Сварка продольного стыка труб

  • При сборке стыков с односторонней разделкой кромок и свариваемых без подкладных колец и подварки корня шва смешение внутренних кромок не должно быть выше, чем установлено технической документацией на трубопровод.
  • Подготовленные кромки и прилегающие к ним участки должны был, зачищены механическим способом до металлического блеска и обезжирены на ширину не менее 20 мм с наружной и не менее 10 мм с внутренней стороны.
  • При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться центровочными приспособлениями, предпочтительно инвентарными, непривариваемыми к трубам.

Сварка продольного стыка труб

Прямолинейность труб в стыке (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной 400 мм, прикладывая ее в трехчетырех местах но окружности стыка.

В правильно собранном стыке просвет между концом линейки и поверхностью трубы должен быть не более 1,5 мм, а в сваренном стыке — не более 3 мм.

Сварка продольного стыка труб

При сборке труб и других элементов, имеющих продольные и спиральные швы. последние должны быть смещены один относительно другого. Смещение — не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее 100 мм.

Сварка продольного стыка труб

Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом:

  • устанавливают кольцо в одну из труб с зазором между ним и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм;
  • делают прихватку кольца с наружной стороны трубы в двух местах, а затем приваривают его к трубе ни точным швом с катетом не более 4 мм;
  • зачищают ниточный шов от шлака и брызг;
  • надвигают на выступающую часть подкладного кольца стыкуемую трубу;
  • устанаваливают зазор 4-5 мм между ниточным швом и стыкуемой трубой;
  • проверяют правильность сборки;
  • приваривают подкладное кольцо ниточным швом к стыкуемой трубе.

Приварка подкладного кольца

Сварка продольного стыка труб

Корневой шов сваривают электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Размеры подкладного кольца: ширина 20-25 мм, толщина 3-4 мм.

Перед прихваткой и началом сварки качество сборки должен проверять сварщик. Качество сборки стыков трубопроводов под давление выше 2,2 MПа или диаметром более 600 мм независимо от рабочего давления проверяет мастер или контролер. При контроле качества сборки стыков паропроводов с рабочей температурой 450°С и выше необходимо убедиться в наличии заводского номера плавки, номера трубы.

Конструкция стыков трубных элементов по РД 153-34.1-003-01

Подготовленные кромки свариваемых деталей Способ сварки Наружный диаметр, мм Конструктивные размеры
S, мм a, мм b, мм α, град
Разделка без скоса кромок и без подкладного кольца Сварка продольного стыка труб РД ≤ 159 2 — 3 0,5 — 1,5
РАД ≤ 100 1 — 3 ≤ 0,3; (0,5 — 1,5)
Г ≤ 100 1 — 3 0,5 — 1,5
ААД ≤ 159 ≤ 4 ≤ 0,3
АФ ≥ 200 4 — 8 1,5 — 2,0
V-образная разделка без подкладного кольца Сварка продольного стыка труб РД, МП любой 3 — 5 1,0 — 1,5 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
РД, МП любой 6 — 14 1,0 — 2,0 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
АФ ≥ 200 15 — 25 2,0 — 2,5 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
КСС ≥ 32 4 — 25 ≤ 0,5;(1 -2) 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
РАД, АДД ≤ 630 2 — 10 ≤ 0,5; (1 — 2) 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
Г ≤ 159 3 — 8 1 — 2 0,5 — 1,5 30±3; (25 — 45)
V-образная разделка с подкладным кольцом Сварка продольного стыка труб РД >100 ? 16 7 — 9 15 ±2
РД > 100 ? 16 7 — 9 7 ±1
РД >100 ?5 2,5 — 3,5 30+3; (25 — 45)
МП >100 >5 8 — 9 30±3; (25 — 45)
МП ≥ 133 2 10 . 8 — 9 15 ± 2
АФ >200 4 — 5 4 — 5 15 ± 2
АФ >200 >5 6 — 7 15 ± 2
Двухскосная разделка без подкладного кольца Сварка продольного стыка труб Зазор a без скобок — при выполнении корневого слоя аргонодуговой сваркой без присадочной проволоки, в скобках — с присадочной Углы скоса кромок α в скобках — предельно допустимые
МП ≥ 133 ≥ 16 1,5 — 2,5 1,5 — 2,0 10 ± 2
КСС ≥133 ≥ 10 ≤ 0,5; (1 — 2) 1,5 — 2,0 10 ± 2
Чашеобразная разделка без подкладного кольца Сварка продольного стыка труб КСС ≥ 108 ≥5 ≤ 0,5; (1 -2) 3 ±0,2 15 ± 2
  1. РД — ручная дуговая сварка РАД — ручная аргонодуговая сварка ААД — автоматическая аргонодуговая Г — ручная газовая ацетиленокислородная МП — полуавтоматическая в углекислом газе АФ — автоматическая дуговая сварка под флюсом
  2. КСС — комбинированная: корень шва выполняется РАД, а остальные слои — РД или МП

Допустимые смещения (несовпадения) внутренних диаметров стыкуемых трубных элементов по РД 153-34.1-003-01

Характер отклонения и эскиз стыкуемых элементов Толщина стенки, мм Давление рабочей среды, кгс/см2 (МПа) Диаметр, мм Допустимое отклонение, мм
Сварка продольного стыка труб S ≤ 4 Р < 22 (2,2) Dн>200 n1≤0,2S
S > 4 Р < 22 (2,2) Dн>200 0,15S< n1 ≤2
Не нормирована Р ≥ 22 (2,2) Не нормирован (0,02S+0,4) ≤ n1 ≤ 1
Не нормирована Не нормировано Dp2-Dp1 ≤ 2 n1 ≤ 1
Не нормирована Не нормировано Не нормирован При n ≤ 6 фигурное подкладное кольцо размером n1≤1

Правила выполнения прихваток

Прихватки ставят всегда только с наружной стороны трубы и тщательно зачищают. Нельзя ставить прихватки в местах пересечения торца трубы и продольных швов. В процессе сварки прихватки нужно полностью переплавить или удалить механическим способом.

Прихватка собранных под сварку элементов трубопровода должна ставиться с использованием тех же сварочных материалов, которые приготовлены и для сварки. Рекомендуется тот же способ сварки, что и для корневого шва.

Если для него выбрана автоматическая или механизированная сварка, то прихватки следует ставить ручным дуговым или ручным аргонодуговым способом.

Это делает сварщик, допущенный к сварке стыков труб соответствующей марки стали, который и будет сваривать данный стык.

Прихватки располагают равномерно по периметру стыка:

Диаметр труб, мм Число прихваток Протяженность прихваток, мм
До 50 1 -2 5-20
Св. 50 до 100 1 -3 20-30
Св. 100 до 400 3-4 30-40
Св. 400 Через 300-400 мм 40-60

Высота прихваток

S, мм Вид ручной сварки
Покрытым электродом Аргонодуговая
1-3 h = S h = S
3-10 h = (0,6-0,7)S h = b + 0,5 мм
Св. 10 5-6 мм h = b + 1,5 мм

К качеству прихваток предъявляются те же требования, что и к основному шву. Прихватки с недопустимыми дефектами, обнаруженными визуально, удаляют механическим способом и ставят новые.

Сварка продольных швов труб — правила, рекомендации, контроль

При эксплуатации отопительного оборудования на газу в бытовых условиях, иногда может быть нарушена герметичность трубопровода в местах, выполненных газовой сваркой. Чаще всего, это участки в поперечных местах соединений трубопровода, но иногда может понадобиться сварка продольных швов труб.

При наличии сварочного аппарата и хороших навыков сварщика для выполнения ремонтных работ своими руками понадобится только знание технологического процесса сварки. Качественное проведение работ состоит из нескольких этапов, которые регламентируется в РД 153-34.1-003-01 Минэнерго согласованных с Госгортехнадзором.

Рис.1 Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Выбор технологии проведения сварки и расходных материалов

В соответствии с требованиями РД, продольные швы следует сваривать ручной электродуговой или автоматической сваркой неплавящимися электродами при подаче диоксида углерода с применением порошковых электродов.

При сваривании труб толщиной до 10 мм. допускается выполнение всей линии шва аргонодуговой сваркой.

При сваривании трубопровода небольшого диаметра (до 150 мм.) с толщиной стенки до 8 мм. из легированных и углеродистых сплавов допустимо использование сварки газом с применением ацетилена и кислорода.

  • Участок производства работ должен быть закрыт от осадков и ветра, сварщик обязан иметь защитные кожаные рукавицы и маску, для сбивки шлака и очистки от ржавчины понадобится молоток, зубило и металлическая щетка.
  • Рис.2 Электродуговая сварка с аргоном

Электроды

При ручной электродуговой сварке трубопроводов из любого вида сталей используют соответствующие марки электродов согласно требованиям государственных стандартов (ГОСТ 9467, 9466 и 10052).

Перед применением сварочных электродов их нужно прокалить в режиме, соответствующем стандарту или указанному на этикетке, подавляющую массу основных электродов необходимо использовать в течение 15 суток после прокаливания. При этом следует учитывать, что прокалка электродов допускается не больше трех раз.

Сварочная проволока

Присадочная проволока используется при аргонодуговой электросварке в ручном и автоматическом режиме, механизированной, ацетилено-кислородной и автоматической сварке под флюсом.

Марку проволоки определяют по химическому составу обрабатываемого материала и видам электросварочных работ. Проволока должна соответствовать требованиям ГОСТ 2246, иметь чистую поверхность без окалины, ржавчины, грязи и масла.

  1. При загрязнении проволочную бухту очищают флюсом, войлоком, наждачными материалами, перед очисткой ее лучше отжечь 1,5 — 2 часа при температуре от 150 до 200 С.
  2. Для проведения механизированной сварки берется самозащитная проволока из порошка (ГОСТ 26271), которая перед использованием прокаливается в порядке, соответствующем государственному стандарту и должна быть использована в течение 5 суток.
  3. Рис. 3 Электроды для сварных соединений труб — применение
Читайте также:  Акт прохода трубопровода через стену образец

Статья по теме:

Как заварить трубу с водой – несколько проверенных вариантов. Если столкнулись с проблемой протечки стальной трубы, а возможности отключить воду нет, то на нашем сайте есть отдельная статья, рассказывающая про варианты сварки трубы под давлением с водой.

Сварка продольных швов труб – подготовка и технология

Перед проведением сварочных работ проверяют оборудование на комплектацию и исправность, используемые материалы обрабатываемых трубопроводов (для определения химического состава стали используются паспорта и сертификаты).

При подготовке к свариванию стыков они проходят проверку на:

  • качество подготовки, соответствие форме и размерам;
  • качество очистки поверхности внутри и снаружи кромок;
  • плавность и форму переходов с малого сечения на больший размер;
  • соответствие допускам толщины стенок на свариваемых концах.
  • Применяемые электроды, проволоку и флюсы проверяют на соответствие стандарту и качество по сертификатам, паспортам и этикеткам на упаковках.
  • Электроды для электродуговой сварки испытывают с помощью образцов сварных соединений на таврах из двух погонов, сделанных из трубных пластин, сваривание проводят в один проход в потолочном расположении.
  • Рис. 4 Марки присадочной проволоки и их применение

Подготовка стыков трубопровода к свариванию

  1. Обработку концевых кромок свариваемых труб проводят механическими способами на станках или шлифмашинкой, используя резцы, фрезы и абразивные круги.

  2. Также стыки труб из марок с низким содержанием углерода и легирующих добавок можно подготавливать методами кислородный и дуговой резки с дальнейшей их зачисткой режущим или абразивным инструментом.

  3. Сварочные стыки трубопровода с мелкими уступами и неровностями, мешающие его соединению, зачищают абразивным кругом или напильником, избегая заостренных углов и резких изломов.

Что делать, если разница внутренних диаметров труб для сваривания превышает допуск

В случае соединений труб с недопустимыми отклонениями внутренних диаметров применяют следующие методы:

  1. Раздача механическим способом трубного конца с наименьшим внутренним диаметром, при этом допускается использование нагрева кромки. После выполнения операции требуется проверка толщины его стенки на соответствие минимальным допускам.
  2. Расточка внутренней стенки изделия с малым диаметром под конус для сопряжения с внутренней поверхностью трубы большего размера или вытачивание ее внутренней стенки под подкладное кольцо.

Рис. 5 Методы стыковки элементов с различным внутренним диаметром

  1. Наплавление на внутреннюю стенку элемента с большим внутренним диаметром металлического слоя, с дальнейшим его выравниванием абразивными материалами для плавного сопряжения со стенкой малого внутреннего диаметра. При использовании данного способа толщина наплавленного слоя должна быть не более 6 мм., работу проводят ручной электродуговой или аргонодуговой сваркой неплавящимися электродами. Форма наплавки должна иметь вид спиральных валиков по направлению изнутри к кромке изделия.
  2. Приварка внутрь трубы с малым диаметром кольца толщиной 18 — 20 мм. впритык таким образом, чтобы оно входило в элемент с большим диаметром с соблюдением установленными стандартами требованиями к сборке сварных соединений.

Правила выполнения прихваток

  • Вертикальные и горизонтальные стыки прихватываются в нескольких точках, недопустимо их расположение в местах на перекрестии швов.
  • Прихватки должны выполняться тем же способом, как и сварка корневого шва, с применением аналогичного присадочного материала и одинаковых требований по качеству.
  • Прихватки располагают на одинаковом расстоянии друг от друга по периметру всего стыка, они выполняются с полным проваром и перевариваются при наложении корневого шва.
  • Высота прихваток S зависит от вида сварки и составляет:
  • толщину трубной стенки при размерах до 3 мм.;
  • 0,6 — 0,7 S при стенке от 3 до 10 мм.
  • 5 — 6 мм. при стенке от 10 мм.

Рис. 6 Схема расположения прихваток

Сваривание продольных швов

Продольные швы варят с использованием ручной электродуговой, механизированной с диоксидом углерода или сваркой проволокой из порошка.

Сварка производится без учета химического состава стали заготовки следующими марками электродов при методах сваривания:

  • ручном электродуговом — основными электродами Э50А (ТМУ-21У, УОНИ-13/55, ЦУ-5), диаметр электрода до 4 мм.;
  • механизированном в углекислоте — проволокой СВ-08ГС, Св-08Г2С диаметром 1,2 — 1,6 мм.;
  • механизированном с проволокой из порошка — марками, указанными в стандартах.

Наваривание швов по плавникам в области стыков трубопровода (на несваренных производителем участках шва) проводится с обеих сторон. Допустима односторонняя сварка, если на плавниках сняты фаски под 30 градусов и корневой шов проваривается на полную глубину.

Допустимый зазор между привариваемыми плавниками при любом методе сварки — от 1,5 до 3 мм. На участках без зазора прорезают плавники механическим способом на нужную ширину.

Если зазор выше стандартного и равен 3-5 мм. или плавники смещены, сваривание  швов делается с разных концов обратными ступенями.

  1. Сваривание несваренных на производстве участков швов проводится двумя сварщиками от центра к краям.
  2. Рис. 7 Технология сварки газом

Сваривание швов проводится методом обратных ступеней. Заварив швы на одной стороне заготовки, сварщик начинает сварку в том же порядке с другой стороны.

  • Сварка с проволокой из порошка выполняется в режиме постоянного тока и обратной полярности.
  • Сварочные аппараты постоянного тока выбираются с пологими или жесткими вольт-амперными параметрами.
  • Допустимая толщина наплавки — не больше 6 мм, для оптимизации работ используются различные методы нагрева стыков в области шва трубы.
  • Швы по окончании работ подвергают обязательному контролю визуализацией и керосиновой пробой.

Контроль и испытания швов

Контролю сварных соединений при приемке подвергают все трубопроводы, проверка включает в себя следующие контрольные операции и виды испытаний сварных соединений:

  • визуализация и измерения;
  • стилоскопирование металла шва и трубы;
  • определение твердости шва;
  • дефектоскопия ультразвуком и радиографией;
  • испытание механическими нагрузками;
  • металлографическая проверка;
  • прокатка стального шара по внутренней поверхности шва;
  • магнитопорошковая и капиллярная проверка;
  • испытания давлением.
  1. Рис. 8 Схема вырезания образцов для испытаний материала шва
  2. Проверка качества сварки котлов и трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, осуществляется методами визуализации, измерений, ультразвуком, радиографией или механическими испытаниями, если иные способы контроля указаны в СНиП.

При проведении всех видов сварочных работ следует руководствоваться нормативными правилами, приведенными в соответствующих актах. Для газовых трубопроводов их соблюдение наиболее актуально — это обеспечит высокое качество сварки труб в газопроводах, где даже мелкие ошибки могут привести к печальным последствиям.

Способ сварки продольных швов труб

Изобретение относится к способам сварки продольных швов труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей. После стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой.

Накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой. Затем выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой.

Перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки.

При помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов. Выполняют основной рабочий шов на подъем.

Затем опускают трубную заготовку и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо — внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки в положение на 6 часов. 2 ил.

Изобретение относится к способам, предназначенным для сварки труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей.

При организации и модернизации производства большое внимание уделяют функциональности, простоте и универсальности оборудования, с помощью которого осуществляют технологический процесс по изготовлению труб, при котором меняют угол наклона трубной заготовки на различных сварочных операциях, положение стыка ее кромок. Кроме того, большое значение уделяют качеству сварного шва.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ сварки труб, в котором осуществляют стыковку кромок трубной заготовки, выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой (патент RU 2511191 С1, B23K 9/16, B23K 9/02, B23K 25/00, B23K 33/00, опубликован 10.04.2014).

Однако при сварке основного рабочего шва существует вероятность образования дефектов сварного соединения, таких как несквозное проплавление кромок или частичное сквозное проплавление кромок с образованием застывших металлических капель с нижней стороны разделки кромок. Так же при сварке облицовочных швов возникает такая проблема, как образование дефекта в виде высокого усиления шва, высота свыше 2,5 мм, что является концентратором напряжений.

Таким образом, техническая проблема заключается в создании способа сварки труб, осуществление которого способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.

Техническая проблема решается тем, что в способе для сварки продольных швов труб после осуществления стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой, согласно изобретению перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, далее при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение 12 часов, после чего выполняют основной рабочий шов на подъем, далее опускают трубную заготовку на угол, значение которого вводят на вход блока управления, и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение 6 часов.

Читайте также:  Сварка труба запорная арматура

Осуществление подъема трубной заготовки перед выполнением основного рабочего шва до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, и выполнение основного рабочего шва на подъем позволяет снизить вероятность образования дефектов, таких как поры, которые возникают при стандартной технологии лазерной и лазерно-гибридной сварки в горизонтальном положении, когда происходит схлопывание парогазового канала из-за большого количества расплавленного металла в ванне, образованного введением большой концентрации энергии в виде лазерного луча и присадочного металла от дуговой горелки. Расплавленный металл в сварочной ванне подвергается моментальному застыванию за счет быстрого отвода тепла в основной металл. В случае, если трубная заготовка наклонена, то происходит течение металла из зоны сварки, при этом парогазовый канал становится шире, снижается риск образования дефектов. При этом повышается качество сварного шва.

Осуществление положения трубной заготовки на определенный угол, значение которого вводят и оно попадает в блок управления для выполнения, либо наружного облицовочного шва, либо внутреннего облицовочного шва на спуск. Это позволяет снизить величину усиления шва, которое может играть роль концентратора напряжений, тем самым повышая качество сварного шва.

  • Установка стыка кромок трубной заготовки в положение «на 12 часов» или «на 6 часов» при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, позволяет повысить производительность процесса изготовления трубы за счет возможности проведения комплекса сварочных операций на одном устройстве.
  • Сущность изобретения поясняется чертежами:
  • — на фиг. 1 показано устройство для осуществления способа сварки труб (общий вид, операция лазерной сварки корневого шва);

— на фиг. 2 показано устройство осуществления способа сварки труб (общий вид, операция внутренней сварки облицовочного шва).

В конкретном примере осуществления изобретения способ сварки труб осуществляют с помощью устройства, изображенного на фиг. 1 и 2. Для чего размещают трубную заготовку 1 на сварочных тележках 2, на которых смонтированы приводные опорные ролики 3, выполненные с возможностью размещения и поворота трубной заготовки 1 на 360°.

Далее на вход блока управления 4 вводят значение угла наклона трубной заготовки. Посредством приводного механизма 5, размещенного на сварных тележках 2 и связанного с блоком управления 4, осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения.

При этом в конкретном примере осуществления изобретения оптимальным углом наклона трубной заготовки 1 является +2°. После чего подают сигнал с блока управления 4 на привод опорных роликов 3 и устанавливают стык кромок трубной заготовки 1 в положение на 12 часов.

Затем выполняют сварку основного рабочего шва с переправлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой на подъем (фиг. 1).

Далее опускают трубную заготовку 1 на угол, значение которого передают на блок управления 4, и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск дуговой сваркой в среде защитных газов или под слоем флюса.

При этом в конкретном примере осуществления полезной модели для сварки внутреннего шва трубной заготовки 1 оптимальным углом наклона является -1°.

При этом положение стыка кромок трубной заготовки 1 меняют с помощью приводных опорных роликов 3 в положение на 6 часов (фиг. 2).

Таким образом, использование настоящего изобретения способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.

Способ сварки продольных швов труб, включающий стыковку кромок трубной заготовки, выполнение прихваточного шва дуговой сваркой, затем основного рабочего шва с переплавлением прихваточного шва посредством лазерной или лазерно-дуговой сварки и выполнение внутреннего и наружного облицовочных швов дуговой сваркой, отличающийся тем, что перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, в который вводят значение угла наклона трубной заготовки, после чего при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов и выполняют основной рабочий шов на подъем, затем опускают трубную заготовку, а значение угла наклона трубной заготовки вводят в блок управления и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение на 6 часов, а затем — наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки.

Сварка трубопровода: особенности, виды, технология, необходимые инструменты

Металлические трубы давно  заняли прочное место в хозяйственно-промышленной деятельности человека и в нашем быту.

Металлические пустотелые конструкции используют везде, где требуется передача воды или других жидко- и газообразных субстанций, пара, добавим сюда, конечно, нефть.

Трубопроводы прокладывают и над землей и под ней, тянут через горы, морское дно и пустыни. Для каждого свои правила укладки, но требование одно – герметичность и безопасность данных инженерных коммуникаций.

Поэтому при эксплуатации нужна профилактика. При необходимости проводят ремонт. Самым «тонким» местом трубопроводов можно назвать сварочные швы и стыки. Они должны быть хорошего качества.

Без этого  конструкцию на большое расстояние – не протянешь. Есть технологии в сварке, используя которые, можно  построить надежный трубопровод. Охарактеризуем некоторые из них.

Классификация  трубопроводов

Они подразделяются в зависимости от того, что предстоит перемещать. Трубопроводы бывают промышленными, технологическими (на предприятиях, между ними), магистральными, для подачи горячей и холодной воды, газа и канализационными. Эта специфика определит, на каком материале остановиться: металле, пластике или керамике.

Стыкуют части трубопровода 3-мя способами. Взрывом при трении (механический). Плавлением (это уже термический). Отнесем сюда плазменную, электролучевую и газосварку. Магнитоуправляемой дугой путем контактного стыка (термомеханическим).
Из них выбирают один, исходя из параметров и материала будущей конструкции.

Отметим, что указанные способы — универсальны, соединят трубу любого d . Плавление распространяется на электродуговую и газосварку. К давлению прибегают в газопрессовой сварке, когда холодная, а также контактная и ультразвук. Кстати, механизированная и электродуговая в ручном режиме первенствуют.

Плавящиеся и неплавящиеся электроды

Они популярны на трубопроводах из разряда технологических. Результативней пользоваться вручную электродом, можно и через автомат. Сварку выбирают аргонно-дуговую. Процесс трехэтапный.

No1.Экипируем сварщика и подготавливаем части конструкции. Прежде всего – техника безопасности. Требуется, безальтернативно, спецовка и защитная маска. Сами трубы тщательно зачищают.

Варить там, где есть следы краски, коррозии, грязь, нельзя. Щеткой по металлу тщательно обрабатывают стыки и вокруг них. Можно пользоваться абразивом, к примеру, наждачкой.

Иначе не избежать в шве так называемых пробелов.

No2.Сварка. Прежде зажигают электрод для возбуждения дуги. Теперь главное – удержать ее. При этом без разницы вручную или с помощью инвертора. После варят шов, какого типа – решает мастер, по ситуации.

Выбор технологии сварки зависит от, расположения труб, из какого материала они сделаны и «стратегии» сварного и т.д. Как и ответ на вопрос, как вести электрод.

Во время процесса шов зачищают от образующегося шлака.

No3. Проверка на качество. Готовый шов проверяют одним из доступных методов контроля.

О технологии. Она почти идентична для всех видов трубопроводов. Качества можно добиться при соблюдении поэтапности в работе, с учетом, какие швы предстоит варить и герметичности и достаточного опыта мастера.

Стыковка труб

Тем, кто намеревается стать профи в сварном деле, пригодится и теория, и практика. Ведь даже для сварки всего 2-х деталей применимы 33, может больше, способа. Пожалуй, более всех известны тавровые, угловые соединения, а также внахлест и встык.

Выбранный способ должен соответствовать характеристикам металла, и предназначению коммуникаций. Если взять многим известную систему отопления централизованного типа, то трубы сейчас больше сваривают встык. Надежность определит провар, который идет вкруговую.

Набор швов дуговой сварки представлен вертикальными, горизонтальными, потолочными и нижними, всего 4. От их местоположения в пространстве зависит выбор технологии.

Проще всего с нижними. Если свариваемая конструкция позволяет, то сварщик поворачивает ее вниз. Преимущества налицо. Металлу некуда стекать, брызги не полетят вовсе. Прокладка технологического трубопровода характеризуется многочисленными ответвлениями. Для него используют почти все виды швов, ведут сплошняком, можно и прерывисто.

Читайте также:  Какого диаметра есть трубы пнд

СПЕЦИФИКА

У ручной дуговой сварки на трубопроводах в сравнении со сваркой плоских деталей, существуют отличия. Есть основной набор параметров, которые нужно соблюдать. И у ее подвидов – аргонной и газовой – тоже. Они в ходу на газо- и водопроводах.

Для расчета оптимальной силы варочного тока d электрода умножается на 35. Допустим, у вас проводник 2 мм, значит, ток нужен 70 А. Некая условность примера не исключает закономерность. Если варите трубы малого d толщиной до 5 мм, то 175 А хватит за глаза.

Для удержания дуги дистанция, отделяющая проводник от металла, должно сохраняться на одном уровне. Ее расчет делают с учетом d электрода плюс 1. Допустим, электрод 5 мм, значит, дистанция – 6 мм.

Сварка труб диаметром до 10 см

  • ПЕРВЫЙ ЭТАП. Сборка стыков вручную с прихватом точечным методом. Допустим, 2 точки, одна напротив другой.
  • ВТОРОЙ ЭТАП. Сварка стыков. Если толщина четыре миллиметра и больше, прежде идет корневой шов, затем – валик. Причем у шва горизонтального новый валик идет всегда противоположно предыдущему. Допустим, сначала слева направо, потом наоборот и т.д.

Если толщина конструкции в диапазоне 3-х-8-ми сантиметров, сварка ведется небольшими участками.

Будет лучше в плане качества.

Поворотные стыки

Их относят к сложным работам. Так что нужно придерживаться существующих правил.

Скорости поворота детали и проводки проводника нужно соблюдать паритетными. У последнего она определяется толщиной свариваемой детали. Чем больше, тем дольше длится сварка. Лучше всего, когда сварочная ванна находится под углом в 30 градусов.

Где деталь поворачивается на 180 градусов, работают поэтапно. Прежде в 2 подхода осуществляют сварку 2-х верхних четвертей d трубы. Один шов идет другому навстречу. Допустим и 1 слой, и два. Потом поворот на 180 градусов, и проваривают стык, что остался. После поворот опять на 180 градусов и варят шов до самого конца.

Стыки из ряда неповоротных

Еще сложней. Трубы варят, используя рассматриваемый способ сварки, безукоризненно следуя инструкции.

ВИДЫ

  • ВЕРТИКАЛЬНЫЕ. Варят поэтапно. Вначале стык по периметру делят вертикально (условно) пополам . Далее переходят к сварке потолочной части , горизонтальных и нижних отрезков. Идут с первого положения к последнему, используя короткие дуги.

Для информации. Потолочной будет та часть, что занимает около 20 градусов от низа конструкции. Нижней, наоборот, 20 градусов от верха. Между ними – горизонтальная часть. Расчет коротких дуг ведут по формуле «диаметр электрода : 2».

  • ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ. Стыкуют углом назад. Электрод ведут под 80 градусов к оси. Работают средней дугой. Применяют на трубах и малого, и большого d.

Придерживаясь данных электросварочных рекомендаций, можно добиться качественного соединения. Сваренный водопровод получится герметичным и многие годы будет служить без проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дуговую сварку повсеместно применяют при сварке многих видов трубопроводов. Сложность в том, что свариваемые конструкции могут занимать отличные друг от друга положения в пространстве. Потому для их соединения однотипного шва не хватит. Нужны разные.

Тем, кто ранее набрался опыта в сварке, проще освоить премудрости ручной дуговой сварки разного d труб. Если зачистка свариваемых конструкций выполнена тщательно, то можно получить качественный результат.

Как заварить неповоротную трубу

Технология сварки труб: НЕПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ

Сварка неповоротных стыков

Это один из самых сложных видов сварочных работ. Основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в различных положениях. Неповоротные стыки по положению в пространстве бывают вертикальными (ось трубы горизонтальная) и горизонтальными (ось трубы вертикальная).

Неповоротные стыки труб при толщине стенок свыше 3 мм сваривают несколькими слоями, высота каждого слоя не должна превышать 4 мм, а ширина валика должна быть равна двум-трем диаметрам электрода.

Стыки труб диаметром более 300 мм сваривают обратно-ступенчатым способом, длина каждого участка должна быть 150-300 мм. Каждый участок варится короткой дугой, равной половине диаметра электрода. Перекрытие швов (замок) зависит от диаметра детали и может составлять от 20 до 40 мм. Начинать сварку надо «углом назад», а заканчивать «углом вперед».

Сварка вертикальных стыков

Процесс начинается с потолочного положения и заканчивается на нижнем положении. Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, чтобы получить равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм на внутренней поверхности шва.

Первый слой сваривают при возвратно-поступательном движении электрода с задержкой дуги на сварочной ванне. Это позволяет проплавлять кромки стыка с образованием узкого ниточного валика высотой 1-1,5 мм на его внутренней стороне.

При этом на свариваемые кромки не должны попадать крупные брызги расплавленного металла и сварка должна быть выполнена без прожогов. Для этого дуга должна быть короткой. Отрывая дугу от ванны, нельзя удалять ее более чем на 1-2 мм.

Перекрытие начала и конца смежного слоя должно составлять 20-25 мм. Последующий слой сварки должен быть смещен от нижней точки окружности трубы на 5-6 см, и так каждый последующий слой относительно начальной точки сварки предыдущего.

Электрод при сварке второго и последующих слоев должен иметь поперечные колебания от края одной кромки к краю другой кромки. При сварке поверхность каждого должна быть вогнутой или слегка выпуклой.

Чрезмерная выпуклость шва, особенно при потолочной сварке может быть причиной непровара. Заполняющие слои шва надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки свариваемых труб.

После каждого слоя шва необходимо обязательно очищать поверхности шва от шлака.

Последний слой выполняют высотой 2-3 мм и шириной на 2-3 мм большей, чем ширина разделки кромок; он должен иметь плавный переход от наплавленного металла к основному. Порядок наложения вертикальных неповоротных стыков показан на рис. 3.

При сварке труб диаметром 600 мм и более после сварки корня шва рекомендуется выполнить подварку корневого слоя изнутри трубы.

Подварочный шов не должен иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся с внутренней поверхностью трубы без подрезов и других дефектов.

Усиление подварочного шва должно составлять не менее 1 и не более 3 мм. Подварку выполняют электродами основного типа диаметром 3-4 мм.

Сварку труб большого диаметра могут выполнять одновременно несколько сварщиков. Если их двое, то сварка должна выполняться снизу от надира вверх по периметру в противоположные стороны. Если больше то каждый сварщик выполняет сварку на своём участке, которые расположены диаметрально противоположно.

Сварка горизонтальных стыков

При сборке горизонтальных стыков труб на кромке нижней трубы фаска не снимается или снимается угол 10-15°, что улучшает процесс сварки без изменения ее качества.

Лучшим методом сварки горизонтальных стыков является сварка отдельными валиками небольшого сечения.

Первый валик накладывают в вершине шва электродами диаметром 3-4 мм при возвратно-поступательном движении электрода с обязательным образованием на внутренней стороне стыка узкого ниточного валика высотой 1-1,5 мм.

После первого валика (слоя) зачищают его поверхность, второй валик накладывают так, чтобы он перекрывал первый при возвратно-поступательном движении электрода и его небольшом колебании от края нижней кромки до края верхней кромки.

Сварку выполняют в том же направлении, что и сварку первого слоя (валика), затем ток увеличивают и сваривают третий валик электродами диаметром 4-5 мм. Третий валик накладывают в направлении, противоположном первому, он должен перекрывать 70% ширины второго валика. Четвертый валик укладывают в том же направлении, но располагают в углублении между третьим валиком и верхней кромкой.

При сварке стыка трубы более чем в три слоя, начиная с третьего слоя, каждый последующий выполняется в противоположном направлении, чем предыдущий.

Трубы диаметром до 200 мм сваривают сплошными швами, а диаметром более 200 мм — обратно-ступенчатым методом. Горизонтальные неповоротные стыки варятся «углом назад».

Наклон электрода относительно вертикальной оси должен составлять 80-90 градусов. Варить надо средней дугой.

После сварки сварщик обязан очистить стык от шлака и брызг, осмотреть и исправить все наружные дефекты и поставить клеймо.

Сварка неповоротных стыков труб требует опыта выполнения данного вида работ, поэтому её стоит доверить профессионалам. Особенно, если речь идет о трубопроводах с повышенными требованиями к герметичности сварных соединений.

Источник

Сварка неповоротных стыков труб

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector