Для предотвращения прожогов рекомендуется использовать для первого слоя 4-миллиметровый электрод марок СМ-11, ВСЦ-1 или УОНИ-11/45(55), а для создания электрической дуги выставить силу тока в 130 А (±10 А). Для выполнения второго и третьего слоёв необходимо взять 5-6-миллиметровые электроды, а силу тока следует увеличить до 200-250 А.

Сварка без поворота стыка

Данная технология применяется при работе со стационарными трубопроводами, которые невозможно двигать. Первый слой выполняется снизу-вверх, а вторые и третьи можно выполнять как сверху-вниз, так и снизу-вверх.

Сварку труднодоступных мест, например, части трубопровода, прижатой к бетонной подушке или к кирпичной стене, необходимо производить через врезку – технологическое отверстие сверху трубы. Когда сварочные работы завершены, технологическое отверстие также заваривается.

Сварка труб в зимних условиях

При отрицательных температурах происходит быстрое охлаждение сварочной зоны, а удаление раскалённых газов из расплавленного металла, наоборот, затрудняется. Из-за этого трубная сталь становится хрупкой, от чего резко возрастает опасность возникновения термического разрушения стали, появления горячих трещин, отходящих от сварного шва, а также закалочных структур.

Чтобы избежать этих дефектов, необходимо, во-первых, максимально плотно соединить друг с другом элементы трубопровода, во-вторых, необходимо раскалить поверхность металла до светло-красного оттенка, наконец, в-третьих, силу тока необходимо увеличить на 10-20%. Это позволит добиться вязкого и пластичного сварного шва, который надежно герметизирует зазор между трубами даже при сильном морозе.

Технология монтажа технологических трубопроводов

Монтаж технологических трубопроводов следует выполнять в соответствии со строительными нормами и правилами, в которых указаны основные положения производства и приемки работ по монтажу постоянных технологических трубопроводов из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и сплавов, чугуна, пластических масс и стекла, работающих при абсолютном давлении от 35 мм рт. ст. до 700 кгс/см².

Объем работ по их монтажу составляет обычно около 50% общего объема монтажных работ. Прокладка большинства трубопроводов ведется в стесненных условиях, на различной высоте в многоэтажных зданиях и на открытых площадках, эстакадах, в лотках, туннелях. Внутрицеховые технологические трубопроводы отличаются большим количеством применяемых типоразмеров, деталей трубопроводов, запорнорегулирующей арматуры, средств крепления.

Так, например, чтобы укомплектовать внутрицеховой технологический трубопровод, необходимо добавить до 42% от веса труб различных деталей трубопроводов и арматуры. Сложная конфигурация таких трубопроводов вызывает большое количество соединений труб, деталей и арматуры между собой. На каждые 100 м протяженности трубопровода в среднем приходится выполнять до 80 сварных стыков.

Применение при монтаже готовых узлов, элементов и секций, централизованно изготовленных с применением заводских деталей в трубозаготовительных цехах, позволяет в значительной степени упростить технологию и организацию монтажа трубопроводов и превратить строительномонтажную площадку в сборочную. Это в 5-6 раз снижает объем сварочных работ, выполняемых ранее непосредственно на монтажной площадке. При этом сроки монтажа трубопроводов сокращаются в 3-4 раза (учитывая, что их изготовляют параллельно с ведением строительных работ). При надлежащей организации работ узлы трубопроводов уже должны быть изготовлены в цехах и в готовом виде поступать на строительную площадку для монтажа к моменту готовности строительной части объекта.

До начала монтажа трубопроводов должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• Детально изучены проект и ППР инженернотехническими работниками (мастером, производителем работ, бригадиром) и согласованы с соответствующими организациями все неясные вопросы.
• Приняты узлы, элементы и детали трубопроводов, арматура, не входящая в узлы, опоры и подвески; проверено их соответствие требованиям проекта или техническим условиям.
• Проверена степень строительной готовности зданий, сооружений и конструкций под монтаж, и составлены соответствующие акты. Особое внимание должно быть обращено на соблюдение проектных отметок мест крепления трубопроводов.
• Принято оборудование под монтаж трубопроводов: проверены правильность установки аппаратов и оборудования и соответствие чертежам, расположение, тип и размеры присоединительных штуцеров на оборудовании. Все отступления от проекта должны быть зафиксированы в акте.
• Укомплектованы линии трубопроводов узлами, элементами и деталями, арматурой, вспомогательными материалами; линии трубопроводов должны быть доставлены к месту монтажа.
• Устроены и подготовлены: площадки для укрупнительной сборки, подмости и приспособления при работе на высоте; подведена электроэнергия для питания сварочных постов, электроинструментов, электролебедок и освещения отдельных мест монтажа.
• Укомплектованы специализированные рабочие бригады и обеспечены необходимыми инструментами, приспособлениями и монтажными механизмами.
• Выданы бригадам наряды на предстоящие объемы работ.
• Обеспечены необходимые условия работы в соответствии с правилами техники безопасности и охраны труда
• Проведен инструктаж рабочих.

Технология собственно монтажа стальных трубопроводов включает следующие операции: разбивку трассы трубопровода; установку опор и подвесок; укрупнительную сборку узлов и блоков; укладку, сборку и сварку трубопровода; монтаж компенсаторов, арматуры, дренажных устройств, приборов контроля и автоматики; испытание готовых линий, сдачу их заказчику.

Сварка трубопроводов

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов наиболее распространенным способом получения неразъемных соединений является сварка. Сваривать трубопроводы можно промышленным способом, обеспечивающим выполнение требований СНиП 1ПГ.9—62. При этом должны быть максимально использованы автоматические или полуавтоматические способы сварки. Сварке подвергают металлы, неметаллические материалы — пластмассы, стекло.

Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка давлением (пластическая) и сварка плавлением. Основные способы сварки, получившие или получающие в настоящее время широкое применение в народном хозяйстве, приведены в классификации.

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов применяют в основном следующие виды сварки: ручную газовую, ручную электродуговую с помощью металлических электродов, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую под слоем флюса, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую в среде защитных газов, электроконтактную стыковую. В последнее время внедряется сварка порошковой и голой электродной проволоками, а также стыковая при высокочастотном нагреве.

Наибольшее применение при изготовлении трубопроводов получили способы электродуговой сварки, которые производят на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе к изделию присоединяют провод, соединенный с плюсовым полюсом машины, а к электроду — провод от минусового полюса машины. Такое соединение сварочной цепи называется соединением с прямой полярностью. Обратное соединение сварочных проводов — плюс на электроде и минус на изделии называется соединением с обратной полярностью.

Экономически более выгодна сварка на переменном токе вследствие меньшего расхода электроэнергии, меньшей стоимости оборудования и более простого ухода за ними по сравнению с машинами постоянного тока.

При сварке технологических трубопроводов используют различные вдды сварных соединений — стыковые, нахлесточные, а в ряде случаев — угловые (приварка штуцеров, плоских фланцев). Часто применяемые виды сварных соединений труб и деталей трубопроводов.

Благодаря повышенной прочности наибольшее распространение имеет сварное соединение встык. Стыковые соединения могут иметь продольное и поперечное расположение шва. Продольные сгыки часто выполняют при изготовлении труб и деталей трубопроводов из листа, поперечные стыки — при соединении труб и деталей трубопроводов между собой.

По характеру выполнения сварного соединения швы разделяются на односторонние, двухсторонние, односторонние с подкладным кольцом. Трубопроводы с условным проходом до 500мм сваривают только односторонним швом. Двухсторонний шов, т. е. с подваркой корня шва с внутренней стороны для повышения прочности соединения применяют для трубопроводов с условным проходом 600 мм и выше. Ограниченное применение подкладных колец объясняется тем, что они уменьшают проходное сечение трубопровода и вызывают дополнительное гидравлическое сопротивление.

Угловое сварное соединение без скоса кромок и со скосом одной кромки, выполняют при изготовлении сварных деталей трубопроводов, а также при сварке деталей с трубами.

Технология сварки трубопроводов высокого давления

При изготовлении и монтаже трубопроводов высокого давления применяют все промышленные способы сварки. Учитывая особую ответственность сварки труб высокого давления, к выполнению этих работ допускаются только сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах. При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и 30ХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины. Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса при ручной подварке корня шва применяют для труб с условным проходом 100 мм и выше. Трубы меньшего диаметра сваривают ручной электродуговой сваркой. Трубы с условным проходом от 25 до 40мм сваривают обычным швом с V-образной разделкой кромок, а более 60мм — с подкладными кольцами или без них.

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП60 марок ЦЛ19ХМ и ВСН2. Перед прихваткой « еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки. Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

Полуавтоматическую сварку под флюсом осуществляют с помощью полуавтомата ПШ5 с удлиненным мундштуком и специальной воронкой. Сварку выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы. Усиление шва должно быть в пределах 2—4 мм и обязательно с плавным переходом к основному металлу.

После любого вида сварки для снятия возникающих внутренних термических напряжений стыки на участке длиной не менее 200 мм (по 100 мм с обеих сторон шва) подвергают термической обработке. Стыки из стали 20 при толщине стенок труб более 27 мм подвергают отпуску при температуре 560—580° С с выдержкой 2,5—3 ч.