Вивчення технології орбітального зварювання

Мета роботи: ознайомитися з обладнанням та дослідити параметри орбітального зварювання.

Теоретичні відомості

Трубопроводи є базовими елементами в технологічних лініях підприємств нафтогазової , хімічної та харчової промисловості.. Складні умови їхньої роботи (високі температури і тиски, вібрації, агресивні середовища) обумовлюють високі вимоги до суцільності та корозійної стійкості з’єднань. Зазвичай труби з’єднуються між собою арматурою та технологічним обладнанням з використанням зварювання. Забезпечення надійної роботи трубопровідних систем багато в чому визначається відсутністю недопустимих дефектів на стадії монтажу та достовірністю їхнього прогнозування виникнення на стадії промислової експлуатації [1].

Під час виконання монтажних робіт на сучасних підприємствах проводиться зварювання десятків тисяч стиків з корозійностійких, аустенітних, низьковуглецевих та низьколегованих перлітних сталей. З’єднання значного об’єму трубопроводів виконується в неповоротному положенні. Такий спосіб відноситься до високих технологій, найбільш складних у реалізації тому, що зварювальна ванна в процесі формування швів приймає характерні положення: нижнє, “на підйом”, стельове з “на спуск”.

Систематична зміна ¹'мов формування зварювальної ванни під дією гравітаційних сил суттєво з яльшує ймовірність виникнення різних дефектів зварних з’єднань. Особливості виконання монтажних робіт та короткі терміни будівництва вимагають продуктивних способів зварювання з передбачуваною якістю з’єднань. Ці ж вимоги є актуальними при технічному обслуговуванні та ремонті трубопроводів. В монтажних умовах ймовірність появи дефектів зварних з’єднань визначаються умовами виконання робіт а також кваліфікацію персоналу.

Проблеми прогнозованої високої якості зварних з’єднань стають ще більш актуальними, якщо взяти до уваги той факт, що гарантований ресурс найбільш відповідальних трубопроводів повинен досягати не менше ЗО, а в деяких випадка 50 років. В зв’язку з цим для стабільного відтворення якості зварних з’єднань проводяться дослідження процесу формування швів, визначення фізикс технологічних параметрів, що дозволяють ефективно керувати ироцесо. отримання нероз’ємного з’єднання, вдосконалюються процеси зварювання т методи управління якістю з’єднань[2,3,4].

В даний час основним,' способами зварювання труб аустенітного класу ручне дугове зварювання покритими електродами і дугове зварювання неплавки; електродом в середовищі захисних газів. Особливості виконання монтажних робі та короткі терміни будівництва вимагають продуктивних способів зварювання передбачуваною якістю з’єднань. Ці ж вимоги актуальні при технічном обслуговуванні та ремонті трубопроводів. В монтажних умовах ймовірніст появи дефектів зварних з’єднань визначаються умовами виконання робіт, а тако) кваліфікацією персоналу.

Ручне дугове зварюзання трубопроводів передбачає використання електродів ЦЛ-11, ЦТ-15, 310-8,- ЕА-400/10У. Режими зварювання залежать вІд положення шва в просторі та діаметру електроду. Товщина стінки труби визнача число шарів, яке необхідно накласти для заповнення етика. Досвід показує, щ при товщині стінки труби 4-6 мм число заповнюючих шарів складає 2, при 7-1 мм — 3, при 12-14 мм — 4. Із збільшенням товщини стінки через кожних 2-2,5 мі число шарів збільшується на 1. Стик труб діаметром менше 219 мм, незалежн від товщини стінки, виконує один зварювальник. З метою рівномірного розподілу зварювальних напружень і підтримки необхідного температурного режиму по всьому периметру стику.

Дугове зварювання неплавким електродом в захисних газах трубопроводів виконують ручним і автоматичним способами, з присадковим дротом і без нього. Для захисту кореневого шва від впливу повітря при аргонодуговому зварювані перших двох шарів, труби з внутрішньої сторони рекомендується заповнювати аргоном. Окрім захисту шв і, піддування аргону також сприяє поліпшенню формування зворотного валика. Для зменшення витрат об’єм, який заповнюється аргоном, обмежують спеціальними заглушками, що встановлюються при збирані труб на відстані 100-200 мм від торця стику. Пропущений для зварювання через утворену заглушками камеру об'єм аргону має бути рівний чотири-п'ятикратному об'єму камери.

Останніми роками все більшого поширення набуває імпульсне дугове зварювання неплавким електродом, яке дозволяє регулювати тепловкладення в стик за жорсткою програмою. Наявність імпульсів передбачає відмову від коливань електроду, що істот ю спрощує техніку зварювання, а своєрідні умови кристалізації дозволяють отримувати сприятливу форму шва, сприяючу зменшенню кількості дефжтів. Систематична зміна умов формування зварювальної ванни під дією гравітаційних сил суттєво збільшує ймовірність виникнення різних дефектів зварних з’єднань.

Проблеми підвищення продуктивності праці та відтворюваності якості зварних з’єднань можуть бути вирішені переходом від традиційних ручних методів дугового зварювання до автоматичного орбітального зварювання, що дозволить знизити, або повністю виключити утворення дефектів та виконувати зварювання з дистанційним управлінням. Орбітальним називають зварювання кільцевих швів на нерухомому виробі, коли пальник робить кругові рухи навколо труби або резервуару по відпсзідній траєкторії.