12.1.1.Центраторы

Сборка под сварку труб магистральных трубопроводов является ответственной операцией, во многом определяющей качество получаемого стыкового шва. Как на полевых трубосварочных базах, так и на трассе для сборки труб под сварку кольцевого шва применяют наружные или внутренние центраторы.

Наружные центраторы бывают многозвенные и жест­кие. Многозвенный центратор (рис.116) имеет звенья 2, шарнирно соединенные между собой в замкнутую цепь с помощью замкового устройства с винтовым упором 3.

Рис.116 Многозвенный центратор

Центровка труб производится роликами 1, располагаемы­ми симметрично относительно оси собираемого стыка. Жесткий центратор (рис.117) состоит из двух стальных полуколец 3 и 5, с выступами а, соединенных между со­бой шарниром 4. Центровку собираемых под сварку труб производят при замыкании полуколец вокруг стыка с помощью накидного замка 2 и гидравлического силового цилиндра 1.

Рис.117. Жесткий центратор

Достоинством наружных центраторов является воз­можность их использования на радиусных участках тру­бопровода, на которых применение внутренних центра­торов затруднено. Однако внутренние центраторы обес­печивают более точное совмещение кромок труб и воз­можность выполнения сварки снаружи без предваритель­ной прихватки. Внутренний центратор закрепляют на штанге или перемешают внутри трубы, используя для этого опорные, а иногда и приводные ролики.

Внутренние центраторы могут быть с механическим, гидравлическим или пневматическим приводом центри­рующего механизма.

Гидравлические центраторы имеют два ряда центри­рующих элементов (башмаков). Каждый ряд разжима­ется отдельным коническим клином. В центраторе, схе­ма которого приведена на рис.118, последо­вательное разжатие правого и левого рядов башмаков достигается подачей масла под давлением в полости А и Б. Движение конусов 1 и 3 через ролики передается баш­макам 4 и 5, центрирующим кромки собираемых труб. Возвратное движение конусов 1 и 3 обеспечивается пру­жиной 2.

Рис.118. Схема гидравлического центратора

Конструкция центрирующего механизма центра­тора ЦВ-124, выполненного по такой схеме, показана на рис.119, а внешний вид этого центратора — на рис.120.

Рис.119. Центрирующий механизм центратора ЦВ-124

Центратор имеет электродвигатель 4 (рис.120) привода радиально-поршневого насоса 3. Масло из бака 1 через предохранительный клапан 2 подается в гидросистему центрирующего механизма 5 через гидрораспределитель 6. Перемещение центратора от стыка к стыку осущест­вляется при помощи штанги.

Рис.120. Внутренний центратор ЦВ-124

13.1.Ручная дуговая сварка

Ручную дуго­вую сварку неповоротных стыков магистральных трубо­проводов ведут поточным методом, выполняя, много­слойный шов. Такая организация работ обеспе­чивает высокую производительность, однако при этом ве­лика потребность в высококвалифицированных рабо­чих-сварщиках. Применительно к трубам диаметром 1420мм с толщиной стенки 17,5мм, изготовленным из стали с пределом прочности 550-750 МПа, используют следующую последовательность операций.

Секции труб предварительно раскладывают на опоры вдоль трассы под углом 15-20° к направлению линии трубопровода и производят зачистку внутренних и наруж­ных поверхностей вблизи кромок шлифовальными ма­шинками с абразивными кругами. Предваритель­ный подогрев кромок труб до температуры 150-200 °С производят или перед стыковкой труб, или после сты­ковки. Для подогрева применяют кольцевые газовые горелки.

Сборку стыка выполняют с помощью трубоукладчи­ка внутреннего самоходного центратора. Поточно-расчлененный метод предусматривает уклад­ку каждого слоя отдельными звеньями сварщиков, содержащими от двух до четырех человек в за­висимости от диаметра трубопровода. При этом каждый из сварщиков звена выполняет только свой определен­ный участок слоя на неизменном режиме. Два сварщика с лестниц-стремянок ведут сварку верхней полуокружности трубы, а два других сваривают нижнюю полуокружность трубы.

Корневой слой варит звено сварщиков, которое вы­полняет сборку стыка. Сварку ведут в направлении свер­ху вниз методом опирания электрода на кромки труб без колебательных движений. Применение здесь элект­родов с целлюлозным покрытием обеспечивает скорость сварки до 22 м/ч и гарантированное образование обрат­ного валика внутри трубы, что исключает необходимость подварки корня шва изнутри трубы. Однако для таких электродов при высокой производительности характер­но образование "карманов" со шлаком. Поэто­му после завершения сварки корневого шва сразу удаля­ют тонкими шлифовальными кругами примерно 1/4 часть сечения шва для вскрытия этих карманов.

Электроды с целлюлозным покрытием обеспечивают большее относительное удлинение и меньший предел прочности по сравнению с электродами с основным по­крытием. В результате корень шва менее склонен к хруп­ким разрушениям и образованию трещин, что является важным при выполнении монтажных операций на сек­ции, когда она присоединена к нитке трубопровода толь­ко корневым швом. Свободный конец секции опускают на монтажную опору из деревянных брусьев и пристыко­вывают к нему следующую секцию трубы.

Второй слой шва ("горячий проход") выполняет сразу после сварки корневого шва также звено из четы­рех сварщиков. Сварку производят электродами с цел­люлозным покрытием или с основным покрытием в на­правлении сверху вниз с поперечными колебаниями электрода. Последующие слои, заполняющие и облицо­вочные, выполняются электродами с основным покрыти­ем. После сварки каждого слоя поверхность шва очищают от шлака с помощью электрошлифовальных машинок. После завершения сварки стыка или при вынужденных перерывах в сварке стык укрывают теплоизоляционным поясом.

Сварочные источники питания размещены на четырех-постовой унифицированной сварочной установке, снабженной переносной палаткой, защищающей место расположения свариваемого стыка от ветра, дождя или снега. Палатка имеет застекленные окна, дополнительное освещение, вентилятор для отсоса газов.