Технология строительных процессов

Тема: «Сварочные работы»

Сварка — это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или пластическом деформировании.

Сварка применяется для соединения металлов и их сплавов, термопластов во всех областях производства и в медицине.

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только в условиях промышленных предприятиях, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжен с опасностью возгораний; поражений электрическим током; отравлений вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла.

Классификация сварки металлов:

ГОСТ 19521-74[2] устанавливает классификацию сварки металлов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Физические признаки, в зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, подразделяются на три класса:

• Термический класс: виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии.

• Термомеханический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления.

• Механический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления.

К техническим признакам относятся: способ защиты металла в зоне сварки, непрерывность сварки, степень механизации сварки.

Технологические признаки установлены ГОСТ 19521-74 для каждого способа сварки отдельно.

Сварка газопроводов из полиэтиленовых труб

Соединения полиэтиленовых труб между собой и с полиэтиленовыми соединительными деталями выполняются двумя методами сварки: сваркой встык нагретым инструментом и сваркой при помощи соединительных деталей с закладными нагревателями (ЗН). Соединения полиэтиленовых труб со стальными трубами (или арматурой) выполняются разъемными (с помощью фланцев) или неразъемными, допускается применение соединений «полиэтилен-сталь» с резьбовым металлическим концом для труб малых диаметров (до 50 мм).

Сварочные работы могут производиться при температуре окружающего воздуха от минус 15 °С до плюс 45 °С. При выполнении сварочных работ при других температурах в технических условиях, стандартах или сертификатах на материалы определяется особый технологический режим сварки, который должен быть аттестован в соответствии с РД 03-615. Если особый режим сварки не установлен в этих документах, то при более широком интервале температур сварочные работы рекомендуется выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала.

Место сварки защищают от атмосферных осадков, ветра, пыли и песка, а в летнее время и от интенсивного солнечного излучения. При сварке свободный конец трубы или плети закрывают для предотвращения сквозняков внутри свариваемых труб.

Концы труб, деформированные сверх нормативного значения или имеющие забоины, рекомендуется обрезать под прямым углом. Гильотины или телескопические труборезы используются для обрезки труб диаметром свыше 63 мм, для меньших диаметров применяют ручные ножницы.

Сварочное оборудование проходит систематическое ежегодное сервисное обслуживание предприятием фирмы-производителя этого оборудования либо представителем фирмы, имеющим допуск к сервисному обслуживанию этого оборудования. Дата последующего сервисного обслуживания должна, как правило, автоматически вводиться в протоколы сварки при проведении монтажных работ.

Аттестацию сварного оборудования производят в соответствии с РД 03-614.

Сварка полиэтиленовых (ПНД) труб встык

Сварка ПНД встык заключается в нагреве торцов свариваемых труб или деталей до вязкотекучего состояния полиэтилена в результате контакта с нагревателем и последующим соединением торцов под давлением после удаления нагревателя. Встык можно сваривать только трубы и фитинги одинакового диаметра и SDR, изготовленные из одной марки полиэтилена. Рекомендуемая толщина стенки трубы при стыковой сварке должна быть не менее 4,5 мм. Стыковую сварку разрешено проводить при температуре воздуха от -15°С до +45°С.

Сварка встык – достаточно сложный технологический процесс, требующий высокой квалификации персонала и высококачественного оборудования.

Вместе с тем, данный способ обладает рядом несомненных преимуществ:

• Сварка полиэтиленовых труб не требует тяжелой техники;

• Сваривать полиэтиленовые трубы может бригада из 1 — 2 человек.

• Значительно ниже потребление электроэнергии (либо топлива) по сравнению со сваркой стальных труб.

При применении так называемых “длинномерных труб” (на катушках или в бухтах) снижает количество сварных соединений в 50 — 100 раз. Все это значительно ускоряет строительство трубопровода и снижает стоимость монтажа.

Описание способа

Сварка встык — это способ, используемый для соединения труб и фитингов одного диаметра и толщины. В этом процессе свариваемые поверхности труб выравниваются таким образом, чтобы достигался идеальный контакт, затем нагреваются до температуры плавления. После этого расплавленные поверхности труб соединяются под давлением. Сварочное давление, температура и длительность регулируются таким образам, чтобы сохранить физические и химические свойства исходного материала.

Рис. 1. Циклограмма процесса сварки встык нагретым инструментом.

Сварочный цикл можно разделить на следующие этапы (cм рис. 1):

1. Оплавление торцов трубы;

2. Нагрев;

3. Удаление нагревателя из зоны сварки;

4. Сварка;

5. Охлаждение.

П еред началом сварки зоны соединения труб выравниваются с помощью электроторцевателя — инструмента для механической обработки торцов свариваемых труб. Инструмент выравнивает торцы труб под прямым углом относительно оси и удаляет все сколы и неровности сечения. Торцевание должно производиться до тех пор, пока стружка, образуемая в результате торцевания, начнет выходить непрерывной, ровной лентой. Максимальные допуски по зазорам между свариваемыми поверхностями после торцевания указаны в таблице 1.

Таблица 1. Допустимая величина зазора между обработанными торцами свариваемых труб

Наружный диаметр трубы, D мм	Ширина зазора, мм
355 400 +- 630 600 +- 800 800 +- 1000 > 1000	0,5 1 1,3 1,5 2

Далее свариваемые поверхности нагреваются до температуры плавления с помощью специального нагревательного элемента. Во время цикла ОПЛАВЛЕНИЕ происходит образование первичного грата.

Во время цикла НАГРЕВ тепло распространяется вглубь материала. Давление на свариваемые части при этом близко к нулю (оно только обеспечивает контакт между торцами труб и нагревателем).

Затем нагревательный элемент удаляется из области сварки (цикл УДАЛЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ). Нагревательный элемент необходимо удалять так, чтобы не загрязнить и не повредить нагретые для сварки поверхности трубы. Контактные поверхности нужно быстро соединить, не допуская других соприкосновений. Время перехода должно быть настолько кратким, насколько это возможно, иначе нагретые поверхности застынут, что негативно повлияет на качество сварки.

В о время цикла СВАРКА образуется окончательный грат и молекулярные связи, обеспечивающие однородность соединения. Свариваемые части трубы соединяются под давлением равным давлению цикла ОПЛАВЛЕНИЕ ТОРЦОВ. Во время заключительного цикла ОХЛАЖДЕНИЕ происходит осадка стыка и стык приобретает максимальную прочность.

После соединения должен появиться симметричный буртик. Одинаковый размер правого и левого буртика показывает правильность сварки. Различный размер буртиков показывает различные характеристики вязкости соединяемых материалов, то есть процедура сварки произведена неверно.

Техника безопасности

1. Общие требования безопасности

1.1. К выполнению сварочных работ на полиэтиленовых газопроводов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и по состоянию здоровья допущенные к выполнению данного вида работ, прошедшие специальное обучение и аттестованные в соответствии с требованиями Приложения 1-2000 КС НБ 4.03.01-98 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб».

1.2. Все виды инструктажей, обучение безопасным приемам и методам труда стажировку и проверку знаний по вопросам охраны труда сварщика полиэтилена проходит в соответствии с требованиями инструкции по безопасности труда и производственной санитарии на предприятии.

1.3. Периодический медицинский осмотр сварщика полиэтилена проходится в порядке, установленном Минздравом РФ.

1.4. Сварщик полиэтилена должен иметь четкое представление об опасных и вредных производственных факторах, связанных с выполнением работ (повышенная опасность, поражения электрическим током и т.д.)

Внешними проявлениями электротравмы могут быть ожоги, электрические знаки на кожном покрове, металлизация поверхности кожи тела человека.

1.5. Сварщик полиэтилена должен:

• знать требования, изложенные в технологических инструкциях и инструкциях по охране труда;

• знать требования электро- и пожаровзрывобезопасности при выполнении работ и уметь пользоваться средствами пожаротушения;

• пользоваться при выполнении работ средствами индивидуальной защиты, выдаваемыми в соответствии с Отраслевыми Типовыми нормами бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты;

• уметь оказывать доврачебную помощь пострадавшему;

• выполнять правила внутреннего трудового распорядка;

• знать санитарно- гигиенические условия труда и соблюдать требования производственной санитарии.

1.6. Сварщик полиэтилена не должен подвергать себя опасности и находиться в местах производства работ, которые не относятся к непосредственно выполняемой им работе.

1.7. О каждом несчастном случае на производстве пострадавший или очевидец немедленно должен сообщить непосредственному руководителю работ, который обязан:

- организовать первую помощь пострадавшему и его доставку в медицинский

пункт;

- сообщить о случившемся руководителю подразделения;

- сохранить до начала работы комиссии по расследованию обстановку на

рабочем месте и состояние оборудования таким, какими они были в момент

происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих

работников и не приведет к аварии.

Несчастный случай, о котором пострадавший или очевидец не сообщили нанимателю в течение рабочей смены или от которого потеря трудоспособности наступила не сразу, расследуется по заявлению пострадавшего или лица, представляющего его интересы, в срок не более месяца со дня подачи заявления. Вопрос о составлении акта формы Н-1 решается после всесторонней проверки заявления о несчастном случае с учетом всех обстоятельств, показаний очевидцев и других доказательств.

1.8. О всех замеченных неисправностях оборудования, инструмента и приспособлений сварщик должен сообщить непосредственному руководителю работ и до их устранения к работе не приступать.

1.9. Сварщик несет ответственность за:

• выполнение требований технологических инструкций и инструкций по охране труда, правил пожарной безопасности;

• соблюдение правил внутреннего трудового распорядка;

• качественное выполнение работ;

• сохранность вверенного ему оборудования;

• аварии, несчастные случаи и другие нарушения, причиной которых явились действия сварщика полиэтилена, нарушающего требования технологических инструкций и инструкций по охране труда.

1.10. За нарушение трудовой дисциплины, несоблюдение требований нормативно- технических документов по охране труда сварщик полиэтилена привлекается к дисциплинарной ответственности в соответствии с Трудовым Кодексом РФ.

1.11. Сварщик полиэтилена, появившийся на работе в нетрезвом состоянии, в состоянии наркотического или токсического опьянения, отстраняется от работы.

1.12. Сварщик полиэтилена обязан выполнять работу, обусловленную трудовым договором.

В случае производственной необходимости для нанимателя он имеет право перевести электрогазосварщика на срок до одного месяца на не обусловленную трудовым договором работу в порядке, установленном Трудовым Кодексом РФ.

1.13. Сварщик полиеэтилена, находящийся в служебной командировке и при выполнении производственного задания вне территории организации, обязан соблюдать требования настоящей инструкции, технологических инструкций в объеме выполняемых работ, правил технической безопасности в области газоснабжения РФ, нормативных правовых актов и технических нормативных правовых актов, а также соответствующих статей трудового кодекса.