Сварка на действующих газопроводах

Обновлено: 20.09.2024

Сварка трубопроводов выполняется различными методами в зависимости от типа и условий функционирования конкретной трубы. Так или иначе, результат должен отвечать требованиям, изложенным в нормативных актах, регламентирующих данную сферу.

Одним из важных этапов сварных работ на трубопроводе является контроль качества соединений. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка труб, какие используются материалы и технологии, а также разберем состав работ для оценки пригодности сварных швов.

Нормативные документы для сварки трубопроводов

Основными документами, регламентирующими правила сооружения всех типов трубопроводов, являются СНиПы, на основании которых был утвержден СП 105-34-96 «Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений».

Этот документ отражает условия выполнения ремонтных работ и правила исправления дефектов, которые происходят во время сварных работ, цель проведения контроля швов, порядок проведения подготовки труб к запуску в эксплуатацию и требования к необходимому уровню квалификации сварщиков.

Помимо этого, разработаны технологические инструкции по выполнению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по способам контроля их качества (ВСН 012-88).

Эти нормативные документы отражают основные положения технологий, применяемых при ручной и автоматической сварках при возведении любых типов трубопроводов.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Такие нормативные акты не относятся к сооружениям трубопроводов для транспортировки коррозионно-активных и агрессивных материалов.

Технической документацией, отражающей технологию сваривания труб, является ГОСТ, в котором подробно расписаны все необходимые требования к используемым материалам.

Страны СНГ при выборе стальных труб для сварки трубопроводов пользуются ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, используемые при строительстве трубопроводов, подбираются согласно требованиям, отраженным в ГОСТ 9466 –9467, а правила контроля качества сварочных соединений обозначены в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

В зарубежных странах при сварке таких магистралей в качестве нормативных документов используются международные и национальные стандарты. В развитых европейских странах и США часто применяется нормативная документация API 5D, BS 4515 и API 1104.

Контроль качества сварки трубопроводов должен проводиться согласно предписаниям, отраженным в международном стандарте ISO 8517 или его европейском аналоге EN 25817.

3 основных метода сварки трубопроводов

Метод электросварки трубопроводов

Несмотря на то, что относительно недавно соединение трубопроводов преимущественно производилось при помощи газовых горелок, сегодня для таких работ повсеместно используется электросварка. По-другому ее могут называть контактной или дуговой. По параметрам прилагаемых усилий она входит в дуговую группу термомеханических работ. Такой метод завоевал популярность из-за простоты проведения работ и его низкой стоимости.

Для выполнения сварки трубопроводов необходим трансформатор или инвертор. Такое оборудование предназначается для подачи заряда на электрод. Последний используется для обработки краев свариваемого элемента, при его соприкосновении с материалом возникает дуговой электрический заряд большой силы. Такая реакция сопровождается высокой температурой, благодаря которой и возможен процесс соединения труб.

Электросварка трубопроводов обходится дешевле по сравнению с газовым методом, но на выполнение шва требуются большие временные затраты. Этот метод обладает следующими преимуществами:

Метод холодной сварки при соединении трубопроводов

Такая технология регламентирована определенной технической документацией и является способом получения герметичных неразъемных соединений. При таком способе отсутствует нагревание свариваемых частей, а само стыковое соединение образуется при помощи деформации. При холодной сварке трубопроводов используются силы давления на детали, благодаря чему разрушается оксидная прослойка и происходит соединение заготовок на атомарном уровне, то есть возникает диффузия атомов.

Холодная сварки трубопроводов используется для:

соединения деталей, изготовленных из одинакового металла;
производства металлопроката, состоящего из нескольких слоев, представленных различными металлами;
для армирования алюминиевых проводов с использованием меди.

Способ холодной сварки трубопроводов сегодня широко распространен в промышленности. Такая популярность обусловлена следующими его достоинствами:

Отсутствие нагрева полностью исключает деформацию металлических деталей.
Метод позволяет производить довольно аккуратное соединение, отличающееся повышенной герметичностью и прочностью. Помимо того, исключается необходимость в дополнительной обработке.
Технология является безотходной (нет металлических брызг, остатков электродов и т. д.).
Работа выполняется без использования электроэнергии.
Метод является экологичным, так как нет выделения токсичных веществ и вредного для глаз сварщика излучения.
Использование сварки взрывом позволяет соединять существенные площади материалов.

Метод газовой сварки трубопроводов.

Метод соединения труб с помощью газовой горелки используется очень давно, тем не менее он и по сей день считается одним из самых надежных при монтаже различных коммуникационных систем. Для проведения таких работ необходимо наличие специальных газовых горелок, способных разогреть кромочные поверхности трубы до высокой температуры.

В процессе нагревания кромки труб и соединительная проволока быстро доходят до температуры плавления, в результате чего металл начинает наплавляться друг на друга, что приводит к образованию неразъемного прочного соединения, имеющего высокую устойчивость к различным механическим воздействиям.

Перечислим главные преимущества метода газовой сварки трубопроводов, которые имеют разную направленность:

высокая эффективность;
получение качественного и аккуратного сварного соединения;
относительная простота проведения процесса.

Есть и некоторые недостатки:

к работе с газовыми горелками должны быть допущены только обученные сварщики-специалисты, обладающие определенными навыками;
газосварка является достаточно затратным методом, так как подразумевает использование дорогостоящих ресурсов.

Выбор электродов для сварки трубопроводов

Диаметра электрода для сварки стальных трубопроводов с помощью электродугового метода зависит от толщины обрабатываемого проката. Перечислим, какие особенности обмазки и стержня электрода необходимо учитывать:

Электроды марки АНО-24, АНО-21 и МР-3 используются для изготовления сварных швов, не предназначенных для работ под большим давлением (сточные трубопроводы, дренажные системы) и высокой скоростью потока. Для работы можно использовать переменный ток.
Универсальные электроды марки УОНИ рекомендуют начинающим сварщикам. Они образуют прочное соединение с хорошей проваркой металла. При массовых работах с использованием электродуговой сварки трубопроводов они не эффективны, так как не обладают высокой скоростью изготовления сварного соединения, к тому же надо постоянно контролировать состояние дуги.
Электроды японского производства марки LB-52U применяют для соединения магистральных и технологических трубопроводных линий, предназначенных для эксплуатации при высоком давлении. Они обладают свойством ровного горения даже в моменты некоторого «провисания» в напряжении сети.
Для ручной дуговой сварки газовых трубопроводов высокого давления довольно часто используют электроды швейцарской фирмы ESAB, которые позволяют выполнять сварной шов хорошего качества. Электроды ОК 46 считаются универсальными, а марка ОЗС 12 применяется для обработки низкоуглеродистых сталей. При использовании ОК 74.70 и ОК 53.70 можно применять ток любой полярности, так как слой обмазки включает в себя защитный флюс, препятствующий реакции окисления расплавленной сварочной ванны.
Отечественная марка ЛЭЗ ЛБгп используется для сварки тонкостенного трубного проката и нанесения финишного слоя на стыковых соединениях толстостенных труб.
Э-09Х1МФ, УОНИИ-13/45 и Э42А предназначены для сварки тепловых трубопроводов из легированных сталей, толстый пласт обмазки типа Д формирует шлаковый слой, который защищает расплавленный металл от окисления.

Правильный выбор электродов во многом обеспечивает безаварийную эксплуатацию трубопроводных магистралей. Марка стали проката и стержня должны соответствовать друг другу, так как верно выбранное электродное покрытие влияет на степень защиты сварочной ванны.

Варианты соединений трубопроводов при сварке

Существуют следующие основные способы сварки трубопроводов:

Соединение «встык» предполагает, что торцы двух деталей перед сваркой размещаются друг напротив друга, к примеру, торцы обеих труб.
Тавровое стыковое соединение или сварка «в тавр» – способ, который наиболее часто применяется при врезке в трубу. Представляет собой соединение двух перпендикулярных относительно друг друга труб, по форме напоминающих букву «Т».
Метод сварки «внахлест» используется при необходимости усиленной герметичности сборки из двух труб, или в тех случаях, когда существуют небольшая разность в диаметрах или наличие неровных поверхностей. При такой технологии необходимо край одной из труб развальцевать (увеличить изнутри ее диаметр при помощи специального инструмента) и надеть ее край на конец сопрягаемой поверхности.
Сварка «угловая» представляет собой соединение двух труб под определенным углом. Наиболее часто применяются углы стандартного ряда: 45°, 60° или 90°.

Кроме этого, сварные соединения могут иметь отличие между собой по углу и месту расположения сварки. К примеру, горизонтальные швы будут при соединении труб, находящихся в вертикальном относительно пола положении, а вертикальные – когда обе трубы расположены горизонтально.

Так как при электросварке трубы могут располагаться как на полу, так и под потолком, то и швы будут отличаться друг от друга. При потолочном виде сварки трубопроводов положение электрода находится снизу заготовки, которая расположена выше головы сварщика, а напольный вариант предполагает сварку детали, требующих наклона к ней.

Требования и способы контроля качества сварки трубопроводов

Чтобы гарантированно обеспечить надежное сварное соединение, необходимо систематически контролировать качество шва. Это важная часть технологического процесса, подразумевающая определение отклонений, которые могут быть причиной разгерметизации системы трубопроводов при ее дальнейшей эксплуатации.

Процесс состоит из технологических операций, включающих в себя механические испытания части трубопровода со сварным соединением и систематический операционный контроль. Помимо этого, по всей толщине металла проверяется стык на «сплошность», так как сварное соединение должно представлять собой сплав без утончений, но при этом допускаются некоторые наплывы.

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 газовых труб

Сварка газовых труб является одной из самых ответственных и сложных работ в жилищном строительстве. Для безопасного использования газа необходимо прочное соединение этих элементов. Газовые трубы также являются частью коммуникаций в квартирах и коттеджах.

Способы соединения в газопроводах

Сварка газопровода предполагает различные виды соединений, находящихся в зависимости от материала, из которого изготовлен трубопровод, и места его установки. Газовые трубопроводы бывают металлическими и полимерными.

Применяются следующие виды сварок:

Газовая.
Ручная электродуговая.
Аргоновая.

Способ сварки выбирают в зависимости от толщины стенок газовых труб, внешнего диаметра, стальные они или пластиковые.

Сварка стальных газопроводов имеет свои особенности. Поскольку они предназначены для транспортирования по ним газа, то во избежание утечки недопустимы прожоги и наплывы, препятствующие нормальному его продвижению.

Подготовка труб

Сварочные работы газопровода требуют проведения подготовительных работ. Они состоят в очистке свариваемых поверхностей от загрязнений, ржавчины. Масляные пятна удаляют с помощью растворителя. На толстых стенках оформляют кромки. Сварка тонких стенок осуществляется без этого. Острие кромок притупляют.

Затем осуществляют центрирование труб с целью совмещения их осей. Это можно делать с помощью специального оборудования. Обязательной является надежная фиксация. Удобно это делать с помощью прихваток - коротких поперечных швов, выполняемых на определенном расстоянии друг от друга, зависящим от диаметра труб.

Электродуговая сварка

Электродуговую сварку применяют, если объем предстоящих работ является небольшим. Перед началом сварки необходима подготовка кромок труб. Для этого удобно применять болгарку, а оставшиеся заусенцы убирать напильником. Затем места стыков очищают и обезжиривают.

Перед началом прокладки основного шва, трубы фиксируют с помощью поперечных прихваток. Количество проходов находится в зависимости от толщины стенок труб:

трехмиллиметровые стенки сваривают за один проход;
стенки до шести миллиметров - за два прохода;
свыше шести миллиметров - за три прохода и более.

Если доступ к месту работы затруднен, то работу выполняют отдельными фрагментами.

Аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка используется для соединения труб, выполненных из стали. Сварка с аргоном, называемая TIG, происходит в газовой среде. Ее основной особенностью является применение электродов, отличающихся тугоплавкостью. Внешнее покрытие этих электродов - вольфрам. В процессе образования шва такие электроды не плавятся, что является их преимуществом.

Дуга возникает между вольфрамовым электродом и металлической поверхностью трубы. Поступающий через сопло аргон блокирует поступление кислорода на место осуществления сварочного процесса. При аргонной сварке шов получается высокого качества, а соединение труб надежным.

Сварка газовым способом

Сварка труб газом осуществляется методом расплавления металла под воздействием пламени. Оно образуется при горении газа, которое поддерживается кислородной средой.

Газовая сварка трубопроводов часто применяется для труб, имеющих толщину стенок более 3,5 миллиметра. Если предстоит сварка тонкостенного трубопровода, то для предохранения от ожогов используются защитные флюсы. Газовую сварку удобно применять для сваривания труб небольшого диаметра, несмотря на то, что прочность такого шва будет ниже, чем при других способах.

В качестве газа используется ацетилен или другие горючие газы. Они создают высокую температуру, под влиянием которой металл начинает расплавляться. Затем этим расплавом заполняется стык между свариваемыми деталями.

Сварка труб в квартире

Такое может понадобиться, например, при необходимости переноса газовых труб.
Сварка газовых труб в квартире начинается с отключения подачи газа. Это поможет избежать возникновения пожара.

Если свариваются трубы разного диаметра, то для этого необходимо использовать специальные переходники, что снижает вероятность утечки газа. Наиболее часто такую работу выполняют методом встык. Для удаления остатков газа в трубах, их продувают.

При необходимости перенести трубы в другое место в ней просверливают отверстие и вставляют в него отвод. После этого к отводу присоединяют кран в виде рычага, предназначенный для регулировки скорости поступления газа.

После этого необходимо проверить возможное наличие утечки газа. Для этого на место соединения надо нанести пенящееся вещество, например, мыльный раствор. Выждав некоторое время, следует удостовериться в отсутствии пузырей. Если они возникли, то это будет свидетельствовать о протечке, и сварку придется повторить.

После окончания работ надо включить подачу газа.

Схемы сварных стыков

Сварочные схемы газопровода являются частью рабочей документации на проведение такого рода работ. Выполняются они не в масштабе, а в виде эскизов.

Схема сварных стыков газопровода содержит обозначения стыков, как поворотных, так и неповоротных. Легче выполняются поворотные стыки, поскольку их можно осуществлять в любом удобном для сварщика положении. Также у них более низкая вероятность появления дефектов.

На схеме указывают номер каждого стыка. Указываются сведения, каким видом контроля после сварки он должен быть подвергнут. Сообщаются сведения об объекте, в частности класс или группа трубопровода.

Сводная таблица содержит все необходимые сведения о сварных соединениях: количество стыков труб, их параметры, каким способам неразрушающего контроля они должны быть подвергнуты.

Схема сварных стыков газопровода - образец:

Схема также может выполняться в аксонометрии. В ней должны иметься подписи руководителя и исполнителей. Схема, по сути, является руководством для правильного осуществления сварки газовых труб, в том числе планирование этого процесса и осуществления контроля после него.

Интересное видео

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.

Читайте также: