Сварка "катушки" при наличии защемленной плети d = 500 мм, выполняемая электродами с основным видом покрытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сварка "катушки" при наличии защемленной плети d = 500 мм, выполняемая электродами с основным видом покрытия

Трубы для сооружения и капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов

сварка труба нефтепровод стык

Для сооружения и капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов могут быть использованы электросварные прямошовные и спиральношовные трубы диаметром 219 - 1220 мм, изготовленные из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

Трубы поставляются по ГОСТам или по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке и представленным в Инструкции по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности ( Р 51-31323949-58-2000). Сортамент современных труб производства Волжского трубного завода, Выксунского металлургического завода и Челябинского трубопрокатного завода, а также труб импортной поставки. Каждая партия труб должна иметь сертификат завода - изготовителя с указанием регламентируемых стандартом или техническими условиями приемосдаточных характеристик.

Овальность концов труб (отношение разности между наибольшим и наименьшим диаметром к номинальному диаметру) не должна превышать 1% от номинального диаметра для труб с толщиной стенки менее 20 мм и 0,8% - для труб с толщиной стенки 20 мм и более.

Кривизна трубы не должна превышать 1,5 мм на любом ее участке длиной 1 м. общая кривизна не должна превышать 0,2% длины трубы.

Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом. Отклонение от перпендикулярности торцов (косина реза ) труб, поставляемых по техническим условиям,- не должно превышать 1,6 мм. Аналогичный показатель для труб, поставляемых по ГОСТ 20295, должен составлять не более 1,0 мм при диаметре труб 219-325 мм, не более 1,5 мм - при диаметре 351-426 мм и не более 2,0 мм - при диаметре 530-820 мм.

В металле труб не допускается наличие трещин, плен, равнин, закатов, а также расслоений длиной более 80 мм в любом направлении. Расслоения любого размера на торцах труб и в зоне шириной 25 мм от торца труб не допускается.

Заводские швы труб должны иметь плавный переход к основному металлу без резких переходов, подрезов, несплавлений, непроваров и других дефектов формирования шва.

Классификация по прочности, диаметру и толщине стенок труб

Группы по классу прочности труб

Группы по диаметру труб

Группы по толщине стенки труб

Сварочные материалы

Для сварки кольцевых стыков нефтепроводов могут быть использованы следующие сварочные материалы:

электроды с основным и целлюлозным видами покрытия для ручной дуговой сварки;

флюсы плавленые и агломерированные для автоматической сварки поворотных стыков;

сварочные проволоки сплошного сечения для автоматической и полуавтоматической сварки в среде защитных газов и автоматической сварки под флюсом;

самозащитные порошковые проволоки для полуавтоматической сварки со свободным формированием шва;

порошковые проволоки для автоматической сварки в среде защитных газов;

защитные газы - аргон газообразный, двуокись углерода газообразная и их смесь - для автоматической и полуавтоматической сварки неповоротных и поворотных стыков труб.

Все сварочные материалы должны проходить входной контроль, включающий:

проверку наличия сертификатов качества или сертификатов соответствия фирмы ( завода-изготовителя );

проверку сохранности упаковки;

проверку внешнего вида покрытия электродов и проволок - прочности (адгезии ) покрытия электродов, отсутствия поверхностных дефектов электродных покрытий и проволок, следов ржавчины на поверхности проволок и электродных стержнях;

проверку сварочно-технологических свойств электродов и порошковых проволок при сварке катушек труб во всех пространственных положениях.

В данной работе рассматриваются электроды с основным видом покрытия.

Сварочные электроды с покрытием основного вида, упакованные в картонные коробки, обтянутые термоусадочной пленкой, должны быть прокалены перед сваркой при температуре 300-350 С в течении 1.0-1.5 час. С последующим размещением в термостатах ( термопеналах ).

Электроды, не размещенные в термопеналах, хранятся в сушильно-прокалочных печах.

Сварка труб

Сварка труб объектов магистральных нефтепроводов регламентируется РД 153-006-02 “ Инструкция по технологии сварки при строительстве и капитальном строительстве магистральных нефтепроводов “.

При правильно выбранных режимах ручной дуговой сварки в нижнем положении можно обеспечить качественный провар стали толщиной до 3-4 мм. Для обеспечения качественного провара при сварке металла большей толщины применяют одностороннюю или двустороннюю разделку кромок. Двусторонняя разделка кромок обеспечивает экономный расход электродов за счет уменьшения количества наплавленного металла на единицу длины шва. При этом уменьшается сварочные остаточные напряжения и деформации. Но двусторонняя разделка возможна только при двустороннем доступе к сварному шву.

Односторонняя разделка кромок применяется при сварке металла толщиной 3- 25 мм и при возможности выполнения шва только с одной стороны, как, например, при сварке труб малого диаметра.

Для качественного протекания процесса сварки и получения качественных сварных швов необходимо выбрать правильный и оптимальный режим сварки. Режимом с варки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных швов заданных размеров, форм и качества. При ручной дуговой сварке характеристиками режима сварки являются: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость сварки, род тока и его полярность и др.

При сварке многопроходных швов стремятся выполнять все швы электродами одного и того же диаметра и на одних и тех же режимах. Но для сварки корневого слоя обычно выбирают электроды меньшего диаметра, возможна и смена марки электрода.

Наиболее решающим параметром режима сварки являются величина сварочного тока. При недостаточном сварочном токе дуга горит неустойчиво, а при чрезмерном токе возрастают потери металла на разбрызгивание, ухудшается формирование шва. Чрезмерный ток ведет к перегреву стержня электрода, что вредно влияет на покрытие электрода.

Напряжение дуги при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20-36 В и при проектировании технологических процессов ручной сварки не регламентируется.

Неповоротные вертикальные и горизонтальные стыки труб диаметром 219 мм и более могут сваривать в зависимости от диаметра труб одновременно два, три или четыре сварщика. При этом должны быть приняты меры для защиты каждого сварщика от брызг расплавленного металла и шлака.

Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка следует отступать на 10-15 мм от нижней точки. При сварке последующего слоя отступать от нижней точки следует в другую сторону.

Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом, при этом длина каждого участка должна быть 200-250 мм. Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 16 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя.

Стыкуеме элементы “ труба + труба”

Катушка трубы - отрезок трубы, подготавливаемый для вварки в нефтепровод и имеющий торцы, обработанные механическим способом или путем газовой резки с последующей зачисткой.

Трубы, детали трубопроводов, арматура и сварочные материалы должны пройти входной контроль в соответствии с требованиями СниП lll-42-80 и ВСН 012-88. Результаты контроля заносят в Журнал входного контроля.

До начала работ следует проверить наличие сертификатов (паспортов) на трубы, детали и запорную арматуру и все сварочные материалы, которые будут использованы для сооружения объекта, а также соответствие маркировки (клейма) к обозначениям, указанных в сертификатах (паспортах).

При отсутствии клейм, маркировки, сертификатов (или других документов, удостоверяющих их качество) трубы, детали трубопроводов и арматура к сборке и сварке не допускаются.

При сооружении трубопроводов сварные стыки труб могут быть поворотными, неповоротными и горизонтальными.

Перед сборкой и сваркой трубы проверяют на соответствие требованиям проекта, по которому сооружается трубопровод, и техническим условиям.

При подготовке стыков труб под сварку проверяют перпендикулярность плоскости реза трубы к ее оси, угол раскрытия шва и величину притупления. Угол раскрытия шва должен составлять 60 - 70 градусов, а величина притупления--2 - 2,5 мм. Фаски снимают с торцов труб механическим способом, газовой резкой или другими способами, обеспечивающими требуемую форму, размеры и качество обрабатываемых кромок.

Точность обработки фасок под сварку и размеры разделки проверяют инструментально. Перед сборкой труб необходимо очистить внутреннюю полость труб и деталей трубопроводов от попавшего грунта, снега и т. п. загрязнений, а также механически очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб, деталей тубопроводов на ширину не менее 10 мм. Усиление заводских продольных или спиральных швов удалить снаружи трубы до величины 0-0,5 мм на участке шириной 10-15 мм от торца трубы.

При стыковке труб должен обеспечиваться равномерный зазор между соединяемыми кромками стыкуемых элементов, равный 2 - 3 мм.

Смещение кромок электросварочных труб с одинаковой нормативной толщиной стенки не должно превышать 20 % от нормативной толщины стенки, но не более 3 мм. При толщине стенки менее 10 мм допускается смещение кромок до 40 % нормативной осуществлять шаблоном по наружным поверхностям труб.

При сборке под толщины стенки, но не более 2 мм. Измерение величины смещения кромок допускается последующую сварку корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия количество прихваток, равномерно распределенных по периметру стыка, зависит от диаметра труб. При сварке труб диаметром до 300 мм прихватки выполняются равномерно по окружности в 4 мм местах швом высотой 3 - 4 мм и длиной 50 мм каждая. При сварке труб диаметром более 300 мм прихватки располагают равномерно по всей окружности стыка через каждые 250 -300 мм.

Сборку на внутреннем центраторе допускается выполнять без прихваток.

Режимы сварки при выполнении прихваток должны соответствовать режиму сварки корневого слоя шва.

Трубы, толщина стенки которых составляет 8 - 12 мм, сваривают в три слоя плюс декоративный шов.

Первый слой создает местный провар в корне шва и надежное сплавление кромок. Для этого необходимо, чтобы наплавленный металл образовал внутри трубы узкий ниточный валик высотой 1 - 1,5 мм, равномерно распределяющийся по всей окружности. Используют электроды диаметром 2 - 3 мм.

Для получения провара без сосулек и грата движение электрода должно быть возвратно - поступательным с непродолжительной зедержкой электрода на сварочной ванне, незначительным поперечным колебанием между кромками и образованием небольшого отверстия в вершине угла скоса кромок. Отверстие получается в результате проплавления основного металла дугой. Размер его не должен превышать 2 мм - больше установленного зазора между трубами.

Второй и третий слой выполняют электродом 4 - 5 мм и при повышенном токе

Сварка захлесточных стыков производится по трем схемам, которые определяются взаимным расположением соединяемых участков трубопровода (плетей) и возможностью их монтажного перемещения:

Схема А - оба конца стыкуемых участков трубопровода (плетей) свободны (не засыпаны грунтом) и имеют свободу перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

Схема Б - конец одного из стыкуемых участков трубопровода имеет свободу перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а второй защемлен (например, подходит к крановому узлу, засыпан грунтом и др.);

Схема В - оба конца соединяемых участков трубопровода защемлены.

В данной работе рассматривается сварка по схеме Б.

При монтаже захлеста по схеме Б (вварка катушки) рекомендуется следующий порядок подготовительных и сборочно-сварочных операций:

На торцах труб соединяемых плетей произвести замер (с точностью 1 мм) их периметров по внутренней и наружной поверхностям. На основании полученных результатов произвести выбор трубы аналогичного размера и класса прочности для изготовления катушки;

Подготовить катушку не менее 1 диаметра трубы сразделкой кромок, соответствующей разделке соединяемых труб. На одном из торцов катушки целесообразно иметь заводскую разделку;

Освободить от грунта незащемленный участок трубопровода на длине, необходимой для манипулирования плетью при сборке стыка захлеста;

Подготовить под сварку ззащемленную плеть трубопровода, выкопав приямок, размеры которого достаточны для проведения работ по сварке и контролю;

Приподнять трубоукладчиком незащемленную плеть, установить опору и прицентровать катушку. Произвести предварительный подогрев

Произвести сборку на наружном центраторе, выполнить сварку первого стыка согласно операционной технологической карте;

Вывесить трубоукладчиком незащемленную плеть с приваренной катушкой и разметить на катушке место реза. Разметка линии реза должна быть выполнена с помощью шаблона, чтобы исключить обарзование “ косого стыка “ ;

Установить страховочную опору. Осуществить газовую резку с последующей обработкой кромок механизированным абразивным инструментом. Угол скоса кромки должен составлять 30 градусов с притуплением 1,8+_ 0,8 мм;

Поднять трубоукладчиком незащемленную плеть на высоту, необходимую для совмещения ее торца с торцом защемленной плети трубопровода. Рекомендуется поддерживание поднятого конца трубопровода вторым трубоукладчиком вблизи зоны сварки. Произвести предварительный подогрев.

Выполнить сборку на наружном центраторе и сварку второго стыка в соответствии с технологической картой.

Катушку от 500 мм сваривают четыре сварщика. После выполнения прихваток накладывается индукционный пояс нагрева.

Снимается центратор, затем производится зачистка и шлифовка прихваток механизированным абразивным инструментом. Видимы дефекты устраняются шлифовкой.

После обработки прихваток и визуального осмотра на наличие видимых дефектов при их отсутствии производится наложение корневого слоя шва. Сварка ведется на подьем начиная с потолочного положения. После наложения корневого слоя шва производится зачистка корневого шва механизированным абразивным инструментом от шлака.

После шлифовки корневого слоя шва выполняется заполняющий слой шва, после его выполнения также производится зачистка шва от шлака, визуальный осмотр на наличие пор, трещин, подрезов и других видимых дефектов. Электроды, используемые при выполнении заполняющего слоя шва указаны в операционной технологической карте.

После заполняющего слоя шва выполняется лицевой (облицовочный) слой. При этом меняются параметры режима сварки. После чего он также подвергается обработке механизированным абразивным инструментом. Производится визуальный осмотр на на личие видимых дефектов ( поры, брызги металла, подрезы и др.) при их наличии они должны быть устранены. Усиление лицевого шва: высота - 1,3 ; ширина - 25 - 30 мм.

После этого накладывается термозащитный пояс.

Нужно помнить, что электрическая дуга должна возбуждаться только в разделке кромок, не выходя из них, во избежания дефектов. При возбуждении электрической дуги равномерно поддерживать ее, длина дуги должна быть минимальной, с целью предупреждения возникновения дефектов. Колебательные движения электродом вести равномерно. Поднимать электрод (угол электрода по отношению к основному металлу) наблюдая за тем, как формируется сварочная ванна.

Размещено на Allbest.ru