Поточно расчлененный метод сварки

Обновлено: 17.05.2024

Автоматическая сварка под флюсом, по сравнению с ручной дуговой сваркой, имеет ряд преимуществ, к которым относятся: более высокая производительность, механизация процесса сварки, улучшение условий труда сварщиков. К недостаткам сварки под флюсом относится возможность сварки только в нижнем положении, так как удержание большого объема сварочной ванны и флюса в других пространственных положениях затруднено.

При автоматической дуговой сварке в защитном газе в зону дуги подается защитный газ, изолирующий сварочную ванну от воздуха и обеспечивающий защитную атмосферу в зоне сварки. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон и их смеси. Этот способ сварки обладает теми же преимуществами, что и автоматическая сварка под флюсом, его можно применять для сварки во всех пространственных положениях, что существенно для сварки трубопроводов.

Самозащитная порошковая проволока — это сварочная проволока, которая состоит из металлической оболочки, заполненной порошкообразными веществами. Эти вещества играют ту же роль в повышении устойчивости сварочной дуги и улучшении качества металла шва, что и флюс. Автоматическая сварка порошковой проволокой обладает теми же преимуществами, что и сварка в среде защитных газов, но не требует доставки на трассу защитного газа.

Общий недостаток дуговых методов сварки для строительства трубопроводов — низкая производительность, что объясняется ограничением мощности дуги из-за опасности сквозного проплавления стенки трубы, условиями формирования сварного шва на поверхности трубы, необходимостью перемещения дуги по периметру трубы и заполнения разделки шва в несколько слоев.

Стоит отметить, что немаловажным фактором в строительстве трубопроводов является быстрая и своевременная доставка труб, опор и других металлоконструкций и техники к месту возведения трубопровода. Одна из крупных компаний, в перечне услуг которой есть и жд перевозка металлических конструкций и труб, а также множество других услуг - это компания "Авангард".

Контактная сварка — это сварка, при которой свариваемые детали нагреваются теплотой, выделяемой проходящим в месте их контакта электрическим током, и сдавливаются (осаживаются). Сварное соединение образуется в результате пластической деформации металла в зоне контакта и установления межатомных связей между поверхностями соединяемых труб. В настоящее время при сооружении магистральных трубопроводов применяют контактную стыковую сварку оплавлением, при которой нагрев металла сопровождается оплавлением. Процессы, протекающие при стыковой сварке оплавлением, рассмотрены в гл. V.

Сварочно-монтажные работы при строительстве трубопроводов состоят из подготовительных, сборочно-сварочных и отделочных операций.

Подготовительные операции. Проверяют трубы на соответствие ГОСТам и ТУ, очищают их, полости от снега, земли, наледи, правят вмятины на торцах. Трубы не должны иметь на калиброванных концах вмятин глубиной более 50 мм, а на фасках — забоин глубиной более 7 мм. Вмятины глубиной менее 50 мм выравнивают специальными безударными приспособлениями.

Сборочно-сварочные операции. Подготовленные к сварке трубы подают на сборку. Трубы при сооружении трубопроводов сваривают встык. Стыковым называют сварное соединение, при котором поверхности свариваемых изделий расположены в одной плоскости. При стыковке труб с отклонениями наружных диаметров от заданных возможно смещение их кромок. Смещением кромок называют несовпадение поверхностей торцов свариваемых труб и обозначают А (рис. 3). В соответствии со СНиП III-42—80 смещение при стыковке труб не должно превышать 2 мм независимо от их диаметра. Это значит, что разница в периметрах стыкуемых труб, которые замеряют перед сваркой, допускается не более 12 мм. Сборку труб осуществляют с помощью специальных приспособлений, называемых центраторами. Собранные трубы сваривают.

Отделочные операции. После выполнения сварки образуется сварной шов (рис. 4, а), основными элементами геометрической формы которого являются ширина В и высота Н усиления как снаружи, так и внутри трубы, а при наличии смещения — его величина А (рис. 4,6). Усиление сварного шва называется гратом.

Грат, образованный снаружи трубы, мешает ее изоляции, а внутри трубы —снижает пропускную способность трубопровода. СНиП 111-42—80 предусматривает ограничения по высоте усиления сварного шва, поэтому усиление, превышающее установленные нормы, после сварки удаляют специальными устройствами — гратоснима-телями.

Общая длительность изготовления сварной конструкции складывается из длительности отдельных производственных операций.

Сокращают время изготовления сварных конструкций как за счет механизации и автоматизации процесса сварки, трудоемкость которой составляет примерно одну треть общей трудоемкости изготовления сварной конструкции, так и за счет комплексной механизации и автоматизации всех производственных операций (подготовительных, сборочных, отделочных).

Организация сварочных работ. Значительно возросшие объемы строительства трубопроводов в последние годы превратили эту отрасль в массовое серийное производство. Применявшиеся ранее схема организации работ и способ ручной дуговой сварки не могли обеспечить необходимых темпов строительства. Повышение производительности труда может быть достигнуто только за счет механизации и автоматизации сварочно-монтажных работ на индустриальной основе с применением современных организационных принципов.

На смену схеме организации работ непрерывным наращиванием отдельных труб в нитку трубопровода пришла базовая схема организации работ, при которой отдельные трубы сваривают в секции длиной до 40 м на специальных, трубосварочных базах.

Трубосварочные базы обеспечивают механизированную приемку, транспортировку, сборку и сварку труб, перемещение и складирование сваренных секций и представляют собой поточные линии, состоящие из рольгангов (роликовых конвейеров) продольного перемещения труб, специальных сборочных устройств, приспособлений для перекатывания, сбрасывания, поворота и вращения труб и работающие с определенным заданным ритмом по единому технологическому процессу. Поскольку трубосварочные базы периодически перемещают вдоль трассы строящегося трубопровода, их называют полустационарными.

Основными способами соединения труб на трубосварочных базах являются автоматическая сварка под флюсом и стыковая сварка оплавлением. Эти способы сварки улучшают условия труда по сравнению с ручной дуговой, снижают трудоемкость сборочно-сварочных операций, повышают производительность сварки, обеспечивают стабильность качества сварных соединений, повышают их работоспособность и надежность.

Трубосварочная база с использованием автоматической сварки под флюсом состоит из нескольких стендов, представляющих собой рамные конструкции с рольгангами для перемещения труб. На одном из стендов производится механическая обработка торцов труб для создания определенной разделки кромок под автоматическую сварку. Затем трубы с помощью системы рычагов перемещают на стенд, где проводят сборку стыка специальным гидравлическим устройством — центратором. Управляет этим процессом оператор с пульта.

Автоматическая сварка под флюсом осуществляется снаружи и изнутри трубы. При сварке наружных слоев шва сварочный автомат устанавливают на трубу сверху и он остается неподвижным в процессе сварки, а трубы вращают с необходимой скоростью с помощью специальных вращателей. Таким образом, формирование шва происходит только в нижнем положении. Затем секция поступает на стенд внутренней сварки. Сварочный автомат для внутренней сварки установлен на конце специальной штанги, которая въезжает внутрь трубы. Сварка также осуществляется при вращении трубы и неподвижном расположении автомата в нижней части трубы. Сваренную секцию с помощью перегружателей передают на склад готовой продукции.

Устройство и работа трубосварочных баз с использованием контактной стыковой сварки оплавлением рассмотрены в гл. VII.

При организации сварочно-монтажных работ с использованием трубосварочной базы учитывают место ее расположения, длину свариваемого участка, плечо транспортировки секций от места расположения базы до трассы. По окончании строительства участка трубопровода базу демонтируют и перемещают на новое место. Габариты основных агрегатов базы позволяют перевозить их транспортом, используемым при строительстве трубопроводов.

При выборе места размещения трубосварочных баз учитывают наличие подъездных путей, обеспечивающих бесперебойную работу транспортных средств для подвоза труб и вывоза сваренных секций; рельеф местности, на которой располагается база, климатические условия в период ее работы, а также расположение населенных пунктов, где могла бы жить бригада, наличие источников водоснабжения и ряд других факторов.

Опыт показывает, что лучше удлинить пути подвоза труб к базе, но располагать ее ближе к трассе, максимально сокращая протяженность вывоза длинномерных секций. По возможности базы располагают в центре обслуживаемого участка строительства трубопровода. Если на участке трассы много естественных и искусственных препятствий, целесообразнее чаще перемещать базу, чем развозить сваренные секции по плохим дорогам, делая большие объезды.

Сваренные на трубосварочных базах 40-метровые секции вывозят на трассу, где сваривают в непрерывную нитку трубопровода. Это позволяет значительно увеличить темп сооружения трубопровода.

Сварочно-монтажные работы в трассовых условиях организуют поточно-расчлененным методом, предусматривающим выполнение специализированным звеном отдельной, повторяющейся на каждом стыке операции (сварка каждого слоя). При этом резко увеличивается темп сварочно-монтажных работ, повышаются производительность и качество труда.

При соединении на трассе секций в непрерывную нитку в настоящее время наиболее распространена ручная дуговая сварка стыков. При поточно-расчленениом методе организации работ с использованием ручной дуговой сварки бригада состоит из звена, выполняющего подготовительные работы, и нескольких звеньев сварщиков, выполняющих сварку отдельных слоев шва. В каждом звене есть два — четыре сварщика, которые сваривают на каждом стыке только какую-то заранее определенную часть шва.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Внедрение поточно-группового ( ПГМ) и поточно-расчленен-ного ( ПРМ) методов позволило интенсифицировать процесс сборки и сварки за счет расчленения процесса сварки и совмещения сборочно-сварочных операций. Поточно-расчлененный метод позволяет достичь рационального расчленения при максимально возможном совмещении процессов и тем самым сократить цикл сборочно-сварочных операций в 1 5 раза по сравнению с поточно-групповым методом и более чем в два раза по сравнению с методами мелких бригад. [16]

Поточный метод используют при прокладке магистральных трубопроводов диаметром 1020 - 1420 мм. Этот метод сварки подразделяют на поточно-групповой и поточно-расчлсненнын. При использовании поточно-группового метода строительно-монтажные работы выполняет бригада, звенья которой разгружают и подготавливают к сборке секции труб; осуществляют подогрев и сварку первого и второго швов, а также заполняющих и облицовочных слоев. [17]

В результате все звенья сварщиков участвуют в сварке каждого стыка. Для этого метода характерна максимальная специализация работы сварщиков. Одним из главных преимуществ поточно-рас-члененного метода по сравнению с поточно-групповым методом является то, что каждый сварщик без регулировки режима сваривает определенный участок шва. Однако оптимальные для каждого из положений ( нижнего, вертикального, потолочного) режимы сварки, при которых достигаются максимальная производительность и наилучшее качество шва, существенно отличаются, причем режимы для каждого положения больше отличаются при сварке электродами с фтористокальциевым покрытием, чем при сварке электродами с органическим покрытием. При сварке электродами с фтористокальциевым покрытием создаются лучшие предпосылки для максимального расчленения операций. Существенным же недостатком поточно-расчлененного метода является рост удельного веса вспомогательного времени в связи с увеличением числа переходов от стыка к стыку. [19]

В последние годы в отечественной практике строительства трубопроводов наиболее широкое распространение получил поточно-групповой метод сварки , основанный на расчленении процесса сварки стыков труб на отдельные технологические операции: сварка корневого шва и горячий проход, сварка первого, второго, последующих заполняющих и облицовочного слоев шва, а также выполнение подварочного шва. Отдельные операции выполняют группы сварщиков из 2 - 4 чел. Каждая группа сваривает только определенный слой шва, а каждый сварщик - определенную часть шва. Такую расстановку исполнителей фиксируют на рабочей схеме, что позволяет устанавливать ответственность каждого участника процесса. Узкая специализация сварщиков при поточно-групповом методе способствует обеспечению высоких темпов выполнения работ и улучшению качества сварных соединений. Важным является визуальный контроль очередной группы сварщиков за работой предыдущей. [20]

БИС и СБИС малой тиражности и большой номенклатуры, так называемых ИМС частного применения, которые изготавливают фирмы, выпускающие системные средства. Открывающиеся при этом возможности позволяют быстро окупить затраты на разработку СБИС созданием новых экономически эффективных систем. Именно для производства систем частного применения ( даже гибридных) целесообразно применение гибких автоматизированных модулей ( производств), поточно-групповых методов использования базовых технологических процессов с гибкой системой контроля уровня их качества. [21]

Естественно, что увеличение числа сварщиков при сварке корневого слоя шва в сочетании с увеличением практически вдвое скорости сварки, присущим сварке электродами с целлюлозным покрытием, позволяет существенно сократить время сварки, а следовательно, раньше переместить внутренний центратор на сборку очередного стыка и использовать кран-трубоукладчик после укладки приваренной секции на опору. Таким образом, увеличивают темп поточного монтажа трубопровода. В зависимости от организации работ головной группы электросварщиков существуют два метода поточной сварки: поточно-групповой, при котором одни и те же сварщики выполняют корневой шов и горячий проход, и поточно-расчлененный, при котором одна группа сварщиков сваривает корневой шов, а другая, равная по численности первой, - горячий проход. Так, например, при монтаже трубопровода из труб диаметром 1420 мм при сварке корня шва и горячего прохода звеном из четырех сварщиков поточно-групповым методом цикл сборки до перемещения центратора к очередному стыку и спуска трубопровода на опору составляет 19 мин. В тех же условиях при сварке корня шва и горячего прохода звеном из восьми сварщиков поточно-расчлененным методом цикл сборки сокращается до 12 мин. При сварке заполняющих и облицовочного слоев нет необходимости столь глубокого расчленения операций. [23]

Поточно-групповой метод основан на более совершенной организации работ, чем элементарный, и заключается в дальнейшем расчленении потолочной бригады. Общая же численность рабочих в звене корневого слоя определяется требованиями синхронности работы потолочной бригады и трубосварочной базы, а число сварщиков и вспомогательных рабочих, занятых на последующих слоях, - требованиями соблюдения синхронности работы со звеном, сваривающим корневой слой. Сущность этого метода состоит в том, что каждое звено ( из двух-четырех сварщиков) ведет сварку только одного слоя шва. На сварке первого слоя должны работать 2 - 4 сварщика, на сварке последующих слоев - по 2 - 3 сварщика. Поточно-групповой метод в сочетании с применением электродов с органическим покрытием весьма эффективен при сварке магистральных трубопроводов. [24]

В последние годы в отечественной практике строительства трубопроводов наиболее широкое распространение получил поточно-групповой метод сварки, основанный на расчленении процесса сварки стыков труб на отдельные технологические операции: сварка корневого шва и горячий проход, сварка первого, второго, последующих заполняющих и облицовочного слоев шва, а также выполнение подварочного шва. Отдельные операции выполняют группы сварщиков из 2 - 4 чел. Каждая группа сваривает только определенный слой шва, а каждый сварщик - определенную часть шва. Такую расстановку исполнителей фиксируют на рабочей схеме, что позволяет устанавливать ответственность каждого участника процесса. Узкая специализация сварщиков при поточно-групповом методе способствует обеспечению высоких темпов выполнения работ и улучшению качества сварных соединений. Важным является визуальный контроль очередной группы сварщиков за работой предыдущей. [26]

Серийное производство элементов и отчасти узлов трубопроводов можно организовать при внедрении поточно-расчлененного метода , сущность которого заключается в том, что вначале изготовляются отдельные элементы трубопроводов, а затем из готовых элементов собираются узлы. [31]

Для организации труда рабочих при сварке заполняющего и облицовочного слоев шва поточно-расчлененным методом при строительстве магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15 7 мм предусматривается применение стандартного оборудования ручной электродуговой сварки и электродов с основным видом покрытия. [32]

Основой организации работ при автоматической сварке неповоротных стыков является выполнение ее поточно-расчлененным методом , предусматривающим выполнение специализированным звеном отдельной, повторяющейся на каждом стыке операции. [33]

Некоторые выдвигают мнение об уменьшении ответственности сварщика за качество стыка при поточно-расчлененном методе . Однако при правильной организации работ и точном соблюдении технических условий Госстроя СССР СН 83 - 60 на строительство и приемку магистральных трубопроводов [5], предусматривающих наплавку на различных участках стыка нескольких клейм или постановку коллективного клейма, присвоенного бригаде сварщиков, качество сварки не снижается. Об этом убедительно свидетельствует отечественный и зарубежный опыт применения поточно-расчлененного метода. [34]

Для организации труда рабочих, выполняющих сборку и сварку корневого слоя шва поточно-расчлененным методом при строительстве магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15 7 мм, предусматривается применение двух кранов трубоукладчиков грузоподъемностью не менее 90 т каждый, двух автоматических клещевых захватов КЗ 1422 грузоподъемностью 28 т, центратора внутреннего гидравлического ЦВ144, агрегата энергетического передвижного АЭП52 ( УС41) и электродов с целлюлозным видом покрытия. [35]

На рис. 142 показана сварочная колонна, работающая в СМУ-12 треста Южгазпроводстрой поточно-расчлененным методом . [36]

На рис. 34 показана схема расстановки сварщиков по стыку при сварке секций труб поточно-расчлененным методом на строительстве одного из газопроводов диаметров 1220 мм. Сварку первого слоя шва выполняют одновременно 4 сварщика, каждый из которых сваривает определенный участок шва. [37]

Для организации труда рабочих при сварке второго слоя ( горячего прохода) шва поточно-расчлененным методом при строительстве магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15.7 мм предусматривается применение стандартного оборудования ручной электродуговой сварки и электродов с целлюлозным видом покрытия. [38]

Комплексные бригады маляров, перешедшие на хозрасчет, осуществляют работу, как правило, по поточно-расчлененному методу . [40]

На рис. 82 показана зависимость сменного темпа сварочно-монтажных работ от продолжительности сварки корневого слоя шва одного стыка при поточно-расчлененном методе ведения работ . [41]

Агрегаты АСД-3-1 дают силу тока до 600 а и их применяют при ручной дуговой сварке для одновременного питания 2 - 3 сварочных постов, например при поточно-расчлененном методе работы или при автоматической сварке под слоем флюса, когда требуется повышенная сила тока. [42]

Агрегаты АСД-3-1 дают силу тока до 600 а, и их применяют при ручной дуговой сварке для одновременного питания двух-трех сварочных постов, например, при поточно-расчлененном методе работы или при автоматической сварке под слоем флюса, когда требуется повышенная сила тока. [43]

Агрегаты АСД-3-1 дают силу тока до 600 а, и их применяют при ручной дуговой сварке для одновременного питания 2 - 3 сварочных постов, например при поточно-расчлененном методе работы или при автоматической сварке под слоем флюса, когда требуется повышенная сила тока. [45]

Ручная дуговая сварка трубопроводов

Монтаж и сварку неповоротных стыков трубопроводов выполняют в основном четырьмя методами.

Первый метод используют при небольших объемах работ и малых диаметрах труб (325-529 мм). Нитку трубопровода наращивают из отдельных труб или секций с выполнением всех слоев шва одним сварщиком. Каждый сварщик выполняет сварку собранного и прихваченного стыка от начала до конца в разных пространственных положениях. В этом случае сварку первого слоя шва выполняют снизу вверх электродами с основным покрытием (например УОНИ-13/55) диаметром 2,5- 3,25 мм сначала с одной стороны стыка, а затем с другой (рис. 70, а). После зачистки корневого слоя от шлака аналогично сваривают второй и последующие слои подобными электродами диаметром 4 и 5 мм. Существенным недостатком этого метода сварки является низкая производительность, которая обусловлена применением электродов одного типа, необходимостью перехода с одной стороны стыка на другую, а также перетаскиванием сварочного кабеля и инструмента. От сварщика требуется высокая квалификация и универсальность.

Второй метод применяют при больших объемах работ и сварке трубопроводов значительных диаметров. Обычно одна пара сварщиков работает со сборщиками на сборке и сварке корневого слоя шва, а остальные две пары или тройки сварщиков сваривают каждая свою часть стыка до конца, начиная со второго слоя. В данном случае каждый сварщик сваривает третью часть окружности (рис. 70,б), выполняя слой шва снизу вверх электродами с основным покрытием или сверху вниз электродами с целлюлозным покрытием (например, ВСЦ-4А). Электроды с целлюлозным покрытием применяют для первого (корневого) слоя и второго («горячего») прохода. Термин «горячий» показывает на необходимость минимального времени простоя (менее 5 мин) между сваркой первого и второго слоя.

Третий метод сборки и сварки неповоротных стыков трубопроводов (поточно-групповой) применяют при очень больших объемах работ. Поточно-групповой метод с использованием электродов с целлюлозным покрытием широко распространен в зарубежной практике строительства магистральных трубопроводов. В отечественном трубопроводном строительстве этот метод часто применяют в сочетании со вторым методом и использованием электродов с основным покрытием. Процесс сборки и сварки неповоротных стыков труб при поточно-групповом методе проводится последовательно в несколько этапов. На первом этапе подготовительное звено разгружает секции труб с плетевозов и укладывает их вдоль бровки траншеи, очищает полости секций труб от наледи, земли, снега, посторонних предметов. При необходимости правят вмятины и обрезают торцы труб. Зачищают кромки труб шлифовальными машинками или резцами и собирают стыки с помощью центраторов, обеспечивая необходимый зазор между кромками для сварки.

На втором этапе в зависимости от принятого варианта поточно-группового метода организации сварочно-монтажных работ выполняют предварительный подогрев и сварку корневого слоя шва или накладывают прихватки длиной 80-100 мм на расстоянии 300-380 мм один от другого. Сварку корневого слоя шва выполняют электродами с целлюлозным покрытием (ВСЦ-4А) в направлении сверху вниз четыре сварщика (трубы диаметром 1420 мм). Затем выполняют сварку «горячего» прохода те же четыре сварщика, которые выполнили корневой слой. Марку электродов выбирают в соответствии с техническими условиями, принимая во внимание марки стали труб. Электроды с целлюлозным покрытием широко применяют как в отечественном, так и в зарубежном трубопроводном строительстве для выполнения корневого слоя шва и «горячего прохода». Применение электродов с целлюлозным покрытием исключает необходимость подварки корня шва внутри трубы. Сварку выполняют методом опирания на кромки труб с усилием 50-80 Н без колебательных движений. При сварке труб диаметром 1000 мм корневой слой и «горячий проход» выполняют два сварщика на верхней полуокружности трубы с лестниц-стремянок, а два сварщика - на нижней полуокружности трубы. Угол наклона электрода в сторону движения составляет 40-90°, что обеспечивает гарантированный провар корня шва. При работе электродами с целлюлозной обмазкой необходимо тщательно следить за режимом сварки, так как при чрезмерном увеличении сварочного тока может произойти обугливание покрытия, что ухудшит газовую защиту наплавленного металла и приведет к образованию дефектов в шве. Скорость сварки выдерживают 16-22 м/ч. При меньшей скорости сварки нарушается нормальное формирование обратного валика шва и возможно образование пор. Превышение скорости сварки приводит к несплавлению кромок. Корневой слой шва обычно выполняют электродами диаметром 2,5 мм (для труб диаметром до 300 мм) и 3,25 мм - для труб большего диаметра. Смещение Кромок не Должно превышать 1,5 мм, чтобы избежать ослабления шва при последующей шлифовке. После сварки корневого слоя шва поверхность валика тщательно очищают абразивным кругом с помощью высокооборотной машинки. После этого конец секции опускают на опору и трубоукладчик идет за новой секцией. Центратор перемещают на позицию центровки.

На третьем этапе проводят сварку третьего и других заполняющих слоев (в зависимости от толщины стенки трубы). В этом случае одновременно могут работать на стыке два, три или четыре сварщика, общее число которых зависит от темпа прокладки трубопровода. При сварке труб диаметром 1020- 1420 мм наибольший эффект достигается при работе трех или четырех сварщиков, что позволяет сократить фронт работ вдоль трассы трубопровода. Для сварки применяют электроды с основным покрытием, начиная работу с нижней точки и кончая в верхней части стыка.

На четвертом этапе выполняют облицовочный слой несколько сварщиков подобно сварке заполняющих слоев.

Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва осуществляют электродами с основным покрытием (например, ВСФ-60) диаметром 4 мм. Для увеличения производительности в верхней полуокружности трубы целесообразно использовать электроды диаметром 5 мм. Сварку необходимо вести с меньшей длиной дуги, что предохраняет от возникновения пор в потолочном и вертикальном положениях. Электроды с основным покрытием образуют на поверхности швов трудноудаляемый шлак, который снимают с помощью пневмозубил или шлифовальных машинок с последующей зачисткой металлическими щетками.

Четвертый метод сборки и сварки стыков магистральных трубопроводов (поточно-расчлененный) применяют в нашей стране и за рубежом. Поточно-расчлененный метод сварки предусматривает специализацию одного звена сварщиков по выполнению корневого слоя шва электродами с целлюлозным покрытием и другого звена сварщиков, выполняющих «горячий» проход электродами с тем же покрытием (рис. 71). Дальнейшие операции выполняют в той же последовательности, что и при поточно-групповом методе. Для поточно-расчлененного метода характерно, что каждый сварщик выполняет определенный участок шва без регулирования режима.

Сварка магистральных трубопроводов

При поточно-расчленеином методе решающее значение имеют правильный подбор и расстановка людей в потоке. Темп бригады определяется наиболее продолжительной операцией — сборкой и сваркой первого слоя шва, которую выполняет специальное звено. Чтобы звенья, сваривающие остальные слои шва, работали синхронно с этим звеном, число сварщиков в них должно быть равно отношению времени сварки соответствующего слоя одним сварщиком к времени сборки и сварки звеном первого слоя шва. Темп строительства непрерывной нитки трубопровода из секций длиной 40 м поточно-расчлененным методом с использованием ручной дуговой сварки составляет 1—1,5 км в смену при численности бригады 60 человек.

Вместе с тем возможности сокращения времени сборки и сварки первого слоя шва при использовании ручной дуговой сварки практически исчерпаны. Дальнейшее повышение производительности сварочно-монтажных работ на трассе возможно только за счет замены ручной сварки механизированной и автоматизированной.

Для этого используют дуговую автоматическую сварку во всех пространственных положениях (в среде защитных газов и самозащитной порошковой проволокой) или контактную стыковую сварку оплавлением, при которой сварное соединение формируется одновременно по всей поверхности свариваемых труб.

Проблема механизации и автоматизации сварочно-монтажных работ на трассе для дуговых методов связана с необходимостью обеспечения условий формирования сварного шва во всех пространственных положениях. На трубосварочных базах осуществляют сварку только в нижнем положении, т. е. свариваемые секции вращают, а сварочный автомат остается неподвижным. На трассе вращать непрерывную нитку трубопровода невозможно, поэтому вращается сварочный автомат вокруг трубы, т.е. стык формируется во всех пространственных положениях.

В настоящее время созданы передвижные комплексы оборудования для автоматической дуговой сварки в среде защитных газов и порошковой проволокой, а также установки контактной стыковой сварки оплавлением для соединения труб или секций в трассовых условиях, которые перемещаются вдоль трассы по мере строительства трубопроводов.

Автоматическую дуговую сварку на трассе выполняют поточно-расчлененным методом. Сварочно-монтажная бригада состоит из нескольких звеньев, каждое из которых имеет несколько сварочных автоматов и осуществляет сварку определенного слоя шва. Работают эти автоматы одновременно. Так же, как и при ручной дуговой сварке, темп сооружения трубопровода определяется звеном, осуществляющим сборку и сварку первого слоя шва.

Применение автоматических методов дуговой сварки по сравнению с ручной позволяет поднять производительность труда в

2—2,5 раза и сократить численность бригады на 20%. Однако, как и все дуговые методы, они обладают ограниченной возможностью повышения производительности труда при сварке трубопроводов.

Существенно повышается производительность труда при использовании на трассе контактной стыковой сварки оплавлением за счет осуществления процесса и формирования соединения одновременно по всей свариваемой поверхности: в два-три раза повышается производительность сварочно-монтажных работ на трассе и примерно в три раза сокращается численность бригады по сравнению с автоматическими методами.

ГЛАВА II. СВЕДЕНИЯ ИЗ ГИДРАВЛИКИ § 5. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Основу всех электроконтактных машин и агрегатов составляют гидравлические и электрические устройства и механизмы, поэтому для более полного и глубокого понимания их работы необходимы знания из гидравлики и электротехники.

Гидравлика — это наука о законах движения и равновесия жидкостей и способах приложения этих законов к решению практических задач. Практическое использование гидравлики в сварочной технике связано с созданием объемного гидравлического привода сварочных машин и вспомогательного оборудования.

Гидропривод машин — это совокупность источника энергии (электрического или теплового двигателя) и устройства для ее преобразования и транспортирования посредством жидкости к приводимой машине.

Устройство для преобразования и транспортирования энергии в гидроприводе называется гидропередачей. Гидропередача может быть гидростатической (объемной) и гидродинамической.

Если в гидроприводе применяют объемную гидропередачу, то он называется объемным. Объемный гидропривод состоит из объемного насоса (ведущее звено) и объемного гидродвигателя (ведомое звено), резервуара для рабочей жидкости, магистральных трубопроводов (гидролиний) и гидроаппаратуры. Насосы создают поток рабочей жидкости путем преобразования механической энергии приводящих двигателей в гидравлическую. Объемные гидродвигатели (в сварочных машинах — гидроцилиндры) преобразуют гидравлическую энергию потока рабочей жидкости в энергию выходного звена.

Управляют потоком рабочей жидкости (изменяют направление и параметры потока, открывают или перекрывают отдельные гидролинии) с помощью гидроаппаратов. По гидролиниям рабочая жидкость движется от одного гидравлического устройства к другому или внутри устройства от одной полости к другой.

Основными силовыми и скоростными параметрами объемного гидропривода являются:

давление жидкости p = F/A, где F— сила, действующая нормально к поверхности площадью А;

объемный расход жидкости Q=V/t = Sv, где V— объем жидкости, протекающей через поперечное сечение в единицу времени t; S — площадь поперечного сечения потока; v — средняя скорость течения жидкости;

мощность гидропривода P=Qp не увеличивается при неизменном расходе и пропорциональна изменению давления рабочей жидкости.

Принцип действия гидропривода основан на законе Паскаля.

Простейшая схема гидропривода (рис. 5) состоит из двух гидроцилиндров. При принудительном перемещении поршня гидроцилиндра 1 вниз силой F₁ рабочая жидкость из него вытесняется в гидроцилиндр 2, приводя его поршень в движение. При этом давление p₁, создаваемое в цилиндре 1 силой F₁, действует также и на поршень цилиндра 2 (по закону Паскаля). В цилиндрах устанавливается статическое давление p₁ = F₁/A₁ = F₂/A₂ = р₂ = р, где A₁ и А₂ — площади поршней цилиндров 1 и 2.

Согласно этой формуле действующая на поршень цилиндра 2 сила F₂=pA₂=F₁A₂/A₁.

Следовательно, чем больше площадь цилиндра 2 А₂, тем больше сила F₂. Скорость поршня цилиндра 2 (выходного звена) v₂= Q₂/A₂=4Q₂/nd 2 , где Q₂— расход рабочей жидкости, м 3 /с; d — диаметр цилиндра, м.

§ 6. РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ

Рабочая жидкость передает энергию от источника к объемным гидродвигателям, смазывает трущиеся поверхности деталей гидромашин и других гидравлических устройств (поэтому в гидроприводах нет каких-либо специальных смазочных систем), является теплоносителем (переносит теплоту от нагретых частей к холодным) и промывочной средой (уносит с собой продукты изнашивания и прочие загрязнения), защищает поверхности полостей гидромашин и других гидравлических устройств от коррозии. Таким образом, она обеспечивает не только функционирование гидропривода, но и надежность его работы.

Условия эксплуатации рабочей жидкости в гидроприводах характеризуются диапазоном рабочих температур, скоростью потока и давлением. Температура ее в гидроприводах колеблется от —60 до +90° С и более, а скорости потока при дросселировании достигают 50 м/с.

Важнейшими физическими свойствами рабочей жидкости для гидропривода являются плотность, вязкость и температура застывания.

Плотностью жидкости называется количество покоящейся массы данной жидкости, заключающейся в единице ее объема: р = = m/V.

С повышением давления (при постоянной температуре) плотность жидкости увеличивается, а с повышением температуры (при постоянном давлении), как правило, уменьшается.

Вязкость (внутреннее трение) — свойство жидкости оказывать сопротивление сдвигу или относительному смещению слоев. Вязкость проявляется в жидкости только при ее течении. Механизм возникновения вязкости обусловлен тем, что при ламинарном (прямолинейном слоистом) течении жидкости скорости частиц, расположенных в некотором поперечном • сечении трубы, различны, вследствие чего на поверхностях соприкасающихся слоев жидкости возникают силы трения. При этом слои жидкости, движущиеся медленнее, тормозят течение слоев, движущихся быстрее, и, наоборот, слои жидкости, движущиеся быстрее, увлекают за собой слои жидкости, движущиеся медленнее. Различают динамическую и кинематическую вязкость жидкости. Динамическую вязкость обозначают греческой буквой n (Па-с).

Кинематическая вязкость жидкости v =n/в.

Вязкость жидкости зависит от различных факторов, но особенно от температуры и давления. Для разных жидкостей эта зависимость различна. С увеличением температуры вязкость жидкости уменьшается, а следовательно, увеличиваются утечки в гидромашинах. С увеличением давления вязкость увеличивается. На вязкость также влияет наличие в жидкости воздуха: при увеличении содержания воздуха вязкость жидкости уменьшается.

Чтобы обеспечить работу гидропривода с большими скоростями при низких давлениях, выбирают рабочую жидкость с меньшей вязкостью, так как при больших скоростях потока значительны вязкостные потери напора. При больших давлениях в гидроприводе (32 МПа) рабочая жидкость должна обладать большой вязкостью.

От вязкости зависит диапазон рабочих температур гидропривода, в котором может работать жидкость.

Температура застывания — температура, при которой масло загустевает настолько, что при наклоне пробирки на 45° его уровень в течение минуты остается неизменным. Для нормальной эксплуатации гидропривода температура застывания должна быть на 10—17° С ниже температуры эксплуатации гидропривода.

Рабочие жидкости изготовляют на минеральной (нефтяной) и синтетической основах. В рабочие жидкости на нефтяной основе вводят специальные вещества (присадки), которые улучшают их характеристики: увеличивают температурный интервал применения, противодействуют окислению, снижают температуру застывания.

Читайте также: