книги из ГПНТБ / Ряполов А.Ф. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов высокого давления

Подогрев рекомендуется осуществлять при помощи пере­ носных печей сопротивления (рис. 68) или индукцион­ ных нагревателей.

6 — и з о л я ц и я ; 7 — н а г р е в а т е л ь н а я

с п и р а л ь

160

обеспечить медленное охлаждение стыка под слоем теп­

до полного окончания процесса сварки. Зажигание дуги производят в разделке стыка или на наплавленном ме­ талле, отступив на 15—20 мм назад до кратера, предва­ рительно очистив в этом месте шов от шлака и окалины.

Кратер шва заплавляют частыми короткими замыка­ ниями электрода. Выводить кратер на основной металл аустенитных, мартенситных и мартенситно-ферритных сталей не допускается.

При замыкании кольцевых швов начало шва перекры­ вают на 20—30 мм. Вертикальные стыки труб сваривают снизу вверх со смещением начала сварки отдельных валиков. При сварке горизонтальных стыков начало на­ плавляемых валиков смещается относительно друг дру­ га на четверть длины ш<£у_жности стыка.

Для контроля сварочного режима электросварочные посты оборудуют исправными проверенными прибора­ ми (амперметрами и вольтметрами).

162

Перед наложением каждого последующего валика удаляют шлак и внимательно проверяют в предыдущем валике отсутствие трещин и пор. При обнаружении тре­ щин или пор дефектное место полностью вырубают и за­

провара без риска прожогов, упрощает технологию, а также труд сварщика.

Автоматическое управление тепловой мощностью ду­ ги осуществляют при помощи прибора РПД (реле пуль­ сации дуги), предназначенного для периодического от­ ключения обмотки возбуждения сварочного преобразо­ вателя с целью создания пульсации сварочного тока и напряжения на дуге.

Регулируя режимы пульсации, можно обеспечить

высокую проплавляющую способность н осуществить более точное и равномерное поступление тепловой энер­ гии в ванну, чем при отведении дуги от свариваемого стыка рукой сварщика. Швы получаются с плавными очертаниями и мелкой чешуйчатостью.

Электродуговая сварка труб из стали 20. Сталь мар­

ки 20 широко применяют для изготовления тру­

стайках. Разделку кромок производят в соответствии с табл. 61.

Перед сборкой кромки стыкуемых труб обязательно зачищают до металлического блеска: наружную поверх­ ность — на расстоянии 30—40 мм, внутреннюю поверх­ ность очищают от грязи, масла и окалины на длину не менее 20 мм.

Стыки под сварку собирают с помощью центрую­ щих и поворачивающих приспособлений. Прихватку вы­ полняют электродами УОНИ-13/45 на тех же режимах, что и сварку. После очистки шлака каждую прихватку тщательно осматривают. Дефектную прихватку при об­ наружении трещин вырубают и прихватывают трубу по­ вторно.

В правильно собранном стыке не допускается пере­ лома осей труб, что проверяется прикладыванием ли­ нейки длиной 400 мм в трех местах по периметру стыка.

Собранный и прихваченный стык принимается конт­ рольным мастером.

Сварку труб между собой или с деталями выполня­ ют при положительной температуре (не ниже +5 ° С) в закрытых отапливаемых помещениях. Сварку, как пра­

наложения каждого слоя шлак тщательно удаляют ме­ таллическими щетками.

164

Режимы ручной электродуговой сварки приведены в табл.65.

литную сталь ЗОХМА, обладающую относительно вы­ сокой теплоустойчивостью, широко применяют для «горячих» участков коммуникаций высокого давления, однако сварка этих сталей представляет определенные трудности. Высокое содержание углерода и наличие ле­ гирующих элементов — хрома и молибдена — в этой стали при неправильной технологии сварки может при­ вести к образованию трещин и ухудшению качества ме­ талла в околошовных зонах сварного соединения.

состава: С—до 0,20%; Si—0,15—0,50%; Мп—0,9— 1,10%; Сг—0,8—1,0%; Мо—0,15—0,25%; S—0,03%; Р— 0,03%. В качестве электродных стержней была исполь­ зована проволока Св-18ХМА.

Подготовка кромок под сварку выполнялась для вер­ тикального положения стыка (без подкладного кольца)

165

при толщине стенки до 28 мм согласно рисунку к табл. 61. При сборке трубы выкладывают на роликовом стенде простейшей конструкции, длиной обычно не бо­ лее 25 м. Сборку возможно также производить на хоро­ шо выплавленных швеллерах. При сборке особое внима­ ние обращают на отсутствие смещения кромок и соблю­ дение соосности труб.

Прихватку и сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Режим сварки приведен в табл. 66.

Т а б л и ц а 66

Режимы ручной электродуговой сварки труб из стали марки ЗОХМА

Критерием при выборе режима сварки является по­ лучение равномерного сквозного проплавления, а также

контролируют термокарандашами или термопарами. После удаления шлака внимательно проверяют от­

сутствие в каждом слое трещин и пор. Дефектный слой вырубают и заваривают вновь.

При металлографическом исследовании была уста­ новлена большая чувствительность стали ЗОХМА к пе­ регреву: наложение валиков большого сечения или сварку при повышенных температурах приводит к росту

щин. Практически максимальное сечение отдельных ва­

166

образования затеков металла или попадания шлака внутрь трубы.

Сварку труб из перлитных сталей, как правило, вы­ полняют без перерыва в работе. При вынужденных пе­ рерывах, так же как и после окончания сварки, необхо­ димо принимать меры для обеспечения медленного и равномерного охлаждения металла. В качестве термо­ изолирующего материала чаще всего используют асбест. Перед возобновлением сварки стык очищают и снова по­ догревают до 250—300° С.

Для получения заданных механических характерис­ тик по окончании сварки стыка последний подвергают термической обработке. Наиболее простым и приемле­ мым в полевых условиях видом термической обработки является высокий отпуск сварного соединения. Нагрев осуществляют с помощью той же разъемной электропе­ чи (см. рис. 68).

Если твердость после термической обработки оказа­ лась выше требуемой, производят повторную термооб­

наиболее высокопрочными из числа сталей, применяе­ мых для трубопроводов, работающих при высоких темпе­ ратурах и высоких давлениях.

До последнего времени трубопроводы из-этих сталей применялись только на коммуникациях высокого давле­ ния производства искусственного жидкого топлива. Од­ нако высокие показатели прочности этих сталей при по­ вышенных температурах и хорошее сопротивление вред­ ному влиянию водорода и тепловой хрупкости позволи­ ли применять их и для «горячих» участков трубопрово­ дов производства аммиака. Сварку трубопроводов из стали 18ХЗМВ и 20ХЗМВФ выполняют соответственно электродами марок ВСН1 и ВСН2 и др. (см. табл. 62). Наплавленный металл по химическому составу и меха­

167

бы допускают значительные отклонения по наружному диаметру и толщине стенки, необходимо перед комплек­ тованием линии предварительно подобрать по внутренне­ му диаметру трубы, чтобы в одну группу входили тру­ бы с расхождением по внутреннему диаметру не бо­ лее 2%.

Кромки труб под сварку подготовляют только

Стыки под сварку, как правило, собирают в мастер­ ской (цеху) в приспособлениях, позволяющих произво­ дить сварку с поворачиванием труб (в нижнем положе­ нии). В правильно собранный стык прихватки наклады­ вают непосредственно па разделку кромок. Длину прихваток и их количество выбирают в зависимости or диаметра труб. Прихватку производят с подогревом (см. табл. 63) и на тех же режимах, что и сварку.

Сварка этих сталей электродуговая, многослойная на постоянном токе обратной полярности ( + на элект­ роде) электродами 0 3—4 мм (первый слой) и 4—5 мм (остальные слои). Длина дуги должна быть возможно

при сварке труб не допускают. При вынужденных пере­ рывах трубы обязательно медленно и равномерно ох­ лаждают за счет покрытия стыка теплоизоляционными материалами.

При многослойной сварке швы выполняют таким об­ разом, чтобы кратеры верхнего слоя не совпадали с кратерами нижележащих слоев, т. е. перекрывались по­ следующим слоем наплавляемого металла. После свар­ ки каждого слоя необходимо тщательно удалять шлак и брызги стальной щеткой и зубилом.

Сварку последнего слоя выполняют только в преде­

По окончании сварки шов тщательно закрывают ас­ бестом или другим теплоизоляционным материалом и медленно охлаждают.

169