Газовая сварка труб: технология и оборудование

Главная » Сварка » Сварка Труб

Сварка Труб

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 2k. Опубликовано 28.05.2014

Газовая сварка труб – одна из наиболее популярных технологий, в ходе которой используется термомеханический способ соединения элементов конструкции. Суть процесса заключается в том, чтобы нагреть кромки отдельных участков трубопровода до расплавленного состояния при помощи сварочной горелки и высокотемпературного пламени, образованного за счёт сжигания газокислородной смеси.

Для получения технологического зазора в сварочном соединении используется расплавленная присадочная проволока.

Содержание

1. Особенности применения газовой сварки
2. Материалы и аппараты для газовой сварки
3. Оборудование для газовой сварки
4. Газовая сварка труб — преимущества и недостатки технологии

Особенности применения газовой сварки

Технология газовой сварки труб позволяет использовать данную методику в работе с любыми видами металла, которые используются при производстве. При этом трубы из свинца, чугуна, меди или латуни значительно легче будет сварить при использовании газового способа в сравнении с дуговым. Кроме того, существенную роль играет простота необходимого для выполнения работ оборудования, которое к тому же не требует значительных капиталовложений.

При газовой сварке труб чаще всего используется смесь кислорода и ацетилена. Смешивание происходит следующим образом: очищенный кислород под давлением около 150 атм. из стальных баллонов через редуктор, предназначенный для снижения давления газа в системе до номинальных рабочих параметров, по отдельному резиновому шлангу с ниппелем подаётся в сопло. Ацетилен – газ, горящий в струе кислорода при температуре пламени до 3 000 ˚С транспортируется в камеру для смешивания по отдельному шлангу.

Материалы и аппараты для газовой сварки

Основными инструментами для выполнения подобных работ становится резак и горелка с подключёнными к ней шлангами для подачи ацетилена и кислорода. В процессе газовой сварки труб можно регулировать тепловую мощность путём изменения интенсивности потока кислорода и горючего газа. Инжекторные и безинжекторные горелки используются не только для выполнения сварочных работ, но и для наплавки, пайки или подогрева металла.

Прежде, чем попасть в сопло горелки кислород и ацетилен подаются в специальную камеру для лучшего смешивания. Доля обоих газов в составе смеси может быть отрегулирована при помощи кранов. Таким образом, создаются необходимые условия для того, чтобы металл нагревался до температуры сгорания в подаваемой струе кислорода с максимальной эффективностью.

В некоторых случаях допускается замена ацетилена парами керосина, пропаном, водородом или метаном. Эти газы-заменители используются достаточно часто ввиду сравнительно высокой стоимости ацетилена.

Недостатками такого решения можно назвать существенно более низкую температуру пламени при их сгорании (в среднем этот показатель ниже на 450-750 ˚С).

В связи с этим технология газовой сварки труб включает дополнительное использование флюсов при работе с чугуном или цветными металлами, сварочной проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния,как эффективного раскислителя.

Оборудование для газовой сварки

• Горючий газ и кислород.
• Проволока нужной марки для выполнения присадки, флюс или сварочный порошок при необходимости.
• Кислородные редукторы, понижающие давление до рабочих значений.
• Генератор для синтеза ацетилена из карбида кальция или баллон с готовым газом.
• Горелки с набором наконечников, который позволит работать с деталями различной толщины и параметров плавкости.
• Рукава для подачи газа к соплу.
• Набор инструментов для очистки металла в ходе работы.

Среди базовых преимуществ газовой сварки стоит отметить его простоту в сравнении с другими технологиями, которые позволяют добиться аналогичного результата. Кроме того, в данном случае нет необходимости в использовании сложного дорогостоящего оборудования или источника энергии. Путём регулирования мощности пламени можно достаточно легко переходить к сварке разных по толщине и тугоплавкости элементов трубопровода.

Среди недостатков существенно то, что в процессе выполнения работ образуется достаточно большая зона теплового нагрева. Кроме того, неблагоприятным фактором является невысокая скорость нагрева в сравнении с электродуговой сваркой.

