Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 615
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
9
Технология сварки кольцевых стыков труб
9.1
Технология автоматической сварки под флюсом (АФ)
9.1.1
Общие требования и положения
9.1.1.1 Автоматическую сварку под флюсом поворотных стыков труб диаметром от 325 до 1220 мм выполняют на трубосварочных базах оснащенных специализированным оборудованием для подготовки и ведения процесса сварки.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
41
Сварка поворотных стыков труб диаметром менее 325 мм может быть выполнена на трубосварочных базах специальной конструкции, обеспечивающих качественное выполнение всех сборочно-сварочных операций и сохранность наружной изоляции труб.
9.1.1.2 Предварительный подогрев следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 8 настоящего РД.
9.1.1.3 Сварку производят на внутреннем центраторе.
9.1.1.4 Жимки внутреннего центратора должны быть освобождены только после полного завершения сварки первого наружного слоя шва, при отсутствии иных требований.
9.1.1.5 Сварку всех слоев шва следует производить без перерывов в работе. Интервал времени между завершением первого наружного и началом сварки внутреннего слоя шва не должен превышать 30 минут при температуре окружающего воздуха выше 0 °С и 10 минут при температуре окружающего воздуха 0 °С и ниже. В случае превышения указанных интервалов, следует обеспечить поддержание температуры на уровне значений не ниже температуры предварительного подогрева вплоть до момента сварки следующего слоя, при невыполнении данного требования стык подлежит вырезке.
9.1.1.6 Все стыки, выполняемые одной сменой, к ее окончанию должны быть сварены полностью. В порядке исключения, в случае выхода из строя оборудования, отключения сети и т.п. разрешается оставлять до следующей смены стык трубной секции с невыполненным облицовочным слоем шва. Перед завершением сварки данного стыка следует выполнить подогрев по режиму предварительного подогрева. При невыполнении указанных требований стык подлежит вырезке.
9.1.1.7 Флюс, остающийся на поверхности трубы в процессе сварки, следует ссыпать в чистый сухой поддон, просеять через сито, освобождая его от кусков шлаковой корки и инородных включений. Очищенный флюс допускается использовать повторно. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25 до 50% нового (неиспользованного) флюса. Запрещается использование флюса, просыпавшегося мимо бункера или поддона. Флюс, оставшийся по окончании смены в бункере сварочной головки, должен быть удален из бункера и помещен до следующей смены в герметичную тару.
9.1.1.8 Запрещается сброс сваренных секций и их соударение, а также их скатывание
(складирования) на мокрый грунт или снег до остывания стыка до температуры «плюс» 50 °С в летнее время, и 0°С при отрицательной температуре окружающей среды.
9.1.2
Технология двухсторонней автоматической сварки под флюсом
9.1.2.1 Подготовку стыков, сборку и предварительный подогрев следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 8. При подготовке производится механическая
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
42 обработка торцов труб станками типа СПК, входящими в состав оборудования трубосварочной базы. Форма разделки кромок под сварку представлена на рисунке 9.1.
9.1.2.2 После установки прихватки в соответствии с требованиями раздела 8, собранный стык следует повернуть на 180
о таким образом, чтобы прихватка находилась в нижней части стыка (в положении “6 час”), после чего в верхней части стыка (в положении
«12 час») начинают сварку первого наружного слоя шва.
9.1.2.3 Сварку стыка производят в следующем порядке:
− первый наружный слой шва;
− внутренний слой шва;
− последующие наружные слои шва (если они регламентированы операционной технологической картой).
9.1.2.4 Рекомендуется выполнять одновременную сварку второго наружного и внутреннего слоев шва. а − для труб с толщиной стенки от 8,0 до
10,0 мм в – для труб с толщиной стенки от 18,1 до
21,0 мм б – для труб с толщиной стенки от 10,1 до
18,0 мм б – для труб с толщиной стенки от 10,1 до
18,0 мм
Рисунок 9.1 - Типы разделки кромок труб диаметром от 1020 до 1220 мм для двусторонней автоматической сварки под флюсом
9.1.2.5 Во избежание образования шлаковых включений и непроваров рекомендуется выполнять шлифовальной машинкой запилы начального и конечного участков прихватки, а
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
43 также начального участка первого наружного слоя. Глубина запила от 3 до 4 мм, ширина от 3 до
4 мм, длина от 25 до 40 мм. Допускается шлифовка усиления на прихватке до 0,5
+0,5
мм.
9.1.2.6 Режимы двухсторонней сварки стыков труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с использованием комбинаций «плавленый флюс
− проволока» приведены в таблице 9.1. Режимы двухсторонней сварки стыков труб диаметром от 1020 до
1220 мм с использованием комбинации «агломерированный флюс
− проволока» представлены в таблице 9.2.
Т а б л и ц а 9 . 1 - Режимы двухсторонней сварки поворотных стыков труб диаметром от
1020 до 1220 мм с использованием комбинаций «плавленый флюс
− проволока».
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита
(надира) трубы*, мм
Наружная сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 600 до 700
От 40 до 44
От 35 до 45
От 50 до 70
Первый
От 650 до 800
От 42 до 44
От 40 до 50
От 50 до 70
От 11,6 до 17,5
Последующие
От 700 до 800
От 44 до 46
От 35 до 45
От 40 до 60
Первый
От 800 до 900
От 42 до 44
От 40 до 50
От 60 до 80
Последующие
От 850 до 950
От 44 до 46
От 45 до 55
От 50 до 70
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Облицовочный
От 750 до 800
От 46 до 48
От 40 до 45
От 40 до 60
Первый
От 850 до 950
От 42 до 44
От 40 до 50
От 60 до 80
Последующие
От 900 до 1000
От 44 до 46
От50 до 60
От 50 до 70
От 15,7 до 27,0 4,0
Облицовочный
От 800 до 900
От 46 до 48
От 40 до 45
От 40 до 60
Внутренняя сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 450 до 600
От 42 до 44
От 35 до 45
От 10 до 20
От 11,6 до 17,5
Первый
От 600 до 800
От 35 до 45
От 10 до 20
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Первый
От 700 до 850
От 42 до 46
От 40 до 50
От 10 до 20
От 15,7 до 27,0 4,0
Первый
От 750 до 850
От 44 до 46
От 40 до 50
От 15 до 25
* Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения, смещение с надира трубы – по или против направления вращения.
Примечания
1. Сварочный ток - постоянный, полярность обратная;
2. Вылет проволоки диаметром 3,0 мм и 3,2 мм от 35 мм до 40 мм, диаметром 4,0 мм от 40 мм до 45 мм;
3. угол наклона электрода «вперед» – до 30 0
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
44 9.1.2.7 При заклинивании шлака в разделке во время сварки первого наружного слоя шва и для улучшения сопряжения шва со стенками разделки смещение электрода с зенита трубы рекомендуется увеличить на величину от 5 до 10 мм по сравнению со значениями, приведенными в таблицах 9.1 и 9.2.
9.1.2.8 Минимальное число наружных слоев шва в зависимости от типоразмера труб приведено в таблице 9.3.
Т а б л и ц а 9 . 2 - Режимы двухсторонней сварки поворотных стыков труб диаметром от
1020 до 1220 мм с использованием комбинации «агломерированный флюс
− проволока»
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток,
А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита
(надира) трубы*, мм
Наружная сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 600 до 700
От 30 до 34
Первый
От 650 до 750
От 29 до 32
От 40 до 50
От 50 до 70
От 11,6 до 17,5
Последующие
От 600 до 700
От 33 до 36
От 30 до 40
От 40 до 60
Первый
От 700 до 780
От 30 до 34
От 38 до 45
От 55 до 70
Последующие
От 730 до 790
От 32 до 35
От 35 до 42
От 50 до 65
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Облицовочный
От 580 до 650
От 34 до 37
От 30 до 35
От 45 до 60
Первый
От 750 до 830
От 29 до 33
От 35 до 45
От 55 до 75
Последующие
От 730 до 800
От 31 до 34
От 33 до 43
От 50 до 70
От 15,7 до 27,0 4,0
Облицовочный
От 700 до 750
От 33 до 36
От 30 до 33
От 45 до 60
Внутренняя сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 550 до 630
От 30 до 32
От 32 до 40
От 11,6 до
17,5
Первый
От 630 до 750
От 31 до 33
От 31 до 36
От 17,6 до
27,0 3,0; 3,2
Первый
От 750 до 820
От 32 до 34
От 30 до 35
От 5 до 20
От 15,7 до
27,0 4,0
Первый
От 720 до 800
От 32 до 34
От 30 до 33
От 10 до 50
* Cмещение с зенита и надира трубы устанавливается против направления ее вращения;
Примечания
1 Сварочный ток – постоянный, полярность обратная. Источник питания должен быть настроен для сварки на жесткой вольтамперной характеристике. Отклонение напряжения на дуге от номинального значения должно быть не более
± 1 В.
2 Вылет электрода от 32 мм до 40 мм;
3. угол наклона электрода «вперед» – от 10 0
до 20 0
(наружная сварка) и от 2 до 8 0
(внутренняя сварка);
4 Высота слоя флюса при сварке должна быть не менее 25 мм. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25 % до 50% нового (неиспользованного) флюса.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
45
Т а б л и ц а 9 . 3 – Минимальное число наружных слоев шва при двухсторонней автоматической сварке под флюсом
Диаметр трубы, мм
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число наружных слоев шва от 8,0 до 11,5 1 от 11,6 до 17,5 2 от 17,6 до 21,5 2 от 21,6 до 24,0 3
От 1020 до 1220 от 24,1 до 27,0 4
9.1.2.9 Внутренний слой шва должен свариваться в один проход. Величина усиления внутреннего и облицовочного слоев шва должна находиться в пределах от 1 до 3 мм. Ширина наружного и внутреннего слоёв шва представлена в таблице 9.4.
9.1.2.10 Геометрические размеры швов, определяемые по макрошлифам, должны соответствовать рисунку 9.2 и таблице 9.4.
Т а б л и ц а 9 .4 – Требования к ширине наружного и внутреннего слоёв шва при двухсторонней сварке под флюсом
Ширина шва при сварке под флюсом
Диаметр трубы, мм
Толщина стенки трубы, мм
Наружный шов
Внутренний шов от 8,0 до 17,5 14,3 ± 3 14
± 2 от 17,6 до 21,5 20
± 4 20
± 3 от 21,6 до 24,5 21
± 4 от 24,1 до 27,0 23
± 4
От 1020 до1220 от 27,1 до 30 25
± 4 24
± 4 9.1.2.11 Геометрические размеры швов определяют на трех макрошлифах, изготовленных из допускного стыка и из каждого 200 стыка. Темплеты для макрошлифов вырезают на любом участке сварного соединения равномерно по периметру стыка, но не ближе 200 мм от места начала или окончания процесса сварки.
9.1.2.12 В случае отклонения геометрических параметров от заданных значений сварку следует прекратить, отладить оборудование и режим сварки, после чего выполнить сварку двух новых стыков, из которых вырезать макрошлифы. В случае, если размеры швов по макрошлифам соответствуют установленным требованиям, сварку можно продолжить.
9.1.2.13 Остальные 199 стыков, предшествующие первому вырезанному, следует считать годными, если в результате неразрушающего контроля в них не выявлено недопустимых дефектов.
9.1.2.14 Если облицовочный слой шва смещен относительно первого наружного слоя,
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
46 но при этом перекрывает всю его ширину, то стык считается годным при отсутствии недопустимых дефектов шва и соблюдении заданных режимов. В данном случае оси первого наружного слоя и внутреннего слоя шва должны совпадать или быть смещены относительно друг друга на расстояние не более 2 мм.
1 – ось первого (наружного) слоя шва;
2 – ось внутреннего слоя шва
3 – условная ось стыка; а – перекрытие наружного и внутреннего слоев шва ( а
≥ 3 мм при толщине стенки труб
12 мм и более; а
≥ 2 мм при толщине стенки труб менее 12 мм; с – смещение осей первого наружного и внутреннего слоев шва от условной оси стыка
(с=
±1 мм); h
Н
и h
В
– глубина проплавления соответственно первого наружного и внутреннего слоев шва;
В
В
– ширина внутреннего слоя шва.
Рисунок 9.2 - Макрошлиф для оценки геометрических параметров сварного шва
9.1.3 Технология односторонней, однодуговой автоматической сварки под флюсом
9.1.3.1 Сварка осуществляется в стандартную разделку кромок предоставленную на рисунке 6.1.
9.1.3.2 Сварка корневого слоя шва может быть выполнена способами, регламентированными в разделе 9.7.
9.1.3.3 С целью предотвращения прожогов и улучшения отделимости шлаковой корки с первого автоматного слоя, после окончания сварки корневого слоя следует выполнить первый заполняющий слой одним из перечисленных ниже способов:
- механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой (согласно требований 9.6 настоящего РД).
- ручной дуговой сваркой (согласно требований 9.7 настоящего РД);
9.1.3.4 С этой же целью допускается подварка всего периметра корня шва изнутри
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
47 трубы электродами с основным видом покрытия.
9.1.3.5 При ручной дуговой сварке корневого слоя шва электродами с покрытием основного вида и механизированной сварке проволокой сплошного сечения в среде защитных газов допускается периодический поворот свариваемой секции без освобождения жимков центратора в удобное для сварщиков положение.
9.1.3.6 Корневой и первый заполняющий слои шва стыков труб с толщиной стенки свыше 17мм должны быть выполнены на одном стенде без перекатывания трубной секции.
После завершения сварки корневого слоя по всему периметру стыков труб с толщиной стенки до 17 мм включительно разрешается перекатывание секции на промежуточный стеллаж для выполнения первого заполняющего слоя.
9.1.3.7 Для предотвращения увлажнения и остывания стыков ниже минимальной температуры предварительного подогрева после сварки корневого (горячего) слоя следует укрывать до начала автоматической сварки под флюсом влагонепроницаемыми теплоизоляционными поясами шириной не менее 300 мм. В том случае, если стык остыл до температуры ниже «плюс» 50°С, его следует нагреть до температуры 50
+30
°С.
9.1.3.8 Режимы автоматической сварки под слоем флюса представлены в таблицах 9.5,
9.6.
9.1.3.9 При значениях сварочного тока более 600А автоматическую сварку с использованием комбинаций «плавленый флюс − проволока» рекомендуется выполнять на прямой полярности. При этом сварочный ток следует увеличить на 100 А, а скорость сварки установить по верхнему пределу диапазона скоростей, указанному в таблице 9.5. Все остальные параметры режима сварки, указанные в таблице 9.5, следует оставить без изменений.
9.1.3.10 Минимальное число слоев (без учета подварочного слоя), выполненных автоматической сваркой под флюсом, должно соответствовать таблице 9.7.
9.1.3.11 При сварке труб толщиной стенки более 16мм, заполняющие (облицовочные) слои, начиная с третьего выполнять за 2 прохода. В этом случае напряжение на дуге снижают на величину от 2 до 4В (для плавленых флюсов) и от 1 до 2В (для агломерированных флюсов), а скорость сварки увеличивают не менее чем на 20 % (для плавленых флюсов) и от 15 до 20%
(для агломерированных флюсов).
9.1.3.12 Ширина облицовочного слоя шва, выполненного двумя параллельными проходами (валиками), не должна превышать допустимой ширины однопроходного облицовочного шва в соответствии с таблицей 9.8.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
48
Таблица 9.5 – Режимы односторонней автоматической сварки поворотных стыков труб с использованием комбинации «плавленый флюс − проволока»
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки, мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток,
А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 350-450 34-36 15-20 35-40 6 2,0
Последующие 350-450 36-38 15-20 30-35
Первый 400-500 34-36 30-35 35-40
Свыше 6 до
12,5 вкл.
2,0/2,5
Последующие 450-500 36-38 25-30 30-35
Первый 500-600 34-36 25-35 35-40
От 325 до 426
Свыше 12,5 3,0/3,2
Последующие 600-700 36-38 30-40 30-40
Первый 400-500 36-38 35-40 40-60 2,0/2,5
Последующие 450-550 40-44 30-40 30-40
Первый 500-600 42-44 35-45 40-65
От 6 до 12,5 вкл.
3,0/3,2
Последующие 600-700 44-46 30-40 30-45
Первый 500-600 42-44 35-50 40-65
От 530 до 820
Свыше 12,5 3,0/3,2
Последующие 600-750 44-48 30-45 30
–
45
Первый 500-600 44-46 40-50 60-80 3,0/3,2
Последующие 600-750 46-48 35-45 40-60
Первый 600-750 44-46 45-55 60-80
От 7 до 12,5 вкл.
4,0
Последующие 700-850 46-48 35-45 40-60
Первый 650-750 44-46 45-55 60-80 3,0/3,2
Последующие 500-600 46-48 40-50 40-60
Первый 700-850 44-46 50-60 60-80
Последующие 850-1000 46-48 45-55 50-70
От 1020 до 1220
Свыше 12,5 4,0
Облицовочный 800-900 46-48 40-50 40-60
Примечания:
1. Сварочный ток - постоянный, полярность обратная;
2. Вылет электрода диаметром 2,0 мм и 2,5 мм от 30 до 35 мм, диаметром 3,0 мм и 3,2 мм от 35 мм до 40 мм, диаметром 4,0 мм от 40 мм до 45 мм;
3. Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения;
4. Угол наклона электрода «вперед» – до 30 0
Т а б л и ц а 9.6 – Режимы односторонней автоматической сварки с использованием комбинации «агломерированный флюс − проволока»
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электрод ной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напря- жение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 500-550 27-30 45-50 60-80
Последующие 550-600 30-33 35-45 50-60 3,0/3,2
Облицовочный 600-650 34-36 30-35 40-60
Первый 500-550 26-29 40-50 60-80
Последующие 600-700 30-33 35-45 50-70
От 1020 до
1220
От 8 до
12,5 вкл.
4,0
Облицовочный 650-750 34-37 30-35 40-65
Первый 500-550 27-29 45-50 60-80
Последующие 550-650 30-33 35-45 50-60
От 1020 до
1220
Свыше
12,5 3,0/3,2
Облицовочный 600-650 34-36 30-35 40-60
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
49
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электрод ной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напря- жение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 500-550 26-29 40-50 60-80
Последующие 650-750 30-33 35-45 50-70 4,0
Облицовочный 700-750 34-37 30-35 40-65
Примечания:
1. Сварочный ток – постоянный, полярность обратная. Источник питания должен быть настроен для сварки на жесткой вольтамперной характеристике. Отклонение напряжения на дуге от номинального значения - не более
±
1 Вылет электрода от 30 мм до 40 мм. Угол наклона электрода «вперед» от 10 0
до 25 0
3.Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения.
4.Высота слоя флюса при сварке должна быть не менее 25 мм. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25% до 50% нового (неиспользованного) флюса.
Т а б л и ц а 9 .7
− Минимальное число слоев шва, выполняемых автоматической сваркой под флюсом
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число наружных автоматных слоев шва
До 11,5 2
От 11,6 до 16,5 3
От 16,6 до 20,5 4
От 20,6 до 24,0 5
От 24,1 до 27,0 6
Примечание
− В случае выполнения первого заполняющего слоя электродами с основным покрытием или самозащитной порошковой проволокой, число автоматных слоев уменьшается на один слой.
Т а б л и ц а 9.8
− Требования к ширине облицовочного слоя шва при односторонней сварке под флюсом
Ширина облицовочного слоя шва при сварке под флюсом, мм
Толщина стенки трубы, мм плавленым агломерированным от 6,0 до 8,0 14
±3 12
± 3 от 8,1 до 12,0 20
±4 19
± 3 от 12,1 до 16,0 23
±4 21
± 3 от 16,1 до 20,5 24
±4 22
± 3 от 20,6 до 27,0 26
±4 24
± 4
Технология сварки кольцевых стыков труб
9.1
Технология автоматической сварки под флюсом (АФ)
9.1.1
Общие требования и положения
9.1.1.1 Автоматическую сварку под флюсом поворотных стыков труб диаметром от 325 до 1220 мм выполняют на трубосварочных базах оснащенных специализированным оборудованием для подготовки и ведения процесса сварки.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
41
Сварка поворотных стыков труб диаметром менее 325 мм может быть выполнена на трубосварочных базах специальной конструкции, обеспечивающих качественное выполнение всех сборочно-сварочных операций и сохранность наружной изоляции труб.
9.1.1.2 Предварительный подогрев следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 8 настоящего РД.
9.1.1.3 Сварку производят на внутреннем центраторе.
9.1.1.4 Жимки внутреннего центратора должны быть освобождены только после полного завершения сварки первого наружного слоя шва, при отсутствии иных требований.
9.1.1.5 Сварку всех слоев шва следует производить без перерывов в работе. Интервал времени между завершением первого наружного и началом сварки внутреннего слоя шва не должен превышать 30 минут при температуре окружающего воздуха выше 0 °С и 10 минут при температуре окружающего воздуха 0 °С и ниже. В случае превышения указанных интервалов, следует обеспечить поддержание температуры на уровне значений не ниже температуры предварительного подогрева вплоть до момента сварки следующего слоя, при невыполнении данного требования стык подлежит вырезке.
9.1.1.6 Все стыки, выполняемые одной сменой, к ее окончанию должны быть сварены полностью. В порядке исключения, в случае выхода из строя оборудования, отключения сети и т.п. разрешается оставлять до следующей смены стык трубной секции с невыполненным облицовочным слоем шва. Перед завершением сварки данного стыка следует выполнить подогрев по режиму предварительного подогрева. При невыполнении указанных требований стык подлежит вырезке.
9.1.1.7 Флюс, остающийся на поверхности трубы в процессе сварки, следует ссыпать в чистый сухой поддон, просеять через сито, освобождая его от кусков шлаковой корки и инородных включений. Очищенный флюс допускается использовать повторно. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25 до 50% нового (неиспользованного) флюса. Запрещается использование флюса, просыпавшегося мимо бункера или поддона. Флюс, оставшийся по окончании смены в бункере сварочной головки, должен быть удален из бункера и помещен до следующей смены в герметичную тару.
9.1.1.8 Запрещается сброс сваренных секций и их соударение, а также их скатывание
(складирования) на мокрый грунт или снег до остывания стыка до температуры «плюс» 50 °С в летнее время, и 0°С при отрицательной температуре окружающей среды.
9.1.2
Технология двухсторонней автоматической сварки под флюсом
9.1.2.1 Подготовку стыков, сборку и предварительный подогрев следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 8. При подготовке производится механическая
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
42 обработка торцов труб станками типа СПК, входящими в состав оборудования трубосварочной базы. Форма разделки кромок под сварку представлена на рисунке 9.1.
9.1.2.2 После установки прихватки в соответствии с требованиями раздела 8, собранный стык следует повернуть на 180
о таким образом, чтобы прихватка находилась в нижней части стыка (в положении “6 час”), после чего в верхней части стыка (в положении
«12 час») начинают сварку первого наружного слоя шва.
9.1.2.3 Сварку стыка производят в следующем порядке:
− первый наружный слой шва;
− внутренний слой шва;
− последующие наружные слои шва (если они регламентированы операционной технологической картой).
9.1.2.4 Рекомендуется выполнять одновременную сварку второго наружного и внутреннего слоев шва. а − для труб с толщиной стенки от 8,0 до
10,0 мм в – для труб с толщиной стенки от 18,1 до
21,0 мм б – для труб с толщиной стенки от 10,1 до
18,0 мм б – для труб с толщиной стенки от 10,1 до
18,0 мм
Рисунок 9.1 - Типы разделки кромок труб диаметром от 1020 до 1220 мм для двусторонней автоматической сварки под флюсом
9.1.2.5 Во избежание образования шлаковых включений и непроваров рекомендуется выполнять шлифовальной машинкой запилы начального и конечного участков прихватки, а
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
43 также начального участка первого наружного слоя. Глубина запила от 3 до 4 мм, ширина от 3 до
4 мм, длина от 25 до 40 мм. Допускается шлифовка усиления на прихватке до 0,5
+0,5
мм.
9.1.2.6 Режимы двухсторонней сварки стыков труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с использованием комбинаций «плавленый флюс
− проволока» приведены в таблице 9.1. Режимы двухсторонней сварки стыков труб диаметром от 1020 до
1220 мм с использованием комбинации «агломерированный флюс
− проволока» представлены в таблице 9.2.
Т а б л и ц а 9 . 1 - Режимы двухсторонней сварки поворотных стыков труб диаметром от
1020 до 1220 мм с использованием комбинаций «плавленый флюс
− проволока».
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита
(надира) трубы*, мм
Наружная сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 600 до 700
От 40 до 44
От 35 до 45
От 50 до 70
Первый
От 650 до 800
От 42 до 44
От 40 до 50
От 50 до 70
От 11,6 до 17,5
Последующие
От 700 до 800
От 44 до 46
От 35 до 45
От 40 до 60
Первый
От 800 до 900
От 42 до 44
От 40 до 50
От 60 до 80
Последующие
От 850 до 950
От 44 до 46
От 45 до 55
От 50 до 70
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Облицовочный
От 750 до 800
От 46 до 48
От 40 до 45
От 40 до 60
Первый
От 850 до 950
От 42 до 44
От 40 до 50
От 60 до 80
Последующие
От 900 до 1000
От 44 до 46
От50 до 60
От 50 до 70
От 15,7 до 27,0 4,0
Облицовочный
От 800 до 900
От 46 до 48
От 40 до 45
От 40 до 60
Внутренняя сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 450 до 600
От 42 до 44
От 35 до 45
От 10 до 20
От 11,6 до 17,5
Первый
От 600 до 800
От 35 до 45
От 10 до 20
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Первый
От 700 до 850
От 42 до 46
От 40 до 50
От 10 до 20
От 15,7 до 27,0 4,0
Первый
От 750 до 850
От 44 до 46
От 40 до 50
От 15 до 25
* Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения, смещение с надира трубы – по или против направления вращения.
Примечания
1. Сварочный ток - постоянный, полярность обратная;
2. Вылет проволоки диаметром 3,0 мм и 3,2 мм от 35 мм до 40 мм, диаметром 4,0 мм от 40 мм до 45 мм;
3. угол наклона электрода «вперед» – до 30 0
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
44 9.1.2.7 При заклинивании шлака в разделке во время сварки первого наружного слоя шва и для улучшения сопряжения шва со стенками разделки смещение электрода с зенита трубы рекомендуется увеличить на величину от 5 до 10 мм по сравнению со значениями, приведенными в таблицах 9.1 и 9.2.
9.1.2.8 Минимальное число наружных слоев шва в зависимости от типоразмера труб приведено в таблице 9.3.
Т а б л и ц а 9 . 2 - Режимы двухсторонней сварки поворотных стыков труб диаметром от
1020 до 1220 мм с использованием комбинации «агломерированный флюс
− проволока»
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток,
А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита
(надира) трубы*, мм
Наружная сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 600 до 700
От 30 до 34
Первый
От 650 до 750
От 29 до 32
От 40 до 50
От 50 до 70
От 11,6 до 17,5
Последующие
От 600 до 700
От 33 до 36
От 30 до 40
От 40 до 60
Первый
От 700 до 780
От 30 до 34
От 38 до 45
От 55 до 70
Последующие
От 730 до 790
От 32 до 35
От 35 до 42
От 50 до 65
От 17,6 до 27,0 3,0; 3,2
Облицовочный
От 580 до 650
От 34 до 37
От 30 до 35
От 45 до 60
Первый
От 750 до 830
От 29 до 33
От 35 до 45
От 55 до 75
Последующие
От 730 до 800
От 31 до 34
От 33 до 43
От 50 до 70
От 15,7 до 27,0 4,0
Облицовочный
От 700 до 750
От 33 до 36
От 30 до 33
От 45 до 60
Внутренняя сварка
От 8,0 до 11,5
Первый
От 550 до 630
От 30 до 32
От 32 до 40
От 11,6 до
17,5
Первый
От 630 до 750
От 31 до 33
От 31 до 36
От 17,6 до
27,0 3,0; 3,2
Первый
От 750 до 820
От 32 до 34
От 30 до 35
От 5 до 20
От 15,7 до
27,0 4,0
Первый
От 720 до 800
От 32 до 34
От 30 до 33
От 10 до 50
* Cмещение с зенита и надира трубы устанавливается против направления ее вращения;
Примечания
1 Сварочный ток – постоянный, полярность обратная. Источник питания должен быть настроен для сварки на жесткой вольтамперной характеристике. Отклонение напряжения на дуге от номинального значения должно быть не более
± 1 В.
2 Вылет электрода от 32 мм до 40 мм;
3. угол наклона электрода «вперед» – от 10 0
до 20 0
(наружная сварка) и от 2 до 8 0
(внутренняя сварка);
4 Высота слоя флюса при сварке должна быть не менее 25 мм. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25 % до 50% нового (неиспользованного) флюса.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
45
Т а б л и ц а 9 . 3 – Минимальное число наружных слоев шва при двухсторонней автоматической сварке под флюсом
Диаметр трубы, мм
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число наружных слоев шва от 8,0 до 11,5 1 от 11,6 до 17,5 2 от 17,6 до 21,5 2 от 21,6 до 24,0 3
От 1020 до 1220 от 24,1 до 27,0 4
9.1.2.9 Внутренний слой шва должен свариваться в один проход. Величина усиления внутреннего и облицовочного слоев шва должна находиться в пределах от 1 до 3 мм. Ширина наружного и внутреннего слоёв шва представлена в таблице 9.4.
9.1.2.10 Геометрические размеры швов, определяемые по макрошлифам, должны соответствовать рисунку 9.2 и таблице 9.4.
Т а б л и ц а 9 .4 – Требования к ширине наружного и внутреннего слоёв шва при двухсторонней сварке под флюсом
Ширина шва при сварке под флюсом
Диаметр трубы, мм
Толщина стенки трубы, мм
Наружный шов
Внутренний шов от 8,0 до 17,5 14,3 ± 3 14
± 2 от 17,6 до 21,5 20
± 4 20
± 3 от 21,6 до 24,5 21
± 4 от 24,1 до 27,0 23
± 4
От 1020 до1220 от 27,1 до 30 25
± 4 24
± 4 9.1.2.11 Геометрические размеры швов определяют на трех макрошлифах, изготовленных из допускного стыка и из каждого 200 стыка. Темплеты для макрошлифов вырезают на любом участке сварного соединения равномерно по периметру стыка, но не ближе 200 мм от места начала или окончания процесса сварки.
9.1.2.12 В случае отклонения геометрических параметров от заданных значений сварку следует прекратить, отладить оборудование и режим сварки, после чего выполнить сварку двух новых стыков, из которых вырезать макрошлифы. В случае, если размеры швов по макрошлифам соответствуют установленным требованиям, сварку можно продолжить.
9.1.2.13 Остальные 199 стыков, предшествующие первому вырезанному, следует считать годными, если в результате неразрушающего контроля в них не выявлено недопустимых дефектов.
9.1.2.14 Если облицовочный слой шва смещен относительно первого наружного слоя,
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
46 но при этом перекрывает всю его ширину, то стык считается годным при отсутствии недопустимых дефектов шва и соблюдении заданных режимов. В данном случае оси первого наружного слоя и внутреннего слоя шва должны совпадать или быть смещены относительно друг друга на расстояние не более 2 мм.
1 – ось первого (наружного) слоя шва;
2 – ось внутреннего слоя шва
3 – условная ось стыка; а – перекрытие наружного и внутреннего слоев шва ( а
≥ 3 мм при толщине стенки труб
12 мм и более; а
≥ 2 мм при толщине стенки труб менее 12 мм; с – смещение осей первого наружного и внутреннего слоев шва от условной оси стыка
(с=
±1 мм); h
Н
и h
В
– глубина проплавления соответственно первого наружного и внутреннего слоев шва;
В
В
– ширина внутреннего слоя шва.
Рисунок 9.2 - Макрошлиф для оценки геометрических параметров сварного шва
9.1.3 Технология односторонней, однодуговой автоматической сварки под флюсом
9.1.3.1 Сварка осуществляется в стандартную разделку кромок предоставленную на рисунке 6.1.
9.1.3.2 Сварка корневого слоя шва может быть выполнена способами, регламентированными в разделе 9.7.
9.1.3.3 С целью предотвращения прожогов и улучшения отделимости шлаковой корки с первого автоматного слоя, после окончания сварки корневого слоя следует выполнить первый заполняющий слой одним из перечисленных ниже способов:
- механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой (согласно требований 9.6 настоящего РД).
- ручной дуговой сваркой (согласно требований 9.7 настоящего РД);
9.1.3.4 С этой же целью допускается подварка всего периметра корня шва изнутри
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
47 трубы электродами с основным видом покрытия.
9.1.3.5 При ручной дуговой сварке корневого слоя шва электродами с покрытием основного вида и механизированной сварке проволокой сплошного сечения в среде защитных газов допускается периодический поворот свариваемой секции без освобождения жимков центратора в удобное для сварщиков положение.
9.1.3.6 Корневой и первый заполняющий слои шва стыков труб с толщиной стенки свыше 17мм должны быть выполнены на одном стенде без перекатывания трубной секции.
После завершения сварки корневого слоя по всему периметру стыков труб с толщиной стенки до 17 мм включительно разрешается перекатывание секции на промежуточный стеллаж для выполнения первого заполняющего слоя.
9.1.3.7 Для предотвращения увлажнения и остывания стыков ниже минимальной температуры предварительного подогрева после сварки корневого (горячего) слоя следует укрывать до начала автоматической сварки под флюсом влагонепроницаемыми теплоизоляционными поясами шириной не менее 300 мм. В том случае, если стык остыл до температуры ниже «плюс» 50°С, его следует нагреть до температуры 50
+30
°С.
9.1.3.8 Режимы автоматической сварки под слоем флюса представлены в таблицах 9.5,
9.6.
9.1.3.9 При значениях сварочного тока более 600А автоматическую сварку с использованием комбинаций «плавленый флюс − проволока» рекомендуется выполнять на прямой полярности. При этом сварочный ток следует увеличить на 100 А, а скорость сварки установить по верхнему пределу диапазона скоростей, указанному в таблице 9.5. Все остальные параметры режима сварки, указанные в таблице 9.5, следует оставить без изменений.
9.1.3.10 Минимальное число слоев (без учета подварочного слоя), выполненных автоматической сваркой под флюсом, должно соответствовать таблице 9.7.
9.1.3.11 При сварке труб толщиной стенки более 16мм, заполняющие (облицовочные) слои, начиная с третьего выполнять за 2 прохода. В этом случае напряжение на дуге снижают на величину от 2 до 4В (для плавленых флюсов) и от 1 до 2В (для агломерированных флюсов), а скорость сварки увеличивают не менее чем на 20 % (для плавленых флюсов) и от 15 до 20%
(для агломерированных флюсов).
9.1.3.12 Ширина облицовочного слоя шва, выполненного двумя параллельными проходами (валиками), не должна превышать допустимой ширины однопроходного облицовочного шва в соответствии с таблицей 9.8.
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
48
Таблица 9.5 – Режимы односторонней автоматической сварки поворотных стыков труб с использованием комбинации «плавленый флюс − проволока»
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электродной проволоки, мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток,
А
Напряжение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 350-450 34-36 15-20 35-40 6 2,0
Последующие 350-450 36-38 15-20 30-35
Первый 400-500 34-36 30-35 35-40
Свыше 6 до
12,5 вкл.
2,0/2,5
Последующие 450-500 36-38 25-30 30-35
Первый 500-600 34-36 25-35 35-40
От 325 до 426
Свыше 12,5 3,0/3,2
Последующие 600-700 36-38 30-40 30-40
Первый 400-500 36-38 35-40 40-60 2,0/2,5
Последующие 450-550 40-44 30-40 30-40
Первый 500-600 42-44 35-45 40-65
От 6 до 12,5 вкл.
3,0/3,2
Последующие 600-700 44-46 30-40 30-45
Первый 500-600 42-44 35-50 40-65
От 530 до 820
Свыше 12,5 3,0/3,2
Последующие 600-750 44-48 30-45 30
–
45
Первый 500-600 44-46 40-50 60-80 3,0/3,2
Последующие 600-750 46-48 35-45 40-60
Первый 600-750 44-46 45-55 60-80
От 7 до 12,5 вкл.
4,0
Последующие 700-850 46-48 35-45 40-60
Первый 650-750 44-46 45-55 60-80 3,0/3,2
Последующие 500-600 46-48 40-50 40-60
Первый 700-850 44-46 50-60 60-80
Последующие 850-1000 46-48 45-55 50-70
От 1020 до 1220
Свыше 12,5 4,0
Облицовочный 800-900 46-48 40-50 40-60
Примечания:
1. Сварочный ток - постоянный, полярность обратная;
2. Вылет электрода диаметром 2,0 мм и 2,5 мм от 30 до 35 мм, диаметром 3,0 мм и 3,2 мм от 35 мм до 40 мм, диаметром 4,0 мм от 40 мм до 45 мм;
3. Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения;
4. Угол наклона электрода «вперед» – до 30 0
Т а б л и ц а 9.6 – Режимы односторонней автоматической сварки с использованием комбинации «агломерированный флюс − проволока»
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электрод ной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напря- жение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 500-550 27-30 45-50 60-80
Последующие 550-600 30-33 35-45 50-60 3,0/3,2
Облицовочный 600-650 34-36 30-35 40-60
Первый 500-550 26-29 40-50 60-80
Последующие 600-700 30-33 35-45 50-70
От 1020 до
1220
От 8 до
12,5 вкл.
4,0
Облицовочный 650-750 34-37 30-35 40-65
Первый 500-550 27-29 45-50 60-80
Последующие 550-650 30-33 35-45 50-60
От 1020 до
1220
Свыше
12,5 3,0/3,2
Облицовочный 600-650 34-36 30-35 40-60
ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
49
Диаметр труб, мм
Толщина стенки трубы, мм
Диаметр электрод ной проволоки мм
Порядковый номер слоя
Сварочный ток, А
Напря- жение на дуге,
В
Скорость сварки, м/ч.
Смещение электрода с зенита трубы, мм
Первый 500-550 26-29 40-50 60-80
Последующие 650-750 30-33 35-45 50-70 4,0
Облицовочный 700-750 34-37 30-35 40-65
Примечания:
1. Сварочный ток – постоянный, полярность обратная. Источник питания должен быть настроен для сварки на жесткой вольтамперной характеристике. Отклонение напряжения на дуге от номинального значения - не более
±
1 Вылет электрода от 30 мм до 40 мм. Угол наклона электрода «вперед» от 10 0
до 25 0
3.Смещение с зенита трубы устанавливается против направления ее вращения.
4.Высота слоя флюса при сварке должна быть не менее 25 мм. При его повторном применении следует добавлять к ранее использованному флюсу от 25% до 50% нового (неиспользованного) флюса.
Т а б л и ц а 9 .7
− Минимальное число слоев шва, выполняемых автоматической сваркой под флюсом
Толщина стенки трубы, мм
Минимальное число наружных автоматных слоев шва
До 11,5 2
От 11,6 до 16,5 3
От 16,6 до 20,5 4
От 20,6 до 24,0 5
От 24,1 до 27,0 6
Примечание
− В случае выполнения первого заполняющего слоя электродами с основным покрытием или самозащитной порошковой проволокой, число автоматных слоев уменьшается на один слой.
Т а б л и ц а 9.8
− Требования к ширине облицовочного слоя шва при односторонней сварке под флюсом
Ширина облицовочного слоя шва при сварке под флюсом, мм
Толщина стенки трубы, мм плавленым агломерированным от 6,0 до 8,0 14
±3 12
± 3 от 8,1 до 12,0 20
±4 19
± 3 от 12,1 до 16,0 23
±4 21
± 3 от 16,1 до 20,5 24
±4 22
± 3 от 20,6 до 27,0 26
±4 24
± 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 26