Максимальная величина эквивалента углерода трубных сталей не должна превышать 0,43 %. Эквивалент углерода определяется по формуле, [3,с.8]:
Сэкв = С + Mn/6 + (Cr + Mo + V + Ti + Nb) / 5 + (Cu + Ni) / 15 +15 B, (1)
где C, Mn, Cr, Mo, V, Ti, Nb, Cu, Ni, B — массовые доли (%) элементов в металле трубной стали (2,С.79).
Согласно таблице 2 эквивалент углерода равен:
Сэкв = 0.15+1.55/6 = 0.41%.
Так как величина эквивалента углерода меньше максимального значения, то поэтому, при сварке данной стали, предварительный подогрев изделия не требуется.
2 Выбор способа сварки, сварочных материалов
Способ сварки для неповоротного стыка трубопровода выбираем согласно РД 153-006-02 (версия от 23.12.05), чтобы оценить экономический эффект способа сварки рассмотрим две технологии:
- технология автоматической сварки в среде защитных газов комплексом оборудования фирмы «Serimer Dasa»;
- технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами.
2.1 Технология автоматической сварки в среде защитных газов комплексом оборудования фирмы «Serimer Dasa»
2.1.1 Назначение и особенности технологии
Оборудование системы «Saturnax» фирмы «Serimer Dasa» предназначено для односторонней двухдуговой автоматической сварки в защитных газах проволокой сплошного сечения неповоротных стыков труб диаметром 325-1220 мм. Сварку корневого слоя производят на медной технологической подкладке, установленной между рядами жимков внутреннего центратора, входящего в состав оборудования. Оборудование оснащено компьютерной системой управления процессом сварки.
2.1.2 Состав и содержание основных технологических операций
До начала работ параметры режима автоматической сварки всех слоев шва стыков труб конкретного типоразмера вносятся в компьютеризированные блоки управления каждой сварочной головки.
Технологический процесс сварки неповоротных стыков труб с применением оборудования включает следующие основные операции:
подготовку на торцах труб специальной разделки кромок кромкострогальными станками и зачистку участков поверхности труб, прилегающих к торцам;
установку на торце каждой трубы направляющих поясов для сварочных автоматов;
предварительный подогрев концов труб (если требуется);
сборку стыка;
автоматическую сварку стыка.
Установку направляющих поясов для автоматов наружной сварки производят с помощью специального шаблона. Направляющие пояса следует устанавливать на торец трубы, обращенный в сторону движения сварочно-монтажной колонны.
Сборку стыка следует производить на специальном внутреннем пневматическом центраторе, входящем в состав комплекса оборудования. Центратор устанавливают таким образом, чтобы медная технологическая подкладка находилась в плоскости стыка.
Перед началом работ следует произвести просушку медного подкладного кольца с помощью газовой горелки путем нагрева его секторов до температуры 20-50 0С.
Стык следует собирать в соответствии с требованиями, изложенными в (3, табл.5.1.1). Зазоры между элементами медного подкладного кольца и внутренней поверхностью трубы не должны превышать 0,5 мм.
Сварку всех слоев шва производят методом «на спуск» двумя двухдуговыми головками (автоматами) системы «Saturnax». На стыке одновременно работают две сварочные головки. Каждая головка производит сварку одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси). За один проход производится сварка двух слоев (валиков) шва. Типовая схема и последовательность сварки кольцевого стыка приведена на рис. 1
После окончания сварки корневого слоя следует сдвинуть центратор внутрь трубопровода, осмотреть корневой шов изнутри трубы и, в случае необходимости, произвести ручную подварку участков корневого шва с поверхностными дефектами.
И
нтервал
времени между окончанием сварки корневого
слоя и началом
сварки горячего прохода должен составлять
не более 10 мин.
Рис.1 - Схема и последовательность автоматической сварки кольцевого стыка
Обозначения: К1, К2 – участки первого прохода (корневого слоя и горячего прохода) на левом и правом полупериметрах трубы. Зп 1.1 – заполняющие слои. Первая цифра обозначает номер прохода, вторая – последовательность сварки в пределах прохода. За один проход производится сварка двух заполняющих слоев. Обл.1 – облицовочный слой. Цифра обозначает последовательность сварки в пределах прохода.
Для обеспечения равномерного заполнения разделки кромок перед сваркой облицовочного слоя в случае необходимости выполняется корректирующий слой шва. Сварка производится в пространственном положении 2.00-4.00 час и 8.00-10.00 час однодуговым процессом, т.е. с отключением на каждой сварочной головке по одной горелке.
С
варка
облицовочного слоя выполняется за один
проход двумя параллельными валиками.
Валики облицовочного слоя должны
перекрывать друг друга, обеспечивая
плавное сопряжение между собой и с
основным металлом трубы. Амплитуду
колебаний при сварке облицовочного шва
назначают из расчета перекрытия швом
разделки по ширине на 1,02,5
мм в каждую сторону.
Рис. 2 Схема сварного шва, выполненного автоматической сваркой с использованием двухдуговых головок системы «Saturnax».
Обозначения: 1 и 2 – корневой слой и горячий проход (выполняются за один проход сварочных головок); F1 и F2 – заполняющие слои шва (за один проход выполняются два слоя); S – корректирующий слой (выполняется в случае необходимости в пространственном положении 2.00-4.00 час и 8.00-10.00 час); С1 и С2 – валики облицовочного слоя шва.
В случае необходимости следует производить зачистку поверхности слоев шва от шлака и брызг металлическими щетками или абразивными кругами.
После завершения сварки следует осмотреть поверхность облицовочного слоя шва. Выявленные наружные дефекты сварного шва (поры, подрезы и др.) следует удалить путем обработки шлифмашинкой и до проведения неразрушающего контроля стыка выполнить автоматическую сварку на участках вышлифовки. При наличии чрезмерного усиления облицовочного слоя шва его следует сошлифовать до величины, регламентируемой операционной технологической картой. Эти операции следует рассматривать как составную часть технологического процесса работы оборудования системы «Saturnax» и предусматривать при составлении операционных технологических карт.