книги из ГПНТБ / Ряполов А.Ф. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов высокого давления
.pdfПо л о ж е ниие
стыка
Верти
кальное
|
Рекомендованные формы подготовки кромок и сборка стыков |
|
Т а б л и ц а 61 |
||||||
|
|
|
|||||||
под ручную, полуавтоматическую |
и автоматическую |
сварку |
под флюсом |
[14] |
|
||||
|
|
|
|
|
К о н с т р у к т и в н ы е р а з м е р ы |
|
|
||
Х а р а к т е р и с т и к а |
Форма |
р а з д е л к и |
Т о л щ и н а |
|
|
|
«„ |
Способ сварки |
|
стык а |
и сборка |
п о д с в а р к у |
стенки |
s, мм |
а, мм |
Ь, мм |
а., град |
||
|
|
|
|
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
(9—28) |
« 0 , 5 ) |
« 0 , 5 ) |
|
|
|
|
|
|
3,5—7 |
1—20 |
1—1,5 |
|
|
|
|
|
|
7—12 |
1,5—2 |
1,5—2 |
Без |
|
подклад |
щ |
|
|
12—28 |
2— 2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ного |
кольца |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
: 28 |
« 0 , 5 ) |
« 0 , 5 ) |
|
|
|
|
|
|
2—2,5 |
1,5—2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
цилиндри ш |
а |
|
<12 |
3—4 |
— |
||
|
|
|
|
|
||||
С |
|
|
12—28 |
6—8 |
— |
|||
ческим |
остаю |
|
|
|
|
|
|
|
щимся |
коль |
|
|
|
|
|
|
|
цом |
|
|
|
|
|
>28 |
6—8 |
1,5—2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
>28 |
3—4 |
1,5—2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
33±2
15±2
з з ± 2 •
13±2
13±2 13±2
— Ручная полу
автоматическая и автоматиче ская по ручной подварке и ком бинированная
—
—Ручная
—
Ручная, по луавтоматиче ская и автома
—тическая по ручной подвар ке
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолоюение |
табл. 61 |
||
П о л о ж е |
|
|
|
|
|
К о н с т р у к т и в н ы е р а з м е р ы |
|
|
|
|
||
Х а р а к т е р и с т и к а |
Ф о р м а р а з д е л к и |
Т о л щ и н а |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ниие |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
с т ы к а |
и сборка п о д с в а р к у |
стенки s, мм |
|
|
|
a-i. |
|
Способ |
сварки |
||
стыка |
|
а, мм |
Ь, мм |
а , град |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
град |
|
|
|
|
Без |
|
подклад |
|
3,5—7 |
1—2 |
1—2 |
|
|
|
Ручная и |
|
|
|
|
7—12 |
1,5—2 |
|
|
|
|
||||
|
ного |
кольца |
|
1,5—2 |
55± 2 |
— |
|
|||||
|
ш1 |
12—28 |
2— 2,5 |
|
комбинирован |
|||||||
|
|
|
|
(7—28) |
(0,5) |
(0,1) |
|
|
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Горизон |
То же |
|
- >28 |
2—2,5 |
0,5—1,5 |
10±2 |
20 ± |
|
То же |
|||
тальное |
|
|
(0,5) |
(1) |
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
С |
цилиндри |
is |
<12 |
3—4 |
— |
55^2 |
0 |
|
|
|
|
|
ческим |
остаю |
12—28 |
5—7 |
|
} |
|
|
|
|
||
|
щимся |
коль |
|
30^2 |
|
|
|
|||||
|
цом |
|
|
|
>28 |
6 - 8 |
|
|
|
|
|
П р и м е ч а й и е. Д л я с в а р к и в е р т и к а л ь н ы х с т ы к о в с у д а л я е м ы м ( к е р а м и ч е с к и м ) к о л ь ц о м ф о р м а р а з д е л к и п р и н и м а е т с я ка к и с о с т а ю щ и м с я к о л ь ц о м с п р и т у п л е н и е м 1,5—2 мм и з а з о р о м 3—4 мм.
Рис. 62. Наружные цент раторы для труб большо го диаметра
а — д л я т р у б из у г л е р о д и с т ы х с т а л е й ; б — д л я т р у б из л е г и р о в а н н ы х с т а л е й
раторы этого типа промыш ленностью не изготовляются.
С помощью выпускаемых отечественной промышлен ностью наружных центраторов, имеющих более простую конструкцию и сравнительно небольшую массу, достига
ется меньшая |
точность -при сборке стыка. |
Кроме |
того, |
|||||||
при пользовании этими центраторами необходима |
|
обя |
||||||||
зательная |
подборка труб по диаметру |
и толщине стенки. |
||||||||
|
На рис. 62 |
изображен центратор |
для сборки |
|
труб |
|||||
D y |
до 200 мм. |
В связи с тем, что стяжные упоры |
и дру |
|||||||
гие |
сборочные |
приспособления |
нельзя |
приваривать к |
||||||
трубам из легированных |
сталей, |
их |
собирают |
с |
по |
|||||
мощью стяжных приспособлений па хомутах. |
|
|
|
|||||||
|
В процессе сборки трубы обычно закрепляют |
|
при |
|||||||
хватками, |
представляющими короткие |
участки первого |
||||||||
слоя шва, |
равномерно |
расположенные |
по |
периметру |
стыка. Прихватки накладывают после окончания цент
ровки, установления |
зазора между кромками труб (де |
|||
талями) и проверки |
отсутствия |
переломов в стыке. |
|
|
Прямолинейность |
проверяют |
линейкой |
длиной |
не |
менее 400 мм в 3—4 |
местах по |
окружности |
(рис. |
63). |
Максимальный просвет допускается не более |
1 мм |
для |
||
деталей с наружным |
диаметром до 102 мм и 2 мм для |
|||
деталей большего диаметра. |
|
|
|
В ряде случаев при сборке стыков прихватки заменя ют сплошной проваркой первого слоя шва. В- частности,
152
при закреплении стыкуемых труб на внутренних цент раторах возможно избежать прихваток и сразу заварить
корень шва, как это, например, изображено |
на рис. 6-1 |
при стыковке трубы с резьбовым штуцером для труб Dy |
|
от 6 до 70 мм на внутреннем центраторе. |
|
Прихватки не следует рассматривать как |
вспомога |
тельные элементы стыка. Их должен накладывать свар щик, который сваривает стыки, при этом применяют электроды или сварочную проволоку, предназначенные для сварки стыков. В дальнейшем прихватки не выру бают, а оставляют как металл шва.
Прихватки стыков труб из сталей группы ХМ, ХГ, ХФ выполняют с подогревом.
Тройники и колена с опорами собирают в приспособ лениях, обеспечивающих перпендикулярность осей шту
цера с осями и плоскостями |
базовых деталей |
с |
допус |
|
ком ±2° . |
|
|
|
|
Наружные и внутренние |
поверхности |
труб |
на рас |
|
стоянии 20—30 мм от краев скоса кромок перед |
сборкой |
|||
тщательно очищают от масла, окалины, |
ржавчины и |
других загрязнений. Свариваемые концы труб очищают
металлическими щетками и обезжиривают |
бензином, |
уайт-спиритом или ацетоном. |
|
Сборку отдельных элементов трубопроводов, а так |
|
же труб под сварку, как правило, следует |
выполнять |
только в мастерских, имеющих необходимое оборудоние. Сборку стыков деталей из высоколегированных ста лей группы ХН осуществляют только без остающихся подкладных колец с постановкой 2—4 прихваток, рас положенных по окружности. Концы труб очищают от за грязнений щетками из нержавеющей проволоки диамет
ром 0,15—0,20 |
мм. Длина прихваток обычно равна 2— |
|
2,5 толщинам |
стенки, но не более 40 мм. |
Высота при |
хватки для деталей с толщиной стенки до |
10 мм состав |
ляет 0,5—0,6 толщины стенки, ио не менее 3 мм; для де талей с толщиной стенки свыше, 10 мм — 5—6 мм. При хватки должны выполняться по технологии, принятой для сварки стыка, и отвечать всем требованиям, предъ являемым к сварному шву. Прихватки с наличием де фектов удаляют и накладывают вновь.
При допустимости уменьшения сечения трубы на ве личину 2 h (рис. 65) с проваркой корня шва аргонодуговым способом без присадки стыки деталей из высо колегированных сталей (группы ХН) собирают с ис-
153
а>
Рис. 65. Сборка |
стыка |
Рис. 66. Порядок наложения ниточных швов |
||
с расходуемой |
встав |
а — н а л о ж е н и е первого |
ш в а ; б— |
н а л о ж е н и е вто |
кой |
|
рого |
ш в а |
|
пользованием |
расходуемой (развариваемой) |
вставки. |
Вставку изготовляют из сварочной проволоки, применя емой для сварки данной стали.
Максимальный зазор в кольце вставки допускается не более 1,5 мм. Прихватку накладывают аргонодуговым способом. Расстояния между прихватками выбирают в зависимости от периметра стыка. Они должны состав лять 30—50 мм.
Прихватку выполняют с непрерывной подачей арго на во внутреннюю полость деталей. Кольца в ' местах прихваток полностью сплавляют с деталями, при этом наличие дефектов на прихватках не допускается.
Внутренние поверхности труб, стыкуемых на подклад ных кольцах, растачивают согласно рис. 59. Переход от проточенного участка к необработанной поверхности трубы выполняют плавно без рисок с углом скоса 10—15°.
Сборку стыков деталей с остающимися подклад ными кольцами осуществляют одним из приведенных ниже способов.
Подкладное кольцо устанавливают в проточку одной из деталей, прихватку кольца выполняют в двух точках
с наружной стороны (длина |
прихваток 15—20 мм, высо |
|||
та — 2—3 мм) |
и приваривают ниточным швом с |
кате |
||
том 3—4 мм (рис. 66, а). При наложении ниточных |
швов |
|||
рекомендуется |
применять электроды |
диаметром |
2,5— |
|
3 мм. Порядок |
наложения |
второго |
шва указан на |
|
рис. 66, б. |
|
|
|
|
На остающееся подкладное кольцо с наплавленными на него фиксирующими бобышками (рис. 67) надевают пристыковываемые детали до упора в бобышку, где d равняется зазору между трубами, а / — длина бобышки. Детали стягивают в приспособление, после чего прове ряют их соосность. Зазор в стыке обеспечивается шири ной бобышки в соответствии с табл. 61. Фиксирующие
154
Рис. 67. Подкладное кольцо с на плавленными на него фиксирую щими бобышками
бобышки наплавляют в 3—4 местах по окружности кольца теми же материалами, которыми сваривают кор
невой |
шов. Длина |
бобышки не |
более 10 мм, высота — |
|
3 мм. |
Прихватка |
подкладного |
кольца к детали в |
этом |
случае не допускается. |
|
|
||
Детали с внутренним диаметром более 125 мм соби |
||||
рают и сваривают также и на удаляемых медных |
под |
|||
кладках. |
|
|
|
|
|
5. Ручная электродуговая сварка |
|
||
Электродуговую сварку применяют для соединений |
||||
трубопроводов высокого давления, изготовленных |
из |
сталей всех групп, для соединения стыков без подклад
ных колец |
и с подкладными |
кольцами, а также для за |
|
полнения |
разделки при |
комбинированном |
способе |
сварки. |
|
|
|
При выборе сварочных материалов учитывают усло вия получения сварных швов, прочность и пластичность которых должна быть не ниже, чем у основного метал ла. Для ручной электродуговой сварки трубопроводов применяют электроды диаметром 3, 4 и 5 мм (в зави симости от толщины стенок), указанные в табл. 62.
Каждую партию сварочных электродов обязательно сопровождают сертификатом завода-поставщика. Неза висимо от наличия сертификата каждую партию элект родов проверяют на соответствие их маркам, указанным в сертификатах.
Технологические свойства электродов должны отве
чать следующим требованиям: |
|
дуга должна зажигаться легко и стабильно |
гореть |
на режимах, рекомендованных паспортом на |
данную |
марку; |
|
J55
Г р у п п а |
М а р к а стал и |
с т а л и |
и г о с т |
Электроды для ручной дуговой сварки (по МРТУ 26-01-9-67)
|
Р е к о м е н д у е м ы е э л е к т р о д ы |
|
||
т и п э л е к т р о д а |
|
м а р к а п р о в о л о к и |
||
по |
ГОСТ 9.167—60 |
марка |
||
п о ГОСТ 2246—70 |
||||
и |
ГОСТ 10052—62* |
|
||
|
|
Т а б л и ц а 62
П р и м е ч а н и е
С20, 1050—60
15ХМ, 4543—71
ЗОХМА, 4543—71
хм
18ХЗМВ,
10500—63
Х5М, 5632—61
Э42А
Э46
Э-МХ-Р
Э-МХ-Ф, Э-ХМФ-Ф
Э-60
Э-60
Э-Х5МФ-Ф
Э-Х5МФ-Ф
УОНИ-13/14, |
СВ-08А |
ОЗС-2 |
|
ОЗС-3, МР-3 |
Св-08 |
ЦЛ-14 |
Св-08А |
ГЛ-14, |
Св-ЮМХ, |
ЦЛ-20А |
Св-08А |
ЦЛ-19ХМ |
Св-18ХМА |
ХН-56, |
Св10ХМ, |
ХЗМ |
Св-08А |
ВСН-1, |
ЭИ578 |
ВСН-1А |
|
ЦЛ-17 |
Св-10Х5М |
ЦЛ-17 |
Св-ЮХбМ . |
ХЗМ по нормали Н-498 за вода «Уралхиммаш»
|
|
|
Р е к о м е н д у е м ы е э л е к т р о д ы |
|
Г р у п п а |
М а р к а с т а л и и Г О С Т |
т и п э л е к т р о д а |
|
|
с т а л и |
|
марка п р о в о л о к и |
||
|
п о ГОСТ 9^167—60 |
м а р к а |
||
|
п о ГОСТ 2246—70 |
|||
|
и |
ГОСТ 10052—62» |
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 62
П р и м е ч а н и е
14ХГС, 5058—65
ХГ
18ХГ, 4543—71
ХФ 20ХЗМВФ, 10500—63
ХН 0Х18Н10Т, Х18Н10Т; 5632—61
Э-60А |
|
УОНИ-13/65 |
|
Э-60А, |
|
УОНИ-13/65, |
|
Э-ХМФ-Ф |
|
ЦЛ-20Б |
|
Э-ХМФ, Э-70 |
|
ЦЛ-17, |
|
|
|
ВСН-2 |
|
ЭА-1Ба |
|
ЦТ-15 |
|
|
|
ЦЛ-11, Л-38М, |
|
|
|
ЗИО-3 |
|
ЭА-1Б |
|
ОЗЛ-7 |
|
|
|
|
|
|
|
Л40М |
|
ЭА-1а |
|
ОЗЛ-8 |
|
ЭА-1 |
| |
03 Л-14 |
| |
Св-08А
Св-08А, Св-08ХМФ
Св-10Х5М, ЭИ-579
Св-08, Х19Н10Б
Св-02Х19Н9
Св-04Х 191-19
Св-02Х19Н9
—
Электроды ЦЛ-17 приме няют в случае допуска пони женных на 10% прочностных свойств сварных соединений
Для сварки изделий, работа ющих в агрессивных средах при температуре до 450° С и при наличии требований стой кости шва к межкристаллитиой коррозии (МКК)
Для сварки изделий, рабо тающих при температуре до 350° С при отсутствии требо ваний стойкости к МКК
|
|
|
Р е к о м е н д у е м ы е э л е к т р о д ы |
||
Г р у п п а |
М а р к а с т а л и и ГОСТ |
т и п э л е к т р о д а |
|
|
|
с т а л и |
|
марка п р о в о л о к и |
|||
п о ГОСТ 9167—60 |
ма рк а |
||||
|
по ГОСТ 2216—70 |
||||
|
и |
ГОСТ 10052—62 |
|
||
|
|
|
Продолжение табл. 62
П р и м е ч а н и е
ЭА-1М2Б
0XI7HI6M3T,
Х17Н13М2Т, ЭА-1М2Ф Х17Н13МЗТ;
ГОСТ 5632—61
ЭА-1М2
ХН |
ЭА-1М2Фа |
|
ЭА-2Г6
OX23IT18,
ГОСТ 5632—61
ЭА-2
НЖ-13, ВСН-5
ЦТ-1
ЭА400/10У
КТИ-5-62
ОЗЛ-9
ЦЛ-8
ОЗЛ-6
ОЗЛ-4
СВ-Х19Н11МЗ
Св-13Х25Н18
Св-07Х25Н13
Св-10Х20Н15
Д л я сварки изделий, ра
ботающих при температуре до 350° С и при наличии требова ний стойкости к МКК
Для сварки изделий, рабо тающих при температуре до 650° С и при отсутствии требо ваний стойкости к МКК, и для сварки трубопроводов, транс портирующих среды производ ства мочевины
Для сварки изделий, рабо тающих при высоких темпера турах
покрытие электродов должно плавиться равномерно, без нарушений и без образования «чехла» или ко зырька;
шлак должен равномерно покрывать поверхность ва лика и легко удаляться после охлаждения;
обмазка электрода должна обеспечивать равномер ное формирование шва с мелкочешуйчатой поверхностью с плавным переходом к основному металлу;
наплавленный металл должен быть без трещин вклю чений и пор.
При выдаче на рабочее место аустенитные электроды и сварочную проволоку предварительно проверяют маг нитом на принадлежность их к группе стали ХН, а так же на стойкость против образования горячих трещин.
Сварочная проволока одной и той же марки, постав ляемая по ГОСТу или ТУ, не всегда ведет себя одина ково в отношении трещинообразования. Для проверки наплавленного металла может служить методика много слойной наплавки, предложенная Институтом электро сварки им. Е. О. Патона [6].
Электроды не более чем за сутки до их использова ния просушивают (прокаливают) на режимах, установ ленных для данной марки электродов.
Прокаленные электроды хранят в герметичной таре. По истечении срока их годности после просушки исполь зование их не допускается.
В зависимости от группы стали и толщины стенки труб сварку осуществляют без подогрева или с предва рительным и сопутствующим подогревом. Подогрев осу
ществляют в следующих случаях: при сборке |
и |
сварке |
|||||||
деталей трубопроводов из стали групп С и ХГ с |
содер |
||||||||
жанием углерода 0,25% |
и |
более; |
при |
сварке |
сталей |
||||
групп С и ХГ с толщиной |
стенки |
труб |
более |
|
35 |
мм |
|||
(группа С) и 10 мм |
(группа |
ХГ) |
независимо |
от |
содер |
||||
жания углерода; при сварке |
сталей группы ХМ и |
ХФ. |
|||||||
Кромки труб из перлитных и ферритных сталей |
перед |
||||||||
прихваткой и сваркой подогревают, согласно |
табл. |
63. |
|||||||
Во избежание остывания стыка труб открытые кон |
|||||||||
цы труб закрывают пробками. |
|
|
|
|
|
|
|||
Нагрев труб должен осуществляться равномерно до |
|||||||||
необходимой температуры по всему периметру на |
рас |
||||||||
стоянии 50—100 мм. Эта температура должна |
|
поддер |
|||||||
живаться постоянно |
в |
течение всего процесса |
|
сварки. |
159