При дуговой сварке высота усиления шва снаружи трубы должна быть

Обновлено: 05.05.2024

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся W-электродом применяется для неповоротных стыков труб из низкоуглеродистых, низколегированных и легированных (коррозионностойких) сталей. Диаметр свариваемых труб - менее 100 мм, толщина стенки - до 10 мм.

Выбор параметров режима

Сварочный ток выбирают: при однопроходной сварке - в зависимости от толщины стенки трубы, а при многопроходной - исходя из высоты валика, которая должна составлять 2 - 2,5 мм. Сварочный ток назначают из расчета 30 - 35 А на 1 мм диаметра электрода.

Напряжение на дуге должно быть минимальным, что соответствует сварке короткой дугой.

Скорость сварки регулируют так. чтобы гарантировались проплавление кромок и формирование требуемых размеров шва.

Расход защитного газа зависит от марки свариваемой стали и токового режима (от 8 до 14 л/мин).

Присадочная проволока диаметром 1,6-2 мм выбирается но марке свариваемой стали (см. статью Сварочные материалы).

Ориентировочные режимы

Диаметр W-электрода, мм

Диаметр присадка, мм

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Расход газа, л/мин

Минимальные режимы по току в зависимости от марки W-электрода

Постоянный ток (А) полярности

Переменный ток, А

Сварку начинают сразу же после установки прихваток, которые при выполнении первого слоя нужно переплавить. В труднодоступных местах первый корневой шов можно выполнять без присадочной проволоки, если зазор и смешение кромок не превышают 0,5 мм, а притупление кромок не более 1 мм. Исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда нужно сваривать с присадкой.

Очередность наложения слоев при сварке одним сварщиком неповоротного стыка

Зажигать и гасить дугу следует на кромке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от конца шва. Подачу аргона прекращают спустя 5-8 с после обрыва дуги.

При сварке высоколегированных сталей нужно соблюдать ряд условий:

минимальные токовые режимы;
короткая сварочная дуга;
максимальная скорость сварки без перерывов и повторного нагрева одного и того же участка металла;
избегать поперечных колебаний горелки;
присадочную проволоку следует подавать равномерно, чтобы не создавать брызг расплавленного металла, которые, попав на основной металл, могут вызвать впоследствии очаги коррозии

На толстостенных (более 10 мм) трубопроводах диаметром более 100 мм из низкоуглеродистых и низколегированных сталей корневой шов сваривают аргонодуговым способом без остающихся подкладных колец.

Сварку следует вести обратноступенчатым способом участками длиной не более 200 мм. Высота корневого шва должна быть не менее 3 мм. При этом необходимо обеспечить плавные переходы к поверхности трубы.

Направление и очередность укладки корневого слоя

Аргонодуговую сварку используют также, когда приваривают подкладное кольцо в трубах из углеродистых и низколегированных ст алей. Кольцо плотно, но без натяга, устанавливают в трубу, оставляя зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм. Кольцо прихватывают снаружи угловым швом длиной 15-20 мм с катетом 2.5-3 мм к трубам диаметром до 200 мм в двух местах, а большего диаметра в трех-четырех местах.

Прихватку, независимо от марки стали трубы и подкладного кольца, выполняют с присадочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Подкладное кольцо приваривают однослойным угловым швом с катетом 3-4 мм с тем же присадком.

Прихватку и приварку подкладного кольца делают без предварительного подогрева независимо от марки стали и толщины стенки трубы. Исключение составляют трубы из стали 15Х1М1Ф с толщиной стенки более 10 мм - конец такой трубы подогревают до 250 - 300 °С.

СНиП III-42-80 : Сборка, сварка и контроль качества сварных соединений трубопроводов

очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.

При стыковой сварке оплавлением следует дополнительно зачищать торец трубы и пояс под контактные башмаки сварочной машины.

4.2. Допускается правка плавных вмятин на торцах труб глубиной до 3,5 % диаметра труб и деформированных концов труб безударными разжимными устройствами. При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм2) допускается правка вмятин и деформированных концов труб при положительных температурах без подогрева. При отрицательных температурах окружающего воздуха необходим подогрев на 100—150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и более — с местным подогревом на 150—200° С при любых температурах окружающего воздуха.

Участки и торцы труб с вмятиной глубиной более 3,5 % диаметра трубы или имеющие надрывы необходимо вырезать.

Допускается ремонт сваркой забоин и задиров фасок глубиной до 5 мм.

Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм следует обрезать.

4.3. Сборка труб диаметром 500 мм и более должна производиться на внутренних центраторах. Трубы меньшего диаметра можно собирать с использованием внутренних или наружных центраторов. Независимо от диаметра труб сборка захлестов и других стыков, где применение внутренних центраторов невозможно производится с применением наружных центраторов.

4.4. При сборке труб с одинаковой нормативной толщиной стенки смещение кромок допускается на величину до 20 % толщины стенки трубы, но не более 3 мм при дуговых методах сварки и не более 2 мм при стыковой сварке оплавлением.

4.5. Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, днищами, отводами) допускается при следующих условиях:

если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых 12 мм и менее) не превышает 2,5 мм;

если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых более 12 мм) не превышает 3 мм.

Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки между стыкуемыми трубами или трубами с дeтaлями переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.

При разнотолщинности до 1,5 толщины допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки трубы или детали. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов должны соответствовать указанным на рис. 1.

Смещение кромок при сварке разностенных труб, измеряемое по наружной поверхности, не должно превышать допусков, установленных требованиями п. 4.4 настоящего раздела.

Подварка изнутри корня шва разностенных труб диаметром 1000 мм и более по всему периметру стыка обязательна, при этом должен быть очищен подварочный слой от шлака, собраны и удалены из трубы огарки электродов и шлак.

Рис. 1. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов разнотолщинных труб (до 1,5 толщины стенки)

4.6. Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. На стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм2) клейма должны наноситься механическим способом или наплавкой. Стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и более маркируются несмываемой краской снаружи трубы.

Клейма наносятся на расстоянии 100—150 мм от стыка в верхней полуокружности трубы.

4.7. Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается. В случае если проектом предусмотрена приварка элементов к телу трубы, то расстояние между швами трубопровода и швом привариваемого элемента должно быть не менее 100 мм.

4.8. Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, что толщина свариваемой кромки патрубка арматуры не превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы в случае специальной подготовки кромок патрубка арматуры в заводских условиях согласно рис. 2.

Во всех случаях, когда специальная разделка кромок патрубка арматуры выполнена не в заводских условиях, а также когда толщина свариваемой кромки патрубка арматуры превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы, соединение следует производить путем вварки между стыкуемой трубой и арматурой специального переходника или переходного кольца.

Рис. 2. Подготовка промок патрубков арматуры при непосредственном соединении их с трубами

4.9. При сварке трубопровода в нитку сварные стыки должны быть привязаны к пикетам трассы и зафиксированы в исполнительной документации.

4.10. При перерыве в работе более 2 ч концы свариваемого участка трубопровода следует закрыть инвентарными заглушками для предотвращения попадания внутрь трубы снега, грязи и т. п.

4.11. Кольцевые стыки стальных магистральных трубопроводов могут свариваться дуговыми методами сварки или стыковой сваркой оплавлением.

4.12. Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 50°С.

При ветре свыше 10 м/с, а также при выпадении атмосферных осадков производить сварочные работы без инвентарных укрытий запрещается.

4.13. Монтаж трубопроводов следует выполнять только на монтажных опорах. Применение грунтовых и снежных призм для монтажа трубопровода не допускается.

4.14. К прихватке и сварке магистральных трубопроводов допускаются сварщики, сдавшие экзамены в соответствии с Правилами аттестации сварщиков Госгортехнадзора России, имеющие удостоверения и выдержавшие испытания, регламентируемые требованиями пп. 4.16—4.23 настоящего раздела.

4.15. Изготовление сварных соединительных деталей трубопровода (отводов, тройников, переходов и др.) в полевых условиях запрещается.

4.16. При производстве сварочных работ каждый сварщик (бригада или звено сварщиков в случае сварки стыка бригадой или звеном) должен (должны) сварить допускной стык для труб диаметром до 1000 мм или половину стыка для труб диаметром 1000 мм и более в условиях, тождественных с условиями сварки на трассе, если:

он (они) впервые приступил(и) к сварке магистрального трубопровода или имел(и) перерыв в своей работе более трех месяцев;

сварка труб осуществляется из новых марок сталей или с применением новых сварочных материалов, технологии и оборудования;

изменился диаметр труб под сварку (переход от одной группы диаметров к другой — см. а - в на рис. 3);

изменена форма разделки торцов труб под сварку.

Рис. 3. Схема вырезки образцов для механических испытаний

а - трубы диаметром до 400 мм включительно; б — трубы диаметром от 400 мм до 1000 мм; в — трубы диаметром 1000 мм и более; 1 —образец для испытания на растяжение (ГОСТ 6996-66, тип XII или XIII); 2 — образец на изгиб корнем шва наружу (ГОСТ 6996—66, тип XXVII или XXVIII) или на ребро; 3 — образец на изгиб корнем шва внутрь (ГОСТ 6996—66, тип XXVII или XXVIII) или на ребро

4.17. Допускной стык подвергается:

визуальному осмотру и обмеру, при котором сварной шов должен удовлетворять требованиям пп. 4.26; 4.27 настоящего раздела;

радиографическому контролю в соответствии с требованиями п.4.28 настоящего раздела;

механическим испытаниям образцов, вырезанных из сварного соединения в соответствии с требованиями п. 4.19 настоящего раздела.

4.18. Если стык по визуальному осмотру и обмеру или при радиографическим контроле не удовлетворяет требованиям пп.4.26,4.27, 4.32 настоящего раздела, то производится сварка и повторный контроль двух других допускных стыков; в случае получения при повторном контроле неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из стыков бригада или отдельный сварщик признаются не выдержавшими испытание.

4.19. Механическими испытаниями предусматривается проверка образцов на растяжение и изгиб, вырезанных из сварных соединений. Схема вырезки и необходимое количество образцов для различных видов механических испытаний должны соответствовать указанным на рис. 3 и в табл. 3.

Мустафин Ф.М. - Сварка трубопроводов

жат кольцевые сварные соединения, выполненные при аттеста ции технологического процесса сварки, аттестационных испыта ниях сварщиков, а также все сварные соединения трубопроводов. При этом качество швов оценивают по результатам осмотра на ружной и внутренней поверхности сварных соединений трубо проводов.

Контроль захлесточных стыков любого диаметра и сварных соединений труб диаметром 720 мм и менее можно осуществлять только с наружной поверхности трубопровода.

Перед визуальным осмотром кольцевые сварные соединения очищают от шлака, брызг металла, грязи, снега и т. п.

При контактной стыковой сварке осмотр сварных соединений выполняют после снятия грата.

При визуальном контроле проверяют соответствие кольцевых сварных соединений следующим требованиям [18] :

при дуговой сварке высота усиления шва снаружи трубы дол жна быть 2 ± 1 мм и иметь плавный переход к основному металлу; при дуговой сварке высота усиления швов, сваренных изнут ри трубы, должна быть 2 ± 1 мм и иметь плавный переход к основ

ному металлу; при дуговой сварке высота усиления обратного валика корне

вого слоя шва должна быть 1 ± 1 мм; ширина наружного и внутреннего сварных швов при дуговой

сварке под флюсом должна соответствовать значениям, приве денным в табл. 6.5;

ширина подварочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, должна быть 8 ± 2 мм;

в стыках, выполненных контактной стыковой сваркой, грат снаружи и внутри труб должен быть удален механической обра боткой. Величина усиления металла в зоне грата после его удале ния с наружной и внутренней сторон трубы не должна превышать 3 мм. При снятии грата не допускается уменьшение толщины стенки сваренных труб. Смещение кромок после сварки не долж но превышать 25 % толщины стенки, но быть не более 3 мм. Допу скаются местные смещения на длине 20 % периметра стыка, величина которых не превышает 30 % толщины стенки, но не бо лее 4 мм.

На поверхности сварных швов и околошовной зоны должны отсутствовать поры и трещины любых размеров, а также другие

Ширина шва для различных способов сварки, мм

Ручная дуговая сварка

Сварка под флюсом

При толщине стенки более 28 мм ширина шва регламентируется технологи ческой картой.

видимые дефекты, размеры которых превышают регламентиро ванные для неразрушающего контроля (табл. 6.6).

Следует проверить наличие соответствующих отметок, иден тифицирующих проверяемый стык (шифр/клеймо сварщика, по рядковый номер стыка плети и др.).

В случае, если при визуальном осмотре в сварном соединении обнаружены недопустимые дефекты, данное сварное соединение подлежит вырезке или ремонту в соответствии с требованиями нормативных документов.

Контроль кольцевых сварных соединений по макрошлифам выполняют при механизированной двусторонней сварке под флю сом при проведении аттестации технологических процессов свар ки и аттестационных испытаниях сварщиков.

При сварке указанным способом поворотных стыков макро шлифы отбирают также от одного из каждых двухсот товарных кольцевых стыков. Темплеты для изготовления макрошлифов

Дефекты, выявляемые при радиографическом контроле

Допустимые размеры дефекта

не более 3 мм более 30 мм

Не регламентируется, если полностью расположен

вне толщины стенки трубы (только в обратном вали

ке); если хотя бы частично находится в рабочем сече

нии шва, то его относят к канальной поре.

Продолжение табл. 6.6

Допусти мые р азмеры дефе кта

Непровары и несплавления

д о п у с к а ю т с я

при этом плотность

изображения на снимке

не более плотности

Окончание табл. 6.6

1. Обозначения размеров: S — толщина стенки; I — расстояние между сосед ними дефектами; d — максимальный размер единичного дефекта;

2. Цепочка пор и шлаковых включений: три и более пор или шлаковых вклю чений, расположенных на одной линии с расстоянием между любыми двумя близлежащими дефектами более одного, но не более трех максимальных раз меров этих дефектов.

3. Скопление пор и шлаковых включений: три и более беспорядочно располо женных пор или шлаковых включений с расположением между любыми дву мя близлежащими дефектами более одного, но не более трех максимальных размеров этих дефектов.

4. Любая суммарная протяженность совокупности допустимых по глубине де фектов на любые 300 мм шва должна быть < 50 мм (но не более 1/6 периметра шва).

(не менее трех на стык) при оценке качества товарных стыков вы резают на любом участке сварного соединения равномерно по пе риметру стыка, но не ближе 200 мм от места начала или окончания процесса сварки.

При оценке качества сварных соединений по макрошлифам величина перекрытия внутренних и наружных слоев должна быть не менее 3 мм для труб с толщиной стенки более 12,5 мм и не менее 2 мм для труб с толщиной стенки 12,5 мм и менее, а смещение их осей не должно превышать 2 мм. Глубина проплавления внутрен него шва должна быть не более 7 мм при толщине стенки трубы до 20 мм включительно и не более 10 мм при толщине до 30 мм вклю чительно.

В случае несоответствия размеров швов требованиям и нали чия на макрошлифах недопустимых дефектов, указанных в табл. 6.6, сварку товарных стыков следует остановить. Все стыки, сва ренные до вырезки макрошлифов, подлежат разбраковке с уча стием Заказчика. Затем следует произвести отладку оборудования

и корректировку режимов сварки в соответствии с требованиями технологической инструкции и заварить новый стык, из которого вырезать макрошлифы. Если размеры швов по макрошлифам соответствуют требованиям, сварку можно продолжить, а стык считать представительным для 199 стыков, сваренных после него.

В случае повторных неудовлетворительных результатов конт роля по макрошлифам Заказчик вправе потребовать новой атте стации технологии сварки.

Все кольцевые сварные соединения системы трубопроводов, выполненные дуговыми методами сварки, подлежат 100 % неразрушающему радиографическому контролю и, по требованию За казчика, дублирующему ультразвуковому контролю в объеме не более 25 %. До начала сварки технология методов неразрушающего контроля в виде технологической инструкции должна быть представлена на утверждение Заказчику. Все рекомендованные к использованию методы неразрушающего контроля должны со ответствовать требованиям РД 153-006-02, СП 105-34-96, ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782 и другим отраслевым нормативам, а их технология должна быть аттестована в установленном порядке.

Сварные соединения после ремонта подвергают неразрушающему контролю в следующих объемах:

радиографический метод— 100 %; дублирующий ультразвуковой контроль отремонтированной

зоны сварного шва на длине, превышающей отремонтированный участок на 100 мм в каждую сторону, — 100 %.

Контроль качества сварных соединений неразрушающими методами в соответствии с приказом Госстандарта РФ № 282 от 16.09.96 могут осуществлять производственные испытательные лаборатории, прошедшие аккредитацию на техническую компе тентность (наличие обученного персонала, современного оборудо вания и нормативной документации), а также имеющие лицензию Госгортехнадзора России на проведение работ по неразрушающему контролю.

Аттестацию методов неразрушающего контроля рекомендует-

ся проводить одновременно с аттестацией технологии сварки в ре альных условиях контроля, включая температуру сварного соеди нения в процессе контроля, а также оборудование и материалы, которые будут применены для контроля.

В технологической инструкции по контролю, предъявляемой для аттестации, помимо правил и методических указаний по вы полнению контроля должны быть указаны следующие основные параметры:

Для радиографического контроля:

диапазон диаметров трубы и толщина сварного шва, для кото рых действительна настоящая технологическая инструкция;

источник излучения (тип оборудования, размер фокального пятна, номинальное напряжение);

усиливающие экраны (тип, в случае свинцовых экранов — их толщина);

пленка (тип и/или марка, количество отрезков пленки; схема последовательности просмотра пленок);

схема просвечивания (просвечивание через одну или через две стенки; указатель положения пленки относительно сварного шва; расстояние между маркировочными знаками, число экспози ций);

параметры просвечивания (ток, мощность дозы излучения для гаммаграфии, время экспозиции);

условия обработки снимков (в автомате или вручную, время проявления и закрепления, температура проявителя, режимы сушки);

эталоны чувствительности (тип, маркировочный номер, диа метр выявляемого отверстия. Материал прокладки и ее толщина);

плотность снимка; нахлест пленок;

привязка ко шву (начало и конец шва и др.); сроки хранения пленок; первоначальная мощность источника.

Каждая пленка (радиограмма) должна содержать следующую информацию:

название газопровода, номер участка; номер шва;

тип снимка (ремонтный шов, замененный шов, пересвет сты ка и т. д.);

положение пленки на стыке по часовому циферблату; дату проведения контроля.

Для ультразвукового контроля:

сведения об объекте контроля (геометрические параметры труб; вид сварки; вид разделки кромок);

требования к организации рабочего места оператора-дефек- тоскописта, допустимый диапазон температур проведения УЗК;

требования к уровню квалификации оператора-дефектоско- писта в соответствии с "Правилами аттестации специалистов неразрушающего контроля", утвержденных Госгортехнадзором РФ 18 августа 1992 г.;

вид или основные требования к применяемому оборудованию (ультразвуковым дефектоскопам, ультразвуковым преобразовате лям, стандартным образцам (СО), стандартным образцам пред приятия (СОП), контактирующим жидкостям);

способы проверки работоспособности и настройки аппарату ры (настройка скорости развертки, задержки строб-импульса, си стемы АСД (автомат-сигнализатор дефекта), настройка чувстви тельности дефектоскопа и оценка величины и допустимости обна руженных дефектов с учетом фактической шероховатости повер хности изделий по "Методике оценки шероховатости и волнистости поверхности объектов контроля и корректировке чувствительности ультразвукового дефектоскопа", согласованной с Госгортехнадзором РФ 26.05.93 г., проверка основных парамет ров ультразвуковых преобразователей: стрела, точка ввода, угол ввода);

вид СОП для настройки чувствительности контроля, вид эта лонных отражателей и их основные размеры;

правила настройки чувствительности на СОП. Уровни чув ствительности при контроле: браковочная, поисковая, конт рольная;

способ контроля сварного соединения: шаг сканирования,

способ прозвучивания, ширина зоны сканирования (или способ ее расчета);

измеряемые параметры (амплитуда — эквивалентная пло щадь, условная протяженность, наибольшая глубина залегания);

критерии оценки качества соединений; способ регистрации результатов контроля;

особые условия (предварительная толщинометрия и контроль

расслоений в околошовной зоне, УЗК после ремонта сварного соединения — размер зоны сканирования и т. п.);

другие необходимые для выполнения контроля параметры. Заказчик вправе потребовать применения дублирующего

ультразвукового контроля. Процент контроля кольцевых сварных соединений трубопроводов определяется Заказчиком, но не дол жен превышать 25 %.

Для кольцевых сварных соединений поворотных стыков, вы полненных двусторонней механизированной дуговой сваркой, ре комендуется в качестве дублирующего применение автоматиче ского УЗК. При этом разбраковка дефектных участков может осу ществляться с помощью ручного УЗК.

Контроль неразрушающими методами и оценку результатов контроля должны выполнять специалисты службы контроля, атте стованные согласно действующим "Правилам аттестации специа листов неразрушающего контроля", утвержденных Госгортехнадзором России 18 августа 1992 г., и изменений к ним от 14.07.95 г. Расшифровку результатов контроля могут выполнять только спе циалисты уровня II (III), квалифицированные в соответствии с ука занными Правилами с учетом рекомендаций по обучению и атте стации специалистов неразрушающего контроля ИСО 9712'. 1992 Е "Неразрушающий контроль. Квалификация и сертифика ция персонала" и Е № 473 — 93 "Квалификация и сертификация специалистов".

Радиографический контроль можно выполнять при использо вании рентгеновских аппаратов или источников радиоактивного излучения, обеспечивающих требования ГОСТ 7512.

Оборудование и материалы, применяемые при радиографи ческом контроле, должны обеспечивать выявление недопустимых дефектов. На каждом радиографическом снимке необходимо при сутствие эталонов чувствительности, форма и размеры которых должны соответствовать требованиям ГОСТ 7512.

Чувствительность радиографического контроля должна быть не ниже класса II по ГОСТ 7512.

Средства измерения размеров дефектов при расшифровке снимков, денситометры и набор мер для измерения оптической плотности снимков, негатоскопы с регулируемой яркостью долж ны быть метрологически аттестованы.

Критерии приемки всех кольцевых сварных соединений при

оценке их качества по данным радиографического контроля при ведены в табл. 6.6 и на рис. 6.9 — 6.13 [18].

Ультразвуковой контроль сварных соединений трубопрово дов, выполненный дуговыми способами сварки, должен соответ ствовать требованиям ГОСТ 14782. Средства контроля должны быть метрологически аттестованы на специальных образцах по методикам, утвержденным Росстандартом.

Контроль можно проводить в ручном, механизированном или автоматизированном режимах.

Для ручного контроля и контроля с механизацией сканирова ния следует применять ультразвуковые эхо-импульсные дефек тоскопы, укомплектованные пьезоэлектрическими преобразова телями, рассчитанными на рабочую частоту в диапазоне от 1,25 до 5 МГц.

Для автоматизированного контроля следует применять обору дование и технологию, обеспечивающие выявление и фиксацию всех недопустимых дефектов сварного шва.

При обнаружении дефекта определяют следующие его харак теристики:

амплитуду эхо-сигнала от дефекта; наибольшую глубину залегания дефекта в сечении шва; условную протяженность дефекта;

суммарную условную протяженность дефектов на оценочном участке.

Дефекты сварных соединений дуговой сварки по результатам ультразвукового контроля относят к одному из следующих видов:

протяженные; цепочки и скопления.

К непротяженным относят дефекты, условная протяженность которых не превышает 15 мм.

К протяженным относят дефекты, условная протяженность которых превышает 15 мм.

Цепочкой и скоплением считают три и более дефекта, если при перемещении искателя соответственно вдоль или поперек шва огибающие последовательности эхо-сигналов от этих дефек тов при поисковом уровне чувствительности пересекаются (не разделяются).

8. Послесварочная термообработка сварных соединений

8.1. Номенклатура сварных соединений, подлежащих термообработке, и тип термообработки определяются требованиями проекта.

8.2. Если проектом не оговорено, то послесварочную термообработку соединений, сваренных дуговыми методами сварки, целесообразно выполнять в следующих случаях:

- для разнотолщинных сварных стыковых соединений, если толщина стенки соединительной детали (фитинга) или "юбки" крана превышает 42 мм;

- для разнородных сварных соединений со степенью разнородности по нормативному значению К более 8 МПа;

- в случае приварки к трубным патрубкам ложементов для надземных трубопроводов в местах установки "мертвых" опор.

8.3. Послесварочная термообработка проводится для выполненных стыковой контактной сваркой соединений участков газопроводов с температурой эксплуатации -20° С и ниже.

8.4. Термическую обработку кольцевых сварных соединений трубопроводов, включая ее кратность, следует проводить согласно требованиям соответствующей технологической инструкции, в которой должны быть оговорены:

- размеры труб (диаметр трубы и толщина ее стенки), класс их прочности, химический состав трубного металла, для которого допускается применение данной термообработки;

- описание метода термообработки;

- параметры термообработки, включая время нагрева, максимальную температуру нагрева, время выдержки при максимальной температуре, и, при необходимости, время (скорость) охлаждения, а также допустимые пределы их изменения;

- описание метода и аппаратуры контроля параметров термообработки, в том числе контроля равномерности нагрева шва по всему периметру.

8.5. Термическую обработку сварных соединений, выполненных стыковой контактной сваркой, необходимо проводить после удаления грата.

8.6. В процессе термической обработки ее параметры, указанные в п. 8.2, должны автоматически регистрироваться.

8.7. В случае, если параметры выполненной термообработки ниже требуемых значений, допускается выполнить повторную термическую обработку.

8.8. Перед термообработкой стыка следует установить временные опоры по обе стороны от него, позволяющие "разгрузить" термообрабатываемый узел.

Временные опоры и узел закрепления следует убирать только после полного охлаждения стыка.

8.9. Термообработку сварных стыков можно выполнять только в том случае, если, по меньшей мере, один из концов монтируемого участка трубопровода свободен (не закреплен).

8.10. Технология послесварочной термообработки подлежит аттестации.

9. Контроль качества кольцевых сварных соединений газопроводов

9.1. Для обеспечения требуемого уровня качества кольцевых сварных соединений газопроводов необходимо выполнять:

- контроль по макрошлифам (в случае двухсторонней сварки под флюсом);

- контроль неразрушающими физическими методами;

- механические испытания образцов сварных соединений;

- регистрацию параметров процесса сварки.

Для выполнения контроля привлекаются организации, имеющие лицензию Госгортехнадзора России.

9.2. Пооперационный контроль производитель работ выполняет непосредственно и непрерывно в процессе проведения операций по сборке и сварке газопроводов. При пооперационном контроле проверяют соответствие выполняемых работ проекту, требованиям настоящего Свода Правил, государственных стандартов, технологических инструкций и карт.

9.3. Визуальный контроль и обмер сварных соединений выполняют работники служб контроля подрядчика с использованием необходимого измерительного инструмента.

Пооперационному контролю и визуальному осмотру подлежат кольцевые сварные соединения, выполненные при аттестации технологического процесса сварки, аттестационных испытаниях сварщиков, а также все сварные соединения газопроводов. При этом качество швов оценивают по результатам осмотра наружной и внутренней поверхности сварных соединений газопроводов.

Контроль захлесточных стыков любого диаметра и сварных соединений труб диаметром 720 мм и менее можно осуществлять только с наружной поверхности газопровода.

9.4. Перед визуальным осмотром кольцевые сварные соединения очищают от шлака, брызг металла, грязи, снега и т.п.

9.5. При визуальном контроле проверяют соответствие кольцевых сварных соединений следующим требованиям:

- при дуговой сварке высота усиления шва снаружи трубы должна быть 2±1 мм и иметь плавный переход к основному металлу;

- при дуговой сварке высота усиления швов, сваренных изнутри трубы, должна быть 2±1 мм и иметь плавный переход к основному металлу;

- при дуговой сварке высота усиления обратного валика корневого слоя шва должна быть 1±1 мм;

- ширина наружного и внутреннего сварных швов при дуговой сварке под флюсом должна соответствовать значениям, приведенным в табл. 6;

- ширина подварочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, должна быть 8±2 мм;

- в стыках, выполненных контактной стыковой сваркой, грат снаружи и внутри труб должен быть удален механической обработкой. Величина усиления металла в зоне грата после его удаления с наружной и внутренней сторон трубы не должна превышать 3 мм. При снятии грата не допускается уменьшение толщины стенки сваренных труб. Смещение кромок после сварки не должно превышать 25% толщины стенки, но быть не более 3 мм. Допускаются местные смещения на длине 20% периметра стыка, величина которых не превышает 30% толщины стенки, но не более 4 мм.

6. Сварка стыков

6.1 Собранные стыки труб и других элементов, необходимо прихватить в нескольких местах, протяженность и число прихваток зависит от диаметра труб и должна соответствовать нормам указанных в таблице 6.

Таблица 6 – Параметры прихваток

Диаметр труб, мм

Число прихваток, шт

Высота прихваток должна быть равна:

при их выполнении ручной дуговой сваркой на стыках труб с толщиной стенки S = 3 мм и менее - толщине стенки трубы;

с толщиной стенки более 3 до 10 мм - (0,6 - 0,7) S, но не менее 3 мм;

с толщиной стенки более 10 мм - 5 - 6 мм;

6.2 Сварку стыков рекомендуется производить сразу после прихватки. Промежуток между прихваткой и началом сварки должны быть не более 4 часов.

При минусовой температуре воздуха, но не ниже -10°С, металл в зоне сварного шва перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и прогрет до положительной температуры.

6.3 Во всех случаях многослойной сварки шов разбивается на участки так, чтобы замки шва в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий как показано на рисунке 5

Рисунок. 5. Схема наложения «замков» швов

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

6.6 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.

6.7. Для придания сварному соединению надлежащего внешнего вида верхние слои шва следует выполнять по специальной технологии.

6.8 Независимо от технологии облицовочный слой должен отвечать следующим требованиям:

●иметь равномерную чешуйчатость с размером чешуек 1-1,5 мм;

●отсутствие западания между валиками,

●иметь плавный переход от одного валика к другому и к поверхности трубы;

●усиление шва должно быть:

Таблица 7 – Высота усиления шва

Высота усиления, мм

минимальный размер усиления шва 0,5 мм;

● перекрытие крайними валиками кромок труб 1-3мм.

6.9 Примерные значения тока при сварке в нижнем положении шва в зависимости от диаметра и типа покрытия электрода приведены в табл. 8. При вертикальном и потолочном положениях шва ток должен быть уменьшен на 10 - 20 %. Для каждой марки электрода режим необходимо уточнять по паспортным данным.

Таблица 8 - Значения сварочного тока для электродов различных диаметров

Диаметр электрода, мм

Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21У и др.)

6.10 При сварке вертикальных стыков трубопроводов (рис. 6.а,в) из углеродистых и низколегированных сталей высота каждого слоя (валика) должна составлять 5 - 7 мм.

Рисунок 6. Примерное расположение слоев и валиков по сечению шва:

а, в - сварка вертикального стыка труб;

б, г - сварка горизонтального стыка труб;

6.11 При сварке горизонтальных стыков трубопроводов (рис. 6.б,г) из углеродистых и низколегированных сталей высота валика должна быть 4 - 6 мм, ширина (наибольший размер в поперечном сечении) - 8 - 14 мм.

6.12 Неповоротные (вертикальные и горизонтальные) стыки труб диаметром 219 мм и более могут сваривать в зависимости от диаметра труб одновременно два, три или четыре сварщика. В этом случае должны быть приняты меры для защиты каждого сварщика от брызг расплавленного металла и шлака.

6.13 Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка, следует отступить на 10 - 30 мм от нижней точки. Порядок наложения слоев, когда вертикальный стык сваривает один сварщик без поворота труб, показан на рис. 7

Рисунок 7. Порядок наложения слоев при сварке одним сварщиком вертикальных неповоротных стыков труб:

а - стык труб диаметром до 219 мм; б - стык труб диаметром более 219 мм; 1 - 14 - последовательность наложения участков (слоев); I - IV - слои шва

Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом, при этом длина каждого участка должна быть в пределах 200 - 250 мм. Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 12 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя.

6.14 Наложение валиков первого слоя, если сварку вертикального неповоротного стыка труб диаметром 219 мм и более выполняют два сварщика, производится в следующем порядке (рис. 8): 1-й сварщик начинает сварку от точки А и ведет к точке Б, в это время 2-й сварщик сваривает участок от точки Г до точки В; далее 1-й сварщик (без перерыва) продолжает сварку от точки Б до точки В, а 2-й переходит к сварке участка от точки А к точке Г.

Рисунок 8. Порядок наложения первого слоя шва при сварке двумя сварщиками вертикальных неповоротных стыков труб диаметром 219 мм и более

Второй и третий слои сваривают аналогично с учетом требований, указанных в п. 6.13. Последующие слои можно накладывать участками длиной, равной половине окружности трубы. При сварке верхнего участка вертикальных неповоротных стыков трубопроводов должны соблюдаться требования, приведенные в п.7.1.4.

6.15. Горизонтальные стыки труб диаметром менее 219 мм сваривает один сварщик с учетом правил смещения «замков» в соседних слоях или участках (рисунок 9 а).

При сварке горизонтальных стыков труб диаметром более 219 мм, выполняемых одним сварщиком, необходимо первые три слоя сваривать обратноступенчатым способом (рисунок 9 б) участками длиной 200 - 250 мм. Последующие слои можно сваривать вкруговую.

Рисунок 9 . Порядок наложения слоев (валиков) при сварке одним сварщиком горизонтальных стыков труб:

а - стык труб диаметром до 219 мм; б - стык труб диаметром более 219 мм; 1 - 12 - последовательность наложения участков; 13- подварочный слой шва, выполняемый при сварке фланцев.

6.16. Последовательность сварки первого (корневого) слоя горизонтальных стыков труб (два сварщика) зависит от диаметра труб. При диаметре труб менее 300 мм каждый сварщик заваривает участок длиной, равной половине окружности; в один и тот же момент сварщики должны находиться в диаметрально противоположных точках стыка (рисунок 10, а). При диаметре труб 300 мм и более первый слой сваривают обратноступенчатым способом участками длиной по 200 - 250 мм (рисунок 10, б). В стыках труб диаметром до 300 мм при толщине стенки более 40 мм первые три слоя следует накладывать обратноступенчатым способом, последующие слои - участками длиной, равной половине окружности трубы, с учетом требований, приведенных в п. 6.13.

Рисунок 10. Порядок наложения первого слоя шва при сварке двумя сварщиками горизонтальных стыков труб:

а - стык труб диаметром до 300 мм; б - стык труб диаметром более 300 мм; 1 - 3 - последовательность наложения участков

6.17. Поворотные стыки труб можно сваривать с поворотом на 360° (круговое вращение), 180 и 90°. Поворотные стыки сваривает, как правило, один сварщик.

6.18 Сваренный и зачищенный стык толщиной шесть и более мм должен быть заклеймен. Клеймо ставится на расстояние 30-40 мм от шва: на вертикальном - в районе верхнего замка; на горизонтальном - в любом месте. Клеймение стыков трубопроводов диаметром более 100 мм можно производить с помощью пластин 40х30х2 из малоуглеродистых сталей (марок 10;20;Ст2;СтЗ;)

Читайте также: