Сварка газопровода под давлением
Обновлено: 16.05.2024
9.9. Подземные газопроводы всех давлений, а также наземные и внутренние газопроводы низкого и среднего давления на прочность и герметичность следует испытывать воздухом. Надземные и внутренние газопроводы высокого давления на прочность и герметичность следует испытывать водой. Допускается их испытание воздухом при соблюдении специальных мер безопасности, предусмотренных проектом производства работ.
9.10.* Испытание подземных газопроводов на прочность следует производить после их монтажа в траншее и присыпки на 20-25 см выше верхней образующей трубы.
Допускается производить испытание газопроводов на прочность после полной засыпки траншей.
9.11. Испытание подземных газопроводов на герметичность следует производить после полной засыпки траншеи до проектных отметок.
До начала испытаний на герметичность подземные газопроводы после их заполнения воздухом следует выдерживать под испытательным давлением в течение времени, необходимого для выравнивания температуры воздуха в газопроводе с температурой грунта. Минимальная продолжительность выдержки газопровода под давлением, ч, устанавливается в зависимости от условного диаметра газопровода:
св.300 мм до 500 мм . 12
9.12. Подземный газопровод считается выдержавшим испытание на герметичность, если фактическое падение давления в период испытания не превысит величины, определяемой по формуле
- допускаемое падение давления, кПа;
- внутренний диаметр газопровода, мм;
- продолжительность испытания, ч.
Если испытываемый газопровод состоит из участков разных диаметров
величина d определяется по формуле
- внутренние диаметры участков газопроводов, мм;
- длины участков газопроводов соответствующих диаметров, м.
Фактическое падение давления в газопроводах
кПа (мм рт. ст.), за время их испытания на
герметичность определяется по формуле
где P(1) и P(2) - избыточное давление в газопроводе в начале и в конце испытания по показаниям манометра, кПа (мм рт. ст.);
В(1) и В(2) - то же по показаниям барометра, кПа (мм рт, ст. ).
9.13.* Участки подводных и подземных переходов, прокладываемые в футлярах, следует испытывать в три стадии:
на прочность - после сварки перехода или его части до укладки на место;
на герметичность - после укладки на место, полного монтажа и засыпки всего перехода;
на герметичность - при окончательном испытании на герметичность всего газопровода в целом.
Испытание на прочность и герметичность коротких однотрубных переходов, без сварных стыков, допускается производить вместе с основным газопроводом.
9.14.* До начала испытания на герметичность наружные надземные газопроводы, а также внутренние газопроводы, включая газопроводы ГРП и ГРУ после их заполнения воздухом, следует выдерживать под испытательным давлением в течение времени, необходимого для выравнивания температуры воздуха внутри газопроводов с температурой окружающего воздуха.
9.15. Газопроводы низкого давления в жилых домах и общественных зданиях, предприятиях бытового обслуживания населения непроизводственного характера следует испытывать на прочность и герметичность на следующих участках:
на прочность - от отключающего устройства на вводе в здание до кранов на опусках к газовым приборам. При этом газовые приборы следует отключить, а счетчики, если они не рассчитаны на испытательное давление, заменить перемычками;
на герметичность - от отключающего устройства на вводе в здание до кранов газовых приборов.
При установке в существующих газифицированных жилых и общественных зданиях дополнительных газовых приборов, испытание новых участков газопроводов к этим приборам при их длине до 5 м допускается производить газом (рабочим давлением) после подключения новых участков к действующей сети с проверкой всех соединений газоиндикаторами или мыльной эмульсией.
Внутренние газопроводы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, котельных, предприятий бытового обслуживания населения производственного характера следует испытывать на участке от отключающего устройства на вводе до отключающих устройств у газовых горелок газифицируемого оборудования.
Испытание газопроводов и оборудования ГРП и ГРУ следует производить или в целом (от входной до выходной задвижки) по нормам испытательного давления на стороне высокого давления, или по частям: до регулятора давления - по нормам испытательных давлений на стороне высокого давления; после регулятора давления - по нормам испытательного давления на стороне низкого давления.
9.16. При испытании на герметичность внутренних газопроводов среднего - свыше 0,1 МПа (1 кгс/кв.см) и высокого давлений на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, котельных, предприятиях бытового обслуживания населения производственного характера допускаемую
величину падения давления
выраженную в процентах к начальному испытательному
давлению, следует определять по формуле
где d - внутренний диаметр испытываемого газопровода, мм.
Если испытываемый газопровод состоит из участков газопроводов разных диаметров, то величину d в формуле (4) следует определять по формуле (2).
Фактическое падение давления в газопроводе, выраженное в процентах к начальному давлению, следует определять по формуле
где Р(1), Р(2), В(1), В(2) - то же, что в формуле (3);
t(1) и t(2) - абсолютная температура воздуха в газопроводе в начале и в конце, испытания, °С.
9.17. При наличии у газифицируемых тепловых агрегатов приборов автоматики испытание газопроводов на прочность следует производить до запорного устройства, установленного на ответвлении от общего (цехового) газопровода к данному агрегату. Приборы автоматики следует испытывать только на герметичность рабочим давлением совместно с газопроводом.
9.18. Внутренние газопроводы низкого давления от индивидуальных, групповых баллонных и резервуарных установок СУГ в жилых и общественных зданиях следует испытывать на прочность и герметичность по нормам испытания газопроводов природного газа в соответствии с табл. 3*.
9.19.* Резервуары СУГ вместе с обвязкой по жидкой и паровой фазам следует испытывать на прочность и на герметичность в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзора РФ.
9.20.* Приемку законченного строительством объекта системы газоснабжения следует производить в соответствии с обязательными приложениями 8*, 9*.
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПАСПОРТ ПОДЗЕМНОГО
(НАДЗЕМНОГО) ГАЗОПРОВОДА, ГАЗОВОГО ВВОДА,
(наименование строительно-монтажной организации
и номер проекта)
по адресу: ___________________________________________________________________________
(город, улица, привязки начального и конечного пикетов)
1. Характеристика газопровода (газового ввода)
Указывается длина (для ввода - подземного и надземного участков), диаметр, рабочее давление газопровода, тип изоляционного покрытия линейной части и сварных стыков (для подземных газопроводов и газовых вводов), число установленных запорных устройств и других сооружений.
2. Перечень прилагаемых сертификатов, технических паспортов
(или их копий) и других документов, удостоверяющих
качество материалов и оборудования
Примечание. Допускается прилагать (или размещать в данном разделе) извлечения из указанных документов, заверенные лицом, ответственным за строительство объекта, и содержащие необходимые сведения (номер сертификата, марка (тип), ГОСТ (ТУ), размеры, номер партии, завод-изготовитель, дата выпуска, результаты испытаний).
Технология сварки газовых труб
Процесс монтажа газовых трубопроводов и их ремонта имеет особую актуальность в современном мире. Для сборки как газопроводных магистралей, так и монтаж разнообразных второстепенных ответвлений трубопроводов традиционно применяют дуговую сварку. Такой способ соединения позволяет гарантировать не только высокую прочность, но и абсолютную герметичность. Последний параметр наиболее актуален, так как газ по трубопроводам транспортируется под высоким давлением.
Способы сварки газовых труб
Технологию сварики трубопроводов нужно подбирать с учетом диаметров соединяемых стальных труб и толщины их стенок. В зависимости от этих параметров для сварки и ремонтов газопроводов можно применять:
Ручную электродуговую сварку покрытыми штучными электродами (MMA);
Аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа (TIG);
MIG/MAG – механизированную сварку плавящимся электродом в среде защитного газа;
При выборе сварочного процесса необходимо учитывать, что каждый процесс имеет определенные специфические особенности. Предлагаем небольшой анализ этих видов сварки.
Ручная дуговая сварка
Это одна из самых распространенных технологий при строительстве и ремонте газопроводов. Данным методом можно сваривать газовые трубы в различном пространственном положении. Это наиболее простой, дешевый и доступный метод сварки.
Ручная дуговая сварка позволяет получать качественное соединение трубных деталей, так как при соединении задействуются межкристаллические связи. Таким образом, расплавленный металл со стержня электрода и кромок свариваемых труб образует единую сварочную ванну и после кристаллизации образует варной шов.
Профессиональное соединение труб газоснабжения методом электродуговой сварки осуществляется по следующему алгоритму:
С торцов соединяемых трубных заготовок удаляется грязь, ржавчина, масляные и другие загрязнения. Для лучшего результата их нужно зачистить до чистого металла, особенно, если на них есть ржавчина.
Используя специльные приспособления, либо болгарку со шлифовальным кругом, формируется разделка кромок. Угол разделки в оптимальном варианте должен быть суммарно около 60°, то есть по 30° на каждую кромку.
Свариваемые трубы сводятся вместе, при этом обязательно соосно центрируют относительно друг друга.
Процесс сварки начинается с выполнения прихваток длинной в 3-4 см. Их количество зависит от диаметра трубы. Однако прихватывать нужно не меньше, чем в 3 местах. К тому же угол между ними должен быть около 120 0 .
После выполнения прихватов непременно нужно выполнить зачистку старта и остановки каждой прихватки, а также проверить соосность соединяемых трубных деталей.
Если соосность выдержана, можно приступать непосредственно к окончательному свариванию стыка. Следует помнить, что каждая остановка сварки требует зачистки для удаления возможных дефектов в кратере.
При соединении труб с толщиной стенок до 4 мм рекомендуется осуществлять процесс сварки за один проход. Если толщина стенки больше 4 мм, то необходимо выполнить как минимум два прохода с обязательной зачисткой шва от шлаковой корки после каждого прохода.
Сварка MIG/MAG
В основу сварки газопроводов по методу MIG/MAG заложена дуговая сварка с применением стальной плавящейся проволоки (электродов) в среде защитных газов. Такой сварочный процесс можно производить в полуавтоматическом либо автоматическом режиме. При механизации операции перемещения сварочной горелки осуществляется автоматически.
Для применения этого метода компания КЕДР предлагает сварочные аппараты серии PRIME и PRO.
Процесс сварки по данной технологии основан на способности мощной электрической дуги, создаваемой между плавящимся электродом и изделием, нагревать до плавления как кромки соединяемых труб, так и присадочную проволоку. Расплавленный металл создает своеобразную сварочную ванну. При этом зону сварки от неблагоприятного воздействия окружающей среды надежно защищает газ (углекислота или смесь газов на основе аргона), постоянно подаваемый в рабочее пространство.
Способом MIG/MAG можно производить неразъемное соединение газовых труб как из низко-, так и высоколегированных сталей. На качество свариваемого стыка оказывает непосредственное влияние такие факторы, как:
параметры сварочного процесса: сварочный ток и напряжение;
скорость подачи присадочной проволоки;
количество и качество подаваемого защитного газа;
качество подготовки кромок свариваемых труб;
правильно подобранные сварочные материалы;
соблюдение технологии сварки.
Аргонодуговой способ
Применение вольфрамовых неплавящихся электродов – основная особенность сварки TIG. Хотя они и выполняют основную роль в создании электрической дуги, но не сгорают в процессе проведения сварочного процесса. Электрическая дуга за счет высокой мощности расплавляет основной металл - кромки соединяемых газовых труб – и присадочный пруток, подаваемый сварщиком в зону сварки. Для исключения окисления расплавленного металла, разрушения вольфрамового электрода и получения надежного и качественного сварного шва нужно исключить доступ в рабочую зону кислорода из окружающей среды. Это эффективно обеспечивается за счет постоянной подачи через сопло сварочной горелки инертного газа - чистого аргона.
Образование шва происходит за счет действия дуги и одного из двух процессов:
оплавления металла на кромках соединяемых трубных деталей;
расплавления присадочной проволоки (прутка), постоянно поступающей в зону сварки (подаваемого сварщиком).
Технология TIG пользуется большой популярностью в случаях, когда требуется сварка газопроводов из тонкостенных труб. Для профессионального осуществления такого сварочного процесса компания КЕДР предлагает широкий ассортимент специальных установок аргонодуговой сварки серий PRO и PRIME. У нас можно подобрать аппарат TIG с различными эксплуатационными параметрами.
Газовая сварка
Данный метод сварки газовых труб основан на принципе разогрева до состоянияплавления торцев соединяемых деталей и заполнения зазора между ними за счет расплавления присадочной проволоки. Такая технология не дает возможности объединить получения высокого качества сварного соединения, так как образуется широкая зона термическаго влияния и снижаются механические характеристики металла. В связи с этим данный сварочный процесс не способен обеспечить высокую прочность и долговечность соединения при сварке газовых труб.
Для проведения газовой сварки нужно обязательно зачистить до металлического блеска торцы соединяемых труб. Такой способ позволяет сваривать трубы с различной конфигурацией сечения. При этом не требуется делать разделку на их торцах.
Как описано выше, сварка газовых труб может осуществляться несколькими способами. Выбор оптимальной технологии в основном зависит от геометрических параметров соединяемых трубных деталей и функционального назначения газопровода. Однако для получения наиболее прочного и качественного сварного соединения рекомендуем применять электродуговой метод.
Сварка Труб
Сварка газовых труб – это особая операция, выполнить которую может только опытный сварщик (котельщик), получивший допуск к работе с системами под давлением. Ведь даже в бытовых газопроводах транспортируемая среда давит на стенки труб и стыковочные швы с силой в 3-4 атмосферы.
В этой статье мы расскажем нашим читателям, как варят бытовые газопроводы низкого давления, коснувшись различных технологий монтажа труб сваркой. Разобравшись в этом вопросе, вы сможете выбрать оптимальную технологию стыковки, подходящую и для конкретных условий последующей эксплуатации трубы, и для конкретного бюджета, выделяемого на установку газопровода.
Сварка газовой трубы: обзор технологий
Технология сварки элементов газового трубопровода зависит от конструкционного материала, применяемого в процессе изготовления трубы. А поскольку в газовом хозяйстве используют только два типа труб: металлические и полимерные то сварка таких трубопроводов может быть, соответственно – электродуговой, плазменной (газовой), аргонодуговой или диффузионной.
Причем каждая технология используется в конкретных условиях – в зависимости от толщины стенок трубы, сорта стали или пластика, внешнего диаметра трубопровода и так далее. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим аспекты применения технологий стыковки стальных и полимерных изделий.
Сварка стальных труб
Стыковку компонентов стального трубопровода производят с помощью газовой, электродуговой или аргонодуговой технологий.
Технология газовой сварки труб применяется в случае монтажа элементов стального трубопровода, с толщиной стенки трубы до четырех миллиметров. Ведь, по сути, эта технология напоминает не классическую сварку, а пайку, когда расплавленный присадочный материал стекает в разогретый стык и, остывая, заваривает щель между трубами. Такой шов не обладает прочностью основного материала, но выглядит очень аккуратно.
Электродуговой способ сварки практикуют при значительной толщине трубы – от пяти миллиметров и более. Хотя при должном старании и умении подобрать режимы сварки дугой можно соединить и очень тонкие трубы. Эта технология гарантирует высокопрочное соединение. Ведь присадочный металл соединяется с основным на уровне межкристаллических связей. То есть, сварочный шов по прочности не уступает основному металлу.
Аргонодуговым способом можно стыковать трубы с толщиной стенки от десятых долей миллиметра до шести сантиметров. Толщина присадочной проволоки изменяется от 0,3 до 10 миллиметров в диаметре, а газовый флюс позволяет заполнять довольно широкие разделы с большой аккуратностью.
То есть, TIG (аргонодуговая с ручной подачей присадочной проволоки) и MIG (аргонодуговая с автоматической подачей сварочной проволоки) технологии гарантируют качество «газового» шва при прочности «электродугового» варианта.
Как это делается?
Сварка аргонодуговым и газовым способом происходит почти одинаково: трубы соединяются встык, кольцевым швом, формируемым в процессе нагревания основного металла и плавления присадочного материала. В качестве присадки используют стальную проволоку того же сорта, что и сталь в трубах.
Проволока вводится за точкой нагрева основного металла (сварочным пятном, образуемым электрической дугой или плазмой) и распределяется по шву возвратно-поступательными движениями (вдоль шва).
Электродуговая сварка ведется плавкими электродами. Причем ось прутка располагается перпендикулярно к плоскости трубы. Электрод заполняет разделку за один проход или за несколько проходов, двигаясь по кольцу без поперечных колебаний.
Сварка полимерных труб
Конструкционные полимеры, используемые в производстве труб, относятся к разряду термопластичных пластиков. Поэтому в процессе монтажа таких трубопроводов используется диффузионная сварка газовых труб под давлением – торцы труб нагревают и сдавливают, формируя соединение материала труб на уровне молекулярной решетки (полимерных цепочек).
Термомеханическая сварка полиэтиленовых газовых труб — это самая простая технология, освоить которую может любой сварщик. С помощью этой технологии соединяют термопластичные полимеры, используя для стыковки особые аппараты. В итоге получается высококачественный и высокопрочный шов, способный выдержать внутреннее давление до 4,5 МПа (около 40 атмосфер).
Диффузионная сварка встык осуществляется на особых станках, которые разогревают идеально подогнанные кромки труб с толстыми стенками и сдавливают прогретые кромки.
Тонкие трубы соединяют на электрические муфты. То есть, трубы вводятся в муфту, внутренний диаметр которой совпадает внешним диаметров трубопровода, после чего к клеммам муфты подают «сварочный» ток. В свою очередь клеммы соединены с легкоплавким металлом, встроенным в стенку муфты. Разогреваясь от электричества, этот металл плавит внутренние стенки муфты и наружную поверхность трубы.
Причем разогрев предполагает повышение температуры в зоне контакта лишь до 270 градусов Цельсия. То есть, диффузионная сварка газовых труб в квартире не угрожает ни владельцам жилища, ни их имуществу.
После остывания разогретый полимер образует новую цепочку, в состав которой входят молекулы муфты и трубы. В итоге получается высокопрочное соединение.
Сварка трубопроводов высокого давления
Трубы высокого давления активно используются сегодня практически во всех отраслях промышленности (прежде всего в энергетической, нефтегазовой, химической, в сфере ЖКХ).
Для каждой из них при строительстве подобных систем в первую очередь важна высокая надёжность узлов соединений, а следовательно, сварка труб высокого давления требует особого подхода, соблюдения технологии выполнения всех операций для получения должного результата и серьёзный контроль качества.
Что важно учитывать при сварке?
Сварка трубопроводов высокого давления сопровождается целым рядом специфических моментов, которые необходимо учитывать при выполнении работ:
- При сравнительно небольшом диаметре трубы она имеет достаточно большую толщину стенки.
- Шов должен быть идеально прочным и герметичным, обязательно выдерживать экстремально высокие или низкие температуры рабочей среды.
- Такой трубопровод должен обладать высокой коррозионной стойкостью.
При выполнении сварочных работ при строительстве сетей высокого давления может быть использован или метод электродуговой, или газовой сварки (последняя может быть применена только тогда, когда диаметр труб будет составлять 6-25 мм). Использование ручной электродуговой сварки допускается при работе с системой, в которой труба будет иметь диаметр 25-100 мм. При больших габаритах необходим полуавтоматический или автоматический аппарат с обязательной ручной подваркой корня шва.
Сварка газопроводов высокого давления – отдельная категория, которая нормативную базу с некоторыми специфическими особенностями. Для проверки качества предложенных производителем труб для наружной и внутренней поверхности трубы проводится обязательная дефектоскопия. В дальнейшем в отношении выполнения сварочных работ действуют те же нормы, что и для любых других трубопроводных линий, но с учётом действующих в данной отрасли ГОСТ.
В процессе выполнения работ необходимо для каждого из швов нужно делать 4-10 слоёв (число зависит от особенностей металла, его характеристик, вида трубопровода).
Кроме того, важно учесть, что для сварки труб высокого давления диаметром менее 40 мм требуется выполнение V-образной разделки сварных кромок, при диаметре более 60 мм – использование подкладных колец.
Специфика выполнения сварочных работ
Одной из важнейших проблем во всём процессе сварки труб становится то, что в нагреваемой зоне в 1-2 см от шва металл может изменить свою структуру, что приводит к снижению его технических характеристик. В результате трубопровод в этих местах может просто не выдержать сложных условий эксплуатации. Решением вопроса становится выполнение специальной обработки сварного шва и прилегающей к нему зоны (чаще всего это термообработка).
Особенности всей процедуры во многом зависят от материала изготовления труб, её точных размеров и параметров.
Оптимальным вариантом для такой обработки (при производственных условиях выполнения сварки трубопроводов высокого давления) станет:
Читайте также: