Сварка металлических труб отопления | Шадринский электродный завод
Сварка труб отопления является одним из самых востребованных и распространённых способов использующихся для объединения теплоисточника с теплопроводом и отопительными приборами (батареями) в единую систему. Монтаж труб с помощью сварки зарекомендовал себя как в домашних, так и в производственных условиях, а также при ремонте действующих магистралей.
Использование сварки позволяет обеспечить высокий уровень прочности и долгий период работы отопительной системы.
Наиболее популярным методом сварки тепловых сетей, является ручная электродуговая сварка. Значительно реже используется полуавтоматическая и автоматическая газовая сварка. РДС выполняется определенными видами электродов, которые могут обеспечить требуемые характеристики металла шва. Особенности состава и требования к свойствам сварочных электродов регулируются ГОСТом и ТУ.
Сварка труб отопления, при наличии необходимого оборудования и базовых навыков, может выполняться своими руками.
Что необходимо для сварки труб отопления?
Для установки стальных труб необходимы следующие инструменты:
– сварочный аппарат – в качестве источника тока;
– болгарка или резак – для резки труб;
– защитная маска, костюм и перчатки – для обеспечения безопасности процесса сварки и здоровья сварщика;
– электроды – для выполнения сварочных работ;
– молоток – используется для удаления шлака.
Также нужны будут средства для зачистки и обезжиривания стальных поверхностей.
Подготовка поверхности
Перед началом выполнения сварочных работ, нужно подготовить свариваемые поверхности. Чтобы исключить появление дефектов в сварочном шве, места стыковки трубных элементов должны быть тщательно зачищены (до металлического блеска) и обезжирены. Деформированные участки необходимо выправить или отрезать болгаркой.
Угол раскрытия кромки у подготовленных трубных стыков, должен быть около 65 градусов. Торцевая плоскость реза должна располагаться исключительно под углом 90 градусов к оси изделия. Величина притупления составляет около 2 мм.
Трубы отопления большого диаметра свариваются после их торцевания с помощью особой техники. Размеры стыков должны соответствовать установленным ГОСТом требованиям к толщине изделий, химическому составу и механическим свойствам.
Важным фактором, влияющим на эффективность работ, является выбор сварочных электродов.
Электроды для сварки труб отопления
Качество сварного шва зависит от выбранного электрода.
Существует два основных вида электродов: плавящиеся и неплавящиеся. Они отличаются материалом стержня. Сердцевиной неплавящихся электродов могут быть графит, вольфрам или уголь. Основанием плавящихся электродов является сварочная проволока, химический состав которой зависит от конкретной марки изделия.
Электрод состоит из металлического стержня, покрытого специальным составом. Сердцевина электрода обеспечивает прохождение тока для создания электрической дуги, а покрытие служит для защиты сварочной ванны от внешних факторов окружающей среды и поддержания стабильности горения дуги.
Согласно ГОСТ 9466-75 существует несколько типов покрытия:
– кислое (А) – преимущество обмазки кислого типа – низкая вероятность, что в области шва образуются поры;
– основное (Б) – универсальное покрытие, которое обеспечивает получение качественного соединения с высокой стойкостью к образованию трещин в широком диапазоне температур;
– целлюлозное (Ц) – применяется для вертикальных и кольцевых швов при сварке изделий и конструкций большого диаметра на протяженных технологических магистралях;
– кисло-рутиловое (АР) – самый популярный тип электродов, использующихся для сварки труб отопления и водоснабжения.
Обеспечивает получение качественного шва и легкое удаление шлака;– рутилово-целлюлозное (РЦ) – применяются для формирования вертикальных соединений (шов – сверху вниз).
Важной характеристикой при выборе электрода, является диаметр стержня. Чем больше диаметр, тем большую глубину металла способен проплавить электрод.
Для соединения труб толщиной до 5 мм рекомендуются электроды диаметром 3 мм.
Для сварки труб толщиной до 10 мм можно использовать электроды диаметром 4 мм. Эти электроды позволяют производить сварку в несколько слоев.
Кроме вышеперечисленных характеристик на качественное выполнение сварки влияет сила тока, зависящая от способа соединения труб, марки и диаметра сварочного электрода. Рекомендуемые значения сварочного тока, как правило, указаны на упаковке электродов.
Марки электродов подходящие для сварки труб отопления: МР-3, УОНИ-13/45, GOODEL-ОК46, АНО-21, ОЗС-4.
Технологии выполнения сварочных работ
Соблюдение технологии сварочных работ позволит получить надежный и качественный шов. При подготовке труб к соединению необходимо удалить или выправить деформированные концы. Срез трубы должен быть строго под прямым углом. Затем выполнить очистку всех свариваемых элементов от грязи, краски и пыли с помощью наждачной бумаги и обезжирить.
На технику выполнения влияют диаметр, толщина и форма сечения свариваемых элементов. Для сварки трубопроката толщиной менее 6 мм необходимо нанесение двухслойного шва. Для толщины 6-12 мм шов наносится в 3 слоя. При толщине свыше 12 мм – в 4 слоя. Сварка круглых труб выполняется по окружности без отрыва электрода от изделия, пока элементы не будут сварены. Швы наносятся поочередно. Перед нанесением второго и последующих слоев шва необходимо дать предыдущему остыть. После завершения каждого прохода и остывания поверхности, шлаковая корка удаляется легкими ударами молотка.
Это обеспечивает получение красивого и прочного шва.
Нанесение первого слоя требует особого внимания. Как правило, для него используется метод ступенчатой наплавки, разбитие на участки с помощью прихваток и дальнейшее соединение остальных участков. Остальные швы наносятся сплошным методом под углом около 70 градусов и совершением колебательных движений электродом. Следующий слой нужно начинать варить со смещением примерно на 30 мм от начала предыдущего. Последний слой необходимо наносить с плавным переходом к основному металлу. Он должен быть ровным и гладким.
Надежность и герметичность сваренного соединения можно проверить, запустив воду или газ по трубе. Если в месте сварного шва не обнаружатся протечки, значит шов выполнен качественно.
Техника безопасности
Чтобы избежать ожогов кожи и сетчатки глаз необходимо использовать защитную экипировку: маску, краги и костюм. Для защиты от удара током можно использовать резиновый коврик или галоши, а также заземлить сварочный аппарат.
Подпишись, у нас интересно:
Какими электродами лучше всего варить трубы
✅ Дата публикации статьи: 2020-06-08| 📌 Категория: Технологии сварки | 👁 178 просмотров
Содержание статьи:
Какими электродами лучше всего варить трубыСварка труб отличается сложностью, ведь здесь важны не только прочность и надежность сварочного соединения, но и полная герметичность. Поэтому к сварочным электродам для труб предъявляются особые требования.
Варить трубы можно различными электродами. Однако опытные сварщики предпочитают использовать для этих целей рутиловые. К преимуществам рутилово-кислотных электродов можно отнести возможность ликвидации шлаков во время узкой стыковки деталей.
Также, именно благодаря рутиловой обмазке, сварочный шов становится внешне гораздо красивей. Что же касается вторичного применения, то и здесь, сварочная дуга с лёгкостью зажигается.
Какими электродами лучше всего варить трубы
Корневые швы можно получить при помощи рутиловой и основной обмазок.
Этот вариант используется преимущественно для труб с небольшим диаметром. Если необходимо произвести сварку деталей с толстым покрытием, рекомендуется отдать предпочтение электродам с рутилово-целлюлозным покрытием.
Красивые кольцевые швы в процессе соединения труб с большим диаметром можно получить с использованием электродов, имеющих целлюлозное покрытие.
Основные электроды дают возможность осуществлять различную стыковку, при этом положение практически не имеет никакого значения. В данном случае сварочный шов выглядит менее привлекательно, но зато он очень надёжный.
Какие электроды использовать для сварки труб отопления
Для прочного соединения труб отопления рекомендуется использовать электроды таких марок, как: Э42А, УОНИ 13/45. Поскольку их стержни имеют толстое покрытие, удаётся с лёгкостью сварить углеродистую сталь. Кроме этого, соединить отопительные трубы возможно и при помощи электродов Э-09Х1МФ либо ЦЛ-20.
В том случае, когда возникает необходимость в сварке элементов из легированной либо углеродистой стали, следует применить электроды ЦЛ-9 с основным покрытием.
Стоит отметить, что сварочный шов, в данном случае, содержит низкий процент водорода, а соответственно шов получится максимально прочным.
Сваривать отопительные трубы, где постоянно находится горячая вода и возможно большое давление, нужно электродами МР-3. С помощью таких же стержней допускается выполнять соединение труб НКТ. Эти стержни обладают рутиловым покрытием, а их диаметр может быть 3-5 мм. Чтобы получить герметичный шов, необходимо в процессе использования электродов МР-3 наклонять их в сторону наплавления. Здесь лучше всего подойдёт короткая дуга.
При создании трубопровода можно использовать такие виды сварных стыков, как горизонтальный, поворотный и неповоротный. Все они имеют различную специфику.
Когда необходимо получить горизонтальные стыки применяются стержни с диаметром 4мм. При этом движения электродом делаются возвратно-поступательные, и таким образом, получается ровный и красивый ниточный валик в 1,5мм.
Следующий валик должен перекрывать предыдущий.
Изначально ток подаётся порядка 160А. При сваривании 3 и 4 валика применяются стержни, имеющие диаметр 5 мм и ток около 300А.
Поворотный стык выполняется в 3 слоя. Вначале стык делится на 4 отрезка. После чего, два первых соединяются, производится поворот на 180 градусов, и свариваются другие отрезки. Далее деталь поворачивается на 90 градусов и осуществляется ещё один слой. В конце нужно сделать ещё один поворот на 180 градусов и снова сварить два последних отрезка.
Неповоротные стыки труб, как правило, осуществляются при помощи технологии трёхслойной сварки. В завершение стоит отметить, что для сварки труб необходим немалый опыт.
Поделиться в соцсетях
Сварка тонкостенных труб методом GTAW
Во многих отраслях промышленности тонкостенные трубы используются в качестве критически важного компонента, где вес, коррозия и стоимость являются важными факторами, например, в аэрокосмической, автомобильной и нефтегазовой промышленности. Кроме того, в таких приложениях, как теплообменники и медицинские устройства, эти тонкостенные трубы решают проблему теплопередачи и ограниченного пространства.
Таким образом, успешная сварка этих труб имеет решающее значение.
Однако относительно небольшая толщина стенки трубы представляет собой серьезную проблему при сварке из-за ее склонности к прожогу и деформации без точного контроля нагрева. Такая задача требует сочетания опыта сварщиков и правильного метода сварки для успеха, то есть сварки с использованием дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW).
Сварка тонкостенных труб: преимущества GTAWОпределение «толщины стенки» для тонкой трубы часто варьируется в зависимости от требований применения. Например, в нефтяной и газовой промышленности толщина тонкостенной трубы, используемой для транспортировки жидкости, может составлять 1,02 мм или меньше, а в аэрокосмической промышленности «тонкая стенка» может означать 0,25 мм или меньше.
Как правило, тонкостенные трубы имеют толщину менее 3% их диаметра, обычно от 0,8 мм до 3 мм. Когда к этим трубам подводится тепло, они имеют меньшую тепловую массу для рассеивания тепла.
Это создает локализованную область быстрого нагрева и охлаждения, что приводит к таким проблемам, как искажение, деформация и прожог.
Эти проблемы указывают на то, что для поддержания тепловложения при сварке тонкостенных труб требуется значительный контроль. Это включает в себя использование соответствующих методов сварки, параметров и оборудования, которые сводят к минимуму риск развития дефектов сварки. GTAW — это идеальный процесс для создания бездефектных сварных швов и получения чистых и стабильных результатов благодаря способности поддерживать превосходный контроль нагрева.
GTAW обеспечивает качественную сварку тонкостенных труб следующими способами:
- Управление дугой : GTAW позволяет контролировать интенсивность дуги, экспозицию и положение, что облегчает точное управление подводом тепла.
- Защитный газ : Помимо защиты сварочной ванны от внешнего загрязнения, защитный газ также помогает стабилизировать дугу.
Снижая передачу тепла от дуги к основному металлу, защитный газ снижает риск прожога при выполнении GTAW.
Снижая передачу тепла от дуги к основному металлу, защитный газ снижает риск прожога при выполнении GTAW.- Низкое тепловложение : GTAW имеет низкое тепловложение по сравнению с такими процессами, как GMAW. Этот подвод тепла концентрируется в ограниченной области вокруг дуги, что обеспечивает высококачественный сварной шов без таких проблем, как деформация или прожоги.
Для всех видов материалов труб, диаметров и толщин орбитальная сварка еще больше улучшает результаты GTAW. Механизированный процесс, такой как орбитальная сварка, использует сварочную головку, которая вращается вокруг трубы на 360 градусов для получения полного сварного шва. Программируемость орбитальной сварки позволяет операторам устанавливать контроль параметров сварки для обеспечения стабильных и однородных результатов сварки.
Дополнительные преимущества сварки тонкостенных труб методом орбитальной GTAW включают:
- Равномерность скорости перемещения и валика сварного шва обеспечивает высокое качество сварного шва без дефектов.
- Орбитальная GTAW с контролем температуры и защитным газом снижает риск деформаций и деформации при сварке тонкостенных труб.
- Автоматизированный процесс устраняет изменчивость сварного шва, устраняя ошибку оператора из уравнения и обеспечивая воспроизводимость.
- Орбитальная сварка обеспечивает правильное расстояние между основным металлом и электродом при поджигании дуги. Это устраняет такие проблемы, как включения вольфрама или другие повреждения тонкостенных труб.
- Автоматизированный метод с повышенной скоростью и эффективностью повышает производительность и безопасность процесса сварки.
Постоянство и точность являются ключевыми факторами, влияющими на качество сварки тонкостенных труб. Таким образом, полуавтоматический процесс, такой как орбитальная сварка, можно надежно использовать, учитывая его способность точно контролировать параметры сварки.
Для этого в орбитальной GTAW используются закрытые сварочные головки, такие как Model 8 и Model 9.сериал от АМИ. Они специально используются для небольших труб и трубок, которые охватывают заготовку, чтобы создать экранированную зону сварки. Принцип работы этих сварочных головок по принципу «нажми кнопку и работай» обеспечивает бесшовные результаты при сварке тонкостенных труб.
Кроме того, источники питания и системы мониторинга обеспечивают контролируемый вход и непрерывный мониторинг процесса сварки для уменьшения несоответствий сварки. Изготовленная таким образом тонкостенная труба отличается высоким качеством и может соответствовать самым строгим отраслевым стандартам.
Соответствие требованиям к качеству и эффективности производства при сварке тонкостенных труб методом орбитальной GTAW.
Компания Arc Machines, Inc. предлагает специализированные решения для орбитальной сварки, такие как закрытые сварочные головки, источники питания и системы мониторинга для сварки тонкостенных труб, обеспечивающие тепловложение и контроль других параметров сварки.
По вопросам, касающимся продуктов, обращайтесь по адресу [email protected]. По вопросам обслуживания обращайтесь по адресу [email protected]. Свяжитесь с нами по телефону , чтобы договориться о встрече. Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности.
Кольцевая сварка трубопроводов | все о трубопроводах
- Главная
- Главная страница статьи
- Кольцевая сварка – Трубопроводы
Введение
Основой строительства трубопровода является кольцевая сварка линейных труб, т.е. чем выше скорость сварки, тем больше достигается прогресс. Процесс кольцевой сварки (ссылка 1) применяется при магистральной сварке, врезной сварке и ремонтной сварке магистральных труб.
Однако кольцевая сварка трубопровода создает множество дополнительных проблем по сравнению с обычной сваркой труб на заводе или в заводских условиях, поскольку она должна выполняться под наблюдением Матери-природы.
Рост трубопроводной промышленности потребовал использования более прочной стали и больших размеров линейных труб для общей экономической жизнеспособности различных проектов. Различные разработки и усовершенствования, достигнутые в процессах кольцевой сварки линейных труб, позволили трубоукладчикам мечтать о более длинных и крупных трубопроводах из стали с высокой прочностью на растяжение.
Примечание: Эта статья посвящена исключительно процессу кольцевой сварки при строительстве трубопроводов. Целевой аудиторией являются профессионалы, вовлеченные в процессы сварки трубопроводов, но не являющиеся экспертами, так как в этой статье сварка углеводородных трубопроводов рассматривается с высоты птичьего полета и не вдается в мельчайшие детали.
Определения
Скорость наплавки: Скорость, с которой металл сварного шва может быть наплавлен данным электродом или сварочной проволокой, обычно выражается в «фунтах/час» или «кг/час». Он основан на непрерывном производстве, не оставляя времени на остановки/запуски/очистку или установку новых электродов. Скорость наплавки прямо пропорциональна используемому сварочному току.- На машине постоянного тока – увеличение силы тока увеличивает скорость осаждения
- Для машины постоянного напряжения — увеличение скорости подачи проволоки увеличивает скорость наплавки
Сварка в гору: Если направление движения электрода против силы тяжести, то метод сварки называется сваркой в гору. Обычно считается, что подъем в гору делает соединение более прочным и надежным, но имеет более высокий потенциал прогорания.
Сварка с наклоном: Если направление движения электрода направлено к силе тяжести, то этот метод называется сваркой с наклоном. Процесс сварки под наклоном очень чувствителен к параметрам сварки и требует более жесткого контроля, так как незначительное отклонение может привести к шлаковым включениям и отсутствию дефектов провара.
Виды кольцевой сварки Сварочные процессы
| Сл. НЕТ. | Процесс сварки | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|
| 1 | Дуговая сварка в среде защитного газа (SMAW), широко известная как сварка дымовых труб (сноска 4) [ Режим приложения: Ручной ] |
|
|
| 2 | Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) [ Режим применения: Полуавтоматический/ автоматический ] |
|
|
| 3 | Дуговая сварка порошковой проволокой (G-FCAW) – в среде защитного газа [ Режим применения: Полуавтоматический ] |
|
|
| 4 | Дуговая сварка порошковой проволокой (G-FCAW) — самозащитная [Режим применения: Полуавтоматический ] |
|
|
| 5 | Дуговая сварка под флюсом (SAW) [ Режим применения: Полуавтоматический/ Автоматический ] |
|
|
| 6 | Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) [ Режим приложения: Ручной/ автоматический ] |
|
 |
Выбор сварочных процессов
Являясь основой строительства трубопровода, выбор процесса сварки должен учитывать следующее:- Материал трубопроводной трубы: С развитием высококачественной стали современная трубопроводная промышленность использует трубопроводные трубы с минимальным пределом текучести более 56 000 фунтов на квадратный дюйм (т.е. Gr. X56), которые в основном состоят из микролегированных (ссылка 2) сталь. По мере увеличения прочности линейных труб за счет микролегирования увеличивается и подверженность водородному растрескиванию (HIC) линейных труб в зоне термического влияния (ЗТВ). Хотя линейные трубы из материала Гр. Х65 успешно сваривается методом SMAW с использованием целлюлозных электродов (№ 3) с предварительным подогревом или без него, однако для сварки труб из материала марки Х70 требуется предварительный подогрев концов труб перед сваркой до температуры 120°С. От 0392 o C до 140 o C (от 250 o F до 290 o F) необходимо для предотвращения HIC, в то время как целлюлозные электроды можно использовать для кольцевой сварки.
Рекомендуется использовать сварочные процессы с низким содержанием водорода (H 2 ) или GMAW для сварки труб из материала класса X80 или более высокого класса. Тем не менее, процесс SMAW с основными электродами (электродами с низким/очень низким содержанием водорода) может использоваться для сварки труб из материала марки X80 только с должным вниманием.
- Диаметр и толщина стенки: Для изготовления трубопроводов большого диаметра и/или толстостенных трубопроводов требуется больший объем сварного шва или, другими словами, более высокая скорость наплавки металла шва. Этого можно достичь за счет автоматизации процесса кольцевой сварки. Все процессы сварки, применяемые при строительстве трубопроводов, кроме сварки SMAW, поддаются автоматизации. Полуавтоматический, механизированный и автоматический режимы процесса сварки или их комбинация должны применяться для магистральных трубопроводов для повышения производительности и своевременного завершения проекта. Автоматическая сварка может применяться на трубах с толщиной стенки ≥ 13,0 мм и диаметром ≥ 24 дюймов (610 мм) для повышения производительности сварки.
Размер трубы (NPS) Количество сварок в день на одну бригаду сварщиков Автоматическая сварка Полуавтоматическая/ ручная сварка 323,8 мм (12,75 дюйма) — 60 и 457,0 мм (18 дюймов) — 50 и 610,0 мм (24 дюйма) 60 40 б 910,0 мм (36 дюймов) 45 26 б 1219,0 мм (48 дюймов) 35 20 б 1422,0 мм (56 дюймов) 20 8 б Примечания: - Все проходы ручной сваркой.
- Корневой проход и горячий проход выполняются вручную, а остальные проходы – полуавтоматическим процессом.
- Все проходы ручной сваркой.
- Место сварки: Кольцевая сварка трубопровода выполняется на месте в месте, через которое проходит трубопровод, например, в пустыне, тропическом лесу, зоне вечной мерзлоты или на барже-трубоукладчике в случае подводных трубопроводов. Поэтому температура окружающей среды, влажность и т. д. также должны учитываться перед выбором процесса сварки. Для выполнения сварки труб при отрицательных или близких к нулю температурах требуется предварительный подогрев труб не менее чем до 16 или C для предотвращения теплового удара в ЗТВ. Если место расположения находится во влажных тропических лесах или в месте с высокой влажностью, например, укладочная баржа, работающая вблизи индийского или африканского побережья, использование электродов с низким содержанием водорода приводит к пористости. В таких условиях обычный целлюлозный электрод, которому для стабилизации дуги требуется влага, дает более качественный шов, чем электрод с низким содержанием водорода. В случае, если другие требования не позволяют отказаться от использования электрода с низким содержанием водорода, перед сваркой электроды должны быть подвергнуты обжигу для снижения их влажности.
Иногда требуется прокладка трубопровода в существующей траншее, в которой зазор вокруг трубы недостаточен для прохода сварочным автоматом по всему периметру трубопровода. В таких условиях можно использовать ручной или полуавтоматический процесс.
- Период строительства/производительность: Строительство трубопроводов обычно страдает от огромного дефицита времени. Плотный график строительства требует прокладки трубопровода более высокими темпами, что требует большей производительности при минимальной частоте ремонтов. На шельфе продолжительность строительства становится прямо пропорционально капитальным затратам проекта, поскольку плата за использование баржи для строительства основана на дневных ставках. Поэтому ход строительства трубопроводов в основном контролируется количеством соединений (сварных швов) в день. Поэтому магистральная сварка была разработана как процесс массового производства. Заводские концы труб скошены для поддержки процесса сварки под наклоном для более быстрой сварки, что является нормой для трубопровода.
На большинстве барж-трубоукладчиков используется полностью автоматический процесс сварки (GMAW) для сварки трубопроводных труб для достижения более высокой скорости сварки и минимального количества ремонтов. Необходимо соблюдать осторожность при выборе фаски на конце трубы для труб, предназначенных для сварки автоматической сваркой, так как для различных автоматических сварочных аппаратов требуются разные виды фаски на конце трубы для надлежащего сплавления.
В связи с этим на барже иногда производится скашивание труб. Скорость ремонта может резко возрасти, если для работы с автоматическими сварочными аппаратами не будут задействованы обученные операторы.Процесс SMAW имеет наименьшую производительность, а процесс SAW имеет максимальную скорость наплавки металла шва. На трубоукладочных мегабаржах, где трубы подаются на линию обжига после двойного/тройного или четырехкратного соединения, применяется дуговая сварка под флюсом для соединения секций труб перед подачей на линию обжига для экономии времени.
- Свойства сварки: Кольцевые сварные швы на участке трубопровода могут находиться под автомобильным/железнодорожным переездом или стояками или свободным пролетом подводной лодки, которые подвергаются циклическим нагрузкам. Также напряжения укладки в трубопроводе при монтаже могут привести к деформациям сварного шва (укладка барабана). В случае, если рабочая жидкость является коррозионно-активной, металл сварного шва также должен противостоять такой деградации.
Кольцевой сварной шов в трубопроводах для углеводородов должен соответствовать всем требованиям в отношении минимальной прочности на растяжение, усталостной прочности, способности останавливать разрушение, коррозионной стойкости, твердости, пластичности и т. д., равной или выше, чем у основного металла трубы. Квалификация процедуры кольцевой сварки должна включать проверку этих свойств сварного шва и зоны термического влияния концов труб. Поэтому при выборе процесса сварки, электрода и других параметров сварки необходимо заранее учитывать эти требования.
- Качество (с точки зрения надежности и ремонтопригодности): Высококачественные сварные швы, гарантирующие надежность и низкую скорость ремонта, имеют решающее значение для строительства трубопроводов. Плохое качество сварных швов не только препятствует реализации проекта, но и снижает надежность всей трубопроводной системы. Часто трубопроводы прокладываются в самых отдаленных местах. Кольцевая сварка трубопровода должна соответствовать самым высоким параметрам качества, так как после прокладки трубопровода и демобилизации монтажной полосы с этого места становится очень трудно подъехать к месту проведения каких-либо ремонтных работ в будущем.
В случае повреждения трубопровода не только теряется значительный доход и наносится ущерб окружающей среде, но и утечка создает потенциальную опасность для местного населения. Небольшой инцидент неудачи может поколебать доверие местных жителей. Это значительно усложнит реализацию будущих проектов. Высокая надежность трубопроводов по сравнению с другими видами транспорта является отличительной чертой этой изначально высокой капитальной инфраструктуры. Следовательно, процесс сварки должен выбираться таким образом, чтобы кольцевые сварные швы (ссылка 1) были высокого качества для обеспечения более надежных трубопроводных систем.
- HSE (Health, Safety & Environment): Сварочный процесс, независимо от его сложности, приводит к множеству различных проблем со здоровьем, безопасностью и окружающей средой. Дым и газ, выделяемые в процессе сварки, содержат закиси азота (NO x ), двуокись/моноксиды углерода, озон (O 3 ), защитные газы, такие как аргон (Ar), гелий (He) и т. д., а также очень мелкие частицы. которые наносят вред не только здоровью сварщиков, но и окружающей среде. Нехватка пригодного для дыхания воздуха в замкнутых пространствах является одной из самых частых причин несчастных случаев. Для предотвращения скопления вредных паров в сварочных помещениях должны быть установлены вытяжные вентиляторы. Кроме того, из-за горячей обработки, связанной с процессом сварки, необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать любого взрыва или пожара из-за близости к легковоспламеняющемуся материалу, особенно если сварочные работы выполняются вблизи существующих углеводородных установок. В случае сварочных соединений с существующими линиями, существующие линии должны быть должным образом очищены и промыты, чтобы очистить их от углеводородов перед началом сварки. Если в процессе сварки используется источник высокого напряжения/тока, то электрические провода должны быть новыми и подходящими по назначению, без стыков или с минимальным количеством стыков. В случае использования газовых баллонов стандартная рабочая процедура (СОП) должна обеспечивать надлежащее хранение и обращение с такими баллонами, чтобы предотвратить несчастный случай из-за любого акта небрежности.
- Стоимость: Экономика сварки играет наиболее важную роль при выборе процесса и спецификации сварочного процесса для кольцевой сварки. Один и тот же сварной шов может иметь разную стоимость в зависимости от выбора:
- Скорость осаждения
- Эффективность осаждения
- Процесс сварки (SMAW, GMAW, FCAW, SAW)
- Совместная конструкция
- Сварочный том
- Коэффициент времени дуги
Стоимость сварки стыка можно рассчитать по следующей формуле:Общая стоимость сварки = Общая стоимость дуги + Стоимость времени без дуги + Стоимость присадочного металла = Общее время дуги можно рассчитать следующим образом: - Определение объема металла шва, необходимого для наплавки
- Определение скорости осаждения для данного процесса
- Расчет общего времени, необходимого для сварки
+ Факторы, влияющие на время отсутствия дуги: - Межпроходная очистка
- Замена электрода
- Изменение положения сварщика
- Подготовка сварного шва
- Фитинг/прихватка
+ Требуемый объем сварки в зависимости от: - Конструкция соединения × Эффективность наплавки
- Направление движения сварного шва (вниз и вверх): Направление движения сварного шва является одной из основных переменных при сварке трубопроводов.
От 0392 o C до 140 o C (от 250 o F до 290 o F) необходимо для предотвращения HIC, в то время как целлюлозные электроды можно использовать для кольцевой сварки.
Все процессы сварки, применяемые при строительстве трубопроводов, кроме сварки SMAW, поддаются автоматизации. Полуавтоматический, механизированный и автоматический режимы процесса сварки или их комбинация должны применяться для магистральных трубопроводов для повышения производительности и своевременного завершения проекта. Автоматическая сварка может применяться на трубах с толщиной стенки ≥ 13,0 мм и диаметром ≥ 24 дюймов (610 мм) для повышения производительности сварки.
В таких условиях обычный целлюлозный электрод, которому для стабилизации дуги требуется влага, дает более качественный шов, чем электрод с низким содержанием водорода. В случае, если другие требования не позволяют отказаться от использования электрода с низким содержанием водорода, перед сваркой электроды должны быть подвергнуты обжигу для снижения их влажности.
На шельфе продолжительность строительства становится прямо пропорционально капитальным затратам проекта, поскольку плата за использование баржи для строительства основана на дневных ставках. Поэтому ход строительства трубопроводов в основном контролируется количеством соединений (сварных швов) в день. Поэтому магистральная сварка была разработана как процесс массового производства. Заводские концы труб скошены для поддержки процесса сварки под наклоном для более быстрой сварки, что является нормой для трубопровода.
В связи с этим на барже иногда производится скашивание труб. Скорость ремонта может резко возрасти, если для работы с автоматическими сварочными аппаратами не будут задействованы обученные операторы.
В случае, если рабочая жидкость является коррозионно-активной, металл сварного шва также должен противостоять такой деградации.
Плохое качество сварных швов не только препятствует реализации проекта, но и снижает надежность всей трубопроводной системы. Часто трубопроводы прокладываются в самых отдаленных местах. Кольцевая сварка трубопровода должна соответствовать самым высоким параметрам качества, так как после прокладки трубопровода и демобилизации монтажной полосы с этого места становится очень трудно подъехать к месту проведения каких-либо ремонтных работ в будущем.
В случае сварочных соединений с существующими линиями, существующие линии должны быть должным образом очищены и промыты, чтобы очистить их от углеводородов перед началом сварки. Если в процессе сварки используется источник высокого напряжения/тока, то электрические провода должны быть новыми и подходящими по назначению, без стыков или с минимальным количеством стыков. В случае использования газовых баллонов стандартная рабочая процедура (СОП) должна обеспечивать надлежащее хранение и обращение с такими баллонами, чтобы предотвратить несчастный случай из-за любого акта небрежности.