Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf

ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
202
К.4 Типовая операционная технологическая карта сборки и сварки неповоротных стыков труб, выполняемых в среде защитного газа
по комбинированной технологии «полуавтоматичская сварка методом STT + автоматическая сварка головками М-300».
Типовая операционная технологическая карта cборки и сварки неповоротных
стыков труб, выполняемых в среде защитного газа по комбинированной технологии
«полуавтоматичская сварка методом STT + автоматическая сварка головками М-300»
ОБЪЕКТ СТРОИТЕЛЬСТВА
ТИП ТРУБОПРОВОДА
ДИАМЕТР
КИЛОМЕТРАЖ
СТЫКУЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ШИФР КАРТЫ
Магистральный
нефтепровод
1220 мм
труба + труба
ТН-СЗГ-16-01
Характеристика труб
Процессы сварки
Сварочные
материалы
Номер
ТУ,
ГОСТа, марка стали
Диа- метр, мм
Толщина стенки, мм
Класс прочнос ти стали
Нормативн ый предел прочности,
МПа
Эквива лент углерод
%
1.
Полуавтоматическая сварка проволокой сплошного сечения в среде защитных газов методом STT (корневой слой шва)
2. Автоматическая сварка порошковой проволокой в среде защитных газов
(заполняющие и облицовочный слои)
К50 490
Предварительный
подогрев
К52 510 1220 12 – 14
К54 530
≤ 0,43
•
Для труб с толщинами стенок 10...12 мм
- подогрев до 50
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже +5 0
С и/или наличии влаги на концах труб;
Для труб с толщиной стенок 12,1...14 мм - подогрев до 100
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже -20 0
С и до 50
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже +5 0
С и/или наличии влаги на концах труб;
Форма разделки кромок
и сварного шва
Минимальное число слоев:
N=3 для SСТ.=12,0 мм
N=4 для SСТ.=14,0 мм
1.
Проволока сплошного сечения марки Супер Арк Л-56
(Super Arc L-56) диам. 1,14 мм – сварка корневого слоя шва;
2. Порошковая проволока марки
ПХ-701 (PX-701) диам. 1,4 мм – сварка горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва;
3. Защитный газ - смесь 75% аргона + 25% углекислого газа
(75% Ar + 25% CO
2
) – сварка заполняющих и облицовочного слоев шва
4. Защитный газ - 100% CO
2
– сварка корневого слоя шва
Режимы сварки
Дополнительные требования и рекомендации
Наименование слоя шва
Корневой
Горячий
проход
Заполня-
ющие
Облицо-
вочный
Направление сварки
На спуск
На спуск
На подъем
На подъем
Скорость подачи проволоки, дюйм/мин. 90-170
(**)
200-220 220-250 190-210
Род тока, полярность
= (+)
= (+)
= (+)
= (+)
Сила тока, А
(*)
Не нормируется
Напряжение на дуге, В не нормируется
20,5 – 22,0 21,0 – 22,5 21,0 – 22,5
Вылет электрода, мм
10 – 15 7 – 12 8 - 13 8 - 13
Скорость сварки, дюйм/мин. не нормируется
16 - 18 6 - 10 6 - 9
Частота колебаний электрода, дюйм/сек.
(**)
2,8 3,2 3,6
Амплитуда колебаний электрода, мм
(**)
Регулируется по ширине разделки
Время задержки электрода на кромке, сек
(**)
0 0 – 0,4 0 – 0,4
Угол наклона электрода (вперед), град.
(***)
0 – 7 0 – 7 0 – 7
Защитный газ
100%CO
2 75%Ar
+25%CO
2 75%Ar +25%CO
2 75%Ar
+25%CO
2
Расход газа, куб. фут/час ( л/мин.)
20–30 (10-16)
80-100 (38-47)
80-100 (38-47)
80-100 (38-47)
(*) – для сварки корневого слоя шва методом STT на источнике питания устанавливаются специальные параметры: базовый ток =
380 – 430 А; пиковый ток = 35 – 55 А; скорость изменения заднего фронта импульса (tailout) = 0 ед.;
установка параметра горячего старта (hot start) =1,5 – 3 ед.
(**) – при выполнении корневого слоя шва в положении 0…1 час. сварка осуществляется с поперечными колебаниями без задержки
на кромках при скорости подачи проволоки 90…120 дюйм./мин; в положении 1…6 час. без поперечных колебаний при скорости
подачи проволоки 150…170 дюйм./мин
(***) – угол наклона электрода (назад): в положении 0…5 час – 10…30 град.; в положении 5…6 час – 0…10 град.
1. Для выполнения сварных соединений следует использовать трубы с одинаковой нормативной толщиной стенки и стандартной заводской разделкой кромки (угол скоса = 30 град., притупление = 1,8
± 0,8 мм).
2. Сварку следует выполнять герметичных палатках, обеспечивающих защиту зоны сварки от ветра и атмосферных осадков.
3. Рекомендуется осуществлять сварку без прихваток.
4. Сварка каждого слоя шва производится двумя сварщиками одновременно.
5. При выполнении горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев второй сварщик-оператор начинает сварку после того, как первый оператор сварил участок периметра длиной не менее 1м (для горячего прохода) и не менее 0,5 м (для заполняющих и облицовочного слоев).
6. Освобождать жимки центратора разрешается после завершения сварки
100% периметра корневого слоя шва.
7. 6. Интервал времени между завершением корневого слоя шва и началом сварки горячего прохода не должен превышать 10 мин.
8. Межслойная температура должна находиться в пределах 50…250 0
С. В случае снижения межслойной температуры ниже +50 0
С следует осуществить сопутствующий подогрев до +50…70 0
С.
9. В случае атмосферных осадков сваренный стык следует укрывать термоизолирующим поясом до полного остывания стыка.
10. Настройка основных параметров режима при выполнении корневого слоя шва осуществляется на источнике Инвертек СТТ-II (Invertec STT-II); горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев на пульте управления головки М-300 (М300-С). В процессе работы производится периодический контроль параметров режима и постоянный контроль технического состояния сборочно-сварочного оборудования.
11. При выполнении работ должна быть обеспечена сохранность заводской изоляции труб
12. Для шлифовки замков шва рекомендуется применять малогабаритные шлифмашинки.
13. Запрещается приваривать обратный кабель к телу трубы.
ПЕРЕЧЕНЬ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ И СВАРКИ
№
п/
п
Операция
Содержание операций
Оборудование
и инструмент
1.
Очистка труб
• Внутреннюю и наружную неизолированную поверхности труб очистить от земли и других загрязнений
Скребок, щетка
2.
Подготовка кромок
• Осмотреть поверхность и кромки труб;
• Устранить шлифованием на наружной поверхности неизолированных торцов труб царапины, риски, задиры глубиной до 5% от нормативной толщины стенки, но не более минусового допуска на толщину стенки по ТУ;
• Забоины и задиры фасок глубиной до 5 мм ремонтировать электродами с основным видом покрытия типа Э50А (E7016) диам. 2,5 мм с предварительным подогревом до 100
+30 0
С;
• Зачистить отремонтированные поверхности кромок труб шлифованием, при этом должна быть восстановлена заводская разделка кромок, а толщина стенки трубы не должна быть выведена за пределы минусового допуска;
• Вмятины на торцах труб глубиной до 43 мм выправить безударным разжимным устройством с местным подогревом изнутри трубы до 100-150 0
С независимо от температуры воздуха. Торцы труб с вмятинами более 43 мм следует обрезать и обработать станком СПК;
• Наружное усиление заводского шва сошлифовать «заподлицо» с поверхностью трубы на ширине 10 -15 мм от торца;
• Зачистить до чистого металла прилегающие к кромкам внутреннюю и наружную поверхности трубы на ширину не менее 10-15 мм
Ультразвуковой толщиномер, шаблон сварщика УШС-3, линейка, штангенциркуль, шлифмашинка, станок типа СПК, разжимное приспособление, газовая горелка, контактный термометр, термокарандаш
3.
Подогрев стыка
• Осуществить предварительный подогрев до температуры, указанной в разделе «Предварительный подогрев»;
• Замер температуры торцов труб осуществлять не менее, чем в 4-х точках по периметру стыка на расстоянии 10-15 и 60-75 мм от торцов труб
• Снять подогреватель
Кольцевой подогреватель, контактный термометр, термокарандаш
4.
Сборка труб
• Сборку стыка производить без прихваток на внутреннем гидравлическом центраторе;
• Смещение кромок должно быть равномерно распределено по периметру стыка. Максимальная величина распределенного смещения «С» не должна превышать 20% от нормативной толщины стенки , т.е. С= _____ мм для труб с толщиной стенки _____ мм;
• Собрать стык с зазором 2,5 - 4,0 мм
Внутренний гидравлический центратор _____, шаблон сварщика УШС-3 2,5 - 4,0

ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
203 5.
Сварка стыка
• Выполнить полуавтоматическую сварку корневого слоя шва методом STT. В процессе работы произвести обработку шлифкругом на участках расположения замков;
• Произвести тщательную обработку шлифкругом поверхности корневого слоя шва;
• Установить направляющий пояс для перемещения сварочных головок. Установить головки для автоматической сварки, откорректировать их положение и проверить настройку параметров режима сварки согласно таблице «Параметры режима» (с учетом п.6 «Дополнительных требований и рекомендаций». Выполнить сварку горячего прохода;
• Последовательно производить настройку параметров режима и сварку заполняющих и облицовочного слоев шва;
• Производить послойную зачистку от шлака и брызг. Усиление шва на участках расположения замков зашлифовать до требуемой величины.
Палатка-укрытие, сварочные источники
Invertec STT-II и DC-400, секундомер, направляющий пояс CRC
AW, сварочные головки М-300
(М300С), металлическая щетка, линейка, шаблон сварщика, шлифмашинка
Не оговоренные в данной технологической карте операции должны выполняться в соответствии со СНиП III-42-80* и
РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов»
Карта разработана: _____-____________ /_____________________________/ - _____________________________ Дата: «_____» ______________200___ г.
ПОДПИСЬ Ф. И. О ДОЛЖНОСТЬ

ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
204

ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
205 4.
Подогрев стыка
Осуществить предварительный подогрев до температуры, указанной в разделе «Предварительный подогрев»;
Замер температуры торцов труб осуществлять не менее, чем в 4-х точках по периметру стыка на расстоянии 10-15 и 60-75 мм от торцов труб
Кольцевой подогреватель, контактный термометр____, термокарандаш
5.
Сварка стыка
Выполнить сварку корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия;
Тщательно зашлифовать абразивным кругом корневой слой шва;
Выполнить сварку заполняющих и облицовочного слоев шва электродами с основным видом покрытия;
Производить послойную зачистку слоев от шлака и брызг;
Выровнять шлифмашинкой или напильником видимые грубые участки поверхности облицовочного слоя шва и зачистить прилегающую поверхность трубы
Сварочный источник______, шлифмашинка, металлическая щетка, контактный термометр_____, термокарандаш, шаблон сварщика УШС-
3, напильник, молоток, зубило
Не оговоренные в данной технологической карте операции должны выполняться в соответствии со СНиП III-42-80* и
РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов»
Карта разработана: ________________ /____________________________/ - ____________________________ Дата: «_____»
______________200___ г.
ПОДПИСЬ Ф. И. О ДОЛЖНОСТЬ

ОАО «АК «Транснефть»
РД «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов»
206
К.6 Типовая операционная технологическая карта сборки и ручной дуговой сварки стыков захлестов (при наличии двух свободных
плетей)
Типовая операционная технологическая карта
сборки и ручной дуговой сварки стыков захлестов
(при наличии двух свободных плетей)
ОБЪЕКТ
СТРОИТЕЛЬСТВА
ТИП
ТРУБОПРОВОДА
ДИАМЕТР
КИЛОМЕТРАЖ
СТЫКУЕМЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ
ШИФР КАРТЫ
Магистральный нефтепровод
1020 мм труба + труба
ТН - СРД – 10 – 01А
Характеристика труб
Сварочные
материалы
Предварительный
подогрев
Номер
ТУ, марка стали
Диа- метр, мм
Толщина стенки, мм
Клас с проч ност и
Норматив- ный предел прочности,
МПа
Эквива- лент углерода,
%
К50 490
К52 510 1020 10,0..15,0
К54 530
≤ 0,43
Электроды типа Э50А по ГОСТ 9467-75
(Е7016 по AWS А5.1) диам. 2,5/ 2,6/3,0 / 3,2 мм
(корневой слой шва)
Электроды типа Э50А по ГОСТ 9467-75
(Е7016 по AWS А5.1) диам. 3,0 /3,2 мм / 4,0 мм
(заполняющие и облицовочный слои)
Форма шва
Минимальное количество слоев
N=3 для толщин стенок 10...11,8 мм
N=4 для толщин стенок 12...15 мм
•
Для труб с толщинами стенок 10...12 мм - подогрев до 50
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже +5 0
С и/или наличии влаги на концах труб;
•
Для труб с толщиной стенок
12,1...14 мм - подогрев до 100
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже
-20 0
С и до 50
+30 0
С при температуре окружающего воздуха ниже +5 0
С и/или наличии влаги на концах труб;
Для труб с толщинами стенок 14,1...15 мм
- подогрев до 100+30 0С при температуре окружающего воздуха ниже +5 0С и до
50+30 0С при температуре окружающего воздуха выше +5 0С в случае наличия влаги на концах труб
;
Режимы сварки
Дополнительные требования и рекомендации
Свароч ные слои
Марка электрода
Д
иа- метр, мм
Поляр- ность
Сварочный ток, А
Корневой
2,5/2,6*
3,0/3,2 прямая / обратная
70-90 80-120
Заполняю
3,0/3,2 4,0 обратная
90-120 130-170 блицовочн
**
3,0/3,2 4,0 обратная
80 - 110 130-160 1.
Не допускается сварка разнотолщинных труб при монтаже захлестов.
2.
Снимать центратор допускается после сварки не менее 60% периметра корневого слоя шва.
3.
Направление сварки при выполнении всех слоев – «на подъем».
4.
Сварка каждого слоя шва выполняется одновременно не менее чем двумя сварщиками.
5.
Не допускается перемещение плети до окончания сварки.
6.
Температура на кромках труб перед сваркой корневого слоя шва (выполнения прихваток) должна быть не ниже установленного для каждой толщины стенки номинального значения (см. раздел «Предварительный подогрев») .
7.
Для повышения качества сборки стык следует собирать с зазором на 0,5-1 мм меньше рекомендуемого с последующим сквозным калиброванным пропилом зазора абразивным кругом толщиной 2,5-3,0 мм
8.
Межслойная температура должна составлять.не менее +50 о
С и не более +250 0
С.
9.
При проведении работ не должна нарушаться целостность изоляции. При проведении газопламенного нагрева следует использовать защитные экраны и/или термостойкие пояса.
10.
Сварка всех слоев шва должна выполняться без длительных перерывов до полного завершения стыка.
*- электроды диам. 2,5 мм применяются в потолочной части стыка;
** - облицовочный слой шва стыков захлестов с толщинами стенок 10,0...11,8 мм выполняется электродами диам. 3,0 / 3,2 мм; с толщинами стенок 12,0 ... 15,0 мм - диам. 4,0 или 3,0 / 3,2
мм.
ПЕРЕЧЕНЬ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ И СВАРКИ
№
Операция
Содержание операций
Оборудование и инструмент
1
Подготовка и очистка труб
Внутреннюю и наружную поверхности концов труб, свободных от изоляции, очистить от земли и других загрязнений;
Осмотреть поверхность и кромки труб. С учетом оценки состояния и геометрических параметров торцов и заводских фасок труб определить место выполнения реза;
Освободить от грунта участки трубопровода в траншее на длине, необходимой для манипулирования плетями при сборке стыка захлеста;
Подготовить под сварку один из концов трубопровода, уложить его на опоры высотой не менее 500 мм (по оси трубопровода), либо выкопать приямок необходимой величины;
Скребок, щетка
2
Подготовка кромок
Забоины и задиры глубиной до 5 мм на кромке необрезаемой трубе ремонтировать электродами с основным видом покрытия типа Э50А (Е7016) диам. 2,5/2,6 мм с предварительным подогревом до 100+30 0С;
Зачистить отремонтированные участки кромки шлифованием, при этом полностью должна быть восстановлена заводская форма кромок, а толщина стенки не должна быть выведена за пределы минусового допуска;
Плавные вмятины на торце трубы глубиной до 36 мм выправить безударным разжимным устройством с обязательным местным подогревом изнутри трубы до 100-150 0С независимо от температуры окружающего воздуха. В случае повреждения изоляционного покрытия оно должно быть отремонтировано;
Торец трубы с забоинами и задирами фаски глубиной более 5 мм или вмятинами более 36 мм следует обрезать, а образовавшуюся кромку обработать станком типа СПК либо шлифмашинкой с восстановлением заводской формы разделки кромок;
Подготовить под сварку один из концов трубопровода, уложив его на опоры высотой 50-60 см, либо выкопать приямок необходимой величины;
Зачистить до чистого металла прилегающие к кромке внутреннюю и наружную поверхности трубы на ширину не менее 15 мм
Ультразвуковой толщиномер
_______, шаблон сварщика УШС-3, линейка, штангенциркуль, шлифмашинка, сварочный источник, станок для обработки кромок (типа СПК), разжимное приспособление; газовая горелка, контактный термометр термокарандаш
3
Разметка и резка стыка
Вывесить трубоукладчиком вторую плеть рядом с первой и установить страховочную опору. Разметить место реза. Разметка линии реза должна быть выполнена с помощью шаблона, чтобы обеспечить перпендикулярность плоскости реза оси трубопровода;
Обрезать конец трубы газовой резкой с последующей обработкой фасок специализированным станком для обработки кромок
(типа СПК), либо шлифмашинкой. Угол скоса кромки должен составлять 30-5 град, притупление 1,8 ± 0,8 мм;
Зачистить до чистого металла обрезанную кромку и прилегающие к ней внутреннюю и наружную поверхности на ширине не менее
15 мм.
Шаблон, рулетка, шлифмашинка, газовый резак
4
Подогрев стыка
Осуществить предварительный подогрев до температуры, указанной в разделе «Предварительный подогрев»;
Замер температуры торцов труб осуществлять не менее, чем в 4-х точках по периметру стыка на расстоянии 10-15 и 60-75 мм от торцов труб
Кольцевой подогреватель, контактный термометр, термокарандаш
5
Сборка стыка
Поднять трубоукладчиками обрезанную плеть с помощью мягких полотенец на высоту 1,0 – 1,5 м на расстоянии 40-50 м от свариваемого торца так, чтобы обрезанный торец трубы провисал за счет упругих деформаций, и совместить его с подготовленным торцом другой плети трубопровода;
Осуществить регулировку зазора в стыке изменением высоты подъема трубопровода трубоукладчиками, установить наружный центратор и страховочную опору. Величина зазора между стыкуемыми кромками труб в потолочной части стыка должна составлять 1,5-2,5 мм, на остальном периметре - 2,5-3,5 мм. Выставлять зазор рекомендуется начиная с потолочной части стыка,
Центратор ______, шаблон сварщика УШС-
3,