Газовая сварка труб требует достаточно высокого уровня знаний и опыта для качественного выполнения поставленной задачи: необходимо правильно выбрать мощность пламени, добиться оптимального соотношения пропорций в газокислородной смеси, чтобы избежать коробления свариваемых деталей и получить сварное соединение высокого качества.

Сварка труб — технология, методы, способы

В сварке труб используются промышленные способы для малоуглеродистых и низколегированных сталей: электродуговая, газовая, аргонная или полуавтоматическая. На практике чаще всего применяется ручная дуговая, многие профессионалы советуют именно этот способ, который позволят сделать тройной шов. Но прежде чем приступить к сварочным работам требуется предварительно произвести шлифовку трубы, выровнять стыки, нарезку кромок и прогрев свариваемой поверхности.

Особенности сварки труб разного диаметра

Сварка труб разного диаметра считается одним из сложных видов сварочных работ. Первый этап – подготовительный, кромка очищается от грязи и смазочного материал. Трубы заводского производства изготавливаются под углом в 30 градусов, поэтому если скоса нет, то фаска снимается режущим инструментом. Затем обе кромки совмещаются и привариваются ровным швом длинной не мене 80 м. Если диаметр трубы до 300 мм, то промежутки между прихватами – 300 мм. Электроды для прихвата используются такие же, как и для сварки стыков.

Как рассчитать цену за стык

Цена сварочных работ рассчитывается индивидуально и зависит от таких факторов как:

• • какой расходный материал (электроды) используется;
• • объем трудозатрат, сюда входит стоимость 1 часа работы конкретного мастера, а также учитывается сложность конструкции и метод сварки;
• • амортизация оборудования;
• • сроки выполнения работ;
• • подготовительные мероприятия: очистка, обезжиривание и прочее.

Ручная дуговая сварка трубопровода

Из расчета того какой вид энергии используется различают 3 способа сварочных работ:

• • термический. Для нее характерные такие методы сварки – дуговая, газовая, плазменная;
• • термомеханический – контактная и диффузионная сварка;
• • механический – холодная, ультразвуковая и методом взрыва.

Отдельно существует классификация сварки по методам защиты металла от контактирования с кислородом: в активных и инертных газах, в вакууме, под слоем флюса, под струйной защитой. Также методы сварки варьируются по степени механизации – ручная, механизированная, автоматизированная и автоматическая. Результат любого из перечисленных методов – это сварочный шов, структура и характеристики которого напрямую зависят от того, какой из методов сварки используется. Швы бывают: стыковые, тавровые, внахлест, угловые, потолочные.

Сварка стальных труб

Стальные трубы варят аппаратами MIG/MAG/TIG. Перед началом работ трубы в обязательном порядке предварительно очищают от ржавчины и окисления. Затем с трубы снимается фаска, а сварочный шов заливают расплавленным металлом, чтобы конструкция была прочной и герметичной. Самый востребованный способ соединения стальных труб – ручная дуговая сварка. Ручная сварка практические ничем не уступает электродной. Для сварки стали используют электроды для углеродистой стали, благодаря тому, что большинство металлоконструкций выполнены из углеродистой стали.

Как сваривать трубы для природного газа

••• Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

Обновлено 24 апреля 2017 г. вместе. Сначала вам нужно соединить две трубы прихваточным швом, чтобы удерживать их на месте во время сварки. Затем вы можете применить методы стыковой сварки для создания основного сварного шва. Если у вас нет опыта сварки труб, рассмотрите возможность консультации с профессиональным сварщиком труб, который уже обладает уникальными навыками сварки труб и оснащен для работы с опасными материалами, содержащимися во многих трубопроводах.

Очистите все сварные поверхности от рыхлого шлака, ржавчины, масла и посторонних веществ. Убедитесь, что поверхности сварки гладкие и однородные.

Выровняйте трубопровод в правильной конфигурации. Скрепите две трубы вместе хомутом.

С помощью сварочного инструмента создайте небольшие сварные швы одинакового размера, расположенные через равные промежутки вокруг стыка трубы. Небольшие сварные швы, называемые прихваточными швами, будут удерживать ваши трубы на месте, когда вы делаете основной сварной шов, чтобы удерживать соединение на месте.

Сварить по всей окружности соединения. Используйте криволинейные зигзагообразные движения при сварке металла диаметром менее 2 мм. Используйте прямой шов при сварке более толстого металла.

Вещи, которые вам понадобятся

• Сварочный инструмент
• Зажимы

Предупреждения

• Не выполняйте сварку на газопроводе под напряжением, если вы не имеете опыта такой сварки и не имеете соответствующего оборудования. При сварке трубопровода природного газа под напряжением убедитесь, что труба имеет достаточную толщину, а параметры сварки достаточно низкие, чтобы предотвратить прогорание внутрь. В то же время вы должны убедиться, что параметры сварки «достаточно высоки», чтобы сварной шов не был слишком твердым. Специализированное компьютерное программное обеспечение часто необходимо для определения соответствующих спецификаций трубопроводов и сварки для обеспечения безопасности.

Связанные статьи

Ссылки

• Основы профессиональной сварки: Сварка труб
• Сделайте его металл: дизайнерские соображения для сварки

Warnings

• . с такой сваркой и иметь соответствующее оборудование. При сварке трубопровода природного газа под напряжением убедитесь, что труба имеет достаточную толщину, а параметры сварки достаточно низкие, чтобы предотвратить прогорание внутрь. В то же время вы должны убедиться, что параметры сварки «достаточно высоки», чтобы сварной шов не был слишком твердым. Специализированное компьютерное программное обеспечение часто необходимо для определения соответствующих спецификаций трубопроводов и сварки для обеспечения безопасности.

Об авторе

Триша Лобо пишет с 2006 года. Ее биомедицинское инженерное исследование «Биосовместимые и рН-чувствительные инкапсулированные PLGA нанокристаллы MnO для молекулярной и клеточной МРТ» было принято в 2010 году для публикации в журнале «Nanoletters». Лобо получила степень бакалавра наук в области биомедицинской инженерии с отличием в Йельском университете в 2010 году.0001 Сварочные решения для водопроводной и газопроводной промышленности

Сварка магистральных нефте- и газопроводов вместе с водопроводами является одной из самых ответственных работ при механизированной сварке. Сварочные системы Magnatech ежедневно используются в условиях пустыни в Саудовской Аравии, где постоянно дуют ветры, а температура достигает 120°F (49°C) и выше. Они также используются в суровых зимних условиях в Канаде, где температура опускается до -40°F (-40°C).

Поскольку к существующей линии за один раз можно добавить только один отрезок трубы, надежность оборудования имеет первостепенное значение для производительности соединений в день.

• Многие газовые и нефтяные месторождения содержат высокие уровни опасного и вызывающего коррозию сероводорода и двуокиси углерода. Трубы с покрытием из специального CRA (коррозионностойкого сплава) используются для защиты от коррозии и требуют специальных методов сварки. Трубопроводы стоимостью в несколько миллиардов долларов были разрушены за несколько месяцев, если сварка не была выполнена должным образом. Системы сварки трубопроводов Magnatech предлагают проверенное решение.

• Системы сварки трубопроводов Magnatech могут использоваться на трубах диаметром от 6 дюймов (168 мм) до 72 дюймов (1830 мм) с использованием стандартных направляющих колец (монтажных хомутов) и на трубах любого большего диаметра с использованием Flx-Track.

• Механизированная сварка в гору — очень щадящий и простой в использовании процесс, практически исключающий ремонт и допускающий работу сварщиков с более низкой квалификацией.

• В наших системах для сварки трубопроводов используется уникальный механизм подачи проволоки Push-Pull или напольный механизм подачи проволоки Push-Pull, который снимает катушку с проволоки со сварочной головки, что позволяет использовать стандартные экономичные катушки весом 15 кг (30 фунтов). Сварщики легче справляются с легкими головками во время установки.

• Magnatech предлагает обучение сварщиков в любой точке мира, помощь в разработке процедур сварки и, при необходимости, долгосрочную поддержку. Компания Magnatech имеет подтвержденный опыт успешных проектов по сварке трубопроводов.

  Для сварки трубопроводов требуются самые лучшие механизированные сварочные системы и поддержка, и компания Magnatech готова справиться с этой задачей.

Трубопровод сырого газа

Оборудование, использованное

Модель 419

Pipemaster 516. Рассказ

Challenge

Оман имеет значительные количества «кислый» нефть и газ, содержащий опасные и коррозивные водородно диоксид (СО2). Необходимо использовать углеродистую трубу, футерованную коррозионно-стойким сплавом (CRA), чтобы выдержать быструю коррозию, которая может произойти с незащищенной трубой.

Корневой шов должен плавно стыковаться с облицовкой CRA, не разбавляясь основным углеродным материалом трубы. Указан процесс GTAW; медленнее, но обеспечивает стабильные сварные швы в соответствии с высочайшими стандартами качества. Главный подрядчик, Petrofac, работал с Tekfen Construction and Installation.

Решение

Сварка была выполнена с использованием 13 систем Magnatech T-Head/Pipemaster. Факторы, повлиявшие на это решение, включали нехватку квалифицированной рабочей силы, высокие требования к качеству сварки и сроки реализации проекта. Tekfen использовал переносные металлические будки в качестве ветрозащиты для сварки в полевых условиях, при этом в каждой будке было установлено по две системы.

Готовые сварные швы прошли визуальный контроль (снаружи и внутри), а также радиографический и ультразвуковой контроль в соответствии с API 1104.

«Несмотря на то, что Tekfen имеет значительный опыт в проектах трансграничных трубопроводов на Ближнем Востоке, проект Harweel, являющийся первым в мире наземным сооружением с покрытием CRA, стал вызовом для всех дисциплин и сторон. Magnatech, наряду с их знаниями и техническим персоналом. , сотрудничали с нами в решении проблем, возникших во время проекта, и способствовали успеху проекта», — говорит Джем Озбай, технический директор. Проект был успешно завершен в 2010 году.

Водопровод, Бахрейн

Используемое оборудование

PIPELINER II WELD HEAD

MPS-4000 POWER SUPPLY

 

Challenge

Подрядчик трубопроводов Raymond International получил контракт на сварку 10 км (300 000 тонн) трубы X-60 с толщиной стенки 15 мм. Проект заключался в сварке покрытых строительным раствором трубопроводов для передачи воды от электростанции и опреснительной установки в Хидде, Бахрейн, до нескольких хранилищ и насосных станций для передачи по всему Бахрейну. Размеры труб включали диаметр 42 дюйма, 45 дюймов и 72 дюйма. Сварку необходимо было выполнять в траншее для трубопровода глубиной 7 м, которая находилась ниже уровня грунтовых вод, что представляло собой суровые условия.

Решение

Сварщики накладывают корневой валик, используя полуавтоматические механизмы подачи проволоки сплошного сечения. Этот процесс устраняет необходимость во втором горячем проходе (который обычно требуется при ручном SMAW) до того, как можно будет инициировать заполняющие проходы FCAW. Две механизированные системы FCAW Pipeliner использовались для заполнения и закрытия проходов. Спецификация клиента требовала 100% радиографии сварных швов, если сварка должна была выполняться с использованием ручного SMAW. Этот показатель был снижен до 20%, когда было принято решение об использовании механизированной сварки, что обеспечило существенную экономию. Общая частота восстановления составила менее 2%, при этом большинство показаний относится к полуавтоматическому корневому проходу.

Трубопроводы для сбора газа

Используемое оборудование

ГОЛОВКА ДЛЯ ПРИВАРКИ ТРУБОПРОВОДА II

MPS-4000 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

 

Задача

Газовая программа Харад состоит из 87 вышестоящих газовых скважин и выкидных линий, сборного манифольда, перерабатывающей установки и сетей трубопроводов вниз по течению. Коллектор Харад, расположенный в 12 км от перерабатывающего предприятия, собирает как малосернистый газ по 30-дюймовым линиям, так и высокосернистый газ по двум 24-дюймовым линиям. Материал трубы API 5L X65. Компания Saudi Aramco повысила свои стандарты качества и указала, что процедуры должны соответствовать не только стандарту трубопроводной промышленности API 1104, но и более строгому стандарту ASME B31.3. Это потребовало использования нового оборудования и методов для достижения требуемого качества и соблюдения сроков проекта.

Решение

Подрядчик использовал 20 систем трубопроводов, в которых используется процесс дуговой сварки с флюсовым сердечником (FCAW). Этот щадящий процесс позволяет работать сварщикам с более низкой квалификацией. Доля брака в проекте составила 0%, что способствовало досрочному завершению проекта коллектора за 31 месяц против запланированных 37 месяцев.

Проходной газопровод – Дания

Используемое оборудование

PIPELINER II WELD HEAD

MPS-4000 ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

 

Вызов

Энергетической компании Dong A/S требовался ряд трубопроводов для транспортировки природного газа с добывающих месторождений в Северном море в газовую инфраструктуру Европы. Контракт на строительство был заключен с СП Aarsleff-Freytag, которое решило оценить механизированную сварку трубопровода для выполнения 1800 сварных швов.

Решение

Оле Мунк Андерсен, руководитель проекта, заявляет: «Совместное предприятие Aarsleff-Freytag J/V имело контракт на строительство береговой части трубопровода Южный Арне-Нюбро в Дании».0003

Проект включал строительство 18,7 км трубопровода диаметром 24 дюйма и мощностью 15,1 Вт в южной части Ютландии, Дания. Класс труб X65.

Для сварки трубопровода СП использовало ручную сварку целлюлозным стержнем для корневых и горячих проходов. Заливочный и закрывающий проходы выполнялись с использованием сварочной системы Magnatech. Эта сварочная система использовалась для магистральной сварки со стандартной фаской 30 градусов.

Проект был успешно завершен в срок с приемлемым уровнем брака, а качество сварных швов было высоким. Метод сварки и система сварки оказались надежными для данной работы и могут быть рекомендованы для других работ аналогичного характера».0003

Газопровода по пересеченной местности

Оборудование, использованное

Pipeliner II Held Head

MPS-4000. Рассказ

Задача

Saudi Aramco построил основной газовый завод для процесса 4 миллиарда. Кубические ноги на день (день (день (день ( ( кубических футов в сутки) газа до 310 000 баррелей этана и сжиженного природного газа (ШФЛУ). Подрядчиком трубопровода была выбрана Suedrohrbau Saudi Arabia Ltd.

Решение

Г-н Риад Бацци, директор проекта: «Мы рады сообщить, что мы используем системы Magnatech Pipeliner II на нашем новом предприятии Saudi Aramco […] Завод по переработке ШФЛУ Hawiyah Upstream & Downstream газопроводов для строительства 48» и трубопроводов диаметром 56 дюймов, а с помощью систем Magnatech Pipeliner II мы смогли добиться очень высокого качества сварки

Ниже приведены описания трубопроводов и количество задействованных соединений:

Толщина стенки 48″ X 0,605″ и 0,871″ = длина 53 км

Количество сварных швов = 1145 швов

Толщина стенки 56 дюймов X 0,649 дюйма и 0,893 дюйма = длина 10,4 км

Количество сварных швов = 188 швов

Совокупная скорость ремонта сварных швов на линейной основе составила 0,011%.

Мы пользуемся этой возможностью, чтобы официально заявить о нашей высокой оценке эффективности и экономичности систем Magnatech Pipeliner II, и, исходя из нашего опыта, без колебаний рекомендуем их другим строительным подрядчикам, уже имеющим проекты трубопроводов».