5.10 Механизированная сварка корневого слоя шва труб в среде защитных

газов проволокой сплошного сечения методом ВКЗ…………………...

5.11 Механизированная сварка заполняющих и облицовочного слоев шва

труб самозащитной порошковой проволокой типа Иннершилд….…...

5.11.1 Область применения и технология сварки………………...…….

5.11.2 Оборудование и режимы сварки проволокой типа Иннершилд.

5.12 Применение технологических способов сварки при выполнении

отдельных работ при сооружении трубопроводов

5.12.1 Сварочные работы при ликвидации технологических разрывов

линейной части тубопроводов……………………………………………

5.12.2 Сварка разнотолщинных соединений труб……………………...

5.12.3 Ремонт сварных соединений……………………………………...

5.12.4 Сварка выводов электрохимической защиты…………………...

Глава 6. Аттестация технологии сварки трубопроводов, аттестация

сварщиков………………………………….……………………….

6.1 Аттестация технологии сварки трубопроводов….……………………...

6.2 Аттестационные испытания сварщиков…………………………………

Глава 7. Контроль качества кольцевых сварных соединений

трубопроводов………………………………………………………

7.1 Общие положения………………….…………………………………….

7.2 Классификация неразрушающих методов контроля..…………………

7.3 Типы дефектов сварных соединений…………………………………...

7.4 Контроль внешним осмотром и измерением…………………………...

7.5 Радиографический контроль……………………………………….…….

7.5.1 Общие положения…………………………………………………..

7.5.2 Рентгенографические кроулеры……………………………………

7.6 Радиометрический контроль..…………………………………………….

7.7 Ультразвуковые методы контроля……………………………………….

7.7.1 Общие положения…………………………………………………...

7.7.2 Системы автоматического ультразвукового контроля…………...

7.8 Метод акустической эмиссии……………………...……………………..

7.9 Электромагнитные методы…………….………………………...............

7.10 Методы капиллярного неразрушающего контроля……………………..

7.11 Общие требования к контролю качества сварных соединений………..

Глава 8. Расчеты технического нормирования и экономической

эффективности сварочных работ…...……………………………

8.1 Общие положения технического нормирования сварочных работ……

8.2 Техническое нормирование ручной электродуговой сварки…………..

8.3 Нормирование автоматической сварки под слоем флюса……………...

8.4 Расчет необходимого количества сварочных материалов……………...

8.5 Оценка экономической эффективности технологического процесса

сварки………………………………………………………………………

8.6 Расчет технологической себестоимости сварочных работ……………..

Глава 9. Безопасность труда при сварке магистральных и

промысловых трубопроводов……………………………………..

9.1 Общие положения по безопасности труда в строительстве……………

9.2 Безопасность труда в организационно-технологической

документации……………………………………………………………...

9.3 Организация работ по безопасности труда……………………………...

9.4 Организация безопасности труда на производственных территориях...

9.5 Безопасность труда при выполнении сварочно-монтажных работ……

9.6 Основные положения безопасности труда при эксплуатации

сварочных агрегатов………………………………………………………

9.7 Безопасность труда при контроле качества сварных соединений…….

Список литературы……..………………………………………….…...............

Приложение А………………………………………………………………......

Приложение Б…………………………………………………………………...

Приложение В………………………………………………………………......

Приложение Г………………………………

1. Загальні відомості про трубопроводи

Трубопроводами називаються пристрої, які служать для транспортування рідких, газоподібних і сипучих речовин. Трубопроводи складаються з щільно з'єднаних між собою прямих ділянок труб, деталей, запірно-регулюючої арматури, контрольно-вимірювальних приладів, засобів автоматики, опор і підвісок, кріплення, прокладок і ущільнень, а також матеріалів, що застосовуються для теплової та антикорозійної ізоляції

До технологічних трубопроводів відносяться трубопроводи в межах промислових підприємств, по яких транспортується сировина, напівфабрикати та готові продукти, пар, вода, пальне, реагенти та інші речовини, що забезпечують ведення технологічного процесу і експлуатацію устаткування, а також міжзаводські трубопроводи, що знаходяться на балансі підприємства. Вони призначені для транспортування газоподібних, пароподібних і рідких середовищ в діапазоні від залишкового тиску (вакуум) 0,001 МПа до умовного тиску 320 МПа і робочих температур від мінус 196 до плюс 700 ° С на хімічних, нафтохімічних, нафтопереробних, газопереробних, хіміко-фармацевтичних, целюлозно-паперових, мікробіологічних, коксохімічних, нафто-і газодобувних підприємствах. В залежності від робочого тиску технологічні трубопроводи, поділяються на технологічні трубопроводи низького тиску з умовним тиском до 10 МПа включно і технологічні трубопроводи високого тиску з умовним тиском понад 10 МПа до 320 МПа.

Всі трубопроводи з тиском до 10 МПа (включно) залежно від класу небезпеки транспортованої речовини поділяються на групи (А, Б, В) і залежно від робочих параметрів середовища (тиску і температури) на п'ять категорій (I, II, III, IV, V).

Категорії трубопроводів визначають сукупність технічних вимог, висунутих до конструкції, монтажу та об’му контролю трубопроводів.

Клас небезпеки технологічних середовищ визначається розробником проекту на підставі класів небезпеки речовин, що містяться в технологічному середовищі, і їх співвідношень згідно ГОСТ 12.1.007.

При виготовленні і монтажі технологічних трубопроводів користуються термінами, приведеними далі

Вузол (мал. 1.1) - частина лінії трубопроводу, обмежена транспортним габаритом. Вузол трубопроводу (складальна одиниця) складається з одного або декількох елементів і арматури, зібраних за допомогою нероз'ємних і роз'ємних з'єднань. Вузол може бути встановлений в проектне положення відразу або направленим для подальшої укрупненої зборки в трубопровідні блоки. Вузли бувають плоскі, у яких вісь знаходиться в одній площині, і просторові, у яких вісь знаходиться в двох і більше площинах.

Рис.1.1. Вузол трубопроводу

Елемент (мал. 1.2) - частина вузла трубопроводу (складальна одиниця), що складається із зварених між собою відрізків труб і деталей або декількох деталей.

Мал. 1.2. Елементи трубопроводів :

а - труба і відвід; б - відвід, труба і відвід; в - труба і фланець; г - фланець, труба і відвід; д - фланець і відвід; е - труба і заглушка; ж - труба і трійник; з - труба і концентричний перехід; і - трійник, труба і ексцентричний перехід; до - трійник, труба і фланець; л - трійник, труба і відводом; м - труба і трійник, труба і відвід; " - трійник, труба і трійник; о - фланець, труба і фланець

Трубопровідний блок - лінія або частина лінії трубопроводу, яка складається з одного або декількох вузлів, арматури і відрізків труб, зібраних за допомогою роз'ємних і нероз'ємних з'єднань. Блок по розмірах і конфигу¬рації може бути встановлений в проектне положення без попереднього укрупнення.

Деталь - частина лінії трубопроводу, призначена для з'єднання окремих його ділянок зі зміною і без зміни напряму, прохідного перерізу (відведення, перехід, трійник, заглушка, фланець) і його кріплення (опора, підвіска, болт, гайка, шайба, прокладення).

Секція - частина лінії трубопроводу (складальна одиниця), що складається з декількох зварених між собою труб одного діаметру, вісь яких складає одну пряму лінію і загальна довжина знаходиться в межах транспортного габариту.

Пліть - лінія або частина лінії трубопроводу, що складається з декількох зварених між собою секцій трубопроводів. Батіг зазвичай збирають і зварюють на місці прокладення трубопроводу.

Основна характеристика трубопроводу - внутрішній діаметр, що визначає його прохідний переріз, необхідний для проходження заданої кількості речовини при робочих параметрах експлуатації (тиск, температура, швидкість). При будівництві трубопроводів для скорочення числа видів і типорозмірів сполучних деталей, що входять до складу трубопроводів, і арматури, використовують єдиний уніфікований ряд умовних проходів.

Умовний прохід Dу - номінальний внутрішній діаметр приєднуваного трубопроводу. Труба при одному і тому ж зовнішньому діаметрі може мати різні номінальні внутрішні діаметри. Для арматури і сполучних деталей технологічних трубопроводів найчастіше застосовується наступний уніфікований ряд умовних проходів, мм : 10; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500; 600; 800; 1000; 1200;1400; 1600. Для труб цей ряд - рекомендований, і Dy, для них встановлюється в проекті, стандартах або технічній документації.

При виборі труби для трубопроводу під умовним проходом розуміють її розрахунковий закруглений внутрішній діаметр. Наприклад, для труб зовнішнім діаметром 219 мм і завтовшки стінки 6 і 16 мм, внутрішній діаметр яких відповідно дорівнює 207 і 187 мм, в обох випадках за умовний прохід приймають найближчий з уніфікованого ряду Dy, тобто 200 мм.

Механічна міцність труб, сполучних деталей і арматури знижується при певних інтервалах температур речовини, що транспортується по трубопроводу, або довкілля. Поняття "Умовний тиск" введене для обліку змін міцності сполучних деталей і арматури трубопроводів під дією надмірного тиску і температури речовини, що транспортується, або довкілля.

Умовний тиск ру - найбільший надмірний тиск при температурі речовини або довкілля 20 °С. При цьому тиску забезпечується тривала робота арматури і деталей трубопроводу, що мають задані розміри, обгрунтовані розрахунком на міцність при вибраних матеріалах і характеристиках їх міцності, що відповідають температурі 20 "З.

Наприклад, для арматури і деталей трубопроводів із сталі 20, працюючих при надмірному тиску 4 МПа і що транспортують речовину при температурі 20 "З, умовний тиск ру = 4 МПа, при температурі 350 °З -ру = 6,3 МПа.

Для скорочення числа типорозмірів арматури і деталей трубопроводів встановлений уніфікований ряд умовних тисків (ГОСТ356-80), МПа: 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 160; 250.

Робочий тиск Роаб - найбільший надмірний тиск, при якому забезпечується заданий режим експлуатації арматури і деталей трубопроводів.

Пробний тиск Рпр - надмірний тиск, при якому повинне проводитися гідравлічне випробування арматури і деталей трубопроводів на міцність і щільність водою з температурою не менше 5 і не більше 70 "З.

Технологічні трубопроводи класифікують по роду речовини, що транспортується, матеріалу труб, робочим параметрам, мірі агресивності середовища, місцю розташування, категоріям і групам.

По роду речовини, що транспортується, технологічні трубопроводи можна розділити на нафтопроводи, газопроводи, паропроводи, водопроводи, мазутопроводи, маслопроводи, бензопроводи, кислотопроводи, щелочепроводи, а також спеціального призначення (трубопроводи густого і рідкого мастильного матеріалу, трубопроводи з обігрівом, вакуум-проводи) та ін.

За матеріалом, з якого виготовлені труби, розрізняють трубопроводи сталеві (з вуглецевої, легованої і високолегованої сталі), з кольорових металів і їх сплавів (мідні, латунні, титанові, свинцеві, алюмінієві), чавунні, неметалеві (поліетиленові, вініпластові, фторопластові, скляні), футеровані (гумою, поліетиленом, фторопластом), емальовані, біметалічні та ін.

По умовному тиску речовини, що транспортується, трубопроводи розділяють на вакуумні, працюючі при тиску нижче 0,1 МПа, низького тиску, працюючі при тиску до 10 М Па, високого тиску і безнапірні, працюючі без надмірного тиску.

По температурі речовини, що транспортується, трубопроводи підрозділяють на холодні (температура нижче 0°С), нормальні (1 ...45 °С) і гарячі (від 46 °З і вище).

По мірі агресивності речовини, що транспортується, розрізняють трубопроводи для неагресивних, малоагресивних, середньоагресивних і агресивних середовищ. Стійкість металу в корозійних середовищах оцінюють швидкістю проникнення корозії - глибиною корозійного руйнування металу в одиницю часу, мм/рік. До неагресивної і малоагресивної середовищам відносять речовини, що викликають корозію стінки труби, швидкість якої менше 0,1 мм/рік, середньоагресивної - в межах 0,1... 0,5 мм/рік і агресивною - більше 0,5 мм/рік. По місцерозташуванню трубопроводи бувають внутрішньоцехові, сполучаючі окремі апарати і машини в межах однієї технологічної установки або цеху і розміщувані усередині будівлі або на відкритому майданчику, і міжцехові, сполучаючі окремі технологічні установки, апарати, місткості, що знаходяться в різних цехах.

Внутрішньоцехові трубопроводи по конструктивних особливостях можуть бути обв'язувальні (біля 70 % загального об'єму внутрішньоцехових трубопроводів) і розподільні (близько 30 %). Внутрішньоцехові трубопроводи мають складну конфігурацію з великим числом деталей, арматури і зварних з'єднань. На кожні 100 м довжини таких трубопроводів доводиться виконувати до 120 зварних стиків. Маса деталей, включаючи арматуру, в таких трубопроводах досягає 41 % загальної маси трубопроводів в цілому.

Міжцехові трубопроводи характеризуються досить довгими прямими ділянками (завдовжки до декількох сотень метрів) з порівняно невеликим числом деталей, арматури і зварних з'єднань. Маса деталей в міжцехових трубопроводах (включаючи арматуру) складає близько 3...4%, а маса П-образних компенсаторів - близько 7 %.0

Сталеві трубопроводи розділяють на категорії залежно від робочих параметрів (температури і тиски) речовини, що транспортується по трубопроводу, і групи залежно від класу небезпеки шкідливих речовин і показників пожежної небезпеки речовин.

По мірі дії на організм людини усі шкідливі речовини розділяють на чотири класи небезпеки (ГОСТ 12.1.005 - 88 "Загальних санітарно-гігієнічних вимог до повітря робочої зони" і ГОСТ 12.1.007 - 76* "Шкідливих речовин. Класифікація і загальні вимоги безпеки") : 1 - надзвичайно небезпечні; 2 - високо небезпечні; 3 - помірно небезпечні; 4 - малонебезпечні.

По пожежній небезпеці (ГОСТ 12.1.004 - 91 "Пожежна безпека. Загальні вимоги") речовини бувають негорючі (НГ), важкогорючі (ВГ), горючі (ТБ), горючі рідини (ГР), легкозаймисті рідини (ЛЗР), горючі гази (ГГ), вибухонебезпечні (ВВ).

Технологічні сталеві трубопроводи, розраховані на умовний тиск до 10 МПа, відповідно до СН 527 - 80 "Інструкція по проектуванню технологічних сталевих трубопроводів на Ру до 10 МПа" підрозділяють на п'ять категорій (I - V) і три групи (А, Би, В).

Трубопроводи, що транспортують водяну пару з робочим тиском більше 0,07 МПа або гарячу воду температурою понад 115 "З, згідно з Правилами пристрою і безпечної експлуатації трубопроводів пари і гарячої води.Трубопроводи з пластмасових труб (поліетилену, і полівінілхлориду) застосовують для транспортування речовин, до яких матеріал труб хімічно стійкий або відносно стійкий, і класифікують по категоріях і групах, встановлених для сталевих трубопроводів. При цьому трубопроводи з пластмасових труб забороняється застосовувати для транспортування шкідливих речовин 1-го класу небезпеки, вибухонебезпечних речовин і зріджених вуглеводневих газів (СУГ).

Трубопроводи, виготовлені з пластмас, по яких транспортують шкідливі речовини 2-го і 3-го класів небезпеки, відносять до категорії II і групі А; легкозаймисті рідини, горючі гази, горючі речовини, горючі рідини відносять до категорії III і групі б, а малозаймисті і негорючі - до категорії IV або V і групі В.

Сталеві трубопроводи, розраховані на тиск вище 10 МПа, відносяться до I категорії, за винятком трубопроводів для систем густого мастила і гідравліки, які відносяться до II категорії при тиску вище 6,3 МПа.

Категорія трубопроводу встановлюється проектом, при цьому визначальним являється той параметр трубопроводу, який вимагає віднесення його до найбільшої категорії.

Технологічні трубопроводи в процесі експлуатації випробовують значні навантаження: тиск (від глибокого вакууму до 250 МПа), температуру (~253... 700°З і більше) речовини, що транспортується; власна вага труб, деталей, арматури, речовини, що транспортується, теплоізоляції, теплове подовження; вібраційні і вітрові навантаження; тиск грунту. Крім того, на окремих ділянках трубопроводу можуть виникати періодичні навантаження від нерівномірного нагріву, затискання рухливих опор і підвищеного тертя в них.

Навантаження від маси металу труб і теплоізоляції, внутрішнього тиску речовини, що транспортується, тиски вітру є розподіленими навантаженнями, а навантаження від ваги арматури і металоконструкцій - зосередженими. Навантаження від таплових подовжень виникають в гілках і опорах трубопроводів і усі мають зосереджений характер.

Навантаження від тиску транспортованої речовини відносяться до внутрішніх навантажень, а навантаження від ваги, теплових подовжень, вібрації, натяжки трубопроводів, розпору вбудованих в трубопровід компенсаторів, а також вітрові, тиск грунту (у разі прокладення в землі) - до зовнішніх.

Здатність трубопроводу протистояти перерахованим навантаженням називається міцністю трубопроводу. Міцність трубопроводу залежить від міцності деталей, з яких він складається. Оскільки трубопроводи працюють при низьких і високих температурах, при визначенні міцності металу, з якого виготовленідеталі трубопроводів, виходять з міцнісних характеристик сталей при відповідних температурах.

Технологічні трубопроводи працюють в складних умовах. В процесі роботи окремі частини трубопроводу знаходяться під тиском транспортованого продукту, який може бути від 0,01 до 2500кгс/см2 і вище, під впливом температур в межах від -170 до +700 оС і більше, під постійним навантаженням від маси труб і деталей, навантажень теплового подовження, вібраційних, вітрових і тиску грунту.

Крім того, в елементах трубопроводу можуть виникати періодичні навантаження від нерівномірного нагріву, защемлення рухомих опор і надмірного тертя в них.

Складність виготовлення та монтажу технологічних трубопроводів визначається:

- характером і ступенем агресивності транспортуються продуктів (вода, нафта, пар, газ, спирти, кислоти, луги тощо);

- конфігурацією обв'язки апаратів та обладнання, великою кількістю роз'ємних і нероз'ємних з'єднань, трубопроводів, компенсаторів, контрольно-вимірювальних приладів, засобів автоматики і опорних конструкцій;

- розташуванням трубопроводів в траншеях, каналах, лотках, на стійках, естакадах, етажерках, на технологічному обладнанні, а також на різних висотах і часто в умовах, незручних для виконання робіт.

За територіальною ознакою технологічні трубопроводи поділяють на внутрішньоцехові, що з'єднують окремі апарати і машини в межах однієї технологічної установки або цеху і розміщені всередині будинку або на відкритому майданчику та міжцехові, що з'єднують окремі технологічні установки і цехи.

Успішне і якісне виконання монтажних робіт залежить від своєчасної підготовки виробництва. При монтажі трубопроводів необхідно строго дотримувати технічні умови та правила виконання робіт, ретельно контролювати якість надходять на монтаж труб, деталей і вузлів трубопроводів, арматури та інших матеріалів.

2. Технологія монтажу внутрішньоцехових трубопроводів.

Внутрішньоцехові трубопроводи мають складну конфігурацію з великою кількістю деталей, арматури і зварних з'єднань. На кожні 100м довжини таких трубопроводів доводиться виконувати до 80 - 120 зварних стиків Монтаж технологічних трубопроводів необхідно виконувати індустріальним методом, при якому на монтажний майданчик елементи, вузли і окремі закінчені блоки і лінії трубопроводів, а також опорні конструкції, опори, підвіски та інші засоби кріплення надходять із заводів або виробничих баз монтажних організацій з максимальним ступенем заводської готовності.

Монтаж технологічних трубопроводів пов'язаний з виконанням значного обсягу такелажних робіт, які включають в себе вантаження і розвантаження труб, деталей і вузлів трубопроводів, а також арматури, їх переміщення в межах монтажної площадки, підйом та встановлення в проектне положення, підтримування при збірці і зварюванні.

При монтажі внутрішньоцехових трубопроводів широко застосовують вантажні блоки, талі й поліспасти, що використовуються спільно з ручними та електричними лебідками, а також телескопічні висувні підйомники, автовишки, самохідні висувні підмостки та інвентарні підвісні майданчики.

При вантажно-розвантажувальних роботах та встановлення вузлів і блоків трубопроводів в проектне положення використовують вантажопідйомні машини (автомобільні, пневмоколісні і гусеничні крани, трубоукладачі), що застосовуються при монтажі технологічного обладнання та будівельних конструкцій.

Одна з відповідальних і трудомістких такелажних операцій, пов'язаних з підйомом і установкою в проектне положення труб, деталей, арматури, вузлів і блоків трубопроводів, - це їх стропування. Стропування вантажів повинні виконувати спеціально навчені робітники, що входять до складу комплексної бригади. Місце розташування стропових пристроїв вибирають в залежності від габаритів вантажів, які піднімаються їх маси і конфігурації, числа і характеристик вантажопідіймальних засобів, а також від схеми підйому. При цьому необхідно знати положення центру ваги вузлів чи блоків просторових конструкцій трубопроводу і стропувати їх так, щоб центр ваги знаходився нижче місць стропування по осі розносу стропів, тобто виключалася можливість розвороту вантажу навколо своєї осі. Потрібно враховувати також зручність розстропування після установки окремих частин трубопроводів в проектне положення.

1. Вантаж

Вантаж строплять таким чином, щоб він не випадав і положення його при переміщенні було стійким. За цього не можна допускати, щоб канат перекручувався, що може привести до його обриву або зісковзуванню. Під гострі кути встановлюють підкладки, що оберігають канат від перегинів і перетирання.

Строп закріплюють тільки за надійні частини вантажу. Необхідно стежити за тим, щоб під час стропування не пошкодити окремі елементи. Вантаж підвішують до гака піднімального механізму так, щоб канат або строп не розв'язався при натягу і його можна було легко звільнити при знятті вантажу. Слід застосовувати безпечні гаки, забезпечені запобіжними планками або скобами, які виключають можливість зісковзування стропа під час підйому вантажу.

Перед підйомом вантажні канати крана повинні знаходитися у вертикальному положенні. Забороняється підтаскування вантажу. Перед подачею сигналу про підйом вантажу робітник повинен переконатися в тому, що на вантажі немає незакріплених деталей або інструментів, які можуть впасти. При підйомі вантаж попередньо піднімають на висоту 100. .. 200 мм і перевіряють правильність стропування та рівномірність натягу віток стропа.

Елементи й вузли трубопроводів при підйомах і переміщеннях строплять різними способами в залежності від їх геометричної форми, розмірів і кількості.

Перед підйомом важку арматуру строплять тільки за корпус або кришку арматури. Забороняється стропувати арматуру за маховик, шпиндель, втулку сальника або інші деталі, щоб не пошкодити їх. Шпиндель рекомендується обернути ганчірками, щоб оберегти його від пошкодження. При монтажі для підйому труб і вузлів трубопроводів застосовують інвентарні траверси, захвати та спеціальні вантажопідйомні пристосування.

2. Торцевий захват

Торцевий захват (рис. 2,а) складається з двох захватних скоб 1, овальної триланкової підвіски 2 і двох канатних полегшених стропів 3 з коушами. Для підйому зеви скоб поміщають на стінках торців труб 4. Вантажопідйомність захоплення 4 т; маса (без стропів) 43 кг.

Двогілкові напівавтоматичні захвати (рис. 2, б), що застосовуються для підйому довгомірних труб, забезпечують дистанційну розстроповку піднятого в проектне положення вантажу. Захват складається з двох полегшених сталевих стропів 3, на які надіті захоплення 5. Тяговим канатом 6 після підйому, встановлення та закріплення вантажу розмикають захоплення і звільняють вантаж.

Одногілковий напівавтоматичний захват (рис.2, в), призначений для підйому коротких труб і вузлів, складається з опорної плити 9 з насічкою, до якої приварені дві щоки 8. На щоках закріплений замок-фіксатор 7 з тяговим канатом 6, який служить для дистанційного розстропування вантажу. При стропуваннi вантажу один кінець самозатягувальної петлі стропа 3 зміцнюють на пальці, а інший пропускають навколо штифта замку-фіксатора.

Розміри кліщових захватів (рис.2, г) визначаються зовнішнім діаметром труб. На верхньому кільці 10 захоплення, яке кріпиться до вантажопідйомного механізму, розташована траверса 11. До траверси на кільцевих підвісках 12 прикріплені два важелі 14, пов'язані в середині віссю 13. Розкривається захоплення за допомогою кільця-ручки 15. При підйомі кліщовими захватами центр ваги труби не повинен виходити за межі захоплень, інакше піднімається труба буде перекошуватися.

Перед горизонтальним переміщенням вантажу робочий зобов'язаний переконатися, що вантаж піднятий на висоту, більшу самого високого предмета, що зустрічається на шляху, не менш ніж на 0,5 м. При горизонтальному переміщенні робітник повинен супроводжувати вантаж і стежити за тим, щоб він не знаходився над людьми і не міг за що-небудь зачепитися. Щоб вантаж при підйомах і переміщеннях не розгойдувався, до нього прикріплюють відтяжки з міцного прядив'яного або сталевого каната, за які підтримують вантаж.

При здійсненні такелажних робіт забороняється: знаходитися під вантажем; піднімати вантаж, затиснутий іншими деталями, примерзлий до землі або знаходиться в нестійкому положенні; поправляти чалочні канати при підйомі ударами кувалди, ломом або іншими предметами; утримувати або поправляти канати, зісковзували з вантажу; перебувати на піднімається або опускається вантаж; залишати вантаж при натягнутому канаті.

3. Блоки, поліспасти, талі, лебідки.

Блоки, поліспасти, талі, та лебідки кріплять в місцях, передбачених проектом виконання робіт. Не можна змащувати, очищати і ремонтувати механізм і такелажне оснащення, коли вони перебувають під навантаженням. Забороняється піднімати вантажі при сильному вітрі, недостатньому освітленні, поганої видимості або чутності сигналів кранівників. Не слід залишати вантаж у підвішеному або нестійкому положенні під час перерви в роботі. Розстропування вантажів виконують лише після перевірки їх закріплення. Вузли трубопроводів, що піднімаються до місця установки, звільняють від стропів тільки після остаточного закріплення їх на опорах і підвісках або після установки тимчасових надійних кріплень.

Майданчик під вантажем, що підіймається - небезпечна зона, і входити стороннім неї під час підйому забороняється. Площадка повинна бути захищена огорожею з попереджувальними написами.

Технологічний процес монтажу кожної лінії трубопроводу залежить від її розмірів, конфігурації та маси, місця установки лінії, технічних можливостей вантажопідіймальних механізмів і повинен ув'язуватися з прийнятою послідовністю монтажу обладнання.

Лінії та ділянки трубопроводів Dy 50 мм і більше, як правило, монтують з вузлів і укрупнених блоків. Трубопроводи Dy менше 50 мм в основному збирають на місці монтажу; трудомісткість їх виготовлення і монтажу становить близько 5% загальної трудомісткості трубопровідних робіт.

При монтажі внутрішньоцехових і міжцехових трубопроводів загального і спеціального призначення виконання операцій, пов'язаних з обробкою труб і деталей, складанням і зварюванням з'єднань, контролем якості та термічною обробкою зварних з'єднань, збіркою фланцевих з'єднань і ін, здійснюють з дотриманням тих же вимог, що і при індустріальному виготовленні трубопроводів.

2.4 Розбивання траси трубопроводів

Розбивання траси проводять відповідно до робочих креслень, в яких повинні бути вказані прив'язки осей трубопроводів до перекриттів, стін та колон. При розбивці траси на місце прокладки переносять осі та відмітки трубопроводів і розмічають місця встановлення опорних конструкцій і кріплень компенсаторів і арматури.

При монтажі трубопроводів за нульову відмітку висотну умовно приймають відмітку рівня покриття підлоги будівлі. Положення осей і висотних відміток будівель або споруд закріплюють знаками. Знаки висотних відміток називаються реперами, а знаки, що визначають положення контрольних осей, плашками. Зазвичай репер закріплюють на колоні на 1 м вище нульової позначки. Встановлені репери і розбивку осей здають монтажним організаціям з пред'явленням офіційних документів, що вказують місця їх розташування, прив'язку до елементів будівель і споруд. При розбивці траси внутрішньоцехових трубопроводів репери і плашки додатково не ставлять: осі та відмітки закріплюють знаками, що наносяться безпосередньо на стіни будівлі, металеві та залізобетонні конструкції чертілкой, олійною фарбою або крейдованому ниткою.

Осі розмічають за допомогою нівеліра і гідравлічного рівня, струни, схилу, сталевих рулеток, лінійок, косинців, шаблонів.

Спочатку розбивають горизонтальні осі трубопроводів.

Зазвичай висотні позначки горизонтальних осей трубопроводів знаходять шляхом відмірювання від рівня покриття підлоги за допомогою схилу, сталевої рулетки або лінійки. Перед цим необхідно переконатися (за актом приймання будівельних конструкцій під монтаж) в тому, що висотні позначки підлоги або перекриттів будівлі, від яких у кресленнях дані прив'язки осей, відповідають зазначеним в кресленнях. Якщо неможливо проводити вимірювання від підлоги або перекриттів, відмітку репера переносять, користуючись гідравлічним рівнем, на одну з колон будівлі, уздовж яких будуть прокладати трасу трубопроводу.

При перенесенні відміток не можна допускати перегину шланга гідравлічного рівня і появи повітряних бульбашок в шлангу, щоб показання приладу не спотворювалися. Від перенесеної позначки відкладають відстань до осі трубопроводу, яке визначають відніманням позначки репера з проектної відстані до осі труби. Наприклад, репер нанесений на позначці 1200 мм, а трубопровід за кресленням повинен бути прокладений на відстані 7500 мм від рівня покриття підлоги. У цьому випадку вісь трубопроводу повинна розташовуватися від репера на відстані: 7500-1200 == 6300 мм.

До перенесеної на колону позначки осі трубопроводу прикладають слюсарний косинець і яскравою фарбою проводять горизонтальну риску. Отриману оцінку М (рис. ПО) переносять, користуючись гідравлічним рівнем, на наступні колони. Якщо трубопровід прокладають з ухилом, відмітку переносять, враховуючи напрям і величину ухилу. Наприклад, в монтажному кресленні зазначений ухил, рівний 0,001 (ухил дорівнює 1 мм на 1000 мм). В цьому випадку при відстані між колонами.

12 м відмітка осі труби на другий колоні повинна бути вище або нижче за позначку на першій колоні (залежно від напрямку ухилу) на 12 000x0, 001 = 12 мм.

Після цього на кожній колоні від позначки осі труби відкладають відстань h до підошви опори, а отже, до верху опорного кронштейна (точка Б), взявши розмір з креслення.

2.5 Геометричне нівелювання

Геометричне нівелювання за допомогою горизонтального променя лазера або нівеліра дозволяє безпосередньо визначати перевищення (або зниження) однієї точки відносно іншої, для чого нівелір встановлюють посередині між точками вимірювання на лінії, що з'єднує ці точки. Точку, щодо якої визначають перевищення (або зниження), називають задньою, а другу - передньою.

Припустимо, відмітка точки А відома. Потрібно знайти відмітку точки В. Для цього між точками А і В встановлюють нівелір, приводять його в горизонтальне положення і роблять відліки по рейках, встановленим спочатку в точці А, а потім в точці В. Припустимо, що по рейці в точці А відлік склав 1375 мм, а в точці В - 355 мм. Різниця відміток становить 1375-355 = 1020 мм. Якщо відмітка в точці А була відома і дорівнювала 5152 мм, то відмітка в точці В дорівнюватиме 5152 + 1375 - 355 == 6172 мм. Якщо відома відстань між точками А і В, наприклад 30 м, то ухил буде дорівнює 355: 30 000 «0,012.

Напрямок та величину ухилу вказують у монтажних кресленнях. Зазвичай всі технологічні трубопроводи прокладають з ухилом в бік можливого повного спорожнення їх від залишків рідини чи газу самопливом.

Ухили трубопроводів повинні бути не менше: для газопроводів і паропроводів в напрямку потоку - 0,002, а проти потоку - 0,003; для легкорухомих рідких середовищ і зріджених газів - 0,002; для інших рідких середовищ нормальної в'язкісті - 0,003, а з високов'язких і застигаючих продуктів - 0 , 02. В окремих випадках трубопроводи прокладають без ухилу, що обумовлюється в кресленнях.

При розбитті прямолінійної ділянки між крайніми точками на тимчасових кронштейнах натягують за допомогою вантажу струну - сталевий дріт діаметром 0,2 ... 0,5 мм або капронову нитку. Один кінець струни закріплюють нерухомо на кронштейні, а другий пропускають через блок.

Відстань по вертикалі від підлоги до низу труб або до поверхні їх теплоізоляції має бути не менше 2,2 м. Відстань по горизонталі між крайнім трубопроводом або поверхнею його теплоізоляції і стіною повинно бути таким, щоб забезпечувалося вільне теплове розширення огляд і ремонт трубопроводу і арматури , і приймається в просвіті не менше 100 мм.

Розмітку ведуть по лініях трубопроводів. Спочатку розбивають головну магістраль, а потім відгалуження до апаратів, машин, арматури або інших лініях. За цим відмітками розмічають місця встановлення компенсаторів, арматури, рухомих опор, підвісок, кронштейнів. Отримані позначки наносять на конструкції будівлі у вигляді цифрових величин. Наприклад, позначенням 3,550 вказують, що низ трубопроводу повинен проходити на висоті 3,550 м від умовної нульової позначки. При нанесенні в натурі осі трубопроводу необхідно точно визначити розташування осей відводів та інших відхилень осі трубопроводу від прямої лінії

В окремих випадках для прив'язки до штуцерів обладнання і встановлення дійсних розмірів трубопроводів виробляють вимірювання з натури. Це роблять при великих відхиленнях від проектного положення устаткування і його штуцерів, прокладці замикаючих ділянок трубопроводів з незварюваних матеріалів (кераміки, фарфору), а також замикаючих ділянок трубопроводів високого тиску. Вимірювання зазвичай починають по осі головної магістралі, а потім продовжують по осях відгалужень до обладнання, арматури або інших лініях.

Розбивання траси трубопроводу оформляють актом, до якого докладають відомість прив'язки осей і поворотів із зазначенням знаків, поставлених на стійках або нанесених незмивною фарбою на стіни.

2.6 Монтаж опорних конструкцій, опор та конструкцій

Трубопроводи прокладають зазвичай на опорах по стінах і колонах, на підвісках до балок перекриттів і стель з урахуванням вільного переміщення підйомно-транспортних механізмів.

До установки опорних конструкцій, опор і підвісок приступають після того, як будуть розбиті осі трубопроводів та визначено місця кріплення і розташування окремих фасонних деталей і арматури.

Розташування отворів в будівельних конструкціях для закладних частин кріплення трубопроводів вказують у будівельній частині проекту і підготовляють при виконанні будівельних робіт. При установці в отвори закладних частин їх опорні поверхні повинні щільно прилягати до будівельної конструкції. Після заливки закладних частин цементним розчином протягом часу, необхідного для його схоплювання (7 ... 14 дн), не допускається виконувати будь-які роботи, пов'язані з передачею навантаження на залиті заставні деталі. Опорні конструкції. Найбільш поширений тип опорних конструкцій для внутрішньоцехових трубопроводів - кронштейни. Кронштейни 1 (рис. ) кріплять: на залізобетонних елементах (колонах 4) будівлі, приварюючи їх до закладних деталей; стяжними шпильками або тягами, які пропускають через наскрізні отвори в колонах і кронштейнах; в обхват колон.

Якщо каркас будівлі металевий, то опорні конструкції приварюють до каркасу.

При закріпленні опорні конструкції встановлюють строго горизонтально, перевіряючи по рівню. На вертикальних ділянках конструкції перевіряють по схилу. Допустимі відхилення опорних конструкцій, опор і підвісок від проектного положення не повинні перевищувати в плані i 5 мм для трубопроводів усередині приміщень і ± 10 мм для зовнішніх трубопроводів, по ухилу не більше ± 0,001 (за відмітками - 10 мм). На опорних кронштейнах наносять осі опор, для чого за кресленням опори визначають відстань від осі колони до осі трубопроводу і відкладають цей розмір на кронштейні

2.7 Опори та підвіски

Від правильності монтажу опор і підвісок в значній мірі залежить експлуатаційна надійність трубопроводу.

Опори встановлюють у проектне положення разом з відповідними вузлами та блоками трубопроводів. В окремих випадках їх монтують після підйому вузлів і блоків на проектну відмітку. Конструкції опор і підвісок, місця їх розташування і відстані між ними визначають за монтажним кресленням трубопроводу і підбирають з маркування, нанесеної заводом-виробником.

Для вирівнювання висотних позначок і ухилу трубопроводу під підошви опор встановлюють сталеві прокладки, приварюючи їх до закладних частин або опорним конструкціям. Сталеві прокладки не можна поміщати між трубою і опорою.

Нерухомі опори надійно закріплюють на трубі хомутами з установкою контргайок і приварюють до опорних конструкцій. Подушка і хомут опори повинні щільно прилягати до труби. Іноді нерухомі опори приварюють безпосередньо до труби. Щоб труба в хомуті під час теплового розширення трубопроводу не переміщалася, у нерухомих опор до труб приварюють упори (сухарі), які впираються в торці хомутів корпусу опори і не дають трубі зрушитися. Упори встановлюють так, щоб зазор між хомутами корпусу був не більше 1,5 м. увігнуту поверхню упорів і поверхня труби в місці установки перед приварюванням зачищають шліфувальною машиною.

При установці рухомих опор трубопроводів стежать за тим, щоб дотичні поверхні щільно прилягали одна до одної і щоб їх рухомі частини не сповзали з опорних поверхонь. У ковзних опор переміщення рухомої частини повинно бути легким і плавним, без заїдань.

У рухливих Катковим опорах ролики повинні вільно обертатися і не випадати з гнізд. На рухомі частини опор наносять консистентне мастило.

При установці опор і підвісок необхідно враховувати переміщення Д1 трубопроводів від теплового розширення. Для цього при складанні їх зміщують на величину, рівну А1, від центру опори в сторону, протилежну подовженню (рис. 112, а, б). Тяги підвісок трубопроводів, що не мають теплових переміщень, встановлюють строго по вертикалі, а мають температурні переміщення, - з нахилом, рівним (V2) А / (рис. 112, в).

Теплове подовження трубопроводів відбувається завжди в сторону, протилежну найближчій нерухомої опори трубопроводу. Не можна за напрямок подовження трубопроводу приймати напрямок руху продукту, так як ці рухи не пов'язані одне з іншим.

При монтажі пружинних підвісок і опор вертикальних трубопроводів опорні конструкції пружин, а також верхні тарілки повинні бути строго перпендикулярні осі пружини.

На кресленні даються величини затяжки пружин для сприйняття тяжкості трубопроводу і додаткової затяжки для сприйняття теплового подовження. В період монтажу для розвантаження пружин ставлять жорсткі стяжки, які знімають після закінчення випробування трубопроводу, і звіряють фактичну висоту пружин з вказаною в проекті.

Тимчасові опори та підвіски повинні витримувати навантаження від закріплюється трубопроводу.

Після встановлення всіх вузлів трубопроводів і зварювання монтажних стиків монтують постійні опори та підвіски, підтягують пружини за розміром, вказаному в кресленні, і знімають тимчасові опори та підвіски.

При установці опор на трубопроводах з легованої сталі і підвісок з вуглецевої сталі поверхні їхнього зіткнення щоб уникнути електрохімічної корозії фарбують стійкою фарбою або поміщають прокладки між опорою і трубою у вигляді тонкої пластини з легованої сталі або алюмінію.

2.8 Укрупнювальне збирання трубопроводів

На монтажному майданчику виробляють укрупнювальне збирання готових вузлів в трубопровідні блоки. Збірка вузлів трубопроводів в блоки скорочує терміни монтажу, оскільки ці роботи можна вести паралельно з будівельними роботами, коли за станом будівельної готовності об'єкта не представляється можливим почати монтаж трубопроводів. Так як укрупнювальне збирання ведуть на спеціально обладнаній складальної майданчику, тобто в умовах, коли можна механізувати виконання всіх операцій, досягається більш висока продуктивність праці і підвищується якість і безпеку робіт. У процесі складання блок доукомплектовують усіма необхідними виробами.

Укрупнювальне збирання блоків виконують згідно з проектом виконання робіт, а при його відсутності приймають рішення, виходячи з конкретних умов монтажу.

Розміри і маса блоків повинні забезпечувати зручність їх транспортування до місця монтажу та установки в проектне положення (можливість проходу через отвори, між цеховими металоконструкціями, обладнанням, лініями інших трубопроводів). Блок при підйомі й установці повинен зберігати необхідну жорсткість і міцність. В окремих випадках встановлюють тимчасові зв'язки, що забезпечують необхідну жорсткість.

До складу блоку повинні входити всі деталі, які передбачені робочим кресленням трубопроводу (арматура, штуцера і бобишки приладів контролю і управління, штуцера для дренажів і повітряників і т.д.).

Кількість зварних і рознімних з'єднань, що виконуються на висоті, повинне бути мінімальним, при цьому монтажні стики треба розміщувати в місцях, зручних для складання і зварювання. На вертикальних ділянках монтажні стики не слід розташовувати, тому що їх складання значно важче, ніж на горизонтальних.

Укрупнювальне збирання блоків трубопроводів виконують на жорстких, добре вивірених стелажах. Для складання застосовують спеціальні стенди та приладдя - кондуктори і центратори, що забезпечують правильне положення деталей, вузлів, труб і арматури при зварюванні. Якщо дозволяють умови монтажу, блоки трубопроводів збирають разом з обладнанням і встановлюють на загальній рамі.

Вузли збирають в трубопровідні блоки після контрольних вимірювань і перевірки розташування приєднуються штуцерів в обладнання. При відхиленнях від проекту на вузлах і елементах відрізають припуски або, навпаки, вваривают патрубки. Перед укрупнювального збіркою з арматури і вузлів трубопроводів знімають тимчасові заглушки і пробки, що оберігають їх кінці від забруднення в період зберігання і транспортування, а також розконсервовують фланці і кінці труб. Крім того, при укрупненні ретельно перевіряють, чи немає сторонніх предметів усередині елементів вузлів.

При складанні на монтажному майданчику стикових соедіненій.под зварювання, при їх зварюванні, а також при складанні фланцевих та різьбових з'єднань дотримуються ті ж вимоги, що і при виготовленні вузлів трубопроводів в трубозаготовітельних цехах.

На готовому блоці повинні бути закінчені всі слюсарні та зварювальні роботи, проведена термічна обробка стиків (якщо вона потрібна) і перевірено якість зварювання. Зібраний блок не повинен вимагати будь-яких підгінних робіт на місці установки, тому попередньо потрібно проводити контрольну збірку сполучених блоків.

2.9 Встановлення вузлів в проектне положення

Зазвичай лінії внутрішньоцехових трубопроводів монтують у такій послідовності: піднімають і устанавлівют вузли та блоки трубопроводів; підганяють стикуються вузли та блоки трубопроводів; виконують дугову прихватку і зварювання монтажних стиків; остаточно встановлюють лінію трубопроводу з вивірянням його положення; збирають фланці з постановкою і кріпленням на постійних опорах . Монтаж внутрішньоцехових трубопроводів починають із обв'язки апаратів і машин, тобто при складанні в першу чергу монтують вузли і блоки, що приєднуються до обладнання, вузли, що включають в себе арматуру, а також базові вузли основних магістральних ділянок трубопроводів. Для приєднання до них прямих ділянок трубопроводів залишають вільні кінці труб.

Перед установкою вузлів, блоків і труб у проектне положення слід переконатися в надійному кріпленні всіх опорних конструкцій, повному затвердінні бетону у кронштейнів, закладених в будівельні конструкції. Крім того, вивіряють і закріплюють основне технологічне обладнання та підготовляють всі необхідні пристрої і пристосування для роботи на висоті.

На що піднімається блоці заздалегідь встановлюють опори та підвіски-це полегшить вивірку блоку. Якщо монтажний стик розташовується від найближчої опори далі 1 м, додатково встановлюють тимчасові опори на відстані не більше 1 м від стикуємих кінців труб з кожного боку. Тимчасові опори повинні забезпечувати вільне переміщення зварюваного ділянки в процесі зварювання і термообробки.

Якщо на блоці трубопроводу передбачено монтажний (підгінних) стик і припуск не обрізаний, вимірюють за місцем, на яку величину потрібно обрізати монтажний припуск з урахуванням зазору під зварювання. Перед підйомом блоку припуск обрізають і підготовляють фаску під зварювання. Монтажні припуски визначають для компенсації можливої ​​неточності в розмірах зібраного блоку, будівельних конструкцій і устаткування.

При опусканні блок або пряма ділянка трубопроводів поміщають не менше ніж на дві опорні конструкції або підвіски і закріплюють на них, перш ніж будуть зняті стропи. До розстропування перевіряють також правильність положення блоку, оскільки, поки він висить на вантажопідіймальному механізмі, його легше перемістити в потрібному напрямку.

Труби, що проходять через стіни, перегородки та інші будівельні конструкції, укладають в гільзи, що виступають за межі будівельних конструкцій на 20 ... 25 мм в кожну сторону. Гільзи надягають на трубу до початку монтажу і закладають в стіни цементним розчином після остаточної установки трубопроводу.

Для проходу вертикальних ділянок трубопроводів через перекриття в останніх також розміщують гільзи, до яких приварюють опорні шайби. Шайби повинні спиратися на підставу під поли перектриття. Гільзи повинні виступати на 50. . . 100 мм над перекриттям, щоб при митті підлог вода не затікала через них в нижній поверх.

Ділянка трубопроводу, укладений в гільзі, не повинен мати зварних стиків. Установка гільз забезпечує їх вільне температурне лінійне подовження без руйнування конструкцій. Зазори між трубопроводом і гільзою з обох кінців заповнюють негорючим матеріалом (азбестом), не перешкоджає переміщенню труб. У перегородках між цехами з вогненебезпечними матеріалами необхідно забезпечувати герметичність в гільзах (в таких місцях влаштовують сальникові ущільнення).

При складанні зварних і фланцевих з'єднань на монтажі виконують ті ж правила, що і при виготовленні вузлів трубопроводів. Фланцеві з'єднання розташовують по можливості безпосередньо біля опор.

2.10 Монтажні стики трубопроводів

Монтажні стики трубопроводів збирають по місцю, тобто шляхом підгонки. Якщо при складанні трубопроводу виявиться, що зазор між торцями труб більше допустимої величини, то виправляти цей дефект нагрівом, натягом можна. В цьому випадку один з кінців труб обрізають і в трубопровід вваривают вставку.

При монтажі, щоб усі зварні шви трубопроводу були доступні для огляду, зварні стики розташовують на відстані не менше 50 мм від опор або підвісок, а в трубопроводах пари і гарячої води, підконтрольних Госпроматомнадзора, - не менше 200 мм.

У тому випадку, якщо трубопровід виготовлений з зварних труб, подовжній шов розташовують зверху, а при наявності двох поздовжніх зварних швів - з боків. Зміщення поздовжніх швів двох з'єднувальних труб Dy 100 мм і вище повинно бути не менше ніж на 30 °.

При монтажі трубопроводів не можна встановлювати арматуру, фланцеві та різьбові з'єднання (включаючи дренажні пристрої) над віконними і дверними прорізами, а з'єднання труб (в тому числі і зварні стики) над опорами, в стінах, перегородках або перекриттях. Прокладаються трубопроводи не повинні перетинати віконні та дверні прорізи.

При складанні трубопроводів звертають увагу на взаємне положення спільно укладаються ділянок. Поруч прокладені трубопроводи повинні бути паралельні, а вертикально розташовані ділянки - строго вертикальні.

Обв'язувальні трубопроводи вертикальних апаратів рекомендується монтувати до підйому апаратів в проектне положення. При цьому відпадає необхідність у виконанні робіт на висоті, значно скорочується тривалість і підвищується якість монтажних робіт.

При монтажі обв'язувальних трубопроводів відцентрових насосів усмоктувальні трубопроводи монтують таким чином, щоб в трубопроводі не утворилися повітряні мішки, т. е. не зібрався повітря. Особливо важливо правильно прокласти горизонтальні лінії всмоктувальних трубопроводів, на яких не повинно бути ділянок розташованих вище, ніж верхня точка всмоктуючого штуцера насоса.

У разі приєднання трубопроводів до насосів, стопорним клапанам турбін, конденсаторам та іншого обладнання необхідно домагатися, щоб замикаючий фланець трубопроводу був підігнаний без натягу і перекосу. В іншому випадку порушується центрування насоса (зсув агрегату) під час його роботи. Крім того, перекіс фланцевого з'єднання при затягуванні болтів може викликати обрив фланця на чавунному корпусі насоса.

Іноді, щоб не допустити натягу при приєднанні трубопроводу до насоса, монтаж виконують в такій черговості: приєднують до фланця на корпусі фланець з патрубком, а потім від цього патрубка починають монтаж трубопроводу. Підгонку виконують на монтажному стику, наприклад в місці приєднання до магістралі.

Власна вага вузлів не повинен передаватися на насоси, компресори та інші машини. Не слід приєднувати трубопроводи до обладнання консольно без закріплення на опорах або підвісках.

2.11 Трубопровідна арматура

Арматура, що застосовується для технологічних трубопроводів і має супровідну документацію підприємства-постачальника, при монтажі розбиранню та ревізії не підлягає, за винятком випадків, коли це передбачено ГОСТами, ОСТами, і ТУ.

Трубопровідну арматуру розташовують по проекту в місцях, доступних для її обслуговування і ремонту і, як правило, групами. Її встановлюють в зборі з готовими вузлами трубопроводів, що поставляються з трубозаготовітельних цехів, або при укрупнювального збірці вузлів в блоки на монтажному майданчику.

Перед установкою арматури необхідно вийняти захисні пробки (або зняти щитки) і ретельно оглянути внутрішню порожнину, щоб переконатися, що в ній немає сторонніх предметів і бруду.

При установці фланцевої арматури перевіряють правильність підбору фланців, кріпильних деталей, прокладкових матеріалів і стежать за тим, щоб не було перекосу при складанні фланцевих з'єднань. При установці безфланцевого приварний арматури стежать за правильною підгонкою стиків до зварювання, а також дотримуються технології зварювання. Перед зварюванням арматури з трубопроводом встановлюють тимчасові опори та підвіски поблизу зварних стиків, щоб розвантажити їх при зварюванні і термообробці. Під час зварювання безфланцевого арматури її затвор слід відкрити до відмови, щоб запобігти заклинюванню його при нагріванні корпуса.

Для визначення правильного положення арматури, яка встановлюється на трубопроводах, необхідно керуватися вказівками, наведеними в каталогах, технічних умовах та робочих кресленнях. Правильний напрямок руху транспортується речовини визначають за вказівником-стрілкою, відлитої на корпусі арматури. Положення осей штурвалів визначається проектом.

Вентилі з ручним приводом встановлюють, як правило, шпинделями вертикально вгору або горизонтально, або в межах верхньої півкола. Встановлювати вентилі шпинделем вниз не допускається.

Засувки на горизонтальних трубопроводах розташовують переважно маховиком вгору (шпиндель вертикально).

Зворотні клапани монтують так, щоб середу надходила під клапан. Зворотні поворотні клапани встановлюють на горизонтальних ділянках кришкою вгору і так, щоб кришка клапана була горизонтальна в обох напрямках (вздовж і поперек осі труби). На вертикальних ділянках клапани розташовують сідлом вниз.

У важільних запобіжних клапанів при монтажі перевіряють за рівнем горизонтальність площини фланця і важіль встановлюють в строго горизонтальне положення.

Арматуру з електропроводів, як правило, розміщують тільки на горизонтальних трубопроводах у вертикальному положенні шпинделя.

Вузли з арматурою стропят таким чином, щоб при підйомі і встановленні її деталі не пошкодилися. Перед підйомом арматуру Dy 200 мм і більше стропят тільки за корпус або її кришку. Забороняється стропувати арматуру за маховики, шпиндель, втулку сальника або інші деталі, щоб не пошкодити їх.

Арматура, встановлена ​​на трубопроводах, не повинна відчувати додаткових навантажень при теплових розширеннях трубопроводів в процесі експлуатації. Чавунну арматуру захищають від згинальни

3.Технологія монтажу міжцехових трубопроводів.

Міжцехові трубопроводи характеризуються досить прямими ділянками (довжиною до декількох сотень метрів) з порівняно невеликою кількістю деталей, арматури і зварних з'єднань.

Міжцехові трубопроводи прокладають надземним або підземним способами. Спосіб прокладання визначається проектною організацією.

В межах границі промислового підприємства прокладання міжцехових трубопроводів і паропроводів проектують переважно над землею.

Надземні міжцехові трубопровідні комунікації є лінійно-об'ємними інженерними спорудами.

За функціональним призначенням і територіальному розміщенню надземні міжцехові трубопровідні комунікації поділяють на два види: міжквартальні (міжзаводські) естакади промислового підприємства, за якими прокладають трубопроводи різного призначення, що забезпечують комунікаційний зв'язок між окремими промисловими комплексами підприємства; внутрішньоквартальні естакади, за якими прокладають трубопроводи, які забезпечують комунікаційний зв'язок між технологічними установками й апаратами окремого комплексу промислового підприємства, а також з трубопроводами, прокладеними по міжквартальних естакадах.

Естакади (рис. 117) по конструкції поділяють на: окремо стоячі стійки; балкові одноярусні, в яких трубопроводи прокладають по поперечних траверсах, що, спираються на балки; балкові двоярусні, в яких трубопроводи прокладають по поперечних траверсах, що спираються на балки або стійки; багатоярусні з прогоновими будівлями фермового типу.

Надземні трубопроводи відповідно до проекту виконання робіт монтують укрупненими блоками або секціями, довжина яких визначається можливістю їх транспортування і установки в проектне положення. Монтаж таких трубопроводів окремими трубами допускається тільки в тих випадках, коли через обмежених умов прокладання їх секціями стає неможливою.

В залежності від складу блоки можуть складатися з будівельних конструкцій, трубопровідні та комбіновані.

Блоки, що складаються з будівельних конструкцій використовують при зведенні збірних залізобетонних та металевих естакад балочного і фермового типів. До складу блоку будівельних конструкцій балкових залізобетонних естакад входять балки, траверси, перехідні містки та їх огородження, а металевих фермових - ферми, верхні і нижні балки, елементи зв'язків, перехідні містки та їх огородження.

Трубопровідні блоки включають в себе: прямі ділянки трубопроводів, що складаються з однієї або декількох секцій (в межах температурного блоку) з обігріваючими трубопроводами-супутниками; вузли трубопроводів з трубопровідною арматурою; П-подібні, лінзові, сильфонні або сальникові компенсатори; опори і теплоізоляційні покриття.

Комбінований блок - це пролітна будова металевої естакади до встановлених і закріпленими трубопровідними блоками, зібрана до підйому і установки в проектне положення.

Вид блоку і ступінь його укрупнення (у тому числі нанесення теплової ізоляції) визначаються ППР в залежності від конструктивних рішень естакад, кількості та розташування трубопроводів, їх діаметрів. А поперечного перерізу естакад, приймають при Dy до 150 мм і більше 400 мм - не більше 36 м, від 200 Др 400 мм - не більше 60 м.

Надземним способом міжцехові трубопроводи прокладають, як правило, на естакадах: окремо стоячих стійках (рис.1, а); балкових одноярусних естакадах, в яких трубопроводи прокладають по поперечним траверсах, що спираються на балки (рис.1, б); балкових двоярусних естакадах, в яких трубопроводи прокладають по поперечних траверсах, що спираються на балки або стійки естакади (рис.1, в); багатоярусних естакадах з спорудами фермового типу (рис.1, г), а також на низьких опорах, шпалах тощо.

Для забезпечення вільного проїзду внутрішньозаводського транспорту і безперешкодного проходу людей мінімальна висота до низу трубопроводів або прогонових будов високих естакад на території підприємства повинна бути: над внутрізаводськими залізничними коліями (від головки рейок) - 5,5 м і над пішохідними проходами - 2,2 м.

Висоту від рівня землі до низу труб (або поверхні їх ізоляції), прокладаються на низьких опорах, приймають з урахуванням можливості проведення ремонтних робіт, але не менше: при ширині групи труб до 1,5 м - 0, 35м, при ширині 1,5 м і більше -0,5 м. при перетині з внутризаводским дорогами такі трубопроводи повинні бути підняті і укладені на естакади або опори або прокладені під дорогами в патронах або лотках з пристроєм дренажу в нижчих точках. Трубопроводи на низьких опорах прокладають в один ряд по вертикалі. У місцях проходу обслуговуючого персоналу через трубопроводи передбачають перехідні площадки або містки.

З метою використання несучої здатності трубопроводів, що прокладаються на будівництвах, до них кріплять трубопроводи менших діаметрів (з обов'язковою перевіркою розрахунком труб великого діаметру на дозволений прогин). Такий спосіб закріплення не допускається на трубопроводах: транспортують високоагресивні, отруйні, токсичні речовини і зріджені гази; працюють під тиском від 64 кгс/см2 і більше, що транспортують продукти з температурою вище 300оС.

При багатоярусному розташуванні трубопроводів на верхньому ярусі естакад або опор розміщують трубопроводи великих діаметрів, що транспортують горючі та інертні гази, а також пар.

Трубопроводи, що транспортують кислоти та інші високоагресивні рідини, розташовують зазвичай нижче всіх інших трубопроводів.

3.1 Укрупнювальне збирання блоків

Укрупнювальне збирання блоків проводять на складальних монтажних (безпосередньо в монтажній зоні) і стаціонарних площадках, розміри і місце розташування яких визначаються ППР в залежності від типів блоків та обсягів робіт. Складальні майданчики розмежовують на зони: складання, складування, руху вантажопідйомних і транспортних машин. Блоки збирають, як правило, із застосуванням самохідних стрілових кранів або трубоукладачів.

Схема монтажного майданчика в зоні руху монтажних кранів для складання трубопровідних блоків довжиною до 60 м, що прокладаються на металевій фермової естакаді. Трубопровідні блоки збирають на майданчику в такій послідовності: вантажать, транспортують і розвантажують деталі, арматуру, вузли та секції; встановлюють стелажі або стенди; підготовляють кінці елементів трубопроводів під зварювання; строплять секції та інші елементи, піднімають і укладають їх на стелажі або стенди; збирають і зварюють стики; контролюють якість зварних з'єднань; розмічають, встановлюють і закріплюють опори; якщо передбачено ППР, фарбують конструкції блоку і наносять теплоізоляцію із захисним покриттям; контролюють якість; маркують і приймають блоки.

Місця встановлення опор розмічають за проектом з урахуванням зміщення опор під дією теплового розширення, а також по знятої з натури розстановці опорних конструкцій з урахуванням відхилення їх від проектного положення.

.При складанні трубопровідних блоків, які підлягають попередньої домонтажній ізоляції, їх встановлюють на опори в місцях з'єднань секцій і труб. При цьому в місцях стиків труб для проведення зварювання залишають неізольованими ділянки довжиною не менше 500 мм і на кінцях блоків - не менше 250 мм. Крім того, при неможливості стропування в неізольованих місцях (недостатня довжина стропів, неприпустимі прогини труб) додатково залишають ділянки для стропування .

3.2 Комбіновані блоки

Комбіновані блоки збирають на майданчику в такій послідовності: вантажать, транспортують і розвантажують елементи будівельних конструкцій і трубопроводів; збирають трубопровідні блоки; розкладають і фіксують нижні балки; встановлюють ферми, верхні стійки і кріплять "ялинки"; укладають і тимчасово закріплюють трубопровідні блоки, що розміщуються всередині контура поперечного перерізу блока; встановлюють верхні балки, напівбалки та зв'язки верхнього пояса; укладають і тимчасово закріплюють трубопровідні блоки, що розміщуються поза контуром поперечного перерізу блока; встановлюють інвентарні навісні підмостки; підготовляють блок до транспортування; маркують і приймають блок.

На стаціонарному майданчику застосовують конвеєрний метод складання комбінованих блоків металевих фермових естакад, який складається з трьох етапів робіт: підготовчого, основного і заключного.

На підготовчому етапі з транспортних засобів розвантажують металоконструкції, труби та секції трубопроводів, сортують і укладають їх на стелажі; проводять укрупнювальне збирання ферм блоків; комплектують і пов'язують пучки траверс і балок блоків; приварюють опори і пов'язують секції труб. На основному етапі збирають і зварюють каркас блоків, укладають секції трубопроводів в блоки, встановлюють перехідні площадки блоку, монтують металоконструкції, КВП і ізолюють трубопроводи. На заключному етапі вантажать блоки на транспортні засоби, доставляють блоки до місця монтажу та проводять їх монтаж.

Стаціонарну майданчик для конвеєрного методу складання і монтажу обладнають кранами: гусеничним МГК-25БР; баштовим КП-300 і козловим К-305Н. Укрупнювальне збирання і теплоізоляцію трубопроводу проводять на шести стоянках, обладнаних необхідними пристроями і механізмами. Готові комбіновані блоки транспортують в зону монтажу автотягачі КРАЗ-257 зі спеціалізованим кузовом і двома напівпричепами. Допустимі габаритні розміри перевозяться блоків 12x4 м, масою до 32 т.

Необхідна при транспортуванні і монтажі стійкість блоку забезпечується тимчасовими елементами підсилення (розпірками або зв'язками), конструкцію і місця установки яких визначають в ППР. Тимчасове кріплення трубопроводів в комбінованих блоках виробляють хомутами в місцях обпирання трубопроводу на будівельні конструкції не менш ніж у двох точках на кожен блок.

Блоки всіх видів та секції трубопроводів, виготовлені за межами монтажної площадки, маркують незмивною фарбою знаками не менше 20 мм на відстані 50 мм від краю.

3.3Міжцехові трубопроводи прокладають також у відкритих лотках.

Відкриті лотки мають ширину 5-6м і глибину до 0,5 м. трубопроводи в них укладають на залізобетонних шпалах по дну в один ряд.

Щоб можна було виконувати монтажні та ремонтні роботи, лотки прокладають уздовж внутрішньозаводської дороги з однї або двох сторін. Основу дороги піднімають на 0,7-0,8 м над рівнем землі, що дозволяє при перетині лотків з іншими дорогами і проходами влаштовувати переїзди та перехідні площадки.

Такий спосіб прокладки знижує вартість монтажних і ремонтних робіт, а також покращує умови експлуатації трубопроводів.

Трубопроводи у відкритих траншеях зазвичай прокладають в районах з розрахунковою зимовою температурою -10^оС і вище при наявності вільної території та сприятливого рельєфу місцевості, а також мінімальної кількості перетинів з каналами, підземними інженерними комунікаціями (каналізацією, водопроводом) і дорогами.

При підземному способі трубопроводи прокладають в прохідних, напівпрохідних і непрохідних підземних каналах, безпосередньо в грунті (безканальна прокладка).

Підземну прокладку технологічних трубопроводів на території промислових підприємств, особливо в непрохідних підземних каналах допускають в тих випадках, коли спорудження надземних естакад економічно недоцільно або практично нездійсненно. Підземна безканальна прокладка газопроводів для горючих і зріджених газів, а також прокладання їх у підземних непрохідних каналах не дозволяється.

Прохідні канали (рис.2, а) виконують із збірних залізобетонних конструкцій, захищених від грунтових вод. Ширина проходу в каналі повинна бути не менше 0,8 м (рахуючи від зовнішньої поверхні термоізоляції труб), а висота - не менше 2м. Ширина каналу не повинні ускладнювати обслуговування встановлюється арматури. Для входу та виходу з прохідного каналу влаштовують люки. Відстань між люками приймається не більше 300м.

Усередині каналу обладнають освітлення з зниженою напругою мережі, вентиляцію і телефонний зв'язок; у кожного люка встановлюють сходи.

Напівпрохідні канали (ширина 2500м, висота до 1600 мм) застосовують для прокладки теплових мереж, а також трубопроводів під багатоколійні залізничними шляхами або шосейними дорогами.

Непрохідні підземні канали (рис.2, б) (ширина 900-2000мм, висота 400-1100мм) можна використовувати для прокладки паропроводів (за винятком паропроводів I категорії), теплопроводів, конденсатопроводів, трубопроводів для в'язких, застигають, замерзають і інших невибухонебезпечних продуктів. У нижчих непрохідних каналах передбачають дренажні камери.

Арматуру на вузлах трубопроводів встановлюються в непрохідних каналах, розміщують групами в колодязях, які відокремлюють глухими стінами від каналів з трубами.

Безканальну прокладку трубопроводів в траншеях зазвичай виконують в сухих грунтах при наявності щільні підстави під труби, що укладаються на глибині не менше 0,8 м від їх верху.

Трубопроводи з замерзаючими продуктами прокладають на 0,1 м нижче за глибину промерзання грунту (до верху труби).

В межах границі промислових підприємств безканальна прокладка дозволена для трубопроводів, що транспортують негорючі гази, рідини і пар.

Безканальна прокладка трубопроводів в агресивних і просідаючих грунтах не дозволяється.

При перетинах з внутрізаводськими залізничними коліями, автомобільними дорогами і проїздами підземні трубопроводи встановлюють в захисних патронах (футлярах) із сталевих труб великого діаметру. При таких пересіченнях глибина закладення підземних трубопроводів від підошви шпали або поверхні дорожнього покриття до верху захисного патрона трубопроводу повинні бути не менше 1м.

Для значного прискорення монтажу, підвищення його якості та зниження вартості незалежно від застосовуваного способу прокладки міжцехові трубопроводи, як правило, монтують з готових прямолінійних секцій довжиною від 24 до 40м, централізовано виготовлених на спеціальних установках. З'єднують труби в секції автоматичної і напівавтоматичної зварюванням. Довжина секції залежить від діаметра трубопроводу, наявності підйомно-транспортних механізмів, умов транспортування та місцевих умов виробництва робіт.

Міжцехові трубопроводи зазвичай збирають на зварних з'єднаннях. Фланцеві або муфтові з'єднання застосовують тільки для приєднання з арматурою і для трубопроводів спеціального призначення. Довжина прямих ділянок міжцехових трубопроводів визначається відстанню між компенсаторами; при надземному прокладанні вона коливається в межах від 50 до 100м.

3.4 Прокладання надземних трубопроводів.

Надземні трубопроводи монтують укрупненими блоками або секціями.

Монтаж міжцехових трубопроводами окремими трубами допускається тільки в тих випадках, коли внаслідок обмежених умов прокладання секціями стає неможливим (при установленні додаткових ліній на діючих естакадах, розширенні або реконструкції промислових об'єктів).

По виду укрупнення блоки можуть бути з будівельних конструкцій, трубопровідні та комбіновані.

Вибір виду блоку і ступеня його укрупнення визначається в залежності від конструктивних рішень естакад, кількості та розташування трубопроводів, їх діаметрів, наявності вантажопідйомних механізмів і транспортних засобів, а також місцевих умов виробництва робіт.

Зазвичай монтаж проводять трубопровідними і комбінованими блоками.

Укрупнювальне збирання блоків виконують на складальних майданчиках - стаціонарних або пересувних, які розташовують у зоні дії монтажного крана.

Схема майданчика для збирання трубопровідних блоків довжиною до 60м, що прокладаються по металевій фермовій естакаді, наведена на малюнку 3. Трубопровідні блоки збирають у такій послідовності: вантажать, транспортують і розвантажують арматуру, деталі, вузли та секції; встановлюють стелажі або стенди, підготовляють кромки секцій під зварювання; строплять секції, піднімають і укладають секції на стелажі; збирають і зварюють стики, контролюють якість зварних з'єднань ; розмічають місця встановлення опор і закріплюють опори; контролюють якість, маркують і приймають блоки. В окремих випадках забарвлюють блоки і теплоізоляцію із захисним покриттям (якщо це передбачено проектом).

Комбіновані блоки металевих ферменних естакад збирають наступним чином: вантажать, транспортують і розвантажують укрупнені елементи будівельних конструкцій і трубопроводів; збирають трубопровідні блоки; розкладають і фіксують нижні балки; встановлюють ферми і верхні стійки, кріплять «ялинки»; укладають і тимчасово закріплюють трубопровідні блоки, що розміщуються усередині контуру поперечного перерізу; встановлюють верхні балки, полубалкі та зв'язку верхнього пояса; укладають і тимчасово закріплюють температурні блоки, що розміщуються поза контуру поперечного перерізу, влаштовують інвентарні навісні підмостки; підготовляють блоки до транспортування, встановлюють елементи жорсткості, маркують і приймають блоки.

До монтажних робіт з прокладання надземних міжцехових трубопроводів на окремо розташованих опорах або естакадах приступають тільки після отримання від будівельної організації актів про повну відповідність опорних конструкцій проекту і технічним умовам, а також перевірки фактичного виконання цих робіт представниками монтажних організацій.

Необхідно перевірити готовність будівельних конструкцій стійок естакад (для комбінованих і трубопровідних блоків, що прокладаються по окремо стоять стійок) і прогонових будов (для трубопровідних блоків) під монтаж і скласти виконавчу схему, що враховує відхилення відміток і положення в плані опорних конструкцій естакади.

У комплекс робіт з монтажу блоків входять: пристрій риштовання; розбивка осей трубопроводів (для трубопровідних блоків); Стропков; підйом і установка блоків в проектне положення, тимчасове кріплення блоків; расстропка; збірка монтажних стиків; зварювання стиків, випробування та приймання трубопроводів; закладення стиків теплоізоляції.

Монтаж в межах кожного температурного блоку починають тільки після монтажу проміжних нерухомих (анкерних) стійок зі зварюванням всіх з'єднань.

При прокладці трубопроводів, розташованих всередину контура поперечного перерізу естакади, трубопровідні блоки в залежності від типів естакад можна монтувати кількома методами:

• шляхом попереднього укладання блоків всередину контуру поперечного перерізу естакади до установки конструкцій верхнього ярусу (для збірних залізобетонних двоярусних естакад балочного типу);

• заведенням трубопровідних блоків у відкритий торець естакади (для всіх типів естакад);

• заведенням блоків всередину контура через спеціально передбачений для цього отвір в площині верхнього пояса естакади (для металевих естакад фермового типу).

Монтаж конструкцій прогонових будов естакади починають від нерухомої (анкерної) стійки і ведуть в обидві сторони від неї.

На двоярусних естакадах траверси і зв'язку по верхньому поясу встановлюють після монтажу трубопроводів на нижньому поясі естакади та укладання на ньому трубопроводів, підвішуються до верхнього поясу, якщо це допускається конструкцією естакади.

На всіх знову споруджуваних естакадах залишають вільні місця для прокладки додаткових ліній трубопроводів на випадок можливого розширення підприємства і нарощування потужностей.

Додаткові лінії трубопроводів на діючих естакадах зазвичай прокладають окремими трубами. Труби піднімають краном і з допомогою трактора або лебідок і відвідних блоків протягують всередину естакади.

Монтаж міжцехових трубопроводів блоками і секціями дозволяє механізувати 80-85% заготівельних, складально-зварювальних, ізоляційних і монтажних робіт та значно підвищити якість і продуктивність праці.

3.5 Прокладання компенсаторів

Компенсатори перед монтажем перевіряють зовнішнім оглядом, розконсервовують і виявляють їх комплектність.

Для компенсації теплових переміщень трубопроводів при монтажі компенсатори встановлюють з розтяжкою (стиском) на величину, зазначену в проекті. Якщо температура навколишнього повітря в момент монтажу відрізняється від прийнятої в проекті, то розтяжку (стиснення) компенсатора слід збільшити (якщо в проекті зазначена розтяжка) або зменшити (якщо зазначено стиснення) на величину, мм. повітря в момент монтажу, 0 С; гм - фактична температура повітря в момент монтажу, 0 С.

На розтяжку компенсаторів незалежно від способу його виконання складають акт, в якому вказують будівельні довжини компенсаторів до і після розтяжки.

3.5.1 П – подібні компенсатори

П-подібні компенсатори, як правило, встановлюють в горизонтальному положенні або, якщо це передбачено проектом, вертикально, або похило. При установці таких компенсаторів вертикально або похило в нижніх точках з обох сторін компенсатора розміщують дренажні штуцери для відводу конденсату, а у верхній частині - воздухоотводчики.

П-подібні компенсатори з попередньою розтяжкою монтують таким чином. На компенсаторі паралельно його спинці встановлюють пристосування для розтяжки, що складається з двох полухомутов, між якими встановлені гвинт і розпірка з натяжною гайкою.

Перед розтяжкою заміряють довжину компенсатора у вільному стані, а потім обертанням гайки розводять його на необхідну величину попередньої розтяжки. Потім до компенсатора з одного боку приварюють ділянку трубопроводів. Після цього компенсатор з ділянкою трубопроводу піднімають. При підйомі компенсатори стропят в трьох точках, виключаючи строповку за пристосування.

Для забезпечення нормальної роботи компенсатор встановлюють не менше ніж на трьох рухомих опорах. Дві опори розташовують на прямих ділянках трубопроводу, що приєднуються до компенсатора (при цьому край опори повинен відстояти від зварного стику не менш ніж на 500 мм), третю опору ставлять під спинку компенсатора. Після складання і зварювання стику і закріплення ділянки трубопроводу в нерухомій опорі компенсатор від'єднують від вантажопідіймальних засобів. Далі ділянку трубопроводу підтягують до стику і після його зварювання закріплюють в нерухомій опорі; на закінчення з компенсатора знімають пристосування для розтяжки.

В окремих випадках П-подібні компенсатори з розтяжкою монтують в іншій послідовності. Спочатку встановлюють ділянки трубопроводу в рухомих опорах, зварюють стик і закріплюють його в одній нерухомій опорі, а потім приєднують до цієї ділянки компенсатор або розтяжку компенсатора роблять після підйому.

При груповому розташуванні П-подібних компенсаторів паралельних трубопроводів (один всередині іншого) і в деяких інших випадках попередню розтяжку компенсаторів замінюють натягом трубопроводу в холодному стані. У цьому випадку ділянки трубопроводу та П-подібний компенсатор встановлюють на опори і зварюють стики, але в одному з стиків (зварному або фланцевому) залишають зазор, рівний заданої величині розтяжки компенсатора.

Зварний стик, у якого буде проведена розтяжка компенсатора, вказують у проекті. Якщо такої вказівки немає, то щоб уникнути перекосу і зниження компенсаційної здатності компенсатора для розтяжки слід використовувати стик, розташований на відстані не менше 20 DH і не більше 40 DH від осі симетрії компенсатора. Для зручності монтажу трубопроводу в стик, намічений для розтяжки, вставляють тимчасове кільце дли? 0? Ажімают тимчасове кільце, встановлене між торцями стику.

Розтяжку П-образного компенсатора виполняюD0? Нцах стикуємих труб приварюють тимчасові хомути з куточків. Через отвори в них пропускають монтажні подовжені стяжні шпильки і, затягуючи гайки, затискають тимчасове кільце, встановлене між торцями стику.

Розтяжку П-образного компенсатора виконують після закінчення монтажу трубопроводу, контролю якості зварних стиків (крім останнього у стику, використовуваного для натягу) і закріплення трубопроводу в нерухомих опорах. Для натягу тимчасові кільця видаляють і стягують стики затягуванням гайок монтажних подовжених шпильок. Після прихватки стику хомути і шпильки видаляють і остаточно його зварюють.

П-подібні компенсатори встановлюють з дотриманням загального ухилу трубопроводу, зазначеного в проекті.

3.5.2 Прокладання сильфонових компенсаторів

Сильфонові і лінзові компенсатори монтують в зібраному вигляді, при цьому напрям стрілки на їх корпусі повинно співпадати з напрямом транспортується речовини в трубопроводі.

Послідовність монтажу сильфонних односекційних хвилястих компенсаторів залежить від наявності в їх конструкції пристроїв для попередньої розтяжки. При наявності такого пристосування компенсатор однією стороною приєднується (на фланці або зварюванням) до ділянки трубопроводу, який потім встановлюється на направляючі або ковзні опори і остаточно закріплюється в нерухомій опорі. За допомогою шпильок і гайок виробляють попередню розтяжку компенсатора, укладають на опори іншу ділянку трубопроводу, під'єднують його до компенсатора, після чого закріплюють в нерухомій опорі. Потім з компенсатора знімають шпильки і гайки, встановлені для попередньої розтяжки.

При відсутності в конструкції компенсатора пристосувань для розтяжки монтаж виробляють шляхом установки і закріплення обох ділянок трубопроводу в опорах з розривом між ними, рівним монтажної довжині розтягнутого компенсатора. Попередню розтяжку компенсатора виконують за допомогою монтажних пристосувань, які знімають після приєднання компенсатора до обох дільницях.

При монтажі сильфонних багатосекційних компенсаторів консольне кріплення їх до трубопроводу не допускається. В цьому випадку необхідно поміщати підставку під вільний патрубок компенсатора.

Сильфонні кутові компенсатори, встановлені по шарнірної схемою, монтують в такій послідовності. Ділянки трубопроводу встановлюють в направляючих опорах і закріплюють в нерухомих опорах. Потім оптичними приладами перевіряють відстань між осями шарнірів компенсаторів, розташування осей шарнірів в одній площині та їх паралельність.

Кутові компенсатори приєднують до ділянок трубопроводу в нульовому положенні, тобто перпендикулярно входить і виходить ділянок трубопроводу. У трубопроводі в місцях, зазначених проектом, створюють розрив, рівний величині попередньої розтяжки У компенсаторах видаляють фіксатори у шарнірів і ділянку трубопроводу з компенсаторами виводять з нульового положення (монтажними пристосуваннями) на величину попередньої розтяжки шарнірної системи. На закінчення ділянку трубопроводу з компенсаторами приварюють до вже укладеному

3.5.3 Лінзові компенсатори

Лінзові компенсатори рекомендується встановлювати на вузлах або блоках до підйому їх в проектне положення.

Лінзові компенсатори розтягують при монтажі на половину їх компенсує здібності після зварювання або остаточного з'єднання на фланцях з трубопроводом, а також після установки всіх опор і підвісок трубопроводів і закріплення трубопроводів в нерухомих опорах. Компенсатор розтягують за рахунок стягування найближчого від компенсатора монтажного стику, у якого спеціально залишають відповідний додатковий зазор. Стиснення компенсатора здійснюють після його остаточного з'єднання з трубопроводом, але до закріплення в нерухомих опорах.

Для стиснення або розтяжки лінзового компенсатора застосовують пристосування, що складається з двох стяжних хомутів, що закріплюються на трубопроводі по обидві сторони від компенсатора, і подовжених стяжних шпильок з гайками.

При установці лінзових компенсаторів стежать за тим, щоб дренажні штуцери (якщо вони є) знаходилися в нижньому положенні.

При установці на лінії трубопроводу кількох лінзових компенсаторів в проекті повинні бути передбачені нерухомі опори за кожним компенсатором, щоб виключити можливість прогину трубопроводу, що знаходиться в стислому стані, і забезпечити більш рівномірну деформацію всіх компенсаторів, встановлених на трубопроводі, оскільки дійсна жорсткість всіх компенсаторів може бути неоднаковою.

При монтажі сильфонних і лінзових компенсаторів необхідно: передбачити їх захист від механічних пошкоджень і попадання іскор при зварюванні; стропувати компенсатори тільки за патрубки; охороняти сильфон від скручують навантажень; забезпечити відхилення від співвісності відповідних патрубків або фланців не більше 2 мм, а перекіс осей - не більше 1 мм на кожні 200 мм монтажної довжини компенсатора; перевірити, щоб осі шарнірів кутових компенсаторів були перпендикулярні площини вигину трубопроводу; перевірити відповідність проекту компенсує здібності компенсаторів, а для кутових - відповідність кута вигину компенсатора; не допускати стиснення компенсаторів під дією власної ваги вертикальних ділянок трубопроводу; видалити додаткові елементи жорсткості після закінчення монтажу.

3.5.4 Сальникові компенсатори

Сальникові компенсатори при монтажі встановлюють строго соос-но з трубопроводом, без перекосів, щоб не було заїдання рухомих частин і пошкодження набивки компенсатора. Напрямні опори встановлюють по обидва боки компенсаторів, щоб забезпечити вільне переміщення рухомих частин і збереження набивання.

Сальникові компенсатори не піддають розтяжці після установки, так як при приварюванні компенсатора до трубопроводу його розсовують на величину, зазначену в проекті і визначається по відстані між ризиками, нанесеними на його корпусі і стакані. При установці передбачають, щоб у разі зриву нерухомих опор рухома частина не вирвалася з корпусу компенсатора.

В більшості випадків для цього на кінець ковзної частини приварюють обмежувальне кільце так, щоб воно не заважало роботі компенсатора.

В якості виконавчих креслень використовують монтажно-складальні схеми креслень цих трубопроводів, до яких внесено фактичні дані і які підписані представником монтажної організації.

При виробництві трубопровідних робіт монтажна організація спільно з іншими учасниками будівництва, якщо необхідно, складає та оформляє оперативну документацію, в яку входять: журнал обліку якості зварювальних матеріалів і захисних газів для зварювання трубопроводів; протокол перевірки зовнішнім оглядом і вимірюванням розмірів зварних з'єднань; протокол вирізки виробничих зварних стиків; список дефектоскопистів з контролю якості зварних з'єднань; протокол механічних випробувань і металографічних досліджень зразків зварних з'єднань; висновок про результати та журнал радіографічного, ультразвукового контролю, і кольорової дефектоскопії.

При реєстрації трубопроводів пари та гарячої води, підконтрольних Держгіртехнагляд, до місцевих його органи представляють: паспорта трубопроводу, виконавчу схему трубопроводу, свідоцтво про якість виготовлення елементів трубопроводів і монтажу трубопроводу, акт приймання в експлуатацію трубопроводу замовником від монтажної організації.

Паспорт трубопроводу включає в себе характеристику (призначення, діаметр і товщину стінки труб, протяжність ділянок), робочі параметри, результати огляду і перелік схем, креслень, свідоцтв та інших документів на виготовлення і монтаж трубопроводу.

У виконавчу схему трубопроводу, в якості якої використовують монтажно-складальні схеми креслень, входять: діаметри і товщина стінок труб; розташування опор, компенсаторів, арматури, спускних, продувних і дренажних пристроїв, а також зварних з'єднань з зазначенням відстаней між ними; схеми розташування реперів контролю повзучості і контрольних ділянок (для трубопроводів, що працюють при температурі 450 ° С і вище); дані стилоскопічний аналізу (при застосуванні легованих сталей).

Свідоцтво про якість виготовлення і монтажу трубопроводів містить: робочі параметри, відомості про труби, арматури і деталях, відомості про зварюванні, термообробці, контролі зварних з'єднань і результатах гідравлічного випробування.

Дозвіл на здачу в експлуатацію знову змонтованих трубопроводів, що підлягають реєстрації в органах Госпроматомнадзора РФ, видає інспектор його місцевого органу після реєстрації трубопроводів на підставі акта їх приймання замовником від монтажної організації "і проведеного ним технічного огляду.

3.5.Прокладання підземних трубопроводів

Підземне прокладання трубопроводів проводять безпосередньо в грунті (безканальна або безтраншейна прокладка), прохідних і непрохідних в каналах і тунелях.

Підземне прокладання технологічних трубопроводів на території промислових підприємств, особливо в непрохідних каналах, виконують в тих випадках, коли надземне прокладання економічно недоцільне або практично нездійсненне.

Для значного скорочення термінів монтажу, підвищення якості та зниження вартості незалежно від застосовуваного способу прокладки підземні трубопроводи, як правило, монтують з готових прямолінійних секцій, вузлів і блоків, централізовано виготовлених на базах або заводах монтажних організацій, а також на спеціальних механізованих установках.

При безканальної способі трубопроводи укладають в траншеях, монтують укрупненими секціями та батогами. При безканальної способі обов'язкова попередня гідроізоляція трубопроводів до укладання їх в траншеї.

Готові і ізольовані секції довжиною 24-40м перед монтажем розвозять по трасі, розкладають уздовж бровки траншеї, збирають і зварюють стики секцій в неповоротним положенні в батіг довжиною від 100 до 1000м в залежності від умов монтажного майданчика.

Ізольовані секції і батіг укладають на дерев'яні бруси-лежання або валики вийнятого грунту.

Дно траншеї після риття має бути сплановано так, щоб трубопровід на всьому протязі мав заданий проектом ухил і лежав на грунті рівномірно, без провисання, яке створює додаткові напруги в його стінках.

Зазвичай сталеві трубопроводи укладають на природну підставу. Виняток становлять трубопроводи, які прокладаються в скельних грунтах або в торф'яних масивах (так як вони мають велику кількість виступів з гострими краями), для яких роблять штучну основу, тому необхідно захищати антикорозійне покриття трубопроводу від пошкоджень.

З цією метою на дні траншеї влаштовують «подушку» з м'якого грунту товщиною не менше 10см над виступаючими нерівностями основи.

Для укладання трубопроводів по заданому проектом напрямку і ухилу користуються простими пристосуваннями (рис.4). З двох сторін котловану під оглядовий колодязь заривають у землю два стовпи з піднесенням над землею 0,7-1м. До стовпів прибивають дошку так, щоб верхній край її був приблизно горизонтальний. Над центром колодязя до дошки прибивають нерухому визирки. Верхній край її повинен бути строго горизонтальний, що перевіряють перед кріпленням за рівнем. Таку ж дошку з визирки встановлюють у оглядового колодязя, що знаходиться на другому кінці ділянки.

Потім проводять нівелювання і дізнаються позначки визирок на кожному кінці ділянки.

Лінія візування між двома нерухомими визирками повинна мати той же ухил, що і прокладається трубопровід.

Перед укладанням трубопроводу положення нерухомої визирки необхідно перевіряти по нівеліра. Крім визирок, застосовують схил, який підвішують на дроті (причалка), натягиваемой точно по осі траншеї від колодязя до колодязя.

Секції та батоги діаметром до 529мм укладають не менш як двома трубоукладачами або кранами. При діаметрі батоги 529-720мм застосовують не менше трьох трубоукладачів або кранів. З їх допомогою піднімають, переміщають, укладають і підтримують батоги та секції при центровке, стикуванні і остаточної зборки. Щоб не пошкодити ізоляцію, трубопровід піднімають за допомогою інвентарних м'яких рушників, що складаються із сталевого каната з внутрішньою захисною оболонкою з міцного белтінга або прогумованої тканини.

Розрив у часі між уривків траншей і опускання трубопроводів повинен бути мінімальним.

Для укладання батоги в траншею два трубоукладача (або крана) розташовують уздовж батоги на відстані 15 - 25м один від одного. Від бровки траншеї трубоукладачі встановлюють на відстані, яка виключає обвалення укосів або стін траншеї.

Під час перерв у роботі кінці трубопроводів, покладених в траншею закривають дерев'яними пробками або заглушками, щоб всередину трубопроводу не могли потрапити сторонні предмети. Після опускання трубопроводу в траншею захлесточние стики батогів або секцій зварюють в приямках в неповоротним положенні.

Коли рельєф місцевості або умови монтажу не дозволяють використовувати трубоукладачі або крани, трубопровід насувають на лежання, укладені над траншеєю, за допомогою однієї або двох лебідок. Кінці лежань при укладанні заглиблюють в землю на всю товщину. Над трубопроводом, що знаходиться на лежаннях, ставлять 3-5 триног на відстані 10-20м одна від одної з таким розрахунком, щоб маса, яка припадає на одну триногу, не перевищувала її вантажопідйомність. За допомогою триног трубопровід підводять і після видалення лежань опускають на дно траншеї. Коли у першої по ходу опускання триноги трубопровід буде перебувати на дні траншеї, у далекій опускання має тільки починатися. Звільняються триноги переносять по ходу опускання, і роботу продовжують в тому ж порядку.

Після укладання в траншеї трубопровід на всьому протязі має спиратися на незайманий або щільно утрамбований грунт. Засипають траншеї в два прийоми. Спочатку виробляють присипку, підбиття пазух трубопроводів і часткову засипку траншеї на висоту 0,25 - 0,3 м над верхом труб, залишаючи вільними зварні стики. Потім трубопровід піддають гідравлічному випробуванню, на яку складають акт. Після випробування траншею остаточно засипають грунтом.

6. Укрупнене збирання і зварювання туб на трубозварювальних базах

З метою індустріалізації будівництва трубопроводів і прискорення темпів виконання робіт в останні роки широко застосовують метод попередньої укрупнювального складання і зварювання труб в секції (ланки) та їх ізоляції на трубозварювальних і трубоізоляційних базах, після чого їх транспортують на трасу для укладання в траншею. Бази забезпечені сучасним обладнанням для напівавтоматичного й автоматичного зварювання поворотних стиків, а також пристроями для очищення і подальшого нанесення на трубні секції протикорозійних покриттів.

Бази практично складаються з трьох основних технологічних ліній - збирання (центрування), зварювання та ізоляції (рис. 20.5, а). Вони бувають стаціонарні, напівстаціонарні та польові.

Переробка труб на стаціонарних базах організується наступним чином. Труби краном укладають на прийомних стелажах, звідки подають на лінію збирання (центрування), де за допомогою центратора збирають в секції довжиною 18, 24 і 36 м. Після складання на кожному стику спочатку виконують «прихватку», а потім напівавтоматичне зварювання першого (кореневого) шару шва. Потім секцію через проміжний стелаж-накопичувач подають на лінію автоматичного зварювання наступних шарів. Зварену секцію подають на лінію ізоляції, де виробляють операції сушки, грунтування (праймування) та ізоляції. Готову ізольовану секцію переміщують під кран-перевантажувач, який подає її на склад готової продукції або на трубоплетевоз.

На стаціонарних і напівстаціонарних базах зварювання труб найчастіше виконують під флюсом трубозварювальні головками типу ПТ-56, а перший (кореневої) шов зварюють напівавтоматично в середовищі вуглекислого газу плавким (суцільним зварювальним дротом) або без додаткового захисту порошковим дротом за допомогою напівавтомата А-547 р. Для складання і зварювання труб в секції довжиною 36-40 м в польових умовах використовують польові трубозварювальні бази (рис. 20.5, б). Такі бази розташовують уздовж траси трубопроводу, що будується зазвичай через 15-30 км один від одного. При їх розгортанні використовують обладнання типової бази БАС-1.

Виготовлення криволінійних елементів. Зварні відводи виготовляють з окремих секторів. Відведення з кутом 90 ° складається з чотирьох секторів: двох внутрішніх з кутом 30 "кожен і двох зовнішніх з кутом 15 ° кожний. Відведення з кутом 60 ° можна виконувати з двох секторів з кутом 30 ° кожний. Відводи великих діаметрів (600 мм і вище ) можна виготовити як з листового металу, так і з труб.

Рис. 20.5. Трубосварочные и трубоизоляштонные базы:

а — стационарная база ; б — полевая база типа БАС -1 ; в — роликовые опоры при сварке труб и подаче сваренной трубной секции ; 1 — роликовый путь ; 2, 3 — приводная и промежуточная тележки ; 4 — битумоллавильный котел ; 5 — изоляционная ванна ; 6 — установка сушки грунтовки ; 7 — нанесение грунтовки ; 8 — установка сушки секций перед очисткой ; 9 — роликовые опоры ; 10 — зачистные щетки ; 11 — стеллаж - накопитель ; 12 — вращатель ; 73 — пульт управления ; 14 — установка автоматической сварки труб ; 15 — ролик продольного перемещения трубы ; 16 — стеллажи ; 17 — кран - перегружатель ; 18 — - трубы ; 19 — кран - трубоукладчик ; 20 — сварщики , монтажники и машинисты ; 21 — центратор ; 22 — сварочный стенд ; 23 — лебедка ; 24 — корневые швы ; 25 — кабель ; 26 — окончательная сварка стыка ; 27 — торцовые вращатели ; 28 — сварочные установки СЧУ -2; 29 — готовые секции труб ; 30 — трубоплетевоз

7. Збирання зварювання та ізолювання труб і трубних секцій

Сталеві труби з'єднують між собою зварюванням, а в місцях установки арматури (засувок, кранів, вентилів тощо) - на фланцях.

Зварювання труб включає такі технологічні операції: підготовка труб і кромок їх торців до збірки; розкладка труб на зварювальних підкладках (стелажах або стендах); центровка і стягування труб до досягнення між кромками торців потрібного зазору; скріплення зібраного стику зварювальними прихватами; зварювання стику. При підготовці труб очищають кромки шириною 10-15 мм з'єднуються труб від бруду, іржі і особливо від масел, вирівнюють вм'ятини і нерівності торців, виправляють овальність, щоб різниця діаметрів торців не перевищувала 1 - 1,25% номіналу.

Товщина стінок з'єднуються труб не повинна мати відхилення більше 12-15% стандартного розміру.

Розкладка труб перед складанням повинна сприяти їх безперешкодної та зручної центровке - поєднанню геометричних осей і кромок, труб при строгому дотриманні нормативних зазорів. Для цього застосовують спеціальні затиски - центратори, які бувають зовнішні (гвинтові, ексцентрикові і ланцюгові, рис. 20.6, а-в) і внутрішні (гідравлічні, рис. 20.6, г). Завдяки синхронному дії розтискних кулачків центратори автоматично забезпечують калібрування і центровку торців труб.Дуговую зварювання сталевих труб (рис. 20.6, д) здійснюють за поворотом їх навколо своєї осі (поворотні стики) і без повороту (неповоротні або стельові стики). Неповоротні стики зварюють в два або три шари, починаючи з нижньої твірної труби в 50 мм від вертикального діаметра труб (рис. 20.6, е). Перший шар, як уже зазначалося, називають кореневим, другий - заповнює і останній - облицювальним. Труби діаметром до 500 мм зварюють безперервним швом, а труби великих діаметрів - переривчастим (як показано стрілками на рис. 20.6, е). Неповоротні стики труб великих діаметрів при необхідності прискорення проведення робіт зварюють одночасно два або три зварника за схемами, наведеними на рис. 20.6, і, к, п.

Якість зварних з'єднань труб в значній мірі залежить від режиму зварювання, який визначають параметри і характер струму, його полярність, довжина дуги, швидкість зварювання, амплітуда коливань і вилег електродів, їх розмір та склад покриття, температура основного матеріалу труб в момент початку зварювання. Так, збільшення сили струму і зворотна полярність сприяють поліпшенню проплавлення металу і збільшення глибини провару, а зі збільшенням сили струму підвищується швидкість зварювання і т.д

Рис. 20.6. Сборка и сварка стальных труб:

а , б — центраторы винтовой и эксцентриковые ( для труб диаметром не более 350 мм ); в —тоже , наружный роликово - звеньевой ( для труб 520-1020 мм ); г — то же , внутренний гидравлический ( для труб 520-1220 мм ); д , е — последовательность операций при ручной электросварке стыков поворотным и неповоротным трехслойным швом ; ж— схема применения сварочной головки ПТ -56 для поворотной сварки стыков под слоем флюса ; э — то же , для сварки корня шва шланговым держателем полуавтомата А -547- р ; и , е — порядок наложения корневого слоя шва при сварке труб большого диаметра тремя сварщиками ; л — то же , для заполнения остальной части шва двумя сварщиками ; 1 — натяжной винт ; 2 — свариваемые трубы ; 3 — отверстие для воронки ; 4 — центрирующие элементы ; 5 — стык трубы ; 6 — штанга ; 7 — ролики ; 8 — лежни под трубы ; 9 — корневой спой шва ; 10 — сборник для флюсов ; 11— проволока для сварки ; 12 — регулировочный винт ; 13 - панель с реостатом , вольтметром и выключателями ; 14 — бункер для флюса ; 15 — подающий механизм с двигателем и редуктором ; 16 — кассета со сварочной проволокой ; 17 — штатив ; 18— флюс ; 19 — штанговый держатель ; 20 — головка держателя ; 1, 2, 3 в кружках — позиции сварщиков ; I, II, III — последовательность наложения шва неповоротного стека

Однак, оскільки ручна зварювання неповоротних стиків дуже трудомістка і часто стримує темп прокладки трубопроводу, останнім часом все частіше застосовують прогресивну напівавтоматичну й автоматичну зварку таких стиків за допомогою, наприклад, зварювального автомата, що складається з самохідного візка, зварювального головки і пульта управління. У процесі зварювання головка переміщається навколо труби по направляючим поясу і зварює труби електродним дротом.

Для зварювання труб діаметром 1420 мм з товщиною стінки 20 мм застосовують комплекс обладнання "Дуга-2", що включає верстат для обробки крайок, центратор-автомат для складання труб і варіння всередині першого (кореневого) шару шва, зварювальні головки-автомати для зварювання зовнішніх шарів , а також агрегат живлення. Їм можна зварювати до 38 стиків за зміну при швидкості зварювання до 70 м / ч.

Особливо ефективним в польових умовах виявився новий спосіб електроконтактного стикового зварювання шляхом безперервного оплавлення-ня торців труб за допомогою установки типу ТКУС (для зварювання труб в секції) і типу ТКУП (для зварювання секцій в нитку трубопроводу). Труби діаметром 1420 мм зварюють установкою типу ТКУП, названої «Північ-1». До її складу входять зварювальний машина К-700 з внутрішнім гратоснімателем, пересувна дизельна електростанція, агрегати для зачистки кінців труб і зняття зовнішнього грата. Всі агрегати установки оснащені системами автоматичного управління процесом зварювання. Їм можна зварювати до 50-60 стиків труб такого діаметра в зміну.

На зварювальних базах (стаціонарних і напівстаціонарних) зварювання труб в секції найчастіше виконують під флюсом за допомогою зварювального головки, наприклад, типу ПТ-56 (рис. 20.6, ж), кореневий шов - під захистом вуглекислого газу за допомогою напівавтомата А-547р ( рис. 20.6, з). Для складання і зварювання труб в секції довжиною до 40 м в польових умовах обладнають трубозварювальні бази (ТСБ) поблизу траси з плечем обслуговування 25-30 км.

Трубопроводи із сталевих труб призначені для тривалої експлуатації. Однак якщо їх укласти в грунт без надійної ізоляції, вони порівняно швидко руйнуються від впливу грунтової корозії і блукаючих електричних струмів (електрокорозію). Тому щоб подовжити термін служби трубопроводів і забезпечити їх безаварійну роботу, необхідно їх захистити від обох видів корозії.

8. Монтаж трубопроводів з кольорових металів

При монтажі трубопроводів з кольорових металів - міді, латуні, алюмінію, титану та свинцю - дотримуються ті ж вимоги, що і для трубопроводів з вуглецевої сталі. Монтаж таких трубопроводів починають тільки після закінчення всіх робіт з монтажу обладнання і сталевих трубопроводів.

Труби, деталі та інші матеріали з кольорових металів і їх сплавів, призначені для виготовлення і монтажу трубопроводів, зберігають у закритих приміщеннях на спеціально виділених стелажах окремо від сталевих труб і деталей. Стелажі для зберігання, а також засоби для транспортування труб і деталей (візки, автокари) повинні бути облицьовані деревом, гумою або іншим м'яким матеріалом.

Для вантаження і розвантаження труб застосовують прядив'яні і капронові канати або м'які прокладки, що оберігають зовнішню поверхню труб від пошкодження.

До прихвачення і зварюванні трубопроводів з кольорових металів і їх сплавів допускаються зварники, які склали іспити (заварити пробні стики) і мають посвідчення про допуск до зварювання.

2. Зварювання трубопроводів

Зварювання трубопроводів (а. welding of pipelines; н. Rohrleitungsschweißen; ф. Soudage des tuyauteries; і. Soldadura de tuberias) - технологічний процес отримання нероз'ємних з'єднань труб і деталей трубопроводу нагріванням і (або) пластичним деформуванням.

Рекомендується в трубозаготовітельних цехах при виготовленні вузлів і секцій трубопроводів застосовувати для всіх поворотних стиків тільки автоматичне і напівавтоматичне зварювання, для неповоротних - по можливості напівавтоматичне зварювання голим або порошковим дротом. Газове зварювання допускається тільки для труб з вуглецевої сталі діаметром до 80 мм з товщиною стеікн ие більше 3,5 мм. При цьому його виконують в один шар тільки ацетилено-кисневим полум'ям.

Режими зварювання і термічного оброблення стиків, зварювальні матеріали, порядок контролю зварювання встановлює технічна документація - проект виконання робіт, виробничі інструкції або вказуються в робочих кресленнях.

Елементи трубопроводів після складання заварюють на зварювальних постах, до складу яких входять універсальний обертач труб УВТ-1П, зварювальне обладнання: автоматична головка або напівавтомат з джерелом живлення н конструкції для підвіски автоматичної головки або напівавтомата.

Способи зварювання трубопроводів класифікують на термічні, термомеханічні та механічні. Термічні способи включають всі види зварювання плавленням, виконуваної сплавлением кромок з'єднувальних труб або деталей без додатка тиску (дугова, газова, плазмова, електроннопроменева, лазерна та інші види зварювання).

До термомеханічної класу відносяться методи зварювання трубопроводів, які утворюють з'єднання між нагрітими до температури плавлення кромками за рахунок програми тиску по осі труб, перпендикулярній площині стику (стикова контактне зварювання, зварювання магнітокерованою дугою).

До механічних способів можна віднести зварювання трубопроводів тертям і вибухом - методи зварювання, при яких освіта зварного з'єднання відбувається без використання зовнішнього носія енергії, а лише за рахунок програми до зварюваних труб тиску.

Розрізняють методи зварювання трубопроводів по типу носіїв енергії (дуга - дугове зварювання, газове полум'я - газова, плазма - плазмова, лазерний промінь - лазерна і т.д.); за умовами формування з'єднання (вільне або примусове формування зварного шва); за способом захисту зони зварювання (під флюсом, в захисних газах, з використанням самозахисним електродного дроту, у вакуумі і т.д.); за ступенем механізації і автоматизації процесу (ручна, механізована, автоматизована і роботизована); за технологічними ознаками (наприклад, зварювання в захисних газах плавким або неплавким електродом).

Найбільш поширений метод зварювання трубопроводів термічними способами - дугове зварювання, при якій джерелом нагрівання з'єднуються кромок труб (деталей) служить електрична дуга між плавиться і кромками труб. Найпростіший спосіб дугового зварювання трубопроводів - ручна дугова (в процесі зварювання вручну переміщують електрод по периметру стику зі швидкістю 8-20 м / ч). Ручну дугову зварку виконують при різному просторовому положенні стику - нижньому, вертикальному і стельовому; її використовують, коли застосування механізованих методів неможливо.

При дугового зварювання в захисних газах джерелом нагрівання кромок труб служить дуга, захищена потоком газу, що подається в зону дуги через сопло. Зварювання в захисному газі має різновиди: по типу захисного газу - зварювання в інертних газах (аргон, гелій, їх суміш), в активних газах (CО2, азот, водень), зварювання в суміші інертного та активного газів (Ar + CО2; Ar + CО2 + О2); за типом електрода - плавиться і неплавким (вольфрамовим) електродом; за ступенем механізації - ручна, напівмеханізованим, механізована та автоматизована зварювання. Дугове зварювання в захисних газах застосовують для зварювання трубопроводів будь-якого діаметру і трубопроводу в різних просторових положеннях. Швидкості ручного зварювання 8-30 м / ч, механізованої і автоматизованої 20 - 60 м / ч.

Для зварювання трубопроводів застосовують метод механізованого зварювання порошковим дротом з примусовим формуванням шва, при якому функції захисту виконують порошкоподібні компоненти, що заповнюють металеву оболонку дроту. У міру кристалізації зварювальної ванни зовнішнє формує устрій та зварювальний головка переміщуються по периметру стику знизу вгору зі швидкістю 10-20 м / ч.

Дугове зварювання трубопроводів під шаром флюсу використовується тільки в тих випадках, коли існує можливість обертання стику. Зварювання трубопроводів під флюсом в основному автоматизованим способом застосовують при виготовленні двох-і трехтрубного секцій діаметром 219-1420 мм на напівстаціонарних трубозварювальних базах. Продуктивність до 6 стиків труб діаметром 1420 мм на годину

Плазмова зварювання - вид дугового зварювання, при якій джерело нагріву зварювальних кромок - плазмовий струмінь. Швидкість плазмового зварювання, яку зазвичай виконують механізованим або автоматизованим способом, в різних просторових положеннях 10-60 м / ч.

Електроннопроменева зварювання (еЛС) виконується у вакуумній камері з використанням як джерела нагріву електронного променя - потоку вільних електронів, одержуваного в електронній гарматі. Швидкість еЛС може досягати 100 м / ч. Використання цього методу в монтажних умовах при будівництві нафто-і газопроводів складно, тому що вимагає вакуумування зони зварювання.

Перспективне лазерне зварювання, при якій носієм енергії служить лазерний промінь. Лазерне зварювання не вимагає вакуумної камери. Швидкість лазерного зварювання до 300 м / ч.

При стиковому контактному зварюванні безперервним оплавленням кромки зварювальних труб нагріваються теплом, що виділяється в контактах цих кромок при проходженні електричного струму, а зварне з'єднання утворюється по поверхні з'єднуваних торців за рахунок програми до труб осьового тиску. Процес стикового контактного зварювання труб відбувається автоматично за заданою програмою. Час зварювання одного стику труб діаметром 1420 мм становить 3-4 хвилини, цикл зварювання одного стику при будівництві трубопроводів 10-15 хв.

Зварювання магнітокерованою дугою (СМД), або дугоконтактная зварювання, відрізняється від стикового контактного зварювання способом нагрівання кромок. При СМД нагрів виконується дугою, обертається магнітним полем по крайках зварюваних труб з великою швидкістю. СМД застосовують для зварювання трубопроводів малого діаметра до 114 мм (процес автоматизований).

Методи зварювання механічним способом здійснюються без нагріву кромок зовнішнім джерелом тепла. Однак при зварюванні труб тертям нагрів кромок проводиться за рахунок тепла, що виділяється в стику при терті зварюваних поверхонь або обертається між ними витрачається вставки. Після нагрівання поверхонь до температури 1000-1300 ° С труби здавлюють додатком осьового зусилля. Цей метод зварювання перспективний, тому що характеризується високою продуктивністю (час зварювання стику від кількох секунд до кількох хвилин) і низькими витратами (в 5-10 разів нижче, ніж при контактному зварюванні), а також простотою механізації і автоматизації процесу і невисокою вартістю обладнання.

При зварюванні вибухом хімічна енергія перетворення заряду вибухової речовини в газоподібні продукти вибуху переходить в кінетичного енергію зіткнення зварюваних труб, яка витрачається на роботу спільної пластичної деформації зварюваних поверхонь, метал в зоні з'єднання розігрівається до високих температур. Цей метод зварювання, незважаючи на свою простоту, пов'язаний з небезпекою, шумом, вимагає спеціальних прийомів контролю та критеріїв оцінки властивостей зварних з'єднань.

2.1 Вхідний контроль та підготовка труб

Перед початком зварювально-монтажних робіт необхідно переконатися в тому, що використовувані труби, з'єднувальні деталі, запірна і розподільна арматура мають сертифікати якості і відповідають проекту, технічним умовам на їх поставку, а також вимогам діючих нормативно-технічних документів. Труби і деталі повинні пройти обов'язковий вхідний контроль.

Вхідний контроль труб виробляють для перевірки їх відповідності технічним вимогам, викладеним в Гості або ТУ на труби, а також СНИП 2.05.06 - 85 *. При вхідному контролі перевіряють:

1. Наявність сертифікатів відповідності.

Сертифікат містить: номінальний розмір труби, номер і дату ТУ, за яким виготовлена ​​труба; марку сталі; номер партії; результати механічних випробовувань із зазначенням номера плавки, до яких відносяться результати випробувань; результати гідравлічних випробувань і рентгенівської дефектоскопії; вид термообробки; хімічний аналіз плавки.

2. На внутрішній поверхні кожної труби, на відстані 500 мм від одного з її кінців незмивною фарбою наносять маркування: завод-виробник, номер контракту, номер плавки, номінальні розміри, номер труби, дата виготовлення, еквівалент вуглецю.

3. Довжину труби.

Довжина труби повинна бути в межах від 10,5 до 11,6 м (і до 11,8 м за згодою). Граничні відхилення по довжині для труб 1 класу точності (+15, -0) мм, для труб 2 класу (+100, -0) мм. Довжину труб вимірюють рулетками або мірними дротами.

4. Діаметр і товщину стінки труби (діаметр вимірюють по ГОСТ 20.295-85).

Зовнішній діаметр труби визначають шляхом вимірювання периметра труби рулеткою, з наступним перерахуванням за формулою

Dн = Р / 3,14159 - 2Δр - 0,2 мм,

де Р - периметр труби, Δр мм; - товщина полотна рулетки, мм; 0,2 мм - припуск на прилягання полотна рулетки до тіла труби.

Граничні відхилення по зовнішньому діаметру труб:

Dн ≤ 200 мм - ± 1,5 мм;

Dн = 200 - 350 мм - ± 2 мм;

Dн = 350 - 530 мм - ± 2,2 мм;

Dн = 530 - 630 мм - ± 3 мм;

Dн = 720 - 820 мм - ± 4 мм;

Dн = 820 - 1020 мм - ± 0,7%;

Dн> 1020 мм - ± 0,6%.

Товщину стінки вимірюють штангенциркулем з ціною поділки 0,01 мм. Мінусовій допуск повинен бути не більше 5% номінальної товщини. Відхилення товщини стінки труби повинні відповідати вимогам ГОСТ або ТУ на труби.

5. Овальність кінців труб.

Овальність визначають шляхом вимірювання діаметра торця труби нутромером або індикаторної скобою в двох взаємно перпендикулярних площинах. Овальність - відношення різниці між найбільшим і найменшим діаметром до номінального діаметру повинна бути не більше 1% Dн при товщині стінки δ <20 мм і 0,8% Dн при δ> 20 мм.

6. Кривизну труб.

Кривизна труб не повинна перевищувати 1,5 мм на 1 м довжини: загальна кривизна не повинна перевищувати 0,15% довжини труби.

7. Стан кромок і перекіс різу.

Кінці труб обрізають під прямим кутом. Відхилення від перпендикулярності торців (косина різу) не повинно перевищувати 1,6 мм для труб номінальним зовнішнім діаметром 1020 мм і більше і 1,2 мм для труб номінальним зовнішнім діаметром менше 1020 мм. Кромки труб повинні мати оброблення під зварювання. Для нафтопроводів косина різу повинна бути 530 мм. Кінці труб повинні мати фаску, виконану механічним способом. Для труб з номінальною товщиною стінки менше 15 мм використовується фаска з кутом скосу 30 ° і допустимим відхиленням мінус 5 °. Притуплення повинно бути в межах 1-3 мм.

8. 8. Наявність дефектів на поверхні труб.

Не допускається наявність тріщин, рванина, полон, заходів, а також виходять на поверхню або торцеві ділянки розшарувань. У зоні шириною не менше 40 мм від торців труб не допускаються розшарування, що перевищують 6,5 мм. В основному металі труб допускаються розшарування, якщо їх розмір в будь-якому напрямку не перевищує 80 мм, а площа не перевищує 5000 мм2. Розшарування площею не менше 5000 мм2 і довжиною в будь-якому напрямку 30 - 80 мм повинні розташовуватися один від одного на відстані не менше 500 мм.

Труби виготовляють з листів, що пройшли 100% УЗ контроль.

Допускається зачистка поверхневих дефектів, крім тріщин, за умови, що товщина стінки після зачистки не виходить за межі свого мінімального значення. Поверхневі дефекти типу задирака, подряпини допускаються, якщо при подальшій їх шліфуванні товщина стінки труби не вийде за межі допуску на товщину стінки. Допускаються вм'ятини глибиною не більше 6 мм.

9. Зварний шов.

Повинен бути плавний перехід до основного металу.

Висота підсилення

0,5 - 2,5 мм для δ ≤ 10 мм.

0,5 - 3,0 мм для δ ≥ 10 мм

Висота підсилення внутрішнього шва повинна бути 0,5 - 3,0 мм.

На кінцях труб на довжині L ≥ 150 мм підсилення внутрішнього шва повинно віддалятися до висоти 0 - 0,5 мм. Не допускаються тріщини, непровари, підрізи глибиною більше 0,4 мм, що виходять на поверхню пори.

10. Труби можуть піддаватися ремонту, якщо (ВСН 012 - 88 п. 4.6) глибина подряпин, задирів не більше 5% від товщини стінки; вм'ятини на кінцях труб мають глибину не більше 3,5% від Dн; глибина задиров фасок не більше 5 мм.

11. Хімічний склад, вуглецевий еквівалент, механічні властивості основного металу та зварювального шва контролюють додатково - одна труба з партії. Всі інші параметри контролюються на всіх трубах - 100%.

12. Труби розбраковують (тобто визначає браковані труби чи ні) комісія, що складається з представників будівельно-монтажної організації, замовника і транспортних відомств (ж / д, морфлот, Річфлот).

Перед складанням труб необхідно очистити внутрішню порожнину труб і трубних деталей від потрапив всередину грунту, бруду, снігу, а також очистити до металевого блиску кромки і прилеглі до них внутрішню і зовнішню поверхні труб і сполучних деталей на ширину не менше 10 мм.

Ділянки посилення зовнішніх заводських швів, прилеглі до зварюваного торця, рекомендується видаляти до висоти 0-0,5 мм на відстані від торця не менш 10 мм.

При контактному стиковому зварюванні кільцевих стиків трубопроводів необхідно додатково:

• провести контрольну перевірку розмірів стикованих труб по торцях, при цьому різниця у фактичному периметрі цих труб не повинна перевищувати 12 мм, а різниця у фактичній товщині їхніх стінок - 1 і 2,2 мм, відповідно для товщини стінок до 10 і більше 10 мм;

• виконати відповідно до технологічної інструкції і картою зачистку до металевого блиску поверхонь труб під токоподводящіе башмаки зварювальних машин;

• перевірити і, в разі необхідності, видалити посилення поздовжніх швів труб в місці розташування силових і токоподвода-щих черевиків, при цьому висота залишився посилення поздовжнього шва після його видалення повинна бути не більше 0,5 мм.

Газокисневого різання труб можна виконувати механізованим або ручним способом.

Перед різанням необхідно зачистити дротяною щіткою зону різу шириною 50 - 100 мм від праймера, ізоляції, окалини, іржі, пилу, масляних і жирних плям.

Шорсткість кромки реза не повинна перевищувати 0,32 мм (3-й клас з ГОСТ 14792).

Перед зварюванням після різання необхідно ретельно видалити з кромки реза грат і окалину. Перед зварюванням електродами з покриттям целюлозного виду поверхню реза необхідно зачистити шліфмашінкой (див. рис. 2.1) або піддати механічній обробці.

При негативних температурах навколишнього повітря машинну різання рекомендується виконувати з підігрівом до 50-100 ° С.

Правку кінців труб після різання при негативних температурах навколишнього повітря можна виконувати тільки після підігріву до 150 - 200 ° С.

При використанні для видалення дефектів повітряно-дугового поверхневої різання вугільним електродом перед зварюванням поверхню реза слід зачистити від грата абразивним крутому з використанням шліфмашинки на глибину 0,3-0,5 мм (до металевого блиску). Рекомендовані типи оброблення кромок труб наведені на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Типи оброблення кромок труб для ручного дугового зварювання, односторонньої автоматичного зварювання під флюсом, автоматичного дугового зварювання порошковим дротом з примусовим формуванням, напівавтоматичного зварювання в захисних газах:

а - для труб діаметром 57-1420 мм з товщиною стінки 5 до 16 мм;

б - для труб діаметром 273 -1420 мм з товщиною стінки більше 15 мм;

в - для автоматичного зварювання труб в захисних газах

Перед початком виконання робіт зі зварювання стиків труб проводиться сушка або підігрівання торців труб (рис. 2.4) і прилеглих до них ділянок.

Необхідність проведення попереднього підігрівання і його режими визначаються:

видом покриття електрода;

еквівалентом вуглецю і товщиною стінки зварюваної сталі;

температурою навколишнього повітря.

При виконанні кореневого шару шва електродами з целюлозним покриттям температура на кромках труб безпосередньо перед зварюванням не повинна опускатися нижче значень, наведених в табл. 2.2. У разі охолодження кромок нижче зазначеної температури необхідно здійснити супутній підігрів до температури попереднього підігріву.

При двосторонньому автоматичному зварюванні під флюсом поворотних стиків труб діаметром 1020 - 1220 мм з еквівалентом вуглецю 0,42 - 0,46% на трубозварювальних базах типу БТС здійснюється попередній підігрів до 50 +30 ° С при температурі навколишнього повітря нижче 0 ° С. При наявності вологи на торцях труб необхідно проводити їх сушку.

У разі відсутності необхідності в проведенні попереднього підігріву проводиться сушка торців труб і прилеглих до них ділянок до температури 20-50 ° С при температурі навколишнього повітря нижче + 5 ° С або наявності вологи на торцях труб.

При наявності слідів вологи або полою на торцях провести їх осушення шляхом нагрівання до температури 20-50 ° С.

При виконанні ремонтних робіт для усунення дефектів зварних з'єднань зсередини і зовні труби зробити попередній підігрів до 100 +30 ° С незалежно від температури навколишнього повітря.

Температуру попереднього підігріву стиків труб різних міцнісних класів, різнотовщинність труб або різнотовщинність з'єднань встановлюють по максимальному значенню, необхідному для одного з елементів, що стикуються.

Сушка або попередній підігрів повинні здійснюватися однопламеннимі або кільцевими зовнішніми або внутрішніми пропановий пальниками, або шляхом індукційного нагріву. У всіх випадках повинна бути забезпечена рівномірність нагріву торців по периметру і прилеглих до них ділянок поверхні труби на ширині 10-15 мм від торця.

Тривалість підігріву визначається експериментально для кожного підігрівача в залежності від температури навколишнього повітря і стінки труби.

При наявності ізоляції на трубах проведення підігріву не повинно порушувати її цілісність. В цьому випадку слід застосовувати термоизолирующие пояса та / або бічні обмежувачі полум'я.

Попередній підігрів або сушку виробляють перед виконанням прихваток або перед зварюванням кореневого шару шва.

Режими попереднього підігрівання при зварюванні кореневого шару шва електродами з основним видом покриття і дротом суцільного перетину методом STT наведені в таблиці 2.1.

2.1Матеріали для технологічних трубопроводів

Для виготовлення сталевих технологічних трубопроводів застосовують труби з матеріалів, які відповідають вимогам проектної документації, а за своїм хімічним складом і механічними властивостями, відповідають вимогам державних стандартів і технічних умов. Сталі, що використовуються для виготовлення трубопроводів, ділять на кілька груп. До першої групи відносяться сталі феритної-перлітного структурного класу - Ст2сп, Ст2пс, СтЗсп, СтЗпс, Ст4сп, ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСт4сп, 10, 20. До другої групи-сталі перлітного класу 10Г2, 17ГС, 15Г2СФ, 17Г1С, 16ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1МФ. До третьої групи-сталі мартенситного класу 15Х5М, 15X5, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ. У четверту групу входять сталі аустенітного класу 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т, 12Х18Н12Т, 03Х18Н11, 08Х18Н12Б, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15МЗТ, 03Х16Н15МЗ, 10Х14Г14Н4Т, 10X23X18, 06ХН28МТД. П'ята група складається з сталей аустенітно-феритного класу-08Х20Н14С2 і 08Х21Н6М2Т. У шосту групу входять сталі феритного класу - 08X13, 06Х17Т і 15Х25Т. Труби з матеріалів, не передбачених проектом, дозволяється застосовувати лише за погодженням з проектною організацією за умови, що технологічні та експлуатаційні характеристики замінюють матеріалів не нижче, ніж у замінних.

Поставляються труби повинні мати відповідний сертифікат. При відсутності сертифіката труби піддають перевірці для визначення хімічного складу і механічних властивостей металу. Матеріали труб, до яких висувають вимоги по стійкості проти міжкристалітної корозії, незалежно від наявності сертифіката повинні бути випробувані на схильність до міжкристалітної корозії.

Для ручної аргонодугового зварювання використовують сталевий зварювальний дріт, аргон газоподібний, вольфрам латанірованний, вольфрам ітрировані, флюс-пасту ФП8-2. При ручному зварюванні покритими електродами застосовують металеві електроди по ГОСТ 9467-75 і ГОСТ 10052-75.

2.2 Збирання трубопроводів

Труби під зварювання вибирають за внутрішнім діаметрам. В одну групу повинні входити труби, мають розбіжність по внутрішньому діаметру до 1%, але не більше 2 мм. Вогнева різання труб і обробка кромок допустима для труб зі сталей марок першої та другої груп або аналогічних їм. Вогневу різання сталей третьої групи можна проводити у виняткових випадках. При цьому перед вогневої обробкою ділянку труби, що примикає до місця реза, повинен бути підігрітий до 300-350 ° С. Після різання необхідно забезпечити повільне охолодження кромок труби, які потім слід зачистити наждаковим колом на глибину не менше 3 мм, вважаючи від максимальної западини реза і ретельно проконтролювати методом кольорової дефект копії відсутність тріщин на ширину не менше 20 мм Допускається плазмова та повітряно-дугове різання сталей четвертої - шостої груп з подальшою механічною зачисткою поверхні на глибиною менше 1 мм. При виявленні тріщин глибину зачистки крайок збільшують до повного видалення тріщин.

При складанні стиків трубопроводів повинно бути забезпечено правильне зафіксоване взаємне розташування стикуємих труб і деталей, а також вільний доступ до виконання зварювальних робіт в послідовності, передбаченій технологічним процесом. Стики і деталі трубопроводів збирають за допомогою складальних пристроїв, що дозволяють рівномірно розподіляти по колу стику зміщення кромок, що виникають через похибки розмірів і форми стикуємих кінців труб і деталей трубопроводів. Розбіжність кромок по внутрішньому діаметру не повинно перевищувати 10% товщини стінки, а для труб з товщиною стінки більше 20 мм не повинно перевищувати 2 мм. При різниці в товщині стінок стикуємих труб, що перевищує вказані значення, плавний перехід від більш товстого елемента до більш тонкому повинен бути забезпечений за допомогою відповідної обробки. При цьому товщина стінки труби в будь-якому місці оброблення не повинна виходити за межі допусків по товщині.

Співвісність труб в місці стику перевіряють лінійкою, прикладається в 3-4 місцях по окружності труби. Максимально допустиме відхилення а від співвісності, що вимірюється щупом, не повинно перевищувати 1,5 мм на відстані 200 мм від стику (рис. 52, а). Співвісність труби з відведенням перевіряють шаблоном (рис. 52,6).

При складанні стиків трубопроводів діаметром більше 100 мм з прямошовних зварних труб і їх деталей поздовжні зварні шви зміщують один відносно іншого не менш ніж на 100 мм, а при діаметрі менше 100 мм - на довжини кола. В окремих випадках при двосторонніх поздовжніх швах допускається розташовувати їх на одній осі. Для поперечних стиків зварних з'єднань відстань між осями сусідніх зварних швів на прямих ділянках трубопроводів 1 - / / / категорій має становити не менше 100 мм, для трубопроводів IV і V категорій - не менше 50 мм. Не допускаються поперечні зварні шви на гнутих ділянках труб.

3. Ручне електродугове зварювання стиків трубопроводів

Сутність способу полягає в наступному. Тепло, необхідне для розігріву кромок металу, виходить при горінні електричної дуги, утвореної між зварюваних металом і металевим електродом. Електрична дуга оплавляє основний метал і розплавляє металевий стрижень електрода (температура дуги досягає 3500 ° С і вище). Розплавлений метал заповнює зазор між кромками зварюваних деталей і при застиганні з'єднує їх в одне ціле. Для утворення зварного шва електроду повідомляється складний рух-по напрямку до деталі, вздовж шва і поперек шва.

Сутність всіх дугових методів зварювання полягає у використанні тепла електричної дуги - потужного стаціонарного самостійного газового розряду з низькою катодною напругою, існуючого в проміжку між двома електродами, роль яких при зварюванні виконують плавкий або неплавкий електрод та метал, що зварюється. Це тепло йде на розплавлення основного і присадкового металів, надання їх атомам енергії активації, утворення фізичного контакту та ін процеси, що мають місце при зварюванні.Для ручного електродугового зварювання труб застосовують металеві електроди, які служать присадним матеріалом для заповнення зварного шва і одночасно є провідником струму до дуги.

При ручному дуговому зварюванні в якості анода і катода виступають метал зварюваного виробу та зварювальний електрод - металевий стрижень, покритий шаром особливого складу - обмазкою, або, згідно з офіційною термінологією, покриттям. Призначення покриття - стабілізація дуги, захист і легування розплавленого металу зварювальної ванни. Розрізняють чотири види покриття: основний, целюлозний, рутиловий і кислий. Різні види покриття електродів по-різному взаємодіють з металом в процесі зварювання. Хімічний склад металу електрода і покриття визначається хімічним складом металу зварюваного виробу (труб) та обраною технологією зварювання.

Збудження електричної дуги при ручному дуговому зварюванні засноване на використанні явища короткого замикання. При цьому відбувається наступне: в місці контакту на катоді утворюється катодна пляма, яка настільки сильно розігріта, що стає здатним до електронної емісії (тобто випускання електронів) при прикладенні напруги в 60-70 В. Для виникнення зварювальної дуги як газового розряду необхідна наявність заряджених частинок, спрямований рух яких і буде електричним струмом. Явищем, що забезпечує появу цих частинок, є термічна, або ударна іонізація. Емітовані катодом електрони в результаті зіткнення з нейтральними іонами призводять до появи іонів. В результаті в газовому проміжку між двома електродами виникають носії електрики - негативно заряджені електрони та позитивно заряджені іони, створюються умови для виникнення зварювальної дуги, тепло якої використовується при зварюванні.

Метал зварного шва - закристалізованної зварювальної ванни - буде складатися з суміші металу труб і металу електродів. Його фізико-хімічні характеристики будуть залежати як від якості та правильності прийняття рішень з вибору технології зварювання, так і від якості виконання зварювальних робіт та подальшої термообробки зварного шва.

Коротка характеристика матеріалів покриття і стрижня електродів

Призначення покриття - стабілізація дуги, захист і легування розплавленого металу зварювальної ванни. Різні види покриття електродів по-різному взаємодіють з металом в процесі зварювання.

Якість зварного шва залежить в значній мірі від стану зварювальних поверхонь труб, від точності суміщення їх торців і головним чином від застосовуваного електрода, що представляє собою металевий стрижень з покриттям.

Для ручного дугового зварювання труб необхідно застосовувати електроди Е-42 і Е-42А. Електроди повинні мати обмазку однакової товщини по. всьому електроду без тріщин, місцевих потовщень та інших видимих ​​дефектів.

Діаметр електрода слід вибирати залежно від товщини зварюваних труб. Стикові з'єднання труб з товщиною стінки-до 5 мм потрібно зварювати електродами діаметром 3 мм при силі струму для поворотних стиків в 100-250 а, а для неповоротних стиків-80-120 а.

При зварюванні металу більшої товщини рекомендується використовувати електроди діаметром 4-5 мм.

У багатошарових стикових швах перший шар необхідно виконувати електродом діаметром 4 мм для забезпечення глибокого провару, наступні шви - електродами більшого діаметра.

Зварювальні дроти, що підводять струм від джерела живлення до зварювальної дузі, повинні бути легкими, гнучкими і мати надійну ізоляцію.

При зварюванні виконують такі види з'єднань: встик, в напуск, утавр і в кут.

З'єднанням внахлестку називається таке, при якому один елемент накладається на інший. Ширина самої нахлестки повинна становити не менше двох товщин металу.

За положенням, в якому проводиться зварювання, розрізняють шви нижні, горизонтальні, вертикальні і стельові. Нижній шов найбільш зручний для зварювання. Він розташовується внизу під електродом, а зварювання проводиться зверху. Горизонтальний шов виконують по колу труби, встановленої вертикально. Вертикальний шов розташовується збоку встановленої прямовисно труби, зварюваної по її довжині. Стельовий шов виконується над головою зварника.

Зварювати трубопроводи краще в нижньому положенні (поворотні шви). Неповоротними виконують тільки замикаючі монтажні стики.

Сталеві труби з'єднують переважно встик. З'єднання труб.встик вимагає обов'язкового провару кромок на всю товщину стінок.

В залежності від товщини стінки труби зварювання стиків виконують в один або кілька шарів (проходів). Число шарів шва при ручного дугового зварювання залежить від товщини стінки труби.

Види електродугового зварювання труб невеликого діаметра показані на рис. 1.

Рис. 1. Ручне електродугове зварювання труб: а — положення електрода при зварюванні труб, б — зварювання труб встик, в — зварювання труб внапуск, г — зварювання труб при розгалуженнях

Для зменшення напливів всередині труби кут нахилу електрода до горизонталі повинен бути не більше 45 ° (рис. 1, а).

При зварюванні стикових і Т-подібних з'єднань труб невеликого діаметра застосовують електроди діаметром 3 мм типу Е-42 і Е-42А (рис. 1, б, г). Сила струму встановлюється 80-ПО а. Зварений шов повинен мати висоту 2-3 мм, ширину 6-8 мм.

При зварюванні сполук внахлестку (рис. 105, в) застосовують ті ж електроди; силу струму встановлюють 10Q-120 а. Висота зварного шва повинна бути 3 мм, а ширина - 6-8 мм.

Перед зварюванням труб необхідно виконати такі підготовчі роботи: - очистити труби від грунту, бруду і сміття; - обрізати або виправити деформовані кінці труб. Виправлені кінці труб повинні при стикуванні збігатися. Наявність вм'ятин і забоин не допускається;

при дугового зварювання очистити до металевого блиску кромки і прилеглі до них внутрішню і зовнішню поверхні труб на ширину не менше 10 мм;

зварювання стиків виконувати без перерви в роботі до повної заварки всього стику; - зварювати трубопроводи без підкладкових кілець; - дугове зварювання поворотних і неповоротних стиків труб при товщині стінок до б мм виконувати не менше, ніж в два шари, при товщині стінки труб від 6 до 12 мм - в три шари і при товщині від 19 мм і вище-в чотири шари. Кожен шар шва перед накладенням подальшого повинен бути очищений від шлаку. Перший шари рову повинен забезпечувати повний провар його кореня

Ручну дугову зварку труб з товщиною стінки до 4 мм і автоматичне зварювання труб з товщиною стінки до 6 мм включно виробляють без скосу кромок.

Прихватки повинні бути завдовжки 40-50 мм для поворотних стиків, 60-70 мм для стельових. Висота прихваток повинна становити 40-50% товщини стінки труби.

При зварюванні труб зі стінками товщиною понад 8 мм перший шар варять ступінчастою зварюванням, інші шари - суцільний. При ступінчастою зварюванні окружність стику розбивають на декілька ділянок, зварюють спочатку через ділянку, а потім пропущені.

Перший шар зварювання є найбільш відповідальним. При накладенні цього шару необхідно повністю розплавити кромки і притуплення. Потім надо.его ретельно переглянути і перевірити, чи немає тріщин. Виявлені тріщини повинні бути вирубані або виплавлені, а ділянки знову заварені.

Другий і третій шари зварюють, повільно повертаючи трубу. Початок і кінець кожного з цих шарів повинні бути зміщені на 15-30 мм по відношенню до початку і кінця попереднього шару.

Останній шов повинен мати рівну поверхню і плавно переходити до основного металу.

При багатошаровому зварюванні кожний наступний шар ведуть в напрямку, зворотному попередньому, замикаючі ділянки кожного шару розташовують вразбежку по відношенню один до одного. Це покращує якість зварювання.

Після зварювання кожного шару шов і прилеглу до нього зону очищають від шлаку і бризок для кращого сплаву шарів.

При ручній зварці трубопроводів дуже важливо правильно підібрати тип і марку електродів. Технологічні властивості і характеристики електродів багато в чому визначають продуктивність зварювання, а також герметичність, міцність і довговічність зварних з'єднань трубопроводів. Сталеві електроди для дугового зварювання сталей поділяються на класи: для зварювання вуглецевих і легованих конструкційних сталей, легованих теплостійких, високолегованих та інших сталей. Крім того, електроди поділяються на типи: Е42, Е42А, Е46, Е50 і т. д. Цифра позначає середнє значення тимчасового опору металу шва на розрив в кгс/мм2. Кожному типу електродів відповідає одна або кілька марок, які характеризуються складом покриття, маркою електродного дроту,

Технологічними властивостями (табл.)

Зазначені в таблиці електроди Е42, Е46 і Е42А призначені для зварювання маловуглецевих і низьколегованих сталей, Е50А - для зварювання середньовуглецевих і низьколегованих сталей, електроди, Е60А, Е70, Е85 і Е100 - для зварювання легованих сталей підвищеної міцності,-ЕА1-для зварювання високолегованих теплостійких сталей.

Покриття електродів дуже гігроскопічні, тобто здатні воложитися в процесі їх зберігання і транспортування. Тому перед виробництвом зварювальних робіт їх рекомендується висушити. Для цього електроди поміщають на 1-2 год в спеціальні переносні сушильні печі, де температура сягає 150-300 ° С.

Ручне дугове зварювання використовують для труб всіх діаметрів. Але при зварюванні труб великих діаметрів продуктивність ручного дугового зварювання різко знижується.

Для підвищення продуктивності і якості зварних стиків труб великих діаметрів на практиці часто використовують комбіновані варіанти зварювання. Наприклад, кореневої шар шва виконують ручним електродуговим зварюванням, а наступні - або напівавтоматичним зварюванням порошковим дротом, або автоматичним зварюванням під флюсом на трубозварювальних базах, або автоматичним зварюванням у середовищі захисних газів.

При зварюванні стиків труб можуть бути використані наступні варіанти ручного дугового зварювання:

кореневої шар шва і "гарячий" прохід виконують електродами з целюлозним видом покриття, наступні шари - електродами з основним видом покриття;

всі шари шва - електродами з целюлозним видом покриття;

всі шари шва - електродами з основним видом покриття.

Застосування електродів з целюлозним видом покриття для зварювання кореневого шва дозволяє збільшити темпи зварювання, продуктивність і якість робіт.

Вимоги до оброблення крайок. Труби малих діаметрів з товщиною стінки до 4 мм включно можна зварювати без оброблення крайок. Труби з товщиною стінки понад 4 мм і менше 14,8 - 15,1 мм необхідно зварювати при стандартному V-подібному обробленні кромок. Труби з великими товщинами стінок можна зварювати при вузькому та двохскосому обробленні кромок.

Запалювання дуги при ручному дуговому зварарюванні виконують миттєвим дотиком робочого торця електрода до зварюваної кромки. Внаслідок протікання струму короткого замикання та наявності певного контактного опору робочий торець електрода швидко нагрівається до дуже високих температур, в результаті відбувається іонізація дугового проміжку і встановлюється дуговий розряд. Для надійного запалювання дуги електрозварник різким рухом повинен відвести електрод від кромки труби на відстань 4 - 5 мм, але не більше - інакше дуга не виникає. Зазвичай дугу запалюють або відривом робочого кінця після короткого замикання різко вгору (запалювання "впритул"), або плавним рухом торця по дузі в сторону з повторним короткочасним торканням кромок (запалювання "сірником") (рис. 3.1). На практиці використовують обидва способи, проте для електродів з целюлозним видом покриття частіше вдаються до запалювання "впритул".

Зварювання традиційними електродами з основним видом покриття найбільш складне (у порівнянні з іншими електродами), оскільки траєкторія руху торця електрода є результуючою різних поєднань поздовжньо-поперечних переміщень. Для зварювання кореневого шару шва зазвичай використовують електроди діаметром від 2,5 (тонкостінні труби) до 3,25 мм (порівняно товстостінні труби). Для зварювання заповнюючих шарів шва зазвичай використовують електроди діаметром 3 і 3,25 мм (тонкостінні труби) і 4 мм (товстостінні труби). У нижніх положеннях (10-12 год і 2-12 год) можна використовувати електроди діаметром 5 мм.

Оптимальну силу зварювального струму можна вибрати за формулою

Iсв = Adел,

де Iсв - зварювальний струм, A; dел - діаметр електродного стрижня, мм; А - емпіричний коефіцієнт, А / мм:

dэл, мм 2,5-2,6 2-3,25 4 5

A, A/мм 25-30 30-35 40-45 50-55

Початкове положення електрода - перпендикулярне до дотичної кола в точці збудження дуги. При цьому положенні, універсальному для всіх просторових положень, забезпечується максимально можливе проплавлення кореня шва. При необхідності зменшити ступінь проплавлення (великий зазор, відсутня притуплення крайок) електрод нахиляють: у вертикальному і стельовому положеннях - приблизно до 70 °, в нижньому положенні - до 50 - 60 °. Зварювання кореневого шару шва (рис. 3.2) зазвичай здійснюють без поперечних коливань способом знизу вгору шляхом різких поздовжніх коливань з амплітудою 20 - 40 мм залежно від просторового положення зварювання (максимальна амплітуда відповідає вертикального положення). У міру заповнення оброблення зростає амплітуда поперечних коливань, а поздовжніх, навпаки, зменшується.

Траєкторія торця електродів багато в чому визначається професійними навичками зварника, але при зварюванні кореневого і першого (перших) заповнюючого шару шва зазвичай відповідає варіантам 1 (зигзагом), 2 (півмісяцем вперед) і 3 (півмісяцем тому), представленим на рис. 3.3; при зварюванні завершальних заповнюючих і облицювального шару шва траєкторія зазвичай відповідає варіантам, показаним рис. 3.4. Якщо виникає необхідність збільшити тепловкладення по крайках, з метою запобігти несплавлення по крайках при зварювання перших заповнюючих шарів, також використовують петлеподібні варіанти траєкторії (див. рис. 3.4).

1. Назвіть переваги та недоліки ручного дугового зварювання.

2. У чому сутність ручного електродугового зварювання?

3. Коли застосовують багатошарову зварювання?

4. Які основні інструменти і пристосування застосовують при ручній зварці?

5. Назвіть основні типи або класи електродів. Як їх позначають і як розшифровують ці позначення?

6. Які основні марки електродів застосовують для зварювання трубопроводів з вуглецевої сталі?

7. Які основні марки електродів використовують для зварювання легованих сталей?

2.4 Автоматичне зварювання під флюсом

Автоматичне і напівавтоматичне зварювання під шаром флюсу є високопродуктивним зварювальним процесом при виготовленні технологічних трубопроводів. При зварюванні під флюсом зварювальний дуга горить між електродним дротом і зварюваних виробом під шаром сипкого матеріалу - флюсом. Флюс в основному відіграє таку ж роль, як і покриття електрода при ручному дугового зварюванні і, крім того, закриває дугу, внаслідок чого при цій зварюванні не потрібно захищати очі спеціальними стеклами.

Зварювання під флюсом здійснюють за допомогою зварювального головки. Напівавтоматичне зварювання відрізняється від автоматичного тим, що зварювальну головку переміщують вздовж шва вручну.

Підготовляють кромки зварювальних труб і деталей і збирають їх для автоматичного і напівавтоматичного зварювання більш ретельно, ніж для ручного. Глибокий провар і рідкотекучість розплавленого металу вимагають витримувати при складанні однакові розміри зазорів і розробок фасок, що забезпечує отримання високої якості зварних швів і високу продуктивність процесу.

Продуктивність автоматичного і напівавтоматичного зварювання під шаром флюсу в 2-5 разів вище в порівнянні з ручним і досягається за рахунок збільшення щільності струму, збільшення швидкості зварювання та підвищення коефіцієнта наплавлення.

Експлуатаційні переваги полягають у повній або частковій автоматизації процесу зварювання і, як наслідок, поліпшення умов праці зварника.

При автоматичному і напівавтоматичному зварюванні труб з маловуглецевої і низьколегованої сталі застосовують плавлені флюси АН-348А, ОСЦ-45, ФЦ-9, а з високолегованої сталі аустенітного класу флюс ФЦЛ-2. Неплавкі керамічні флюси К-2 і КВС-19 застосовують для зварювання легованих і вуглецевих сталей.

Для зварювання під флюсом сталевих труб в основному використовують калібрований холоднотягнутий зварювальний дріт круглого перерізу. Зварювальний дріт виготовляють діаметром від 0,3 до 12 мм із сталі різного хімічного складу. Найбільш часто застосовують дріт діаметром від 0,8 до 5 мм.

Для зварювання труб з маловуглецевої і низьколегованої сталі застосовують зварювальний дріт Св-08, Св-08ГА, Св-20Г2 та ін. Для зварювання труб з легованої і високолегованої сталі використовують зварювальний дріт з сталей тих же класів (аустенітну, перлитову).

Рис. 80. Трактор ТС-17М:

1 - механізм подачі дроту, 2 - механізм поперечної коригування, 3 - бункер для флюсу,

2. - касета, 5 - пульт керування, 6 - коробка швидкостей зварювання, 7 - механізм включення пересування трактора, 8 - електродвигун, 9 - коробка швидкостей подачі дроту

Зварювальний дугововий автомат складається з трьох основних частин: зварювальної головки, джерела живлення зварювальної дуги і апаратного ящика з пультом управління. Для автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом труб, вузлів і деталей трубопроводів найбільше застосування знайшли зварювальні трактори ТС-17М, АДС-500, АДС-1000-2, зварювальні головки типу ПТ-56, ПТ-1000 і напівавтомати ПШ-5, ПШ-54, ПДШМ-500. Зварювальними тракторами називають апарати, що переміщаються безпосередньо за зварюваного виробу.

Зварювальний трактор являє собою самохідний візок, на якому встановлені механізм подачі електродного дроту з струмопідвідним мундштуком, бункер для флюсу, касета з електродним дротом і пульт управління. Найбільш простим, малогабаритним і легким з усіх існуючих в даний час зварювальних тракторів є зварювальний трактор ТС-17М (рис. 80). Оскільки цей трактор невеликих габаритних розмірів, його можна застосовувати при зварюванні внутрішніх швів циліндричних виробів діаметром від 1 м і вище. Трактор розрахований на зварювання електродним дротом діаметром від 1,6 до 5 мм при зварювальному струмі 200-1000 а. Ним можна зварювати будь які шви в нижньому і близькому до нижнього положеннях.

Рис. 81. Універсальний тримач ДШ-5:

1 - бункер для флюсу, 2 - щиток для регулювання подачі флюсу, 3 - шланг, 4 - кнопка управління, 5 - упор, 6 - електродний дріт, 7-трубчастий наконечник

Рис. 82. Схема установки для шлангового напівавтоматичного зварювання труб під флюсом за допомогою напівавтомата ПШ-54:

1 - дросель, 2 - зварювальний трансформатор, 3 - щиток, 4 - апаратний шафа, 5 - подаючий механізм напівавтомата, 6 - крюк для підвішування подає механізму. 7 - касети для електродного дроту, 8 - гнучкий шланг, 9-тримач

Шлангові напівавтомати ПШ-5, ПШ-54 і ПДШМ-500 завдяки своїй простоті і надійності в роботі отримали широке застосування в трубозаготовітельних цехах і заводах. Напівавтомати призначені для дугового зварювання під флюсом змінним або постійним струмом суцільних і переривчастих прямолінійних, кругових і криволінійних швів, кутових, стикових і напусткових сполук. Напівавтоматами зварюють вироби з маловуглецевої сталі товщиною 3-20 мм і шви, розташовані на горизонтальних і похилих (до 15 °) площинах і у важкодоступних місцях. Напівавтомат ПШ-5 працює за принципом постійної подачі дроту. Швидкість подачі дроту змінюється змінними шестернями. Напівавтомат розрахований на зварювання електродним дротом діаметром 1,2 - 2,5 мм при силі струму до 600 а. Область застосування напівавтомата значно розширюється із застосуванням змінних спеціалізованих власників (ДШ-5, ДШ-7, ДШ-16, ДШ-17). Найбільше застосування знайшов універсальний тримач ДШ-5 (рис. 81).

Напівавтомат ПШ-54 (рис. 82) комплектується з тих же вузлів, що і напівавтомат ПШ-5, але на відміну від нього має ряд удосконалень. Зокрема, замість змінних шестерень подаючий механізм 5 забезпечений легкої коробкою швидкостей. Держатель 9 напівавтомата ДШ-54 має той же пристрій, що і власник ДШ-5.

1. У чому переваги автоматичної і напівавтоматичної зварки перед ручної?

2. Поясніть призначення флюсу при зварюванні?

3. Назвіть основні марки зварювального дроту.

4. Яке основне обладнання застосовують для автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом?

5. У чому відмінність шлангових напівавтоматів від зварювального трактора?

2.5Автоматичне і напівавтоматичне зварювання в захисних газах

Сутність способу зварювання в захисних газах полягає в тому, що дуга горить у струмені захисного газу, відтісняють повітря із зони зварки і захищає розплавлений метал від шкідливого впливу газів, що містяться в атмосфері.

Основними перевагами зварювання в середовищі захисного газу перед іншими способами є: надійний захист розплавленого металу від окислення киснем навколишнього повітря; відсутність обмазок і флюсів при зварюванні, що ускладнюють і здорожують цей процес; висока продуктивність; простота процесу і можливість його механізації при зварюванні в різних просторових положеннях за допомогою простих пристроїв; можливість зварювання кольорових металів, сплавів і різнорідних металів; хороший зовнішній вигляд зварного шва і високі механічні властивості сполуки; можливість якісної зварювання труб без внутрішніх підкладних кілець або ручної подварки.

До недоліків зварювання в захисних газах слід віднести ускладнення при проведенні зварювання на відкритому повітрі, особливо у вітряну погоду через можливість віддуву захисного газу струменем повітря, а також великі виділення шкідливого газу на робочому місці зварника.

В якості захисного газу використовують інертні гази: аргон і азот, що не взаємодіють з розплавленими металами, а також активні гази і суміші газів: водень, суміш водню і азоту, вуглекислий газ, суміш аргону і вуглекислого газу, суміш аргону і кисню, що взаємодіють в більшій чи меншою мірою з розплавленим металом. Захисний газ вибирають в залежності від зварювальних матеріалів.

Зварювати в захисних газах можна плавиться або неплавким електродом. При зварюванні плавким електродом електрична дуга горить між електродним дротом, що подається в зону зварювання, і виробом. Дуга розплавляє електродний дріт і основний метал. При зварюванні неплавким електродом електрична дуга горить між неплавким вугільним або вольфрамовим електродом і виробом. Пересуваючись уздовж кромок з'єднання, дуга оплавляє їх. Для зварювання неплавким електродом використовують вольфрамові стрижні діаметром від 0,8 до 10 мм. Діаметр прутка вибирають з урахуванням необхідної величини зварювального струму.

Спосіб зварювання в аргоні плавким та неплавким електродом знайшов використання при виготовленні трубопроводів з нержавіючих і жароміцних сталей, кольорових металів (алюміній, мідь, титан) та їх сплавів.

Промисловість випускає аргон технічний, чистий першого і другого сорту. Зберігають і транспортують аргон в стандартних сталевих балонах ємністю 40 л при тиску 150 кгс/см2 в газоподібному стані. Балони для зберігання технічного аргону фарбують в чорний колір, на верхню частину балона наносять білу поперечну смугу. Балон має напис «Аргон технічний». Балони для зберігання чистого аргону фарбують в нижній частині в чорний, а у верхній частині-в білий колір, на верхній частині чорними літерами пишуть «Аргон чистий».

Джерелом постійного струму служать стандартні зварювальні генератори з падаючої зовнішньої характеристикою-ПС-300, ПС-500. Величину зварювального струму регулюють баластними реостатами РБ-200 від 10 до 200 а і РБ-300 від 20 до 300 а.

Джерелом струму при зварюванні на змінному струмі є стандартні зварювальні трансформатори з дроселями.

Для ручної аргонодугового зварювання неплавким електродом використовують установку УРСА-600, призначену для зварювання на змінному струмі від 50 до 600 а. В комплект установки входять зварювальні пальники, джерело живлення і апаратура управління. Крім того, промисловість випускає установки УДАР-300 і УДАР-500. Установка УДАР-300 призначена для зварювання вольфрамовим електродом діаметром від 1,5 до 7 мм при силі струму до 300 а, а УДАР-500 - при силі струму до 500 а. В комплект установки входять два пальники, джерело живлення (трансформатор і дросель насичення) і апаратний ящик.

В останні роки розроблено значну кількість різних пальників: ГРАД-1, ГРАД-2, ГРАД-3 ЕЗР-1-54, ЕЗР-2-54. Хорошим якістю відрізняються пальники АР-9 і РГС-1.

Автоматичну аргонодугове зварювання застосовують для з'єднання поворотних і неповоротних стиків труб діаметром до 219 мм. Автоматичне зварювання неповоротних стиків труб виконують за допомогою спеціалізованих автоматів АТВ (рис. 83), AT і АГН з неплавким вольфрамовим електродом. Для зварювання поворотних стиків труб застосовують напівавтомати з плавиться: ПШП-9, ПША-10, ПДА-300 і автомати АДСП, АДПГ, АДСВ. Крім зазначеної апаратури в промисловості працює велика кількість спеціалізованих установок.

У середовищі інертного газу - азоту зварюють в основному мідь та її сплави.

Азотно-дугове зварювання міді здійснюють тільки неплавким електродом з подачею в зону дуги присадочного матеріалу. Як не плавиться можна застосовувати вугільні або торійований вольфрамові стрижні. Неторірованние вольфрамові стрижні частково плавляться при зварюванні в азоті і забруднюють метал шва вольфрамом.

У середовищі вуглекислого газу можна зварювати труби діаметром від 10 до 1000 мм з товщиною стінки від 0,5 до 30 мм.

Застосування вуглекислого газу дозволяє механізувати зварювання швів, розташованих у будь-якому просторовому положенні, в тому числі і в стельовому. Перевагою зварювання в захисних газах є невелика вартість вуглекислого газу. Вуглекислий газ в 12 разів дешевше аргону.

Рідку вуглекислоту, призначену для зварювання, транспортують в сталевих балонах при тиску 50-60 кгс/см2. Балони повинні бути пофарбовані в чорний колір і мати напис «Вуглекислота». У звичайний стандартний балон місткістю 40 л заливають 25 кг вуглекислоти. При випаровуванні 25 кг рідкої вуглекислоти утворюється 12 600 л газу.

Рис. 83. Автомат АТВ для аргонодугового зварювання неповоротних стиків труб

Рис. 84. Головка ТСГ-7 для автоматичного зварювання поперечноколеблющімся електродом поворотних стиків труб

Для зварювання можна використовувати рідку «харчову» вуглекислоту.

Для зварювання труб у середовищі вуглекислого газу плавиться застосовують маловуглецевої дріт з підвищеним вмістом марганцю і кремнію марок СВ-08ГС і СВ-08Г2С. Зварювання в середовищі вуглекислого газу ведуть на постійному струмі зворотної полярності. Стійкість процесу можлива тільки при використанні спеціальних зварювальних генераторів з жорсткою або зростаючої зовнішньої характеристикою, а також випрямлячів. Як джерела живлення використовують зварювальні перетворювачі ПСГ-350 або ПСГ-500 або універсальні перетворювачі ПСУ-500.

Зварювання неповоротних стиків труб, приварку фланців і штуцерів виконують за допомогою напівавтоматів А-547 і А-607. Для зварювання поворотних стиків труб можуть бути також використані автомати АСП-60, А-537, АДСП-2, головка ТСГ-7, ранцевий напівавтомат А-765. Для напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі застосовують напівавтомат ПДПГ-500 і подають механізми напівавтоматів ПШ-5, ПШ-54, ПДШП-500, що використовуються при зварюванні під флюсом. Напівавтоматичну зварювання труб застосовують для виконання першого шару шва (з урахуванням зварювання наступних шарів під флюсом) або для повної заварки стику в два-три шари.

Головка ТСГ-7 (мал. 84) призначена для зварювання поворотних стиків труб з умовним проходом 50-1000 мм при товщині стінки 2 мм і більше однієї поперечно коливається електродним дротом. Поперечно коливається електродний дріт дозволяє зварювати стики труб і деталей з підвищеними зазорами і зміщенням крайок.

1. В чем преимущества и недостатки сварки труб в среде защитных газов по сравнению со сваркой под флюсом?

2. Что такое неплавящиеся электроды, из какого металла их изготовляют?

3. Для каких сталей применяют аргонодуговую сварку?

4. Какое оборудование и какие приспособления используют для ручной аргонодуговой сварки?

5. Укажите область применения сварки в среде углекислого газа.

6. Какое оборудование применяют для сварки в среде углекислого газа?

2.6 Дугове зварювання порошковими дротами

Зварювання під флюсом, особливо напівавтоматичне, ускладнене через неможливість точного направлення електрода в оброблення і спостереження за утворенням шва. При зварюванні в захисних газах надійність захисту може порушуватися через протяги, забризкування газових сопел тощо. В цих умовах застосування порошкових дротів, що поєднують в собі позитивні властивості відкритих сталевих електродів (захист, легування і розкислення розплавленого металу), і механізованого зварювання дротами суцільного перерізу (висока продуктивність) представляє великі виробничі переваги, особливо в монтажних умовах. Цьому сприяє і відсутність газової апаратури (балонів, шлангів, газових редукторів), флюсу та флюсової апаратури, що ускладнюють процес зварювання або підвищують його трудомісткість (засипка і прибирання флюсу та ін.)

Можливість спостереження при напівавтоматичного зварювання за напрямком електрода в оброблення, особливо при зварюванні з його поперечними коливаннями, а також за утворенням шва - основні переваги зварювання порошковими дротами. Зміна складу наповнювача сердечника порошкового дроту дозволяє впливати на хімічний склад шва і технологічні характеристики дуги.

Конструкція порошкового дроту визначає деякі особливості його розплавлення дугою. Сердечник дроту на 50-70% складається з неметалічних матеріалів і тому його електроопір великий - в сотні разів більший, ніж металевої оболонки. Тому практично весь зварювальний струм проходить через металеву оболонку, розплавляючи її. Плавлення ж сердечника, розташованого усередині металевої оболонки, відбувається в основному за рахунок тепловипромінювання дуги і теплопередачі від металу оболонки, що розплавлюється. Зважаючи на це сердечник може виступати з оболонки, торкатися ванни рідкого металу або переходити в неї частково в нерозплавленому стані. Це збільшує засмічення металу шва неметалевими включеннями.

Спосіб напівавтоматичного зварювання самозахисним дротом Innershield призначений для виконання кореневого, заповнюючих та облицювального шарів шва неповоротких стиків труб діаметром від 325 до 1420мм з товщиною стінок від 6 до 20мм [4]. Цей спосіб не потребує додаткового використання захисних газів та забезпечує високу продуктивність і якість зварювання трубопроводів і може бути використаний як для зварювання неповоротних стиків труб лінійної частини нафтопроводу, так і для виконання захльостів, різнотовщинність з’єднань труба-труба, труба-запірна арматура і труба-деталь трубопроводу.

Порошковий дріт - зварювальний матеріал, що являє собою сталеву оболонку, заповнену порошкоподібним наповнювачем. Це як би електрод, вивернутий навиворіт. Але при цьому електрод нескінченної довжини.

До складу наповнювача порошкового дроту входять наступні компоненти:

газоутворюючі - забезпечують захист розплавлених крапель і зварювальної ванни від азоту і кисню повітря (мармур, целюлоза і карбонати Ca, Na, Mg);

шлакоформуючі - сполуки, що утворюють жужільний захист (рутиловий концентрат, флюоритовий концентрат, алюмосилікати),

раскислителі - беруть участь в металургійних процесах, що протікають в зварювальній ванні, забезпечуючи металургійну якість зварного шва (феромарганець, феротитан);

металеві складові - підвищують продуктивність наплавлення (металевий порошок, сполуки заліза).

Для зварювання газонафтопроводів можуть застосовуватися лише спеціальні самозахисні порошкові дроти виробництва фірми "Лінкольн Електрик" (США).

Зварювання проводять на постійному струмі прямої полярності. Спосіб напівавтоматичного зварювання самозахисним дротом Innershield призначений для виконання кореневого, заповнюючих та облицювального шарів шва неповоротких стиків труб діаметром від 325 до 1420мм з товщиною стінок від 6 до 20мм [4]. Цей спосіб не потребує додаткового використання захисних газів та забезпечує високу продуктивність і якість зварювання трубопроводів і може бути використаний як для зварювання неповоротних стиків труб лінійної частини нафтопроводу, так і для виконання захльостів, різнотовщинність з’єднань труба-труба, труба-запірна арматура і труба-деталь трубопроводу.

Стійкість процесу до дії сильного вітру вища, ніж при зварюванні покритими електродами. Елементи, що утворюють газовий захист дуги і шлак, захищають розплавлений метал, що переноситься у зварювальну ванну. Дріт Innershield та наповнювач серцевини, негігроскопічні, тому дозволяють наплавляти метал з низьким вмістом водню. Значні переваги металургійної структури наплавленого електродами Innershield металу головним чином зумовлені точно і ретельно контрольованим хімічним балансом між трьома елементами - алюмінієм, кремнієм і марганцем. Ця комбінація, також, формує необхідний рівень розкислення, який знижує або обмежує рівень пористості металу шва, корозійні і пластичні властивості, забезпечує стійкість до утворення тріщин. Крім того, флюс містить різні легуючі добавки, що дозволяють досягти бажаних механічних властивостей, таких як ударна в'язкість металу шва, здатність протидіяти поширенню тріщин, пластичність і міцність.

Комплекс зварювально-технологічних властивостей, необхідних для з’єднання неповоротних стиків труб, досягається введенням до складу наповнювача низки нетрадиційних компонентів - фториду літію, фториду барію та алюмінію. Один з факторів, що поліпшують процес зварювання - висока міцність власне оболонки порошкового дроту, що зумовлює відсутність проблем при її подачі в зону зварювання.

Комплект устаткування для зварювання самозахисним порошковим дротом Innershield складається з трьох функціональних блоків - джерела живлення, пристрою подавання дроту і зварювального пальника.

До сімейства Innershield входять не тільки дроти для зварювання трубопроводів, але і для зварювання резервуарів. Марку самозахисного порошкового дроту вибирають в залежності від міцності класу зварювальних труб:

- для зварювання труб зі сталей з нормативною межею міцності до 530 МПа включновикористовується самозахисний порошковий дріт марки NR-208Н діаметром 1,7мм;

- для зварювання стиків труб зі сталей з межею міцності від 540 до 580 МПа включно використовується самозахисний дріт марки NR-208Н діаметром 1,7 і 2мм.

Самозахисний порошковий дріт Innershield може бути використаний для комбінованих технологічних варіантів зварювання: зварювання кореневого шару електродами з основним видом покриття і всіх решти шарів дротом типу Innershield; зварювання кореневого шару шва і "гарячого" проходу електродами з целюлозним покриттям, арешти шарів дротом типу Innershield; зварювання кореневого шару шва електродами з целюлозним покриттям, "гарячого" проходу і всіх подальших шарів дротом типу Innershield; зварювання кореневого шару шва електродами з целюлозним покриттям, "гарячого" проходу і всіх подальших шарів дротом типу Innershield.

Спосіб зварювання самозахисним порошковим дротом Innershield має такі особливості, що обумовлюють його переваги перед ручним дуговим зварюванням штучними електродами, а саме:

- висока лінійна швидкість зварювання 14-20м/год порівняно з 4-8 м/год зварювання електродами з основним видом покриття;

- можливість інтенсифікування режиму зварювання, наприклад, за більшого діаметра дроту збільшується продуктивність наплавлення на 50% більша, ніж при ручному дуговому зварюванні електродами з основним видом покриття діаметром 4мм, для яких продуктивність наплавлення складає 1,4 кг/год;

- більша ефективність роботи зварника оскільки нема потреби зупиняти процес зварювання для заміни електродів;

- низький відсоток ремонту зварних швів оскільки дефекти шва можна усунути в процесі зварювання, використавши характерну для способу високу густину струму;

- можливість виконання зварювання за наявності сильного вітру через можливістособливого захисту крапель розплавленого металу та зварювальної ванни.

а)

б)

а — процес зварювання; б — форма шва, отримана при зварюванні.

Рисунок 2.1.1 – Зварювання трубопроводу за допомогою дроту типу Innershield.

Процес зварювання порошковим дротом у всіх випадках виконується на постійному струмі прямої полярності, напрям зварювання - "на спуск". Для сталі класу міцності Х65 використовували порошковий дріт InnershieldNR-207 діаметром 1,73 мм (0,068 "). Технологічні параметри зварювання приймали наступні:

• швидкість подачі порошкового дроту 80 дюйм/ хвилину;

• напруга дуги складала – 17 В;

• зварювальний струм – 195 А;

• коефіцієнт наплавлення – 1,3 кг/год.

Рисунок 3.2 – Визначення довжини вильоту електрода

Починати зварювання слід завжди при вильоті дроту 12 - 15 мм (рис. 3.2). При цьому зріз дроту злегка стикається з трубою або трохи піднятий над її поверхнею. Після запалювання дуги виліт електрода (дроту) повинен бути збільшений до 20 мм. У стельовому положенні збільшували виліт електрода до 25 - 30 мм. Зменшення вильоту дроту менше рекомендованої величини призводить до появи пористості, а збільшення - до недостатнього розігріву кінця дроту, внаслідок чого процес зварювання стає нестабільним.

Перед виконанням першого шару порошкової дротом необхідно ретельно (до чистого металу) попередньо зварений за допомогою процесу STT кореневий шар.

Кут нахилу електрода постійно змінюється в процесі зварювання (рис. 3.3):

• в точці початку зварювання (000) кут повинен становити 20 - 30 градусів;

• при русі від 000 до 300 кут поступово збільшується до 45 - 50 градусів;

• від 300 до 500 кут поступово доводиться до 0 градусів (перпендикулярно тілу труби);

• від 500 до 600 кут доводять до 10-15 градусів "кутом вперед".

Рисунок 3.3 – Зміна кута нахилу дроту при русі вздовж периметру труби

При зміні кута нахилу в деякій мірі можна контролювати ступінь проплавлення. При зменшенні кута ступінь проплавлення збільшується, при збільшенні кута - зменшується.

У разі зварювання труб з товщиною стінок до 12 мм використовують традиційний для ручного дугового зварювання порядок заповнення оброблення, при якому кожен шар шва виконується за один прохід. Рекомендовано техніка - прямий рух без поперечних коливань або з невеликими поперечними коливаннями.

У нашому випадку використовувався наступний порядок заповнення оброблення:

• два перших заповнюють шару виконували за принципом "шар за один прохід";

• при зварюванні всіх наступних шарів для забезпечення збалансованого заповнення оброблення застосовували техніку накладення перекривання валиків. При цьому формування шару відбувалося за два проходи. Можна застосовувати невеликі поперечні коливання для забезпечення більш плавного переходу шва до основного металу;

• облицювальний шар виконували за два проходи.

Рисунок 3.4 – Схема заповнення розроблення розділки кромок труб з

стандартним 30-градуснимм скосом кромок

Зварені шви піддавались 100% неруйнівному контролю за допомогою ультразвуку та 20% дублюючому контролю рентгенографією.Проводились так само механічні дослідження.За оцінкою діагностичної лабораторії інституту ім. Патона якість виконаних робіт відповідає всім світовим стандартам.

Резерви підвищення продуктивності дугового зварювання обмежені критичною масою зварювальної ванни, здатної утримуватися в обробленні в різних просторових положеннях. Суттєвого підвищення продуктивності досягають примусовим формуванням шва, що стосовно до зварювання стиків труб можна здійснити тільки в поєднанні з порошковим дротом, конструкції якої представлені в розділі 4. Сприятливим чинником, що сприяє примусовому формування, при зварюванні порошковим дротом є наявність шлаку між гарячою поверхнею шва і рухомим холодним формує пристроєм. В цих умовах шлак служить технологічної мастилом і захищає повзун. Схема процесу зварювання з примусовим формуванням шва визначається наявністю плавильного простору, утвореного кромками зварюваних деталей і формують пристроями, пов'язаними з поверхонь деталей.

В плавильний простір подають порошковий дріт, між кінцем якого і рідким металом горить електрична дуга. За рахунок тепла дуги і зварювальної ванни оплавляються кромки деталей. У міру кристалізації шва формуючий пристрій разом зі зварювальним автоматом переміщується по стику знизу вгору (рис. 3.40).

Самозахисний порошковий дріт забезпечує зону зварювання технологічно необхідним шаром шлаку, який знаходиться в зоні повзуна в пластичному або рідкому стані.

За схемою примусового формування передбачена зварювання правого і лівого півпериметрів стиків труб великого діаметру одночасно двома голівками (рис. 3.41).

На початку зварювання першого головкою в якості дна плавильного простору використовують металеву вставку, як правило, з електродного дроту (рис. 3.42, а). Дном плавильного простору може також бути потужна, якісно виконана прихватка. Зварювання другою головкою (рис. 3.42, б) починається від шва, раніше звареного перший головкою і ретельно зачищеного шліфмашінкой.

Замок у верхній частині труби виконують, переводячи процес за допомогою кутового коректора з примусового в полупрінудітельное. Закінчуючи процес зварювання першого головки, за рахунок збільшення швидкості зварювання поступово зменшують товщину шва. Зварювання другою головкою закінчують, наїжджаючи на попередній шов

У нижньому і стельовому положеннях має місце нерівномірний по висоті проплавлення кромок труб. У стельовому положенні більш інтенсивно плавляться кромки, що примикають до внутрішньої поверхні труб, а в нижньому - до зовнішньої. Для усунення цієї нерівномірності і стабільного розплавлення кромок електродний дріт в процесі зварювання переміщують по висоті плавильного простору від зовнішньої поверхні труб на початку процесу до внутрішньої поверхні в кінці його. У стельовому положенні дріт подають до оброблення по дотичній до поверхні труби в безпосередній близькості від формуючого повзуна і в процесі зварювання поступово переміщують в глиб оброблення таким чином, щоб в нижньому положенні вона розташовувалася ближче до попереднього шару.

У вертикальному положенні дріт розташовують в середині висоти плавильного простору. Починаючи з 200 (при годинному кодуванні просторового положення) встановлюють нахил дроту до 20 - 30 ° до дотичної, поступово збільшуючи його до 35 - 40 ° до положення 1200.

В даний час освоєна технологія автоматичного зварювання порошковим дротом по ручний підварюванні кореня шва на трубах діаметром 1220 і 1420 мм із заводською обробленням кромок.

При цьому автоматизується зварювання основної частини перерізу шва, трудомісткість якої найбільш велика. Поверхня оброблення, а також прилеглі до крайки внутрішню і зовнішню поверхні труб на ширині 10 мм, зачищають до металевого блиску. Посилення поздовжніх або спіральних швів, що примикають до оброблення крайок на ширину 25 мм, знімають шлифмашин-кою до висоти не більше 0,5 мм для проходу формують повзунів.

Стики труб збирають з зазорами під ручну зварювання, величину яких визначають залежно від типу застосовуваних для зварювання кореня шва електродів. Корінь шва зварюють ручного дугового зварювання. Товщина кореневого шва залежить від товщини стінки труби, що зварюється і повинна бути не менше 5 мм, а поверхня його повинна бути рівною з плавними переходами до основного металу без напливів і крупної луски.

Зварювання по ручний підварюванні виконують на постійному струмі зворотної полярності порошковим дротом діаметром 2,4 мм з вильотом 30 - 50 мм на режимах, наведених в табл. 3.27.

Залежно від товщини стінки труби (табл. 3.28) зварювання роблять у кілька проходів: при товщині стінки до 16 мм - в один шар, 16 - 22 мм - в два шари, понад 22 мм - в три шари. При ширині обробки більше 14 мм електродного дроту повідомляють поперечні коливання з розмахом, на 4 - 5 мм меншим ширини оброблення, і частотою 30 - 120 Гц в залежності від швидкості зварювання. Товщину кожного шару регулюють висотою входить до оброблення зуба формуючого повзуна. Форма посилення визначається розмірами канавки на повзуні для зварювання облицювального шару. Канавка повзуна для зварювання облицювального шару повинна бути ширше оброблення на 10-15 мм.

2.6 Зварювання трубопроводів з алюмінію і його сплавів, з міді та її сплавів

Труби з кольорових металів і їх сплавів зварюють газової, електродугової і аргонодугового зварюванням. Газове зварювання в даний час витісняється іншими, більш ефективними і продуктивними способами, проте обсяг її застосування при зварюванні трубопроводів з кольорових металів залишається значним. Це пояснюється невисокою вартістю обладнання, матеріалів і простотою технологічного процесу, а також можливістю зварювання труб з малими товщинами стінок (0,5-2 мм), що особливо важливо при зварюванні труб малих діаметрів.

Збірку стиків труб з алюмінію і його сплавів виконують на прихватках з попереднім підігрівом кромок до 200-250 ° С. Після накладення прихваток їх поверхню безпосередньо перед зварюванням зачищають при аргонодугового зварюванні металевими щітками, а при інших способах зварювання залишки шлаку видаляють, промиваючи водою. Після очищення поверхня прихваток ретельно оглядають і в разі виявлення дефектів (тріщин, пор) прихватки вирубують і стики труб прихоплюють повторно.

Труби із стінками завтовшки до 2-2,5 мм зварюють газової або аргонодугового зварюванням по відбортовки без присадочного металу. При товщині стінок до 6 мм труби під зварювання з'єднують встик, без скосу кромок, з зазором 1-2 мм; при товщині стінок 6 мм і більше роблять скіс кромок під кутом 60-70 ° з притупленням у вершині кута оброблення шва, рівним Д товщини стінки.

Газову зварку труб з алюмінію і його сплавів зазвичай виконують ацетіленокіслородним полум'ям. Для розчинення а видалення в шлак оксидів застосовують спеціальні флюси. Велике поширення отримав флюс АФ-44.

При зварюванні алюмінієвих сплавів АМц і АМг хороші результати дає флюс № 8.

Флюси виготовляють у вигляді порошків і розводять у дистильованій воді до стану пасти. Наносять флюс на поверхню присадочного прутка і зварювані кромки труб пензлем тонким шаром.

Для дугового зварювання застосовують вугільні або графітові електроди, що мають форму стрижнів довжиною 200-700 мм і діаметром 6-25 мм. Ручне дугове зварювання металевим обмазаною електродом в даний час знаходить незначне застосування. Дугове зварювання в середовищі захисних газів застосовують для труб з алюмінію і його сплавів з товщиною стінки від 1 мм і вище. Цей спосіб зварювання високопродуктивний і дозволяє зварювати труби в будь-якому просторовому положенні. В якості захисних газів при дугового зварювання трубопроводів з алюмінію і його сплавів використовують аргон. Зварювання виконують неплавким (вольфрамовим) електродом на змінному струмі і плавиться на постійному струмі зворотної полярності. Зварювання плавиться, труб з товщиною стінки до 8 мм можна здійснювати вручну або механізованим способом (автоматами типу АТВ і напівавтоматами). Для зварювання доцільно застосовувати вольфрамові електроди ВТ-5, ВТ-10 і ВТ-15, що містять 1,5-2% окису торію, або цірконізірованние електроди.

Зварювання міді і її сплавів утруднена освітою пір в швах. Щоб отримати безпористі шви з високими властивостями, необхідно понижати метал зварювальної ванни. Газову зварку міді та її сплавів виконують при нормальному ацетіленокіслородном полум'я. Потужність наконечника пальника вибирають з розрахунку 200 л / год ацетилену на 1 мм товщини металу, що зварюється. Труби із стінками завтовшки до 3 мм зварюють встик без скосу кромок або з відбортовкою без присадки, завтовшки більше 3 мм - зі скосом кромок під кутом 45 ° і притупленням на 2/5 товщини стінки.

Перед зварюванням кромки ретельно очищають наждаком або напилком від шару окислів і забруднень. Щоб уберегти метал від окислення і видалити утворюються оксиди, застосовують флюс наступного складу: бура 60-70%, борна кислота 10-20%, кухонна сіль 30-10%. Іноді для зварювання мідних труб з невеликою товщиною стінки застосовують флюс з однієї бури або суміші бури з борною кислотою, взятих у рівних кількостях. Крім цього, для зварювання міді і латуні використовують флюс БМ-1. Шви, виконані газовим зварюванням, володіють невисокими механічними властивостями. Для підвищення якості рекомендується механічна і термічна обробка: проковування шва для отримання дрібнозернистої структури (при товщині стінки труби до 5 мм-в холодному стані, при більшій товщині-при 400-500 ° С), відпал і швидке охолодження для зменшення крихкості (нагрівання до 500-600 ° С і охолодження у воді).

Процес газового зварювання труб з латуні мало відрізняється від зварювання мідних труб.

Дугове зварювання міді і її сплавів якісними електродами широко застосовується в практиці.

Використовують електроди марок ЗТ, «Комсомолець-100», ММЗ-1, ММЗ-2 і 1П. При товщині стінки труб до 4 мм скосу кромки не роблять і зварювання ведуть без підігріву. При більшій товщині виробляють V-подібну оброблення кромок під кутом 60-70 ° і попередній підігрів зварюваного ділянки до 350-400 ° С.

Дугове зварювання в середовищі захисних газів труб з міді та її сплавів роблять у поворотному положенні вольфрамовим електродом на постійному струмі прямої полярності. Для зварювання міді в якості захисних газів використовують аргон і азот. Труби з товщиною стінки до 5 мм зварюють без скосу кромок, а при товщині від 5 до 12 мм виконують V-подібну оброблення кромок із загальним кутом 90 °. Перед зварюванням кромки підігрівають до 550 ° С.

1. У чому полягають особливості зварювання трубопроводів з алюмінію і його сплавів?

2. Яке обладнання і які флюси використовують при даній зварюванні?

3. У чому полягають особливості зварювання трубопроводів з міді та її сплавів?

2. Які застосовують марки електродів і флюсів?

2.2 Аргонодугове зварювання

Основний спосіб зварювання трубопроводів з алюмінію, міді, титану та їх сплавів - ручна аргонодуговая неплавя-щимся вольфрамовим електродом.

Перед зварюванням труб і деталей з алюмінію і алюмінієвих сплавів поверхня їх кромок і околошовной ділянку для видалення оксидної плівки піддають травленню в розчині їдкого натру (45 ... 55 г / л) при температурі 60 ... 70 ° С з наступним промиванням у гарячій воді при температурі 50 ° С, а також виробляють освітлення в розчині азотної кислоти (425 г / л) з промиванням у гарячій воді.

Захищають поверхню механічними щітками з нержавіючої сталі. Зварку проводять на змінному струмі. При прихватки і зварюванні труб і деталей з товщиною стінки 10 мм і більше, щоб усунути освіта пір, виробляють супутній підігрів: для алюмінію до температури 300 ... 350 0 С, для алюмінієвих сплавів - 200. .. 250 ° С.

Перед зварюванням труб і деталей з міді та мідних сплавів поверхню кромок і околошовной ділянку очищають від масла, бруду й оксидної плівки металевою щіткою і промиванням 10%-ним розчином каустичної соди. Зварювання проводять на постійному струмі зворотної полярності.

Для попередження пористості використовують активує флюс-пасту АН-М15А, яку наносять на зварювані кромки.

Перед зварюванням труб і деталей з титану і титанових сплавів поверхня їх кромок і околошовной ділянку очищають металевими щітками з нержавіючої сталі або шліфувальними кругами. В окремих випадках застосовують травлення в кислотному розчиннику, 1 л розчину якого складається з соляної кислоти 240. . . 390 мл, азотної кислоти 35 ... 60 мл, фтористого натрію 50 г.

При зварюванні застосовують захист аргоном зварного з'єднання від дії газів атмосфери: насадки і поддувкі із зовнішнього боку стику і пристосування типу камер - з внутрішньої сторони стику. Спосіб напівавтоматичного зварювання самозахисним дротом Innershield призначений для виконання кореневого, заповнюючих та облицювального шарів шва неповоротких стиків труб діаметром від 325 до 1420мм з товщиною стінок від 6 до 20мм [4]. Цей спосіб не потребує додаткового використання захисних газів та забезпечує високу продуктивність і якість зварювання трубопроводів і може бути використаний як для зварювання неповоротних стиків труб лінійної частини нафтопроводу, так і для виконання захльостів, різнотовщинність з’єднань труба-труба, труба-запірна арматура і труба-деталь трубопроводу.