Приварка стальных штуцеров патрубков

Обновлено: 18.05.2024

АЛЬБОМ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ШТУЦЕРА ДЛЯ СОСУДОВ И АППАРАТОВ СТАЛЬНЫХ СВАРНЫХ

Типы, основные параметры, размеры и общие технические требования

Дата введения 1995-12-01

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" (АО "ЦКБН")

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Указанием Министерства тяжелого машиностроения СССР от 20 сентября 1990 г. N BA-002-1-8993

3 ПЕРЕИЗДАНИЕ 1995 г. октябрь

4 СРОК ПРОВЕРКИ - 2000 г.

Периодичность проверки - 5 лет

1 Область применения

Настоящий альбом типовых конструкций устанавливает типы, пределы применения, конструкцию и основные размеры штуцеров для сосудов и аппаратов, применяемых в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других смежных отраслях промышленности, на условное давление от 0,6 до 16,0 МПа, температуру от минус 70 до 600 °С.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 380-88* Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 380-2005, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 550-75 Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Технические условия.

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

ГОСТ 4543-71 Сталь легированная конструкционная. Марки и технические требования.

ГОСТ 5520-79 Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия.

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки и технические требования.

ГОСТ 7350-77 Сталь толстолистовая коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.

ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия.

ГОСТ 8731-87* Трубы стальные бесшовные горячедеформированные и теплодеформированные. Технические условия.

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8731-74, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 8733-87* Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические условия.

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8733-74, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 9940-81 Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия.

ГОСТ 9941-81 Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия.

ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования.

ГОСТ 12816-80 Фланцы арматуры соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см). Общие технические требования.

ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см). Конструкция и размеры.

ГОСТ 12821-80 Фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см). Конструкция и размеры.

ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия.

ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.

ГОСТ 25054-81 Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия.

ОСТ 26-291-94* Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют ГОСТ Р 52630-2006, ГОСТ 53677-2009, ГОСТ Р 53684-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ОСТ 26-2043-91 Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых соединений. Технические требования.

ТУ 14-3-460-75 Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов.

ТУ 14-3-1905-93 Трубы бесшовные горячие и холоднодеформированные из коррозионно-стойкой стали марок 08Х22Н6Т (ЭП53), 08Х21Н6М2Т (ЭП54) и 10Х14Г14Н4Т (ЭИ711).

3 Типы и основные параметры

3.1 Альбом включает в себя рисунки, таблицы штуцеров, патрубков и общие технические требования.

3.2 Штуцера по конструкции и размерам предусматриваются пяти типов.

Типы штуцеров, номенклатура и условия их применения в зависимости от давления и температуры должны соответствовать таблице 1.

Тип 1 - штуцера с фланцами стальными плоскими приварными на условное давление от 0,6 до 2,5 МПа и температуру от минус 70 до 300 °С (рисунки 1-5, таблицы 2-12);

Тип 2 - штуцера с фланцами стальными приварными встык на условное давление от 1,6 до 16,0 МПа и температуру от минус 70 до 600 °С (рисунки 6-11, таблицы 13-25);

Тип 3 - штуцера утолщенные цельнокованные прямые на условное давление от 1,6 до 16,0 МПа и температуру от минус 70 до 600 °С (рисунки 12-15, таблицы 26-31);

Тип 4 - штуцера с утолщенными патрубками с фланцами приварными встык на условное давление от 1,6 до 16,0 МПа и температуру от минус 70 до 600 °С (рисунки 16-21, таблицы 32-43);

Тип 5 - штуцера цельнокованые с шейкой на условное давление от 6,3 до 16,0 МПа и температуру от минус 70 до 600 °С (рисунок 22, таблицы 44-46).

Номенклатура штуцеров

3.2.1 Штуцера типа 1 с фланцами стальными плоскими приварными на условное давление от 0,6 до 2,5 МПа и температуру от минус 70 до 300 °С имеют пять исполнений:

исполнение 1 - с соединительным выступом на условное давление от 0,6 до 2,5 МПа (рисунок 1, таблицы 2-5);

исполнение 2 - с выступом на условное давление 1,0 до 2,5 МПа (рисунок 2, таблицы 6-8);

исполнение 3 - с впадиной на условное давление от 1,0 до 2,5 МПа (рисунок 3, таблица 6-8);

исполнение 4 - с шипом на условное давление от 0,6 до 2,5 МПа (рисунок 4, таблицы 9-12);

исполнение 5 - с пазом на условное давление от 0,6 до 2,5 МПа (рисунок 5, таблицы 9-12).

Размеры уплотнительных поверхностей "шип-паз" под фторопластовые прокладки должны соответствовать указанным на рисунках 4; 5 и в таблице 47.

Вварка штуцеров в трубопроводы: когда допустима, правила проведения работ

Штуцеры – разновидность фитингов и коротких патрубков, которые присоединяют трубопроводы к другим соединительным элементам: арматуре, трубам, продувке. Фитинги отличаются по типу крепления, к трубопроводам их присоединяют сварным и не сварным методом. На одном конце сварной детали имеется минимум одна резьба, а другой соединяется с трубопроводом посредством вварки в него. Штуцеры, которые вваривают в трубопроводы, изготавливают согласно требованиям ГОСТ 16045-70, они применяются в системах водопроводов, газовых трубопроводных систем и теплопроводов. Вварка проводится как при обустройстве трубопровода, так и при его ремонте.

Сфера применения сварных штуцеров

При сборке трубопроводов, их подключении, организации отводов труб новых или уже действующих трубопроводов сварным методом используют специальные детали – штуцеры. Гладкий конец штуцера под вварку в трубопровод соответствует размерам и форме присоединяемого элемента, что гарантирует прочный и надежный узел. Штуцеры для вварки изготавливают из углеродистой, нержавеющей, легированной и других сталей. Используются для соединения арматуры с трубопроводами во время строительства промышленных магистралей, в системах городского водоснабжения, отопления и других.

Вварка в трубопроводную систему гарантирует максимально прочное и герметичное соединение, по этой причине их применяют на трубопроводах высокого давления. Приварные фитинги используют, когда необходимо:

установить вентили на трубопровод;
подключить их к технологическим емкостям и резервуарам;
соединить трубы одинакового или разных диаметров;
подключить отборные измерительные устройства (манометры, термометры и другое оборудование для снятия различных показания);
установить оборудование специализированного назначения.

Марка стали, из которой изготавливают штуцер для вварки, зависит от назначения и эксплуатационных условий трубопроводной системы и соединительной арматуры. Производство осуществляется согласно ГОСТ 16045-70 и отраслевым нормативным и техническим документам.

Вварка штуцеров в трубопроводы: основные правила

Конструктивно штуцеры являются патрубками небольшой длины, которые помимо гладкой поверхности с одной стороны, предназначенной для приварки, с другой имеют два варианты исполнения: нарезанную резьбу либо коническую часть без неё (конические фитинги привариваются с обеих сторон). Фитинги с резьбовым соединением считаются более надежными, при этом конический штуцер даже после нескольких циклов сборки-разборки не теряет герметичности. Он является составляющим элементом быстроразъемных соединений.

Вварка штуцеров в трубопроводы осуществляется с соблюдением определенных условий:

Когда его нужно установить в отбортованные заглушки, основное условие – совпадение оси штуцера с осью трубопровода. Условный проход трубопровода должен равняться минимум половине условного диаметра отбортованной заглушки.
Если штуцер вваривается в действующий трубопровод, сварочные работы в обязательном порядке должны проводиться в строгом соответствии с правилами пожарной безопасности.
Если работы проводятся со штуцерами и трубами, которые имеют внутренний диаметр менее 100 мм, тогда нет необходимости проводить проверку сварных угловых и тавровых соединений просвечиваний или ультразвуком.
Когда вварка проводится непосредственно в тело барабана, необходимо отслеживать показатели температуры при предварительном и сопутствующем подогреве. Температура должна быть в диапазоне 150-200 С, показатели нужно поддерживать на участке барабана вокруг штуцера шириной минимум 150 мм.

Чтобы соединение штуцера с трубопроводом было максимально работоспособны, после вварки нужно тщательно обработать поверхность шва. Соединение должно быть обработано таким образом, чтобы был плавный переход от штуцера к основанию трубы или емкости, то есть к тому, к ему он был приварен. Сварное соединение должно быть обработано на галтель – форма поверхности в виде желобка или выемки без острых выступов и перепадов.

Правила вварки штуцера в действующий трубопровод

Фитинги могут ввариваться в трубопроводы при его установке или во время ремонтных работ при выполнении работ на действующем трубопроводе, необходимо следовать установленным правилам:

Проверить марку стали трубы, в которую будет ввариваться штуцер, после чего выбрать подходящую марку стали для изготовления фитинга. Марку стали устанавливают по прилагаемой к трубе технической документации.
Перед установкой ввариваемый фитинг нужно испытать, заготавливается штуцер вместе со всей необходимой для его установки и использования арматурой. Необходимо подготовить сам штуцер с фланцем, крепежи, прокладки, вваривать соединительный патрубок только после того, как он был испытан. Такая проверка гарантирует безопасность монтажа и дальнейшей эксплуатации соединения.
При обустройстве отвода от основного трубопровода при помощи штуцера, основную трубу очищают от изоляции. Далее измеряют наружный диаметр отвода, и на основании этих параметров делают шаблон, в котором учитываются зазоры для сварки. Отверстие в магистральном трубопроводе вырезают на основании сделанного шаблона, после чего вваривают в него подготовленный штуцер-отвод.
Вваривать необходимо точно и без перекосов. Такую работу должен выполнять высококвалифицированный сварщик, так как она требует навыков и опыта.

Подключать новый трубопровод к действующему, который присоединили к нему вваренным штуцером, нужно после окончания сварочных работ.

В некоторых случаях вварка штуцеров в трубопроводы запрещена, а именно:

в гнутые и штампованные элементы трубопровода, произведенные любым способом, в сварные швы;
в места гибов гнутых элементов за исключением вварки одного штуцера в отдельных случаях, но при этом его внутренний диаметр не должен превышать 20 мм.

Процесс установки приварных штуцеров не вызывает сложностей, самым сложным этапом является непосредственно их вварка. Готовое соединение отличается надежностью, герметичностью, способностью выдерживать высокое давление, а также эксплуатироваться в широком температурном диапазоне с сохранением своих прочностных и эксплуатационных характеристик.

РД 153-34.1-003-01 Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования (РТМ-1с)

Настоящий РД, являющийся нормативно-техническим и производственно-технологическим документом, разработан на основе РД 34 15.027-93, который был переработан в соответствии с требованиями новых нормативных документов Госгортехнадзора России, новых стандартов, отраслевых инструктивных и руководящих материалов, а также с учетом замечаний научно-исследовательских, монтажных и ремонтных организаций.

РД 153-34.1-003-01 "Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования" (РТМ-1с) разработан Закрытым акционерным обществом "Прочность МК".

Документ согласован с Федеральным горным и промышленным надзором России (письмо от 25.05.01 N 03-35/263) и внесен на утверждение Департаментом электроэнергетики Минэнерго России и Департаментом техперевооружения и совершенствования энергоремонта РАО "ЕЭС России".

С момента введения в действие настоящего РД утрачивает силу РД 34 15.027-93 "Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте оборудования электростанций" (РТМ-1с-93).

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящий Руководящий документ (РД) предназначен для организаций, осуществляющих монтаж и ремонт трубопроводов и трубных систем паровых и водогрейных котлов независимо от параметров рабочей среды, а также изготовление трубопроводов с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/кв. см) и температурой не более 425 град. C и отдельных элементов котлов (водяных экономайзеров, пароперегревателей и др.) с использованием сварочных технологий на предприятиях Российской Федерации независимо от форм собственности.

1.2. Технологические рекомендации настоящего РД, касающиеся требований к монтажным сварным соединениям, должны учитывать заводы - изготовители котлов и трубопроводов.

1.3. При ремонте оборудования ТЭС и отопительных котельных допускается изготавливать на заводах и ремонтных базах отдельные элементы котлов и трубопроводов независимо от параметров рабочей среды при условии наличия лицензии (разрешения) Госгортехнадзора России на этот вид деятельности и соблюдении требований настоящего РД или технологических указаний основного завода - изготовителя этих элементов.

трубы поверхностей нагрева котлов, которые подпадают под действие Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов Госгортехнадзора России;

паровые котлы с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/кв. см), водогрейные котлы и водоподогреватели с температурой нагрева воды не выше 388 К (115 град. C);

трубопроводы пара и горячей воды всех категорий, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России (см. Приложение 1), в том числе трубопроводы в пределах котла и турбины, трубопроводы тепловых сетей;

трубопроводы пара и горячей воды, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, в том числе трубопроводы тепловых сетей, дренажные, сливные, контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, воздушники;

газопроводы (трубопроводы горючего газа), находящиеся на территории монтируемого объекта (от газорегуляторного пункта до горелок котла), транспортирующие газ давлением не более 1,2 МПа (12 кгс/кв. см);

Указанные элементы котлов и трубопроводы изготавливаются из углеродистых сталей, низколегированных теплоустойчивых и конструкционных сталей перлитного класса, высоколегированных сталей мартенситного, мартенситно-ферритного и аустенитного классов, характеристики которых приведены в Приложениях 2 и 3 ; материалы для изготовления фасонных деталей трубопроводов из листовой стали приведены в Приложении 4.

Деление марок сталей, применяющихся в теплоэнергетике, на типы и классы приведено в табл. П28.1 Приложения 28, а обозначения групп сталей, принятые при аттестации сварщиков и при аттестации технологии сварки, в табл. П28.2 Приложения 28.

Требования настоящего РД распространяются также на другие производства (помимо электростанций и отопительных котельных), в технологических циклах которых задействованы котлы, трубопроводы пара и горячей воды и другие трубопроводы, указанные в данном пункте РД.

1.5. Настоящий РД определяет технологию сборки, сварки и термообработки сварных стыков труб при монтаже и ремонте изделий, перечисленных в п. 1.4, а также объем, порядок контроля и нормы оценки качества сварных соединений.

1.6. Настоящий РД регламентирует все виды сварки, применяющиеся при монтаже и ремонте изделий, указанных в п. 1.4, а также при изготовлении трубопроводов с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/кв. см): ручную дуговую покрытыми электродами, ручную и автоматическую аргонодуговую неплавящимся электродом, газовую ацетилено-кислородную, автоматическую под флюсом, механизированную в среде углекислого газа плавящимся электродом, механизированную порошковой проволокой.

1.7. Отступления от требований настоящего РД должны быть согласованы для объектов Минэнерго России с одной из организаций, указанной в Приложении 31; для прочих объектов согласование может производиться с любой специализированной научно-исследовательской организацией данного профиля, указанной в приложениях к соответствующим правилам Госгортехнадзора России.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 28.05.93 N 12. Изменения N 1 от 07.02.96 и 2 от 10.07.2000.

Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/кв. см), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388 К (115 град. C). Утверждены Приказом Минстроя России от 28.08.92 N 205. Изменения N 1 от 12.01.94, N 2 от 24.02.95 и N 3 от 21.01.2000.

Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.07.94 N 45. Изменения N 1 от 13.01.97.

ПБ 03-164-97. Правила изготовления паровых и водогрейных котлов, сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды с применением сварочных технологий. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 06.06.97 N 20.

ПБ 03-273-99. Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 30.10.98 N 63.

Правила аттестации специалистов неразрушающего контроля. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.08.92 N 21. Изменения от 14.07.95.

ГОСТ 550-75. Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Технические условия.

ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

Приварка стальных штуцеров патрубков

6.3.1 Ответвление от трубопровода выполняют одним из способов, показанных на рисунке 6.2. Не допускается усиление ответвлений с помощью ребер жесткости.

Присоединение ответвлений по способу а (рисунок 6.2) применяют в тех случаях, когда ослабление основного трубопровода компенсируется имеющимися запасами прочности соединения.

Допускаются также врезки в трубопровод по касательной к окружности поперечного сечения трубы для исключения накопления продуктов в нижней части трубопровода.

Рисунок 6.2 - Ответвления на технологических трубопроводах


637 × 362 пикс. Открыть в новом окне

а - без укрепления; б - с помощью тройника; в - укрепленное штуцером и накладкой; г - укрепленное накладкой; д - укрепленное штуцером; е - крестообразное; ж - наклонная врезка без укрепления; з - наклонная врезка с укреплением штуцером и накладкой

6.3.2 Сваренные из труб тройники, штампосварные отводы, тройники и отводы из литых по электрошлаковой технологии заготовок допускается применять на давление до 35 МПа (350 кгс/см ). При этом все сварные швы и металл литых заготовок подлежат контролю УЗД в объеме 100%.

6.3.3 Сварные крестовины и крестовые врезки допускается применять на трубопроводах из углеродистых сталей при рабочей температуре не выше 250°С.

Крестовины и крестовые врезки из электросварных труб допускается применять при номинальном давлении до PN 16 вкл.

Крестовины и крестовые врезки из бесшовных труб допускается применять при номинальном давлении не более PN 25 (при условии изготовления крестовин из труб с номинальным давлением не менее PN 40).

6.4 Отводы

6.4.1 Для трубопроводов применяют, как правило, крутоизогнутые отводы, изготовленные из бесшовных и сварных прямошовных труб методом горячей штамповки или протяжки, например изготовленные в соответствии с ГОСТ 17375, а также гнутые и штампосварные. При диаметре DN>400 выполняют подварку корня шва, сварные швы подвергают 100%-ному УЗД или РД.

6.4.2 Гнутые отводы, изготовляемые из бесшовных труб, применяют в тех случаях, когда требуется максимально снизить гидравлическое сопротивление трубопровода, например на трубопроводах с пульсирующим потоком среды (с целью снижения вибрации), а также на трубопроводах при номинальном диаметре DN 25. Необходимость термообработки определяют по 12.2.11.

6.4.3 Пределы применения гнутых отводов из труб действующего сортамента должны соответствовать пределам применения труб, из которых они изготовлены.

6.4.4 В трубопроводах допускается применять сварные секторные отводы номинальным диаметром DN 500 при номинальном давлении PN 40 и номинальным диаметром DN>500 при номинальном давлении PN 25.

При изготовлении секторных отводов угол между поперечными сечениями сектора не должен превышать 22,5°. Расстояние между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода должно обеспечивать доступность контроля этих швов по всей длине шва.

Для изготовления секторных отводов не допускается применение спиральношовных труб, при диаметре более 400 мм применяют подварку корня шва, сварные швы подвергают 100%-ному ультразвуковому или радиографическому контролю.

6.5 Переходы

6.5.1 В трубопроводах следует применять, как правило, переходы штампованные, например изготовленные в соответствии с ГОСТ 17378, вальцованные из листа с одним сварным швом, штампосварные из половин с двумя сварными швами.

Пределы применений стальных переходов должны соответствовать пределам применения присоединяемых труб аналогичных марок сталей и аналогичных рабочих (расчетных) параметров.

6.5.2 Допускается применение лепестковых переходов для трубопроводов с номинальным давлением PN 16 и номинальным диаметром DN 500.

Не допускается устанавливать лепестковые переходы на трубопроводах, предназначенных для транспортирования сжиженных газов и веществ групп А и Б.

6.5.3 Лепестковые переходы следует сваривать с последующим 100%-ным контролем сварных швов ультразвуковым или радиографическим методом.

6.6 Заглушки

6.6.1 Приварные плоские и ребристые заглушки из листовой стали рекомендуется применять для трубопроводов при номинальном давлении PN 25.

6.6.2 Заглушки, устанавливаемые между фланцами, не следует применять для разделения двух трубопроводов с различными средами, смешение которых недопустимо.

6.6.3 Пределы применения заглушек и их характеристики по материалу, давлению, температуре, коррозии и т.д. должны соответствовать пределам применения фланцев.

6.7 Трубопроводы, работающие при номинальном давлении свыше 10 МПа (100 кгс/кв. см)

6.7.1 Общие требования

6.7.1.1 Соединения элементов трубопроводов, работающих под давлением до 35 МПа (350 кгс/см ), рекомендуется производить сваркой. Применяют только стыковые без подкладного кольца сварные соединения. Фланцевые и другие соединения допускается предусматривать в местах подключения трубопроводов к аппаратам, арматуре и другому оборудованию, а также на участках трубопроводов, требующих в процессе эксплуатации периодической разборки или замены.

6.7.1.2 В трубопроводах, предназначенных для работы под давлением до 35 МПа (350 кгс/см ) включительно, допускается вварка штуцеров на прямых участках, а также применение тройников, сваренных из труб и штампосварных колен с двумя продольными швами при условии проведения 100%-ного контроля сварных соединений методом УЗД или РД.

В обоснованных случаях на гибах трубопроводов, работающих под давлением до 35 МПа, может быть допущена вварка одного штуцера внутренним диаметром не более 25 мм.

6.7.1.4 Для соединения элементов трубопроводов из высокопрочных сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 650 МПа (6500 кгс/см ) должны использоваться фланцевые, муфтовые и другие соединения. В технически обоснованных случаях могут быть допущены сварные соединения таких сталей.

6.7.1.5 В местах расположения наиболее напряженных сварных соединений и точек измерения остаточной деформации, накапливаемой при ползучести металла, должны быть предусмотрены съемные участки изоляции.

6.7.2 Кованые и штампованные детали

6.7.2.1 Детали трубопроводов должны изготавливаться из поковок, объемных штамповок и труб. Допускается применение других видов заготовок, если они обеспечивают надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации.

6.7.2.2 Отношение внутреннего диаметра ответвления к внутреннему диаметру основной трубы в кованых тройниках-вставках не должно быть менее 0,25. Если соотношение диаметра штуцера и диаметра основной трубы менее 0,25, должны применяться тройники со штуцерами на ввертных шпильках.

6.7.3 Гнутые и сварные элементы

6.7.3.1 Конструкция и геометрические размеры тройников, сваренных из труб, штампосварных колец, гнутых отводов и штуцеров, должны удовлетворять требованиям стандартов, ТУ и чертежей.

6.7.3.2 Сваренные из труб тройники, штампосварные отводы, тройники и отводы из литых по электрошлаковой технологии заготовок допускается применять на давление до 35 МПа (350 кгс/см ). При этом все сварные швы и металл литых заготовок подлежат контролю методом УЗД в объеме 100%.

Приварка штуцеров (труб) к коллекторам котлов и трубопроводам

7.7.1. Конструкция сварных соединений штуцеров (труб) с основным элементом (коллектором, трубопроводом), выполняемых при ремонте или монтаже котлов, должна соответствовать чертежам или нормалям завода-изготовителя. При отсутствии таких указаний следует, исходя из местных условий, выбрать одну из конструкций, представленных на рис. 7.22, а—д, оформив это совместным техническим решением владельца котла (заказчика) и организации, выполняющей сварочные работы. В конструкции на рис. 7.22, в остающееся подкладное кольцо изготавливается из материала в соответствии с требованиями п. 6.2.10 шириной 20—25 мм и толщиной не менее 2 мм и не более величины, обеспечивающей минимальное проходное сечение трубы; для штуцеров (труб) номинальным наружным диаметром до 83 мм толщина кольца должна быть не более 0,1Двн, но не более 4 мм (Двн — номинальный внутренний диаметр штуцера).

Требования к отклонению оси штуцера от перпендикуляра к оси коллектора (трубопровода) должны указываться в конструкторской документации. В случае отсутствия таких указаний отклонение не должно превышать ±1,5° (рис. 7.23).

Примечание. При внутреннем диаметре штуцера (трубы) более 100 мм следует применять конструкции, показанные на рис. 7.22, в, г, которые позволяют контролировать качество сварного соединения с помощью ультразвуковой дефектоскопии.

7.7.2. Перед допуском к сварке производственных соединений каждый сварщик должен сварить как минимум одно контрольное (допускное) штуцерное соединение, однотипное с производственным, а для сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали, если они в производственных условиях не будут подвергаться термообработке, — не менее двух соединений. Такие сварные соединения выполняет сварщик один раз в данной монтажной (ремонтной) организации независимо от числа изделий (котлов, трубопроводов), на которых он будет производить сварку штуцерных соединений. Контрольное соединение выполняется не реже одного раза в течение года.

Качество контрольных сварных соединений из углеродистой и кремнемарганцовистой стали, а также соединений из хромомолибденованадиевой стали, которые в производственных условиях подвергаются термообработке, проверяется путем визуального контроля, измерения швов и исследования макроструктуры шва и околошовной зоны, а сварных соединений из стали

12Х1МФ, которые в производственных условиях не подвергаются термообработке (см. п. 7.7.8),

— кроме того, путем определения твердости металла шва. Для исследования макроструктуры и

измерения твердости шва из каждого контрольного образца изготавливают по два поперечных шлифа.

Рис. 7.22. Конструкции сварных соединений штуцеров (труб)

с коллекторами и трубопроводами

Рис. 7.23. Допускаемое отклонение оси штуцера от перпендикуляра к оси коллектора (трубопровода)

Результаты визуального контроля этих образцов должны отвечать требованиям подраздела

18.3, измерения размеров и формы шва — п. 7.7.9 и рис. 7.22 для сварных соединений из углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, а также для угловых сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали с последующей термообработкой, п. 7.7.10 и рис. 7.24 — для угловых сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали без термообработки.

Результаты исследования макроструктуры должны удовлетворять требованиям п. 18.6.24. Твердость шва угловых сварных соединений из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой сталей, выполненных электродами типа Э-09Х1М без термообработки (см. п. 7.7.4), определяемая как среднее арифметическое четырех измерений (по два измерения на каждом шлифе), должна быть не более 270 НВ, при этом результаты каждого измерения должны быть не выше 290 НВ.

7.7.3. При длине коллектора (трубопровода) свыше 4 м во время сварки через каждые 2,5 м необходимо установить временные опоры.

7.7.4. Для прихватки и приварки штуцеров (труб) нужно использовать электроды диаметром не более 3 мм. Для сварки элементов из углеродистой и кремнемарганцовистой стали следует применять электроды типа Э50А, из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали — электроды типа Э-09Х1М при условии, что сварные соединения не будут подвергаться термообработке (см. п. 7.7.8); если же сварные соединения будут подвергаться термообработке, то сварка должна производиться электродами типа Э-09Х1МФ.

Рис. 7.24. Схема расположения валиков и размеры шва приварки штуцера (трубы)

к коллектору (трубопроводу) без последующей термообработки:

1—6 — номера слоев

7.7.5. Необходимость и режим предварительного подогрева при прихватке и приварке штуцеров определяются согласно требованиям п. 6.4.1. Подогрев рекомендуется осуществлять изнутри коллектора или трубопровода специальной ацетиленокислородной горелкой. При диаметре коллектора (трубопровода) менее 500 мм подогрев необходимо выполнять по всему периметру, при диаметре 500 мм и более можно подогревать коллектор (трубопровод) только вокруг зоны приварки штуцера (трубы).

7.7.6. Штуцер (трубу) в отверстие основного элемента нужно устанавливать без натяга с требуемым зазором между штуцером и очком. Прихватку штуцера (трубы) к коллектору (трубопроводу) следует производить в двух-трех точках швами длиной 10—15 мм. Не рекомендуется заранее устанавливать и прихватывать более трех штуцеров, которые приваривает один сварщик.

7.7.7. В случае приварки большого числа штуцеров (труб) необходимо с целью обеспечения наименьших деформаций коллектора руководствоваться следующими положениями:

приварку штуцеров должны выполнять по возможности два или четыре сварщика одновременно при общем направлении их движения от середины коллектора к его краям;

приварку штуцеров в ряду необходимо производить через два-три штуцера;

если приварку выполняют одновременно два сварщика, то первый ведет сварку по одному ряду слева направо, а второй — по соседнему ряду справа налево и т.д.

Во избежание перегрева штуцера каждый сварщик должен одновременно приваривать два или три штуцера, накладывая поочередно на каждом штуцере один-два валика.

7.7.8. Приварка штуцеров (труб) к коллекторам котлов и трубопроводам должна производиться в соответствии с требованиями конструкторской документации на конкретный объект (котел).

Для сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами или трубопроводами, которые не будут подвергаться термической обработке, должны быть выдержаны следующие конструкторские и технологические требования:

а) места приварки штуцеров к коллекторам (трубопроводам) — отверстия под штуцера и прилегающие участки на расстоянии 15—20 мм от очка — должны быть тщательно исследованы; все обнаруженные дефекты устранены или исправлены;

б) если коллектор (трубопровод) и привариваемые штуцера изготовлены из углеродистой стали, то эти элементы не ограничиваются по диаметру и толщине стенки, не ограничивается также число привариваемых к одному коллектору штуцеров (труб), однако расстояние (просвет) между ними должно быть не менее 50 мм;

в) если коллектор (трубопровод) изготовлен из кремнемарганцовистой стали, а привариваемые штуцера (трубы) — из кремнемарганцовистой или углеродистой стали, то коллектор по толщине стенки и диаметру не ограничивается, а штуцер (труба) должен иметь диаметр не более 100 мм при любой толщине стенки; число привариваемых штуцеров не ограничивается, но просвет между ними должен быть не менее 50 мм;

г) если коллектор (трубопровод) изготовлен из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали, а привариваемые штуцера (трубы) — из хромомолибденовой, хромомолибденованадиевой, кремнемарганцовистой или углеродистой стали, то коллектор по толщине стенки и диаметру не ограничивается, а штуцер (труба) должен иметь диаметр не более 60 мм и толщину стенки не более 10 мм; число привариваемых штуцеров не ограничивается, но просвет между ними должен быть не менее 90 мм *.

Твердость стали коллектора, изготовленного из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали, должна быть не более 195 НВ.

* Если по конструктивным или другим соображениям просвет между привариваемыми к коллектору штуцерами (трубами) будет менее 90 мм, необходимо получить заключение специализированной научно- исследовательской организации, указанной в правилах по котлам или по трубопроводам Госгортехнадзора России, о возможности такой приварки с точки зрения работоспособности конкретного изделия.

7.7.9. Приварку штуцеров (труб) необходимо производить многослойным швом.

При приварке штуцеров (труб) из углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, а также штуцеров (труб) из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали с последующей термообработкой сварного соединения размеры катетов шва должны быть (см. рис. 7.22): K=S1+3 мм, K1=S1+5 мм; допустимые отклонения составляют +2 мм для катета размером до 5 мм, +3 мм для катета размером до 12 мм и +5 мм для катета размером более 12 мм (S1 — толщина штуцера).

7.7.10. Приварка штуцеров (труб) из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали к коллекторам (трубопроводам) без последующей термообработки угловых сварных соединений должна производиться швом из шести-семи валиков с соблюдением следующих требований (рис. 7.24):

угол между поверхностями шва и штуцера должен быть не менее 150°, катет шва на коллекторе — 12—14 мм, на штуцере — 17—22 мм;

валик 3 следует накладывать как отжигающий, т.е. расстояние от его края до места перехода шва к поверхности коллектора должно составлять 2—3 мм;

переход от шва к штуцеру должен быть плавным, радиусом не менее 3 мм; при необходимости плавность перехода можно обеспечить с помощью дополнительной обработки этого места сварочной дугой в среде аргона (без присадки) или абразивным инструментом, если такая обработка не приводит к подрезам на поверхности шва или штуцера.

7.7.11. Усиление углового шва наплавкой для повышения работоспособности штуцерных сварных соединений (при ремонте или реконструкции котлов) выполняется по следующей технологии:

электроды для наплавки выбирают в соответствии с требованиями п. 7.7.4; поверхность ранее выполненного шва и штуцера на расстоянии 25—30 мм от шва тщательно зачищают;

место наплавки подогревают до температуры, указанной в табл. 6.3;

три-четыре валика усиливающего шва накладывают с обеспечением плавного перехода к поверхности штуцера; размеры и форма шва должны быть выдержаны в соответствии с рис.7.25.

Рис. 7.25. Схема расположения валиков и размеры шва при усилении соединения штуцера

(трубы) с коллектором (трубопроводом) путем наплавки:

1—3 — номера слоев усиливающего шва; 1' — ранее выполненный шов

7.7.12. Контроль качества угловых сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами

(трубопроводами) проводится путем:

а) визуального контроля всех швов, результаты которого должны удовлетворять требованиям табл. 18.2;

б) измерительного контроля размеров и формы швов в объеме не менее 10% сварных соединений; контроль следует производить с помощью шаблонов и результаты контроля должны отвечать требованиям пп. 7.7.9 и 7.7.10;

в) измерения твердости металла шва приварки штуцеров (труб) к коллекторам и трубопроводам из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали; объем и результаты контроля должны соответствовать требованиям пп. 18.4.2, б и 18.4.4.

8. РУЧНАЯ АРГОНОДУГОВАЯ СВАРКА НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ*

8.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

* Раздел 8 распространяется на все марки углеродистых и низколегированных сталей, перечисленные в табл. П28.1 приложения 28, независимо от назначения трубопровода.

8.1.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и сварку неповоротных стыков труб наружным диаметром 100 мм и менее, при этом предусматривается два технологических варианта сварки:

сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой — ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие слои — ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;

сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

Для стыков труб при толщине стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному способу; при меньшей толщине нужно сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой.

8.1.2. Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом рекомендуется использовать однопостовый источник постоянного тока, оснащенный устройством бесконтактного или контактного возбуждения дуги на малых токах и плавного снижения сварочного тока при заварке кратера шва (в частности, ТИР-300ДМ1, УДГ-350, УПС-301), или многопостовый источник с балластным реостатом для регулирования сварочного тока и обеспечения стабильного горения сварочной дуги.

Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор с дозирующим устройством; могут быть также применены редукторы-расходомеры АР-10, АР-40 или любой кислородный редуктор с ротаметром типа РМ.

Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона стыков труб в монтажных и ремонтных условиях рекомендуется применять малогабаритные горелки МАГ-3, АГМ-2 и др.

8.1.3. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, приведенным в табл. 6.2 (разделки Тр-1 или Тр-2).

8.1.4. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Исключение составляют стыки труб из углеродистой стали, которые всегда следует прихватывать с применением присадочной проволоки, а также стыки труб из стали других марок при зазоре между трубами более 0,5 мм. Используется присадочная проволока той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка. Размеры прихваток и их число должны отвечать требованиям подраздела 6.3.

Подогрев стыков при выполнении прихватки регламентирован требованиями, приведенными в подразделе 6.4.

8.1.5. Ручную аргонодуговую сварку производят сразу после выполнения прихватки. При комбинированной сварке стыки, в которых заварен корневой слой, должны быть полностью сварены во время той же рабочей смены.

8.1.6. Прихваченный стык по возможности следует полностью сваривать в приспособлении. Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с

использованием присадочной проволоки или без нее. Корневые слои стыков труб из углеродистой стали, а также стыки труб из стали других марок при зазоре более 0,5 мм должны свариваться с присадкой. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки диаметром 1,6—3 мм. Марка проволоки выбирается по данным табл. 4.4.

8.1.7. Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять возможно короткой дугой на постоянном токе (70—100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2—4 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.

8.1.8. Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20—25 мм от его конца.

Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5—8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.

8.1.9. Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2—4 мм. Примерное расположение слоев и валиков в сечении шва показано в табл. 8.1. Порядок наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (см. рис. 7.3, а; 7.5, а; 7.13-7.14).

Предпочтительно, чтобы сварку стыков труб поверхностей нагрева котлов, собранных в блоки, выполняли одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п. 7.2.5.

8.1.10. При комбинированной сварке основную часть разделки (после наложения корневого слоя ручной аргонодуговой сваркой) следует заполнять дуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными в подразделе 7.2.

8.1.11. Размеры выпуклости швов (независимо от метода сварки) должны соответствовать приведенным в п. 6.5.7.

Читайте также: