Поворотная сварка труб это

Обновлено: 05.07.2024

Сварка поворотных стыков производится на остающихся стальных кольцах, изготовленных из полосы 40 X 4 мм. В полевых условиях, на монтаже, трубы свариваются в секции длиной 25 - 50 м и затем транспортируются к месту укладки. Секции труб свариваются легкими автоматами непосредственно на трассе, у места укладки трубопроводов в траншею. Автосварочное оборудование перемещается по трассе по мере наращивания трубопровода. [1]

Сварка поворотных стыков выполняется обычно либо на лежках, либо на стеллажах и не требует дополнительных приспособлений. [2]

Сварку поворотных стыков необходимо вести в нижнем положении с поворотом трубы. Монтажные стыки труб диаметром до 100 мм сваривают сначала на нижней половине трубы, а затем на верхней - в обратном направлении. [4]

Сварку поворотных стыков необходимо вести в нижнем положен-ии с поворотом трубы. Монтажные стыки труб Диаметром до 100 мм сваривают сначала на нижней половине трубы, затем на верхней - в обратном направлении. [5]

Сварку поворотных стыков следует выполнять в нижнем его положении. [6]

Сварку поворотных стыков выполняют на специализированных трубосварочных базах типа БТС-71, БТС-142 и БТС-143 с применением труб диаметром 720 - 1420 мм. Это мероприятие позволяет сократить количество наплавленного металла и использовать для процесса сварки достаточно высокую плотность тока. Затем выполняют сборку труб в секцию при помощи внутреннего центратора, прихватку автоматической сваркой под флюсом и сварку первого и последующих слоев шва снаружи, после чего сваривают стык внутри трубной секции также автоматической сваркой. [7]

Сварку поворотных стыков необходимо вести в нижнем положении с поворотом трубы. Монтажные стыки труб диаметром до 100 мм сваривают сначала на нижней половине трубы, затем на верхней - в обратном направлении. [9]

Наиболее эффективной сваркой поворотных стыков с толщиной стенки 17 - 20 5 мм является автоматическая двусторонняя сварка под флюсом. [12]

Для сварки поворотных стыков в среде углекислого газа используются головки ТСГ-7. Переход с одного диаметра трубы на другой производится сменой съемных вкладышей. Сварочные горелки для ручной и полуавтоматической сварки неплавящимся электродом типа АР-10 и ЭЗР-3-58 находят наибольшее применение. Для вращения трубных элементов и узлов при сварке поворотных стыков применяются сварочные манипуляторы-вращатели, кантователи различных конструкций, а также многие типы приспособлений. [13]

После сварки поворотных стыков их испытывают воздухом, установив на концах секции инвентарные заглушки. Затем стыки изолируют; одновременно проверяют и ремонтируют - изоляционное покрытие всей секции. Укладывают секцию на выровненное дно траншей так, чтобы она опиралась на грунт по всей длине. Затем секцию пристыковывают к уже уложенной и сваривают неповоротный стык. Если секция имеет большую длину ( более 100 м), то испытание на контакт трубы с грунтом проводят до сварки неповоротного стыка. [14]

Для сварки поворотных стыков элементов трубопроводов применяют вращатели и манипуляторы, вращающие трубу во время сварки, что позволяет использовать сварочные автоматы и полуавтоматы. До пуска в работу вращателя или манипулятора необходимо убедиться в том, что установленный элемент трубопровода не будет задевать за пол, конструкции здания или рядом стоящее оборудование. [15]

Способы сварки труб

Существуют различные способы сварки труб, которые выбираются в зависимости от параметров трубопровода, материала его изготовления, условий проведения работ и т. д. В конечном счете, все это должно обеспечивать качественное соединение, полностью соответствующее условиям эксплуатации трубы.

В связи с этим необходимо понимать особенности технологий, чтобы не допустить ошибок, на устранение которых придется потратить много сил и времени. В нашей статье мы расскажем, как сваривают различные трубы между собой, что нужно сделать на этапе подготовки, какие выбрать расходные материалы и как выполнять сложные швы.

Подготовка труб к сварке

Независимо от того, какой способ сварки труб будет применяться, перед началом работ нужно проверить, соответствуют ли трубы и детали трубопровода официальным нормативным требованиям. Концы деталей и труб должны быть соответствующей формы, подходящей для конкретного процесса сварки.

Именно поэтому подготовительные работы перед сваркой – это чаще всего механическая обработка кромок.

Если трубы небольшого диаметра, можно использовать торцеватели, труборезы или фаскосниматели, но если диаметр превышает 520 мм, то для обработки их кромок необходимы уже орбитальные фрезерные машины или шлифмашинки.

Иногда для кромок может потребоваться термическая обработка. Это может быть воздушно-плазменная или газокислородная резка.

Рекомендовано перед началом работ хорошо очистить внутренние поверхности труб от грязи и влаги, а кромки зачистить до блеска.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В отдельных случаях можно сваривать трубы с разной толщиной стенок, но при этом нужно помнить о существующих ограничениях.

Если в трубопровод будут включаться дополнительные элементы, которые имеют отличия по толщине стенок, то нужно устанавливать переходники заводского изготовления, имеющие промежуточную толщину.

3 вида сварки труб

Электросварка

Это самый популярный способ сварки труб сегодня. А вот несколько лет назад лучшим вариантом считалось использование газовой горелки. Электросварка имеет невысокую стоимость и проста в исполнении – этим и объясняется ее популярность. По-другому ее еще называют контактной или дуговой. С точки зрения типа прилагаемых усилий она относится к дуговой группе термомеханических работ.

Холодная сварка

Метод холодной сварки четко регламентирован и применяется, когда нужно получить герметичные неразъемные соединения. При данном способе свариваемые детали не нагреваются, а стыковка осуществляется через деформацию, то есть холодная сварка происходит за счет давления на детали. Происходит разрушение оксидного слоя и соединение в результате диффузии атомов.

Газовая сварка

Разные виды труб когда-то соединялись таким способом, но в настоящее время газовая горелка устарела, хотя по-прежнему с ее помощью можно надежно смонтировать коммуникации. Используют специальные виды газовых горелок, которые могут нагреть предмет до очень высокой температуры.

Виды свариваемых труб

Выбирая способ сварки медных труб, нужно учитывать их назначение, герметичность шва и прочие характеристики. Всего используют три вида сварки: контактную, газовую и электродуговую.

Самый популярный и перспективный метод – электродуговая сварка с неплавящимся электродом из вольфрама и присадочным компонентом в виде проволоки, имеющей в составе раскислители.

Азот используется в качестве защитного газа, тогда сварка становится дешевле.

Но при сваривании тонкостенных изделий рекомендуется использовать аргон.

Сварка стальных труб

И в производстве, и в быту наиболее популярна сварка стальных труб. Очень многое зависит от квалификации мастера. А в качестве сварочного оборудования обычно используют газосварки, электросварки и полуавтоматы.

Как уже упоминалось выше, перед тем как приступить к сварке, проводится тщательная очистка кромок от окислов и загрязнений. Далее снимается фаска, чтобы получить V-образную площадь. Именно благодаря ей шов будет герметичным и прочным.

При использовании газовой горелки одного шва достаточно. Чтобы не случилось «непровара», окончание шва слегка накладывают на начало. При этом присадочный материал должен быть одного сорта с металлом свариваемого изделия.

Полуавтоматическая и электросварка сегодня самые распространенные виды сварочных работ. В любом случае сначала следует процесс подготовки труб. И уже потом соединяемые части центрируются и прихватываются равномерно в нескольких точках, обычно трех-четырех.

Первый шов чаще всего делается «тройкой», заполняя фаску на две трети по высоте. После того как шов проверен и очищен от шлака, электрод меняется на «четверку» и выполняется дополнительный шов.

Сварка оцинкованных труб

Оцинкованные трубы варят по специальной технологии, чтобы не нарушить цинковое покрытие. Чтобы оно не выгорало, на место стыка наносится флюс. Под его слоем цинк сначала нагревается до вязко-жидкой консистенции, а затем плавится, не испаряясь и не выгорая. Этот метод хорошо защищает изделие от коррозии в местах сварки.

Работая с оцинкованным изделием, необходимо, чтобы вентиляция была хорошей, так как от паров цинка сварщик может получить легочное заболевание или даже задохнуться.

Выбор электродов для сварки стальных труб

При планировании сварки стальных труб рекомендуется обратить внимание на качество расходных материалов, они должны быть проверены временем. Это важно, так как от электродов, которые вы выберете, будет многое зависеть при сварке.

Вот несколько моделей электродов, которые по оценкам экспертов можно считать лучшими:

Электроды УОНИ – позволяют сделать довольно качественный сварочный шов, но при этом им необходима стабильная дуга и невысокая скорость самой сварки. Такие электроды подойдут как профессионалам, так и новичкам, поскольку качество сварки здесь очень достойное.
Электроды АНО-21 и 24 – эта модель электродов работает на переменном токе. Они пользуются большой популярностью в бытовой сварке, так как могут варить конструкции различного рода, при этом имеют привлекательную стоимость и обеспечивают хороший и качественный сварочный шов.
Электроды МР-3 – можно назвать лучшим вариантом для сварки стальных труб.
Электроды LB-52U – японского производства, неплохо проявили себя в сварке металлических трубопроводов и конструкций. Они обеспечивают стабильность дуги, а само сварочное соединение получается прочным и красивым.

В любом случае ясно одно: качественная сварка металлических труб зависит не только от качества используемых материалов, но, как ни банально это звучит, от умения и опыта самого мастера-сварщика.

Основные способы сварки труб

Тот или иной способ сварки труб используется в зависимости от материала, из которого они изготовлены, а также от дальнейшего их применения. При этом практически всегда в сварочных работах используется переменный электрический ток. Это имеет экономическую целесообразность и обоснованность, так как прочие виды электроэнергии могут быть слишком невыгодны с точки зрения финансовых затрат. Сварные соединения – это определенное количество элементов, которые соединяются между собой сварными швами.

Как правило, используют такие виды соединений:

Существует правило для заготовок с толщиной стенок более 3 мм: нужно разделывать их кромки. Стыковой угол раскрытия варьируется от 60°до 70°. С торцов детали удаляют фаски, причем способ их удаления может быть механическим либо каким-то другим.

Стыковой способ сварки труб – самый распространенный, поскольку не позволяет стыкам деформироваться во время обработки. Кроме того, подобные соединения имеют самое маленькое внутреннее напряжение, в отличие от других видов. Поэтому такие изделия будут показывать свою прочность как при динамических, так и при статических нагрузках. В них имеются также угловые сечения, которые бывают:

одинарными (если труба имеет диаметр до 500 мм);
двойными (если труба имеет диаметр свыше 600 мм).

Разновидностью стыкового соединения является сварка труб углового типа. Используется, когда необходимо соединить трубу с каким-то элементом или с такой же трубой под заданным углом. Сварочные работы при этом соответственно будут выполняться:

Качественные характеристики такого соединения высоки, хотя прочность этого типа сварки будет чуть меньше, чем стыкового.

Такой тип сварки труб, как «внахлест», применяется в основном при работе с отдельными элементами или даже трубами из пластика, поскольку соединение металлических заготовок очень ненадежно.

Сварка поворотных и неповоротных стыков труб

Правила для сварки поворотных стыков или труб большого диаметра следующие:

В зависимости от толщины изделия скорость его поворота должна быть равна скорости, с которой ведется проводник. Соответственно, чем толще заготовка, тем дольше она сваривается.
Идеальное положение для сварочной ванны – 30° от верхней точки.
Если имеются участки, где заготовку можно повернуть на 180°, следует проводить работы в несколько этапов. Первый – две верхние четверти диаметра трубы свариваются в два приема, обязательно навстречу друг другу в один либо два слоя. На втором этапе изделие переворачивают и доваривают оставшийся стык. И, наконец, деталь снова поворачивают на 180°, и на этом этапе шов доваривается до конца.

Не секрет, что неповоротные стыки сваривать гораздо сложнее. По этой причине при ручной дуговой сварке следует придерживаться определенной технологии:

В два этапа провариваются вертикальные стыки. Весь периметр места соединения нужно зрительно разделить на два участка с помощью вертикальной прямой линии. Несмотря на то, что участков два, они имеют три положения: горизонтальное, потолочное и нижнее. Горизонтальное находится между потолочным и нижним (20° от верхней точки заготовки). А потолочный участок занимает около 20° от самой нижней точки изделия. Работа начинается строго с потолочного положения, и электрод постепенно уводится к нижнему. Каждый из участков нужно обрабатывать короткими дугами, которые можно рассчитать по формуле: D(эл) / 2.
Стыки по горизонтали следует сваривать углом назад. Электрод нужно расположить на 80° по отношению к оси. Все работы выполняются на средней дуге, что одинаково подходит и для сварки труб малого диаметра, и большого.

Если неукоснительно следовать всем перечисленным правилам, шов получится ровным и красивым, и, разумеется, прочным и герметичным.

Сварка толстостенных труб и на просвет

Технология сварки толстостенных труб

Если заготовка имеет толщину свыше 20 мм, необходимо обратиться к технологии работ с толстостенными трубами. С помощью этого способа сварки труб можно усилить прочность шва на 10–15 %. Как правило, подобной обработкой занимаются два сварщика. Один формирует шов, а другой отвечает за толщину слоя.

Сварка труб на просвет

Первым делать обрабатывать следует прихват трубы, поскольку благодаря этому не возникнет корневой деформации. Количество точек прихвата рассчитывается в зависимости от размера детали. Но прихват нужно выполнить таким образом, чтобы детали не сходились в местах стыка.

После этого производится зачистка всех мест соединения. Если будут обнаружены дефекты, полученные в результате сварки на просвет, например, трещины, их необходимо удалить. Только окончив зачистку, можно приступать к заполнению шва. Хотя данная операция считается абсолютно несложной, все же иногда, чтобы заполнить стык, необходимо до 30 % корня.

При проведении работ рекомендовано оставить для дальнейшей облицовки углубление примерно в 1,5 мм. Тогда материал сформирует качественный шов, заполнив собой эту выемку. На данном этапе сварки труб нужно обратить внимание на два нюанса: шов заполняется под рассчитанным рабочим углом, а в работе используется короткая дуга.

В конце хочется напомнить еще раз, что процесс сваривания труб и сама технология определяются множеством факторов, которые нужно учитывать, занимаясь сварочными работами. Одним из главных технологических требований является непрерывность шва при любом способе сварки труб. То есть он должен замкнуться именно в том месте, где начался. Только в этом случае можно получить герметичное, прочное и надежное соединение.

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 труб поворотным способом

При монтаже трубопровода нередко используется сварка труб поворотным способом. Это обусловлено тем, что при таком способе стыковки большее количество швов сделано в нижнем положении, а это, в свою очередь, считается наиболее оптимальным, так как растет темп и качество сборки.

В нашей статье мы расскажем о том, как осуществляется сварка трубы поворотным способом, что нужно сделать на этапе подготовки, а также разберем основные требования, которые выдвигаются к сборке и такой сварке трубопроводов.

Подготовка труб к сварке поворотным способом

Прежде чем приступать к сборке и сварке труб поворотным способом, необходимо убедиться в их соответствии требованиям проекта и техническим условиям. Речь идет о таких основных характеристиках, как наличие сертификата на металлопрокат, отсутствие эллипсности и разностенности труб, соответствие металла изделия нормам технических условий или ГОСТов по химическому составу и механическим свойствам.

Обязательным этапом подготовки стыков к дальнейшей сварке является проверка перпендикулярности плоскости реза трубы к ее оси. Кроме того, оценивают угол раскрытия шва, который по нормативам должен быть не более 60–70 градусов, и величину притупления в пределах 2–2,5 мм. С торцов труб механическим способом снимают фаски, например, при помощи газовой резки. Главное, чтобы способ позволял задать необходимую форму, размеры и обеспечивал хорошее качество кромок.

Такие показатели, как разница в толщине стенок двух труб и смещение их кромок, не должны быть более 10 % от толщины стенки или 3 мм. Мастер должен сформировать одинаковый зазор между соединяемыми кромками элементов, составляющий 2-3 мм.

Перед сваркой труб поворотным способом стыкуемые кромки и прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности обрабатывают на протяжении 15–20 мм, чтобы удалить масло, окалину, ржавчину и просто грязь.

Прихватки, являющиеся обязательной составляющей сварного шва, должны делать те же сварщики, что собираются варить стыки, при этом используются одни и те же электроды.

Если производится соединение труб диаметром до 300 мм, то необходимы четыре прихватки на равном расстоянии друг от друга высотой 3-4 мм и длиной по 50 мм. Для эффективной работы с изделиями диаметром более 300 мм прихватки располагают по всему стыку, оставляя между ними по 250–300 мм.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Во время монтажа трубопроводов рекомендуется проводить сварку максимального количества стыков поворотным способом. Трубы с толщиной стенки 12 мм сваривают в три слоя. При помощи первого слоя обеспечивается местный провар в корне шва и надежное сплавление кромок. Важно, чтобы наплавленный металл формировал на всем протяжении окружности узкий ниточный валик высотой 1–1,5 мм.

Избежать сосулек и грата можно за счет возвратно-поступательного движения электрода с короткой задержкой на сварочной ванне. Также необходимо незначительное поперечное колебание электрода между кромками и образование отверстия в вершине угла скоса кромок. Стоит пояснить, что отверстие появляется из-за проплавления основного металла дугой, и его размер должен быть всего на 1-2 мм больше зазора между трубами.

Основные способы поворотной сварки труб

Для сварки труб поворотным способом стык зрительно делят на четыре участка примерно одинаковой длины. В первую очередь работают с первым и вторым отрезком, после чего трубу поворачивают на 180°и заваривают два оставшихся сектора.

Когда готов первый слой, трубу снова разворачивают на 90°, чтобы сварить пятый и шестой участки. Далее необходимо повернуть будущий трубопровод на 180° и завершить работу на седьмом и восьмом фрагментах.

Аналогично описанному выше принципу стык делят на четыре участка. Начинают работу с первого и второго отрезков, после чего поворачивают трубу на 90° и сваривают третий и четвертый участки.

После завершения первого слоя шва трубу поворачивают на 90° и переходят к пятому и шестому секторам, далее необходимо развернуть ее на 90°, чтобы сварить седьмой и восьмой участки.

Этот подход используется при работе с трубами, диаметр которых превышает 500 мм. Стык условно делят на несколько участков протяженностью 150–300 мм – конкретная цифра зависит от диаметра трубопровода. Сварка ведется обратно-ступенчатым способом.

Третий слой шва при любом используемом варианте наложения первых слоев выполняют в одном направлении, постоянно поворачивая трубу.

Сварка труб диаметром до 200 мм поворотным способом.

При небольшом диаметре трубопровода стык необязательно делить на части – его соединяют единым швом.

Второй и третий слой накладывают по той же схеме, что и первый, но при переходе на новый слой обязательно меняют направление работы на противоположное. Также каждый предыдущий слой перекрывают последующим на 10–15мм.

Стыковые швы используются при сварке кольцевых стыков труб по ГОСТу и обозначаются как С1–С53. Их выполняют одно- и двухсторонними, с прямолинейным и закругленным скосом кромок, с расточкой. В односторонних швах иногда предусматривают съемную либо остающуюся подкладку и расплавляемую вставку.

Соединения секторов на повороте трубопровода выполняются со скосом кромок и обозначаются С54-С55. Для сварки фланца и трубопровода принято использовать шифр С56. Угловые швы маркируют У5–У21, нахлесточные – Н1–Н4.

«Операционный» шов при поворотной сварке труб

Иногда труба смонтирована слишком низко либо между ней и полом остается совсем небольшое расстояние, из-за чего невозможно подобраться снизу. Тогда используют «операционный шов» для сварки труб поворотным способом.

Изначально очень важно ровно состыковать трубы, снять фаски и обработать зону, расположенную около шва. Сварщику приходится столкнуться с более серьезной задачей, если работа ведется с тонкостенной (3 мм) оцинкованной трубой, ведь она горит как фольга. В таком случае фаски снимают совсем немного, оставляют побольше притупление кромок и зазор всего в 1 мм.

После стыковки и чистки на трубе рисуют треугольник или квадрат. Именно такое «вскрытие» требуется для проведения запланированной операции.

К треугольнику необходимо приварить огарок электрода (или что-то другое) и вырезать намеченную фигуру при помощи болгарки.

Затем трубы стыкуются с необходимым зазором. Далее можно делать прихватки с торцов среза. Но помните, если толщина стенки трубы более 4 мм, зазор должен соответствовать диаметру стержня электрода.

Для сварки труб поворотным способом в данном случае подходят два метода: с отрывом или без отрыва дуги. Выбор зависит от обстоятельств, пожеланий и опыта специалиста.

Сварку начинают полумесяцем чуть выше нижней точки трубы и заканчивают в месте прихватки. Очень важно, что работа ведется до полного сплавления кромок.

Далее аналогичный шов накладывается с другой стороны. Первый шов обязательно перекрывается замком в нижней точке, поэтому мастера рекомендуют проплавлять замок подольше.

Теперь нужно подготовить треугольную крышку и зону, с которой она была вырезана. В первую очередь снимают фаску и обрабатывают зону, прилежащую к шву. Необходимо установить крышку на место и сделать прихватки, после чего зачистить прихватки и место начала работы – при сварке труб поворотным способом по этому методу данная зона считается наиболее важной.

Можно переходить к наложению первого шва от начала указанного места и по диагонали до вершины треугольника. Приступая ко второму шву необходимо снова зачистить зону начала сварки.

С другой стороны все операции производятся в таком же порядке. И вот шов готов.

Требования к сборке и сварке труб поворотным способом

При сборке электросварных труб с толщиной стенки 10 мм и более максимальное допустимое смещение наружных кромок составляет 20 % от нормативной толщины стенки. При этом данный показатель не может превышать 3 мм. Для труб со стенками толщиной менее 10 мм допускается смещение наружных кромок до 40 % нормативной толщины стенки, но оно не должно быть более 2 мм. Измерение интересующего нас показателя производится шаблоном по внешней поверхности труб.

Для сварки бесшовных труб поворотным способом при толщине стенки от 10 мм установлен максимальный показатель смещения внутренних кромок в 2 мм. Возможны местные внутренние смещения до 3 мм на участке 100 мм и менее.

Если толщина стенки составляет до 10 мм, допускается смещение внутренних кромок в пределах 2 мм. При этом данный показатель нельзя превышать даже на отдельных участках. Для сборки бесшовных труб нормативные акты не устанавливают возможное смещение. Но нужно понимать, что во время наложения облицовочного слоя шва от него должен формироваться плавный переход к основному металлу конструкции.

Размер зазора и требования к прихваткам при сварке труб поворотным способом устанавливается в соответствии с выбранным методом формирования первого (корневого) слоя шва. Не менее важную роль в данном случае играют диаметры сварочных материалов, регламенты технологических карт и инструкций. Однако при любых значениях зазор может быть не более 4 мм. Не допускается укладка в разделку любых закладных предметов, таких как электроды, арматура, крепежные изделия, пр.

При сборке трубопровода заводские продольные и спиральные швы смещают относительно друг друга минимум на 75 мм, если ведется работа с трубами диаметром до 530 мм. Смещение производится на 100 мм при большем диаметре труб. Если по техническим причинам данные требования оказываются невыполнимы – из-за захлестов, приварки кривых холодного гнутья, пр. – сварка может проводиться только после соответствующего разрешения представителя службы строительного контроля заказчика.

Трубы диаметром 426 мм и более свариваются при помощи внутреннего центратора. Но последний не должен приводить к появлению дефектов на внутренней поверхности трубы.

Внутренний центратор можно удалить, только когда закончены работы по всему периметру корневого слоя шва – данное правило действует практически при всех способах сварки. Исключение составляет только использование электродов с целлюлозным покрытием – тогда центратор смещают после наложения корневого слоя шва и горячего прохода.

Если для сварки труб поворотным способом используется наружный центратор, его разрешается удалить после завершения работы над всеми доступными для сварки фрагментами стыка. Важно, чтобы участки корневого слоя шва равномерно располагались по периметру стыка.

Наружные центраторы (чаще всего гидравлические) могут использоваться во время выполнения захлестов, в том числе путем вварки катушки, стыков между трубой и соединительной деталью, трубой и запорной арматурой, а также если применение внутренних центраторов представляется технически невозможным.

В процессе сборки не допускается ударная правка концов труб.

Для предварительного подогрева стыков труб при толщине стенки до 22 мм используются:

установки индукционного нагрева;
радиационный нагрев способом электросопротивления;
кольцевые пропановые горелки.

Если предполагается обработка труб с толщиной стенки от 22 мм, предварительный прогрев стыков производится только установками индукционного нагрева.

Нужно понимать, что необходимо добиться равномерного нагревания торцов по периметру стыка, а также прилегающих к нему участков шириной 150 ± 75 мм в обе стороны от стыка.

В процессе такой подготовительной работы изоляция не должна утратить свою целостность. При применении газопламенного нагрева необходимо использовать термоизолирующие пояса, боковые ограничители пламени.

Режимы предварительного подогрева, требования относительно сохранения температуры между сварочными слоями содержатся в технологических картах. Для получения более точных результатов замер температуры проводят минимум в четырех точках по периметру стыка, отступив 10–15 мм от торца.

Немаловажно, что автоматическая стыковая контактная сварка не предполагает этапа предварительного подогрева кромок труб.

Типы сварки труб

Для соединения частей трубопроводов используют разные способы, но самым распространенным из них остается сварка. Такой вариант используется как в бытовых условиях, так и в промышленном производстве, позволяя стыковать между собой элементы труб, изготовленные из различных материалов. Благодаря используемым технологиям соединять части трубопроводов можно в любых положениях, что существенно упрощает работу. Среди достоинств такой обработки можно отметить прочность и герметичность полученных соединений. В нашей статье поговорим про различные типы сварки труб.

Этапы и нормативы сварки труб

Работа сварщиков осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов – ГОСТов и СНИПов.

В 1980 г. Госкомитет СССР по стандартам утвердил ГОСТ 16037-80, вступивший в действие в июле 1981 г. и до настоящего времени не утративший силу. Этот стандарт пришел на смену ранее действующему ГОСТу 16037-70. Изменения в документ были внесены единственный раз – в декабре 1990 г.

Требования ГОСТа распространяются на сварные соединения стальных трубопроводов. Руководствоваться его положениями необходимо в следующих случаях:

при выборе типа соединения заготовок;
для определения конструктивных элементов и размеров сварных соединений при работе с трубами и арматурой.

Стандарт обязателен к применению, то есть все сварщики в процессе работы обязаны руководствоваться его требованиями. Исключение составляет обработка заготовок, изготовленных из полосового и листового металла.

Монтаж трубопроводов выполняется чаще всего при помощи ручного типа сварки, при ее выполнении необходимо руководствоваться номами ГОСТ 16037-80.

Стандарт предъявляет требования не только к типам сварки труб (стыковым, нахлесточным и угловым), но и определяет подготовительные действия в зависимости от вида работы.

Выполнение соединения элементов требует проведения подготовки, которая состоит из:

Прежде чем приступать к монтажу заготовок, выполняют обработку кромок и околошовной зоны, обрабатываемая область составляет около 20–30 мм. С нее необходимо удалить механические загрязнения, следы ржавчины и масложировые пятна.

Качество стыков оказывает существенное влияние на безопасность работы готового трубопровода. Неукоснительное следование нормам Госстандарта при проектировании, формировании технологического процесса и непосредственно при обработке является гарантом необходимого уровня качества шовных соединений.

Наилучший эффект достигается при ручной или автоматической обработке трубопроводов. Работа выполняется при помощи плавящегося или неплавящегося электрода (аргонно-дуговая сварка).

Технология сварных работ состоит из трех основных этапов, как то:

Предварительная обработка заготовок включает в себя тщательную очистку детали от следов ржавчины, краски и грязи. Перед ручной дуговой сваркой необходима обработка стыков и рядом расположенной зоны. Для этого лучше всего воспользоваться металлической щеткой или наждачной бумагой. В противном случае велика вероятность появления необработанных участков в самом шве.

Обработку элементов водопровода, газопровода и прочих инженерных коммуникаций выполняют практически аналогично. Необходимо действовать последовательно, исходить из типов швов в разных положениях, поскольку умение их формировать влияет на качество готового изделия.

Применение того или иного типа сварки труб зависит от материала их изготовления, а также от последующего использования. Но практически во всех случаях работа выполняется при помощи переменного электрического тока. Такой выбор обусловлен экономической целесообразностью, поскольку при применении иных видов электроэнергии финансовые затраты возрастают. Сварные соединения представляют собой некоторое количество элементов, соединенных друг с другом сварными швами.

В основном пользуются следующими типами соединений:

стыковыми;
угловыми;
внахлест.

Если толщина стенок соединяемых заготовок превышает 3 мм, их кромки требуется разделать. Угол раскрытия стыка должен быть в пределах 60°–70°. Фаски с торцов детали должны быть удалены. Для этого может использоваться механический либо иной способ.

Стыковой тип сварки труб является наиболее распространенным, так как во время обработки стыки практически не деформируются. Помимо этого, такие соединения отличаются самым незначительным внутренним напряжением. Для них характерна высокая прочность и при статических, и при динамических нагрузках. Готовые сечения бывают:

одинарными (для труб диаметром менее 500 мм);
двойными (для труб диаметром более 600 мм).

Угловой тип сварки труб – разновидность стыкового соединения. Его используют обычно при соединении труб с другими элементами или между собой под определенным углом. Сварные работы выполняются:

Этот тип обработки отличается меньшей прочностью по сравнению со стыковым, однако данная характеристика соединения достаточно высока.

Еще один тип сварки труб – внахлест – не применяется при приварке заготовок из металла из-за невысокой надежности соединения. Он подходит для работы с отдельными элементами или пластиковыми трубами.

Технология сварки толстостенных труб.

При толщине заготовки более 20 мм используют технологию работы с толстостенными трубами, которая предполагает обработку слоев большой толщины. Благодаря таком типу сварки труб, прочность шва увеличивается на 10–15 %. В обработке чаще всего задействовано два мастера. Первый занят формированием обычного шва, а второй — толстого слоя.

Этот тип работ выполняется следующим образом:

Обработку начинают выполнять в потолочном положении, постепенно увеличивая толщину шва (шовное соединение при работе с толстостенными заготовками должно быть как можно более ровным).
Затем обработка проводится в полувертикальном положении.
При помощи электрода создается горизонтальная площадка.
Далее работы проводятся в нижнем положении, благодаря чему можно пользоваться электродами, толщина которых достигает 5 мм.

Сварка труб на просвет.

Далеко не каждый мастер знает о правильном выполнении такого типа сварки труб, не говоря уже о молодых социалистах – выпускниках профессиональных училищ.

Первоочередное значение при этом типе обработки имеет прихват трубы, который не позволит допустить деформацию корня. Количество точек прихвата зависит от размера заготовки. Прихват должен быть выполнен так, чтобы в месте стыка детали не сходились.

Затем необходима зачистка стыков. При обнаружении в процессе сварки на просвет дефектов, к примеру, трещин, их требуется удалить. По окончании зачистки начинают заполнять шов. Этот этап считается наиболее простым, тем не менее, в ряде случаев для заполнения стыка может потребоваться около 30 % корня.

В процессе работы рекомендуют оставить углубление около 1,5 мм для последующей облицовки. В таком случае облицовочный материал заполнит углубление, сформировав эстетичный шов. При этом типе сварки труб существенное значение имеют два момента – заполнение шва под определенным рабочим углом и использование короткой дуги.

Сварка труб из различных материалов

На выбор типа сварки медных труб влияет вид их последующего использования, герметичность соединения и др. Работы выполняются электродуговым, контактным или газовым методом.

Эффективнее всего выполнять обработку при помощи электродугового способа, в процессе которой применяется неплавящийся вольфрамовый электрод и присадочная проволока с раскислителями в составе.

Такой тип сварных работ предполагает обработку с использованием защитного газа азота, поскольку таким образом процесс удешевляется.

Работа с тонкостенными медными трубами требует применения аргона.

Оцинкованные трубы требуют применения особого типа обработки, не разрушающего цинкового покрытия. Место соединения обрабатывается флюсом, предохраняющим его от выгорания покрытия. Под воздействием тепла цинк под слоем флюса приобретает вязко-жидкую консистенцию, после чего плавится, однако не выгорает и не испаряется. Таким образом обеспечивается коррозионная защита.

Работа с оцинкованными заготовками требует хорошей вентиляции, иначе возможно как получить заболевание легочной системы, так и задохнуться.

Профильные трубы обычно соединяют встык. Для этого используется дуговой или газовый тип обработки. Первый способ позволяет получить наиболее качественный шов, к тому же он проще в применении. Тем не менее, для обработки профильных заготовок сварщику требуется хотя бы минимальный опыт.

Существенное значение имеет правильный выбор электрода, влияющего на мощность дуги (более толстый электрод дает более мощную дугу). Однако слишком толстый элемент в состоянии прожечь заготовку, а излишне тонкий чреват непрочным соединением. Толщина профильных труб варьируется от 1,5 до 5 мм, поэтому для работы с ними подходят «двойка» и «тройка».

Также важна скорость, с которой электрод будет перемещаться по детали. Если двигать его слишком медленно, то можно прожечь заготовку, слишком быстро – готовый шов будет иметь низкое качество. Оптимальная скорость движения выбирается опытным путем.

Для соединения газовых труб требуется значительный опыт и высокий профессионализм, поскольку для этого типа обработки необходимы быстрота и качество работы.

Прежде чем приступить к сварке, необходимо удалить с кромок заготовок загрязнения. Для деталей толщиной более 4 мм нужно выполнить скос кромок, чтобы облегчить прогревание металла в рабочей зоне.

Используется два типа сварки газовых труб:

Соединение слева направо. Оно выполняется при толщине заготовки свыше 5 мм. Дугу направляют на уже обработанную зону, перемещая присадку вместе с горелкой. В таком случае снижается расход газа и увеличивается производительность на 25 %.
Соединение справа налево. В таком случае горелка перемещается по необработанным зонам, присадочная проволока подается впереди нее. Этот тип сварки наиболее эффективен при работе с тонкостенными газовыми трубами.

Сварка трубопроводов.

В процессе монтажа и изготовления технологических линий используют электродуговую сварку трубопроводов с применением постоянного или переменного тока.

Экономичнее и, соответственно, выгоднее является обработка с использованием переменного тока, поскольку расход электроэнергии в таком случае меньше. Кроме того, оборудование для выполнения этого типа сварки труб более доступно.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ручную электродуговую сварку при строительстве магистральных трубопроводов применяют преимущественно для наложения корневого ( первого) слоя шва после сборки труб в секции и всех слоев шва ( корневого, заполняющих и облицовочного) при поворотной сварке труб в секции, когда имеется небольшой объем сварочных работ, и при сварке неповоротных стыков между секциями или в других случаях неповоротной сварки. [16]

Эти же закономерности характерны для землеройных колонн, производящих разработку траншеи комплектами, в состав которых входят рыхлители и экскаваторы, для сварочно-монтажных бригад при потолочной сварке секций трубопровода поточно-расчлененным и поточно-групповым методами, а также при поворотной сварке труб в секции одновременно двумя сварочными полуавтоматами. [18]

Базы для поворотной сварки труб диаметром 1020 мм на участке Комсомольский-Серов были размещены согласно проекту в районе железнодорожных станций с путевым развитием в 3 - 4 пути. Поворотная сварка труб на участке Пунга-Комсомольский осуществлялась на двух базах: в Пунге на площадке сборного пункта и в районе Комсомольского. [19]

Автосварочные установки лучше всего располагать у станции, где разгружаются трубы, поступающие на строительство. Такое расположэние позволяет выполнять поворотную сварку труб в звенья непосредственно после разгрузки их из вагонов и соответ-ствующзй приемки, без дополнительной перевозки к месту поворотной сварки. Если позволяют условия, следует выбирать станции для разгрузки труб и, следовательно, располагать автосварочные установки через каждые 15 - 40 км трассы. [20]

На трубоизоляционных базах производят изоляцию как отдельных труб, так и сваренных в секции. Практика показала, что поворотную сварку труб в секции по 2 - 4 и более труб ( в зависимости от объема и условий работ) целесообразно производить в специальных цехах, на трубосварочных базах и сварочных стендах. [22]

При применении автоматической или других видов поворотной сварки эта операция разбивается на три этапа: а) поворотная сварка труб в звенья; б) вывозка звеньев на трассу; в) сварка звеньев в плети. При применении электрокоптактной сварки эта операция выполняется как один этап. [23]

Па-тона в довольно широком масштабе была применена и на строительстве газопровода Дашава - Киев в 1948 г. Этот метод здесь использовали для поворотной сварки труб на прирельсовых площадках в секции длиной 17 - 18 м; качество сварных швов получалось высокое. Патона, специально приспособленный для сварки труб. [24]

Проплавление кромок в корне стыка резко возрастает с увеличением зазора между стыкуемыми элементами, однако наличие жидкой прослойки несколько уменьшает глубину проплавления, позволяет улучшить формирование обратного валика и избежать прожогов при довольно больших ( до 4 мм) зазорах и скорости сварки. Увеличивается скорость сварки и улучшается формирование обратного валика при притуплении кромок. На рис. 129, б приводится рекомендуемая область качественных режимов поворотной сварки труб в среде углекислого газа электродами с поперечными колебаниями. [25]

Принципиального улучшения материально-технического снабжения следует ожидать от перехода снабжения вообще к инженерной комплектации. Суть инженерной комплектации заключается в поставке материалов, изделий, оборудования и запасных частей в виде комплектов, закрывающих потребность подразделений на определенный срок в зависимости от объема строительства, типа сооружаемых объектов и сезонности. Это означает, что к летнему периоду на ремонтных базах будут сосредоточены комплекты запасных частей и агрегатов для ремонта техники, металлоконструкции, металлопрокат, сборный железобетон, цемент, песчано-гравийная смесь, деловая древесина, стандартные брусчатые дома, сухая штукатурка, минераловатные изделия, обои для собственного обустройства, строительства призводственной базы, жилья и объектов социально-культурного назначения, а также электроды, флюс и сварочная проволока для поворотной сварки труб . [26]

При строительстве магистральных трубопроводов применяют в основном базовую схему организации сварочно-монтажных работ. Трубы разгружают и укладывают в штабеля в пунйтах разгрузки, откуда трубовозами доставляют их на трубосварочные базы. Там трубы сваривают в секции, вывозят их на трассу, сваривают в плети и затем в непрерывную нить. Для сварки труб в секции наиболее часто используют полустационарные полевые трубосварочные базы и механизированные линии. В настоящее время задачи механизации и автоматизации поворотной сварки труб решаются в основном по двум направлениям - это применение электродугового и контактного метода. Используются две типовые схемы трубосварочных баз: первая схема - база с применением полевых автосварочных установок ( ПАУ) для автоматической сварки под слоем флюса по ручной подварке. При этой схеме баз они оснащаются достаточным числом трубосварочных линий и стендов типа МТЛ; вторая схема - база для двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса типа БТС. [27]

Читайте также: