Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2023

Просмотров: 619

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
9.1.4
Технология односторонней, многодуговой автоматической сварки под
флюсом
9.1.4.1
Сварка осуществляется в стандартную разделку. Сварка корневого слоя шва может быть выполнена способами, регламентированными разделом 9.
9.1.4.2
Режимы двухдуговой сварки под слоем флюса приведены в таблице 9.9.
Т а б л и ц а 9.9 - Режимы односторонней двухдуговой автоматической сварки труб диаметром

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
50 от 1020 до 1220 мм на переменном токе прямоугольной формы с использованием комбинации
«агломерированный флюс + проволока»
Наименование параметров
Диапазон значений
Род тока переменный
Сварочный ток на каждую дугу, А
400÷800
Напряжение на дуге, В
27÷37
Скорость сварки, м/ч
24÷50
Вылет электрода, мм
30÷40
Угол наклона электрода, град.
5÷15
Смещение электрода с зенита, мм
40÷80
Расстояние между электродами, мм 12
Смещение фаз, град. 150
Баланс, %
25 - 75
Сдвиг, % от минус 25 до 25 включ.
Частота, Гц
0 - 100
9.2 Технология автоматической сварки плавящимся электродом в
среде активных газов и смесях (АПГ)
9.2.1 Технология двухсторонней автоматической сварки специализированным
оборудованием проволокой сплошного сечения в среде защитных газов оборудованием
«СRС-Еvans AW»
9.2.1.1 Система двухсторонней автоматической сварки
«СRС-Еvans AW» предназначена для сварки неповоротных стыков труб диаметром от 610 до 1220 мм.;
9.2.1.2 процесс сварки осуществляется электродной проволокой сплошного сечения в среде защитных газов. Конструкция и состав оборудования обеспечивают комплексное решение автоматизации сварки неповоротных стыков линейной части магистральных трубопроводов, основанное на следующих технологических решениях:
− повышение производительности сварки за счет уменьшения объема наплавленного металла при использовании специальной узкой разделки и сборки без зазора кромок в сочетании с повышенным коэффициентом наплавки при сварке тонкой электродной проволокой;
− компенсация неточностей сборки, обеспечение гарантируемого качества корневого слоя и всего шва в целом труб диаметром от 610 до 1220 мм за счет применения процесса двухсторонней сварки;
− высокий темп сборки стыка за счет использования быстродействующего пневматического центратора и стыковки труб без зазора;


ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
51
− сокращение времени сварки корня шва за счет применения многоголовочного сварочного автомата (для системы двухсторонней сварки);
− обеспечение высокого темпа производства работ на трассе магистрального трубопровода за счет высокой скорости сварки.
9.2.1.3 Система двухсторонней автоматической сварки «СRС-Еvans AW» выполняет сварку корневого слоя шва изнутри трубы с помощью многоголовочного сварочного автомата, совмещенного с внутренним сварочным центратором.
9.2.1.4 Особенностью оборудования является также использование для сварки заполняющих и облицовочного слоев двух вариантов наружных сварочных головок – однодуговой (модели П-200, П-260) и двухдуговой (модель П-600).
9.2.1.5 Комплекс двухсторонней автоматической сварки «СRС-Еvans АW» состоит из следующих основных единиц оборудования:
− станков для обработки кромок труб под специальную разделку;
− установки индукционного нагрева (или кольцевого пропанового подогревателя) для предварительного подогрева концов труб;
− установки внутренней сварки, представляющей собой самоходный внутренний пневматический центратор с многоголовочным сварочным автоматом встроенным между рядами жимков для сварки изнутри трубы;
− агрегата энергообеспечения установки внутренней сварки с компрессором для пневматического центратора;
− автоматов (сварочных головок) наружной сварки – однодуговых моделей П-200 или
П-260 или двухдуговых модели П-600 с направляющими поясами;
− агрегатов энергообеспечения постов наружной сварки с защитными палатками и устройствами сопутствующего подогрева стыков;
− передвижной мастерской для наладки и ремонта оборудования и хранения запасных частей;
− вспомогательного оборудования.
Состав основных технологических операций
9.2.1.6 Трубы или трубные секции укладывают на бровке траншеи на инвентарных лежках под углом к оси траншеи таким образом, чтобы к торцам труб был свободный доступ.
Расстояние от грунта до нижней образующей трубы должно составлять не менее
450 мм.
9.2.1.7 Обработку концов труб производят кромкострогальными станками. Для

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
52 соединения труб с одинаковой толщиной стенки обработка под двухстороннюю сварку должна быть произведена в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 9.3 а, в. В случае соединения разнотолщинных труб разделку более толстостенной трубы следует производить в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 9.3 б. При этом соотношение номинальных толщин труб S2 / S1 должно быть не более 1,5. а и б- разделка кромок труб; в -конструкция соединения для труб с одинаковой толщиной стенки; г- конструкция соединения для разнотолщинных труб.
Условные обозначения и величины геометрических параметров:
S, S
1
, S
2
− толщина стенки трубы, мм;
α = 5 0
÷ 10 0
(
± 1 0
);
β = 45 0
÷ 52 0
(
± 1 0
);
γ = 37,5 ± 1 0
;
А = 2,3 ÷ 3,6 (
± 0,2) мм; В = 1,0 ÷ 1,8 (± 0,2) мм;
Δ = 1,0 ÷ 1,8 (± 0,2) мм.
Рисунок 9.3 - Разделка кромок труб и конструкция соединения для двухсторонней автоматической сварки в защитных газах на оборудовании СRC-Evans AW
9.2.1.8 Установку направляющих поясов производят с помощью специального шаблона. Направляющие пояса следует устанавливать на торец трубы, обращенный в сторону движения монтажной колонны.
9.2.1.9 Установить кольцевой индукционный нагреватель или кольцевую пропановую горелку на стык и произвести подогрев стыка. Температуру подогрева следует устанавливать в


ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
53 соответствии с требованиями раздела 8 настоящего РД.
9.2.1.10 Сборку стыка производят без зазора с помощью специального внутреннего пневматического центратора со встроенным многоголовочным сварочным автоматом.
Центратор следует установить «на стык», отрегулировать положение сварочных головок относительно плоскости стыка и настроить параметры режима сварки.
9.2.1.11 Сварка стыка осуществляется:
− многоголовочным сварочным автоматом корневого слоя, изнутри трубы, и наружными однодуговыми сварочными головками всех остальных слоев шва;
− многоголовочным сварочным автоматом корневого слоя изнутри трубы, наружными однодуговыми сварочными головками «горячего прохода», наружными двухдуговыми сварочными головками заполняющих и облицовочного слоев.
9.2.1.12 Последовательность выполнения корневого слоя и «горячего прохода» должна соответствовать схеме, представленной на рисунке 9.4. Режимы автоматической сварки приведены в таблице 9.10.
К – корневой слой, Г – «горячий проход», (цифра после обозначения слоя указывает на очередность сварки данного участка в пределах слоя);
→ – указывает направление сварки.
Рисунок 9.4 Схема двухсторонней автоматической сварки в среде защитных газов кольцевого стыка труб при выполнении корневого слоя шва и «горячего прохода»
9.2.1.13 Сварку корневого шва выполняют изнутри трубы многоголовочным

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
54 автоматом: одновременно всеми головками, работающими на правом полупериметре трубы, затем аналогичным количеством сварочных головок на левом полупериметре трубы.
Количество головок внутритрубного автомата от 4 до 8 шт. в зависимости от диаметра трубы.
Таблица 9.10
− Режимы двухсторонней автоматической сварки в среде защитных газов при сварке корневого слоя и «горячего прохода»
Порядок наложения слоев
Наименование параметра
Корневой
«Горячий проход»
Направление сварки
На спуск
На спуск
Диаметр проволоки, мм
0.9 0.9
Скорость подачи проволоки, мм/мин
9650
± 25%
12700
± 25%
Род тока, полярность
= ; (+)
= ; (+)
Сила тока, А 170-210 220-270
Напряжение на дуге, В 19.0-22.0 23-26
Вылет электрода, мм 9.0 9.5
Скорость сварки, мм/мин.
760
± 5%
1270
± 10%
Защитный газ, %
75 Ar / 25 CO
2 100
CO
2
Расход газа, л/мин. 33-52 33-52
Угол наклона электрода(вперед), град.
0-7 0-7 9.2.1.14 В случае непредвиденного отказа в работе одной или нескольких внутренних сварочных головок и образования в связи с этим не сваренных участков корневого слоя шва осуществляется следующий порядок действий:
− повторное включение отказавших головок для сварки пропущенных участков;
− в случае повторения отказа производится установка наружных сварочных головок и автоматическая сварка первого наружного слоя (горячего прохода) на тех участках периметра трубы, где внутренний корневой слой был сварен;
− освобождение жимков центратора и перемещение его внутрь трубопровода;
− осмотр корневого слоя шва и механизированная сварка в защитных газах
(вспомогательный процесс) пропущенных участков на указанных в таблице 9.11 параметрах режима;
− завершение сварки горячего прохода наружными головками.
9.2.1.15 Не сваренные из-за отказа сварочных головок участки корневого слоя шва должны быть отделены друг от друга сваренными участками. Общая протяженность не


ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
55 сваренных участков – не более 50% периметра стыка. При невыполнении данного требования стык подлежит вырезке. Вышеуказанные операции следует рассматривать как составную часть технологического процесса при использовании оборудования «СRС-Еvans АW» и предусматривать при составлении операционно-технологических карт.
Таблица 9.11

Режимы механизированной сварки в среде защитных газов
(вспомогательный процесс)
Диаметр проволоки
, мм
Направление сварки
Вылет электрода
, мм
Скорость подачи проволоки
, см
/мин
Скорость св ар ки
, см
/мин
Защитный газ
Расход газа
, л
/мин
Род тока
, полярность
Сварочный ток
,
А
Напряжение на дуге
, В
0,9 на спуск
9,0 889 от 36 до 51 75% Ar +
25% CO
2 33-59
= ; (+) от 150 до 190 от 19,0 до 20,5 9.2.1.16 После завершения сварки корневого слоя всеми головками следует освободить жимки центратора и с помощью механизма самохода сдвинуть центратор внутрь трубопровода. Необходимо осмотреть внутренний корневой шов и, в случае необходимости, произвести выборку с помощью шлифовальной машинки и механизированную сварку в защитных газах (вспомогательный процесс) участков шва с наружными дефектами. Режимы вспомогательного процесса сварки приведены в таблице 9.11. Усиление корневого слоя шва на участках замков, в случае превышения допустимой величины 3,0 мм следует обработать шлифовальным кругом, сохраняя плавные переходы и регламентированную форму шва. Для этих целей следует использовать малогабаритные шлифмашинки.
9.2.1.17 Сварку «горячего прохода» производят двумя наружными однодуговыми сварочными головками (автоматами) П-200 или П-260. Каждый наружный автомат сваривает половину стыка. Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя и началом сварки «горячего прохода» должен составлять не более 10 мин. В случае превышения указанного интервала, следует обеспечить поддержание температуры на уровне значений не ниже температуры предварительного подогрева вплоть до момента сварки «горячего прохода», при невыполнении данного требования стык подлежит вырезке.
9.2.1.18 Последовательность выполнения заполняющих и облицовочных слоев шва, с

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
56 использованием однодуговой головки П-200 или П-260, должна соответствовать схеме, представленной на рисунке 9.5. Предварительные режимы автоматической сварки приведены в таблице 9.12.
9.2.1.19 Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва выполняют «на спуск» с поперечными колебаниями электродной проволоки одновременно двумя наружными сварочными головками, при этом каждый автомат сваривает половину стыка. Количество заполняющих слоев определяется толщиной стенки трубы и отражается в технологической карте.
9.2.1.20 В процессе сварки заполняющих и облицовочного слоев следует корректировать вылет электродной проволоки и ее положение относительно оси стыка.
Сварку заполняющих и облицовочного слоев рекомендуется выполнять с дополнительным регулированием скорости сварки в пределах
±25% от номинальной для предотвращения стекания металла сварочной ванны на вертикальных участках, регулирования степени заполнения разделки, а также формы и размеров облицовочного слоя в разных пространственных положениях.
К – корневой слой, Г – “горячий проход”, Зп – заполняющий слой, Обл. –облицовочный слой (цифра после обозначения слоя указывает на очередность сварки данного участка в пределах слоя); – указывает направление сварки.
Рисунок 9.5 - Схема двухсторонней автоматической сварки в среде защитных газов кольцевого стыка труб.


ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
57 9.2.1.21 После сварки каждого слоя должна быть проведена зачистка его поверхности от шлака и брызг металлическими щетками или абразивными кругами, места начала и окончания сварки запиливаются, с обеспечением плавного (на длине 10-15мм) перехода между слоями.
9.2.1.22 Последовательность выполнения заполняющих и облицовочных слоев шва с использованием двухдуговой головки П-600 должна соответствовать схеме, представленной на рисунке 9.5. Ориентировочные режимы автоматической сварки приведены в таблице 9.13.
9.2.1.23 Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва выполняют «на спуск» с поперечными колебаниями электродной проволоки одновременно двумя наружными сварочными головками, при этом каждый автомат сваривает половину стыка. Количество заполняющих слоев определяется толщиной стенки трубы и отражается в технологической карте.
Таблица 9.12
− Параметры режимов сварки заполняющих и облицовочного слоев с применением однодуговой наружной головки П-200 или П-260
Порядок наложения слоев
Наименование параметра
Заполняющие
Последний заполняющий
Облицовочный
Направление сварки
На спуск
На спуск
На спуск
Диаметр проволоки, мм
0.9 0.9 0.9
Скорость подачи проволоки, см/мин
1295
± 25%
1295
± 25%
* 1067
± 25%
** 1397
± 25%
Род тока, полярность
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
Сила тока, А от 200 до 250 от 210 до 250 от 180 до 260
Напряжение на дуге, В от 22 до 25 от 23 до 26 от 18.0 до 22.5
Вылет электрода, мм
13.0 13.0 9.5
Скорость сварки, мм/мин
* 380
± 25%
** 510
± 25%
* 380
± 25%
** 460
± 25%
* 330
± 25%
** 460
± 25%
Защитный газ, %
100 CO
2 100
CO
2 75 Ar / 25 CO
2
Расход газа, л/мин. от 33 до 52 от 33 до 52 от 33 до 52
Угол наклона электрода (вперед), град. от 0 до 7 от 0 до 7 от 0 до 7
Частота колебаний электрода, мин
-1
от 140 до 190 от 140 до 190
* от 110 до 120
** от 130 до 160
Амплитуда колебаний, мм регулируется по ширине разделки
* – параметры для пространственного положения 10.00-2.00 час и 4.30-7.30 час.
** – параметры для пространственного положения 2.00-4.30 час и 7.30-10.00 час.
9.2.1.24 После сварки каждого слоя должна быть проведена зачистка его поверхности от шлака и брызг металлическими щетками или абразивными кругами, места начала и окончания сварки запиливаются, с обеспечением плавного (на длине 10-15мм) перехода между