Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 630
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
102 минимальной температуре окружающего воздуха не ниже минус 40 °С.
10.1.15 После окончания сварки захлесточный стык следует накрыть термоизолирующим поясом до полного остывания.
10.2 Сварка разнотолщинных соединений
10.2.1 К разнотолщинным соединениям относятся:
− соединения труб, отличающихся по нормативной толщине более чем на 2 мм;*
− соединения деталей и труб с переходными кольцами;
− соединения запорной арматуры с трубами или переходными кольцами.
*Примечание: При выполнении захлестов не допускается соединение труб с любой разницей по толщине.
10.2.2 Сборку элементов, отличающихся по толщине на 2 мм и менее, проводят без дополнительной обработки свариваемых торцов.
10.2.3 При выборе конструктивного решения по стыковке элементов разной толщины, выполненных из сталей с различным нормативным временным сопротивлением разрыву согласно схемам на рисунке 10.1, должна производиться проверка прочности по следующей формуле:
(2)
- где S
1
,
σ
В1
– толщина стенки тонкостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление (МПа) соответственно;
-
S
2
,
σ
В2
– толщина свариваемой кромки толстостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление (МПа) соответственно.
10.2.4 При проведении расчетов по толщине стенки не учитывается величина S
4 при наличии заводской внутренней проточки кромок. Величина S
3
не учитывается для соединений по схемам В, Г.
10.2.5 Разделка кромок должна соответствовать типовым схемам, представленным на рисунке 10.1.
10.2.6 Длина переходного кольца должна составлять не менее 250 мм.
10.2.7 Выбор схемы сборки в зависимости от соотношения толщин соединяемых элементов производится в соответствии с таблицей 10.1.
10.2.8 Подварочный шов выполняется ручной дуговой сваркой электродами с основным видам покрытия и должен иметь ширину 9-12 мм, усиление 1-3,5 мм с плавным переходом к основному металлу. Замер усиления подварочного шва следует производить с установкой
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
103 шаблона на внутреннюю поверхность трубы.
А) Обработка стенки с толщиной S
3
с внутренней стороны до размера S
2
=S
1
Б) Соединение S
2
(S
3
)/ S
1
≤1,5 без дополнительной обработки свариваемых торцов S
2
=S
3
В) Обработка стенки с толщиной S
3
с наружной стороны до размера S
2
≤1,5S
1
Г) Обработка стенки с толщиной S
3
с наружной и внутренней стороны до размера
S
2
≤1,5S
1
Д) Обработка стенки тройника (соединительной детали с горизонтальными участками на торцах не менее 50мм) с толщиной стенки S
3 путем внутренней цилиндрической расточки до толщины
S
3
=1,2 ÷ 1,5 S
1
Е) Разнотолщинное соединение «труба + деталь» на линейной части магистральных трубопроводов при различных типах разделки кромок между трубой и деталью:1 – деталь, 2 – переходное кольцо, 3 - труба
S
1
– толщина стенки тонкостенного элемента;
S
2
– толщина свариваемого торца толстостенного элемента;
S
3
– толщина стенки толстостенного элемента;
S
4
– толщина стенки толстостенного проточенного элемента.
Рисунок 10.1 - Регламентируемые варианты обработки торцов стыкуемых разнотолщинных элементов.
10.2.9 Для сварки разнотолщинных соединений труб разрешается применять следующие технологические варианты, регламентированные настоящим РД:
− ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия (все слои шва);
− комбинированная технология: ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) плюс механизированная сварка самозащитной порошковой;
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
104
− комбинированная технология: механизированная сварка в среде углекислого газа c управляемым переносом капель через дуговой промежуток (корневой слой шва) плюс механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой (последующие слои шва);
− комбинированная технология: механизированная сварка в среде углекислого газа c управляемым переносом капель через дуговой промежуток (корневой слой шва) плюс автоматическая сварка порошковой проволокой в среде защитных газов (последующие слои);
− комбинированная технология: ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) плюс автоматическая сварка порошковой проволокой в среде защитных газов (последующие слои).
− двухсторонняя автоматическая сварка проволокой сплошного сечения комплексом оборудования CRC-Evans AW;
Таблица 10.1 Выбор схемы сборки в зависимости от соотношения толщин соединяемых элементов.
Схема Соотношение толщин
До 1,5 включительно
От 1,5 до 2,0 включительно
Более 2,0
А
S
3
/S
1
Разрешается
Разрешается с обязательной подваркой изнутри для линейной части трубопроводов и без подварки для трубопроводов НПС, резервуарных парков
Разрешается с применением катушки
(кольца) промежуточной толщины
Б
S
3
/S
1
В
S
2
/S
1
Разрешается
Разрешается с применением катушки (кольца) промежуточной толщины*
Г
S
2
/S
1
Д
S
3
/S
1
Е
S
3
/ S
3 1
;S
3 1
/S
1
Разрешается
Разрешается с обязательной подваркой изнутри для линейной части трубопроводов и без подварки для трубопроводов НПС, резервуарных парков
Разрешается с применением катушки
(кольца) промежуточной толщины
1. Толстостенная труба или соединительная деталь
2. Катушка изготовленная из трубы трубопровода
3. Труба трубопровода
4. Подварочный шов
Рисунок 10.2 - Схема выполнения соединений труб, соединительных деталей и запорной арматуры разнотолщинностью S
3
/S
1
свыше 1,5, но не более 2
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
105 10.2.10
При выполнении разнотолщинных соединений применяются трубы с заводской или механически подготовленной разделкой кромок. «Нутрение» (растачивание изнутри) более толстой трубы (рисунок 10.1А) проводится до величины, равной фактической толщине более тонкой трубы S
1
(которая перед этим замеряется) или до величины S
1
плюс 1 мм.
10.2.11 Сборку стыков соединений труб диаметром 426-1220 мм следует производить на внутреннем центраторе. В случае технической невозможности применения внутреннего центратора допускается производить сборку на наружном центраторе.
10.2.12 При сборке разнотолщинных соединений согласно рисунка 10.1(А) наружное смещение кромок должно соответствовать требованиям раздела 8.
10.2.13 Сварка всех слоев шва выполняется без перерыва до полного завершения сварки стыка.
10.2.14 Особенности сварки разнотолщинных соединений «труба
− деталь трубопровода» и «труба
− арматура».
10.2.11.1 Для сварки применяются следующие технологии сварки, регламентированные настоящим РД:
− ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия (все слои шва);
− комбинированная технология: механизированная сварка в среде углекислого газа c управляемым переносом капель через дуговой промежуток (корневой слой шва) плюс автоматическая сварка порошковой проволокой в среде защитных газов (последующие слои);
− комбинированная технология: ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) плюс автоматическая сварка порошковой проволокой в среде защитных газов (последующие слои).
10.2.11.2 Сборку и сварку стыков «переходное кольцо плюс корпус арматуры» рекомендуется производить в стационарных (базовых) условиях, обеспечивающих возможность их позиционирования и фиксации в удобном для сварки пространственном положении. До сборки следует убедиться в совпадении их внутренних диаметров, выполнив замер внутреннего диаметра корпуса запорной арматуры в зоне сварки.
10.2.11.3 Стыкуемый с корпусом арматуры торец переходного кольца должен иметь заводскую фаску или фаску после газовой резки и обработки специализированным станком.
10.2.11.4 Рекомендуемая длина переходного кольца – не менее одного номинального диаметра трубы. Минимально допустимая длина переходного кольца – 250 мм.
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
106 10.2.11.5 Кромки литых свариваемых торцов запорной и распределительной арматуры
(арматуры, не имеющей приваренного на заводе патрубка из кованой или горячекатаной стали) допускается подготавливать в монтажных условиях по согласованию с заводом - изготовителем.
1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 26
10.3 Сварка прямых врезок
10.3.1
Конструкция прямых врезок и типоразмеры труб должны соответствовать требованиям проектной документации.
10.3.2
Порядок выполнения сварных швов и форма подготовки кромок представлена на рисунке 10.3.
10.3.3
Оптимальной схемой работы при сварке прямых врезок является изготовление укрупненных заготовок в стационарных (базовых) условиях с применением механизированного оборудования для вырезки отверстий, подготовке кромок под сварку и выполнением сварки в удобном пространственном положении. Дальнейший монтаж укрупненных заготовок производится только с применением стыковой сварки труб.
10.3.4
При изготовлении прямых врезок в стационарных цеховых условиях возможно применяются следующие технологии вырезки отверстий в основной трубе и подготовке кромок на трубе ответвления:
-машинками плазменной или кислородной резки труб;
-механическим способом.
При проведении работ на монтажной площадке вырезка отверстий в основной трубе может производиться следующими методами:
-механическим способом с помощью переносных установок вырезки отверстий в трубах;
-машинами кислородной резки труб;
-ручная кислородная резка по предварительной разметке.
10.3.5
Разметка места вырезки отверстия в основной трубе и заготовки для изготовления усиливающей накладки (воротника), под ручную вырезку, производится по специальному шаблону, вырезка отверстий специализированным оборудованием или газорезчиком.
10.3.6
Рез должен осуществляться под углом 90-5° к образующей трубы.
10.3.7
Расстояние между отверстием в основной трубе, привариваемой накладкой и швами трубы должно быть не менее 250 мм. Прошивка отверстия должна проводится на удаляемой части на расстоянии не менее 1,5 толщин разрезаемого металла от линии реза. При отрицательной температуре необходимо выполнить местный подогрев места реза до
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
107 температуры не ниже 50 °С. Допуск по толщине реза составляет от 3 до 5 мм, при этом отклонения от вырезаемого диаметра допускаются только в сторону его уменьшения.
В
Г
Д
А – без установки воротника; Б – с усиливающей накладкой (воротником), В форма подготовки кромок патрубка, Г- форма подготовки внутренней кромки усиливающего воротника, Д- форма подготовки наружной кромки усиливающего воротника
Рис. 10.3. Порядок выполнения сварных швов прямых врезок.
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
108 10.3.8
После вырезки отверстия следует обработать место реза (зачистить, зашлифовать) с помощью шлифовальной машинки или вертикальной фрезы.
10.3.9
Для сборки стыков следует использовать приспособления и устройства
(уровень, отвес, угольник, теодолит/лазерный 2D или 3D уровень), обеспечивающие выполнение следующих требований:
− оси ответвления и основной трубы должны быть размечены несмываемым маркером и их смещение относительно друг друга не должно превышать 5 мм;
− отклонение трубы-ответвления от вертикали должно быть не более 1 град.
Дополнительно для проверки сопряжения элементов трубопровода можно использовать лазерную указку.
10.3.10 Сварка стыков прямых врезок выполняется ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия, либо для трубопроводов не связанных с перекачкой нефти и нефтепродуктов комбинированной сваркой: корневой проход ручной аргонодуговой сваркой, а заполняющие и облицовочные слои ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия. Выбор электродов производится в соответствии с разделом 7 настоящего РД.
10.3.11 Температуру предварительного подогрева перед сваркой следует выбирать согласно таблицы 8.2 настоящего РД.
10.3.12 Прямые врезки с диаметром ответвления до 325 мм включительно выполняются одним сварщиком, а с диаметром ответвления свыше 325 мм – двумя сварщиками одновременно.
10.3.13 Прямые врезки с отношением диаметра ответвления к диаметру основной трубы менее 0,2 выполняют без усиливающей накладки (воротника), с отношением от 0,2 до
0,3 с усиливающей накладкой (воротником), а с отношением более 0,3 с применением тройников заводского изготовления.
10.3.14 Сварку стыков прямых врезок следует производить в соответствии с операционными технологическими картами, которые должны быть подтверждены результатами аттестации технологии.
10.3.15 Длина и количество прихваток выбирается в соответствии с таблицей 8.2.
11 Требования к сварным соединениям магистральных
трубопроводов
11.1 Все сварные соединения должны подвергаться контролю неразрушающими
ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
109 методами в объемах указанных в проектной документации. При отсутствии указаний объемы контроля определяются в соответствии с РД-19.100.00-КТН-001-10.
11.2 Внешний вид и геометрические параметры сварных соединений магистральных трубопроводов, оцениваемые по результатам визуального и измерительного контроля в соответствии с РД 03-606-03, должны соответствовать требованиям настоящего РД и операционно-технологической карты аттестованной технологии сварки, в частности:
- облицовочный слой шва должен перекрывать основной металл на расстояние от 1,5 до
2,5 мм с каждой стороны разделки без образования подрезов по кромкам и иметь усиление от
1,0 до 3,0 мм. Для автоматической сварки в среде защитных газов шов должен перекрывать основной металл на расстояние от 1,0 до 2,0 мм в каждую сторону, если иные требования не обусловлены особенностью применяемой технологии;
- участки поверхности облицовочного слоя с грубой чешуйчатостью (превышение гребня над впадиной составляет 1 мм и более), а также участки с превышением усиления шва следует обработать шлифовальным кругом или напильником;
- в случае выполнения облицовочного слоя шва в два-три валика должны выполняться следующие условия:
- каждый последующей проход (валик) должен перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 его ширины;
- глубина межваликовой канавки должна быть не более 1,0 мм, что определяется разностью между высотой валика в его верхней точке и высотой шва в месте расположения соседней канавки при установке шаблона на тело трубы;
- усиление шва по периметру межваликовой канавки должно составлять не менее 1,0 мм;
- высота усиления по периметру центральной оси каждого из валиков не должна превышать 3,0 мм.
11.3 Качество сварных соединений, выявляемое по результатам неразрушающего контроля физическими методами, должно соответствовать требованиям РД-19.100.00-КТН-001-
10.
11.4 Качество сварных соединений труб с силикатно - эмалевым покрытием контролируется ВИК, ПВК, УЗК. Регламентированный конструктивный непровар в стыках с повышенным усилением наружного шва (выпуклостью) должен составлять не более 10% от толщины стенки трубы.
11.5 При отсутствии в проектной документации специальных требований