Допустимое смещение кромок при сварке технологических трубопроводов
Обновлено: 02.07.2024
очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.
При стыковой сварке оплавлением следует дополнительно зачищать торец трубы и пояс под контактные башмаки сварочной машины.
4.2. Допускается правка плавных вмятин на торцах труб глубиной до 3,5 % диаметра труб и деформированных концов труб безударными разжимными устройствами. При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм2) допускается правка вмятин и деформированных концов труб при положительных температурах без подогрева. При отрицательных температурах окружающего воздуха необходим подогрев на 100—150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и более — с местным подогревом на 150—200° С при любых температурах окружающего воздуха.
Участки и торцы труб с вмятиной глубиной более 3,5 % диаметра трубы или имеющие надрывы необходимо вырезать.
Допускается ремонт сваркой забоин и задиров фасок глубиной до 5 мм.
Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм следует обрезать.
4.3. Сборка труб диаметром 500 мм и более должна производиться на внутренних центраторах. Трубы меньшего диаметра можно собирать с использованием внутренних или наружных центраторов. Независимо от диаметра труб сборка захлестов и других стыков, где применение внутренних центраторов невозможно производится с применением наружных центраторов.
4.4. При сборке труб с одинаковой нормативной толщиной стенки смещение кромок допускается на величину до 20 % толщины стенки трубы, но не более 3 мм при дуговых методах сварки и не более 2 мм при стыковой сварке оплавлением.
4.5. Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, днищами, отводами) допускается при следующих условиях:
если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых 12 мм и менее) не превышает 2,5 мм;
если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых более 12 мм) не превышает 3 мм.
Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки между стыкуемыми трубами или трубами с дeтaлями переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.
При разнотолщинности до 1,5 толщины допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки трубы или детали. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов должны соответствовать указанным на рис. 1.
Смещение кромок при сварке разностенных труб, измеряемое по наружной поверхности, не должно превышать допусков, установленных требованиями п. 4.4 настоящего раздела.
Подварка изнутри корня шва разностенных труб диаметром 1000 мм и более по всему периметру стыка обязательна, при этом должен быть очищен подварочный слой от шлака, собраны и удалены из трубы огарки электродов и шлак.
Рис. 1. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов разнотолщинных труб (до 1,5 толщины стенки)
4.6. Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. На стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм2) клейма должны наноситься механическим способом или наплавкой. Стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и более маркируются несмываемой краской снаружи трубы.
Клейма наносятся на расстоянии 100—150 мм от стыка в верхней полуокружности трубы.
4.7. Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается. В случае если проектом предусмотрена приварка элементов к телу трубы, то расстояние между швами трубопровода и швом привариваемого элемента должно быть не менее 100 мм.
4.8. Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, что толщина свариваемой кромки патрубка арматуры не превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы в случае специальной подготовки кромок патрубка арматуры в заводских условиях согласно рис. 2.
Во всех случаях, когда специальная разделка кромок патрубка арматуры выполнена не в заводских условиях, а также когда толщина свариваемой кромки патрубка арматуры превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы, соединение следует производить путем вварки между стыкуемой трубой и арматурой специального переходника или переходного кольца.
Рис. 2. Подготовка промок патрубков арматуры при непосредственном соединении их с трубами
4.9. При сварке трубопровода в нитку сварные стыки должны быть привязаны к пикетам трассы и зафиксированы в исполнительной документации.
4.10. При перерыве в работе более 2 ч концы свариваемого участка трубопровода следует закрыть инвентарными заглушками для предотвращения попадания внутрь трубы снега, грязи и т. п.
4.11. Кольцевые стыки стальных магистральных трубопроводов могут свариваться дуговыми методами сварки или стыковой сваркой оплавлением.
4.12. Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 50°С.
При ветре свыше 10 м/с, а также при выпадении атмосферных осадков производить сварочные работы без инвентарных укрытий запрещается.
4.13. Монтаж трубопроводов следует выполнять только на монтажных опорах. Применение грунтовых и снежных призм для монтажа трубопровода не допускается.
4.14. К прихватке и сварке магистральных трубопроводов допускаются сварщики, сдавшие экзамены в соответствии с Правилами аттестации сварщиков Госгортехнадзора России, имеющие удостоверения и выдержавшие испытания, регламентируемые требованиями пп. 4.16—4.23 настоящего раздела.
4.15. Изготовление сварных соединительных деталей трубопровода (отводов, тройников, переходов и др.) в полевых условиях запрещается.
4.16. При производстве сварочных работ каждый сварщик (бригада или звено сварщиков в случае сварки стыка бригадой или звеном) должен (должны) сварить допускной стык для труб диаметром до 1000 мм или половину стыка для труб диаметром 1000 мм и более в условиях, тождественных с условиями сварки на трассе, если:
он (они) впервые приступил(и) к сварке магистрального трубопровода или имел(и) перерыв в своей работе более трех месяцев;
сварка труб осуществляется из новых марок сталей или с применением новых сварочных материалов, технологии и оборудования;
изменился диаметр труб под сварку (переход от одной группы диаметров к другой — см. а - в на рис. 3);
изменена форма разделки торцов труб под сварку.
Рис. 3. Схема вырезки образцов для механических испытаний
а - трубы диаметром до 400 мм включительно; б — трубы диаметром от 400 мм до 1000 мм; в — трубы диаметром 1000 мм и более; 1 —образец для испытания на растяжение (ГОСТ 6996-66, тип XII или XIII); 2 — образец на изгиб корнем шва наружу (ГОСТ 6996—66, тип XXVII или XXVIII) или на ребро; 3 — образец на изгиб корнем шва внутрь (ГОСТ 6996—66, тип XXVII или XXVIII) или на ребро
4.17. Допускной стык подвергается:
визуальному осмотру и обмеру, при котором сварной шов должен удовлетворять требованиям пп. 4.26; 4.27 настоящего раздела;
радиографическому контролю в соответствии с требованиями п.4.28 настоящего раздела;
механическим испытаниям образцов, вырезанных из сварного соединения в соответствии с требованиями п. 4.19 настоящего раздела.
4.18. Если стык по визуальному осмотру и обмеру или при радиографическим контроле не удовлетворяет требованиям пп.4.26,4.27, 4.32 настоящего раздела, то производится сварка и повторный контроль двух других допускных стыков; в случае получения при повторном контроле неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из стыков бригада или отдельный сварщик признаются не выдержавшими испытание.
4.19. Механическими испытаниями предусматривается проверка образцов на растяжение и изгиб, вырезанных из сварных соединений. Схема вырезки и необходимое количество образцов для различных видов механических испытаний должны соответствовать указанным на рис. 3 и в табл. 3.
Стальные газопроводы
7.49 Для соединения труб применяют дуговую (ручную, полуавтоматическую, автоматическую под флюсом) и газовую сварку, стыковую контактную сварку оплавлением, сварку в среде и пайку.
Типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных газопроводов должны соответствовать ГОСТ 16037 и рекомендациям настоящего раздела.
7.50 Технология сварки газопроводов включает: подготовку труб к сварке, сборку стыков, базовую сварку труб в секции и сварку труб или секции в нитку.
При сварке труб условным диаметром более 400 мм двумя сварщиками каждый из них должен поставить (наплавить или выбить) по номеру (клейму) на границах своего участка.
Подготовка труб и деталей к сборке и сборка стыков
7.51 Подготовка кромок под стандартную разделку (рисунок 9) выполняется механической обработкой или газовой резкой с последующей зачисткой шлиф-машинкой.
- очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб, деталей газопроводов, патрубков, арматуры на ширину не менее 10 мм;
- очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.
7.53 Сборку стыков труб производят на инвентарных лежках с использованием наружных или внутренних центраторов.
Допускаемое смещение кромок свариваемых труб не должно превышать величины мм, где S - наименьшая из толщин стенок свариваемых труб.
7.54 Сварка стыков разнотолщинных труб или труб с соединительными деталями и патрубками арматуры допускается без специальной обработки кромок при толщине стенок менее 12,5 мм (если разность толщин не превышает 2,0 мм).
Сварка труб или труб с соединительными деталями и патрубками арматуры с большей разнотолщинностью осуществляется стандартным переходом длиной не менее 250 мм.
При отсутствии стандартных переходов допускается производить на надземных и внутренних газопроводах низкого давления нахлесточные соединения "труба в трубу" размеров d 50x40, 40x32, 32x25, 25x20 мм.
Сварка нахлесточных соединений производится в соответствии с ГОСТ 16037 и выполнением следующих требований:
- на конце трубы меньшего диаметра выполняется фаска вовнутрь под углом не менее 45° на всю толщину стенки трубы;
- соединения свариваемых торцов после специальной подготовки (утонении) кромок изнутри или снаружи более толстостенного элемента с толщиной стенки до толщины свариваемого торца (рисунок 10), которая не превышает 1,5 толщины менее толстостенного элемента .
7.55 Сборку под сварку труб с односторонним продольным или спиральным швом производят со смещением швов в местах стыковки труб не менее чем на:
При сборке под сварку труб, у которых швы сварены с двух сторон, допускается не производить смещение швов при условии проверки места пересечения швов физическими методами.
7.56 Для закрепления труб в зафиксированном под сварку положении электродами, применяемыми для сварки корневого шва, следует выполнять равномерно расположенные по периметру стыка прихватки в количестве:
Высота прихватки должна составлять 1/3 толщины стенки трубы, но не менее 2 мм; длина прихватки - 20 - 30 мм при диаметре стыкуемых труб до 50 мм; 50 - 60 мм - при диаметре стыкуемых труб более 50 мм.
7.57 При сборке на внутреннем центраторе и последующей сварке целлюлозными электродами сварщикам следует приступать непосредственно к выполнению корневого шва без прихваток. Если в процессе сборки и установки технологического зазора прихватка была произведена, она должна быть полностью вышлифована и заварена вновь при сварке корневого шва.
7.58 Перед началом выполнения сварочных работ поворотных и неповоротных стыков труб производится просушка или подогрев торцов труб и прилегающих к ним участков.
7.59 Сварочные работы на открытом воздухе во время дождя, снегопада, тумана и при ветре скоростью свыше 10 м/с можно выполнять при условии обеспечения защиты места сварки от влаги и ветра.
7.60 Необходимость предварительного подогрева стыков определяют в зависимости от марок стали свариваемых труб, подразделяющихся на следующие группы:
- I - трубы из спокойных (сп) и полуспокойных (пс) сталей марок: Ст1, Ст2, Ст3, Ст4 по ГОСТ 380; 08, 10, 15 и 20 по ГОСТ 1050;
- Ill - трубы из низколегированных сталей марок: 09Г2С, 16 ГС, 17 ГС, 17Г1С и др. по ГОСТ 19281; марки 10Г2 по ГОСТ 4543.
Предварительный подогрев стыков производят при сварке труб с толщиной стенки от 5 до 10 мм электродами с рутиловым или целлюлозным покрытием при температуре наружного воздуха: ниже минус 20°С - для труб I и II групп, ниже минус 10°С - для труб III группы.
Сварка
289. При изготовлении, монтаже и ремонте рекомендуется применять аттестованную технологию сварки.
290. Газовая (ацетилено-кислородная) сварка допускается для труб из углеродистых и низколегированных неподкаливающихся сталей (17 ГС, 09Г2С и др.) с номинальным диаметром до 80 мм и толщиной стенки не более 3,5 мм при давлении до 10 МПа.
291. Газовую сварку стыков из низколегированных закаливающихся сталей (15ХМ, 12Х1МФ и др.) рекомендуется применять при монтаже и ремонте труб с DN до 40 мм и толщиной стенки не более 5 мм при давлении до 10 МПа.
292. Сварку трубопроводов и их элементов рекомендуется проводить в соответствии с НТД.
293. К производству сварочных работ, включая прихватку и приварку временных креплений, рекомендуется допускать сварщиков, аттестованных на выполнение соответствующих работ.
294. При выборе и применении сварочных материалов рекомендуется уделять внимание наличию подтверждения их соответствия требованиям национальных стандартов или технических условий и соответствующих сертификатов.
295. Рекомендуется при отсутствии сертификатов сварочные материалы допускать к использованию после проверки химического состава и механических свойств наплавленного металла.
296. При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо виду испытаний или химическому анализу рекомендуется проводить повторные испытания. Повторные испытания проводятся на удвоенном количестве образцов по тем видам испытаний, которые дали неудовлетворительные результаты. Если при повторных испытаниях получены неудовлетворительные результаты даже по одному из видов, данная партия сварочных материалов бракуется.
297. Хранение, подготовка и контроль качества сварочных материалов рекомендуется осуществлять в соответствии с требованиями НТД.
298. Для аустенитных сварочных материалов, предназначенных для сварки соединений, работающих при температуре свыше 450 °C, рекомендуется осуществлять контроль содержания ферритной фазы в соответствии с требованиями НТД. При этом рекомендуется обеспечивать содержание ферритной фазы в наплавленном металле шва менее 6%.
299. Выбором сварочных материалов, предназначенных для сварки соединений из перлитных хромомолибденовых сталей, работающих в водородосодержащих средах при температуре свыше 200 °C, рекомендуется в целях безопасности обеспечивать содержание хрома в наплавленном металле не менее минимального содержания хрома в свариваемой стали, установленного требованиями НТД.
300. При наличии требований по стойкости сварных соединений против межкристаллитной коррозии аустенитные сварочные материалы рекомендуется в целях безопасности испытывать на склонность к межкристаллитной коррозии.
301. Выбор и применение конструктивных элементов подготовленных кромок и сварных швов рекомендуется осуществлять в соответствии и с учетом требований НТД.
302. Резку труб и подготовку кромок под сварку рекомендуется проводить механическим способом. Допускается применение газовой резки для труб из углеродистых, низколегированных и теплоустойчивых сталей, воздушно-дуговой и плазменной резки - для труб из всех марок сталей. При огневой резке труб рекомендуется предусматривать припуск на механическую обработку, величина которого определяется НТД.
303. После огневой резки труб из закаливающихся теплоустойчивых сталей подготовленные под сварку кромки рекомендуется проконтролировать капиллярной и магнитопорошковой дефектоскопией или травлением. Обнаруженные трещины удаляются путем механической зачистки всей поверхности кромки.
304. Отклонение от перпендикулярности обработанного под сварку торца трубы относительно образующей не рекомендуется более:
0,5 мм - для DN до 65 мм;
1,0 мм - для DN свыше 65 до 125 мм;
1,5 мм - для DN свыше 125 до 500 мм;
2,0 мм - для DN свыше 500 мм.
305. Сборку стыков труб под сварку рекомендуется проводить с использованием центровочных приспособлений, обеспечивающих требуемую соосность стыкуемых труб и равномерный зазор по всей окружности стыка, а также с помощью прихваток или привариваемых на расстоянии 50 - 70 мм от торца труб временных технологических креплений.
Технологические крепления рекомендуется изготавливать из стали того же класса, что и свариваемые трубы. При сборке стыков из закаливающихся теплоустойчивых сталей технологические крепления могут быть изготовлены из углеродистых сталей.
306. При сборке стыков из аустенитных сталей с толщиной стенки труб менее 8 мм, к сварным соединениям которых предъявляются требования стойкости к межкристаллитной коррозии, приварка технологических креплений не рекомендуется.
307. При сборке труб и других элементов с продольными швами последние рекомендуется смещать относительно друг друга.
При этом рекомендуется смещение проводить на расстояние не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб (элементов), но не менее 100 мм. При сборке труб и других элементов с DN 100 мм и менее продольные швы рекомендуется смещать относительно друг друга на величину, равную одной четверти окружности трубы (элемента).
308. При сборке стыка рекомендуется предусматривать возможность свободной усадки металла шва в процессе сварки. Не рекомендуется выполнять сборку стыка с натягом.
309. При сборке труб и других элементов смещение кромок по наружному диаметру не рекомендуется выполнять на расстояние, превышающее 30% толщины тонкостенного элемента, но не более 5 мм.
При этом плавный переход от элемента с большей толщиной стенки к элементу с меньшей толщиной рекомендуется обеспечивать за счет наклонного расположения поверхности сварного шва. Если смещение кромок превышает допустимое значение, то для обеспечения плавного перехода рекомендуется протачивать конец трубы с большим наружным диаметром под углом не более 15°.
310. Смещения внутренних кромок по внутреннему диаметру рекомендуется допускать в пределах значений, приведенных в приложении N 13 к настоящему Руководству. Если смещение кромок превышает допустимое значение, то плавный переход в месте стыка рекомендуется обеспечивать путем проточки конца трубы с меньшим внутренним диаметром под углом не более 15 °C. Для трубопроводов с PN до 10 МПа допускается калибровка концов труб методом цилиндрической и конической раздачи.
311. Отклонение от прямолинейности собранного встык участка трубопровода, замеренное линейкой длиной 400 мм в трех равномерно расположенных по периметру местах на расстоянии 200 мм от стыка, не рекомендуется превышать на:
1,5 мм - для трубопроводов с PN свыше 10 МПа и трубопроводов I категории;
2,5 мм - для трубопроводов II - V категории.
312. Способ сварки и сварочные материалы при выполнении прихваток рекомендуется выбирать и определять в соответствии со способами и сварочными материалами при сварке корня шва.
313. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, обнаруженные внешним осмотром, рекомендуется удалять механическим способом.
314. Рекомендуется предусматривать меры по обеспечению равномерного расположения прихваток по периметру стыка.
Их количество и длину рекомендуется приводить в технической документации.
315. Сборка стыков труб и других элементов, работающих под давлением до 10 МПа, рекомендуется осуществлять на остающихся подкладных кольцах или съемных медных кольцах, если это предусмотрено проектной документацией.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Допустимые смещения кромок на кольцевые швы технологических и магистральных трубопроводов даются в соответствующих стандартах и строительных нормах и правилах. Так, например, для технологических трубопроводов они не должны превышать 35 % от толщины стенки, но не более 3 мм. [2]
Для центровки и выдержки допустимого смещения кромок стыка перед процессом оплавления их торцуют. Строительные детали из термопластов часто характеризуются повышенной хрупкостью вследствие несоблюдения технологии их изготовления. Поэтому подготовка торцов таких деталей для сварки весьма затруднительна. Такая некачественная подготовка торца, а также разнотолщинность стенки спиральнонавитых труб по периметру стыка естественно отражается на прочности сварного соединения. [3]
В стыковых сварных соединениях деталей трубопроводов значения допустимых смещений кромок в зависимости от назначения трубопровода регламентируются основными положениями по сварке ( ОПМ02ЦС - 66 и ОП1513 - 72) и правилами Госгортехнадзора СССР [6, 7, 8] для энергетических трубопроводов и правилами Госстроя СССР [9, 10, 11] - для магистральных и технологических. [5]
В целевой функции (7.2) суммарные затраты на сборку соединения по методу полной взаимозаменяемости определяются составляющими затратами на изготовление корпуса С и перегородки С2, nS - допустимое смещение кромок . [6]
Сборку стыка следует выполнять с зазором не менее 1 5 мм, так как подварка изнутри трубы выполняется автоматической сваркой под флюсом. Допустимое смещение кромок на участке длиной 1 / 4 окружности стыка не должно превышать 3 мм. [7]
Сборка труб под сварку осуществляется с помощью приспособлений, позволяющих точно совместить концы стыкуемых труб. Допустимое смещение кромок труб не должно превышать величины 0 15 S 0 5 мм, где S - наименьшая толщина стенки свариваемых труб, мм. [9]
Сборка труб под сварку осуществляется с помощью приспособлений, позволяющих точно совместить концы стыкуемых труб. Допустимое смещение кромок труб не должно превышать величины 0 15 5 0 5 мм, где S - наименьшая толщина стенки свариваемых труб, мм. [10]
Диагностические обследования трубопроводов компрессорных станций ( КС) на стадии эксплуатации показывает, что одним из распространенных дефектов кольцевых сварных швов является смещение кромок. Причинами образования этого дефекта служат несоосность труб при сварке, отклонение внешнего диаметра от номинала, овальность труб. Согласно ВСН-012-88 допустимое смещение кромок по внешней образующей составляет 20 % от толщины стенки, но не более 3 мм. [11]
При сооружении резервуаров большой вместимости значительное время затрачивается на подготовку вертикального стыка для сварки, особенно при выполнении работ на высоте. Эти работы можно упростить, обеспечив сварку двух листов перед монтажом. Листы длиной 6 м укрупняют в блоки 12 м на поворотных приспособлениях. Перед сваркой производят сборку двух листов с требуемым зазором и созданием допустимого смещения кромок . Первый слой шва сваривают вручную, а затем после очистки поверхности от шлака осуществляют автоматическую сварку под слоем флюса сварочным трактором ТС-17М. После автоматической сварки всех слоев с одной стороны листы поворачивают на 180 и сваривают другие слои под слоем флюса. Поднимают блоки на проектную отметку траверсой длиной ( 3 м с саморегулирующимися стропами. [12]
Читайте также: