диаметром до 1,5 метров. А для прокладки коммунальных газопроводов используют трубный металлопрокат с поперечным сечением до 2 дюймов.
  • Нефтепроводы. С помощью таких магистральных и коммунальных трубопроводов осуществляют доставку к перерабатывающим предприятиям как нефти, так и продуктов ее переработки. Их прокладывают не только наземным, но и подземным, и даже подводным способом.
  • Водопроводные. Как правило, это коммунальные системы для подачи холодной и горячей воды бытовым и промышленным потребителям. В последнее время все чаще их прокладывают с использованием металлопластиковых труб. Но иногда строят и магистральные.
  • Канализационные. С их помощью производят из зданий различного назначения отвод жидких хозяйственно-бытовых отходов.

По способности выдерживать определенное давление транспортируемого по трубам материала:

  • Низкого давления. Прокладываются для передачи жидких и газообразных веществ под давлением до 12 атмосфер.
  • Среднего давления. Для транспортировки разнообразных продуктов в жидком либо газообразном состоянии с давлением в диапазоне 12…25 атмосфер.
  • Высокого давления – гарантированно выдерживают давление больше 25 атмосфер. Традиционно это газовые и нефтяные магистральные трубопроводы.

Также трубопроводы могут строиться с учетом необходимости выдерживать определенные температуры, противостоять степени агрессивности передаваемых веществ.

Способы сварки трубопроводов

Магистральные трубопроводы для транспортировки разнообразных материалов сваривают чаще всего с применением дуговых методов сварки.

Автоматическая электродуговая сварка под флюсом используется для выполнения больше 60% всех сварных стыков на магистральных трубопровожах.

Такая технология наиболее эффективна при сварке поворотных стыков трубопроводов, имеющих диаметры в диапазоне 219…1420 мм.

Для выполнения сложных неповоротных стыков чаще всего пользуют ручную дуговую сварку. Такой способ соединения дает возможность выполнять сварочный процесс в различных пространственных положениях.

Большой популярностью при строительстве нефтепроводов и газопроводов пользуется механизированный способ сварки с применением порошковой проволоки, позволяющей получать правильную геометрию сварочного шва в различных пространсвенных положениях.

Такая технология сварки трубопроводов дает возможность оптимизировать затраты на их строительство.

Механизированный сварочный процесс позволяет повысить производительность и осуществлять сварку со скоростью 30…60 см/мин, а при ручной дуговой сварке этот показатель составляет около 10…20 см/мин .

Требования к подготовки трубы перед сваркой

Получить качественное неразъемное соединение можно лишь при условии хорошей подготовки торцев свариваемых труб. Традиционно для этого необходимо произвести следующие операции:

  • Выполняется правка торца каждого трубного изделия, подвергающегося сварке. В результате такой процедуры конец трубы должен иметь правильную круглую форму и перпендикулярную поферхность относительно продольной оси трубы. После транспортировки возможны деформации различной степени. Такой процесс правки и торцевания производят с использованием разнообразного механического, гидравлического, пневматического оборудования. При сварке труб большого диаметра также производят снятие фаски на торце перед сваркой. Это позволяет получить качественное проплавление и формирование геометрии сварного шва.
  • Произвести зачистку концов труб от ржавчины, масляных и других видов загрязнений. Получить сварочный стык с высокими механическими и прочностыми характеристиками можно лишь при сварке подготовленных чистых поверхностей свариваемого металла. Метод очистки в каждом конкретном случаем нужно подбирать с учетом вида загрязнения. Для удаления органических и маслянистых загрязнений применяют специальные обезжиривающие составы. С помощью стальных щеток либо абразивных кругов удаляют ржавчину и коррозионностойкие покрытия, изоляцию в случае их наличия.

После подготовки торцев труб и применяемых сварочного оборудвования можно приступать к монтажу трубопровода.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector