Размагничивание труб перед сваркой
Обновлено: 18.05.2024
Компания ЮВТЕК выполняет работы по размагничиванию магистральных труб диаметром до 1420мм на территории заказчика (в полевых условиях).
Так же мы предоставляем в аренду оборудование для автоматического размагничивания труб (собственного производства) и поверенные средства контроля остаточной намагниченности.
Компания «ЮВТЕК», имея огромный опыт по контролю остаточной намагниченности и размагничиванию различного оборудования в энергетике, нефтегазовой и тяжелой отраслях промышленности, готово осуществить работы по размагничиванию труб разных типов.
Мы располагаем обученным персоналом и всем необходимым мобильным оборудованием для проведения размагничивания на территории заказчика.
Какие трубы мы размагничиваем:
- трубы магистральных газо- и нефтепроводов;
- трубы магистральных водопроводов;
- трубы для котлов;
- трубы трубопроводов со сверхкритическими параметрами пара.
Параметры труб:
- диаметр – до 1420 мм;
- толщина стенки – до 75 мм.
Уровень остаточной намагниченности торца трубы:
- Начальная намагниченность (до размагничивания) - не более 200 мТл.
- Остаточная намагниченность (после размагничивания) - не более 1,5 мТл.
Порядок проведения работ по размагничиванию труб на территории заказчика:
1) Выезд специалистов с оборудованием на предприятие Заказчика.
2) Подготовка к размагничиванию (не более 30 мин):
- Подготовка размагничивающей установки и катушек;
- Намотка размагничивающих катушек.
3) Размагничивание труб.
4) Контроль остаточной намагниченности.
5) Составление отчетной документации (акта выполненных работ, формуляра размагничивания) по остаточному уровню намагниченности до и после размагничивания.
Почему необходимо размагничивать трубы перед сваркой:
Сварка труб и стальных конструкций на постоянном токе нередко сопровождается эффектом “магнитного дутья”, причиной которого является остаточная намагниченность. При этом ухудшается стабильность процесса, происходит разбрызгивание металла, в сварном шве образуются дефекты типа пор, несплавлений, непроваров, шлаковых включений, а порой сварка становится просто невозможной из-за срыва дуги и залипания электрода.
Главной причиной намагниченности магистральных труб являются:
- применение для диагностики технического состояния магнитных дефектоскопов;
- упругие механические напряжения;
- технологическая намагниченность труб при их изготовлении и транспортировке в магнитном поле Земли.
Величина остаточного магнитного поля в разделке сварного стыка может достигать 200 мТл (2000 Гс) и более. Поскольку намагниченность труб не позволяет получить хорошее качество шва, размагничивание их перед сваркой является необходимой технологической операцией. Достичь полного размагничивания практически невозможно, поэтому допускается сварка при незначительной остаточной намагниченности, не оказывающей ощутимого влияния на сварочный процесс. Например, стандартом СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 1» установлено, что остаточная намагниченность торцов труб и соединительных деталей трубопровода должна быть не более 2 мТл (20 Гс). При намагниченности более 20 Гс должно выполняться размагничивание.
Намагниченность металла труб перед сваркой классифицируется на три уровня:
- слабый – менее 20 Гс;
- средний – от 20 до 100 Гс;
- высокий – более 100 Гс.
Для размагничивания участка газопровода до допустимых пределов намагниченности (не более 20 Гс), необходимо создать размагничивающее магнитное поле с большей величиной магнитного поля и противоположным направлением.
Размагничивание труб выполняют следующими методами размагничивания:
Проверку величины магнитного поля следует производить электронными магнитометрами в четырех точках поперечного сечения трубы.
Как убрать намагниченность со свариваемых труб?
Ситуация с намагниченностью труб![размагничивание сварных стыков]()
Звонит мне как-то мастер с работы в выходной день. Его бригада выполняла срочную работу по заварке паропровода высокого давления.
Что делать? Подготовили два стыка диаметром 300 мм под сварку и не можем заварить. Варим ручной дуговой сваркой, дуга пляшет то влево, то вправо, электрод магнитится к трубе. Пробовали нагревать стыки газовым резаком-не помогает. Опытный сварщик сказал, что необходимо намотать вокруг трубы виток сварочного кабеля от мощного сварочного выпрямителя(2000А). Намотали: чуть не вспыхнули провода от перегрузки, а толку нет.
Я по телефону попытался объяснить, что необходимо попробовать сделать.
Решение магнитной проблемы
-Олег Иваныч ! Возьми простой сварочный инвертор 220вольт 200А. Возьми кусок сварочного провода метров 20 сечением 16-20 квадрат. Намотай провод от середины стыка к краям витки мотай в одном направлении как можно плотней Должно получится не менее 15 витков. Затем подключи концы кабеля к сварочному аппарату и выстави ток не менее 200А.
Выдерживай минуту, при этом прикасайся к разным концам труб кусочком электрода, тем самым определяя меняется ли намагниченность по разные стороны сварного стыка. Первоначально, после подключения катушки стороны трубы магнитят электрод с разной силой (определяется только по ощущениям) затем притяжение выравнивается. После отключения катушки от сварочного аппарата, электрод перестает магнититься к трубам, то есть магнетизм исчезает. Если номер не прошел или стык недостаточно размагнитился, попробуй поменять полярность и “поиграть” сварочным током
-Короче, Иваныч ! Сварщики говорят ничего не выйдет мы так просто спалим сварочный аппарат.
-Олег! ты со своими сварщиками, не понимаешь физики! Катушка, намотанная на металлический стержень это не короткое замыкание это электромагнит постоянного тока. Ладно сейчас сам подъеду .
Подъехал на работу, настроил катушку на трубу, подключил к сварочному инвертору, выставил ток 200А. Включил аппарат-электрод магнитит к трубе, отключил-магнитит. Поменял полярность и через минуту примагниченный к трубе электрод “отклеился” от трубы.
Работники, промучившиеся со стыками пол дня, посмотрели на меня как на волшебника.
Почему некоторые т рубопроводы намагничиваются? Есть различные объяснения вплоть до электромагнитного поля земли.Я считаю Что это последствия технологических процессов трения внутри туб и применение различных систем контроля с использованием магнитов.
Есть вопросы,или ваши решения проблемы намагничивания,пишите в комментариях.
Размагничивание труб перед сваркой
Размагничивание труб перед сваркой необходимо для предотвращения магнитного дутья и получения хорошего качества сварного шва.
При проведении сварочных работ на магистральных трубопроводах в полевых условиях используют следующие методы размагничивания:
1) Компенсационный метод размагничивания
Метод используется непосредственно во время сварки стыка труб. Метод основан на приложении постоянного магнитного поля к торцу, равному по значению и направленного навстречу остаточной намагниченности трубы. В результате приложенного поля, остаточная намагниченность в стыке сводится до приемлемой величины (не более 5-7 Гс), что позволяет провести качественную сварку шва. После проварки коренного шва приложенное магнитное поле отключается (поле трубы уже не выходит в зазор и не оказывает негативного влияния) и сварка продолжается в обычном режиме.
Установки в которых реализован компенсационный метод размагничивания:
- ЛАБС-7К2 (2 контура размагничивания);
- НЕВА MD-T2 (2 контура размагничивания);
- АУРА-7001 (1 контур размагничивания);
- НЕВА MD-T1.P3 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 1420мм);
- НЕВА MD-T1 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 720мм);
Преимущества компенсационного метода размагничивания:
- Малая мощность размагничивающей установки, т.к. для компенсации требуется гораздо меньшее поле, чем для размагничивания и перемагничивания трубы.
- Малый вес размагничивающей установки.
- Меньший вес и длина размагничивающих катушек по сравнению с импульсным и циклическим методами размагничивания.
Недостатки метода компенсации:
- Необходимость наличия двух контуров размагничивания, т.к. сварка катушки осуществляется одновременно с двух сторон, что бы не было тяжения и изменений зазоров в стыке труб.
- Размагничивание невозможно до проведения сварочных работ, когда торец трубы свободен, что накладывает ряд ограничений и сложностей при намотке размагничивающих катушек.
- При использовании компенсационных магнитов размагничивание обеспечивается только в ограниченном диапазоне полей на небольшом участке вдоль шва 50-100 мм. Так же требуется постоянная перестановка магнитов и изменение величины магнитного поля, что существенно затягивает процесс сварки. При этом не обеспечивается точная регулировка поля.
2) Импульсный метод размагничивания
Метод применяется при размагничивании труб до проведения сварочных работ. Установки в которых реализован импульсный метод размагничивания: АУРА-7001, НЕВА MD-T1.P3. Метод заключается в приложении одного или нескольких магнитных импульсов, создаваемых размагничивающей катушкой, и направленных в противоположную сторону магнитному полю торца трубы. При этом величина магнитного поля катушки в десятки раз превышает значение остаточной намагниченности торца трубы. В результате этого воздействия некоторая часть магнитных доменов ориентируется навстречу магнитному полю трубы и её общая намагниченность снижается до требуемых значений.
Преимущества импульсного метода размагничивания:
- Малое время цикла размагничивания, как правило, не более 1,5-2 минут.
Недостатки импульсного метода:
- Эффект от размагничивания сохраняется не продолжительное время, как правило, не более 2-4 часов. Это происходит из-за того, что участок трубы под размагничивающей катушкой, на которое оказывается воздействие, не размагничивается, а перемагничивается - т.е. часть доменов ориентируется навстречу остаточному полю. Поэтому переориентированные домены участка трубы под катушкой, под действием остаточного поля основной части трубы, стремятся вернуться в изначальное положение.
- Требуется большая мощность источника (дизель генератора) для питания размагничивающей установки, как правило, не менее 100 кВт. При меньшей мощности генератора будут происходить резкие толчки, броски напряжения и перегрузки. Для создания единичных перемагничивающих импульсов необходима большая мощность - установка размагничивания работает в режиме «короткого замыкания».
- Высокая мощность установки размагничивания обуславливает ее большой вес - не менее 40 кг, для возможности размагничивания труб больших диаметров 1020 - 1420 мм.
3) Циклический метод размагничивания
Данный метод применяется до проведения сварки стыков. Установки в которых реализовано циклическое размагничивание: НЕВА MD-T1.P3; НЕВА MD-T1. Трубы размагничивают приложенным знакопеременным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. При этом частота изменения поля составляет от долей до единиц Герца, как правило, от 0,1 до 2 Гц. Таким образом, под воздействием уменьшающегося знакопеременного поля катушки, происходит вращение доменов и их постепенное разупорядочивание (размагничивание) на большом участке трубы до 3-ех метров.
Преимущества циклического метода размагничивания:
- Переменное убывающее поле обеспечивает равномерное размагничивание всего участка трубы .
- Эффект размагничивания сохраняется гораздо дольше – от 8 часов до 3-4 дней.
- Возможность размагничивания, как торца трубы (1-3 метра), так и целой катушки ( до 12 метров).
- Малая мощность размагничивающей установки, как правило, не более 7-9 кВт при размагничивании труб диаметром 1420мм.
- Относительно малый вес установки, не более 20 кг, что позволяет одному человеку справляться с размагничиванием.
Недостатки циклического метода размагничивания:
- Время цикла размагничивания больше чем у импульсного метода и составляет от 2 до 5 минут на один стык.
Во всех трех методах размагничивания необходимо осуществлять проверку намагниченности трубы в четырех точках поперечного сечения торца. Для контроля могут применяться как электронные, так и стрелочные магнитометры, с диапазоном магнитного поля не менее 0 - 20 Гс.
Компания НЕВА-Техника изготавливает установки размагничивания всех трех типов, позволяющих выполнять качественное размагничивание труб в в полевых условиях.
Размагничивание источниками сварочного тока
- провести намотку сварочного кабеля (от 18 до 20 витков) на расстоянии от 10 до 20 мм от торца трубы (рисунок 11.13), при этом торцы двух размагничиваемых труб должны находиться на расстоянии не менее 2500 мм;
- определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках;
- установить минимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 30 до 70 А), замкнуть контакт на пластину;
- измерить величину магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках. Если величина магнитного поля не изменилась или увеличилась, необходимо изменить полярность тока на соленоиде;
- установить максимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 240 до 300 А), замкнуть контакт на пластину, выдержать в течение 6-12 с, затем разомкнуть контакт и отключить источник питания;
- выполнить демонтаж размагничивающих обмоток (соленоида).
1- труба; 2 - сварочный кабель; 3 - сварочный источник питания постоянного тока; 4 - металлическая пластина; 5 - разъемный контакт
Рисунок 11.13 - Схема монтажа оборудования для размагничивания труб импульсным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
- определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
- провести намотку сварочного кабеля сечением 35; 50 мм 2 на оба конца труб (рисунок 11.14), при этом намотка должна быть в одном направлении, равномерной плотной и однорядной, количество витков, наматываемых на конец трубы с большей величиной магнитного поля, - от 7 до 11, трубы с меньшей величиной магнитного поля - от 3 до 5 витков;
- подключить сварочный кабель к источнику постоянного тока;
- включить сварочный источник и постепенно увеличивать величину тока с минимального значения, одновременно контролируя изменение величины магнитного поля;
- если величина магнитного поля в сварном соединении увеличивается, отключить источник питания и изменить полярность (поменять концы сварочного кабеля на источнике питания);
- если величина магнитного поля в соединении труб не превышает 20 Гс, приступить к сварке корневого слоя шва, по мере выполнения которого величину тока снижают, одновременно контролируя величину магнитного поля в зазоре труб;
- отключить источник питания и измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести демонтаж сварочного кабеля, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
1- труба; 2 - сварочный кабель; 3 - сварочный источник питания постоянного тока
Рисунок 11.14 - Схема монтажа оборудования для размагничивания соединений перед сваркой компенсационным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока при знакопеременном магнитном поле компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
- провести размагничивание компенсационным методом аналогично требованиям 11.3.3.2 отдельных участков периметра сварного соединения с наибольшей величиной и одним направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
- изменить полярность тока на источнике питания и выполнить размагничивание участков периметра сварного соединения с другим направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники
Размагничивание труб магистральных газопроводов
При сварке труб и других металлических изделий на постоянном токе нередко наблюдается так называемое «магнитное дутьё», вызванное остаточным магнитным полем труб. Такое явление отрицательно влияет на сварочный процесс, приводит к образованию ослабленных участков шва, разбрызгиванию горячего металла, образованию пор, пережогов, непровара и других дефектов. В некоторых случаях розжиг дуги вообще не возможен, ввиду прилипания электрода.
Дефекты сварных швов магистральных газопроводов и нефтепроводов, вызванные высокой намагниченностью, не проходят технологический контроль. Приходится заново проводить работы, что приводит к потере времени и сварочных материалов.
Намагниченность труб газопроводов появляется вследствие диагностики их состояния, при которой используют магнитные дефектоскопы. Эти приборы неразрушающего контроля используются для обнаружения участков с тонкими стенами, неровностей поверхности. Дополнительными факторами, способствующими намагничиванию, являются упругие механические напряжения при изготовлении и транспортировке магистральных труб в магнитное поле Земли. Высоковольтные линии, расположенные в непосредственной близи от магистральных трубопроводов, также могут стать причиной образования магнитного поля. Уровень остаточного магнитного поля на торцах труб может достигать 200 мТл.
Поскольку намагниченность труб не позволяет получить хорошее качество шва, размагничивание труб перед сваркой является необходимой технологической операцией. Поскольку полностью устранить магнитное поле не возможно, допускается проводить сварку при малых показателях намагниченности, не оказывающих негативного влияния на качество шва.
Стандартом СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 1» установлен уровень остаточной намагниченности торцов труб и соединительных деталей трубопроводов – не более 2 мТл (20 Гс). При намагниченности более 2 мТл должно выполняться размагничивание. Намагниченность стыка труб для осуществления сварочных работ классифицируется на три уровня:
- слабая – менее 20 Гс;
- средняя – от 20 до 100 Гс;
- высокая – более 100 Гс.
Для размагничивания участка газопровода до допустимых пределов намагниченности, необходимо создать размагничивающее магнитное поле большего значения, чем величина остаточной намагниченности. Для обеспечения качественного сварного шва используют следующие методы размагничивания:
- импульсный;
- циклическое перемагничивание;
- компенсационный.
1) Импульсный метод размагничивания заключается в приложении одного или нескольких импульсов магнитного поля (в 1-3 раза превышающих первоначальный уровень намагниченности), направленных в противоположную сторону остаточному магнитному полю. В результате чего некоторая часть доменов ориентируется навстречу основному полю и общая намагниченность торца трубы уменьшается.
2) Циклическое перемагничивание. Трубы размагничивают приложенным знакопеременным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. Толщина размагниченного слоя, вследствие особенностей проникновения переменного поля, зависит от магнитных свойств материала изделия и частоты размагничивания. Чем больше магнитная проницаемость и толщина детали, тем меньше должна быть частота поля. В зависимости от материала изделия, его размеров и формы применяют переменные поля различных частот: от 50 Гц до долей герца. Таким образом, вращение доменов, производимое периодическим воздействием, уменьшающегося по амплитуде переменного магнитного поля, приводит к их разупорядочиванию, и, соответственно, к размагничиванию изделия.
3) Компенсационный метод размагничивания – к трубе прикладывают постоянное магнитное поле (относительно небольшой величины), направленное навстречу вектору остаточной намагниченности. В результате, приложенное магнитное поле компенсирует остаточную намагниченность, и позволяет провести качественную сварку шва. Как правило, после проварки коренного шва приложенное магнитное поле отключают.
Проверку намагниченности следует производить электронными магнитометрами в четырех точках поперечного сечения торца трубы.
Компания ЮВТЕК производит автоматические установки для качественного размагничивания магистральных труб в полевых условиях.
Читайте также: