Сварка трубопроводов

изготавливают катушку требуемой длины из трубы тех же размеров и марки стали, что и соединяемые трубы;

пристыковывают катушку к концу одной из плетей и произ­ водят сборку стыка с применением наружного центратора;

после сварки стыка производят сборку второго {захлесточного) стыка с помощью наружного центратора;

длина ввариваемой катушки, должна быть не менее 1,5 Д,.

В процессе монтажа захлесточного стыка запрещается для ус­ тановки требуемого зазора или обеспечения соосности труб натя­ гивать или изгибать трубы силовыми механизмами, а также нагре­ вать за пределами зоны сварного стыка. В процессе сварки захле­ сточного стыка запрещается производить изменения параметров монтажной схемы, зафиксированной к моменту завершения сбор­ ки. Опускание приподнятого при монтаже участка (участков) тру­ бопровода разрешается только после окончания сварки стыка. Сварку захлесточных стыков следует выполнять без перерывов. Сварные соединения запрещается оставлять незаконченными. Сварку захлесточных стыков должны выполнять не менее двух сварщиков.

Работы по ликвидации технологических разрывов следует вы­ полнять, как правило, в светлое время дня при минимальной сред­ несуточной температуре. Монтаж захлесточных стыков следует выполнять в присутствии инженерно-технических работников. На проведенные работы составляется акт установленной формы. Сварка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не допуска­ ется. Контроль стыков захлестов необходимо осуществлять радио­ графическим (100 %) и ультразвуковым (100 %) методами.

3.8.2. Сварка разнотолщинных соединений труб

Непосредственное соединение на трассе разно­ толщинных труб одного и того же диаметра допускается при сле­ дующих условиях:

если разность толщин стенок стыкуемых труб (максимальная из которых 12 мм и менее) не превышает 2,5 мм;

если разность толщин стенок стыкуемых труб (максимальная из которых более 12 мм) не превышает 3,0 мм [2, 16].

Сварка соединений труб, разнотолщинность которых превы­ шает пределы, оговоренные выше, осуществляется:

путем непосредственного соединения специально обработан­ ных свариваемых торцов (рис. 3.70) (при разнотолщинности не бо­ лее 1,5). Разнотолщинность свариваемых торцов (tx/t2) после меха­ нической обработки в соответствии с рис. 3.70 не должна превы­ шать 1,5. Типовые варианты обработки соединяемых элементов с разнотолщинностью 1,5 и менее приведены на рис. 3.70 а, б, в, г;

путем вварки между ними катушки промежуточной толщины шириной не менее 250 мм или переходных колец, изготовленных в заводских условиях (при разнотолщинности более 1,5).

Разнотолщинные соединения свариваемых торцов труб диа­ метром 530 —1420 мм необходимо выполнять с внутренней подвар­

ен

Рис. 3.70. Регламентируемые варианты обработки торцов стыкуемых разнотолщинных элементов:

— толщина стенки более тонкостенного элемента; S2 — толщина сва­ риваемого торца более толстостенного элемента; 53 — толщина стенки более толстостенного элемента

кой по всему периметру стыка и последующей зачисткой подва­ рочного слоя от шлака и брызг. Контроль разнотолщинных свар­ ных соединений следует осуществлять радиографическим (100 %) и ультразвуковым (100 %) методами.

Сборка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не до­ пускается.

3.9. РЕМОНТ СТЫКОВ С ПОМОЩЬЮ СВАРКИ

Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми методами сварки, допускается в следующих случаях:

если суммарная длина дефектных участков не превышает 1/6 периметра стыка;

если длина выявленных в стыке трещин не превышает 50 мм. При наличии трещин суммарной длиной более 50 мм стыки

подлежат удалению.

Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми ме­ тодами сварки, следует производить следующими способами:

подваркой изнутри трубы дефектных участков в корне шва; наплавкой ниточных валиков высотой не более 3 мм при

ремонте наружных и внутренних подрезов; вышлифовкой и последующей заваркой участков швов

со шлаковыми включениями и порами; при ремонте стыка с трещиной до 50 мм высверливаются два

отверстия на расстоянии не менее 30 мм от краев трещины с каж­ дой стороны, дефектный участок вышлифовывается полностью и заваривается вновь в несколько слоев.

Все исправленные участки стыков должны быть подвергнуты внешнему осмотру, радиографическому контролю. Повторный ремонт стыков не допускается.

Ремонт сварных соединений для труб диаметром более 1020 мм осуществляют как снаружи, так и изнутри трубы:

ремонт сварных стыков снаружи трубы производят в случае, если недопустимые дефекты расположены в заполняющих или облицовочных слоях шва;

ремонт сварных стыков изнутри трубы производят в случае, если недопустимые дефекты расположены в корневом или подва­

рочном слоях шва, а также в "горячем" проходе (ремонт дефектов в "горячем" проходе может осуществляться также и снаружи трубы);

в исключительных случаях при расположении дефектов по центру подварочного или корневого слоя шва допускается ремонт снаружи со сквозным пропилом шва. В этом случае должна быть обеспечена выборка части шва с углом раскрытия кромок 50 —60 0 до глубины, равной суммарной толщине стенки трубы и величине обратного валика за вычетом 1,5 —2,5 мм с последующим сквоз­ ным пропилом шлифовальным кругом толщиной 2,5 —3,0 мм.

Ремонт кольцевых швов возможен только в том случае, если суммарная протяженность недопустимых дефектов не превышает 1/6 периметра стыка или, например, 535 мм для труб диаметром 1020 мм. Максимальная длина единовременно ремонтируемого участка — 300 мм для стыков диаметром 720—1220 мм, 270 мм — для стыков диаметром 530 мм, 200 мм — для стыков диаметром 426 мм и 10 % периметра сварного шва — для соединений диамет­ ром 219+377 мм.

Допускается ремонт следующих дефектов: шлаковых включений; пор; непроваров; несплавлений;

наружных дефектов.

Подготовку к ремонту осуществляют следующим образом:

по результатам неразрушающего контроля отмечают на стыке место расположения и тип дефекта. Место ремонта и номер ре­ монтируемого стыка несмываемой краской фиксирует дефектоскопист;

разметку дефектного участка изнутри трубы проводят с помо­ щью кольцевого шаблона с делениями, которые соответствуют показаниям мерного пояса;

разметку дефектного участка под вышлифовку производит бригадир звена ремонтных работ. При этом длина участка вышлифовки должна превышать фактическую длину наружного или внутреннего дефекта не менее чем на 30 мм в каждую сторону. Минимальная длина участка вышлифовки — 100 мм. Глубина вышлифованного участка должна быть равна глубине залегания дефекта плюс 1—2 мм.

Руководитель ремонтных работ должен убедиться, что в про­ цессе шлифования дефекты вскрыты и удалены.

Во всех случаях выборку дефектных участков осуществляют путем их вышлифовки с помощью шлифовальных кругов. При вы­ борке дефекта изнутри трубы работу следует проводить с исполь­ зованием шлифмашинки с напряжением питания не более 36 В. При выборке дефектов снаружи трубы ширина раскрытия кромок должна быть на 2 —4 мм меньше ширины облицовочного слоя, а при выборке дефектов изнутри трубы ширина раскрытия кро­ мок должна составлять не более 7 мм. Производят обязательный предварительный подогрев до температуры + 100 °С. независимо от температуры окружающего воздуха. При этом при заварке наружного и внутреннего дефектного участка протяженностью менее 100 мм разрешается осуществлять местный нагрев снаружи трубы (однопламенной газовой горелкой). Во всех других случаях необходим равномерный предварительный подогрев всего пери­ метра стыка кольцевой газовой горелкой.

Перед началом сварки первого ремонтного слоя температура в зоне работ не должна опускаться ниже +70 °С. Межслойная температура должна быть не менее +50 °С. В случае остывания зоны сварки ниже указанных выше температур следует осуще­ ствить сопутствующий подогрев до+ 100 ° +30°с.

Кольцевые сварные стыки ремонтируют только с применени­ ем электродов с основным видом покрытия. Ремонт корневого слоя шва, "горячего" прохода и подварочного слоя можно осуще­ ствлять электродами, например, марки ОК 53.70 диаметром 2,5 — 3,2 мм или электродами Lincoln 16Р того же диаметра.

Ремонт заполняющих и облицовочных слоев шва осуществля­ ют электродами типа Е7016 (ОК 53.70, Lincoln 16Р) 0 3,2 мм для труб класса Х65 или Е8016 (ОК 74.70, Lincoln 18Р) 0 3,2 мм для труб класса Х70. Полный перечень применяемых электродов представ­ лен в Приложении 1.

Высота каждого слоя при заварке дефектного участка не дол­ жна превышать 3,0 —4,0 мм. Производят обязательную межслой­ ную и окончательную очистку слоев шва от шлака и брызг. Обли­ цовочный слой шва и прилегающая поверхность должны быть подвергнуты чистовой обработке щеткой, шлифовальным крутом и/или напильником для очистки поверхности, сглаживания грубочешуйчатости и улучшения формы шва. При ремонте подреза об­

лицовочного слоя шва или недостаточного перекрытия кромок трубы облицовочным слоем производится частичная вышлифовка облицовочного слоя таким образом, чтобы после сварки ширина ремонтируемого шва не вышла за пределы допустимой величины (габариты шва). Допускается увеличение ширины облицовочного слоя в зоне ремонта на величину не более 2 мм.

При наличии внутренних дефектов, превышающих допусти­ мые нормы, стык следует вырезать и вварить катушку. Ремонт де­ фектного участка разными сварщиками запрещается. Ремонтные работы выполняются от начала до конца без перерывов. Все отре­ монтированные участки сварного шва должны быть подвергнуты внешнему осмотру и неразрушающему контролю (100 % радиогра­ фический и 100 % ультразвуковой контроль).

Если после ремонта по периметру стыка обнаружены неуда­ ленные дефекты, разрешается их дополнительная вышлифовка с последующей заваркой. Повторный ремонт одного и того же де­ фекта не разрешается.

Типовые технологические карты на ремонт кольцевых свар­ ных стыков трубопроводов NNTH-CPD-12-01 и TH-CPD-12-02 раз­ работаны ВНИИСТом и представлены в РД 153-006-02 [16].

4

ГЛАВА СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

4.1. СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА

Для заполнения разделки шва в зону дуги вводят присадочный металл в виде прутка или проволоки. При ручной ду­ говой сварке применяют плавящиеся электроды в виде прутков или стержней с покрытием. При механизированной сварке исполь­ зуют электрод в виде проволоки, намотанной на кассету [12, 28].

Изготовляют стальную холоднотянутую проволоку круглого сечения диаметрами 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм и поставляют в мотках (бухтах) из одного от­ реза. Проволока первых семи диаметров предназначена в основ­ ном для полуавтоматической и автоматической сварок в защитном газе. Для автоматической и полуавтоматической сварок под флю­ сом применяют проволоку диаметром 2 —6 мм. Проволока диамет­ ром 1,6—12,0 мм идет на изготовление стержней электродов. По­ верхность проволоки должна быть гладкой, чистой, без окалины, ржавчины, грязи и масла.

По химическому составу стальную проволоку делят на три ос­ новные группы (ГОСТ 2246 —70):

углеродистую (6 марок) с содержанием углерода не более 0,12 %, которая предназначена для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей;

легированную (30 марок) для сварки низколегированных, кон­ струкционных, теплостойких сталей;

высоколегированную (41 марка) для сварки хромистых, хро­ моникелевых, нержавеющих и других специальных легированных сталей.

Проволока маркируется индексом Св (сварочная), буквами и цифрами. Условные обозначения легирующих элементов в про­

волоке приведены в табл. 4.1. Первые две цифры указывают со­ держание углерода в сотых долях процента, а цифры после буквы, указывающей легирующие примеси, — количество данного эле­ мента в процентах. Отсутствие цифры после буквенного обозна­ чения легирующего элемента означает, что этого элемента в мате­ риале проволоки менее одного процента. Буква А в конце марки указывает на пониженное содержание вредных примесей (серы и фосфора).

Таблица 4.1

Условное обозначение элементов химического состава в основном металле и в электродной проволоке

Например, Св-08ГС расшифровывается следующим образом: Св — сварочная; 0,8 % углерода; до 1 % марганца; до 1 % кремния. Более точные составы сварочных проволок указаны в Приложе­ нии 1, табл. П 1.1.

Содержание углерода в сварочной проволоке не превышает 0,12 —0,15 %, что снижает склонность металла шва к газовой пори­ стости и образованию твердых закалочных структур. Содержание кремния в углеродистой проволоке составляет менее 0,03 %, так как наличие кремния способствует образованию при сварке пор в металле шва.

Допустимое содержание серы и фосфора также ограничено (0,04 % каждого элемента), так как они даже при малой концентра­ ции способствуют образованию трещин в сварном шве.