Как размагнитить трубу перед сваркой
Размагничивание труб перед сваркой необходимо для предотвращения магнитного дутья и получения хорошего качества сварного шва.
При проведении сварочных работ на магистральных трубопроводах в полевых условиях используют следующие методы размагничивания:
1) Компенсационный метод размагничивания
Метод используется непосредственно во время сварки стыка труб. Метод основан на приложении постоянного магнитного поля к торцу, равному по значению и направленного навстречу остаточной намагниченности трубы. В результате приложенного поля, остаточная намагниченность в стыке сводится до приемлемой величины (не более 5-7 Гс), что позволяет провести качественную сварку шва. После проварки коренного шва приложенное магнитное поле отключается (поле трубы уже не выходит в зазор и не оказывает негативного влияния) и сварка продолжается в обычном режиме.
Установки в которых реализован компенсационный метод размагничивания:
- ЛАБС-7К2 (2 контура размагничивания);
- НЕВА MD-T2 (2 контура размагничивания);
- АУРА-7001 (1 контур размагничивания);
- НЕВА MD-T1.P3 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 1420мм);
- НЕВА MD-T1 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 720мм);
Преимущества компенсационного метода размагничивания:
- Малая мощность размагничивающей установки, т.к. для компенсации требуется гораздо меньшее поле, чем для размагничивания и перемагничивания трубы.
- Малый вес размагничивающей установки.
- Меньший вес и длина размагничивающих катушек по сравнению с импульсным и циклическим методами размагничивания.
Недостатки метода компенсации:
- Необходимость наличия двух контуров размагничивания, т.к. сварка катушки осуществляется одновременно с двух сторон, что бы не было тяжения и изменений зазоров в стыке труб.
- Размагничивание невозможно до проведения сварочных работ, когда торец трубы свободен, что накладывает ряд ограничений и сложностей при намотке размагничивающих катушек.
- При использовании компенсационных магнитов размагничивание обеспечивается только в ограниченном диапазоне полей на небольшом участке вдоль шва 50-100 мм. Так же требуется постоянная перестановка магнитов и изменение величины магнитного поля, что существенно затягивает процесс сварки. При этом не обеспечивается точная регулировка поля.
2) Импульсный метод размагничивания
Метод применяется при размагничивании труб до проведения сварочных работ. Установки в которых реализован импульсный метод размагничивания: АУРА-7001, НЕВА MD-T1.P3. Метод заключается в приложении одного или нескольких магнитных импульсов, создаваемых размагничивающей катушкой, и направленных в противоположную сторону магнитному полю торца трубы. При этом величина магнитного поля катушки в десятки раз превышает значение остаточной намагниченности торца трубы. В результате этого воздействия некоторая часть магнитных доменов ориентируется навстречу магнитному полю трубы и её общая намагниченность снижается до требуемых значений.
Преимущества импульсного метода размагничивания:
- Малое время цикла размагничивания, как правило, не более 1,5-2 минут.
Недостатки импульсного метода:
- Эффект от размагничивания сохраняется не продолжительное время, как правило, не более 2-4 часов. Это происходит из-за того, что участок трубы под размагничивающей катушкой, на которое оказывается воздействие, не размагничивается, а перемагничивается - т.е. часть доменов ориентируется навстречу остаточному полю. Поэтому переориентированные домены участка трубы под катушкой, под действием остаточного поля основной части трубы, стремятся вернуться в изначальное положение.
- Требуется большая мощность источника (дизель генератора) для питания размагничивающей установки, как правило, не менее 100 кВт. При меньшей мощности генератора будут происходить резкие толчки, броски напряжения и перегрузки. Для создания единичных перемагничивающих импульсов необходима большая мощность - установка размагничивания работает в режиме «короткого замыкания».
- Высокая мощность установки размагничивания обуславливает ее большой вес - не менее 40 кг, для возможности размагничивания труб больших диаметров 1020 - 1420 мм.
3) Циклический метод размагничивания
Данный метод применяется до проведения сварки стыков. Установки в которых реализовано циклическое размагничивание: НЕВА MD-T1.P3; НЕВА MD-T1. Трубы размагничивают приложенным знакопеременным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. При этом частота изменения поля составляет от долей до единиц Герца, как правило, от 0,1 до 2 Гц. Таким образом, под воздействием уменьшающегося знакопеременного поля катушки, происходит вращение доменов и их постепенное разупорядочивание (размагничивание) на большом участке трубы до 3-ех метров.
Преимущества циклического метода размагничивания:
- Переменное убывающее поле обеспечивает равномерное размагничивание всего участка трубы .
- Эффект размагничивания сохраняется гораздо дольше – от 8 часов до 3-4 дней.
- Возможность размагничивания, как торца трубы (1-3 метра), так и целой катушки ( до 12 метров).
- Малая мощность размагничивающей установки, как правило, не более 7-9 кВт при размагничивании труб диаметром 1420мм.
- Относительно малый вес установки, не более 20 кг, что позволяет одному человеку справляться с размагничиванием.
Недостатки циклического метода размагничивания:
- Время цикла размагничивания больше чем у импульсного метода и составляет от 2 до 5 минут на один стык.
Во всех трех методах размагничивания необходимо осуществлять проверку намагниченности трубы в четырех точках поперечного сечения торца. Для контроля могут применяться как электронные, так и стрелочные магнитометры, с диапазоном магнитного поля не менее 0 - 20 Гс.
Компания НЕВА-Техника изготавливает установки размагничивания всех трех типов, позволяющих выполнять качественное размагничивание труб в в полевых условиях.
Как убрать намагниченность со свариваемых труб?
Ситуация с намагниченностью труб![размагничивание сварных стыков]()
Звонит мне как-то мастер с работы в выходной день. Его бригада выполняла срочную работу по заварке паропровода высокого давления.
Что делать? Подготовили два стыка диаметром 300 мм под сварку и не можем заварить. Варим ручной дуговой сваркой, дуга пляшет то влево, то вправо, электрод магнитится к трубе. Пробовали нагревать стыки газовым резаком-не помогает. Опытный сварщик сказал, что необходимо намотать вокруг трубы виток сварочного кабеля от мощного сварочного выпрямителя(2000А). Намотали: чуть не вспыхнули провода от перегрузки, а толку нет.
Я по телефону попытался объяснить, что необходимо попробовать сделать.
Решение магнитной проблемы
-Олег Иваныч ! Возьми простой сварочный инвертор 220вольт 200А. Возьми кусок сварочного провода метров 20 сечением 16-20 квадрат. Намотай провод от середины стыка к краям витки мотай в одном направлении как можно плотней Должно получится не менее 15 витков. Затем подключи концы кабеля к сварочному аппарату и выстави ток не менее 200А.
Выдерживай минуту, при этом прикасайся к разным концам труб кусочком электрода, тем самым определяя меняется ли намагниченность по разные стороны сварного стыка. Первоначально, после подключения катушки стороны трубы магнитят электрод с разной силой (определяется только по ощущениям) затем притяжение выравнивается. После отключения катушки от сварочного аппарата, электрод перестает магнититься к трубам, то есть магнетизм исчезает. Если номер не прошел или стык недостаточно размагнитился, попробуй поменять полярность и “поиграть” сварочным током
-Короче, Иваныч ! Сварщики говорят ничего не выйдет мы так просто спалим сварочный аппарат.
-Олег! ты со своими сварщиками, не понимаешь физики! Катушка, намотанная на металлический стержень это не короткое замыкание это электромагнит постоянного тока. Ладно сейчас сам подъеду .
Подъехал на работу, настроил катушку на трубу, подключил к сварочному инвертору, выставил ток 200А. Включил аппарат-электрод магнитит к трубе, отключил-магнитит. Поменял полярность и через минуту примагниченный к трубе электрод “отклеился” от трубы.
Работники, промучившиеся со стыками пол дня, посмотрели на меня как на волшебника.
Почему некоторые т рубопроводы намагничиваются? Есть различные объяснения вплоть до электромагнитного поля земли.Я считаю Что это последствия технологических процессов трения внутри туб и применение различных систем контроля с использованием магнитов.
Есть вопросы,или ваши решения проблемы намагничивания,пишите в комментариях.
Размагничивание источниками сварочного тока
- провести намотку сварочного кабеля (от 18 до 20 витков) на расстоянии от 10 до 20 мм от торца трубы (рисунок 11.13), при этом торцы двух размагничиваемых труб должны находиться на расстоянии не менее 2500 мм;
- определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках;
- установить минимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 30 до 70 А), замкнуть контакт на пластину;
- измерить величину магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках. Если величина магнитного поля не изменилась или увеличилась, необходимо изменить полярность тока на соленоиде;
- установить максимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 240 до 300 А), замкнуть контакт на пластину, выдержать в течение 6-12 с, затем разомкнуть контакт и отключить источник питания;
- выполнить демонтаж размагничивающих обмоток (соленоида).
1- труба; 2 - сварочный кабель; 3 - сварочный источник питания постоянного тока; 4 - металлическая пластина; 5 - разъемный контакт
Рисунок 11.13 - Схема монтажа оборудования для размагничивания труб импульсным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
- определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
- провести намотку сварочного кабеля сечением 35; 50 мм 2 на оба конца труб (рисунок 11.14), при этом намотка должна быть в одном направлении, равномерной плотной и однорядной, количество витков, наматываемых на конец трубы с большей величиной магнитного поля, - от 7 до 11, трубы с меньшей величиной магнитного поля - от 3 до 5 витков;
- подключить сварочный кабель к источнику постоянного тока;
- включить сварочный источник и постепенно увеличивать величину тока с минимального значения, одновременно контролируя изменение величины магнитного поля;
- если величина магнитного поля в сварном соединении увеличивается, отключить источник питания и изменить полярность (поменять концы сварочного кабеля на источнике питания);
- если величина магнитного поля в соединении труб не превышает 20 Гс, приступить к сварке корневого слоя шва, по мере выполнения которого величину тока снижают, одновременно контролируя величину магнитного поля в зазоре труб;
- отключить источник питания и измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести демонтаж сварочного кабеля, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
1- труба; 2 - сварочный кабель; 3 - сварочный источник питания постоянного тока
Рисунок 11.14 - Схема монтажа оборудования для размагничивания соединений перед сваркой компенсационным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока при знакопеременном магнитном поле компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
- провести размагничивание компенсационным методом аналогично требованиям 11.3.3.2 отдельных участков периметра сварного соединения с наибольшей величиной и одним направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
- изменить полярность тока на источнике питания и выполнить размагничивание участков периметра сварного соединения с другим направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники
Как размагнитить трубу перед сваркой
Сварка труб и стальных конструкций на постоянном токе нередко сопровождается эффектом “магнитного дутья”, причиной которого является остаточная намагниченность. При этом ухудшается стабильность процесса, происходит разбрызгивание металла, в сварном шве образуются дефекты типа пор, несплавлений, непроваров, шлаковых включений, а порой сварка становится просто невозможной из-за срыва дуги и залипания электрода. Главной причиной намагниченности трубопроводов является применение для диагностики их технического состояния магнитных дефектоскопов, после чего величина остаточного магнитного поля в разделке сварного стыка может достигать 100-150 мТл (1000 — 1500 Гс) и более. Дополнительными факторами, способствующими намагничиванию трубопроводов, являются магнитное поле Земли, упругие механические напряжения, технологическая намагниченность труб при их изготовлении и транспортировке. Поскольку намагниченность труб не позволяет получить хорошее качество шва, размагничивание их перед сваркой является необходимой технологической операцией. Достичь полного размагничивания практически невозможно, поэтому допускается сварка при незначительной остаточной намагниченности, не оказывающей ощутимого влияния на сварочный процесс. Например, стандартом СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 1» установлено, что остаточная намагниченность торцов труб и соединительных деталей трубопровода должна быть не более 2 мТл (20 Гс). При намагниченности более 20 Гс должно выполняться размагничивание.
Размагничивающие устройства типа РУ
Ассоциацией «Харьковнефтемаш» совместно с ООО «НПП Спецмагнитпроект» с 1997 года производятся высокоэффективные и надежные устройства размагничивания трубопроводов собственной разработки типа РУ, которые успешно эксплуатируются при ремонтных и монтажных работах в полевых условиях предприятиями транспорта нефти и газа: «Приднепровские магистральные нефтепроводы», «Магистральные нефтепроводы «Дружба», «Прикарпаттрансгаз» (Украина), АО «КазТрансОйл», «КазТрансГаз» (Казахстан), ООО «Волготрансгаз» (Россия) и др. Оборудование сертифицировано, изготавливается по ТУ У31.2-30140615-001-2001. Устройства типа РУ предназначены для локального размагничивания перед сваркой как состыкованных труб диаметром 377-1420 мм, так и их свободных концов, и при необходимости может быть использовано для размагничивания других ферромагнитных изделий. Полученное размагниченное состояние устойчиво к механическим воздействиям и гарантированно сохраняется до момента сварки. В настоящее время серийно производятся две новые модели размагничивающих устройств: РУ-Э и РУ-С, отличающиеся типом входного напряжения: РУ-Э питается от источника постоянного тока (сварочного выпрямителя, агрегата, источника стабилизированного напряжения), а РУ-С — от источника переменного тока напряжением 380В, 50Гц (передвижной электростанции). В остальном их технические характеристики сходны.
Преимущества • простота и удобство в эксплуатации; • размагничивание производится перед сваркой, причем размагничены могут быть как состыкованные под сварку трубы, так и свободные концы; • малое время размагничивания (не более 20 минут с монтажом и демонтажем кабелей); • размагниченное состояние сохраняется длительное время, в случае необходимости повторной стыковки труб дополнительное размагничивание не требуется.
Состав • силовой блок (1) с выносным пультом управления (3); • электромагнитный компенсатор (2) – комплект из 5-6 кабельных секций с разъемами; • магнитометр (4); • для РУ-Э (по желанию заказчика) источник питания (5) — инверторный сварочный выпрямитель типа АВС-315М или источник постоянного тока ИСТ-1.
РУ-Э РУ-С
Описание Суть технологии размагничивания, реализуемой с помощью устройства типа РУ, заключается в том, что несколькими импульсами магнитного поля намагниченность трубы вблизи свариваемых кромок стабилизируется и приводится к такому значению, которое меньше величины, оказывающей вредное влияние на качество сварки. Импульсы формируются в силовом блоке (1) и передаются в электромагнитный компенсатор (2) — несколько кабельных секций, наматываемых на трубу в районе стыка или на торец трубы и соединяемых разъемами. Управление процессом размагничивания осуществляется оператором с выносного пульта (3). Магнитная индукция на свободных концах труб и в сварочном зазоре контролируется портативным магнитометром (4). После размагничивания кабели демонтируются, и производится сварка. Длительность собственно процесса размагничивания составляет не более 1÷2 мин, остальное время — на измерение магнитного поля, монтаж и демонтаж кабелей. Для расширения функциональных возможностей размагничивающего устройства имеется также режим постоянного размагничивания (компенсации магнитного поля трубы) в процессе сварки. По желанию заказчика размагничивающее устройство типа РУ-Э комплектуется инверторным сварочным выпрямителем АВС-315М (5) c дополнительным режимом «Размагничивание» или источником постоянного тока ИСТ-1.
1.7.8 Размагничивание труб и соединений перед сваркой.
Размагничивание постоянными магнитами
Участки газопроводов при проведении ремонтно-восстановительных работ (РВР) подлежат размагничиванию в случаях наличия остаточного магнетизма в металле труб после проведения диагностики газопроводов с применением внутритрубных передвижных магнитных дефектоскопов, применения магнитопорошковой дефектоскопии сварных соединений, а также нахождения участков газопровода вблизи линии электропередач и др.
Для снижения влияния магнитного дутья и улучшения стабильности горения дуги при сварке газопроводов с остаточной намагниченностью необходимо:
провести симметричное заземление труб;
обеспечить каждый пост сварки отдельным обратным кабелем с минимальным расстоянием между обратным кабелем и местом сварки;
располагать сварочные кабели параллельно свариваемым кромкам;
не допускать контакта электродержателя или оголенного сварочного провода с поверхностью газопровода;
проводить сварку в направлении крепления обратного кабеля, наклон электрода при сварке должен быть в сторону, противоположную отклонению сварочной дуги.
Намагниченность металла труб перед сваркой классифицируется на уровни:
слабый – менее 20 Гс;
средний – от 20 до 100 Гс;
высокий – более 100 Гс.
Для размагничивания участка газопровода до допустимых пределов намагниченности (не более 20 Гс), необходимо создать размагничивающее магнитное поле с большей величиной магнитного поля и противоположным направлением. Полное размагничивание из ферромагнитных сталей невозможно.
Размагничивание следует выполнять с применением методов
размагничивания:
а также другими методами, согласованными к применению с ОАО «Газпром».
Проверку величины магнитного поля следует производить электронными магнитометрами.
Размагничивание соединений перед сваркой постоянными магнитами необходимо выполнить в следующей последовательности:
определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
выбрать постоянные магниты с учетом условия, что величина их магнитного поля должна быть больше величины остаточного магнитного поля сварного соединения. Допускается соединять магниты в пакеты (два и более) для увеличения величины магнитного поля и поверхности контакта с трубой с целью увеличения размагничивающего действия;
установить магниты на участок сварного соединения, подлежащий размагничиванию, при этом, сварное соединение должно располагаться между полюсами магнитов, а полюса магнитов должны быть противоположны полюсам намагниченных труб (рисунок 14);
проверить индикатором магнитного поля правильность установки магнитов – для изменения направления магнитного поля необходимо повернуть магниты на 180 градусов (или поменять местами полюса), для уменьшения величины магнитного поля необходимо переместить магниты по поверхности труб на некоторое расстояние от места размагничивания, для увеличения величины магнитного поля магниты следует приблизить к месту размагничивания;
Рисунок 14 – Схема размагничивания сварных соединений
после размагничивания участка сварного соединения следует измерить величину магнитного поля, если она не превышает 20 Гс – приступить к сварке корневого слоя шва на этом участке;
провести вышеуказанные операции по размагничиванию отдельных участков сварного соединения, перемещая постоянные магниты и корректируя, при необходимости, величину и направление магнитного поля.
Измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести сварку последующих слоев шва, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
Размагничивание труб и листовой стали перед сваркой
Магнитное дутьё является нежелательным явлением при сварке стали. Остаточная намагниченность в стальных деталях может привести к нестабильности и отклонениям сварочной дуги. Этот эффект в некоторых случаях даже заставляет отказываться от применения сварки.
Заготовка намагничивается — сильное отклонение дуги
Благодаря применению устройства Degauss 600 можно размагнитить материалы и детали. Вскоре после простой установки компонентов на заготовку автоматически выполняется непрерывный процесс размагничивания.
Размагничивание сразу же сказывается на выполняемом сварочном процессе.
Заготовка была размагничена при помощи аппарата Degauss 600 — отсутствие отклонения дуги
Вы сразу увидите результат: сварочная дуга станет стабильной и не будет отклонятся, не будет ненужных мест зажигания, вы сможете достичь чистого пограничного схватывания без непроваров и идеальных результатов без брака и доработки.
Читайте также: