Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
66
Допускается сварку облицовочного слоя выполнять за два прохода.
Схема сварного шва приведена на рисунке 9.11.
Принятые обозначения:
К1, К2 – участки корневого слоя на левом и правом полупериметрах трубы.
Зп 1.1 – заполняющие слои. Первая цифра обозначает номер слоя, вторая – последовательность сварки в пределах слоя. Обл.1 – облицовочный слой. Цифра обозначает – последовательность сварки в пределах слоя
Рисунок 9.10 - Схема сварки и последовательность сварки отдельных участков шва
Рисунок 9.11 - Схема сварного шва
Режимы сварки неповоротных стыков труб диаметром от 1020 до 1220 с толщинами стенок от 10 до 14 мм приведены в таблице 9.15. Режимы сварки автоматически изменяются

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
67 через каждые 15 градусов при отсчете положения головки от зенита стыка труб в угловых координатах.
Т а б л и ц а 9.15
− Режимы сварки стыков диаметром от 1020 до 1220 мм
Режимы сварки
Наименование слоя
Параметры
Корневой
1-й заполня- ющий
2-й заполня- ющий
3-й заполня- ющий
4-й заполня- ющий
Облицо- вочный
1 2 3 4 5 6 7
Направление сварки на спуск на спуск на спуск на спуск на спуск на спуск
Скорость сварки, м/ч
34,8-51,6 27,0-30,0 21,0-23,4 20,4-22,8 19,2-22,8 6,6-13,8
Диаметр проволоки, мм
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Скорость подачи электродной проволоки, м/мин
11-11,6 9,4-11,0 9,5-10,3 9,5-10,3 7,1-8,0 3,0-6,2
Вылет электрода, мм
8-12 10-14 10-14 10-14 10-14 8-12
Защитный газ
Ar/CО2 *
0/100 0/100 40/60 40/60 40/60 60/40
Расход газа, л/мин.
25-28 25-28 25-28 25-28 25-28 25-28
Сила тока, А 240-290 220-270 200-245 200-245 200-245 119-170
Напряжение на дуге, В
22,2-23,8 21,8-22,4 20,6-21,0 20,6-21,2 19,0-20,0 15,8-18,8
Скорость колебаний электрода, мм/мин.
1760-2000 2600-2700 2500-2700 2500-2700 2200-2540 900-1800
Амплитуда колебаний электрода, мм
0,5-1,5 4,0-4,5 5,0-5,5 6,0-6,5 7,0-7,5 9,0-9,5
Задержка электрода в крайних положениях, с
0,00-0,32 0,24-0,32 0,20-0,24 0,20-0,26 0,20-0,32 0,00-0,38
Угол наклона электрода, градус
±5 ±5 ±5 ±5 ±5 ±5
* допускаются отклонения процентного содержания компонентов в газовой смеси в пределах
± 10 % от указанного в таблице.
9.2.2.4 Технология односторонней автоматической сварки труб диаметром
325-530 мм (CRC)
Обработка торцов труб под одностороннюю автоматическую сварку должна быть выполнена в соответствии с рисунком 9.12.
Параметры сборки стыков должны соответствовать требованиям раздела 8 настоящего

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
68
РД.
Последовательность выполнения слоев шва должна соответствовать схеме, представленной на рисунке 9.13. Ориентировочные режимы автоматической сварки приведены в таблице 9.16
Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва назначают из расчета перекрытия швом разделки по ширине не менее чем на от 1,0 до 2,0мм в каждую сторону.
Высота каждого прохода должна быть не более 1,5 мм.
Условные обозначения и величины геометрических параметров:
S
− толщина стенки трубы, мм;
α = 3 0
÷ 10 0
(
± 1 0
); R = 3,2
± 0,2 мм;
А = 2,5÷3,6 (
± 0,2) мм; В = 5,1± 0,2 мм;
Δ = 1,0÷1,8 (± 0,2) мм.
Рисунок 9.12 - Разделка кромок труб для односторонней автоматической сварки в защитных газах на оборудовании СRC-Evans AW
Обозначения: К1, К2 – участки первого прохода (корневого слоя и горячего прохода) на левом и правом полупериметрах трубы. Зп 1.1 – заполняющие слои. Первая цифра обозначает номер прохода, вторая – последовательность сварки в пределах прохода. За один проход производится сварка двух заполняющих слоев. Обл.1 – облицовочный слой. Цифра обозначает последовательность сварки в пределах прохода.
Рисунок 9.13 - Схема и последовательность односторонней автоматической сварки

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
69
Таблица 9.16
− Параметры режимов односторонней автоматической сварки.
Порядок наложения слоев
Наименование параметра
Корневой
Горячий проход
Заполняющие
Облицовочный
Направление сварки
На спуск
На спуск
На спуск
На спуск
Диаметр проволоки, мм
0,9 0,9 0,9 0,9
Скорость подачи проволоки, см/мин
1372
± 10%
1219
± 10% 1219± 25%
965
± 25%
Род тока, полярность
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
Сила тока, А 200-240 190-230 195-240 170-210
Напряжение на дуге, В 19-23 20-25 21-26 17-21
Вылет электрода, мм 4-11 11-16 11-16 11-16
Скорость сварки, cм/мин
93
± 10%
52
± 10%
42
± 25%
25
± 25%
Защитный газ, %
85 Ar / 15 CO
2 100
CO
2 100
CO
2 75 Ar / 25 CO
2
Расход газа, л/мин.
30 - 40 30 - 40 30 - 40 33-45
Угол наклона электрода
(вперед), град.
0-2 2-8 2-8 0-8
Частота колебаний электрода, мин
-1
−
200 200 110-150
Амплитуда колебаний, мм 0 регулируется по ширине разделки

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
70
− агрегаты энергообеспечения сварочных постов на базе колесных или гусеничных тракторов, на шасси которых смонтированы источники сварочного тока, аппаратура контроля и регистрации параметров сварки, газовые рампы, грузоподъемной стрелой для перемещения и установки на свариваемый стык защитной палатки.
9.2.3.3 Состав и содержание основных технологических операций
− раскладку труб на бровке траншеи;
− подготовку на торцах труб специальной разделки кромок кромкострогальными станками и зачистку участков поверхности труб, прилегающих к торцам;
− установку на торце каждой трубы направляющих поясов для сварочных автоматов;
− предварительный подогрев концов труб;
− сборку стыка;
− автоматическую сварку стыка.
9.2.3.4 Трубы или трубные секции укладывают на бровке траншеи на инвентарных лежках под углом к оси траншеи таким образом, чтобы к торцам труб был свободный доступ.
Расстояние от грунта до нижней образующей трубы должно быть не менее 450 мм. В процессе раскладки необходимо провести осмотр труб на соответствие требованиям раздела 8 настоящего РД.
9.2.3.5 Обработку торцов труб следует производить специальными кромкострогальными станками, входящими в состав комплекса оборудования. Схема и геометрические параметры разделки кромок приведены на рисунке 9.14. Прилегающие к торцам внутренняя и наружная поверхности труб должны быть зачищены до чистого металла на ширину не менее 15 мм. После механической обработки кромок следует зашлифовать наружное усиление заводского шва на длине от 10 до 15 мм от торца, таким образом, чтобы его высота на торце была в пределах от 0,5 до 1,0 мм.
9.2.3.6 Установку поясов производят с помощью специального шаблона.
Направляющие пояса следует устанавливать на торец трубы, обращенный в сторону движения сварочно-монтажной колонны.
9.2.3.7 Сборку стыка следует производить на внутреннем центраторе. Стык следует собирать без зазора в соответствии с требованиями таблицы 8.1 настоящего РД.
9.2.3.8 Сварку всех слоев шва производят методом «на спуск». На стыке одновременно работают две сварочные головки. Каждая головка производит сварку одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси). Типовая схема и последовательность сварки кольцевого стыка приведена на рисунке 9.14.

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
71 9.2.3.9 После окончания сварки корневого слоя следует сдвинуть центратор внутрь трубопровода, осмотреть корневой шов изнутри.
9.2.3.10
Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя и началом сварки «горячего прохода» должен составлять не более 10 мин. В случае превышения указанного интервала, следует обеспечить поддержание температуры на уровне значений не ниже температуры предварительного подогрева вплоть до момента сварки «горячего прохода», при невыполнении данного требования стык подлежит вырезке.
α = 5° − 10°(±1°) град
R = 2,4 ± 0,2 мм
Δ =1,2 − 1,5 (±0,2) мм
А = 2,4 ± 0,2 мм
В =3,6 − 3,9 (±0,2)мм
S - толщина стенки трубы мм
Рисунок 9.14 − Форма и геометрические параметры разделки кромок
9.2.3.11
Схема сварного шва приведена на рисунке 9.15.
9.2.3.12
Режимы сварки неповоротных стыков труб приведены в таблице 9.17.
9.2.3.13
Высота каждого прохода должна быть не более 1,5 мм.
9.2.3.14
Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва назначают из расчета перекрытия швом разделки по ширине не менее чем на от 1,0 до 3,0мм в каждую сторону.
9.2.3.15
После сварки каждого слоя должна быть проведена зачистка его поверхности от шлака и брызг металлическими щетками или абразивными кругами, места начала и окончания сварки запиливаются, с обеспечением плавного (на длине 10-15мм) перехода между слоями.
9.2.3.16
После завершения сварки следует осмотреть поверхность облицовочного слоя шва. Выявленные наружные дефекты сварного шва (поры, подрезы и др.) следует удалить путем обработки шлифмашинкой и до проведения неразрушающего контроля стыка выполнить автоматическую сварку на участках вышлифовки. При наличии чрезмерного усиления облицовочного слоя шва его следует ошлифовать до величины, регламентируемой операционной технологической картой. Эти операции следует рассматривать как составную часть технологического процесса работы оборудования RMS и предусматривать при составлении операционных технологических карт.

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
72 1 − корневой слой шва; Н – горячий проход; F1, F2 и FN – заполняющие слои шва; С − облицовочный слой шва. а) схема сварки и последовательность сварки кольцевого стыка б) схема кольцевого сварного шва где: К1, К2 – участки корневого слоя на левом и правом полупериметрах трубы. Гп 1, Гп2 − участки горячего прохода на левом и правом полупериметрах трубы. Зп n.1, Зп n.2– заполняющие слои. Первая цифра обозначает номер слоя, вторая – последовательность сварки в пределах слоя.
Обл.1, Обл. 2 – облицовочный слой. Цифра обозначает – последовательность сварки в пределах слоя
Рисунок 9.15– Схема сварки и схема кольцевого сварного шва, выполненного автоматической сваркой с использованием головок системы PWT и RMS
Таблица 9.17- Режимы автоматической сварки PWT+RMS.
Порядок наложения слоев
Наименование параметра
Корневой проход
Горячий проход Заполняющие
Облицовочный
Направление сварки
На спуск
На спуск
На спуск
На спуск
Диаметр проволоки, мм 1,2 0,9 0,9 0,9
Скорость подачи проволоки, мм/мин (дюйм/мин)
3000 - 6500
(118-256)
9050-11100
(356-437)
8036-10600
(316-417)
8500-8836 (335-
345)
Род тока, полярность
= ;(+)
= ;(+)
=;(+)
= ;(+)
Сила тока, А 140-220 180-220 190-230 190-210
Напряжение на дуге, В 15-20 20-24 20-24 20-24
Вылет электрода, мм 10-20 10-15 10-15 10-15
Скорость сварки, мм/мин
(дюйм/мин)
300-650
(12-26)
380-550
(15-22)
250-400
(10-16)
240-280
(9-11)
Защитный газ, %
50 Ar / 50 СО
2 100 CO
2 75 Ar / 25 СО
2 75Ar / 25 СО
2
Расход газа, л/мин. 25-30 20-30 20-30 20-30
Угол наклона электрода
(вперед) град.
0-7 0-7 0-7 0-7
Частота колебаний электрода, мин
-1
- 140-200 100-140 90-120
Амплитуда колебаний, мм 0-0,5 регулируется по ширине разделки

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
73
9.2.4 Автоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде
углекислого газа с управляемым переносом капель через дуговой промежуток.
9.2.4.1 Автоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа с управляемым переносом капель через дуговой промежуток реализуются с помощью специализированных источников сварочного тока, обеспечивающих изменение сварочного тока и напряжения по определенному алгоритму и предназначена для сварки корневого слоя сварного соединения труб диаметром от 325 до 1220 мм с толщинами стенок от 6 до 32 мм.
Алгоритм изменения сварочного тока определяет название процесса, в настоящее время распространение получили процессы: STT (surface tension transfer), УКП (управляемый капельный перенос), ВКЗ (вынужденные короткие замыкания) и др.
9.2.4.2 Сварка осуществляется двумя сварочными головками, при этом каждая сваривает один из полупериметров трубы.
9.2.4.3 Места окончания и начала шва запиливаются шлифовальным кругом толщиной от 2,5 до 3,0 мм., с приданием плавного перехода на длине от 10 до 15мм.
9.2.4.4 После сварки всего периметра корневого слоя шва производится тщательная обработка шлифовальным кругом поверхности корневого слоя до полного удаления шлаковых карманов.
9.2.4.5 Автоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде
углекислого газа методом STT головками «СRС-Еvans AW».
Сборка производится без прихваток на внутреннем гидравлическом центраторе. Зазор должен составлять 2,1 – 2,4 мм в верхней части периметра стыка (пространственное положение 0 час. – 1 час. 30 мин.) и 2,4 – 3,0 мм - на остальном периметре стыка. Наружное смещение должно быть распределено по периметру стыка. Величина наружного смещения кромок – не более 2,0 мм.
Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 9.18.
9.2.4.6
Автоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде
углекислого газа методом УКП
Режимы автоматической сварки методом УКП представлены в таблице 9.19.
9.2.4.7
Автоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде
углекислого газа методом ВКЗ
Режимы автоматической сварки методом УКП представлены в таблице 9.20