Операционная технологическая карта сборки и ручной дуговой сварки стыков захлестов (вварка “катушки” при наличии одной защемленной плети)

Элемент

Диаметр, мм

Толщина стенки, мм

Класс прочности стали

Нормативный предел прочности, МПа

Эквивалент углерода, %

Труба нефтепровода

От 530 до 1220

До 16

К 50

К52

К54

490

510

530

0420,46

№№ п/п

Наименование операции

Содержание операций и основные требования

Оборудование и инструмент

1

2

3

4

1.

Подготовка и очистка трубопровода и “катушки”

Внутренние и наружные поверхности концов труб очистить от земли и других загрязнений. Удалить изоляционное покрытие в местах выполнения сварных швов и прилегающие к ним поверхности на ширину 150 мм. Осмотреть поверхность и кромки труб. Определить длину ввариваемой “катушки” таким образом, чтобы после монтажа захлеста её длина была не менее диаметра трубы. Ввариваемая “катушка” должна быть изготовлена из трубы с тем же диаметром, с толщиной стенки, маркой стали и с разделкой кромок,что и ремонтируемый нефтепровод

Освободить от грунта незащемленный участок трубопровода на длину, необходимую для манипулирования плетью при сборке стыка захлеста

Щетка, скребок, шлифовальная машинка, рулетка

2.

Подготовка кромок трубопровода и “катушки”

Устранить царапины, риски, задиры на теле трубы глубиной от 0,2 мм до 0,5 % от толщины стенки шлифованием.

Забоины и задиры фасок глубиной до 5 мм заварить электродами с основным видом покрытия типа Э50А (Е7016), диаметром 2,5 мм.

Зачистить отремонтированные участки поверхности и кромок труб шлифованием с сохранением минимально допустимой толщины стенки. Плавные вмятины на торцах труб, глубиной до 3,5 % от диаметра трубы, выправить безударным разжимным устройством с местным подогревом до 100-150 °С независимо от температуры окружающего воздуха.

Концы труб с забоинами, задирами фасок глубиной более 5 мм или с вмятинами более 3,5% от диаметра труб следует обрезать под шаблон, образовавшуюся кромку обработать шлифмашинкой с восстановлением заводской формы разделок кромок.

Подготовить под сварку защемленную плеть трубопровода.

Кромки и прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности трубопровода и “катушки,” шириной не менее 10 мм,. зачистить до металлического блеска.

Щетка, скребок, шлифовальная машинка, металлическая линейка, штангенциркуль

1

2

3

4

3.

Сборка стыкового сварного соединения № 1

Вывесить кранами незащемленную плеть трубопровода и “катушку”. Сборку стыка выполнять на наружном центраторе с выполнением прихваток. Величина зазора между кромками стыкуемых элементов должна составлять от 2,0…3,0 мм в случае применения электродов 2,5 мм и - 2,5…3,5 мм в случае применения электродов диаметром 3,0…3,2 мм. Смещение кромок должно быть равномерно распределено по периметру стыка. Максимальная величина распределенного смещения (С):

для труб с толщиной стенки 7,0…10,3 мм С= 2 мм;

для труб с толщиной стенки 10,8…11.4 мм С = 2,2 мм;

для труб с толщиной стенки 11,8…12,2 мм С = 2,4 мм;

для труб с толщиной стенки 12,8…13,2 мм С = 2,6 мм;

для труб с толщиной стенки 14,0…14,2 мм С = 2,8 мм;

для труб с толщиной стенки 15 мм С = 3,0 мм

Наружный центратор, щаблон сварщика

4.

Подогрев концов труб и “катушки” стыка № 1

Для марок стали с эквивалентом углерода - С_э  0,41

и толщиной стенки трубы:

до 14 мм подогрев не требуется.

14,1…16,0 мм при температуре окружающего воздуха ниже минус 35 °С выполнить подогрев до 100⁺³⁰ °С;

16,1…18 мм при температуре окружающего воздуха ниже минус 20 °С выполнить подогрев до 100 ⁺³⁰ °С;

18,1…20,0 мм при температуре окружающего воздуха ниже минус 5 °С выполнить подогрев до 100 ⁺³⁰ °С;

более 20 мм при любой температуре окружающего воздуха подогрев до 100 ⁺³⁰ °С.

Для марок стали с эквивалентом углерода - С_э=0,42…0,46

и толщиной стенки трубы:

до 12 мм подогрев не требуется;

12,1…14 мм и температуре окружающего воздуха ниже минус 15 °С выполнить подогрев до 100 ⁺³⁰ °С;

14,1…16 мм и температуре окружающего воздуха ниже плюс 5 °С выполнить подогрев до 100 ⁺³⁰ °С;

более 16 мм при любой температуре окружающего воздуха выполнить подогрев до 100 ⁺³⁰ °С.

Если подогрев не требуется ,при необходимости, просушить концы трубопровода и “катушки” подогревом до температуры 20…50 °С на расстояние 10…15 мм от кромок. Снять подогреватель.

Кольцевой подогреватель, контактный термометр или термокарандаш.

1

2

3

4

5.

Сварка стыка № 1(незащемленная плеть +“катушка”)

Выполнить прихватки. Прихватки и сварной шов должны выполнять не менее двух сварщиков одновременно без перерывов в работе.

Количество и длина прихваток в зависимости от диаметра сварного соединения Диаметр стыка, мм Количество прихваток, Длина прихваток

не менее, шт. не менее, мм

до 400 3 40-50

400-700 3 60-100

700-1020 4 100-150

1220 4 150-200

Зачистить и обработать шлифмашинкой начальный и конечный участок каждой прихватки.

Равномерно по периметру стыка в “окнах” центратора выполнить сварку не менее 60 % длины корневого слоя электродами с основным покрытием. Снять центратор и завершить сварку корневого слоя шва. Обработать шлифмашинкой корневой слой. Произвести очистку и осмотр корневого слоя изнутри трубы. Выполнить подварочный слой электродами типа Э50А (Е7016) диаметром 3,0-3,2 мм. Ширина подварочного слоя - 8…10 мм, высота усиления 1…3 мм.

Выполнить сварку заполняющих и облицовочного слоев шва электродами с основным видом покрытия.

Производить послойную зачистку сварных слоев от шлака и брызг.

Выровнять шлифкругом или напильником видимые грубые участки поверхности облицовочного слоя шва. Зачистить прилегающую поверхность труб от брызг.

Накрыть сваренный стык термоизолирующим поясом до полного остывания.

Сварочный пост, шлифмашинка, контактный термометр, термокарандаш, шаблон сварщика, металлическая щетка, молоток, зубило, напильник

6.

Разметка и резка стыка № 2

Зачистить участок шириной 50…100 мм по периметру трубы. Вывесить грузоподъемным механизмом незащемленную плеть с приваренной “катушкой” и разметить место резки с помощью шаблона. Обрезать конец трубы. Выполнить разделку кромки трубы под сварку. Кромку и прилегающие к ней внутреннюю и наружную поверхности трубы на ширину 10 мм зачистить до металлического блеска.

Шаблон сварщика, рулетка, газовый резак, шлифовальная машинка

1

2

3

4

7.

Подогрев стыка № 2

Осуществить предварительный подогрев свариваемых торцов до температуры, указанной в пункте 4. В случае, если подогрев не требуется, просушить свариваемые торцы нагревом до 20… 50 °С.

Температура торцев замеряется не менее, чем в трех точках периметра стыка на расстоянии 10..15 мм от торцев труб.

Кольцевой подогреватель, контактный термометр, термокарандаш

8.

Сборка и прихватка стыка №2

Поднять грузоподъемным механизмом плеть с приваренной “катушкой” на высоту, необходимую для совмещения ее торца с торцом защемленной плети трубопровода.

Величина зазора между стыкуемыми кромками трубопровода и “катушки” в потолочной части стыка должна составлять 1,5-2,5 мм, по остальному периметру - 2,5…3,5 мм. Выставлять зазор рекомендуется начиная с потолочной части стыка, фиксируя его выполнением прихваток длиной 100-150 мм. Температура кромок труб перед выполнением прихваток должна соответствовать требованиям п.4.

Установить наружный центратор и завершить выполнение прихваток.

Смещение кромок в потолочной части стыка на длине равной 1/6 периметра стыка должно быть не более 1 мм. На остальной части стыка максимальная величина распределенного смещения кромок (С) в зависимости от толщины стенки труб не должна превышать значений: С=2,0 мм – для труб с толщиной стенки 10…10,3 мм; С=2,2 мм – для труб с толщиной стенки 10,8…11,4 мм; С=2,4 мм – для труб с толщиной стенки 11,8 и 12,2 мм; С=2,6 мм – для труб с толщиной стенки 12,8…13,2 мм; С=2,8 мм – для труб с толщиной стенки 14,0 и 14,2 мм; С=3,0 мм – для труб с толщиной стенки 15,0 мм.

Наружный центратор, шаблон сварщика, линейка, сварочный пост, шлифовальная машинка, контактный термометр, термокарандаш

9.

Сварка корневого, заполняющих и облицовочного слоев сварного шва №2

Равномерно по периметру стыка через “окна” центратора выполнить сварку не менее 60 % длины корневого слоя электродами с основным покрытием. Прихватки, выполненные до установки наружного центратора, должны быть выпилены шлифкругом и переварены корневым слоем.

После снятия центратора выполнить сварку оставшейся части периметра корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия. Тщательно зашлифовать абразивным кругом корневой слой шва.

Сварочный пост, наружный центратор, шлифовальная машинка, контактный термометр, термокарандаш, металлическая щетка, зубило, напильник, коврик

1

2

3

4

Выполнить сварку заполняющих и облицовочного слоев шва с зачисткой каждого слоя от шлака и брызг металла. Число слоев шва определяется толщиной стенки трубы:

толщина стенки трубы, мм минимальное число слоев

шва

7-11,8 3

12-15,3 4

15.7-18,7 5

19-20 6

Выровнять шлифмашинкой или напильником видимые грубые участки поверхности облицовочного слоя шва. Зачистить прилегающую к сварному шву поверхность трубы от шлака и металлических брызг.

Нанести на тело трубы клейма сварщиков на расстоянии 100-150 мм от стыка в верхней полуокружности.

10.

Контроль качества сварного соединения

Выполнять операционный контроль при сборке и сварке.

Визуально, шаблон.

Выполнять контроль режимов сварки.

По КИП на сварочном агрегате (амперметр, вольтметр)

Провести визуально-измерительный контроль сварного соединения,

радиографический контроль стыка.

Провести ультразвуковой контроль.

Шаблон

Гамма-рентгенгра-фический аппарат

Аттестованный специалист нераз-рушающего контроля, обору-дование для нераз-рушающего контроля