» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
 » Все публикации автора

Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Декабрь, 2018 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №12 (21) 2018

Автор: Ивличева Екатерина Александровна , студентка
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Типовой технологический процесс сварки труб

Статья просмотрена: 10 раз
Дата публикации: 7.12.2018

 УДК 621.791

Типовой технологический процесс сварки труб

 Ивличева Екатерина Александровна

студентка

 Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола

 

Аннотация.  Сварка — процесс, в результате которого получается неразъёмное соединений. Данный процесс основывается на установлении межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Данный вид работ актуален во многих отраслях, в частности, при проведении монтажных работ. Выбор технически целесообразного и экономически обоснованного вида сварки осуществляется в зависимости от возможности реализации данного вида работ. Правильный выбор вида сварки является важной проблемой. Сроки монтажа напрямую зависят от условий проведения сварочных работ. В статье дана основная информация по различным видам сварки трубопроводов.

Ключевые слова: сварка, виды сварки, труба, толщина стенки, диаметр трубы

 

Введение. Данный процесс основывается на установлении межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Выбор технически целесообразного и экономически обоснованного вида сварки осуществляется в зависимости от возможности реализации данного вида работ. Правильный выбор вида сварки является важной проблемой.

Сроки монтажа напрямую зависят от условий проведения сварочных работ. На данный момент большинство сварочных работ переносят в заводские условия, что конкретно увеличивает качество исполнения сварных соединений и значительно уменьшает сроки монтажа.

Трубные узлы и системы технологических трубопроводов представляют собой соединение труб и трубных элементов. Соединение данных элементов    осуществляют с помощью следующих видов сварки: ручной электродуговой, автоматической электродуговой под флюсом, электродуговой в среде угле­кислого газа, газовой кислородно-ацетиленовой, аргонодуговой. [2]

Рассмотри подробнее каждый вид сварки.

При диаметре труб d≥168 мм возможно применение автоматической электродуговой сварки под флюсом. Данный вид работ осуществляется в заводских условиях или на сварочных базах, при этом должна быть возможность проведения сварки стыков с вращением свариваемых труб или трубных узлов.

Универсальным и распространённым видом сварки является ручная электродуговая сварка. Ее реализация возможна как в заводских условиях, так и при соединении неповоротных стыков непосредственно на строительной площадке. Ручная электродуговая сварка имеет некие ограничения в своем использовании: минимальная толщина стенки δ ≤3 мм и диаметром труб d ≤80 мм.

 Газовую ручную кислородно-ацетиленовую сварку используют главным образом на строительной площадке при монтаже участков технологиче­ских трубопроводов с толщиной стенок и диаметром труб таком же, как и при ручной электродуговой сварке. Также, данный вид сварки возможен для трубопроводов, транс­портирующих масло, воду, сжатый воздух при диаметре d≤168 мм и толщине стенки δ≤5 мм.

 Аргон - дорогостоящий инертный газ. При аргонодуговой сварке неплавящимся вольфрамовым электродом для защиты зоны электрической дуги является аргон. Поэтому при монтаже технологических трубопроводов применение аргонодуговой сварки ограничивают сваркой корневого слоя шва неповорот­ных стыков труб диаметром 57≤d≤1420 мм независимо от их прочности. [1]

Электродуговую сварку в среде углекислого газа применяют и в заводских и монтаж­ных условиях, т. е. для соединения поворотных и неповоротных стыков практически без ограничения толщины стенки и диа­метра. По нормативным документам для полуавтоматической электродуговой сварки свариваемых установлен равным Минимальный диаметр труб технологических трубопроводов, при данном виде сварки, равен d≥57 мм. Электродуговая сварка в среде углекислого газа является наиболее распространённой при монтаже. 

Углекислоту в баллонах и легиро­ванную марганцовокремнистую сварочную проволоку марок Св 08ГС, Св 08Г2С, Св 08Г2СМ диаметром 1,2—2,5 мм используют для полуавтоматической электродуговой сварки в среде уг­лекислого газа. Техниче­ский кислород в стальных баллонах, ацетилен в специальных стальных баллонах, заполненных ацетоном с пористым грану­лированным заполнителем, или ацетилен, получаемый в пере­носных ацетиленовых генераторах, и сварочную проволоку ма­рок Св 08, Св 08А и Св 08АА диаметром 2 мм при толщине стенки труб 1—2 мм, 2—3 мм при толщине стенки труб 2—4 мм и 3—4 мм при толщине стенки труб 4—5 мм применяют для газовой кислородно-ацетиленовой сварки. [1]

При производстве элементов и трубных узлов в заводских или базовых условиях широко используют автоматическую электродуговую сварку под флюсом с вращением собранных элементов или трубных узлов. Манипуляторы и сборочно-сварочные стенды применяют для осуществления равномер­ного вращения собранного трубного узла. Вращение труб возможно благодаря торцевым вращателеям или внутренним центраторам, которые приводятся во вращение элек­тродвигателем через редуктор и штангу. Также возможно использование ги­дравлических или электромеханических приводов внутреннего центратора. Сварка поворотных стыков осуществляется сварочной головкой, которую устанавливают над стыком. При использовании ав­томатической или полуавтоматической электродуговой сварки в среде углекислого газа слои сварного шва, включая и корневой, выполняют данным видом сварки. Но  при применении автоматической электродуговой сварки под флю­сом корневой слой шва уже невозможно выполнить этим видом сварки, т.к. существует вероятность образования прожогов и вытека­ния расплавленного металла из разделки шва. По этой причине в дан­ном случае корневой (первый) слой шва выполняют ручной электродуговой сваркой или полуавтоматической электроду­говой сваркой в среде углекислого газа. Заполняющие и обли­цовочный слои выполняют автоматической электродуговой сваркой под флюсом.

При сварке корневого слоя шва прилегающие к ним участки предварительно подогревают до 100—150 °С пламенем кольцевой газовой го­релки. Необходимость предварительного подогрева вызвана опасностью образования трещин в металле корневого слоя шва и зависит от химического состава трубной стали, толщины стенок труб (определяемой по максимальной толщине в случае разной толщины стенок труб) и температуры окружающего воздуха. При обосновании необ­ходимости предварительного подогрева и его режимов исполь­зуют специальную номограмму, разработанную во ВНИИСТе (рисунок 1)

Рисунок 1. Номограмма ВНИИСТа для выбора температуры нагрева кромок труб перед сваркой

Из этой номограммы видно, что при эквиваленте уг­лерода трубной стали Сэ = 0,36 % и менее предварительный подогрев не требуется при любой толщине стенок труб и тем­пературе окружающего воздуха до —35 °С и ниже. В то же время при Сэ = 0,47—0,51 % предварительный подогрев до температуры 150 °С необходим при толщине стенок труб 17,7 мм и выше независимо от температуры окружающего воздуха. [2]

Газовую, воздушно-дуговую и плазменную резку труб из закаливающихся теплоустойчивых сталей необходимо производить с предварительным подогревом до 200 – 250 °С и с дальнейшим медленным охлажде­нием под слоем теплоизоляции.

С использованием центровочных при­способлений, а также с помощью прихваток или привариваемых на расстоянии 50 - 70 мм от торца труб вре­менных технологических креплений, производится сборка стыков труб под сварку. Центровочные приспособления обеспечивают требуемую соосность стыкуемых труб и равномерный зазор по всей окруж­ности стыка.

Технологические крепления изготавливаются из стали того же класса, что и свариваемые трубы. При сборке стыков из закаливающихся теплоустойчивых сталей технологические крепления могут быть изготовлены из углеродистых сталей.

При сварке, а также при газопламенной обработке имеющиеся профессиональные опасности и вредности, а также источники возможного травматизма учитывают при организации работ. Все рабочие должны быть тщательно проинструктированы безопасным методам выполнения работ. Требования безопасности и санитарии должны быть согласованы с ГОСТ 12.3.003-75, СНиП III-4-80 "Правил производства и приемки работ. При отклонении от данных рекомендаций, исполняющий работы, рискует нарушить правила безопасности и санитарии, что в итоге может привести к нежелательным последствиям.

Вывод. Таким образом, учитывая все особенности каждого вида сварки и исходя из опыта проведения работ, можно подобрать наилучший вариант, который будет экономически и технически обоснован.

 



Список литературы:

  1. Браткова О. Н. Источники питания сварочной дуги. М.: высш. школа, 1982. 182 с.
  2. Корчагин И. Б. Проектирование сварных конструкций. Воронеж: гос. техн. ун-т, 2004. 140 с.


Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: