1.27 Контроль монтажу та зварювання кранових вузлів

Крім різних деталей, невід'ємною частиною будь-якого трубопроводу потрібно вважати і кранові вузли. В даний час застосовують кранові вузли широкої номенклатури, вітчизняного та імпортного виготовлення. Геометричні розміри, хімічний склад і механічні властивості матеріалу мають характеристики, що відрізняються від аналогічних характеристик труб.

Технологія монтажу та зварювання, як правило, враховує:

- значну різницю товщини деталей трубопроводу і кранового вузла;

- хімічний склад і механічні властивості зварювальних елементів;

- складні умови монтажу і зварювання кранових вузлів з трубопроводом.

Якщо матеріал і товщина стінок арматури, фланців, заглушок та інших деталей кранового вузла відповідає матеріалу і розмірам труб, то зварювання виконують за технологією, як для одного типу сталі. При високій якості монтажу, зварювання різностінних з’єднань допускається:

- при товщині стінки до 12 мм – різниця різностінного з’єднання, що зварюється, повинна бути не більше ніж 2,5 мм;

- при товщині стінки понад 12 мм – різниця різностінного з’єднання, що зварюється, повинна бути не більше ніж 3 мм.

З'єднання елементів з більшою різницею товщини стінок потрібно проводити через перехідне кільце, яке приварюють до кранового вузла на монтажному майданчику. На монтажному майданчику заготовки укрупнюють в монтажні вузли. Тут же до запірної арматури приварюють патрубки. Довжина патрубка, як і спеціального перехідного кільця, привареного на заводі, не повинна бути менше ніж 250 мм.

Торець крана повинен бути механічно оброблений в заводських умовах. Збирання і зварювання першого і другого шарів шва проводять на внутрішньому гідравлічному центраторі.

Перед початком зварювання потрібно провести підігрівання стиків. Температуру підігрівання вибирають залежно від еквівалента вуглецю металу і його товщини (таблиця 1.43). Ширину зони нагрівання встановлюють залежно від діаметра крану і температури навколишнього середовища.

Таблиця 1.43 – Температура підігрівання при зварюванні кранових вузлів

Еквівалент вуглецю, %	Температура підігріву стінки, оС
До 0,36	Від 16 до20	Від 21 до 25	Від 26 до 34
Від 0,36 до 0,40	Від 80 до 100	Від 100 до 150	Від 100 до 150
Від 0,41 до 0,45	Від 150 до 200	Від 150 до 200	Від 200 до 230
Від 0,45 до 0,55	Від 150 до 200	Від 170 до 220	Від 200 до 250

Зварювання починають з нижньої точки стика за максимальної температури нагрівання металу. По закінченні зварювання температура місця зварювання не повинна бути нижчою плюс 30 °С. Кількість зварювальників, які працюють одночасно, залежить від діаметра стика і становить:

- для діаметра до 1000 мм – 2 зварювальники;

- для діаметра від 1020 до 1420 мм – 3 або 4 зварювальники.

При зварюванні арматури зі сталі (без спеціального легування хромом, нікелем, ванадієм, молібденом тощо) перший (кореневий) і другий шари шва виконують обернено-ступінчатим методом. При цьому, довжина кожного ступеня повинна відповідати довжині розплавленої частини електроду. Потім внутрішній центратор витягують і проводять зварювання всередині труби по всьому периметру. При цьому підварювальний шов повинен мати висоту не менше ніж 8 мм. Крім того, цей зварний шов повинен бути з плавним переходом до основного металу. Тільки після закінчення зварювання підварювального шва виконують вторинне підігрівання і проводять зварювання заповнюючих і облицювального швів.

Зварювання виконують безперервно до повного закінчення. Перерви між закінченням зварювання одного шару шва і початком зварювання наступного не повинні перевищувати 5 хв. Після завершення зварювання зварне з'єднання накривають сухим теплоізоляційним поясом шириною від 250 до 300 мм до повного охолодження.

Для приварювання стальних патрубків з еквівалентом вуглецю до 0,45 відсотків можна використовувати електроди з основним покриттям відповідного класу міцності основному металу. Для зварювання застосовують електроди:

- першого (кореневого) шва – електроди діаметром 3 або 3,25 мм;

- заповнюючих і облицювального шарів шва – електроди діаметром 4 мм.

При вварюванні стальних патрубків з еквівалентом вуглецю більше 0,45 відсотків повинні бути використані спеціальні легуючі електроди з рівнем міцності, що і зварювані елементи.

Плоскі фланці приварюють до труби зовнішнім і внутрішнім кутовими швами. Спочатку виконують зварювання зовні, потім – зсередини. Катет внутрішнього шва повинен дорівнювати товщині стінки труби, але не більше ніж 7 мм. Зазор між трубою і фланцем:

• для труб із зовнішнім діаметром до 32 мм – не більше 0,5 мм;

• для труб із зовнішнім діаметром 89, 108 і 159 мм – не більше ніж 1,0 мм;

• для всіх інших зовнішніх діаметрів – 1,5 мм.

Бобишки і штуцери, що виготовлені з низьколегованої сталі за товщини стінки до 10 мм потрібно приварювати з попереднім підігрівом до температури плюс 250 ^оС. Коли ці деталі виготовлені з вуглецевих сталей, то їх потрібно приварювати електродами УОНИ 13/55 діаметром не більше 3 мм без попереднього підігріву. Для товщини стінки понад 10 мм бобишки і штуцери, виготовлені з низьколегованих сталей, приварюють з дотриманням правил і режиму попереднього підігріву.

Для трубопроводу, до якого приварюють штуцери і бобишки, діаметром менше 219 мм попереднє підігрівання виконують по всьому периметру труби. Для діаметра трубопроводу більше 219 мм підігрівання може бути місцевими.