Электродуговую ручную сварку применяют для соединения труб диаметром до

Обновлено: 17.05.2024

6.5.1. Сварку стыков труб рекомендуется начинать сразу после прихватки. Промежуток времени между окончанием выполнения прихваток и началом сварки стыков труб из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов должен быть не более 4 ч. Непосредственно перед сваркой необходимо проверить состояние поверхности стыка и в случае необходимости зачистить его в соответствии с указаниями п.6.2.4.

6.5.2. Стыки труб (деталей) из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов следует сваривать без перерыва.

При вынужденных перерывах в работе (авария, отключение тока) необходимо обеспечить медленное и равномерное охлаждение стыка любыми доступными средствами (например, обкладкой листовым асбестом), а при возобновлении сварки следует подогреть стык (если это требуется) до температуры, указанной в табл.6.3. Эту температуру нужно поддерживать до окончания сварки.

Не допускается никаких силовых воздействий на стык до завершения его сварки и проведения термообработки, если таковая необходима.

Примечание. Сварное соединение трубопроводов из теплоустойчивых сталей, выполненное с перерывом, должно быть обязательно проконтролировано УЗД по всему периметру шва.

6.5.3. Во всех случаях многослойной сварки разбивать шов на участки необходимо с таким расчетом, чтобы стыки участков ("замки" швов) в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий. Размер смещения и перекрытия "а" (рис.6.8) при автоматической сварке под флюсом должен быть не менее 50 мм, при всех других способах сварки - 12-18 мм.

6.5.4. Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу. Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.

6.5.5. При ручной дуговой сварке во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует наплавлять возможно более плоский валик.

6.5.6. В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. По окончании наплавки каждого валика необходимо полностью удалить шлак после его охлаждения (потемнения). При обнаружении на поверхности шва дефектов (трещин, скоплений пор и т.п.) дефектное место следует удалить механическим способом до "здорового" металла и при необходимости заварить вновь.

6.5.7. Для придания сварному соединению надлежащего внешнего вида верхние слои шва следует выполнять по специальной технологии, изложенной в приложении 12.

Независимо от технологии наложения облицовочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, он должен отвечать следующим требованиям:

выпуклость (усиление) шва следует выдерживать в пределах, указанных в приложении 12; для труб с толщиной стенки более 20 мм максимальный размер выпуклости может составлять 5 мм;

В стыковых швах, выполненных автоматической сваркой, при толщине стенки до 8 мм допускается выполнять шов без выпуклости (шов накладывается заподлицо с трубой).

6.5.8. Во время сварки элементов из подкаливающихся сталей (труб из сталей марок 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12X11В2МФ и литья аналогичного состава) следует заглушать концы труб или закрывать задвижки на трубопроводе.

6.5.9. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов и труб котлов необходимо с соблюдением следующих требований:

а) минимальная температура окружающего воздуха, при которой может выполняться прихватка и сварка элементов котлов и трубопроводов в зависимости от марки стали, приведена в табл.6.4;

б) стыки труб, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом и термообрабатывать (см. табл.6.3 и 17.1), при отрицательной температуре должны быть подвергнуты термообработке непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время в стыке температуры сопутствующего подогрева;

Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке элементов котлов и трубопроводов

Примечание. При сварке деталей из сталей разных марок требования по допустимой температуре окружающего воздуха принимаются по стали, для которой допустимой температурой окружающего воздуха является более высокая температура.

г) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и прогрет с доведением его температуры до положительной. В случае сварки на трассе трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей стык может не прогреваться, если не требуется подогрева стыка согласно табл.6.3;

д) подогрев стыков при прихватке и сварке производится в тех же случаях, что и при положительной температуре окружающего воздуха, но температура подогрева должна быть на 50°С выше указанной в табл.6.3;

е) во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.д.) стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.

Примечание. При сварке в местных укрытиях типа будок, кабин, палаток температурой окружающего воздуха считается температура внутри укрытия на расстоянии 0,5-0,8 м от стыка по горизонтали.

6.5.10. При сварке трубопроводов и других массивных металлоконструкций из ферромагнитных сталей довольно частым явлением бывает так называемое "магнитное дутье", которое значительно затрудняет ведение процесса сварки и приводит к образованию дефектов в сварном шве. Сущность этого явления состоит в том, что магнитное поле, созданное посторонними источниками тока, которые обычно присутствуют вблизи места сварки, взаимодействует с магнитным полем самой сварочной дуги и нарушает ее стабильное горение. Действие постороннего магнитного поля может быть настолько сильным, что отклонение сварочной дуги не позволяет сварщику наложить сварной шов.

Для устранения или уменьшения магнитного дутья могут быть применены следующие мероприятия: выполнять сварку, когда это возможно, на переменном токе; крепить обратный провод возможно ближе к месту сварки; надежно заземлять свариваемое изделие; ограждать место сварки металлическими экранами для защиты от посторонних магнитных полей.

Если эти меры не приводят к устранению магнитного дутья, то следует использовать более радикальные способы борьбы с этим явлением, один из которых сводится к следующему.

На трубу, подлежащую сварке, или на обе трубы, подготовленные к стыковке либо уже состыкованные, наматывают провод (индуктор) (6-8 витков), подключают к источнику постоянного тока (сварочному преобразователю, выпрямителю) и пропускают через индуктор ток 200-300 А в течение 2-3 мин. Если после этого магнитное поле вокруг труб исчезнет, что проверяется стальной проволокой диаметром 1-1,6 мм и длиной примерно 0,5 м, то проволока не должна притягиваться к трубе. Если проволока притягивается, то надо пропустить через индуктор ток в обратном направлении, т.е. присоединить токоподводящие провода к противоположным выводам индуктора.

6.5.11. Сваренный и зачищенный стык труб с толщиной стенки 6 мм и более сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом. Клеймо ставят на самом сварном шве вблизи верхнего "замка" (на площадке размером около 20x20 мм, зачищенной абразивным камнем или напильником) или на трубе на расстоянии 30-40 мм от шва.

Если стык сваривают несколько сварщиков, каждый ставит свое клеймо в верхнем конце того участка, который он выполнял. Если стык сваривают по технологии, при которой каждый сварщик должен накладывать швы (слои) в разных местах или по всему периметру стыка (например, при сварке поворотных стыков труб большого диаметра), клеймо ставят все сварщики, выполнявшие этот стык, в одном месте, желательно на его верхнем участке.

При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается; если клеймо было сошлифовано, то его необходимо восстановить.

Для стыков труб из углеродистых сталей диаметром 200 мм и более с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 ) клеймо может наплавляться сваркой. Клеймение стыков трубопроводов диаметром более 100 мм из перлитных сталей можно производить также с помощью металлической пластины размером 40x30x2 мм, на которой выбивается клеймо сварщика (сварщиков); пластина прихватывается около верхнего "замка" шва вертикального стыка или в любом месте по периметру горизонтального стыка непосредственно к сварному шву или к трубе на расстоянии не более 200 мм от шва. Пластина должна быть изготовлена из малоуглеродистой стали (марок 10, 20, Ст2, Ст3).

7. Ручная дуговая сварка труб из углеродистых и низколегированных сталей

7.1. Сварка трубопроводов пара и горячей воды, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России

7.1.1. Конструкция сварного соединения должна отвечать требованиям п.6.2.1. Могут быть применены конструкции сварного соединения в соответствии с рис.7.1. Такие конструкции получаются, если в соединении Тр-6 стачивается нижний пояс на одной (рис.7.1, а) или на обеих трубах (рис.7.1, б).

Сварка труб - основные методы и способы сварки труб

Успех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.

В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.

Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.

При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.

Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.

Сварка труб ручной дуговой сваркой

Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:

сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.

После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.

При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:

первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.

Другие способы сварки

Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.

Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.

Сварка медных труб

Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.

Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.

В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.

Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.

Сварка стальных труб

Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.

Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.

При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.

А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.

Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.

Сварка оцинкованных труб

Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.

При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.

Сварка профильных труб

Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.

Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».

При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.

Сварка газовых труб

Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.

Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.

Практикуются два способа сварки газовых труб:

сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.

Сварка трубопроводов

Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.

Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.

ОСТ 36-39-80 Трубопроводы стальные технологические на давление Ру до 9,81 МПа (100 кгс/см2).Ручная дуговая сварка покрытыми металлическими электродами типовой технологический процесс

ИСПОЛНИТЕЛИ к. т. н. Ю.В. Соколов (руководитель темы), к. т. н. В.И. Оботуров, А.В. Новиков, Н.С. Хесед (исполнители) - ВНИИмонтажспецстрой; А.В. Елагин, Е.А. Казеннов (Гипронефтеспецмонтаж), Л.Г. Погорельский, И.З. Родин (Гипрохиммонтаж), Г.Ф. Ялышко, В.И. Трощинский (Гипрометаллургмонтаж) - соисполнители

Настоящий стандарт распространяется на ручную дуговую сварку покрытыми металлическими электродами стальных технологических трубопроводов из углеродистых, низколегированных, легированных и высоколегированных сталей, работающих при давлении до 9,81 МПа (100 кгс/см 2 ).

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.1. Для изготовления стальных технологических трубопроводов следует применять материалы, соответствующие указаниям проекта и по своему химическому составу и механическим свойствам удовлетворяющие требованиям государственных стандартов и технических условий.

1.1.2. Замена материалов разрешается только по согласованию с проектной организацией при условии, что технологические и эксплуатационные характеристики заменяющих материалов не ниже заменяемых.

1.1.3. Качество материала должно подтверждаться предприятием-изготовителем соответствующими сертификатами.

1.1.4. При отсутствии сертификата предприятие-заказчик должно проверять материалы труб на подтверждение марки стали по химическому составу и механическим свойствам.

1.2.1. Для ручной электродуговой сварки трубопроводов следует применять покрытые металлические электроды - по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75 или техническим условиям.

Электроды должны иметь сертификаты предприятия-изготовителя с указанием типа, марки, механических свойств и химического состава наплавленного металла.

1.2.2. Проверку качества покрытия и технологических свойств электродов необходимо производить в соответствии о ГОСТ 9466-75.

1.2.4. Перед сваркой все электроды должны быть прокалены в соответствии с режимами, приведенными в табл. 1. Повторных прокалок должно быть не более трех.

1.2.5. Электроды необходимо выбирать в соответствии с рекомендуемым приложением 1. Электроды, не указанные в рекомендуемом приложении 1, можно применять по согласованию с проектирующей организацией.

1.2.6. Замену типов и марок электродов, указанных в проекте производства сварочных работ, может производить только организация - разработчик проекта.

1.3.2. При сварке технологических трубопроводов основным способом нагрева для предварительного и сопутствующего подогрева является нагрев гибкими пальцевыми электронагревателям (ГЭН) по ТУ 36-1837-75 и нагревателями комбинированного действия (КЭН).

1.3.3. Для питания электронагревателей следует использовать сварочные трансформаторы, сварочные выпрямители, преобразователи и передвижные сварочные агрегаты.

1.3.5. При подогреве для тепловой изоляции следует использовать теплоизоляционные маты по ТУ 36-1846-77, асбестовую ткань по ГОСТ 6102-67, асбестовый картон по ГОСТ 2850-75 и асбестовый шнур по ГОСТ 1779-72.

1.3.6. Для измерения и регистрации температуры при подогреве следует применять самопишущие потенциометры (КСП-2, КСП-3, КСП-4 и др. градуировки ХА) по ГОСТ 7164-71, показывающие милливольтметры М-64, МПП-254 и др. градуировки ХА, термоиндикаторные карандаши, термоиндикаторные краски, цветные термоиндикаторы плавления, неокрашенные и цветные термоиндикаторы. Характеристики термоиндикаторов приведены в справочном приложении 3.

1.3.7. При использовании автоматических самопишущих потенциометров и показывающих милливольтметров следует применять термоэлектрические термометры ТХА-151, ТХАП-15, ТХА-ХIII и др. градуировки ТХА по ГОСТ 6616-74, которые присоединяются к прибору компенсационными проводами ПКВ, ПКЛ, ПКГВ, ПКЛЭ типа М по ГОСТ 5.1236-72 и ПКВП типа М по ТУ 16-505.440-73.

1.4.1. К прихватке и сварке стыков трубопроводов I, II, III и IV категорий (СНиП III-31-78) допускаются сварщики, выдержавшие теоретические и практические испытания в соответствии с действующими "Правилами аттестации сварщиков" (утверждены Госгортехнадзором СССР 22 июня 1971 г.) и имеющие удостоверение установленной формы на право производства сварочных работ.

Сварка трубопроводов

Сварка трубопроводов выполняется различными методами в зависимости от типа и условий функционирования конкретной трубы. Так или иначе, результат должен отвечать требованиям, изложенным в нормативных актах, регламентирующих данную сферу.

Одним из важных этапов сварных работ на трубопроводе является контроль качества соединений. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка труб, какие используются материалы и технологии, а также разберем состав работ для оценки пригодности сварных швов.

Нормативные документы для сварки трубопроводов

Основными документами, регламентирующими правила сооружения всех типов трубопроводов, являются СНиПы, на основании которых был утвержден СП 105-34-96 «Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений».

Этот документ отражает условия выполнения ремонтных работ и правила исправления дефектов, которые происходят во время сварных работ, цель проведения контроля швов, порядок проведения подготовки труб к запуску в эксплуатацию и требования к необходимому уровню квалификации сварщиков.

Помимо этого, разработаны технологические инструкции по выполнению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по способам контроля их качества (ВСН 012-88).

Эти нормативные документы отражают основные положения технологий, применяемых при ручной и автоматической сварках при возведении любых типов трубопроводов.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Такие нормативные акты не относятся к сооружениям трубопроводов для транспортировки коррозионно-активных и агрессивных материалов.

Технической документацией, отражающей технологию сваривания труб, является ГОСТ, в котором подробно расписаны все необходимые требования к используемым материалам.

Страны СНГ при выборе стальных труб для сварки трубопроводов пользуются ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, используемые при строительстве трубопроводов, подбираются согласно требованиям, отраженным в ГОСТ 9466 –9467, а правила контроля качества сварочных соединений обозначены в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

В зарубежных странах при сварке таких магистралей в качестве нормативных документов используются международные и национальные стандарты. В развитых европейских странах и США часто применяется нормативная документация API 5D, BS 4515 и API 1104.

Контроль качества сварки трубопроводов должен проводиться согласно предписаниям, отраженным в международном стандарте ISO 8517 или его европейском аналоге EN 25817.

3 основных метода сварки трубопроводов

Метод электросварки трубопроводов

Несмотря на то, что относительно недавно соединение трубопроводов преимущественно производилось при помощи газовых горелок, сегодня для таких работ повсеместно используется электросварка. По-другому ее могут называть контактной или дуговой. По параметрам прилагаемых усилий она входит в дуговую группу термомеханических работ. Такой метод завоевал популярность из-за простоты проведения работ и его низкой стоимости.

Для выполнения сварки трубопроводов необходим трансформатор или инвертор. Такое оборудование предназначается для подачи заряда на электрод. Последний используется для обработки краев свариваемого элемента, при его соприкосновении с материалом возникает дуговой электрический заряд большой силы. Такая реакция сопровождается высокой температурой, благодаря которой и возможен процесс соединения труб.

Электросварка трубопроводов обходится дешевле по сравнению с газовым методом, но на выполнение шва требуются большие временные затраты. Этот метод обладает следующими преимуществами:

Метод холодной сварки при соединении трубопроводов

Такая технология регламентирована определенной технической документацией и является способом получения герметичных неразъемных соединений. При таком способе отсутствует нагревание свариваемых частей, а само стыковое соединение образуется при помощи деформации. При холодной сварке трубопроводов используются силы давления на детали, благодаря чему разрушается оксидная прослойка и происходит соединение заготовок на атомарном уровне, то есть возникает диффузия атомов.

Холодная сварки трубопроводов используется для:

соединения деталей, изготовленных из одинакового металла;
производства металлопроката, состоящего из нескольких слоев, представленных различными металлами;
для армирования алюминиевых проводов с использованием меди.

Способ холодной сварки трубопроводов сегодня широко распространен в промышленности. Такая популярность обусловлена следующими его достоинствами:

Отсутствие нагрева полностью исключает деформацию металлических деталей.
Метод позволяет производить довольно аккуратное соединение, отличающееся повышенной герметичностью и прочностью. Помимо того, исключается необходимость в дополнительной обработке.
Технология является безотходной (нет металлических брызг, остатков электродов и т. д.).
Работа выполняется без использования электроэнергии.
Метод является экологичным, так как нет выделения токсичных веществ и вредного для глаз сварщика излучения.
Использование сварки взрывом позволяет соединять существенные площади материалов.

Метод газовой сварки трубопроводов.

Метод соединения труб с помощью газовой горелки используется очень давно, тем не менее он и по сей день считается одним из самых надежных при монтаже различных коммуникационных систем. Для проведения таких работ необходимо наличие специальных газовых горелок, способных разогреть кромочные поверхности трубы до высокой температуры.

В процессе нагревания кромки труб и соединительная проволока быстро доходят до температуры плавления, в результате чего металл начинает наплавляться друг на друга, что приводит к образованию неразъемного прочного соединения, имеющего высокую устойчивость к различным механическим воздействиям.

Перечислим главные преимущества метода газовой сварки трубопроводов, которые имеют разную направленность:

высокая эффективность;
получение качественного и аккуратного сварного соединения;
относительная простота проведения процесса.

Есть и некоторые недостатки:

к работе с газовыми горелками должны быть допущены только обученные сварщики-специалисты, обладающие определенными навыками;
газосварка является достаточно затратным методом, так как подразумевает использование дорогостоящих ресурсов.

Выбор электродов для сварки трубопроводов

Диаметра электрода для сварки стальных трубопроводов с помощью электродугового метода зависит от толщины обрабатываемого проката. Перечислим, какие особенности обмазки и стержня электрода необходимо учитывать:

Электроды марки АНО-24, АНО-21 и МР-3 используются для изготовления сварных швов, не предназначенных для работ под большим давлением (сточные трубопроводы, дренажные системы) и высокой скоростью потока. Для работы можно использовать переменный ток.
Универсальные электроды марки УОНИ рекомендуют начинающим сварщикам. Они образуют прочное соединение с хорошей проваркой металла. При массовых работах с использованием электродуговой сварки трубопроводов они не эффективны, так как не обладают высокой скоростью изготовления сварного соединения, к тому же надо постоянно контролировать состояние дуги.
Электроды японского производства марки LB-52U применяют для соединения магистральных и технологических трубопроводных линий, предназначенных для эксплуатации при высоком давлении. Они обладают свойством ровного горения даже в моменты некоторого «провисания» в напряжении сети.
Для ручной дуговой сварки газовых трубопроводов высокого давления довольно часто используют электроды швейцарской фирмы ESAB, которые позволяют выполнять сварной шов хорошего качества. Электроды ОК 46 считаются универсальными, а марка ОЗС 12 применяется для обработки низкоуглеродистых сталей. При использовании ОК 74.70 и ОК 53.70 можно применять ток любой полярности, так как слой обмазки включает в себя защитный флюс, препятствующий реакции окисления расплавленной сварочной ванны.
Отечественная марка ЛЭЗ ЛБгп используется для сварки тонкостенного трубного проката и нанесения финишного слоя на стыковых соединениях толстостенных труб.
Э-09Х1МФ, УОНИИ-13/45 и Э42А предназначены для сварки тепловых трубопроводов из легированных сталей, толстый пласт обмазки типа Д формирует шлаковый слой, который защищает расплавленный металл от окисления.

Правильный выбор электродов во многом обеспечивает безаварийную эксплуатацию трубопроводных магистралей. Марка стали проката и стержня должны соответствовать друг другу, так как верно выбранное электродное покрытие влияет на степень защиты сварочной ванны.

Варианты соединений трубопроводов при сварке

Существуют следующие основные способы сварки трубопроводов:

Соединение «встык» предполагает, что торцы двух деталей перед сваркой размещаются друг напротив друга, к примеру, торцы обеих труб.
Тавровое стыковое соединение или сварка «в тавр» – способ, который наиболее часто применяется при врезке в трубу. Представляет собой соединение двух перпендикулярных относительно друг друга труб, по форме напоминающих букву «Т».
Метод сварки «внахлест» используется при необходимости усиленной герметичности сборки из двух труб, или в тех случаях, когда существуют небольшая разность в диаметрах или наличие неровных поверхностей. При такой технологии необходимо край одной из труб развальцевать (увеличить изнутри ее диаметр при помощи специального инструмента) и надеть ее край на конец сопрягаемой поверхности.
Сварка «угловая» представляет собой соединение двух труб под определенным углом. Наиболее часто применяются углы стандартного ряда: 45°, 60° или 90°.

Кроме этого, сварные соединения могут иметь отличие между собой по углу и месту расположения сварки. К примеру, горизонтальные швы будут при соединении труб, находящихся в вертикальном относительно пола положении, а вертикальные – когда обе трубы расположены горизонтально.

Так как при электросварке трубы могут располагаться как на полу, так и под потолком, то и швы будут отличаться друг от друга. При потолочном виде сварки трубопроводов положение электрода находится снизу заготовки, которая расположена выше головы сварщика, а напольный вариант предполагает сварку детали, требующих наклона к ней.

Требования и способы контроля качества сварки трубопроводов

Чтобы гарантированно обеспечить надежное сварное соединение, необходимо систематически контролировать качество шва. Это важная часть технологического процесса, подразумевающая определение отклонений, которые могут быть причиной разгерметизации системы трубопроводов при ее дальнейшей эксплуатации.

Процесс состоит из технологических операций, включающих в себя механические испытания части трубопровода со сварным соединением и систематический операционный контроль. Помимо этого, по всей толщине металла проверяется стык на «сплошность», так как сварное соединение должно представлять собой сплав без утончений, но при этом допускаются некоторые наплывы.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварка оцинкованных труб

Сварка оцинкованных труб – непростой процесс. С одной стороны, защитное покрытие при обычных условиях сварки будет разрушаться, что приведет изделие в негодность, а с другой – есть определенные ограничения на такой метод соединения оцинкованной трубы. Впрочем, полного запрета на сварку оцинковки нет, поэтому задача все еще является решаемой.

Для начала необходимо выбрать наиболее доступный метод и обезопасить место проведения работы. В нашей статье мы расскажем, как происходит сварка оцинкованных труб, какие выбрать электроды и как организовать работу, чтобы она не противоречила закону.

Сложность сварки оцинкованных труб

Единственная сложность при сварке оцинкованных труб кроется в разнице температуры плавления различных металлов. Сталь начинает плавиться при температуре +1 450…+1 520 °С, а кипение цинкового расплава происходит при температуре +907 °С, при этом выделяется вредный токсичный пар, приводящий к отравлению. В результате этого происходит выгорание металла, снижение его коррозионной стойкости, образование пористости сварного шва и снижение качества.

Избежать таких проблем помогает использование альтернативных методов. В сортаменте трубного проката ВГП используются резьба и муфты, а также применяют пресс-фитинги с уплотнителем и обжимным кольцом.

Пункт 1.6 СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» рекомендует сваривать оцинкованные трубы одновременно с отсосом токсичных газов или зачищать слой оцинковки от торцов на расстоянии 20–30 мм. После этого необходимо нанести на зону около шва слой 94%-ной цинковой краски.

В 2012 году этот документ аннулировали. В пришедшем ему на смену новом СП 73.13330.2016, согласно пункту 4.6, запрещено использовать внутри любых помещений трубопроводные системы из оцинкованной стали, соединенные посредством сварки. Но пункт 5.1.2 допускает производить монтаж таких конструкций, выполненных из ковкого чугуна, с помощью фланцев и фитингов.

Выбор электродов для сварки оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб выделяется тепловая энергия, приводящая к интенсивному испарению цинка. С большой долей вероятности этот металл может попасть в сварочную ванну и смешаться со сталью.

Такой негативный процесс в момент кристаллизации ведет к образованию трещин и пор, а в результате снижается качество стыка соединяемых стальных изделий. По этой причине основным требованием во время сваривания оцинкованных труб является удаление слоя цинка из зоны соединения.

При невозможности удаления защитного слоя оцинкованные трубы соединяют с помощью специальных электродов. По сути, процесс сварки оцинкованных труб практически не отличается от аналогичного соединения изделий, выполненных из обычной стали. Но существуют и некоторые тонкости.

Во-первых, сварочный электрод – это стальной стержень с порошковым покрытием. От того, каким порошком покрыт электрод, зависит вид металла, который им можно сваривать.

Для сварки оцинкованных труб используют электроды как с рутиловым покрытием, так и с основным. Первый вид применяют для соединения труб из углеродистых сталей (например, сталь 20), а второй – из низколегированных (к примеру, С345).

Электроды с рутиловым напылением.

Рутил – это хрупкий минерал TiO2 (оксид титана). При использовании в качестве порошкового покрытия его концентрация должна быть больше 50 %. В качестве примесей в его составе используются карбонаты и алюмосиликаты.

Образующийся при сварке шлак обладает высокой щелочностью, поэтому металлическое соединение имеет высокие показатели ударной вязкости и защиты от возникновения горячих трещин.

При сварке оцинкованных труб рутиловыми электродами должно выполняться единственное требование – перед использованием их необходимо просушить в течение 60 минут при температуре +200 °C. Но использовать для сварки их можно только через сутки.

Применение электродов с основным покрытием.

Такое порошковое напыление обладает сложным составом из разных химических веществ: ферросплавов, шпата плавикового, кальция и магния.

Во время сгорания в зоне расплавления порошка происходит выделение окиси углерода и углекислого газа – они защищают расплавленный металл от воздействия водорода и кислорода, которые негативно отражаются на качестве сварного соединения. Чаще всего такие электроды применяют при сварке трубопроводов с толстым сечением стенок.

Методы сварки оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб, если, конечно, это не противоречит санитарным нормам, можно воспользоваться одним из следующих методов:

С применением флюса.

Перед соединением труб из оцинковки методом электросварки под флюсом необходимо тщательно зачистить и обезжирить их кромки с внешней и внутренней стороны. После этого подготовленные заготовки следует прогреть с обеих сторон от планируемого шва на расстоянии 20–30 см.

Никаких дополнительных операций по подготовке кромок с толщиной стенок до 3 мм делать необязательно – качество стыка и так будет хорошим. При таком варианте зазор между концами получится в пределах 2-3 мм.

При сварке оцинкованных труб с более толстыми стенками зазор можно не изменять, но раскрытие кромок выполнить под углом 80–90°, притупив их на высоте от 1 до 1,5 мм.

Непосредственно перед сваркой необходимо нагреть флюс до образования средней консистенции (между твердым и жидким состоянием), затем нанести его толстым слоем на место будущего шва. Следует учитывать, что при сварке оцинкованных труб расход флюса вдвое больше, чем при работе с трубами из обычных сталей. Основная функция флюса заключается в оттягивании на себя избыточного тепла при сваривании с целью предотвращения закипания и испарения слоя цинкового покрытия с кромок трубы.

При нагреве цвет флюса изменяется – на первой стадии превращается из желтого в белый, а затем становится полностью прозрачным. Это сигнализирует о том, что пора начинать процесс пайки труб.

Стоит обратить внимание, что диаметр отверстия в сопле горелки напрямую связан с толщиной стенки обрабатываемой оцинкованной трубы.

Например, при сварке труб диаметром до 250 мм и толщине стенки от 2 до 6 мм вполне подойдет сопло от 1 до 2 мм. Это относится и к заполняющим швам любых трубопроводов.

При сварке оцинкованных труб диаметром более 250 мм и с толщиной стенки более 6 мм, идеальным будет сопло горелки 2–4 мм.

Размер сопла горелки увеличивают по следующей причине: возрастание диаметра приведет к перегреванию свариваемой поверхности, вследствие чего начнется активное испарение цинка. Помимо этого, из-за расплавленного цинка на поверхности трубы могут возникнуть поры, что приведет к снижению коррозионной стойкости изделия и сократит срок его эксплуатации.

А слишком мелкий диаметр сопла горелки, наоборот, не позволит разогреть металл до необходимой для процесса сварки температуры, в результате чего припой неизбежно будет прилипать.

При сварке оцинкованных труб используют ацетиленокислородное пламя, отрегулированное на излишек подачи кислорода. Этот метод используется для образования во время пайки оксида кремния, который не позволяет испаряться цинку.

Не менее важным является стабильность пламени горелки, которое во избежание перегрева трубы в месте соединения должно быть сфокусировано на зазоре между заготовками и на их кромках.

Идеальным методом при сваре оцинкованных труб при использовании газовой горелки будет техника «влево». При таком способе припой размещается перед пламенем с целью исключения его попадания на поверхность металла. При выполнении переплавляющего шва необходимо держать горелку под углом 70–75°, а при заполняющем шве угол наклона должен соответствовать 15–30°. Если горелка находится в нижнем положении, наблюдать за сварочной ванной удобнее, хотя это не особо важно.

Делать сварку оцинкованных труб сечением до 4 мм можно за один проход, а соединять изделия большого диаметра можно только методом многопроходного сваривания.

По окончании работ все оставшиеся частицы припоя необходимо удалить щеткой по металлу и смыть водой, соблюдая при этом аккуратность, чтобы не нарушить цинковое покрытие. Трубу заполняют водой и оставляют на сутки, затем тщательно промывают.

При правильном подходе к процессу сварки оцинкованных труб вы получите качественные швы, которым не потребуется дополнительной антикоррозийной защиты.

Метод ручной электродуговой сварки оцинкованных труб.

Предотвратить появление пор в угловых и стыковых швах можно посредством увеличения тока и снижения подачи электрода. Для этой цели существуют специальные электроды, предназначенные для соединения оцинкованных труб. Подбирать их необходимо в зависимости от марки обрабатываемой стали. Но об этом уже было сказано выше.

Следует учесть, что для выполнения работы, связанной с электросваркой, необходим хотя бы минимальный опыт. На мощность дуги, кроме внешней оболочки электрода, будет влиять и толщина его диаметра. Например, дуга от слишком толстого электрода прожигает материал. И, наоборот, слишком тонким электродом вряд ли получится сделать качественный шов. Наиболее часто сваривают трубы с толщиной стенок в диапазоне от 1,5 до 5 мм, поэтому наиболее оптимальный диаметр электрода – 2-3 мм.

Не менее важную роль при сварке оцинкованных труб играет и скорость подачи электрода. Если по поверхности вести его слишком медленно, то увеличится вероятность прожига трубы, а при чрезмерно увеличенной скорости движения электрода прочность сварного шва окажется недостаточной. Для выбора оптимальной скорости и необходим опыт мастера.

По окончании сварочных работ не забывайте про обработку швов антикоррозийным средством.

Средство от коррозии должно обладать такими параметрами:

быть простым и удобным при нанесении без применения специальных приспособлений;
обеспечивать надежную защиту цинкового покрытия от окисления;
иметь хорошее сцепление с поверхностью.

Одним из лучших вариантов для защиты оцинкованных изделий является специальная краска, состоящая приблизительно из 94 % цинковой пыли. Такой состав, благодаря наличию в нем связующих неомыляемых компонентов, не только легко наносится, но и обладает способностью хорошо удерживаться на вертикальных поверхностях.

Существует альтернативный способ антикоррозийной защиты поверхности металла: наплавление проволокой, содержащей до 99,99 % цинка, или использование цинково-кадмиевых прутков.

Другие методы соединения труб.

Использование сварочных работ – далеко не единственный способ соединения оцинкованных труб. Есть методика, при использовании которой нагрев соединяемых частей не применяется. Это резьбовая стыковка. Но сделать резьбу на поверхности оцинкованных труб довольно проблематично, поэтому таким способом чаще всего пользуются для стыковки труб с малым сечением. Помимо этого, такая технология является материально более затратной по сравнению с обычным типом сварки. Есть еще один нюанс – при нарезке резьбы практически удаляется слой цинка, который служит для защиты трубы от коррозии.

Довольно часто для сборки коммуникаций отопления и водоснабжения применяются бессварные комплекты труб, напоминающие конструктор, и оснащенные фитингами. Такая комплектация оснащается и специальной муфтой с уплотняющим кольцом, которая при помощи болтов закрепляется на канавке по краям трубы. Несмотря на то, что такая технология сборки труб еще не так популярна в нашей стране, однако она гарантирует прочное соединение и производится довольно быстро.

Меры безопасности при сварке оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб обязательно соблюдение правил безопасности. Выделяющиеся пары цинка являются очень ядовитыми, поэтому для их удаления помещение должно быть оборудовано вытяжными и отсасывающими устройствами.

Для этой цели на каждом сварочном посту устанавливают мощные вытяжки. Все остальные требования по безопасности прописаны в соответствующих инструкциях и обязательны для исполнения.

Сварка оцинкованных труб является наиболее распространенным способом их соединения и популярна как из-за надежности, так и по причине долговечности. Следует помнить, что шов необходимо покрыть специальной краской на основе цинкового порошка для защиты от коррозии.

Читайте также: