Технология сварки магистральных трубопроводов

Обновлено: 09.01.2025

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.

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.

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.

Требования, предъявляемые к качеству сварных швов при строительстве трубопроводов

Основными документами, которые регулируют правила работы при строительстве трубопроводов различного назначения, являются СНиПы, на основе которых были созданы «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.

В этих документах зафиксированы требования к квалификационным испытаниям сварщиков, правила подготовки труб к проведению работ, задачи контроля качества выполненных соединений и условия проведения ремонта и исправления дефектов, допущенных при сварке.

Кроме того, существуют технологические инструкции по проведению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по методам осуществления контроля качества сварки (ВСН 012-88).

В этих нормативных документах отражены основные положения технологий, используемых при проведении ручной и автоматической сварки при строительстве трубопроводов различного назначения.

Положения приведенных инструкций не затрагивают вопросов сооружения трубопроводов для транспортировки агрессивных и коррозионноактивных продуктов.

В списке документов, регламентирующих такой процесс, как сварка труб – гост, в котором зафиксированы требования к применяемым материалам.

В странах СНГ стальные трубы для сооружения трубопроводов подбираются в соответствии с ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, необходимые для строительства трубопроводов, выбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 –9467, а контроль выполненных соединений должен осуществляться по правилам, зафиксированным в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

За рубежом в качестве нормативных документов при выполнении сварочных работ на трубопроводах используются международные и национальные стандарты. В числе наиболее распространенных, используемых в США и развитых странах Европы – API 1104, BS 4515 и API 5D.

Контроль качества соединений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8517 или его европейского аналога EN 25817.

Виды трубопроводов.

Мы уже отмечали, что от вида трубопровода зависит выбор способа сварки этих металлоизделий. Классификация трубопроводов основывается на ряде показателей – это назначение, материал и пр.

Так, по назначению выделяют следующие виды трубопроводов:

промышленные;
технологические;
магистральные;
для горячей воды и пара;
распределительные (для газоснабжения);
канализационные.

В зависимости от используемых в производстве труб металлов можно выделить трубопроводы из низколегированных, низкоуглеродистых и прочих сталей.

Подготовка кромок труб для проведения сварки

Сварка труб с применением газовой сварки

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Концы труб и деталей должны иметь форму, которая соответствует выбранному процессу сварки.

Поэтому подготовка труб под сварку, в большинстве случаев, заключается в механической обработке кромок.

Для труб небольшого диаметра рекомендуется использование фаскоснимателей, торцевателей, труборезов. Для обработки кромок трубы диаметром более 520 мм, следует использовать шлифмашинки или орбитальные фрезерные машины.

В некоторых случаях требуется проведение термической подготовки кромок, например, газокислородной или воздушно-плазменной резки.

Совет! Перед началом сборки необходимо тщательно очистить внутренние полости от попавшей туда грязи и влаги и провести зачистку кромок до появления металлического блеска.

При необходимости допускается сваривание труб, имеющих разную толщину стенки, однако у этого допущения имеются ограничения.

При использовании труб с толщиной стенки менее 12,5 мм, допустимая разница составляет 2 мм;
При использовании труб с толщиной стенки более1 2,5 мм, допустимая разница составляет 3 мм, при условии исключения смещения стыкуемых кромок.

При включении в трубопровод дополнительных элементов, сильно отличающихся по толщине стенке, необходима установка переходников заводского изготовления с промежуточной толщиной.

Особенности газовой сварки

При выполнении газовой сварки трубы соединяют стыковым способом с образованием выпуклого шва. Размер выпуклости шва, как правило, зависит от диаметра трубы, а также от толщины стенок.

При сваривании труб с толщиной стенки до 3 миллиметров, швы выполняют без скоса кромок, оставляя стыковой зазор в размере половины толщины стенки свариваемого изделия.

Если толщина свариваемых труб больше указанного значения, то необходима предварительная операция по выполнению скоса с углом до 45 градусов. Во время работы необходимо следить, чтобы расплавленный металл не попадал внутрь, чтобы не сократить диаметр трубопровода.

Как правило, газовая сварка труб осуществляется поворотным методом, при этом необходимо придерживаться нижнего положения шва.

Однако выполнение данного условия возможно не всегда, поэтому допустимо проведение сварки в потолочном и вертикальном положениях.

Основными инструментами для проведения газовой сварки являются горелка и резак. В конструкции горелки предусмотрено устройство для подведения газов – кислорода и ацетилена.

Эти два газа поступают в камеру смешения, а затем в сопло горелки. При помощи регуляторов сварщик имеет возможность регулировать количество поступления того или иного газа.

Процесс сварки осуществляется за счет нагрева соединяемых кромок до температуры плавления. В этом же пламени, которое разогревает кромки, расплавляется присадочная проволока, металл которой заполняет зазор между свариваемыми элементами.

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.

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.

Особенности труб.

Трубы бывают бесшовные, изготовленные на специальных станках из заготовок путем специальной прокатки или сварные, сделанные на специальных прессах из листовых заготовок.

Химический состав и геометрическая форма труб имеет большое значение для правильного соединения труб в трубопроводе. Сварка туб является основным технологическим процессом прокладывания трубопровода. Трубопровод обычно сваривают из двух или трех труб, которые соединяют стационарно на специальных трубосварочных станциях.

В строительстве трубопроводов уже непосредственно на месте соединения обычно пользуются различными видами дуговой сварки, такими, например, как ручная дуговая сварка, различные автоматические дуговые сварки под флюсом или в защитных газах, а также контактной стыковой сваркой оплавления.

Для трубопроводов привозят трубы уже с подготовленными для сварки кромками. В зависимости от конструкции трубопровода, кромку делают в различной геометрической формы (под углом или с зазором для стыка) Подготовка кромок включает в себя не только правку приготовленных к свариванию концов, но и очистку от грязи, влаги и шлаков

Основной особенностью сварки трубопроводов является послойная сварка трубы, сначала нижний слой , затем вертикальный, а потом потолочный. Потому что невозможно сварной дугой прогреть сразу всю толщину трубы.

Применение автоматической сварки при строительстве трубопроводов

В последнее время при строительстве трубопроводов все чаще применяется автоматическая сварка труб под флюсом.

Осуществление этого процесса сопровождается рядом сложностей:

В процессе происходит затекание металла образующегося шва вовнутрь трубы, поэтому необходимо либо применять технологические подкладки, либо проводить сваривание корневого шва ручной сваркой;
Возможно растекание расплавленного металла по поверхности детали, особенно если производится заваривание стыков у труб небольшого диаметра.

Невозможность контроля процесса формирования шва в процессе осуществления сварки.

Для того чтобы избежать названных негативных моментов, разработаны особые технологии сваривания поворотных стыков с использованием сварочных автоматов.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения используют:

Сварку с использованием подкладного кольца;
Сварку, допускающую свободное формирование корневого шва с внутренней стороны трубопровода и принудительное формирования наружного шва.
Двустороннюю сварку под флюсом;
Сварку, проводимую в среде углекислого газа.

На практике, чаще всего, используется метод автоматической сварки с применением подкладного кольца. Перед проведением сварки разрезное кольцо шириной 25-40 мм вставляют одну трубу, добиваясь плотного соединения и производя прихватку ручной сваркой.

Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают ее конец, следя, чтобы зазор между деталями не превышал 1 мм.

Так может быть собрано несколько подобных секций, которые потом подаются на установку автоматической сварки. Сварка каждого из стыков осуществляется в два слоя.

После того, как будет заварен первый слой, сварочный автомат передвигается к следующему стыку, а первый тем временем проходит подготовку под сварку вторым слоем, которая заключается в очищении шва от шлаков.

Все большее распространение приобретает и технология сваривания поворотных стыков в среде углекислого газа.

Автоматизированная сварка.

При автоматической сварке дугой подача электрода и перемещение дуги вдоль шва происходит автоматизировано. Автоматическую дуговую сварку под флюсом выполняют автоматически подаваемым электродом, который подается в зону сварки. Флюс призван защищать дугу и сварочную ванну от воздействия окружающей среды, кроме того препятствует разбрызгиванию жидкого металла. Автоматическая сварка под флюсом, несомненно, имеет преимущество перед ручной дуговой сваркой. Она имеет большую производительность, весь процесс механизирован. Но есть и определенные недостатки, например, то, что сварку можно производить только в нижнем положении.

Для всех разновидностей дуговой сварки существует общий недостаток, это низкая производительность, так как мощность дуги приходиться ограничивать из-за опасности сквозного расплавления шва.

Более высокую производительность получают при контактной стыковой сварке оплавлением. Где место стыка нагревается электрическим током и сдавливается.

Технология сварки магистральных трубопроводов

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

ТРУБОПРОВОДЫ МАГИСТРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫСЛОВЫЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ НЕФТИ И ГАЗА

Монтажные работы. Сварка и контроль ее выполнения

Main pipelines and field pipelines from steel for oil and gas. Assembling. Welding and testing

Дата введения 2019-03-20

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Ассоциация "Национальное объединение строителей" (НОСТРОЙ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан Ассоциацией "Национальное объединение строителей" (НОСТРОЙ) при участии канд. техн. наук М.З.Шейнкина, Е.В.Лопатина, М.Н.Кагановича, Е.А.Фоминой.

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на промысловые и магистральные стальные трубопроводы и устанавливает основные требования к выполнению сварочных работ, контролю качества сварных соединений при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте и проведении строительного контроля за качеством строительно-монтажных работ на линейной части магистральных трубопроводов всех категорий согласно СП 86.13330 для нефти, нефтепродуктов и газа диаметрами до 1420 мм включительно с избыточным давлением среды до 10,0 МПа включительно, а также промысловых трубопроводов по ГОСТ Р 55990 и СП 284.1325800, транспортирующих не содержащие коррозионно-активные компоненты нефть и газ под избыточным давлением среды до 32 МПа.

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на строительство, капитальный ремонт и реконструкцию магистральных и промысловых трубопроводов в морских акваториях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8695-75 Трубы. Метод испытания на сплющивание

ГОСТ 10157-2016 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 20426-82 Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ ISO 17636-2-2017 Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 2. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 55990-2014 Месторождения нефтяные и газонефтяные. Промысловые трубопроводы. Нормы проектирования

ГОСТ Р 56512-2015 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений

СП 36.13330.2012 "СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы" (с изменением N 1)

СП 86.13330.2014 "СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы" (с изменениями N 1, 2)

СП 284.1325800.2016 Трубопроводы промысловые для нефти и газа. Правила проектирования и производства работ

СанПиН 2.6.1.1281-03 Санитарные правила по радиационной безопасности персонала и населения при транспортировании радиоактивных материалов (веществ)

СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)

СанПиН 2.6.1.3164-14 Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии

СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)

СП 2.6.1.3241-14 Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 16504, ГОСТ ISO 17636-2, ГОСТ Р ИСО 857-1, ГОСТ Р ИСО 17659, ГОСТ Р 55990, СП 36.13330, СП 86.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 высота дефекта: Линейный размер проекции дефекта по высоте шва на плоскость, перпендикулярную оси трубопровода, или на плоскость, проходящую через дефект и ось трубопровода.

3.2 глубина залегания дефекта: Минимальное расстояние от границы дефекта до поверхности сварного соединения (трубы), с которой осуществляется контроль.

3.3 длина дефекта: Линейный размер проекции дефекта вдоль шва на плоскость, перпендикулярную оси трубопровода.

3.4 катушка: Отрезок трубы, с подготовленными торцами, предназначенный для соединения двух участков трубопровода либо для приварки к торцам трубопроводной арматуры, соединительным деталям трубопровода, либо для сварки контрольных сварных соединений при производственной аттестации технологий сварки, допускных испытаний и аттестации сварщиков, операторов.

3.5 комплекс цифровой радиографии: Устройства, обеспечивающие перенос радиационного изображения, возникающего под действием ионизирующего излучения, в память компьютера с последующими его визуализацией, обработкой и хранением.

3.6 механизированный ультразвуковой контроль; МУЗК: Ультразвуковой контроль при котором часть операций выполняется вручную, а часть операций механизирована.

3.7 операционная технологическая карта: Документ, утвержденный организацией, выполняющей сборку, сварку и контроль качества сварных соединений, в котором изложены содержание и правила выполнения конкретных работ, описаны все технологические операции, их параметры и данные о средствах технического оснащения.

3.8 прямая врезка: Специальное сварное соединение основной трубы и трубы-ответвления/патрубка, конструкция и условия выполнения которого установлены нормативными документами и технической документацией.

3.9 ремонт сварного стыка: Процесс устранения недопустимых дефектов сварного соединения, обнаруженных неразрушающими методами контроля, путем механической обработки, удаления/шлифовки с последующей заваркой.

Примечание - Механическая обработка (шлифовка, зачистка) и (или) заварка сварного соединения, проводимая до приемки руководителем работ для последующего неразрушающего контроля, в понятие "ремонт сварного шва" не входит.

3.10 ручной ультразвуковой контроль; РУЗК: Совокупность операций контроля, выполняемых в соответствии с требованиями нормативных документов (методикой контроля) с использованием универсального ультразвукового прибора (дефектоскопа), при непосредственном участии человека в процессе сканирования объекта контроля, сбора, обработки, регистрации, интерпретации результатов контроля и принятии решения о качестве контролируемого объекта.

3.11 скопление дефектов: Совокупность внутренних дефектов, состоящих из трех или более дефектов, не лежащих на одной прямой, при условии, что расстояние между соседними дефектами не превышает трехкратного размера наибольшего из дефектов.

3.12 термическая обработка (термообработка): Нагрев, выдержка и охлаждение сварных соединений по определенным режимам в целях получения заданных свойств.

3.13 чувствительность контроля: Минимальные размеры дефектов, выявляемых данным видом (методом) контроля при определенных условиях проведения контроля.

4 Сокращения

В настоящем своде правил применены следующие сокращения:

АВИК - автоматизированный визуальный и измерительный контроль;

АУЗК - автоматизированный ультразвуковой контроль;

ВИК - визуальный и измерительный контроль;

Е.О.П. - единица оптической плотности;

КР - компьютерная радиография;

КСС - контрольное сварное соединение;

ЛС - линия сплавления;

МК - магнитопорошковый контроль;

НД - нормативный документ;

НК - неразрушающий контроль;

НО - настроечный образец;

ПВК - контроль проникающими веществами;

РК - радиографический контроль;

СДТ - соединительная деталь трубопровода;

ТПА - трубопроводная и регулирующая арматура;

ТУ - технические условия;

УЗК - ультразвуковой контроль;

ЦP - цифровая радиография;

DN - номинальный диаметр.

5 Требования к сварщикам, сварочным материалам и сварочному оборудованию

5.1 Требования к персоналу сварочного производства

5.1.1 Для выполнения сварочных работ допускаются сварщики (операторы сварочных установок) ручной, механизированной сварки, операторы автоматической сварки, прошедшие обучение и аттестованные. Требования к аттестации и обучению приведены в [1]. К самостоятельным сварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие начальное профессиональное образование по указанной профессии, квалификационную группу по электробезопасности не ниже II [12].

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА СТЫКОВ СТАЛЬНЫХ ТРУБ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРОЦЕССОМ STT ПРОВОЛОКОЙ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) - комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Она рассчитана на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с технологией односторонней полуавтоматической сварки корневого слоя шва поворотных и неповоротных стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа.

Процесс STT - это инновационный метод сварки, основанный на переносе металла за счет сил поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer™ - STT).

Главными особенностями сварочного процесса STT являются:

- величина сварочного тока регулируется автоматически в зависимости от требований сварочной дуги;

- время реакции системы на изменения, происходящие в сварочной ванне, составляет единицы микросекунд;

- параметры дуги оптимизируются в каждый момент времени в течение всего процесса образования и переноса каждой капли расплавленного металла с электрода в сварочную ванну.

Рис.1. Циклограмма процесса STT

- базовый ток; - обжатие капли и вычисление скорости изменения напряжения; - отделение капли; - рост плазменного столба; - стабилизация

1.2. В настоящей карте приведены указания по организации производства работ и технология полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.

1.3. Нормативной базой для разработки технологических карт являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001, ЕНиР); производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК - описание решений по организации производства работ и технологии полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение продолжительности строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организация ритмичной работы;

- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

- унификация технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по полуавтоматической сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа. Рабочие технологические карты разрабатываются на основе типовых карт для конкретных условий данной строительной организации с учетом её проектных материалов, природных условий, имеющегося парка машин и строительных материалов, привязанных к местным условиям. Рабочие технологические карты регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.

Конструктивные особенности полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.

1.6. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, выполняющих полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.

Параметры сварки стальных труб:

- 1420 мм;

- толщина стенки труб

- 21,6 мм;

- сварка первого (корневого) слоя шва

- процессом STT;

- сварка заполняющих и облицовочного швов

- проволокой Innershield.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа.

2.2. Полуавтоматическая сварка стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа выполняется в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

где 0,06 - коэффициент снижения работоспособности за счет увеличения продолжительности рабочей смены с 8 часов до 10 часов, а также время, связанное с подготовкой к работе и проведением ЕТО, перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машинистов строительных машин и рабочих - 10 мин через каждый час работы.

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при полуавтоматической сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, входят:

- подготовка кромок труб;

- предварительный подогрев кромок стыка труб;

- сборка стыка труб с помощью внутреннего центратора;

- полуавтоматическая сварка корневого слоя шва процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа;

- полуавтоматическая сварка заполняющих и облицовочного слоев шва с использованием самозащитной поршковой проволоки Innershield.

2.4. Для полуавтоматической сварки корневого слоя стыков стальных труб применяются: стальная омедненная сварочная проволока Super Arc L-56 1,14 мм фирмы The Lincoln Electric Company (США); 100% углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050; для полуавтоматической сварки заполняющих и облицовочного слоев - самозащитная проволока марки Innershield NR-208S 2,0 мм.

Рис.2. Сварочная проволока Super Arc L-56

2.5. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: кран-трубоукладчик Komatsu D355C-з (длина стрелы 8,56 м, максимальная грузоподъемность 92 т); бульдозер Б10М (емкость отвала 4,75 м); механизм подачи проволоки LN-27 (2-х роликовый блок протяжки высокой мощности, проволока сплошная 0,61,6 мм, габаритные размеры 585x190x360 мм, вес механизма 15,0 кг); сварочная горелка Magnum 200FM (шланг коаксиальный кабель на массу с клеммой* заземления длиной 22,68 м, кабель управления длиной 25,0 м для удаления от источника питания, вес горелки 2,0 кг); 225-ти амперный инверторный источник сварочного тока STT II (диапазон регулировки сварочного тока от 5 до 450 А, сеть питания - 200-440 V, со встроенным измерителем потока углекислого газа, габаритные размеры 589x336х620 мм, вес 59,0 кг); внутренний центратор типа ЦВ-147 (масса без штанги 1935 кг; 3000 мм; 1420 мм; число жимков в одном центрирующем ряду 20 шт.; рабочее давление в гидросистеме 17 МПа); газовый баллон с редуктором и подогревателем газа; самоходная сварочная установка АСТ-4А на шасси треллевочного трактора ТТ-4М (2 поста сварки, автономная дизельная электростанция 100 кВт, 2 инверторных выпрямителя Invertec STT II, манипулятор для подвешивания защитных палаток, сварочных кабелей и газовых коммуникаций 1,0 т, рампа для баллонов с защитными газами, компрессор для привода внутреннего центратора) в качестве ведущего механизма.

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Рис. 3. Механизм подачи проволоки LN-27

Рис.4. Сварочная горелка Magnum 200FM

Рис.5. Источник тока Invertec STT II

Рис.6. Внутренний центратор ЦВ 147

Рис.7. Трубоукладчик Komatsu D355C-з

Рис.8. Бульдозер Б170М1.03ВР*

Рис.9. Самоходная сварочная установка АСТ-4А

2.6. Полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа следует выполнять руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

- СТО Газпром 2-2.2-136-2007. Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I;

- СТО Газпром 2-2.2-115-2007. Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно;

- СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

- СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

- РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;

- РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 "Организация строительства" до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения запрещается.

3.2. До начала производства работ по сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

- назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное выполнение работ, а также их контроль и качество выполнения;

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА СТЫКОВ СТАЛЬНЫХ ТРУБ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРОВОЛОКОЙ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ В СРЕДЕ ЗАЩИТНОГО ГАЗА КОМПЛЕКСОМ ОБОРУДОВАНИЯ ФИРМЫ "CRC-Evans AW"

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) - комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Она рассчитана на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с технологией двухсторонней, автоматической сварки неповоротных стыков стальных труб в специальную узкую разделку при сооружении протяженных участков линейной части магистральных газопроводов диаметром от 630 до 1420 мм проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, системой автоматической сварки "СRС-Еvans AW".

Первым и очень важным фактором, определяющим стабильное качество стыков, выполняемых с использованием автоматической сварки, является качество подготовки кромок труб. В системе автоматической сварки CRC-EVANS Automatic Welding это достигается путем механической переточки кромок труб под узкую разделку с помощью установок для обработки кромок. Специальная разделка кромок позволяет резко повысить качество сварки и повторяемость результатов, увеличить производительность и уменьшить объем наплавляемого металла, время горения дуги и расход сварочных материалов.

Рис.1. Колонна автоматической сварки CRC-Evans

1.2. В настоящей карте приведены указания по организации производства работ и технология автоматической сварки стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.

- нормы и расценки на строительно-монтажных работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

1.4. Цель создания ТК - описание решений по организации производства работ и технологии автоматической сварки стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- организации ритмичной работы;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ автоматической сварки стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW". Рабочие технологические карты разрабатываются на основе типовых карт для конкретных условий данной строительной организации с учетом её проектных материалов, природных условий, имеющегося парка машин и строительных материалов, привязанных к местным условиям. Рабочие технологические карты регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.

Конструктивные особенности автоматической сварки стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.

1.6. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров выполняющих автоматической сварки стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.

- 1000 м;

- диаметр и толщина стенки труб

- 1420х21,6 мм; 1420х25,8 мм.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на автоматическую сварку стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW".

2.2. Автоматическая сварка стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", выполняется в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

где 0,06 - коэффициент снижения работоспособности за счет увеличения продолжительности рабочей смены с 8 часов до 10 часов, а так же время, связанное с подготовкой к работе и проведение ЕТО, перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машинистов строительных машин и рабочих -10 мин через каждый час работы.

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при автоматической сварке стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", входят:

- подготовка кромок труб и установка направляющих поясов для наружных сварочных головок;

- предварительный подогрев кромок труб;

- сборка и сварка внутреннего (корневого) слоя шва с помощью внутреннего центратора-сварочной станции;

- автоматическая сварка первого наружного слоя шва ("горячего прохода") с использованием наружных сварочных головок;

- автоматическая сварка заполняющих и облицовочного слоев шва с использованием наружных сварочных головок.

2.4. Для автоматической сварки стыков стальных труб применяются: стальная омедненная сварочная проволока TS-6 0,9 мм фирмы Bohler Thyssen Schweisstechnik Deutschland GmbH (Германия); в качестве защитного газа для сварки корневого и облицовочного слоев шва используется готовая смесь газов 75%+25%, для сварки горячего прохода и заполняющих слоев шва - 100% углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050.

Рис.2. Сварочная проволока

2.5. В состав сборочно-сварочной колонны входят следующие агрегаты и механизмы: кран-трубоукладчик Komatsu D355C-з (длина стрелы 8,56 м, максимальная грузоподъемность 92 т); бульдозер Б170М1.03ВР (емкость отвала 4,75 м); установка для обработки кромок труб PFM вес установки 3810 кг; внутренний центратор-сварочная станция IPLC 56 представляет собой самоходный внутренний пневматический центратор, который перемещается внутри трубы к следующему стыку, с многоголовочным сварочным автоматом IWM фирмы Internal Welding Machine, вес центратора 2450 кг; самоходная сварочная установка АСТ-4-А на шасси трелёвочного трактора ТТ-4М укомплектованная: автономной дизельной электростанцией 100 кВт, 2-мя сварочными выпрямителями тиристорного типа DC-400 фирмы The Lincoln Electric Company (США) на 4 поста сварки; 2-мя автоматами (сварочными головками) СRC-Р-260 наружной сварки с направляющими поясами; манипулятором для подвешивания защитных палаток, сварочных кабелей и газовых коммуникаций 1,0 т; рампой для баллонов с защитными газами и устройствами сопутствующего подогрева стыков; компрессором для привода внутреннего центратора; индукционная система нагрева ProHeat 35 компании Miller (США), предназначенная для предварительного (до +204 °С) и межслойного подогрева стальных труб; передвижная мастерская для наладки и ремонта оборудования и хранения запасных частей МТО-АМ1 на базе автомобиля Урал-43203-41 обеспечивает следующие виды работ: диагностические; подъемно-транспортные (до 2,0 т), разборочно-сборочные и слесарно-монтажные; электросварочные; заряд и техническое обслуживание аккумуляторных батарей; проверку, ремонт и регулировку агрегатов, приборов системы питания и электрооборудования; агрегат электросварочный передвижной АЭП-52 предназначен для ремонта сварных стыков.

Рис.3. Установка для обработки кромок труб PFM

Рис.4. Сварочная головка Р-260

Рис.5. Внутренний пневматический центратор-сварочная станция

Рис.6. трубоукладчик Komatsu D355C-з

Рис.7. Бульдозер Б170М1.03ВР

Рис.8. Самоходная сварочная установка АСТ-4А

2.6. Автоматическую сварку стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

3.2. До начала производства работ автоматической сваркой стыков стальных труб проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, сварочным комплексом "СRС-Еvans AW", необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

- провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

- доставить в зону производства работ необходимые машины, механизмы и инвентарь;

- разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства работ;

- обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;

- установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

Читайте также: