Автоматическая односторонняя сварка проволокой сплошного сечения в защитных газах

Обновлено: 21.09.2024

Оборудование системы «Saturnax» фирмы «Serimer Dasa» предназначено для односторонней двухдуговой автоматической сварки в защитных газах проволокой сплошного сечения неповоротных стыков труб диаметром 325-1220 мм. Сварку корневого слоя производят на медной технологической подкладке, установленной между рядами жимков внутреннего центратора, входящего в состав оборудования. Оборудование оснащено компьютерной системой управления процессом сварки.

Особенностями сварочной системы «Saturnax» являются:

- конструкция сварочной головки с двумя горелками, которые могут работать как совместно, так и по отдельности;

- 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 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.

Состав оборудования

В состав комплекса оборудования для сварки неповоротных стыков труб входят:

- станки для обработки кромок труб под специальную разделку;

- индукционные установки (и кольцевые пропановые подогреватели) для предварительного, сопутствующего и межслойного подогрева стыков;

- направляющие пояса для перемещения сварочных головок по трубе в процессе сварки;

- внутренний пневматический центратор с медным подкладным кольцом, встроенным между рядами жимков;

- контрольный модуль «Saturnax», внутри которого размещаются компьютеризированные блоки управления и контроля, а также сварочные источники питания;

- двухдуговые автоматы «Saturnax» (сварочные головки) наружной сварки с пультом дистанционного управления;

- агрегаты энергообеспечения постов наружной сварки, установленные на платформе трактора, с газовыми рампами и защитными палатками;

- передвижная мастерская для наладки и ремонта оборудования и хранения запасных частей;

Сварочные материалы

Перечень аттестованных марок проволок сплошного сечения для сталей различных прочностных групп приведен в таблице 8.11 настоящего РД.

Требование к смесям газов приведены в таблице 8.8 настоящего РД.

5.5.4 Состав и содержание основных технологических операций

До начала работ параметры режима автоматической сварки всех слоев шва стыков труб конкретного типоразмера вносятся в компьютеризированные блоки управления каждой сварочной головки.

Технологический процесс сварки неповоротных стыков труб с применением оборудования включает следующие основные операции:

- раскладку труб на бровке траншеи;

- подготовку на торцах труб специальной разделки кромок кромкострогальными станками и зачистку участков поверхности труб, прилегающих к торцам;

- установку на торце каждой трубы направляющих поясов для сварочных автоматов;

- предварительный подогрев концов труб;

- автоматическую сварку стыка.

5.5.4.1 Раскладка труб

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 быть не менее 450 мм. В процессе раскладки необходимо провести осмотр труб на соответствие требованиям раздела 3.

5.5.4.2 Подготовка и обработка торцов труб

Обработку торцов труб следует производить специальными кромкострогальными станками, входящими в состав комплекса оборудования. Схема и геометрические параметры разделки кромок приведены на рис. 5.5.1.

Рис. 5.5.1 Форма и геометрические параметры разделки кромок

Условные обозначения и величины геометрических параметров:

S – толщина стенки трубы, мм;

5.5.4.3 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.

5.5.4.4 Сборку стыка следует производить на специальном внутреннем пневматическом центраторе, входящем в состав комплекса оборудования. Центратор устанавливают таким образом, чтобы медная технологическая подкладка находилась в плоскости стыка.

5.5.4.5 Перед началом работ следует произвести просушку медного подкладного кольца с помощью газовой горелки путем нагрева его секторов до температуры 20-50 0 С.

5.5.4.6 Стык следует собирать в соответствии с требованиями таблицы 5.1.1. Зазоры между элементами медного подкладного кольца и внутренней поверхностью трубы не должны превышать 0,5 мм.

5.5.4.7 Сварку всех слоев шва производят методом «на спуск» двумя двухдуговыми головками (автоматами) системы «Saturnax». На стыке одновременно работают две сварочные головки. Каждая головка производит сварку одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси). За один проход производится сварка двух слоев (валиков) шва. Типовая схема и последовательность сварки кольцевого стыка приведена на рис. 5.5.2.

5.5.4.8 После окончания сварки корневого слоя следует сдвинуть центратор внутрь трубопровода, осмотреть корневой шов изнутри трубы и, в случае необходимости, произвести ручную подварку участков корневого шва с поверхностными дефектами.

5.5.4.9 Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя и началом сварки горячего прохода должен составлять не более 10 мин.

Рис. 5.5.2 Схема и последовательность автоматической сварки кольцевого стыка

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.

5.5.4.10 Для обеспечения равномерного заполнения разделки кромок перед сваркой облицовочного слоя в случае необходимости выполняется корректирующий слой шва. Сварка производится в пространственном положении 2.00-4.00 час и 8.00-10.00 час однодуговым процессом, т.е. с отключением на каждой сварочной головке по одной горелке.

5.5.4.11 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 1,0¸2,5 мм в каждую сторону.

5.5.4.11 Схема сварного шва приведена на рис. 5.5.3.

Рис. 5.5.3 Схема сварного шва, выполненного автоматической сваркой с использованием двухдуговых головок системы «Saturnax».

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.

5.5.4.15 Режимы сварки неповоротных стыков труб диаметром 1020¸1220 мм с толщинами стенок 11 мм и более приведены в таблице 5.5.1.

Таблица 5.5.1 – Режимы автоматической сварки в среде защитных газов неповоротных кольцевых стыков труб диаметром 1020¸1220 мм

Автоматическая односторонняя сварка проволокой сплошного сечения в защитных газах

Сварочные головки М300-С (М300) (ф. CRC-Evans AW) предназначены для автоматической односторонней сварки проволокой сплошного сечения в защитных газах

Сварка всех слоев шва (корневого слоя, горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва) выполняется в смеси защитных газов с постоянным процентным

Рекомендуемая схема сварки головками М300-С (М300) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб приведена на рисунке 10.20.

K1, K2 – участки корневого слоя на левом и правом полупериметрах трубы;

Г1, Г2 – участки горячего прохода

на левом и правом полупериметрах трубы; Зп1, Зп2 – участки заполняющих слоев на левом и правом полупериметрах трубы; Обл.1, Обл.2 – участки облицовочных слоев на левом и правом полупериметрах трубы

Примечание – Допускается выполнять горячий проход на подъем.

Перед выполнением сварки корневого слоя шва методом STT необходимо установить:

время предварительной и послесварочной подачи газа;

длительность заднего фронта импульса;

Сварка корневого слоя шва должна выполняться постоянным током обратной полярности. Направление сварки – на спуск. Каждой сварочной головкой выполняется сварка одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси), при этом сварку второй сварочной головкой рекомендуется начинать после сварки первой головкой участка пери-

После выполнения корневого слоя шва его необходимо зачистить механическим способом шлифмашинками с набором абразивных кругов и дисковых проволочных щеток.

Таблица 10.22 – Рекомендуемые параметры режимов сварки корневого слоя шва методом STT сварочными головками М300-С (М300)

Перед выполнением сварки горячего прохода, заполняющих и облицовочных слоев шва необходимо установить:

б) на источниках сварочного тока заданные режимы сварки;

при выполнении горячего прохода на спуск второй оператор начинает сварку после того, как первый оператор выполнил сварку участка горячего прохода длиной не менее 1,0 м;

1,32 мм (1,4 мм) приведены в таблице 10.24.

Таблица 10.23 – Рекомендуемые параметры режимов сварки головками М300-С (М300) горячего прохода, заполняющих, облицовочного слоев порошковой проволокой диаметром 1,20 мм

Таблица 10.24 – Рекомендуемые режимы сварки сварочными головками М300-С (М300) горячего прохода, заполняющих, облицовочного слоев порошковой проволокой диаметром 1,32 мм (1,4 мм)

Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов

Сварочный комплекс (установка) «Saturnax» (ф. «Serimax») предназначен для автоматической односторонней сварки проволокой сплошного сечения в защитных газах (АПГ) (далее по тексту сварка комплексом «Saturnax») неповоротных кольцевых стыковых соединений труб газопроводов диаметром от 159 до 1420 мм.

Сварочным комплексом «Saturnax» выполняется:

- односторонняя двухдуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы корневого слоя и горячего прохода на медном подкладном кольце, установленном между рядами жимков внутреннего центратора;

- односторонняя двухдуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы двухваликовых заполняющих слоев шва;

- односторонняя двухдуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы двухваликового облицовочного слоя шва;

- односторонняя однодуговая сварка всех слоев шва, а также корректирующих слоев или отдельных слоев шва в случаях отказа одной из двух сварочных горелок при двухдуговой сварке.

Сварка выполняется несколькими сварочными комплексами в составе сборочно-сварочной колонны по поточно-расчлененной схеме (корневой слой шва и горячий проход шва - одним сварочным комплексом, двухваликовые заполняющие слои - одним или несколькими сварочными комплексами, двухваликовый облицовочный слой - одним сварочным комплексом), либо одним сварочным комплексом с двумя сварочными головками всех слоев шва.

В сварочный комплекс «Saturnax» входят:

- две сварочные головки с пультами дистанционного управления (одна резервная - рекомендательно) для двухдуговой сварки всех слоев шва (корневой слой и горячий проход, двухваликовые заполняющие слои, двухваликовый облицовочный слой);

- один блок автоматического управления параметров режимов сварки на каждую сварочную головку, совмещенные с блоками контроля и записи параметров режимов сварки;

- один совмещенный блок механизмов подачи сварочной проволоки на каждую сварочную головку, включающий систему распределения и контроля расхода защитного газа,

- блок автоматического управления на две сварочные головки;

- направляющий пояс на две сварочные головки (один резервный - рекомендательно);

- агрегат энергообеспечения с дизель-генератором на базе колесной или гусеничной техники с четырьмя отдельными источниками сварочного тока инверторного или тиристорного типа на сварочный комплекс (один резервный - рекомендательно), со стрелой установки и перемещения защитных инвентарных укрытий (палаток), с рампой баллонов защитных газов, газовыми смесителями с оборудованием контроля состава смеси газов.

Геометрические параметры разделки кромок и сборки соединений труб для сварки комплексом «Saturnax» должны соответствовать требованиям рисунка 10.14.

а) соединение труб одной толщины стенки,

б) соединение труб разной толщины стенки*.

* Отношение номинальных толщин стенки труб (S₁/S) не более 1,5. Сварное соединение выполняется без обязательной подварки изнутри ручной дуговой сваркой корневого слоя шва.
Рисунок 10.14 - Геометрические параметры разделки кромок и сборки соединений труб для сварки комплексом «Saturnax»
Сварка всех слоев шва (корневого слоя, горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоя) выполняется в смеси защитных газов с постоянным процентным содержанием (пределами) каждого газа (50 % СО₂ + 50 % Аr).

Рекомендуемая схема сварки комплексом «Saturnax» неповоротных кольцевых стыковых соединений труб приведена на рисунке 10.15.

Для обеспечения равномерного заполнения разделки кромок перед сваркой облицовочного слоя в случае необходимости выполняется корректирующий слой шва. Сварка корректирующего слоя должна выполняться с отключением на сварочной головке одной сварочной горелки.
К1, К2, Г1, Г2 - 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 10.15 - Рекомендуемая схема автоматической односторонней сварки комплексом «Saturnax» неповоротных кольцевых стыковых соединений труб
Сварка облицовочного слоя шва должна выполняться за один проход двумя параллельными валиками. Допускается выполнять сварку облицовочного слоя шва за два прохода в однодуговом режиме работы сварочной головки. Валики облицовочного слоя должны перекрывать друг друга, обеспечивая плавное сопряжение между собой и с основным металлом трубы.

Геометрические параметры сварного шва, выполненного сварочным комплексом «Saturnax», приведены на рисунке 10.16.

Параметры режимов сварки комплексом «Saturnax» неповоротных кольцевых стыковых соединений труб диаметром от 1020 до 1420 мм с толщинами стенок от 11,0 мм и более приведены в таблице 10.20.
К - корневой слой, Г - «горячий проход» шва (выполняются за один проход сварочных головок); З₁, З₂ и т. д. - заполняющие слои шва (за один проход выполняются два слоя); З* - корректирующий слой (выполняется в случае необходимости); O₁ и О₂ - валики облицовочного слоя шва.
Рисунок 10.16 - Геометрические параметры сварного шва, выполненного сварочным комплексом «Saturnax»
Таблица 10.20 - Рекомендуемые режимы сварки комплексом «Saturnax» соединений труб диаметром от 1020 до 1420 мм

Примечание - Параметры режимов сварки соединений труб диаметром менее 1020 мм могут корректироваться при производственной аттестации технологии сварки.
10.6.2.3 Автоматическая односторонняя сварка проволокой сплошного сечения в защитных газах сварочным комплексом CWS.02

Сварочный комплекс (установка) CWS.02 (ф. «PWT») предназначен для автоматической односторонней сварки проволокой сплошного сечения в защитных газах (АПГ) (далее по тексту сварка комплексом CWS.02) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб газопроводов диаметром от 426 до 1420 мм.

Сварочным комплексом CWS.02 выполняется:

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы корневого слоя на медном подкладном кольце, установленном между рядами жимков внутреннего центратора;

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы заполняющих слоев шва;

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы облицовочного слоя шва;

Сварка выполняется несколькими сварочными комплексами в составе сварочной колонны по поточно-расчлененной схеме (корневой слой шва - одним сварочным комплексом, заполняющие слои - одним или несколькими сварочными комплексами, облицовочный слой - одним сварочным комплексом), либо одним сварочным комплексом с двумя сварочными головками всех слоев шва.

В сварочный комплекс CWS.02 входят:

- две сварочные головки с механизмами подачи сварочной проволоки (одна резервная - рекомендательно), пультами дистанционного управления для однодуговой сварки всех слоев шва (корневой слой, заполняющие слои, облицовочный слой);

- агрегат энергообеспечения с дизель-генератором на базе колесной или гусеничной техники с двумя отдельными специальными источниками сварочного тока на сварочный комплекс (один резервный - рекомендательно), с двумя блоками автоматического управления параметров режимов сварки на сварочный комплекс, совмещенных с блоками контроля параметров режимов сварки, со стрелой установки и перемещения защитных инвентарных укрытий (палаток), с рампой баллонов защитных газов, газовыми смесителями с оборудованием контроля расхода и состава смеси газов.

После сборки стыкового соединения 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.

Геометрические параметры разделки кромок и сборки соединений труб для сварки комплексом CWS.02 должны соответствовать требованиям рисунка 10.17.

1 Неуказанные предельные отклонения размеров ± 0,3 мм;

2 Величина параметра А должна составлять:

- для труб с толщиной стенки 15,7 мм от 8,0 до 10,0 мм;

- » » » 18,7 мм от 9,0 до 11,5 мм;

- » » » 21,6 мм от 10,0 до 13,0 мм;

- » » » 23,2 мм от 10,5 до 13,5 мм;

- » » » 25,8 мм от 11,0 до 14,5 мм.

труб для сварки комплексом CWS.02
Рекомендуемая схема сварки комплексом CWS.02 неповоротных кольцевых стыковых соединений труб приведена на рисунке 10.18.
В обозначении слоев шва приняты сокращения: К - корневой слой, Зп - заполняющий слой, Обл. - облицовочный слой; первая цифра обозначает половину сварного соединения относительно вертикальной оси (1 - правая половина, 2 - левая половина); вторая цифра обозначает последовательность сварки в пределах слоя;  - указывает направление сварки
Рисунок 10.18 - Рекомендуемая схема сварки комплексом CWS.02 неповоротных кольцевых стыковых соединений труб
Допускается сварку облицовочного слоя выполнять за два прохода.

Геометрические параметры сварного шва, выполненного сварочным комплексом CWS.02, приведены на рисунке 10.19.
Рисунок 10.19 - Геометрические параметры сварного шва, выполненного сварочным комплексом CWS.02
Рекомендуемые параметры режимов сварки комплексом CWS.02 неповоротных кольцевых стыковых соединений труб диаметром от 1020 до 1420 мм приведены в таблице 10.21. Режимы сварки изменяются через каждые 15° при отсчете положения сварочной головки от зенита трубы в угловых координатах.
Таблица 10.21 - Рекомендуемые режимы сварки комплексом CWS.02 соединений труб диаметром от 1020 до 1420 мм

1 Параметры режимов сварки соединений труб могут корректироваться при производственной аттестации технологии сварки.

2 Допускаются отклонения процентного содержания компонентов в газовой смеси в пределах  10 % от указанного в таблице.

10.6.3.1 Сварочные головки М300-С (М300) (ф. «CRC-Evans AW») предназначены для автоматической односторонней сварки проволокой сплошного сечения в защитных газах (ААДП) корневого слоя методом STT и порошковой проволокой в защитных газах (АПИ) горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва (далее по тексту сварка головками М300-С (М300)) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб газопроводов одной толщины стенки диаметром от 426 до 1420 мм.

10.6.3.2 Сварочным головками М300-С (М300) выполняется:

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на спуск снаружи трубы корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в защитных газах методом STT;

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на спуск или на подъем снаружи трубы горячего прохода шва порошковой проволокой в защитных газах;

- односторонняя однодуговая сварка двумя сварочными головками на подъем снаружи трубы заполняющих и облицовочного слоев шва порошковой проволокой в защитных газах.

10.6.3.3 Кромки труб для сварки корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в защитных газах методом STT должны иметь нормативную заводскую разделку, либо должны быть подготовлены механическим способом станками подготовки кромок типа СПК в соответствии с требованиями рисунка 6.1.

10.6.3.4 Проволоки сплошного сечения, порошковые проволоки, рекомендованные для сварки головками М300-С (М300), приведены в таблице Д.12 (приложение Д).

10.6.3.5 Сварка всех слоев шва (корневого слоя, «горячего прохода», заполняющих и облицовочного слоев шва) выполняется в смеси защитных газов с постоянным процентным содержанием (пределами) каждого газа (75 % Аr + 25 % СО₂).

10.6.3.6 Сварка выполняется несколькими сварочными комплексами (установками) в составе сборочно-сварочной колонны по поточно-расчлененной схеме (корневой слой шва - одним сварочным комплексом, горячий проход шва - одним сварочным комплексом, заполняющие слои - одним или несколькими сварочными комплексами, облицовочный слой - одним или несколькими сварочным комплексами), либо одним сварочным комплексом с двумя сварочными головками всех слоев шва.

10.6.3.7 Регулирование параметров режимов сварки головками М300-С (М300) в установленных системой автоматического управления пределах выполняется через выносной пульт дистанционного управления (установка сварочной горелки по оси стыкового соединения, вылет электродной проволоки, амплитуда колебаний электродной проволоки, время задержки электродной проволоки на кромке, скорость сварки).

10.6.3.8 В сварочный комплекс (установку) входят:

- две сварочные головки М300-С (М300) с механизмами подачи сварочной проволоки (одна резервная - рекомендательно), с пультами дистанционного управления для однодуговой сварки всех слоев шва (корневой слой, горячий проход, заполняющие слои, облицовочный слой);

- два электронных блока управления параметрами режимов сварки на каждую сварочную головку;

- агрегат энергообеспечения с дизель-генератором на базе колесной или гусеничной техники с двумя специальными источниками сварочного тока инверторного типа (Invertec STT II) для сварки корневого слоя шва методом STT на каждую сварочную горелку (один резервный - рекомендательно), двумя источниками сварочного тока инверторного или тиристорного типа на каждую сварочную головку (один резервный - рекомендательно) для сварки горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва и не менее одного резервного, со стрелой установки и перемещения защитных инвентарных укрытий (палаток), с рампой баллонов защитных газов, газовыми смесителями с оборудованием контроля расхода и состава смеси газов.

10.6.3.9 Сварочные головки М300-С (М300) должны отвечать требованиям к установке следующих параметров режимов сварки:

- скорость и направление сварки;

- скорость подачи электродной проволоки;

- амплитуда и частота колебаний электродной проволоки;

- время задержки электрода в крайних положениях;

- время предварительной и послесварочной подачи газа.

10.6.3.10 Рекомендуемая схема сварки головками М300-С (М300) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб приведена на рисунке 10.20.
К₁, К₂ - участки корневого слоя на левом и правом полупериметрах трубы;

Г₁, Г₂ - участки «горячего прохода» на левом и правом полупериметрах трубы;

З₁, З₂ - участки заполняющих слоев на левом и правом полупериметрах трубы;

O₁, О₂ - участки облицовочных слоев на левом и правом полупериметрах трубы
Примечание - допускается выполнять «горячий проход» на подъем.
Рисунок 10.20 - Рекомендуемая схема сварки головками М300-С (М300) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб
10.6.3.11 С целью исключения попадания в полость труб влаги, снега и др. загрязнений концы труб должны быть закрыты инвентарными заглушками или др. материалами.

10.6.3.12 Заблаговременно, до начала сборочно-сварочных работ на концы труб, обращенные в сторону движения сборочно-сварочной колонны должны устанавливаться направляющие пояса для сварочных головок М300-С (М300). Направляющие пояса должны устанавливаться с применением инвентарных шаблонов, обеспечивающих требуемую точность установки и входящих в комплект специальных приспособлений (аксессуаров) сварочных головок.

10.6.3.13 Предварительный подогрев кромок труб каждого стыкового соединения может выполняться до сборки или после сборки на внутреннем центраторе, при этом методы, оборудование и режимы предварительного подогрева должны соответствовать требованиям 10.3.

10.6.3.14 Корневой слой шва при сборке на внутреннем центраторе рекомендуется выполнять без прихваток. В случае технически обоснованности применения прихваток они должны быть удалены механическим способом при выполнении корневого слоя шва.

10.6.3.15 Перед выполнением сварки корневого слоя шва методом STT необходимо установить:

а) на электронных блоках управления сварочными головками М300-С (М300):

- амплитуду и частоту колебаний электродной проволоки;

- время предварительной и послесварочной подачи газа;

б) на специальных инверторных источниках сварочного тока (Invertec STT II):

- значение пикового тока;

- значение базового тока;

- длительность заднего фронта импульса;

в) на газовых баллонах - специальные газовые редукторы, предназначенные для сварки методом STT и предварительно настроенные на необходимый расход газа на заводе-изготовителе.

10.6.3.16 Рекомендуемые параметры режимов сварки корневого слоя шва методом STT сварочными головками М300-С (М300) приведены в таблице 10.22.

10.6.3.17 Сварка корневого слоя шва должна выполняться постоянным током обратной полярности. Направление сварки - на спуск. Каждой сварочной головкой выполняется сварка одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси), при этом сварку второй сварочной головкой рекомендуется начинать после сварки первой головкой участка периметра сварного соединения, длина которого достаточна для одновременной работы сварочных головок.

10.6.3.18 Начальный и конечный участок корневого слоя шва, выполненного первой сварочной головкой, следует обработать механическим способом шлифмашинкой для обеспечения плавного перехода при сварке корневого слоя шва второй сварочной головкой.

10.6.3.19 После выполнения корневого слоя шва его необходимо зачистить механическим способом шлифмашинками с набором абразивных кругов и дисковых проволочных щеток.
Таблица 10.22 - Рекомендуемые параметры режимов сварки корневого слоя шва методом STT сварочными головками М300-С (М300)

* При зазоре от 2,4 до 3,0 мм на участке стыкового соединения в положении от 0 00 до 1 30 ч сварку корневого слоя на данном участке следует выполнять с колебаниями электродной проволоки: частота колебаний - 7,1 см/с; время задержки от 0 до 0,7 с; амплитуда колебаний - регулируется по месту. На других участках шва сварка выполняется без поперечных колебаний электродной проволоки.
Примечание - Уточненные параметры режимов сварки труб конкретных типоразмеров должны быть подтверждены результатами производственной аттестации технологии сварки и зафиксированы в операционно-технологической карте сборки и сварки.
10.6.3.20 При наличии видимых дефектов корневого слоя шва типа пор, непроваров и др., необходимо выполнить подварку дефектных участков ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия согласно требованиям 10.2.40-10.2.42.

10.6.3.21 Операции по подварке изнутри корневого слоя шва следует рассматривать как составную часть технологического процесса и предусматривать при составлении операционно-технологических карт сборки и сварки.

10.6.3.22 Участки корневого слоя шва с усилением, превышающим регламентируемые значения, следует обработать механическим способом шлифмашинкой. Эти операции следует предусматривать при составлении операционно-технологических карт сборки и сварки и рассматривать как составную часть технологического процесса сварки головками М300-С (М300).

10.6.3.23 Перед выполнением сварки «горячего прохода», заполняющих и облицовочных слоев шва необходимо установить:

- время задержки электродной проволоки в крайних положениях;

б) на источниках сварочного тока - заданные режимы сварки;

в) на газовых баллонах - газовый редуктор, отрегулированный на заданный расход смеси газов.

10.6.3.24 Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя методом STT и началом сварки «горячего прохода» (первого заполняющего слоя) должен составлять не более 10 мин.

10.6.3.25 Сварка «горячего прохода», заполняющих и облицовочного слоя шва сварочными головками М300-С (М300) должна выполняться постоянным током обратной полярности.

10.6.3.26 Направление сварки:

- «горячего прохода» - на спуск или на подъем;

- заполняющих и облицовочного слоя - на подъем.

10.6.3.27 Каждой сварочной головкой выполняется сварка одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси), при этом сварку второй сварочной головкой рекомендуется начинать после сварки первой головкой участка периметра сварного соединения, длина которого достаточна для одновременной работы сварочных головок.

10.6.3.28 Для стыковых соединений труб диаметром от 1020 до 1420 мм следует соблюдать следующую последовательность выполнения слоев шва:

- при выполнении «горячего прохода» на спуск второй оператор начинает сварку после того, как первый оператор выполнил сварку участка «горячего прохода» длиной не менее 1,0 м;

- при выполнении «горячего прохода», заполняющих, облицовочного слоя на подъем, второй оператор начинает сварку после того, как первый оператор выполнил сварку участка «горячего прохода», заполняющих, облицовочного слоя длиной не менее 0,5 м, при этом одному сварщику оператору следует выполнить вначале сварку на участке от 3 00 ч до 0 00 ч, а затем на участке от 6 00 ч до 3 00 ч.

10.6.3.29 Места начала и окончания сварки каждого последующего слоя сварного шва (замки) должны быть смещены относительно мест начала и окончания сварки предыдущего слоя шва на расстояние не менее 100 мм и после выполнения сварки должны быть обработаны механическим способом для предотвращения образования дефектов типа непроваров и удаления кратерных трещин.

10.6.3.30 После завершения сварки заполняющих слоев шва выполняется облицовочный слой шва. Амплитуда колебаний мундштука сварочной горелки при сварке облицовочного шва должна обеспечивать необходимую величину перекрытия свариваемых кромок труб на величину, регламентированную перечислением ж) 9.3.

10.6.3.31 После завершения сварки следует осмотреть поверхность облицовочного слоя шва. Выявленные наружные дефекты сварного шва (кратера, поры, подрезы и др.) следует удалить механическим способом шлифмашинкой и до проведения неразрушающего контроля сварного соединения откорректировать автоматической сваркой на участках вышлифовки. Участки облицовочного слоя шва с усилением, превышающим регламентируемые значения (замки), следует обработать механическим способом шлифмашинкой. Указанные операции считаются составной частью технологического процесса сварки головками М300-С (М300) и должны быть предусмотрены в операционно-технологических картах сборки и сварки, а также при производственной аттестации технологии сварки.

10.6.3.32 Рекомендуемые параметры режимов сварки головками М300-С (М300) «горячего прохода», заполняющих, облицовочного слоя порошковой проволокой диаметром:

- 1,20 мм приведены в таблице 10.23;

- 1,32 мм (1,4 мм) приведены в таблице 10.24.
Таблица 10.23 - Рекомендуемые параметры режимов сварки головками М300-С (М300) «горячего прохода», заполняющих, облицовочного слоя порошковой проволокой диаметром 1,20 мм

Примечание - Уточненные параметры режимов сварки труб конкретных типоразмеров должны быть подтверждены результатами производственной аттестации технологии сварки и зафиксированы в операционно-технологической карте сборки и сварки.
Таблица 10.24 - Рекомендуемые режимы сварки сварочными головками М300-С (М300) «горячего прохода», заполняющих, облицовочного слоя порошковой проволокой диаметром 1,32 мм (1,4 мм)

Свод правил

Механизированная и автоматическая сварка в защитных газах проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой

Механизированная сварка

Механизированная сварка проволокой сплошного сечения в углекислом газе применяется для сварки корневого слоя шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб с толщинами стенок от 6,0 до 32,0 мм.
Механизированная сварка порошковой проволокой в углекислом газе применяется для сварки заполняющих и облицовочного слоёв шва.
Для механизированной сварки в углекислом газе применяются сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочного тока, механизмами подачи сварочной проволоки, сварочными горелками, газовыми рампами с баллонами сжатого углекислого газа и вспомогательным оборудованием.
Специальные источники сварочного тока должны обеспечивать импульсно-дуговой режим механизированной сварки и отвечать требованиям к установке следующих параметров:

скорость подачи сварочной проволоки;
режим работы сварочной горелки;
длительность предварительной и послесварочной подачи углекислого газа.

Кромки труб для механизированной сварки корневого слоя шва должны иметь заводскую разделку, либо должны быть подготовлены механическим способом станками подготовки кромок.
Количество операторов механизированной сварки, одновременно выполняющих сварку корневого слоя шва должно быть не менее 2-х для сварных соединений труб диаметром 530 мм и более.
Корневой слой шва при сборке на внутреннем центраторе следует выполнять без прихваток. В случае технической обоснованности применения прихваток они должны быть удалены механическим способом шлифмашинками при выполнении корневого слоя шва.
Механизированная сварка корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе должна выполняться на постоянном токе обратной полярности. Направление сварки  на спуск.
Возбуждение дуги должно проводиться только на кромках свариваемых элементов. Для предотвращения образования пор, обрыв дуги следует проводить на одной из свариваемых кромок.
Сварку следует начинать в положении 0 часов и заканчивать в положении 6 часов на расстоянии не менее 100 мм от заводских швов труб.
Начальный и конечный участок корневого слоя шва, выполненного первым оператором, следует обработать механическим способом (абразивным кругом) для обеспечения плавного перехода при сварке корневого слоя шва вторым оператором.
Техника и режимы механизированной сварки выбираются в зависимости от типа применяемых сварочных материалов и оборудования, согласно технологическим инструкциям производителей.
После выполнения корневого слоя шва его необходимо зачистить механическим способом шлифмашинками.

Автоматическая сварка

Автоматическая двухсторонняя одно- или двухдуговая сварка проволокой сплошного сечения в защитных газах сварочными комплексами в составе сборочно-сварочных колонн применяется для сварки неповоротных кольцевых стыковых соединений труб протяженных участков трубопроводов. В состав сборочно-сварочной колонны должны входить:

многоголовочный однодуговой автомат для сварки изнутри трубы, совмещенный с внутренним самоходным центратором;
сварочные комплексы автоматической одно- или двухдуговой сварки снаружи трубы;
станок подготовки кромок труб с гидро- или электроприводом в составе грузоподъемной гусеничной техники;
программатор параметров режимов автоматической двухсторонней одно- и двухдуговой сварки;
передвижная мастерская (блок-контейнер или на базе колесной техники) или самоходная мастерская на базе колесной или гусеничной техники для наладки, ремонта оборудования и хранения запасных частей сборочно-сварочной колонны.

Предварительный подогрев кромок труб каждого стыкового соединения может выполняться до сборки на внутреннем центраторе.

Интервал времени между окончанием сварки внутреннего (корневого) слоя шва и началом сварки первого наружного слоя (горячего прохода) при автоматической двухсторонней сварке должен составлять не более 10 мин. В случае превышения указанного интервала времени следует выполнить сопутствующий подогрев сварного соединения до температуры предварительного подогрева.

Автоматическая односторонняя одно- или двухдуговая сварка проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой в защитных газах сварочными комплексами в составе сборочно-сварочных колонн применяется для сварки неповоротных кольцевых стыковых соединений труб протяженных участков газопроводов.

сварочные комплексы автоматической односторонней сварки;
внутренний самоходный центратор с медным подкладным кольцом с пневмо- или гидроприводом;
станок подготовки кромок труб с гидро- или электроприводом в составе грузоподъемной гусеничной техники;
программатор параметров режимов автоматической односторонней одно- и двухдуговой сварки;
передвижная мастерская (блок-контейнер или на базе колесной техники) или самоходная мастерская на базе колесной или гусеничной техники для наладки, ремонта оборудования и хранения запасных частей сборочно-сварочной колонны.

Геометрические размеры разделки кромок и сборки соединений труб для автоматической односторонней сварки регламентируются особенностями технологии автоматической сварки сварочными комплексами. Разделка кромок концов труб должна быть выполнена механическим способом станками подготовки кромок заблаговременно, до начала сборочно-сварочных работ.

С целью исключения наружных дефектов со стороны внутренней поверхности корневого слоя шва медное подкладное кольцо внутреннего центратора до начала работ должно регулярно зачищаться шлифмашинкой с лепестковым абразивным кругом.

Просушку и подогрев медного подкладного кольца внутреннего центратора необходимо выполнять после каждого перерыва работ.

Предварительный подогрев кромок труб каждого стыкового соединения может выполняться до сборки или после сборки на внутреннем центраторе.

При сборке труб медное подкладное кольцо внутреннего центратора должно находиться в плоскости стыкового соединения. Допускаются локальные смещения кромок при сборке стыковых соединений не более 3,0 мм. Если локальное смещение кромок выше 3,0 мм и качество сборки не может быть улучшено поворотом стыкуемой трубы вокруг горизонтальной оси, то следует заменить трубу, подаваемую на сборку.

До начала работ параметры режимов автоматической односторонней сварки всех слоев шва с учетом пространственного положения сварки неповоротных кольцевых стыковых соединений труб конкретного типоразмера должны быть внесены в блоки автоматического управления каждой сварочной головкой (скорость перемещения сварочной головки по направляющему поясу, скорость подачи сварочной проволоки, напряжение сварочной дуги, сила тока, частота поперечных колебаний сварочных горелок, вылет электродной проволоки).

Автоматическая односторонняя сварка корневого слоя шва, горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва каждого стыкового соединения выполняется на спуск двумя одно- или двухдуговыми сварочными головками, при этом каждой сварочной головкой выполняется сварка одного из полупериметров трубы относительно вертикальной оси.

После окончания сварки корневого слоя стыкуемая труба укладывается на инвентарную опору, внутренний центратор перемещается на очередную позицию сборки.

Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя и началом сварки «горячего прохода» (первого заполняющего слоя) при однодуговой автоматической односторонней сварке должен составлять не более 10 мин.

Автоматическая односторонняя сварка заполняющих и облицовочного слоев шва выполняется одновременно двумя сварочными головками с поперечными колебаниями сварочной горелки (сварочных горелок), при этом каждой сварочной головкой выполняется сварка одного из полупериметров трубы (относительно вертикальной оси).

Места начала и окончания автоматической односторонней сварки каждого последующего слоя (замки) должны быть обработаны механическим способом для предотвращения образования дефектов типа несплавлений и удаления кратерных трещин.

Читайте также: