Сварка магистрального трубопровода

Печь

 

Печь СНО-5,5.5/5-И2 используют для прокаливания на трубосварочных базах флюса и электродов при  температуре до 500 ºС.

 

Техническая характеристика СНО-5,5.5/5- И2

Показатели	СНО-5,5.5/5- И2
Мощность печи, кВт	10
Напряжение питания, В	380(3-50 Гц)
Размеры рабочего пространства, мм	500х500х500
Габаритные размеры, мм	870х1320х1015
Масса станка, кг	200

Станок СПК

 

Для изменения геометрии  кромок (снятия фасок) и зачистки поверхности  трубы, примыкающей к кромке изнутри  и снаружи, применяют лобовой  станок СПК-121А.

В трассовых условиях станок перемещают от трубы к трубе  трактором-трубоукладчиком, на котором установлена станция питания станка. На трубосварочной базе станок подвешивают на тали и помещают в будке, где обрабатываются кромки труб, которые подаются на рольганге.

Техническая характеристика СПК-121А

Показатели	СПК-121А
Диаметр обрабатываемых труб, мм	1020,1220
Толщина стенки, мм	12-21
Подача планшайбы, мм/об	0,13
Частота вращения планшайбы, с-1	0,4
Скорость быстрого перемещения  планшайбы, мм/мин	33
Наибольшая длина хода планшайбы, мм	150
Производительность, кромок/ч	7-8
Давление в гидросистеме центратора, МПа	10
Число жимков в ряду	12
Расстояние между двумя  фиксирующими рядами, мм	1300
Габаритные размеры, мм	3260х1450х2020
Масса станка, кг	4000

Материалы.

 

На трубосварочной базе для сварки корневого слоя шва  и выполнения подварочного слоя стыков труб из стали с нормальным пределом прочности до 588 МПа включительно:

ЛБ – 52У (LB – 52U), диаметром 2,6, Kobee Steel (Япония).

Сварка «флюс + проволока» (510-530 МПа включительно):

АН-348А + СВ-08ГА

АН-47 + СВ-08ГА «Запорожский завод сварочных флюсов и стеклоизделий».

Гидроподъемник. Описание и расчет.

 

На механизированных трубосварочных линиях устанавливают  до пяти гидроподъемников, представляющих собой подвижные опоры, на которых  удерживается секция труб при сварке. Во время продольного перемещения труб катки гидроподъемников опускаются ниже уровня роликов продольного перемещения. Три или четыре гидроподъемника (в зависимости от конструкции линии) имеют ход до 80 мм и выполняют роль обычных подъемных опор. Один гидроподъемник имеет ход до 140 мм и используется для регулирования сварочного зазора. Гидроподъемник состоит из следующих основных деталей: гидроцилиндра, подвижной траверсы и катков. Подвижная траверса представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух щечек, соединенных ребрами и плитой, которая болтами крепится к фланцу штока гидроцилиндра. На щечках делают пазы, в которые устанавливают оси катков. При работе с трубами различного диаметра оси катков устанавливают в требуемые пазы, которые соответствуют данному диаметру. Подъем траверсы с катками осуществляется давлением масла в системе, которое соответствует примерно 8 МПа. В цилиндр масло подается из системы, и поршень, перемещаясь, вызывает вертикальный подъем штока с роликами.

 

Рис.5.Гидроподъемник.

 

Исходные данные для  расчета гидроподъемника: необходимая сила на штоке Р= 49703,4 (Н), Ход поршня L= 80 мм, время рабочего хода t= 40 (c). Площадь поршня:

Диаметр цилиндра:

Секундная подача насоса:

.

V- объем цилиндра, F- площадь поршня, η₁=0,9 объемный к.п.д. системы, учитывающий утечки в золотнике и цилиндре. Мощность расходуемая на привод насоса:

η₂=0,8-0,9  к.п.д.насоса и силового узла.

Описание сборки и технологии сварки трехтрубных  секций в трассовых условиях поточным методом с применением ручной дуговой сварки.

 

Возможны две схемы  организации линейных работ при  ручной дуговой сварке неповоротных стыков:

• преимущественная схема - поточно-расчлененная организация сварки комбинированным методом крупными бригадами;

• возможная схема - сварка всего стыка в целом электродами с покрытием основного вида методом малой бригады.

Для обеспечения заданного  темпа сварочно-монтажных работ  при поточно-расчлененной организации  сварки в составе каждого укрупненного комплексного технологического потока должен быть выделен ряд специализированных подразделений, бригад и звеньев. 

Подразделение инженерно-технологической  подготовки, которое обеспечивает опережающее строительство при организации сварочно-монтажных работ по наращиванию труб в индустриальных условиях работы трубосварочных баз, а также переходов и горизонтальных углов поворота, что позволяет точно спланировать число захлестов и осуществить точную привязку их по трассе. В состав этого подразделения входят три бригады:

• бригада погрузочно-разгрузочных работ и входного контроля труб. Примерный состав бригады 9 - 11 человек, включая бригадира. Вместе с бригадой постоянно работает контролер, осуществляющий входной контроль труб;

• бригада по монтажу и сварке переходов и углов поворота. Бригада может состоять из двух звеньев и осуществлять работы по монтажу и сварке переходов через естественные и искусственные препятствия, а так же углов поворота. Примерный состав каждого звена 6 - 8 человек, включая двух сварщиков.

• бригада по механизированной сварке поворотных стыков труб на унифицированной трубосварочной базе. 

Подразделение линейных работ должно быть основным подразделением укрупненного комплексного технологического потока, в котором выполняется 85 - 90 % объема всех работ. Бригады и звенья подразделения линейного потока должны быть освобождены от выполнения всех других работ, характерных для подразделения инженерно-технологической подготовки.

Темп линейного потока и технологического потока в целом должен задаваться темпом сварки головного звена. Этот темп является расчетным нормативом для всех остальных бригад и звеньев укрупненного комплексного технологического потока (УКТП). Их состав и оснащение необходимо выбирать для каждого конкретного участка с учетом этого общего темпа. Структура организации работ УКТП, основой которого является поточно-расчлененный метод (ПРМ) сварки комбинированным способом, должна обеспечивать постоянный задел сваренной нити трубопровода.

Оптимальная организация  работ по структуре ПРМ создает условия, при которых сварка неповоротных стыков перестает быть операцией, сдерживающей темп работы потока.

В состав этого подразделения  входят следующие бригады и звенья:

Укрупненная бригада  сборки и сварки неповоротных стыков секций труб в составе подготовительного, головного и завершающего звеньев.

• Подготовительное звено выполняет работы по:

• раскладке секций вдоль трассы;
• очистке полости секций;
• селекции и отбраковке секций с вмятинами, забитыми фасками и т.д.;
• восстановлению забракованных секций (правку вмятин, обрезку концов труб, подготовку фасок сваркой).

Примерный состав звена 3 - 4 человека, в том числе 1 сварщик. Для повышения темпа сварки в  подготовительное звено может быть «вынесена» операция предварительного подогрева преимущественно внутритрубными нагревателями. В этом случае предварительный подогрев синхронизируется с работой головного звена.

• Головное звено выполняет следующие основные работы:

• перемещает очередную трубную секцию к стыку и устанавливает ее на центратор;
• осуществляет предварительный подогрев (если он не вынесен в подготовительное звено);
• производит центровку стыка и установку зазора;
• выполняет сварку корневого слоя шва;
• осуществляет зачистку и вышлифовывание неровного рельефа наружной поверхности корневого слоя шва;
• выполняет сварку горячего прохода;
• высвобождает и перемещает центратор и подвозит технологическое оборудование для начала цикла сборки и сварки следующего стыка.

Примерный состав головного  звена 10 - 11 человек, в том числе 4 сварщика.

• Завершающее звено выполняет следующие операции:

• производит сварку заполняющих и облицовочного слоя шва по схеме n ´ 2, где n - число слоев шва;
• производит зачистку каждого слоя шва от шлака, а после сварки облицовочного слоя шва дополнительно зачищает околошовные зоны от брызг. Каждая пара сварщиков выполняет сварку каждого слоя шва от начала и до конца, а затем переходит к следующему стыку.

Примерный состав завершающего звена 20 человек, в том числе 10 сварщиков.

Ремонтная бригада выполняет  ремонт сварных стыков после завершения сварки на основании результатов неразрушающего контроля. Примерный состав звена 4 рабочих, в том числе 1 сварщик. Бригада по монтажу и сварке захлестав. Примерный состав 6 - 7 человек, в том числе 2 сварщика.

Оборудование  для ручной дуговой сварки трубопроводов.

Источник питания  для ручной дуговой сварки.

 

Качество и производительность сварки стыков магистральных и промысловых  трубопроводов в значительной степени  зависят от технологических характеристик  и конструкции источников сварочного тока. В трассовых условиях и на строительных площадках электроустановки питаются от линий электропередач и передвижных дизель-электрических станций. Используем передвижную электростанцию для сварочных постов АД-200.

Техническая характеристика	АД-200
Номинальная мощность, кВт	200
Род тока	Переменный трехфазный
Номинальное напряжение, В	400
Частота тока, Гц	50
Коэффициент мощности	0,8
Номинальный ток, А	360
Расход топлива, кг/ч	204
Габаритные размеры, м	2,9х1,2х1,8

 

Оборудование  для правки концов труб

 

Правку деформированных  концов труб глубиной до 3,5% диаметра трубы  выполняют с помощью безударных приспособлений. Для вправки вмятин на трубах диаметром 630-1420 мм с толщиной стенок до 22 мм применяют устройство УПВ-141. В качестве рабочего органа используют гидравлический домкрат с усилием 300кН. При отрицательной температуре окружающего воздуха проводят местный подогрев до 100-150ºС. Участки труб с вмятинами глубиной более 3,5% диаметра, а также с резкими дефор\

мированными краями, имеющими надрезы, обрезают газокислородной резкой или механическим способом.

Оборудование  для зачистки кромок под сварку

 

Перед сборкой  под  сварку кромки и прилегающие к  ним внутреннюю и наружную поверхности  труб шириной не менее 10 мм зачищают до металлического блеска проволочными дисковыми щетками марки ШД-6, приводимыми во вращение высокооборотными шлифовальными машинками. Дисковая щетка марки ЩД-6 предназначена для механической очистки кромок и прилегающих к ним поверхностей от окалины, ржавчины, краски, снятия заусенцев, скругления острых кромок и зачистки швов при сварке стыков труб и других металлоконструкций.

 

 

Техническая характеристика ЩД-6

Показатели	ЩД-6
Ширина ворса, мм	6
Длина ворса, мм	35
Диаметр проволоки, мм	0,6-0,8
Материал проволоки	сталь пружинная
Максимальная частота  вращения, с-1	125
Наружный диаметр, мм	160
Диаметр резьбы посадочного отверстия, мм	М14
Масса, кг	0,6

Оборудование  для подогрева и термической  обработки стыков труб

 

Перед началом выполнения работ по сварке стыков труб производится сушка или подогрев торцов труб. При температуре воздуха –30 ºС в зависимости от толщины стенки трубы (12 мм) и С_э (С_э=0,359) подогрев осуществляется до температуры +100 ºС.

Подогрев стыков и  концов труб на трассе и трубосварочной базе выполняют подогревателями, работающими на сжиженном или природном газе.

Подогреватель ПС-1424 имеет  наружную и внутреннюю модификации  и работает от емкости РС-1600.