Файл: Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.pdf

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
58 слоями.
9.2.1.25 Высота каждого прохода должна быть в пределах от 1,5 до 2,5 мм.
9.2.1.26 Облицовочный слой шва должен перекрывать основной металл на величину от
1,0 до 2,0 мм.
9.2.1.27 После завершения сварки следует осуществить визуальный контроль облицовочного слоя. Выявленные наружные дефекты сварного шва (поры, подрезы и др.) следует удалить путем обработки шлифовальной машинкой и выполнить сварку до проведения радиографического контроля стыка. При наличии чрезмерного усиления облицовочного слоя шва его следует зашлифовать до величины, регламентируемой операционной технологической картой сохраняя плавные переходы и регламентируемую форму шва. Эти операции следует рассматривать как составную часть технологического процесса работы оборудования CRC-Evans AW и предусматривать при составлении операционных технологических карт.
Таблица 9.13
− Параметры режимов сварки заполняющих и облицовочного слоев с применением двухдуговой наружной головки П-600
Порядок наложения слоев
Наименование параметра
Заполняющие
Последний заполняющий
Облицовочный
Направление сварки
На спуск
На спуск
На спуск
Диаметр проволоки, мм
1,0 1,0 1,0
Скорость подачи проволоки, см/мин
1095
± 25%
995
± 25%
* 765
± 25%
** 995
± 25%
Род тока, полярность
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
Сила тока, А
От 190 до 230 от 180 до 220 от 150 до 220
Напряжение на дуге, В от 21 до25 от 22 до 25 от 18 до 23
Вылет электрода, мм
13,0 13,0 9,5
Скорость сварки, мм/мин
* 440
± 25%
** 520
± 25%
* 380
± 25%
** 460
± 25%
* 340
± 25%
** 430
± 25%
Защитный газ, %
85 Ar/15 CO2 85 Ar/15 CO2 85 Ar / 15 CO2
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.

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
59

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
60
− сварку стыка.
Трубы или трубные секции укладывают на инвентарных лежках под углом от 15 до 20 градусов к оси траншеи таким образом, чтобы обеспечивалась возможность обработки торцов кромкострогальными станками. Расстояние от грунта до нижней образующей трубы должно быть не менее 450 мм. В процессе раскладки необходимо провести осмотр труб на соответствие требованиям раздела 8.
В процессе раскладки необходимо провести осмотр труб, исправить или вырезать участки труб с поверхностными дефектами в соответствии с требованиями 8 настоящего РД.
Если обработка торца осуществляется после газовой резки, следует зашлифовать «заподлицо» с внутренней поверхностью трубы внутреннее усиление заводского шва на длину не менее 100 мм от торца. При зашлифовке продольных швов толщина стенки не должна быть выведена за пределы минусового допуска.
Переточку торцов труб следует производить специальными кромкострогальными станками, входящими в состав комплекса оборудования. Форма разделки кромок устанавливается в зависимости от применяемого сварочного оборудования.
Установку направляющих поясов для автоматов наружной сварки производят с помощью специального шаблона. Направляющие пояса следует устанавливать на торец трубы, обращенный в сторону движения сварочно-монтажной колонны.
Температура предварительного подогрева определяется в соответствии с требованиями раздела 8.
Сборку стыка следует производить на специальном внутреннем центраторе, входящем в состав комплекса оборудования. Центратор устанавливают таким образом, чтобы медная технологическая подкладка находилась в плоскости стыка. Перед началом работ следует произвести просушку медного подкладного кольца с помощью газовой горелки путем нагрева его секторов до температуры от 20 до 50°С.
Зазор между кромками устанавливается в соответствии с требованиями таблицы 9.1.
После сборки стыка следует простучать его по всему периметру кувалдой с ударной частью из цветного металла, для более плотного прилегания секторов медного подкладного кольца к внутренней поверхности трубы. Зазоры между элементами медного подкладного кольца и внутренней поверхностью трубы не должны превышать 0,5 мм.
Сварку выполняют методом «на спуск» одновременно двумя сварочными автоматами, при этом каждый автомат сваривает половину стыка.
После окончания сварки корневого слоя следует сдвинуть центратор внутрь трубопровода, осмотреть корневой шов изнутри трубы и, в случае необходимости, произвести

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
61 ручную подварку участков корневого шва с поверхностными дефектами.
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.
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.
Высота каждого прохода должна быть не более 1,5 мм.
Облицовочный слой должен перекрывать основной металл на величину от 1,0 до
2,0 мм.
Для обеспечения равномерного заполнения разделки кромок перед сваркой облицовочного слоя в случае необходимости выполняется корректирующий слой шва. Сварка производится в пространственном положении от 2.00 до 4.00 час и от 8.00 до 10.00 час.
После завершения сварки следует осмотреть поверхность облицовочного слоя шва.
Выявленные наружные дефекты сварного шва (поры, подрезы и др.) следует удалить путем обработки шлифмашинкой и до проведения неразрушающего контроля стыка выполнить подварку, автоматическую сварку на участках вышлифовки. При наличии чрезмерного усиления облицовочного слоя шва его следует зашлифовать до величины, регламентируемой операционной технологической картой. Эти операции следует рассматривать как составную часть технологического процесса работы оборудования системы «Saturnax» и предусматривать при составлении операционных технологических карт.
9.2.2.2 Автоматическая сварка труб диаметром комплексом оборудования
«Saturnax»
Особенностями сварочной системы «Saturnax» являются:
− конструкция сварочной головки с двумя горелками, которые могут работать как совместно, так и с одной отключенной головкой;
− система автоматического мониторинга параметров режима сварки;
− система автоматического регулирования параметров режима сварки с учетом пространственного положения головки;
− система слежения за величиной вылета электрода в процессе сварки;
− блоки управления сварочными головками, позволяющие производить их настройку

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
62 и калибровку, отображение параметров для различных запрограммированных режимов;
− контрольный блок, позволяющий осуществлять контроль и запись фактических параметров режима;
− пульт дистанционного управления сварочной головкой в процессе сварки.
Схема и геометрические параметры разделки кромок приведены на рисунке 9.6.
Общее количество слоев определяется значением толщины свариваемых труб, и принимается из расчета 1,5-2,5мм за 1 проход.
Сварка корректирующего слоя осуществляется однодуговым процессом, т.е. с отключением на каждой сварочной головке по одной горелке.
Условные обозначения и величины геометрических параметров:
S – толщина стенки трубы, мм; α = 5
± 2°; С = 2,4 ± 0,8 мм; D = 0,1 ± 0,1 мм; E = 2,1 ±
0,2 мм; F = 2,3
± 0,2 мм; Β = 4 ± 1°.
Рисунок 9.6 - Форма и геометрические параметры разделки кромок
Сварка облицовочного слоя выполняется за один проход двумя параллельными валиками. Валики облицовочного слоя должны перекрывать друг друга, обеспечивая плавное сопряжение между собой и с основным металлом трубы. Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва назначают из расчета перекрытия швом разделки по ширине на величину от 1,5 до 2,5мм в каждую сторону.
Схема сварного шва приведена на рисунке 9.8
Режимы сварки неповоротных стыков труб диаметром от 1020 до 1220мм с толщинами стенок от 11мм и выше приведены в таблице 9.14
В случае необходимости следует производить зачистку поверхности слоев шва от шлака и брызг металлическими щетками или абразивными кругами.

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
63
Обозначения: К1, К2 – участки первого прохода (корневого слоя и горячего прохода) на левом и правом полупериметрах трубы. Зп 1.1 – заполняющие слои. Первая цифра обозначает номер прохода, вторая – последовательность сварки в пределах прохода. За один проход производится сварка двух заполняющих слоев. Обл.1 – облицовочный слой. Цифра обозначает последовательность сварки в пределах прохода.
Рисунок 9.7 - Схема и последовательность автоматической сварки кольцевого стыка
Обозначения: 1 и 2 – корневой слой и горячий проход (выполняются за один проход сварочных головок); F1 и F2 – заполняющие слои шва (за один проход выполняются два слоя);
S – корректирующий слой (выполняется в случае необходимости в пространственном положении 2.00-4.00 час и 8.00-10.00 час); С1 и С2 – валики облицовочного слоя шва.
Рисунок 9.8 - Схема сварного шва, выполненного автоматической сваркой с использованием двухдуговых головок»

64
ОА
О
«
АК
«
Т
ранснефть
»
Сварка при строите ль стве и
капитальном ремонте магистральных нефтепроводов
Т а б л и ц а 9.14 – Режимы автоматической сварки в среде защитных газов неповоротных кольцевых стыков труб диаметром от 1020 до
1220 мм
Режимы сварки
Наименование слоя
1-й проход
Последующие проходы
Параметры
Корневой слой
(головка № 1)
Горячий проход
(головка № 2)
Заполняющие слои
(головка № 1)
Заполняющие слои (головка
№ 2)
Корректирующий
(головка № 1)
Облицовочный слой (головка
№ 1)
Облицовочный слой (головка
№ 2)
Направление сварки на спуск на спуск на спуск на спуск на спуск на спуск на спуск
Диаметр проволоки, мм 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Род тока, полярность
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
= ; (+)
Скорость сварки, мм/мин
(± 10%) от 950 до 1700 от 400 до 950 от 550 до 800 от 450 до 900
Скорость подачи проволоки, м/мин (± 10%) от 11 до 15 от 9 до 13 от 9 до 14 от 8 до 13 от 9 до 11 от 8 до 10 от 7 до 10
Вылет электрода, мм
14 ± 3 (поддерживается автоматически)
Защитный газ Ar/CО2 50/50 50/50 50/50 50/50 50/50 50/50 50/50
Расход газа, л/мин (±
10%)
50-60 50-60 50-60 50-60 50-60 50-60 50-60
Сила тока, А
(± 10%)
250-295 220-270 210-270 200-260 210-245 190-240 180-235
Напряжение на дуге, В (±
10%)
24-25,5 24,5-26,0 23,0-26,0 23,5-25,5 23,5-25,5 22,5-24,5 22,5-24,5
Частота колебаний электрода, Гц (± 10%)
200 180 180 200
Амплитуда колебаний электрода, мм устанавливается по ширине разделки
Угол наклона электрода, градус
7° 30’ ± 5°

ОАО «АК «Транснефть»
Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов
РД
65
9.2.2.3 Технология автоматической сварки в среде защитных газов комплексом
CWS.02
Схема разделки кромок приведена на рисунке 9.9.
Условные обозначения и величины геометрических параметров:
С = 10 –2; D = 1,0
± 0,2 мм; E = 1,0 ± 0,2 мм; F = 2,0 ± 0,2 мм; G = 25 ± 1°;
R = 6,0+2 мм; H1 = 7,0 мм. Неуказанные предельные отклонения размеров
± 0,3 мм
Рисунок 9.9 - Конструкция разделки кромок
Стык следует собирать без зазора. Допускаются локальные зазоры не более 1,0мм. В случае, если при сборке не удается закрыть зазор в стыке, то рекомендуется собрать стык таким образом, чтобы локальные зазоры, величиной не более 1,0 мм, располагались в верхней части стыка.
Величина смещения кромок в собранном стыке - не более 2 мм. Если распределенное смещение кромок выше 2 мм и качество сборки не может быть улучшено поворотом стыкуемой трубы вокруг горизонтальной оси, то следует заменить трубу, подаваемую на сборку. Допускаются локальные смещения кромок не более 3 мм при их суммарной длине менее или равной 1/12 периметра трубы.
Схема сварки и последовательность сварки отдельных участков приведена на рисунке
9.10.
Сварку корневого шва на участках с зазорами следует производить при увеличенном
(до 15 мм) вылете электродной проволоки. При этом сварку корневого слоя следует производить в следующей последовательности:
− произвести сварку участков стыка, собранных без зазора;
− произвести сварку участков стыка с зазорами.
Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва назначают из расчета перекрытия швом разделки по ширине не менее чем на от 1,0 до 2,0мм в каждую сторону.