Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 627
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– Минимальное число слоев шва при сварке электродами с основным видом покрытия «на подъем»
9.7.1.9 Электроды с основным видом покрытия («на подъем») используются для ремонта кольцевых стыков труб, выполненных любыми методами сварки, в соответствии с положениями раздела 12 настоящего РД.
9.7.1.10 Технология ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия методом «на спуск» выполняют в соответствии с требованиями 9.7.1.12 - 9.7.1.19.
9.7.1.11 Сварку корневого и подварочного слоев шва электродами с основным видом покрытия следует осуществлять в соответствии с требованиями раздела п. 9.7.1.2.
9.7.1.12 Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва электродами с основным видом покрытия следует осуществлять на постоянном токе обратной полярности.
9.7.1.13 Сварку следует вести на короткой дуге.
9.7.1.14 Не допускается повторное зажигание одного и того же электрода.
9.7.1.15 Сварка всех слоев, начиная со второго заполняющего, выполняется методом
«слой за два-три прохода».
9.7.1.16 Режимы сварки должны соответствовать таблице 9.36.
Т а б л и ц а 9.36 – Режимы ручной дуговой сварки при использовании электродов с основным видом покрытия (сварка на спуск)
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток, А
Заполняющие
4,0 4,5
От 180 до 200
От 200 до 230
Облицовочный
4,0 обратная
От 180 до 200 9.7.1.17 Электроды с основным видом покрытия («на спуск») могут быть использованы при выполнении специальных сварочных работ – сварке разнотолщинных соединений, захлестов, соединений труба-деталь и труба - запорная арматура.
9.7.1.18 Ремонт сварных стыков, выполненных электродами с основным видом
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число слоев
От 3 до 7 2
От 7 до 11,8 3
От 12 до 15,3 4
От 15,7 до 18,7 5
От 19 до 20 6
> 20
В соответствии с операционной технологической картой
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
89 покрытия «на спуск», осуществляется электродами с основным видом покрытия «на подъем» либо «на спуск» в соответствии с положениями раздела 12.
9.7.2 Технология ручной электродуговой сварки электродами с целлюлозным
видом покрытия
9.7.2.1 Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия предназначена для сварки корневого слоя, горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва сварных соединений.
9.7.2.2 Применение электродов с целлюлозным видом покрытия возможно при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20 °С и при условии полного соблюдения требований по температуре предварительного подогрева и межслойной температуре представленных в таблице 8.4 и п. 8.1.83.
9.7.2.3 Режимы сварки корневого слоя шва и горячего прохода должны соответствовать требованиям таблицы 9.38.
Т а б л и ц а 9.38 – Режимы ручной дуговой сварки при использовании электродов с целлюлозным видом покрытия
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток,
А
Корневой
3,2 4,0 прямая прямая
От 100 до 120
От 130 до 160
Горячий проход 4,0
От 140 до 170
Заполняющие, облицовочный
4,0 5,0 обратная
От 140 до 170
От 150 до 200 9.7.2.4 Сварку корневого слоя шва стыков труб с заводской разделкой кромок на линейной части трубопровода электродами с целлюлозным покрытием осуществляют способом сверху − вниз на постоянном токе прямой полярности. Допускается применение тока обратной полярности.
9.7.2.5 При сварке корневого слоя шва необходимо зачищать от шлака и обрабатывать шлифовальным кругом места прерывания дуги. Перед выполнением «замка» необходимо обработать шлифовальным кругом участок уже выполненного шва.
9.7.2.6 Непосредственно после окончания сварки корневого слоя его следует тщательно зашлифовать для удаления зашлакованных «карманов» и обеспечения плоской поверхности шва.
9.7.2.7 Незамедлительно после завершения сварки и зачистки корневого слоя шва выполнить сварку горячего прохода электродами с целлюлозным покрытием на постоянном
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
90 токе обратной полярности способом сверху − вниз или самозащитной порошковой проволокой. При этом температура корневого слоя шва перед началом сварки горячего прохода не должна опускаться ниже 70
°С. Для обеспечения этого условия должен применяться предварительный или сопутствующий подогрев до температуры от 70 до 100
°С.
В случае несоблюдения данного требования стык подлежит вырезке.
9.7.2.8 После окончания сварки горячего прохода его необходимо тщательно зачистить шлифовальным кругом до чистого металла.
9.7.2.9 Минимальное число слоев при использовании комбинированной технологии
«сварка корневого слоя шва и горячего прохода электродами с целлюлозным видом покрытия
− сварка последующих слоев шва электродами с основным видом покрытия методом «на подъем» на один больше числа слоев, приведенного в таблице 9.36.
9.7.3 Технология ручной дуговой сварки электродами с основным видом
покрытия нержавеющих сталей
9.7.3.1 Ручную дуговую сварку аустенитных нержавеющих сталей группы М11 покрытыми электродами труб диаметром от 25 до 325мм, толщиной от 2 до 10мм следует проводить электродами с основным покрытием на постоянном токе обратной полярности методом сварки на подъем. Типы электродов представлены в таблицах 7.2 - 7.3. Диаметры покрытых электродов 2,5; 2,6; 3; 3,2 мм.
9.7.3.2 Разделка кромок в соответствии с требованиями раздела 9.
9.7.3.3 Прихватки должны выполняться теми же сварщиками которые допущены к сварке стыков теми же электродами на режимах сварки корневого шва. Прихватки должны выполняться с полным проплавлением на тех же режимах, что и сварка корневого шва. Перед сваркой корневого шва края прихваток должны быть запилены на величину от 2 до 3 мм.
Прихватки выполненные без полного проплавления подлежат механическому удалению, повторное удаление прихваток на одном и том же участке стыка без механической обработки торцов на глубину не менее 2 мм от поверхности не допускается.
9.7.3.4 Режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия представлены в таблице 9.39.
9.7.3.5 Порядок сварки неповоротных стыков труб представлен на рисунке 9.23, порядок сварки при затрудненном повороте трубной секции на рисунке 9.24. Поворотные стыки рекомендуется варить «на подъем» в положении от 10 до 11 часов.
9.7.3.6 В процессе сварки межслойная температура не должна превышать 100°С, подогрев кромок сварных соединений аустенитных сталей перед сваркой не производится.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
91
Т а б л и ц а 9 . 3 9 – Режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия ( «на подъем»)*
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток,
А
Корневой
2,5 / 2,6 3,0/3,2 обратная обратная
От 65 до 85
От 75 до 110
Заполняющие и облицовочный
2,5 / 2,6 3,0/3,2 обратная обратная
От 70 до 90
От 80 до 115
* Режимы сварки переходных соединений также соответствуют приведенным в таблице
А – корневой слой шва вертикального стыка;
Б – второй и последующие слои шва вертикального стыка;
В – корневой и последующие слои шва горизонтального стыка;
1; 2; 3; 4 – последовательность выполнения участков и слоев
Рисунок 9.23 - Порядок сварки неповоротного кольцевого стыка одним сварщиком
1; 2; 3; 4 – последовательность сварки участков корневого слоя шва.
Рисунок 9.24 - Схема сварки корневого слоя шва вертикального стыка в два поворота при его затрудненном вращении
9.7.4 Технология ручной аргонно-дуговой сварки
9.7.4.1 Ручная аргонодуговая сварка применяется для сварки корневого, заполняющего
(их), облицовочного слоя шва сталей группы М01, М03, М11 и их сочетаний. Так же может
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
92 применяться только для сварки корневого слоя шва последующим заполнением в соответствии с требованиями разделов 9.7.1, 9.7.2, 9.7.3. При сварке нержавеющих сталей аустенитного класса межслойная температура должна быть менее 100°С (допускается прерывание процесса сварки для естественного остывания стыка).
9.7.4.2 Перед сборкой внутренняя и наружная поверхности труб и деталей на ширине не менее 10 мм и 30 мм соответственно должны быть очищены от следов окалины, ржавчины, масла, других загрязнений и обезжирены. Сборку и сварку стыков необходимо производить в условиях надежной защиты от ветра и попадания на стык атмосферных осадков.
9.7.4.3 Разделка кромок и исходные зазоры в сварных швах представлены в разделе 9 настоящего РД.
9.7.4.4 В качестве неплавящегося электрода применяются прутки лантанированного вольфрама (ВЛ) или итрированного вольфрама (ВИ) диаметром от 2 до 3,2 мм для марки ВЛ и
ТУ 48-19-221-83 для марки ВИ). Для легкого возбуждения дуги и улучшения стабильности ее горения электрод должен быть заточен на конус. Форма заточки представлена на рисунке
9.25.
9.7.4.5 В качестве защитного газа используется аргон высшего сорта по ГОСТ 10157.
Содержание аргона – не менее 99,99% (по объему). Перед использованием баллона с аргоном необходимо проверить качество газа путем выполнения наплавки длиной 100-150 мм на поверхность пластины. Внешним осмотром наплавки определяют надежность газовой защиты. В случае обнаружения пор или/и почернения сварного шва на нержавеющей стали газ бракуют.
20
α – угол конуса = 28-30 град.;
L – длина конической части равна от 5 до 6 Д
Э
;
D
Э
– диаметр электрода; d – диаметр притупления ревен от 0,2 до 0,5 мм.
Рисунок 9.25 - Форма заточки вольфрамового электрода
9.7.4.6 Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона следует использовать источники питания постоянного тока с падающей вольт-амперной характеристикой, сварку производить на постоянном токе прямой полярности при возможно
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
93 более короткой длине дуги. В комплекте с малогабаритными горелками, обеспечивающими доступ к месту сварки в стесненных условиях, рекомендуется оснащение источника тока устройством бесконтактного зажигания дуги (осциллятором) или устройством поджига сварочной дуги на дежурном токе. При отсутствии в составе оборудования таких устройств, сварочную дугу необходимо зажигать на выводной пластине из той же марки материала, что и свариваемая труба.
9.7.4.7 Прихватка стыков должна производиться тем же сварщиком, который будет выполнять сварку корневого слоя шва. В качестве присадочного металла должна использоваться та же проволока, что и для сварки корневого слоя. Прихватки должны выполняться с полным проплавлением на тех же режимах, что и сварка корневого шва.
Прихватки выполненные без полного проплавления подлежат механическому удалению, повторное удаление прихваток на одном и том же участке стыка без механической обработки торцев на глубину не менее 2 мм от поверхности не допускается. Требования к прихваткам в соответствии с 8 настоящего РД.
9.7.4.8 Зажигание дуги, гашение дуги следует производить на свариваемой кромке или на выполненном ранее шве на расстоянии от 20 до 25 мм позади кратера.
9.7.4.9 Подачу аргона из горелки следует начинать на 15-20 секунд раньше момента зажигания дуги и прекращать через 10-15 секунд после обрыва дуги. В течение этих интервалов времени струю аргона следует направлять на кратер.
9.7.4.10 В начальный момент сварки после возбуждения дуги необходимо подогреть и оплавить кромки труб и конец присадочного прутка. После образования сварочной ванны можно начинать поступательное движение горелки. В процессе сварки корневого слоя необходимо следить за полным проплавлением кромок и отсутствием непровара. Степень проплавления можно оценить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки (рис. 9.26-а), недостаточному – круглая или овальная (рис. 9.26-б).
9.7.4.11 Минимальное количество слоев шва для стыков с толщиной стенки от 2,0 до
4,0 мм – два. Рекомендуемая высота слоя (валика) составляет от 2 до 2,5 мм. Направление и порядок сварки вертикального и горизонтального неповоротных стыков должны соответствовать рисунке 9.26. Длина сваренных участков не должна превышать 200 мм. При большей длине участка шва его необходимо выполнять обратноступенчатым способом.
9.7.4.12 При изготовлении укрупненных заготовок допускается поворот стыков в удобную для сварщика позицию, чтобы избежать сварки в потолочном положении. Если периодическое проворачивание стыка затруднительно, сварка корневого слоя может быть
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
94 выполнена в два поворота согласно схеме, представленной на рис. 9.24
Рисунок 9.26 - Форма сварочной ванны при полном (а) и недостаточном (б) проплавлении корня шва вертикального (I) и горизонтального (II) кольцевых стыков
9.7.4.13 Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке вертикального и горизонтального стыков представлено на рисунке 9.27. Угол
α (между электродом и радиусом трубы в месте сварки) зависит от качества защиты и конструктивных особенностей горелки: для горелок, приспособленных для сварки в стесненных условиях и вглубокую разделку угол
α может изменяться в пределах 0 – 70 градусов, для остальных горелок с канальной схемой истечения газа – в пределах от 0 до 25 градусов.
9.7.4.14 Присадочная проволока должна подаваться в сварочную ванну навстречу движению горелки. Корневой слой шва рекомендуется выполнять с без колебаний или при необходимости нужного оплавления кромок с плавными колебаниями присадочной проволоки и горелки с минимальной амплитудой. Последующие слои шва выполняются с плавными поперечными колебаниями горелки (амплитуда в соответствии с ширенной разделки). Оплавляемый конец присадочной проволоки должен всегда находиться под защитой аргона. Не следует резко подавать присадочный пруток в сварочную ванну, так как это может привести к разбрызгиванию металла.
9.7.4.15 В процессе сварки низкоуглеродистых сталей межслойная температура не регламентируется. При сварке нержавеющих сталей аустенитного класса межслойная температура должна быть менее 100°С, подогрев кромок сварных соединений аустенитных сталей перед сваркой не производится.
9.7.4.16 Режимы ручной аргонодуговой сварки представлены в таблице 9.40.
9.7.4.17 Сварка должна выполняться в помещениях, укрытиях (палатках), обеспечивающих надежную защиту от ветра и атмосферных осадков. Почернение поверхности сварных швов и образование окисной корки на нержавеющих сварных швах не
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
95 допускается (причина некачественная защита аргоном литого металла шва в процессе сварки), такие сварные швы подлежат выбраковке, исправление их без вырезки катушки не допускается. В процессе сварки нержавеющих сталей при появлении темно-серого цвета поверхности сварных швов сварку следует остановить до устранения причин некачественной газовой защиты литого металла.
А – сварка вертикального стыка в обычных условиях;
Б – сварка горизонтального стыка в обычных условиях;
В – сварка горизонтального стыка в стесненных условиях горелкой с удлиненным мундштуком;
(1 – направление подачи проволоки; 2 – направление сварки)
Рисунок 9.27 - Схема расположения горелки и присадочной проволоки при сварке вертикальных и горизонтальных стыков
9.7.4.18 При сварке нержавеющих сталей требуется заполнение внутреннего пространства трубы аргоном с постановкой технологических заглушек по возможности ближе к свариваемому стыку, но не ближе, чем диаметр трубы.
9.7.4.19 Порядок сварки неповоротных стыков труб представлен на рисунке 9.26.
Т а б л и ц а 9.40 - Режимы ручной аргонодуговой сварки
Ток сварки, А
Расход аргона, л/мин
Класс стали
Толщина свариваемого металла, мм
Корневой слой
Заполняющие и облицовочные слой
В горелку
На поддув
Перлитная 25-60
-
8-10
-
Аустенитная от 1 до 1,7 включительно
25-60 - 8-10 4-5
Перлитная 45-90 50-70 8-10
-
Аустенитная от 1,8 до 4 включительно
45-90 50-70 8-10 4-5
Перлитная 60-100 90-120 8-10
-
Аустенитная от 4 до 6 включительно
60-100 90-120 8-10 4-5
Перлитная 80-110 120-160 8-10
-
Аустенитная
Свыше 6*
80-110 120-160 8-10 4-5
* сварка толщины свыше 6 мм должна проводиться электродом диаметром 3 или 3,2 мм.
9.7.1.9 Электроды с основным видом покрытия («на подъем») используются для ремонта кольцевых стыков труб, выполненных любыми методами сварки, в соответствии с положениями раздела 12 настоящего РД.
9.7.1.10 Технология ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия методом «на спуск» выполняют в соответствии с требованиями 9.7.1.12 - 9.7.1.19.
9.7.1.11 Сварку корневого и подварочного слоев шва электродами с основным видом покрытия следует осуществлять в соответствии с требованиями раздела п. 9.7.1.2.
9.7.1.12 Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва электродами с основным видом покрытия следует осуществлять на постоянном токе обратной полярности.
9.7.1.13 Сварку следует вести на короткой дуге.
9.7.1.14 Не допускается повторное зажигание одного и того же электрода.
9.7.1.15 Сварка всех слоев, начиная со второго заполняющего, выполняется методом
«слой за два-три прохода».
9.7.1.16 Режимы сварки должны соответствовать таблице 9.36.
Т а б л и ц а 9.36 – Режимы ручной дуговой сварки при использовании электродов с основным видом покрытия (сварка на спуск)
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток, А
Заполняющие
4,0 4,5
От 180 до 200
От 200 до 230
Облицовочный
4,0 обратная
От 180 до 200 9.7.1.17 Электроды с основным видом покрытия («на спуск») могут быть использованы при выполнении специальных сварочных работ – сварке разнотолщинных соединений, захлестов, соединений труба-деталь и труба - запорная арматура.
9.7.1.18 Ремонт сварных стыков, выполненных электродами с основным видом
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число слоев
От 3 до 7 2
От 7 до 11,8 3
От 12 до 15,3 4
От 15,7 до 18,7 5
От 19 до 20 6
> 20
В соответствии с операционной технологической картой
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
89 покрытия «на спуск», осуществляется электродами с основным видом покрытия «на подъем» либо «на спуск» в соответствии с положениями раздела 12.
9.7.2 Технология ручной электродуговой сварки электродами с целлюлозным
видом покрытия
9.7.2.1 Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия предназначена для сварки корневого слоя, горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва сварных соединений.
9.7.2.2 Применение электродов с целлюлозным видом покрытия возможно при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20 °С и при условии полного соблюдения требований по температуре предварительного подогрева и межслойной температуре представленных в таблице 8.4 и п. 8.1.83.
9.7.2.3 Режимы сварки корневого слоя шва и горячего прохода должны соответствовать требованиям таблицы 9.38.
Т а б л и ц а 9.38 – Режимы ручной дуговой сварки при использовании электродов с целлюлозным видом покрытия
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток,
А
Корневой
3,2 4,0 прямая прямая
От 100 до 120
От 130 до 160
Горячий проход 4,0
От 140 до 170
Заполняющие, облицовочный
4,0 5,0 обратная
От 140 до 170
От 150 до 200 9.7.2.4 Сварку корневого слоя шва стыков труб с заводской разделкой кромок на линейной части трубопровода электродами с целлюлозным покрытием осуществляют способом сверху − вниз на постоянном токе прямой полярности. Допускается применение тока обратной полярности.
9.7.2.5 При сварке корневого слоя шва необходимо зачищать от шлака и обрабатывать шлифовальным кругом места прерывания дуги. Перед выполнением «замка» необходимо обработать шлифовальным кругом участок уже выполненного шва.
9.7.2.6 Непосредственно после окончания сварки корневого слоя его следует тщательно зашлифовать для удаления зашлакованных «карманов» и обеспечения плоской поверхности шва.
9.7.2.7 Незамедлительно после завершения сварки и зачистки корневого слоя шва выполнить сварку горячего прохода электродами с целлюлозным покрытием на постоянном
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
90 токе обратной полярности способом сверху − вниз или самозащитной порошковой проволокой. При этом температура корневого слоя шва перед началом сварки горячего прохода не должна опускаться ниже 70
°С. Для обеспечения этого условия должен применяться предварительный или сопутствующий подогрев до температуры от 70 до 100
°С.
В случае несоблюдения данного требования стык подлежит вырезке.
9.7.2.8 После окончания сварки горячего прохода его необходимо тщательно зачистить шлифовальным кругом до чистого металла.
9.7.2.9 Минимальное число слоев при использовании комбинированной технологии
«сварка корневого слоя шва и горячего прохода электродами с целлюлозным видом покрытия
− сварка последующих слоев шва электродами с основным видом покрытия методом «на подъем» на один больше числа слоев, приведенного в таблице 9.36.
9.7.3 Технология ручной дуговой сварки электродами с основным видом
покрытия нержавеющих сталей
9.7.3.1 Ручную дуговую сварку аустенитных нержавеющих сталей группы М11 покрытыми электродами труб диаметром от 25 до 325мм, толщиной от 2 до 10мм следует проводить электродами с основным покрытием на постоянном токе обратной полярности методом сварки на подъем. Типы электродов представлены в таблицах 7.2 - 7.3. Диаметры покрытых электродов 2,5; 2,6; 3; 3,2 мм.
9.7.3.2 Разделка кромок в соответствии с требованиями раздела 9.
9.7.3.3 Прихватки должны выполняться теми же сварщиками которые допущены к сварке стыков теми же электродами на режимах сварки корневого шва. Прихватки должны выполняться с полным проплавлением на тех же режимах, что и сварка корневого шва. Перед сваркой корневого шва края прихваток должны быть запилены на величину от 2 до 3 мм.
Прихватки выполненные без полного проплавления подлежат механическому удалению, повторное удаление прихваток на одном и том же участке стыка без механической обработки торцов на глубину не менее 2 мм от поверхности не допускается.
9.7.3.4 Режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия представлены в таблице 9.39.
9.7.3.5 Порядок сварки неповоротных стыков труб представлен на рисунке 9.23, порядок сварки при затрудненном повороте трубной секции на рисунке 9.24. Поворотные стыки рекомендуется варить «на подъем» в положении от 10 до 11 часов.
9.7.3.6 В процессе сварки межслойная температура не должна превышать 100°С, подогрев кромок сварных соединений аустенитных сталей перед сваркой не производится.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
91
Т а б л и ц а 9 . 3 9 – Режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия ( «на подъем»)*
Сварочные слои
Диаметр, мм
Полярность
Сварочный ток,
А
Корневой
2,5 / 2,6 3,0/3,2 обратная обратная
От 65 до 85
От 75 до 110
Заполняющие и облицовочный
2,5 / 2,6 3,0/3,2 обратная обратная
От 70 до 90
От 80 до 115
* Режимы сварки переходных соединений также соответствуют приведенным в таблице
А – корневой слой шва вертикального стыка;
Б – второй и последующие слои шва вертикального стыка;
В – корневой и последующие слои шва горизонтального стыка;
1; 2; 3; 4 – последовательность выполнения участков и слоев
Рисунок 9.23 - Порядок сварки неповоротного кольцевого стыка одним сварщиком
1; 2; 3; 4 – последовательность сварки участков корневого слоя шва.
Рисунок 9.24 - Схема сварки корневого слоя шва вертикального стыка в два поворота при его затрудненном вращении
9.7.4 Технология ручной аргонно-дуговой сварки
9.7.4.1 Ручная аргонодуговая сварка применяется для сварки корневого, заполняющего
(их), облицовочного слоя шва сталей группы М01, М03, М11 и их сочетаний. Так же может
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
92 применяться только для сварки корневого слоя шва последующим заполнением в соответствии с требованиями разделов 9.7.1, 9.7.2, 9.7.3. При сварке нержавеющих сталей аустенитного класса межслойная температура должна быть менее 100°С (допускается прерывание процесса сварки для естественного остывания стыка).
9.7.4.2 Перед сборкой внутренняя и наружная поверхности труб и деталей на ширине не менее 10 мм и 30 мм соответственно должны быть очищены от следов окалины, ржавчины, масла, других загрязнений и обезжирены. Сборку и сварку стыков необходимо производить в условиях надежной защиты от ветра и попадания на стык атмосферных осадков.
9.7.4.3 Разделка кромок и исходные зазоры в сварных швах представлены в разделе 9 настоящего РД.
9.7.4.4 В качестве неплавящегося электрода применяются прутки лантанированного вольфрама (ВЛ) или итрированного вольфрама (ВИ) диаметром от 2 до 3,2 мм для марки ВЛ и
ТУ 48-19-221-83 для марки ВИ). Для легкого возбуждения дуги и улучшения стабильности ее горения электрод должен быть заточен на конус. Форма заточки представлена на рисунке
9.25.
9.7.4.5 В качестве защитного газа используется аргон высшего сорта по ГОСТ 10157.
Содержание аргона – не менее 99,99% (по объему). Перед использованием баллона с аргоном необходимо проверить качество газа путем выполнения наплавки длиной 100-150 мм на поверхность пластины. Внешним осмотром наплавки определяют надежность газовой защиты. В случае обнаружения пор или/и почернения сварного шва на нержавеющей стали газ бракуют.
20
α – угол конуса = 28-30 град.;
L – длина конической части равна от 5 до 6 Д
Э
;
D
Э
– диаметр электрода; d – диаметр притупления ревен от 0,2 до 0,5 мм.
Рисунок 9.25 - Форма заточки вольфрамового электрода
9.7.4.6 Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона следует использовать источники питания постоянного тока с падающей вольт-амперной характеристикой, сварку производить на постоянном токе прямой полярности при возможно
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
93 более короткой длине дуги. В комплекте с малогабаритными горелками, обеспечивающими доступ к месту сварки в стесненных условиях, рекомендуется оснащение источника тока устройством бесконтактного зажигания дуги (осциллятором) или устройством поджига сварочной дуги на дежурном токе. При отсутствии в составе оборудования таких устройств, сварочную дугу необходимо зажигать на выводной пластине из той же марки материала, что и свариваемая труба.
9.7.4.7 Прихватка стыков должна производиться тем же сварщиком, который будет выполнять сварку корневого слоя шва. В качестве присадочного металла должна использоваться та же проволока, что и для сварки корневого слоя. Прихватки должны выполняться с полным проплавлением на тех же режимах, что и сварка корневого шва.
Прихватки выполненные без полного проплавления подлежат механическому удалению, повторное удаление прихваток на одном и том же участке стыка без механической обработки торцев на глубину не менее 2 мм от поверхности не допускается. Требования к прихваткам в соответствии с 8 настоящего РД.
9.7.4.8 Зажигание дуги, гашение дуги следует производить на свариваемой кромке или на выполненном ранее шве на расстоянии от 20 до 25 мм позади кратера.
9.7.4.9 Подачу аргона из горелки следует начинать на 15-20 секунд раньше момента зажигания дуги и прекращать через 10-15 секунд после обрыва дуги. В течение этих интервалов времени струю аргона следует направлять на кратер.
9.7.4.10 В начальный момент сварки после возбуждения дуги необходимо подогреть и оплавить кромки труб и конец присадочного прутка. После образования сварочной ванны можно начинать поступательное движение горелки. В процессе сварки корневого слоя необходимо следить за полным проплавлением кромок и отсутствием непровара. Степень проплавления можно оценить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки (рис. 9.26-а), недостаточному – круглая или овальная (рис. 9.26-б).
9.7.4.11 Минимальное количество слоев шва для стыков с толщиной стенки от 2,0 до
4,0 мм – два. Рекомендуемая высота слоя (валика) составляет от 2 до 2,5 мм. Направление и порядок сварки вертикального и горизонтального неповоротных стыков должны соответствовать рисунке 9.26. Длина сваренных участков не должна превышать 200 мм. При большей длине участка шва его необходимо выполнять обратноступенчатым способом.
9.7.4.12 При изготовлении укрупненных заготовок допускается поворот стыков в удобную для сварщика позицию, чтобы избежать сварки в потолочном положении. Если периодическое проворачивание стыка затруднительно, сварка корневого слоя может быть
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
94 выполнена в два поворота согласно схеме, представленной на рис. 9.24
Рисунок 9.26 - Форма сварочной ванны при полном (а) и недостаточном (б) проплавлении корня шва вертикального (I) и горизонтального (II) кольцевых стыков
9.7.4.13 Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке вертикального и горизонтального стыков представлено на рисунке 9.27. Угол
α (между электродом и радиусом трубы в месте сварки) зависит от качества защиты и конструктивных особенностей горелки: для горелок, приспособленных для сварки в стесненных условиях и вглубокую разделку угол
α может изменяться в пределах 0 – 70 градусов, для остальных горелок с канальной схемой истечения газа – в пределах от 0 до 25 градусов.
9.7.4.14 Присадочная проволока должна подаваться в сварочную ванну навстречу движению горелки. Корневой слой шва рекомендуется выполнять с без колебаний или при необходимости нужного оплавления кромок с плавными колебаниями присадочной проволоки и горелки с минимальной амплитудой. Последующие слои шва выполняются с плавными поперечными колебаниями горелки (амплитуда в соответствии с ширенной разделки). Оплавляемый конец присадочной проволоки должен всегда находиться под защитой аргона. Не следует резко подавать присадочный пруток в сварочную ванну, так как это может привести к разбрызгиванию металла.
9.7.4.15 В процессе сварки низкоуглеродистых сталей межслойная температура не регламентируется. При сварке нержавеющих сталей аустенитного класса межслойная температура должна быть менее 100°С, подогрев кромок сварных соединений аустенитных сталей перед сваркой не производится.
9.7.4.16 Режимы ручной аргонодуговой сварки представлены в таблице 9.40.
9.7.4.17 Сварка должна выполняться в помещениях, укрытиях (палатках), обеспечивающих надежную защиту от ветра и атмосферных осадков. Почернение поверхности сварных швов и образование окисной корки на нержавеющих сварных швах не
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
95 допускается (причина некачественная защита аргоном литого металла шва в процессе сварки), такие сварные швы подлежат выбраковке, исправление их без вырезки катушки не допускается. В процессе сварки нержавеющих сталей при появлении темно-серого цвета поверхности сварных швов сварку следует остановить до устранения причин некачественной газовой защиты литого металла.
А – сварка вертикального стыка в обычных условиях;
Б – сварка горизонтального стыка в обычных условиях;
В – сварка горизонтального стыка в стесненных условиях горелкой с удлиненным мундштуком;
(1 – направление подачи проволоки; 2 – направление сварки)
Рисунок 9.27 - Схема расположения горелки и присадочной проволоки при сварке вертикальных и горизонтальных стыков
9.7.4.18 При сварке нержавеющих сталей требуется заполнение внутреннего пространства трубы аргоном с постановкой технологических заглушек по возможности ближе к свариваемому стыку, но не ближе, чем диаметр трубы.
9.7.4.19 Порядок сварки неповоротных стыков труб представлен на рисунке 9.26.
Т а б л и ц а 9.40 - Режимы ручной аргонодуговой сварки
Ток сварки, А
Расход аргона, л/мин
Класс стали
Толщина свариваемого металла, мм
Корневой слой
Заполняющие и облицовочные слой
В горелку
На поддув
Перлитная 25-60
-
8-10
-
Аустенитная от 1 до 1,7 включительно
25-60 - 8-10 4-5
Перлитная 45-90 50-70 8-10
-
Аустенитная от 1,8 до 4 включительно
45-90 50-70 8-10 4-5
Перлитная 60-100 90-120 8-10
-
Аустенитная от 4 до 6 включительно
60-100 90-120 8-10 4-5
Перлитная 80-110 120-160 8-10
-
Аустенитная
Свыше 6*
80-110 120-160 8-10 4-5
* сварка толщины свыше 6 мм должна проводиться электродом диаметром 3 или 3,2 мм.