Особенности сварки трубопровода и требования ГОСТ

Виды стыков труб и требования к сварке трубопроводов

Сборка нефтепроводов и газопроводов практически одинаковы. Рассмотрим виды сварных стыков и их контроль в процессе сварки.

Сварные соединения делятся на:

• Стыковые — является основным видом соединением при сварке металлических труб, отводов, тройников, переходов и запорной арматуры. Сварной шов проходит по торцу труб или деталей трубопровода;
• Угловые — достаточно редкое соединение, используется при отсутствии возможности уставки тройника или его отсутствия;
• Нахлесточные — при таком соединении, как правило труба меньшего диаметра плотно вставляется в трубу большего диаметра. Также при таком соединении часто используют соединительные муфты. Сварной шов проходит по телу трубы;

Основные требования к сварке трубопровода заключаются в соблюдении норм и правил, указанных в таких документах как: СП 406.1325800.2018, ВСН006-89, ВСН005-88.

Сварочные работы должны производится в соответствии с разработанной технологической картой на сварку труб конкретного диаметра и толщины стенки. В технологической карте указывается все параметры сборки стыка, температура его подогрева, условий при которых не допускается вести сварочные работы, применяемые сварочные материалы и значения сварочного тока при сварке корневого, заполняющих и облицовочного слоёв.

Разделка труб под сварку

ГОСТ регулирует виды и характеристики подготовки к сварным работам для различных типов соединений:

• стыковых;
• угловых;
• нахлесточных.

Перед началом сварочных работ необходимо проводить подготовку. В нее входит:

• механическая зачистка, выполняется с целью удаления пыли, следов коррозии, оксидной пленки;
• химическая обработка, для удаления масложировых пятен и окисной пленки;
• разделка кромок.

Разделка проводится с помощью механической обработки кромки. При монтаже трубопроводов она выполняется специальными машинами. Во время ремонтных работ допускается выполнение разделки с помощью угловых шлифмашин.

Разделка кромок выполняется при толщине заготовок от 4 мм.

Для угловых соединений под отводы выполняют скашивание одной или обеих кромок под углом 45о.

Стыки на трубопроводах подразделяются на поворотные и неповоротные.

Сварка стальных трубопроводов ГОСТ 16037 рекомендует применять по возможности поворотные стыки. Они варятся в наиболее удобном и выгодном нижнем сварочном положении, разделка кромок для него выполняется одинаково по всему периметру стыка.

Неповоротный стык приходится варить во всех сварочных положениях, переходящих одно в другое по мере продвижения по шву вокруг трубы.

Разница между толщиной стенок соединяемых встык труб не должна быть более 10% и не превышать трех миллиметров. При этом ширина зазора должна быть постоянной по всему стыку и находиться в переделах от 2 до 3 мм.

До того, как начать монтаж, необходимо обработать кромки и околошовную зону на 20-30мм, очистив ее от механических загрязнений, следов коррозии и масложировых пятен.

Перед основной электродуговой сваркой торцы труб прихватывают друг к другу:

• трубы до 300 мм в диаметре: 4 прихватки;
• свыше 300 мм- равномерно через каждые 200-300 мм.

Трубы с толщиной стенок 12 мм и более проваривают в три приема. На первом этапе формируют корень шва в виде валика с возвышением 1,5-3 мм, равномерно распределенного по длине стыка. Электрод при этом следует вести возвратно-поступательно.

Конструктивные особенности оборудования для сварки ПНД труб

В состав сварочного агрегата входят следующие три основных компонента:

• станина. Она имеет центратор для зажима, с помощью которого создаётся необходимое усилие в торцах труб. Приводиться в действие этот элемент может гидравлическим (с помощью специального устройства) и механическим (то есть вручную) приводом;
• торцеватель электромеханического типа. Предназначен для выравнивания торцов труб непосредственно перед процедурой их нагрева;
• нагревательный элемент. На сленге профессионалов он называется не иначе как сковорода. С его помощью нагреваются и расплавляются торцы труб.

Выше было сказано, что сегодня существует несколько разновидностей оборудования для сварки ПНД труб. Их особенности такие:

• использование установок с приводом гидравлического типа позволяет сваривать встык трубы практически любого диаметра;
• агрегаты с механическим приводом. Такое оборудование предоставляет возможность осуществлять стыковую сварку труб с сечением до 160 миллиметров. Характеризуется одним из лучших соотношений Цена/Качество;
• сварочные зеркала. С их помощью получается очень недорогая сварка. Но ввиду того, что в аппарате отсутствуют торцеватель и центратор, использовать его для сварки напорных трубопроводов не стоит.

Наибольшей популярностью пользуются следующие агрегаты.

НЕ200. Этот нагревательный прибор позволяет работать с изделиями диаметром не более 20 см. Качественное соединение обеспечивает антиприлипающее покрытие.

Р 63 Е. Применяется только в быту для сварки любых пластиковых, в том числе и ПНД труб, диаметр которых не превышает 63 мм. Оснащён дисплеем с температурным регулятором.

ROWELD Р 355. Предназначен для сварки труб диаметром 90 ≤ D ≤ 355 мм.

ROWELD ROFUSE BASIC. Представляет собой бытовой аналог представленного выше агрегата. Отличается возможностью контролировать любой этап работы и характеризуется высочайшей безопасностью.

Конечно же, это далеко не полный список. Богатейшая номенклатура товарных позиций в данном сегменте отечественного рынка позволит подобрать образец, подходящий под ваши условия.

Точная технология и меры безопасности

Сварочные работы можно разделить на следующие этапы: подготовка труб и других элементов к сварке, сборка конструкции и прихватка, сварка, проверка на дефекты. Перед началом сварки необходимо тщательно очистить трубы от загрязнений и обезжирить, причем область возле кромок должна быть вычищена до металлического блеска. Нужно сверить размеры элементов, которые стыкуются, иначе есть вероятность образования дефектов.

Электродуговая сварка труб проводится беспрерывно, т. е. начинается в одной точке, там же и заканчивается. Если диаметр труб большой, требуется многослойная сварка: чем больше толщина стенки, тем больше должно быть слоев металла. Чтобы удобно и качественно провести сварные работы, нужно собрать всю конструкцию трубопровода и закрепить, чтобы отдельные элементы были зафиксированы и не двигались. Затем проводится стыковая прихватка – точечная сварка на стыках.

После сварки нельзя руками прикасаться ко шву

Если нужно провести многослойную варку, то каждый последующий шов варится в противоположном направлении, чем предыдущий. При необходимости проводят сварку швеллеров.

В завершении нужно обстучать шов молотком и убрать шлак. Потом осмотреть стыки на предмет дефектов. Если есть такая возможность, то нужно пустить по трубам воду или газ, смотря для чего трубопровод прокладывается, и проверить на наличие протечек. Иногда применяют рентген, чтобы своевременно выявить мелкие дефекты и устранить их.

Все сварочные работы необходимо выполнять при соблюдении техники безопасности:

Изолировать все электрические детали; Заземлить источники питания и оборудование; Работать в спецодежде и рукавицах, причем важно, чтобы они были сухими; На ноги желательно надеть резиновую обувь или подложить резиновый коврик; На голову надеть специальный защитный щиток, защищающий лицо и глаза от ожогов. При строительстве трубопроводов различного назначения главное – это надежность конструкции и правильная стыковка

При строительстве трубопроводов различного назначения главное – это надежность конструкции и правильная стыковка.

Сварка является самым оптимальным вариантом для возведения конструкции, она способна сделать трубопровод надежным и долговечным. Но ненадлежащее выполнение сварочных работ может привести к протечке и, соответственно, к экономическим убыткам

Поэтому важно соблюдать требования нормативных документов, регламентирующих подготовку к работе, состояние элементов конструкции и саму сварку

Сварка опорных элементов

Опоры трубопроводов обеспечивают правильность ориентации прокладываемой нитки в пределах занимаемого конструкцией пространства, а также позволяют равномерно распределить нагрузку на фундаментное основание.

Возможные варианты сварки опор существенно различаются по ряду признаков, важнейшими из которых являются их конструктивное исполнение (обычные или подвесные) и характер фиксации (подвижные или неподвижные).

В отличие от обычных элементов подвесные опорные конструкции монтируются на уровне, находящемся выше трубопроводной оси.

При подвесном варианте монтажа трубы могут фиксироваться на вспомогательных элементах конструкций (перекрытиях, ограждающих плитах и тому подобное) и обеспечивают подвижный тип крепления.

При этом всё сооружение в целом имеет возможность ограниченного смещения по двум степеням свободы – поперёк или вдоль оси прокладываемого трубопровода.

В отличие от них неподвижные опорные элементы обеспечивают жёсткую фиксацию выделенного участка в границах опорной зоны конструкции. Они применяются как при обустройстве систем надземного типа, так и при монтаже подземных трубопроводов, сооружаемых в отсутствии специальной канальной прокладки.

Для реализации подвесного варианта крепления трубопроводных систем могут применяться сборные металлические эстакады двух типов: в балочном или ферменном исполнении.

В состав первого из них могут входить траверсы, балки, переходные мостики и ограждения, тогда как во втором варианте исполнения используются сами фермы и усиливающие конструкцию элементы жёсткости.

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Как правило, большая часть работ при строительстве трубопроводов, проводится с использованием ручного метода дуговой сварки. Применяя этот способ, можно соединить отдельные детали в секции, выполнять переходы через преграды, производить сварку захлестов, сварку различных деталей и пр.

Технология выполнения сварочных работ этим методом зависит, прежде всего, от материала данного вида труб.

В зависимости от того, какой марки применялась при изготовлении труб, а также от условий, в которых будет использоваться трубопровод, выбираются приспособления для сварки труб и вид сварочных материалов.

После этого устанавливается технология сварочных работ, которая зависит от толщины стенки свариваемых деталей и от их диаметра.

Основным правилом, при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. Так, если нужно сварить трубы с толщиной стенки не более 6 мм, то необходимо выполнять двухслойный шов. При большей толщине трубы допускается выполнение трехслойных швов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, в результате которого должен образоваться равномерный по высоте валик.

Наружная поверхность этого шва должна иметь мелкочешуйчатую структуру и отличаться плавностью сопряжения с боковой поверхностью разделки.

Заполняющие слои сварного шва должны надежно проплавлять кромки деталей и сплавляться между собой. После выполнения каждого слоя необходимо проведения тщательной зачистки шва от образованного шлака.

В зависимости от типа используемых электродов, можно выделить три наиболее часто применяемые схемы сварки.

Это:

• Сварка, выполненная  с использованием электродов, имеющих основное покрытие;
• Сварка, выполненная с использованием электродов, относящихся к типу газозащитных;
• Сваривание корневого шва с использованием электродов газозащитного типа, дополненное выполнением заполняющих и облицовочных слоев с применением электродов, имеющих основное покрытие.

Таким образом, ответ на вопрос, как правильно сваривать трубы, используя ручную дуговую сварку, зависит от выбранной технологии.

Так, при использовании электродов основного типа, как правило, швы выполняются по направлению снизу вверх с применением поперечных колебаний, размах которых зависит от ширины стыка. При выполнении работ на трубах большого диаметра одновременно работают до четырех сварщиков.

Сварка производится от надира по направлению вверх, при этом, в верхней части стыка необходимо обеспечить смещение замка примерно на50 мм от точки, расположенной в нижней части.

Если работает два человека, то работа первого ведется направлению (ориентируясь на циферблат часов) 6-9-12, а второго – 6-3-12. При работе вчетвером первая пара осуществляет сварку по направлению 6-9 и 6-3, а вторая, соответственно, 9-12 и 3-12.

При применении электродов, относящихся к газозащитному типу, коренной шов выполняется по направлению сверху вниз, при этом колебательные движения исключаются. Сварка труб электросваркой производится при постоянном токе, с опорой конца электрода на кромки труб.

Оцинковка металла как способ защиты от коррозии

Защитное покрытие стальных изделий применялось издавна, поскольку цветные металлы, устойчивые к коррозии слишком дороги для изготовления из них цельных изделий. Да и прочностные свойства таких предметов весьма невысоки. Применялось лужение по поверхности оловом или омеднение для создания защитной пленки.

Оцинкование стало популярным по причине повышенной адгезии цинка к железу. Температура плавления этого металла составляет 900 – 920о. В жидком состоянии он, нанесенный на поверхность стального изделия, образовывает прочную защитную пленку толщиной в несколько микрон, успешно противостоящую коррозии.

На сегодняшний день применяются три основных способа нанесения защитного покрытия:

1. Гальванический. При этом ионы цинка осаждаются на поверхности стального изделия, подключенного к противоположному электроду в гальванической ванне. Они прочно закрепляются на поверхности изделия, создавая практически неразрушимую защитную пленку. Толщина защитного слоя регулируется временем обработки, что позволяет рационально использовать дорогостоящий цветной металл, в частности, цинк.

1. Способ напыления. Суть его заключается в нанесение на поверхность распыленного металла с использованием специального пистолета, в котором происходит расплавление напыляемого вещества. Затем эта субстанция струйно подается на обрабатываемую поверхность, покрывая ее защитным слоем.

В результате на защищаемой поверхности образуется прочный защитный слой из химически пассивного материала. Способ удобен возможностью применения в полевых условиях на месте выполнения монтажных работ.

1. Горячее оцинкование. Применяется на специально созданных технологических линиях. При этом труба полностью окунается в ванну с расплавленным металлом. В конце процесса производится центрифугирования для удаления излишков защитного слоя с поверхности изделий.

При использовании любого из перечисленных способов нанесения защитного покрытия, поверхность обрабатываемых изделий тщательно обезжиривается.

Толщина слоя составляет от 2-х до 150 микрон.

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

И РАЗМЕРЫ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Группа В05 СТАНДАРТ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Welded joints in steel pipelines.

Main types, design elements and dimensions

ГОСТ 16037—80* *

Взамен

ГОСТ 16037-70

ОКП 0602000000

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1980 г. № 1876 дата введения установлена

с 01.07.81

Ограничение срока действия снято по протоколу 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения трубопроводов из сталей и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления самих труб из листового или полосового материала.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки:

ЗП — дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом;

ЗН — дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом;

Р — ручная дуговая сварка;

Ф — дуговая сварка под флюсом;

Г — газовая сварка.

Для конструктивных элементов труб, арматуры и сварных соединений приняты следующие обозначения:

s; 5, — толщины стенок свариваемых деталей;

Ь — зазор между кромками свариваемых деталей после прихватки; е — ширина сварного шва; g — выпуклость сварного шва;

5 — толщина подкладного кольца; а — толщина шва; с — притупление кромки;

В — ширина нахлестки;

/ — длина муфты;

К — катет углового шва;

К_г — катет углового шва со стороны разъема фланца;

D_H — наружный диаметр трубы;

/ — фаска фланца.

1, 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (май 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1990 г. (ИУС 3—91)

Издательство стандартов, 1980 ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

Таблица 1

Тип соединения	Форма подготовленных кромок	Характер сварного шва	Форма поперечного сечения	Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки	Условное обозначение сварного соединения
подготовленных кромок	сварного шва
ЗЯ	Ш	Р	Ф	Г
Стыковое соединение трубы с трубой или с арматурой	Без скоса кромок	Односторонний	■■		2-5 25	2-3 10	2-5 25	4-6 133	1-3 150	а
Односторонний на съемной подкладке	Цр	■йи	2-4 25	2-3 25	–	–	а
		Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке	■р	щ	ц	2-3 25	С!
	—	—		та
		Со скосом одной кромки	Односторонний	■л		3-20 25	–	3-20 25	а
	Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке	ЧР			2-20 25	–	2-20 57	сю
Со скосом кромок	Односторонний	ад		3-20 25	3-20 14	3-20 25	ж 14-15»	СП
Односторонний на съемной подкладке	С”р		2-40 25	2-40 10	2-40 25	и» 377	–	CIS
Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке	шя	Ф	2-20 25	2-20 10	2-20 25	–	СВ

ГОСТ 16037-80

Тип соединения

Форма аготовле ных кромок

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

кромок

сварного шва

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

ЗП

ЗЕ

Р

Ф

Условное

обозначение

сварного

Со скосом кромок

Односторонний с расплавляемой вставкой

Стыковое соединение трубы с трубой или с арматурой

С криволинейным скосом кромок

С криволи-

Односторонний

сом кромок с расточкой

Со скосом кромок с ра-

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Со скосом кромок с раздачей

Односторонний на остающейся конической подкладке

С криволи-

сом кромок с расточкой

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

25

25

4-2

Н

25

Й5

25

14

25

14

25

25

57

14

57

06

СИ

СИ

С50

СИ

14

377

СЯ

и

377

CJJ

3 ГОСТ 16037-SO

1292

Тип соединения

ных кромок

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

кромок

сварного шва

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

Ш

Ш

Р

Ф

I

Условное

обозначение

сварного

Стыковое соединение секторов

Со скосом кромок

Двусторонний

Односторонний на съемной подкладке

Стыковое соединение фланца с трубой

С двумя не-симметрич-

Двусторонний

мидвухкро-

Нахлесточное соединение промежуточного штуцера или ниппеля с тру-

Способы сварки труб

Различают три способа сварки трубопроводов, это:

• Термические;
• Термомеханические;
• Механические.

К термическим видам отнесены все способы соединения кромок плавлением. Это дуговая, газовая, лазерная, плазменная сварки труб и другие аналогичные способы. Термомеханические методы включают в себя стыковую контактную сварку и сварку при помощи магнитоуправляемой дуги. К механическому классу относят сварку взрывами и трением.

Кроме того, способы сварки можно классифицировать по следующим параметрам:

• По условиям формирования шва (принудительное или свободное формирование);
• По типу носителя энергии (газовая, лазерная, дуговая и пр.)
• По методу защиты зоны формирования шва (в защитных газах, под флюсом и пр.)
• По степени автоматизации (ручная, автоматическая, роботизированная и пр.).

При строительстве магистральных трубопроводов в большинстве случаев используется автоматическая дуговая сварка под флюсом. Однако возможности применения этого метода ограничены условием необходимости вращения стыка.

Если возникает необходимость сваривать трубы в неповоротном состоянии, применяется ручная дуговая сварка. Этот метод позволяет производить сварку в самых разных пространственных положениях, в том числе и потолочном, которое считается наиболее сложным.

При использовании сварки в защитных газах, выделяют разновидности в зависимости от типа используемого газа. Это может быть сварка в инертной среде (гелий, аргон), в активной среде (азот, углекислый газ), или в смеси активного и инертного газов.

При применении сварочных электродов принято выделять сварку при помощи плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых) расходных материалов.

Перспективным способом является лазерная сварка, при которой в качестве носителя энергии выступает луч лазера. Этот способ сварки отличается высокой скоростью до 300 м/ч. Контактные способы сварки осуществляются за счет разогрева кромок свариваемые деталей.

Например, при дугоконтактной сварке разогрев происходит за счет воздействия дуги, которая вращается магнитным полем с большой скоростью. Это способ применяется для соединения труб небольшого диаметра.

ПНД трубы

Основные нормативы для труб, изготавливаемых из полиэтилена низкого давления, описаны в ГОСТе 18599 2001.

Технологии изготовления. Согласно этому нормативному документу для производства данной продукции необходимо использовать не любой полиэтилен, а лишь полученный в ходе реакции полимеризации под низким давлением. Его производство выполняется в специальных камерах, в которых поддерживается постоянное значение этого параметра в диапазоне атмосфер. Характерной особенностью процесса изготовления является ещё и стабилизация температуры около отметки 150˚С, а не только контроль постоянства давления.

Сегодня применяются два способа производства ПНД трубы ГОСТ 18599 2001:

1. Технология литья во вращающуюся форму. Трубчатая конфигурация получается за счёт распределения расплавленного полимера под действием центробежной силы – он липнет к поверхности стенок литейной формы.
2. Экструзия. Изделие производится путём выдавливания из расплавленных гранул. Трубчатую структуру в этом случае формирует головка экструдера: сквозь неё шнековый пресс выталкивает перегретый полимер. Этот процесс проще литья. Однако в первом случае габариты труб ПНД ГОСТ 18599 2001 получаются более точными и с минимальными отклонениями от овальности.

Что же касается весовых характеристик, то их численное значение не зависит от технологии изготовления. Это обусловлено абсолютным соответствием размеров конечного продукта цифрам, указанным в ГОСТе 18599 2001. Ведь удельный вес сырья в любом случае одинаков.

Большинство труб ПНД производится экструзионным методом

Чтобы получить представление о массе труб ПНД в зависимости от диаметра и индекса SDR, ознакомьтесь с данными представленными в таблице №3.

Таблица 3

Диаметр, миллиметры	SDR 26	SDR 21	SDR 17, 6	SDR 17	SDR 13,6	SDR 11
630	46	56,50	66,60	69,60	84,80	103,0
560	36,30	44,80	52,60	55,0	67,10	81,0
500	29,0	35,80	42,0	43,90	53,50	64,70
450	23,50	29,0	34,0	35,50	43,30	52,40
400	18,60	22,90	26,90	28,0	34,20	41,40
355	14,60	18,0	21,20	22,20	27,0	32,60
315	11,06	14,2	16,70	17,4	21,30	25,70
280	9,09	11,30	13,20	13,80	16,80	20,30
250	7,29	8,92	10,6	11	13,4	16,2
225	5,880	7,290	8,550	8,940	10,90	13,20
200	4,680	5,770	6,780	7,040	8,560	10,40
180	3,780	4.660	5,470	5,710	6,980	8,430
160	3,03	3,710	4,35	4,510	5,5	6,670
140	2,31	2,8	3,35	3,5	4,22	5,1
125	1,83	2,3	2,66	2.8	3,37	4,1
110	1,42	1,8	2,1	2,16	2,6	3,14
90	0,969	1,2	1,4	1,5	1,8	2,12
75	0,668	0,82	0,97	1,01	1,230	1,46
63	0,488	0,573	0,682	0,72	0.87	1,05
50	0,308	0,37	0,44	0,449	0,55	0,663
40	—	0,24	0,281	0,293	0,353	0,43
32	—	—	—	0,193	0,228	0,277
25	—	—	—	—	0,147	0,168
20	—	—	—	—	—	0,116

Подготовка труб к сварке.

Большое значение для получения качественного сварного соединения имеет подготовка концов труб к сварке. Такая подготовка включает в себя:

• правку подвергающихся сварке концов;
• очистку кромок труб от загрязнений, масла или появившейся на них оксидной пленки;
• сборку труб.

Правка

Правка концов труб представляет собой придание месту стыка абсолютно круглой формы. Дело в том, что во время транспортировки труб их концы могут деформироваться, и в этом случае добиться качественного сварного соединения не представляется возможным.

Для того чтобы выправить концы труб, как правило, применяют различное механическое, гидравлическое или пневматическое оборудование. Например, во многих случаях для правки используют гидравлический домкрат и специальные радиальные колодки, которые вставляются внутрь трубы. При помощи домкрата колодки расширяются и, упираясь в стенки концов труб изнутри, придают им нужную форму.

Очистка

Свариваемые концы труб должны быть идеально чистыми. Способы очистки, в данном случае, выбираются в зависимости от того, какие именно загрязнения наблюдаются. Если, например, необходимо очистить концы труб от масла или органического налета, используют бензин или специальные растворители, обезжиривающие поверхность кромок. А для того чтобы избавиться от ржавчины, в большинстве случаев применяют специальные стальные щетки или абразивные круги.

Сборка

Сборка стыков труб представляет собой совмещение свариваемых концов труб. При этом должно соблюдаться три основных правила:

• поверхности подготавливаемых труб должны полностью совпадать;
• ось трубопровода не должна нарушаться;
• зазор между свариваемыми поверхностями труб должен быть одинаковым по всему диаметру труб.

Такая сборка может производиться и вручную, но стоит отметить, что это достаточно трудоемкий процесс, требующий большого внимания и аккуратности и не всегда дающий нужное качество сборки. Поэтому в большинстве случаев на этом этапе работ применяются специальные приспособления – центраторы, которые могут быть внутренними и наружными.

После того, как все подготовительные операции будут выполнены, сварщик может приступать к основным этапам работы. Что касается применяемых в данном случае способов сварки, то здесь, в зависимости от материала труб, требований к трубопроводу и условий работы, могут применяться различные способы сварки:

• по типу применяемой энергии – дуговая, газовая, плазменная, лучевая;
• по типу защиты – сварка под флюсом или сварка в защитных газах;
• по степени автоматизации – ручная, полуавтоматическая или автоматическая.

Что касается самого распространенного способа сварки, то более чем в половине случаев при сварке магистральных трубопроводов применяется автоматическая дуговая сварка под флюсом.

Нормируемые параметры сборки деталей под сварку

• Смещение кромок (Линейное смещение стыковых соединений);
• Зазор;
• Отклонение от прямолинейности (Угловое смещение);
• Требования к прихваткам (количество, длина, высота, место установки);
• Смещение продольных швов смежных сварных труб;
• Требования к приспособлениям, установке и снятию технологических креплений.

Линейное смещение кромок

Линейным смещением свариваемых кромок соединяемых листов или труб  называют смещение между двумя свариваемыми элементами, у которых поверхности параллельны, но расположены не в одной плоскости.   

Смещение кромок

Допускаемое смещение кромок устанавливается нормативными документами (ПБ,ОСТ, СТО, РД).

Важно! Большое смещение  кромок может привести к непровару в корне сварного шва

Зазор

Необходим для проплавления корня шва и формирования обратного валика.

Устанавливается стандартом на конструктивные элементы сварных соединений для различных способов сварки или отраслевыми нормативно техническими документами (ГОСТ, СТО, РД).

Сборка под сварку. Измерение зазора в соединении

Важно! При заниженном зазоре возможен непровар, при завышенном прожог

Угловое смещение (перелом)

Угловым  смещением листов (труб) — называют смещение между двумя свариваемыми элементами, поверхности которых не параллельны и не находятся под заданным углом.

Допускаемое угловое смещение (отклонение от прямолинейности трубопроводов) устанавливается нормативными документами (ПБ, ОСТ, СТО, РД)

Перелом осей

Угловое смещение труб, как правило, измеряют на расстоянии 200 мм. от стыка прикладыванием линейки длиной не менее 400 мм и измерением зазора.

Требование к прихваткам

Прихватки должны обеспечивать жесткость конструкции в процессе сварки за счет:

• количества;
• размеров (длины, высоты);
• равномерности расположения по длине шва.

Расположение прихваток при сборке

Прихватки не должны снижать качество сварного шва, поэтому:

• должны выполняться аттестованными сварщиками;
• должны располагаться на свариваемых кромках ( за исключением мест пересечения сварных швов);
• должны выполняться теми же сварочными материалами, что и корневой слой шва;
• должны зачищаться (или удаляться) для обеспечения формирования корневого слоя;
• не должны иметь дефектов. При появлении дефектов в прихватке (пор, трещин) необходимо работы приостановить до выяснения причин;

При недостаточной длине прихваток возможно их разрушение, при завышенной их длине будет большая поперечная усадка и уменьшение требуемого зазора, что приведет к непровару.

Смещение продольных швов сварных труб

Необходимо для исключения концентратора напряжений в месте перекрестия продольных и кольцевых швов.

Для магистральных и промысловых газопроводов смещение преграждает лавинообразное разрушение по сварному шву на переходе с одной трубы на другую.

7871-75 и 2246-70

Введенный ГОСТ касается проволоки из алюминия или сплавов. Им пользуются производители, так как в документе регламентируются возможные значения диаметра проволоки. Среди всех прочих требований определены нормы химического состава расходного материала.

Существует несколько видов проволоки, отличающихся друг от друга по количественному содержанию элементов (магний, марганец, алюминий, железо, кремний, титан, бериллий, цирконий). Наиболее популярные марки:

• СвА99;
• СвА97;
• СвА85Т;
• СвА5;
• СвАМц;
• СвАМг3;
• СвАК5.

Допускается наличие примесей. Изготовленная проволока проходит испытания, в том числе и на прочность. В таблице приведены значения предельных нагрузок, при которых происходит разрыв. Приемка материалов осуществляется партиями. В одной партии должна присутствовать проволока с одними и теми же параметрами. В приложении к документу прописаны условия хранения и транспортировки проволоки. Так как она поставляется в катушках, то размеры катушек также подлежат нормировке.

Стальная проволока должна отвечать требованиям ГОСТ 2246-70. Популярные виды:

• Св-08;
• Св-08А;
• Св-10ГА;
• Св-08ГСМТ.

Это далеко не полный перечень марок проволоки. Их разделяют не только по характеристикам, но и по применимости. Существуют материалы для изготовления электродов, проволоки для сварки омедненных поверхностей, проволоки для наплавки.