Сварка трубопроводов

Укрупиительная сварка узлов трубопроводов и труб в секции производится иа заготовительных заводах или базах с использованием средств механизации. Сварка неповоротных стыков труб в ннтку (монтажная сварка) во многих случаях производится вручную.

ПОДГОТОВКА К СВАРКЕ

При подготовке трубопроводов к сварке одним из основных условий является соблюдение требований к разностенности н смещению кромок стыкуемых труб.

Величина разностенности и смещения кромок

Назначение трубопровода

Разностенность или смещение кромок Прн тол, чипе стенкн трубы S, мм

до 3

3-6

6-10

10-11

15 и более

Технологический

Для пара и гарячей воды

Для горючих токсичных и сжиженных газов Высокого давления (выше 9,81 МПа)

Продол

попереч

0,2 S

0,1 S, г Внутреї

ьпые швы 0,1 ные — 0,35 S

0,lS + 0,3

о не более 3 пне кромки

5 S, но но > 3

0Д5 S мм

),1 5, но

5. 2 мм: мм

0.15S-;- 1 ие более I

0,1 S, но не более 3 мм

Если условия данной таблицы не соблюдены, то должен быть обеспечен плавный переход, при этом конусность не должна превышать 12—15°. При разнице толщин менее 30% (но не более 5 мм) и равенстве внутренних диаметров сва-

ривасмых труб допускается плавный переход за счет наклонного расположения шва.

Правку концов труб производят домкратами, а стыковку — с помощью внутренних гидравлических нли наружных роликозвенных центраторов. Продольные стыкн смещают не менее чем иа 50—100 мм. Трубы малого диаметра, собираемые враструб, фиксируют с помощью монтажных обжимок. Стыкн под сварку обычно готовят или без скоса (S = 2—4 мм) или с односторонним скосом двух кромок (горизонтальные стыки собирают с односторонним скосом верхней кромки). Качество сборки проверяют шаблонами.

технология СВАРКИ

Способы обеспечения надежного провара корня шва трубопроводов

Способ сварки

Характеристика или назначение способа

Ручная электродуговая корня шва «на весу»

Ручная аргонодуговая корня шва неплавящимся электродом

На съемных, остающихся или расплавляемых (кольцевых фигурных) подкладках

Подварка корня шва изнутри трубы

Механизированная на флюсовой подушке (подкладке, заполненной флюсом), флюсомедиой подкладке (с канавкой, заполняемой флюсом) или съемных эластичных неметаллических подкладках Механизированная аргонодуговая корневого слоя «на весу»

Частично механизированная «иа весу» корневого слоя в углекислом газе

Применение электродов диаметром до 3 мм или электродов с целлюлозным покрытием диаметром 4 мм (сварка сверху вниз) Надежное формирование корневого слоя. Обратную сторону шва защищают инертным газом илн флюс-пастой. Часто применяют в комбинации с другими способами, обеспечивающими заполнение стыка Остающиеся подкладки не допустимы при динамических нагрузках иа трубопровод илн наличии агрессивной среды. Стык с расплавляющимся кольцом требует особенно тщательной подгонки

Увеличивается трудоемкость сварки. Возможна прн диаметре труб более 700 мм Укрупнительиая сварка секций магистральных трубопроводов, крупногабаритных отводов, продольных швов труб н т. п.

Выполняется с присадкой проволоки или без нее. Требует тщательной подгонки стыков Сварка трубопроводов из низкоуглеродистых и низколегированных сталей проволокой диаметром 0,8—1,2 мм

Ручная электродуговая сварка. Сварка труб выполняется в следующем порядке. Каждый слой шва накладывают двумя или тремя участками. Заварку слоя на каждом нз двух участков начинают с нижней части стыка и заканчивают наверху. Чтобы начало и конец шва не совпадали, начало каждого слоя смещают иа 50—60 мм вправо или влево от самой нижней точки. С целью равномерного распределения усадочных напряжений первые два-три слоя стыков труб диаметром более 219 мм желательно сваривать обратноступеичатым способом с длиной каждой ступени не более 250 мм. Сварку трубопроводов диаметром более 219 мм рекомендуется выполнять одновременно двум сварщикам, наплавляющим диаметрально противоположные участки шва. При сварке горизонтальных швов начало валиков нужно сместить иа 1/4 длины окружности стыка. Наименьшее расстояние между кольцевыми швами н швами патрубков—200мм.

Толщина стенкн. мм	2—3	1—5	6—9	Ю—12	13-1Е
Количество проходов (без подварочного)	1	2	3	4	5

Режимы ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов

Вид покрытия	Диаметр? лектро - да, мм	Сила тока, А	Назначение электрода
Органическое	3	80—110	Сварка корневого слоя шва
4	110—170	Сварка заполняющих н облицовоч
Основное для сварки:	5	160—200	ного слоев шва в нижнем положении (поворотный стык)
снизу вверх	3	110—140	Сварка корневого слоя шва
	4	150—180	Сварка заполняющих, облицовочного слоев шва н нодварка
	5	200—250	Сварка верхней полуокружности неповоротных стыков, заполняющих и облицовочного слоев шва поворотных стыков
сверху вниз	4	190—220	Сварка корневого слоя шва
	5	200—250	Сварка заполняющих и облицовочного слоев шва
Рутиловое н рутил-	3	90—120	Сварка корневого слоя шва
карбонатиое	4	140—180	Сварка заполняющих и облицовочного слоев шва
	5	200—250	Сварка верхней полуокружности неповоротных стыков, заполняющих и облицовочного слоев шва поворотных стыков

Усредненная линейная скорость ручной электродуговой сварки трубопроводов, м, ч

Слон шва	Вид покрытия
органическое	основное для сварки	рутиловое и ру - тнлкарбоиэтное для сварки снизу вверх
сверху вниз	снизу рьерх
Корневой	18—22	20—25	8-10	9—12
Горячим проход	14—18	22—28	—	_
Заполняют не	11 — 15	_	6—7	7—8
Облицовочные	9—12	_	4—6	4—6
Подварочный		—	8—9

		«3 ■ 1 з	«3 «3 і *
Марка стали	Тип электрода	“ в “■ 2 с о	5 >•! И я С a: h m	Термическая обработка
О. Й О 2Є-* §? § $ D. 3 CL „ cSSS	Предвар и сопу тс подогреї сварке	после сварки
Ст. 3, 10, 20	342, Э42А, Э46А
10Г2, 09Г2С, 17ГС	Э50А	—	—	—
12МХ	Э09МХ	+	+	+
15ХМ	Э09Х1М	+	+
15ХМ	Э10Х28Н12Г2	+	+	При толщине стенки > 18 мм
12Х1М1Ф	Э09Х1МФ	+	+	~г
12Х5М, 15X5	Э10Х5МФ, Э28Х24Н16Г6	+	+	При толщине стенки >18 мм и диаме'1 ре до 325 мм, толщине стенки > 25 мм и диаметре до 219 мм
20ХЗМФ	Э10Х5МФ	+	+	+
20ХЗМФ	Э09Х1М	+	+	~г
08X13	Э12Х13	+	+	При толщине стенки > 18 мм
09X17Т	Э10Х17Т	+	+ і “Г	+
09X17Т	Э10Х28Н12Г2	+
09X17Т	Э28Х24Н16Г6	+	+	_
12Х25Т	Э12Х13. ЭЮХ17Т	+	+	При необходимости
І2Х25Т	Э10Х28Н12Т	+	+	стойкости против меж- кристаллитной корро-
12Х18Н10Т	Э02Х19Н9Б
08X17H13M3T	Э09Х 19Н10Г2М2Б			зи и

Примечания: !. В таблице знаком «+* обозначены необходимость подогрева н термической обработки сварных стыков, отсутствие этого требования обозиачеио знаком «—*.

2. При сварке трубопроводов высокого давления нз углеродистых сталей S ^ 35 мм независимо от марки сталн и электродов назначают термическую обработку соединений.

Ручная аргонодуговая сварка, Этот способ используют для сварки труб нз углеродистых и легированных сталей диаметром до 100 мм при толщине стеріки не более 10 мм. При большем диаметре толщина стенки должна быть не более 3 мм или указанным способом сваривают только корень шва.

Для сварки используют иеплавящиеся электроды из лантаинрованного вольфрама марок ЭВЛ-10 и ЭВЛ-20 по СТУ 45-ЦМ-1150-63 (диаметр 1—5 мм) нли нттрироваррного вольфрама марки СВИ по ТУ 48-42-73-71 диаметром 2—5 мм. Электроды затачивают на конус длиной 6—10 мм и диаметром притупления 0,5 мм. Вместо поддува при сварке коррозиестойких сталей применяют флюс-пасту ФГ1-8-2 (ТУ 14-4-736-76) с силикатной связкой в соотношении 1 : 1.

Выбор присадочного прутка а зааисимости от марки стали

Марка стали	Марка прутка (диа - метр і,6—2 мм) j 1	Марка стали	Марка прутка (диаметр 1,0—2 мм)
20	Св-08ГС	12Х1М1Ф	Св-08ХМ
15Х5М	Св-ЮХбМ	12Х18Н10Т	Св-ОбХ 19Н9Т
15ХМ	Св-08ХЛ1 j	0X13	Св-ОбХ 14
15МХ	Св-08МХ 1	10Х17Н13М2Т	Св-ОбХ 19Н10МЗТ

В качестве нсточннкон тока используют сварочные преобразователи или выпрямители с падающей нли жесткой характеристикой, но с балластным реостатом. Полярность тока — прямая. Возможна сварка на переменном токе с использованием устройства поджига дуги УПД-1М и балластного реостата.

Для пониження давления используют редукторы марок АР-10, АР-40, АР-150 или ДКМ-1-70 с ротаметром PC-З нли РС-5. Рекомендуются горелки марок ЭЗР-З, ЭЗР-5, АР-3. Сопло горелки при толщине стенкн трубы свыше 40 мм рекомендуется удлинить.

Сварка должна выполняться на возможно короткой дуге (1—1,5 мм). Особое внимание обращают на провар корня шва н заделку кратера. Подачу аргона из горелки прекращают через 5—8 с после обрыва дуги. Горелку перемещают справа налево, а проволоку — навстречу. Оплавляемый конец проволоки всегда должен находиться под защитой аргона. При зазоре между трубами до 0,5 мм сварку корневого слоя выполняют без присадочной проволоки. Прн сварке труб нз сталей мартенситного или мартенснтно-ферритного класса кромки должны быть нагреты до температуры не ниже 350° С. Стали аустенитного класса нельзя перегревать.

Количество и длина прихаатон

Диаметр трубопровода, мм	Количество прихваток по периметру трубы	Длина прихваткн, мм
до 100	2	5—10
100—200	3	40—50
200—600	4-5	40—50
Свыше 600	Через 300—400 мм	80—100

Параметры аргонодуговой сварки «на весу» корня шва толстостеррных трубопроводов неплавящимся электродом следующие:

TOC o "1-5" h z Диаметр электрода, мм.................................................. 3

Сварочный ток, А.................................................................. 100—140

Диаметр присадочной проволоки, мм............................... 2—2.5

Напряжение, В.................................................................... 24—28

Скорость сварки, м/ч................................................................... 5—10

Расход аргона, л/мин:

для сварки............................................................................... 8—10

для поддува................................................................... 4—5

Расход флюс-пасты (вместо поддува), г/м................... 5—G

Марка стали

Марка электрода

Марка сварочной проволоки

Допускаемая температура эксплуатации. °С

Предварительный подогрев, °С

Вид термической обработки и температура. °С

Время выдержки

Условия охлаждения

20, 15ГС 16ГС 14ХГС

УОНИ 13/45 МР-3

УОНИ 13/55 ТМУ-21

С. В-08А

Св-08А

Св-08Г2С

Св-08ГСМТ

Св-08Г2С

> —40

> —20

>—40

До 200 (при сварке стали 20 с толщиной стеикн > 19 мм и 15ГС, І4ХГС с толщиной стеики ^ 10 мм)

Отпуск:

600—650

630-650

3 мин на 1 мм толщины стенки трубы

То же »

4-”

До 300е С со скоростью 150° С в 1 ч с термоизоляцией

15ХМ

I5X5M

15Х5М

ЗОХМА

20Х2МА

22ХЗМ

ЦЛ-І4, ЦЛ-38

ЦУ-2ХМ

ЦЛ-І7

ЦЛ-17

ХЗМ-1

ЦЛ-17

ЦЛ-20А

ЦЛ-20Б

Св-08ХМ

Св-08ГСМА

СВ-10Х5М

СВ-І8ХМА

CB-I0X5M

Св-08ХМ

> —20 20

^ —30 —30

> —30 ^ —30

> —30

Во всех случаях необходим предварительный подогрев сталей марок 20Х2МА и 15ХМ до 200—250 12Х1МФ и 15Х1М1Ф до 250—300 н ЗОХМА до 300—

350° С

Отпуск:

690—720

690-720

730—750

650—670

640—660

G40—660

Нормализация

1000—1020

4*1-54

1.5 ч

То же со скоростью 100° С в 1 ч

18ХЗМВ

20ХЗМВФ

12Х1МФ

І5Х1М1Ф

ЦЛ-17

ЦЛ-26М

ЦЛ-20А. ЦЛ-39

ЦЛ-20Б,

ТМЛ-1

Св-18ХМА

СВ-08ХЗГ2СМ

Св-08ГСМФА

СВ-08ХМФА

> —20 ^ —20

Необходим предварительный подогрев по ТУ

Отпуск:

670—690

720—750

4*'

По группе сталей хм

12Х18Н10Т,

08Х18Н10Т

UT-15,

ЦТ-15-1,

ЗИО-З

СВ-01Х19Н9,

Св-04Х19Н9

До 600; 350—600 после стабилизирующего отжига или аустеииэации

То же

Стабилизирующий отжиг. 950—970

2—3 ч

Нагрев до 600° С со скоростью 75е С в 1 ч далее 150® Свіч, охлаждение иа воздухе

12XI8H10T,

08ХІ8НІ0Т

Л-38М, ЦЛ-11, АНВ-23, ОЗЛ-7. Л-40М

Св-07Х19Н10Б

СВ-ОООХ18НЮ

До 450; 350—

450 — после стабилизирующего отжига или аусте - иизацин

Подогрев независимо от толщины стенкн трубы. Влажность окружающего воздуха должна быть не более 80%, а температура выше —20° С

Аустеннзация

1080—1130

2—1.5 ч

Нагрев до 600® С со скоростью 75® в 1 ч, далее 150* в 1 ч, охлаждение иа воздухе или в воде

12XISHI2T,

08Х18Н12Т

ОЗЛ-8.

ОЗЛ-22.

ОЗЛ-13.

АНВ-13

Св-01Х19Н9,

Св-04Х19Н9

До 600

Подогрев незаансимо от толщины стенки трубы. Влажность окружающего воздуха должна быть не более 80%. а температура выше —20° С

Аустеиизация

1080-1130

2—1,5 ч

Нагрев до 600® С со скоростью 75® в 1 ч, далее 150® Свіч, охлаждение на воздухе или в воде

12XI8H12T

08X18HI2T

10ХІ7НІЗМ2Т

10XI7H13H3T

0ВХ17Н15МЗТ

03 Л-14

ЭА-400/10У

ОЗЛ-20

ЭНТУ-ЗМ,

НЖ-13

СЛ-28.

АНВ-17

СВ-07Х19Н10Б СВ-ОООХ18НЮ СВ-04Х19Н11МЗ Св -06Х19Н1ОМВТ

СВ-000Х17Н14М2

До 350

Примечания: 1. Нормализацию с отпуском назначают для сварных соединений, предназначенных для работы в водородосодержащмх сре

дах и для работы при температурах 401—510° С (20ХЗМВФ). Термообработку осуществляют индукционными нагревателями, газовыми горелками или гибкими нагревательными элементами сопротивления. Электронагреватели питаются от серийных трансформаторов марок ТД-500, ТДФ-1001 и т. п. Теплоизоляционный материал — кремнеземистая ткань.

2. Сталь 15ХМ электродами типа АНЖР можно сваривать без термообработки.

Механизированная сварка. В сантехнических устройствах, системах масло - смазки и автоматического управления производственными процессами широко распространены тонкостенные трубопроводы малого диаметра. Здесь используют, в основном, трубы диаметром до 40 мм нз низкоуглеродистых, в том числе оцинкованных, сталей с толщиной стенки до 3 мм. До недавнего времени на монтаже этих трубопроводов использовали газовую сварку. В настоящее время внедрена электродуговая сварка рутиловыми электродами диаметром 3 мм, что позволяет в 1,6—1,7 раза увеличить производительность труда, втрое уменьшить выгорание цинка при сварке оцинкованных труб. Механизацию процесса осуществляют тремя следующими способами:

частично механизированной сваркой в углекислом газе проволокой марки Св-08Г2С (Св-08ГС, Св-12ГС) диаметром 1 мм иа постоянном токе обратной полярности полуавтоматами типа ПРМ, А-547УМ и т. п. при силе тока 140— 180 А, напряжении дуги 20—22 В, вылете электрода 10—14 мм;

частично механизированной сваркой самозащитной проволокой марки Св-15ГСТЮЦА (ЭП-439) диаметром 0,8—1 мм на постоянном токе прямой полярности силой 120—150 А и напряжении дуги 22—23 В. Кроме полуавтоматов типа ПРМ, А-547УМ и других применяются специальные полуавтоматы А-1114М;

дугоконтактной сваркой труб диаметром 15 и 20 мм автоматической головкой марки УДК-204. Сила тока 260 А, напряжение дуги 28 В. Установка УДК-27-01 (1 н 2 модификации) позволяет также сваривать трубы диаметром 8—27 мм на расстоянии до 75 м от источника тока. Производительность сварки составляет 50—60 стыков в 1 ч.

Ориентировочные режимы сварии оцинкованных труб

Толщина металла, мм		Сварочный материал	Сварочный ток, А	Напряже, ние дуги, В
Способ сварки	Марка	Диаметр, мм
1,6	В углекислом газе	Св-08Г2С	0,8—1	80—100	20
3	То же	Св-08Г2С	1 —1,2	110—150	19—20
1,6	Самозащитной проволокой	Св-15ГСТЮЦ	0,6—0,8	60-90	20—21
3	То же	Св-15ГСТЮЦ	1	100—130	21—23

Стыки труб диаметром 57—530 мм сваривают в углекислом газе в соответствии с режимами, приведенными на с. 165,

Режимы частично механизированной сварки стыков трубопроводов в углекислом rase

Толщина стеики, мм	Диаметр электро* да, мм	Поворотные стыки
Количество проходов	Корневой шов	Последующие слои
/св. А	иА. в	/св А	ид - в
1—2	0.8	1	80—100	19—21	_
3—5	1.2	1	140—180	22—24	--	—
6—8	1,2	2	130—150	20—23	150-200	22—24
10—12	1.2	2	140—160	21—24	200-250	24—28
10—12	1,6	2	280—300	28—30	320—380	30—32
10—12	2,0	2	280—300	28—37	400—450	30—34
14—16	1.2	2—3	140—160	21—24	200—250	24—28
14—16	1,6	2	280—300	28—30	320—380	30—32
14-16	2.0	2	280—300	28-32	400—450	30—34
18—20	1,2	3—4	140—160	21—24	200—250	24—28
18—20	1,6	2—4	280—300	28—30	320—389	30—32
18—20	2,0	2—4	280—300	28—32	400—450	30—34
22—24	1,2	4—10	140—160	21—24	200—250	24—28
22—24	1,6	3-8	280—300	28-30	320—380	30—32
22—24	2,0	3—8	280—300	28—32	400—150	30—34

Продолжение

Толщина стенки мм	Диаметр электрода, мм		н	еповоротные стыки
Количество проколов	Корневой ШОВ	Последующие слои
^СВ1 Л	1'Д. В	/св А	Уд. В
1—2	0,8	1	80—90	19-21
3—5	1,2	1	120—130	20—23	—	___
6—8	1,2	2	110—130	20—23	140—160	21—23
10—12	1,2	2—3	130—150	21—24	150—185	21—25
10—12	1,6	—	—		___	__
10—12	2,0	—	—	___	___	___
14—16	1,2	2—4	130—150	21—24	150—185	21—25
14—16	1,6	—	—	___	—	___
14—16	2,0	___	—	___	—	___
18—20	1,2	4—8	130—150	21—24	150—185	21—25
18—20	1,6	—	—	___	—	___
18—20	2,0	—	—	___	—	___
22—24	1,2	6—15	130—150	21—24	150—185	21—25
22—21	1,6	___	___	___	___	___
22—24	2,0	—	—	—	—	—*

Примечание. Вылет электрода диаметром 0,8—і.2 мм должен быть 12 мм. диаметром мм от 20 до 25 мм. Расход углекислого газа при сварке тонким электродом составляет 500— 600, толстым электродом ]OOU— і200 л.'ч. Прн сварке нл сквозняке или открытом воздухе расход газа возрастает в 1,2—1,5 раза илн применяют защитные насадки (камеры).

Режимы механизированной сварки труб из низкоуглеродистых сталей сварочной головкой марки ТСГ-7М

Толщина стенки. мм	Притупление. мм	Зазор, мм	Проход	Сварочный ток А	Напряжение дуги. В	Скорость сварки, м/ч	Амплитуда колебаний, мм
	0—1	1—1,5	1	100—120	19—21	15—18	0
б			2	120—140	20—22	15—18	3—4
	1,5—2	1-1,5	1	120—150	20—21	18—20	0
			2	140—180	23—25	18—20	6—8
	0—1 —	1-1,5	1	110—130	20—22	15—18	0
10			2	150—180	23—25	15—18	3—5
			3	150—180	23—25	15—18	8—10
	1—2	1—1,5	1	130—140	21—23	15—18	0
			2	130—140	22—24	15-18	3-5
			3	130—140	22—24	15—18	8—10

Примечание. Электрод смещают с зенита трубы против направления вращения на 20— 30°. Для сварки применяют сварочную проволоку марки Св-08Г2С диаметром І мм. Защита в углекислом газе.

Справочник сварщика-строителя

Нормы расхода сварочных материалов Масса наплавленного металла, кг на 1 м шва

Толщина Тип шва (ГОСТ 5264—80) металла, мм С2 С5 С7 С15 C2I С23 С25 С26 1 0,027 0,027 1,5 0,027 0,027 — — — — — _____ 2 0,062 0,062 …

Прогрессивные показатели производительности труда при выполнении сварочных работ

ПРИЛОЖЕНИЯ Ручная електродуговая сварка стальных конструкций Вкх работы Положенеє шва Выработка в смену *, м шва сталг при толщане свариваемой, мм 5 6 8 10 12 14 16 18 20 …

Оказание первой помощи при несчастных случаях

Основные принципы оказания первой помощи: быстрота и точное выполнение всех приемов. В местах, удаленных от санитарных пунктов, должны быть организованы постоянные и передвижные посты из числа работающих. Помощь, оказываемая неспециалистами …

Сварка трубопроводов

Справочник сварщика-строителя

Нормы расхода сварочных материалов Масса наплавленного металла, кг на 1 м шва

Прогрессивные показатели производительности труда при выполнении сварочных работ

Оказание первой помощи при несчастных случаях

Новые и рекомендуемые материалы:

Производство и продажа хонинговального инструмента

Оборудование для производства краски

Теплообменники для паровых и водяных котлов

Станок для производства ТЕРИВА TERIVA (блоки перекрытия)

Оборудование для производства пенобетона

Расфасовка угля, торфа, кормов, оборудование для упаковки-дозирования

Паровые котлы на дровах, опилках

Где работают наши линии по производству пенобетона

Где работают наши линии по производству пенопласта

Малый бизнес

Производимое оборудование

Техническая литература

Как с нами связаться:

Контакты для заказов оборудования: