Технология сооружения нефтегазопроводов

Прихватки следует выполнять не ближе 100 мм от продольных швов трубы (детали, арматуры).

Приварка временных технологических креплений (планок, скоб и т.п.) к телу трубы (детали, арматуры) запрещается.

В процессе сборки должно быть исключено попадание масла, влаги и других загрязнений в разделку и зазоры соединений, а также на прилегающие к разделке поверхности труб и деталей.

Изготовление секций из труб на трубосварочных базах типа БТС.

Механизированные трубосварочные базы ( БТС) позволяют полностью механизировать сварочно-монтажные работы за счет применения метода двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса стыков труб с увеличенным притуплением кромок.

Перед сваркой необходимо осуществить подготовительные операции и обработку кромок.

В зависимости от типа применяемого оборудования последовательность наложения слоев шва может быть следующей:

сварка наружных слоев шва и последующая сварка внутреннего слоя;

сварка первого наружного слоя и последующая одновременная сварка второго наружного и внутреннего слоя шва.

Для предотвращения непроваров и шлаковых включений автоматическую сварку прихваток и начального участка шва не следует выполнять при значениях тока ниже нижнего предела диапазона режимов сварки.

Начало и окончание сварки стыка должно располагаться на расстоянии не менее 100 мм от продольных швов свариваемых труб.

Во избежание образования шлаковых включений и непровара между первым наружным и внутренним слоями в начале прихватки или первого слоя шва рекомендуется делать шлифмашинкой пропил глубиной 4-5 мм, шириной 3-4 мм и длиной не менее 25-30 мм.

Чтобы избежать образования трещин, запрещается освобождать жимки центратора до полного завершения процесса сварки первого наружного слоя стыка.

Интервал времени между завершением первого наружного слоя шва и началом сварки внутреннего слоя не должен превышать:

1 ч, при положительной температуре воздуха;

30 мин при температуре воздуха ниже нуля.

Если сварку выполняют при отрицательных температурах, то запрещается скатывать сваренную плеть на мокрый грунт или снег до тех пор, пока стык не остынет до температуры окружающей среды.

В конце смены стыки труб должны быть заварены полностью. В порядке исключения, в случае выхода из строя оборудования, отключения сети и т.д. стыки труб до следующей смены разрешается оставлять с несваренным облицовочным слоем шва. При невыполнении указанного требования стыки подлежат вырезке.

Для сборки секций трубы подают на приемный стеллаж, где осуществляют подготовительные операции (очистка внутренней полости и наружной поверхности трубы, зачистка кромок до металлического блеска, правка плавных вмятин). Далее трубы поступают на сборочный стеллаж, где с помощью лебедки и наружных центраторов их собирают в секции на прихватках с частичной ручной сваркой первого слоя (на2/3 периметра). Затем секции труб подают на промежуточный стеллаж для полной сварки первого слоя шва, которая проводится вручную или полуавтоматами в среде углекислого газа. Для сварки последующих слоев шва под слоем флюса секции накатывают на роликоопоры сварочного стенда, который представляет собой полевую автосварочную установку ПАУ-601. Основными элементами этой установки являются вращатель, роликовые опоры, сварочная головка и сварочный агрегат. Секцию закрепляют в торцовом вращателе, который осуществляет вращение ее в процессе автоматической сварки под слоем флюса. Сварка стыков труб ведется сварщиком и его подручным, которые по окончании работ на одном стыке переходят к другому. После окончания сварки последнего стыка труб сварочную головку поднимают, сварщик с подручным отходят, секцию освобождают от вращателя, на роликовых опорах переводится предохранительный рычаг для сброса готовой секции, и она попадает на стеллаж для контроля. Средняя производительность сварочной базы - 24-84 стыков в смену.

Соединение секций труб в нитку автоматической сваркой в среде углекислого газа

Для сварки заполоняющего и облицовочного слоя шва используем автоматическую сварку порошковой проволокой в среде углекислого газа сварочными головками М300-С (М300) фирмы "CRC-Evans AW",предназначены для автоматической односторонней порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб одной толщины стенки до 1420 мм.

Основным элементом сварочной системы М300-С или М300 является наружная универсальная сварочная головка. Головка может быть запрограммирована на сварку одного, нескольких или всех слоев шва. Настроенные сварочные режимы сохраняются в памяти головки неограниченно долго. Головка М300 позволяет сохранить 4 режима сварки, М300-С - до 36. Для применения конкретного режима сварщик-оператор должен выбрать его на блоке управления.

Сварочная головка М300-С является новейшей модификацией головок данной серии, при этом ее отличает более высокая степень автоматизации управления, что, в свою очередь позволяет в максимальной степени учитывать конкретные особенности и условия сварки.

Сварочным головками М300-С (М300) выполняется: односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на подъем снаружи трубы заполняющих и облицовочного слоев шва порошковой проволокой в защитных газах.

Сварка выполняется несколькими сварочными комплексами (установками) в составе сборочно-сварочной колонны по поточно-расчлененной схеме (заполняющие слои - одним или несколькими сварочными комплексами, облицовочный слой - одним или несколькими сварочным комплексами), либо одним сварочным комплексом с двумя сварочными головками всех слоев шва.

Регулирование параметров режимов сварки головками М300-С (М300) в установленных системой автоматического управления пределах выполняется через выносной пульт дистанционного управления (установка сварочной горелки по оси стыкового соединения, вылет электродной проволоки, амплитуда колебаний электродной проволоки, время задержки электродной проволоки на кромке, скорость сварки).

Состав оборудования.

Система М300-С (М300) комплектуется следующими основными единицами оборудования одной сварочной станции (двух постов сварки):

- универсальные сварочные головки (левого и правого исполнения) - 2 шт.;

- распределительная коробка электропитания, предназначенная для сопряжения

сварочной головки с источником питания и баллоном с газом - 2 шт.;

- сварочный источник питания (модели Idealarc DC-400; Invertec V350-PRO) - 2 шт.;

- газовый редуктор с расходомером и подогревателем - 2 шт.;

- баллон с газом - 2 шт.;

- комплект соединительных кабелей и шлангов - 2 шт.;

- направляющий пояс для перемещения сварочных головок по стыку - 1 шт.;

- защитная палатка-укрытие - 1 шт.

Для обеспечения сварки в трассовых условиях должен быть использован агрегат энергообеспечения на базе колесных или гусеничных тракторов, на шасси которых смонтированы источники сварочного тока, рампы для баллонов с газом и другое необходимое вспомогательное оборудование. Агрегат должен быть оборудован грузоподъемной стрелой для перемещения и установки на свариваемый стык защитной палатки.

Технология автоматической сварки в среде защитных газов

В качестве сварочных материалов следует применять порошковые проволоки, марки ОК Tubrod 15.19, диаметром 1,2 мм., фирма-производитель ESAB VAMBERG sro (Чехия). Предназначена для заполняющих и облицовочных слоев шва труб из сталей с нормальным приделом прочности до 589 МПа (API Х70) включительно.

Для сварки используется смесь защитных газов - 75 % аргона + 25 % углекислого газа.

Сварка порошковой проволокой в среде защитных газов должна выполняться на жесткой вольтамперной характеристике, постоянном токе обратной полярности.

Технологический процесс сварки неповоротных стыков труб с применением головок системы М300 или М300-С состоит из следующих основных операций:

- настройка сварочных головок путем установки через меню требуемых параметров работы механизмов головки (для М300-С), а также вспомогательных и основных сварочных параметров. Также производится установка необходимых параметров на источнике сварочного тока и газовом редукторе:

- установка направляющего пояса с помощью специального шаблона;

- установка сварочных головок на направляющий пояс и корректировка их положения относительно оси свариваемого стыка.

В процессе работы выполняется периодический контроль параметров режима и, при необходимости, их корректировка:

- параметры режима автоматической сварки стыков труб диаметром 1420 мм головками системы М300, М300-С для проволоки диаметром 1,2 мм

Зачистка выполненных слоев шва шлифмашинкой с дисковой щеткой.

Автоматическая сварка каждого слоя шва производится двумя сварщиками-операторами, при этом каждый оператор сваривает соответствующий полупериметр трубы.

Перед сваркой "заполняющего слоя" необходимо произвести обработку шлифкругом поверхности корневого слоя шва до придания ему плоской формы.

Следует соблюдать следующую последовательность выполнения слоев шва стыков труб диаметром 1420 мм:

заполняющие и облицовочный слои шва - второй оператор начинает сварку после того, как первый оператор сварил участок периметра длиной не менее 0,5 м. Для обеспечения синхронности работы допускается одному из сварщиков-операторов начинать сварку в пространственном положении 3.00-2.00 час, выполняя сварку на участке 3.00-0.00 час, а затем на участке 6.00-3.00 час.

Количество заполняющих слоев при толщине стенки трубы 17 мм. 3-4шт. Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва выбирают из расчета перекрытия швом разделки по ширине на величину от 1,0 до 2,5 мм в каждую сторону.

В процессе сварки заполняющих слоев шва участки замков при необходимости зашлифовываются.

Для обеспечения защиты зоны сварки от осадков и во избежание сдувания ветром потока защитного газа сварка должна производиться в укрытии (специальных палатках).

В случае атмосферных осадков сваренный стык следует укрывать термоизолирующим поясом до полного остывания стыка.

1. Контроль качества сварных стыков

Для обеспечения требуемого уровня качества сварных соединений необходимо выполнять:

А) Пооперационный контроль, производитель работ выполняет непосредственно и непрерывно в процессе проведения операций по сборке и сварке. При пооперационном контроле проверяют соответствие выполняемых работ проекту, требованиям сводов правил, государственных стандартов, технологических инструкций и карт.

В) Визуальный контроль и обмер сварных соединений, выполняют работники служб контроля с использованием необходимого измерительного инструмента.

При визуальном контроле проверяют соответствие кольцевых сварных соединений следующим требованиям:

высота усиления шва снаружи трубы должна быть 2 ± 1 мм и иметь плавный переход к основному металлу;

высота усиления обратного валика корневого слоя шва должна быть 1 ± 1 мм;

ширина сварных швов наружного 10-16мм. и внутреннего 6-10мм.;

смещение кромок после сварки не должно превышать более 3 мм. Допускаются местные смещения на длине 20 % периметра стыка, но не более 4 мм.

На поверхности сварных швов и околошовной зоны должны отсутствовать поры и трещины любых размеров, а также другие видимые дефекты, размеры которых превышают регламентированные для неразрушающего контроля.

Цепочка пор и шлаковых включений: три и более пор или шлаковых включений, расположенных на одной линии с расстоянием между любыми двумя близлежащими дефектами должна быть более одного, но не более трех максимальных размеров этих дефектов.

Скопление пор и шлаковых включений - три и более беспорядочно расположенных пор или шлаковых включений с расположением между любыми двумя близлежащими дефектами более одного, но не более трех максимальных размеров этих дефектов.

Любая суммарная протяженность совокупности допустимых по глубине дефектов на любые 300 мм шва должна быть Ј 50 мм (но не более 1/6 периметра шва).

Следует проверить наличие соответствующих отметок, идентифицирующих проверяемый стык (шифр/клеймо сварщика, порядковый номер стыка плети и др.).

Результаты визуального контроля должны быть оформлены заключением.

В случае если при визуальном осмотре в сварном соединении обнаружены недопустимые дефекты, данное сварное соединение подлежит вырезке или ремонту.

Все кольцевые сварные соединения системы, выполненные дуговыми методами сварки, подлежат 100 % неразрушающему радиографическому контролю и, дублирующему ультразвуковому контролю в объеме не более 25 %. Сварные соединения после ремонта подвергаются неразрушающему контролю в следующих объемах:

- радиографический метод 100 %;

- дублирующий ультразвуковой контроль отремонтированной зоны сварного шва на длине, превышающей отремонтированный участок на 100 мм в каждую сторону - 100 %.

Используемая литература

1. СТО Газпром 2-2.2-115-2007 Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно

2. СНиП III-42-80 Магистральные трубопроводы.

3. РД 153-006-02 "Инструкция по технологии сварки при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов"

4. РД 03-615-03 "Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов"

5. СП 105-34-96. Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений

6. Куркин С. А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве: учебник для вузов / С. А. Куркин, Г. А. Николаев. - М.: Высшая школа, 1991. - 398с.

7. Рыбаков В.М. Сварка и резка металлов: Учебник для СПТУ. - Москва: Высшая школа, 1979. - 214 с.

Размещено на Allbest.ru