Технология сварки технического трубопровода

Содержание

Технология сварки технического трубопровода

Технологические трубопроводы изготавливаются и монтируются разными способами. Однако самым распространенным и самым приемлемым из них является сварка. Данная операция проводится промышленным методом, где активно используется автоматическая или же полуавтоматическая сварка.

Технология сварки технического трубопровода

Технологические трубопроводы монтируются и изготавливаются разными способами, но самым распространенным является сварка.

Тут нами будет рассмотрена технология сварки труб. Промышленным способом можно сваривать трубопроводы как из металлического материала, так и из неметаллического.

Существует два основных способа промышленной сварки труб: давлением и плавлением.

Каждый из этих способов делится на ряд методов. Например, сварка давлением подразделяется на:

  • Холодную;
  • Газопрессовую;
  • Прессовую;
  • Трением;
  • Термитную;
  • Контактную;
  • Ультразвуком.

Если говорить про сварку плавлением, то тут существуют следующие разновидности:

  • Электродуговая в среде защитных газов;
  • Электродуговая под флюсом;
  • Электродуговая ручная;
  • Электрошлакова;
  • Газовая.

В эти списки не вошли еще несколько довольно успешно использующихся способов. Дело в том, что они начали внедряться только недавно. Речь идет о сварке электродными проволоками (порошковой и голой), а также о стыковой сварке, которая производится при высокочастотном нагреве. Данные способы весьма современны, и их технологические показатели выше, чем у других способов.

Нужно сказать, что самыми распространенными на сегодняшний день способами сварки являются те, которые производятся плавлением. Это ручная газовая и электродуговая, автоматическая и полуавтоматическая, электроконтактная стыковая и электродуговая виды сварки.

Виды соединений

Технология сварки технического трубопровода

При сваривании трубы используются следующие виды соединений: стыковые, угловые, нахлесточные.

Для разного вида труб, имеющих различное назначение, используются разные виды сварки. Однако практически всегда используется электрический переменный ток. Это связано с тем, что использование именно этого вида электроэнергии является более выгодным с точки зрения экономии, чем запитка от источника постоянного электрического тока.

При сваривании трубы используются следующие виды соединений:

  • Стыковые;
  • Угловые (под углом);
  • Нахлесточные.

Каждый из них делится еще на ряд подвидов, различающихся такими параметрами, как количество швов, наличие или же отсутствие скоса кромок, способ состыковки и т. д.

Стыковое и угловое соединение

Самым прочным видом сварки является стыковая. Технология такого сваривания позволяет делать различные соединения под многими углами, что незначительным образом влияет на прочность соединения.

При стыковом соединении выделяются два вида стыков: продольные и поперечные. Для сварки трубопроводов обычно используются поперечные стыки, позволяющие заварить всю окружность диаметра труб.

Продольные же нужны для сварки деталей труб.

Технология сварки технического трубопровода

Схема стыкового и углового соединения.

Стыковая сварка может производиться с использованием одинарного или же двойного шва. Последний вариант увеличивает прочность соединения. Таким образом одинарный шов используется в трубах с условным проходом диаметром до 500 мм, а двойной – в трубах с диаметром условного прохода свыше 600 мм.

Стыковая сварка подразумевает и использование подкладных колец для увеличения прочности. Однако технология производства труб такова, что использование подкладных колец неразумно, так как они будут уменьшать собою условный проход, создавая уменьшение диаметра, и создавать повышенное сопротивление при эксплуатации трубы.

Еще один подвид стыковой сварки – сваривание под углом – используется при соединении трубы с какими-либо дополнительными деталями. Сварка под углом может быть как со скосом кромки, так и без скоса. Прочность такого вида соединения чуть ниже, чем у представленного выше.

Нахлесточное соединение

Технология сварки технического трубопровода

Схема нахлесточного соединения.

Последним видом сварочного соединения является стыковка внахлест. Данный вид соединения самый непрочный из представленных. Однако в некоторых случаях его применение является обоснованным.

Его никогда не применяют для соединения металлических труб, а только для приварки некоторых деталей. Для соединения этот способ применяют только в случае, если материалом труб является пластик или же прочие неметаллические материалы.

В некоторых случаях сварку внахлест используют для труб из цветных металлов.

Технология сварки внахлест предполагает три разновидности этой операции: в нижнем положении сварочного шва, в верхнем и в вертикальном. Нахлесточные стыки бывают поворотными и неповоротными. Говоря о последнем, надо отметить его сложность и затратность.

Самым простым швом является шов в нижнем положении. Изготавливая стандартные трубы, используют именно этот вид шва, который создает поворотный стык. Для того чтобы изготовить технологически более сложные трубопроводы, используют неповоротный стык и шов в вертикальном или же верхнем положении.

Требования к материалам и сварщикам

Технология сварки технического трубопровода

Каждый рабочий вне зависимости от категории сварочных работ, обязан ставить особое клеймо на расстоянии 3-5 см от шва.

Для того чтобы начать сваривать трубопроводы, нужно знать некоторые требования, которые предъявляются к материалам. Также для совершения данной операции нужно иметь соответствующую подготовку и квалификацию. Немаловажным фактором является опыт и состояние здоровья.

Так, для того чтобы произвести сварку того или иного трубопровода, нужно знать некоторые параметры как самого трубопровода, так и материала шва. Металл шва должен иметь пластичность и прочность не ниже аналогичных показателей основного металла трубопровода.

Сварщики, которые приступают к сварке металлов категорий 1-4, должны пройти инструктаж по технике безопасности. К тому же данные рабочие обязаны иметь удостоверение, которое подтверждает сдачу испытаний. Данные пункты прописаны в основных нормативных документах.

Касательно сварочных работ 5 категории, надо сказать следующее. К ним допускаются рабочие, которые не проходили испытаний. Достаточным условием для допуска к подобным работам является небольшое испытание, которое заключается в успешном исполнении пробных стыков 5 категории. Вне зависимости от категории сварочных работ, каждый рабочий обязан ставить особое клеймо на расстоянии 3-5 см от шва.

Основные правила подготовки труб для сварки

Для того чтобы произвести сварку технологических трубопроводов, нужно их сперва к этой операции подготовить. От данного процесса во многом зависит конечное качество работ. Пренебрежение этим процессом может стоить не только качества готового продукта, но и здоровья рабочего.

Для того чтобы правильно подготовить трубопроводы под сварку, нужно точно следовать всем предписаниям и имеющимся чертежам. Первым этапом подготовки труб к сварке является их нарезка согласно чертежам. Делать это следует осторожно, следя за соблюдением изначально утвержденных размеров.

Далее производится обработка стыковых кромок, которые будут свариваться. Данная процедура включает создание скоса (обработка), окончательную зачистку и центровку кромок. Производя данные операции, нужно соблюдать точность и хорошо разбираться в технологическом процессе.

Подготовка к сварке

Угол скоса должен иметь значение, которое указано в чертежных документах. Здесь нужно быть очень осторожным и внимательным. Для контроля соответствия угла скоса заданным параметрам существует специальный инструмент – шаблон. Именно с помощью него нужно проверять правильность значения угла.

Согласно технологическим требованиям, торцы труб обязательно должны быть перпендикулярны продольной горизонтали. Для проверки этих параметров используют такие инструменты, как угольник и линейка. Грамотное определение данных параметров влияет на точность состыковки составляющих труб.

Конечная очистка подразумевает избавление стыков труб от всех веществ, которые могут ухудшить качества сварки. К таким веществам относятся: масло, ржавчина, окисления, грязь и т. д. Очистка должна охватывать пространства 20-15 миллиметров от стыка по всем направлениям. Производится данная операция при помощи металлических щеток. Также можно использовать шлифовальные машинки или же шарошки.

Последней процедурой, после которой отрезки труб будут полностью готовы к сварке, является центровка стыков. От этой операции зависит точность соединения. Правильно исполненная центровка обеспечивают точное совпадение стыков труб и их элементов. Данную операцию должен производить только опытный рабочий

Сварка под давлением

Как уже говорилось ранее, существует множество видов сварок, которые позволяют соединить трубопроводы. Технологические отличия каждого из этих способов позволяют использовать их относительно разных материалов и согласно различным целям. Мы же разберем здесь такой вид соединения труб, как сварка под давлением.

Читайте также: Преимущества импульсных сварочных аппаратов

Технология сварки технического трубопровода

Схема сварки под давлением.

Технологические особенности такого способа соединения трубопроводов заключаются в следующем. Для сварки используется высокая температура, которая нагревает поверхности соединяемых деталей.

Нагревание это происходит посредством нагревательного элемента, который вставляется между элементами. Нагреваемый материал доводится до температуры текучести, после чего нагревательный элемент извлекается.

Нагретые же части соединяются под сильным давлением и охлаждаются. Это приводит к стыковке и схватыванию.

Сварка под давлением имеет ряд преимуществ, в числе которых и технологические. Однако основным преимуществом сварки под давлением являются ее физические показатели. Так, главнейший параметр, такой как прочность, у сварки под давлением намного выше, чем у прутковой или же еще какой. Нужно отметить, что такой вид сварки как нельзя лучше подходит для соединения трубопроводов большого диаметра.

Для того чтобы произвести сварку под давлением, вам понадобится нагревательный элемент. Этот инструмент имеет плоскую поверхность, что является обязательным условием для соединения трубопроводов. Данное приспособление может изменять значение диаметра, нужного для тех или иных трубопроводов.

Для того чтобы произвести качественную сварку под давлением, вам нужно учитывать несколько параметров. Главнейшим из них является температура нагрева. Она должна быть достаточно высокой. Сварка под давлением должна производиться в состоянии доведения металла до температуры текучести.

Другим параметром, влияющим на качество соединения при сварке под давлением, является продолжительность нагрева. Чем больше этот показатель, тем более качественным и приспособленным к стыку будет металл трубопроводов. Это состояние металла должно соответствовать усилиям, которые прилагаются давлением.

И последним параметром является усилие, которое создается давлением. Это усилие должно быть довольно высоким, чтобы обеспечить качественную, прочную и надежную стыковку трубопроводов. Усилие, создаваемое давлением, должно прилагаться с обеих сторон, и обязательно равномерно.

Читать статью  Чугунная фланцевая задвижка

Сварка плавлением

Технология сварки технического трубопровода

Схема сварки плавлением.

Теперь же мы поговорим о сварке плавлением. Несмотря на то что данный вид сварки менее прочен, он все же более распространен на производстве, чем сварка под давлением. Это объясняется тем, что рассматриваемый тут способ, его технологические характеристики проще, чем у сварки под давлением.

В отличие от сварки под давлением, рассматриваемая тут операция производится за счет нагрева поверхности и соединения ее посредством сварочного шва. Рассмотрим самый простой способ, для которого не требуются сложные технологические предписания. Этот способ подходит для сварки трубопроводов небольшого диаметра.

Речь пойдет о ручной сварке посредством электродуги. Для того чтобы произвести сварку трубопроводов таким способом, вам понадобится:

  • Набор электродов;
  • Сварочный аппарат, желательно питаемый от переменного тока;
  • Сварочная маска и иная защитная спецодежда.

Сварка предполагает соединение труб, где происходит запайка всего диаметра трубопровода.

Процесс представляет собой запайку всего диаметра стыка трубопровода, который производит сварщик. Запайка осуществляется посредством электрической дуги, создаваемой электродом. Специальная обмазка электрода создает слой по шву, который защищает место сварки от внешних воздействий.

Сварка труб под давлением — Трубы и сантехника

Технология сварки технического трубопровода

При изготовлении и монтаже трубопроводов высокого давления применяют все промышленные способы сварки. Учитывая особую ответственность сварки труб высокого давления, к выполнению этих работ допускаются только сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах.

При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и 30ХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины.

Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса при ручной подварке корня шва применяют для труб с условным проходом 100 мм и выше. Трубы меньшего диаметра сваривают ручной электродуговой сваркой. Трубы с условным проходом от 25 до 40мм сваривают обычным швом с V-образной разделкой кромок, а более 60мм — с подкладными кольцами или без них.

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП60 марок ЦЛ19ХМ и ВСН2. Перед прихваткой « еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.

) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки.

Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

Полуавтоматическую сварку под флюсом осуществляют с помощью полуавтомата ПШ5 с удлиненным мундштуком и специальной воронкой. Сварку выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы. Усиление шва должно быть в пределах 2—4 мм и обязательно с плавным переходом к основному металлу.

После любого вида сварки для снятия возникающих внутренних термических напряжений стыки на участке длиной не менее 200 мм (по 100 мм с обеих сторон шва) подвергают термической обработке. Стыки из стали 20 при толщине стенок труб более 27 мм подвергают отпуску при температуре 560—580° С с выдержкой 2,5—3 ч.

Технология сварки трубопроводов высокого давления
На сайте Вы можете найти информацию о сварных работах, технологии сварки и пайки различных материалов, требованиях и оборудовании.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Трубопроводы (газовые или водяные) находятся под давлением, поэтому их сварка – особенно серьезное дело, которое требует очень высокой классификации и большого опыта от исполнителей.

Сварка труб под давлением предполагает непростые условия работы, так как толщина стенок у труб большая, а диаметры – меньше. Важно обеспечить надежность шва, стойкость против коррозии.

Причем вещества, которые находятся в трубах, могут быть разной температуры – как нормальной, так и повышенной или отрицательной.

Для сварки труб под давлением можно применять разные виды сварки, известные на сегодня.

Технология сварки технического трубопровода

Вид применяемой сварки зависит от параметров металла

Для стальных трубопроводов, выходя из их толщины и диаметра металла, применяют газовую сварку, а также электродугу. Если условный проход труб от 6 до 25 мм, можно применять газовую сварку.

  • Что касается труб, у которых условный проход от 100 мм, более предпочтительна автоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса.
  • Для труб небольшого диаметра подходит работа электродуговой ручной сваркой.
  • Если у труб условный проход от 25 до 40 миллиметров, для их сварки применяют обычный шов и v-образную разделку кромок, а в случае условного прохода от 60 мм – с подкладными кольцами.

Технология сварки технического трубопровода

Особенности сварки труб под давлением

При ручной сварки стали с маркировкой 20 применяются электроды типа Э42А диаметром до трех миллиметров с рутиловым или втористо-кальциевым покрытием. Перед свариванием стыки труб нужно разогреть до 300 градусов. Если труба из более тонкой стали – до двухсот.

Для сварки водопроводных труб из оцинкованной стали используется самозащитная проволока, диаметр которой от 0,8 до 1.2 миллиметра. Сварка труб из обычной стали производится внахлест.

Читайте также: Технология прокладки трубопровода из полиэтилена

Чем больше толщина стенки трубы, тем больше слоев сварки накладывают: наименьшее – 4, наибольшее – 10.

Если сварка производится полуавтоматом под флюсом, то делают это с помощью удлиненного мундштука, а также специальной воронки. Варят в этом случае также в несколько слоев, выходя из толщины стенки трубы. Шов усиливают не более, чем на 4 мм, плавно переходя к основному металлу.

Важно после любого вида сварки снять внутренние термические напряжения. Для этого стыки на расстоянии 10 см с каждой стороны шва термически обрабатывают.

Проводим работы

У сваривания трубопровода есть особенность – трубу невозможно повернуть так, чтобы было удобно сварщику. Особенно усложняется задача, если труба расположена вплотную около стенки. Некоторые сварщики используют зеркало, чтобы выполнить все максимально точно.

Технология сварки технического трубопровода

Обычно на трубе вырезается отверстие и сваривается ее внутренняя поверхность, а потом внешняя часть.

Трубы варятся, начиная с середины. Чаще всего используют потолочный шов. Электрод располагают перпендикулярно к месту сварки и плотно прижимают к металлу. Следующий шов – вертикальный.

Электрод теперь расположен под углом, чтобы расплавленный металл не стекал. Точечная сварка приемлема на вертикальном участке. Далее – горизонтальная сварка.

Это простой этап, главное, хорошо проварить место соединения и при этом не прожечь металл.

Технология сварки технического трубопровода

После отбивания шлака нужно проварить с другой стороны, стараясь не попадать на ранее наложенный сварной шов. Все остальные манипуляции повторяются как при первом этапе сварки.

Сварка труб под давлением требует особо тщательного соблюдения техники безопасности.

Технология и оборудование для сварки трубопроводов

Соединение элементов промышленных и бытовых трубопроводов может выполняться различными способами. Существующие технологии позволяют сваривать отрезки труб любой длины, тип материала при этом не имеет значения. Для успешного производства работ нужно разобраться в том, и какие методы соединений используются.

Виды трубопроводов

Трубопроводы предназначены для перемещения под давлением жидких или газообразных сред. По назначению разделяются на:

  • магистральные;
  • водо- и газопроводы;
  • промышленные;
  • технологические;
  • канализационные.

Для сборки используется множество материалов – от пластиков и керамики до бетона и металлов.

Типы сварки и их отличия

Сварка технологических и бытовых трубопроводов осуществляется двумя способами: плавлением либо давлением.

Первый тип разделяется еще на несколько методов, к наиболее распространенным относятся:

  • холодный;
  • прессовой;
  • термитный;
  • контактный;
  • ультразвуковой.

Сварка трубопровода плавлением разделяется на такие виды:

Электросварка

Электросварка выполняется контактным либо дуговым методами. Для сварочных работ применяется трансформатор или инвертор, подающий ток на электрод.

При электросварке труб между частями магистрали образуется дуга с выделением высоких температур. Электрод оплавляется, нагревая кромки трубы.

Преимуществами метода являются:

  • минимальная себестоимость;
  • высокая функциональность;
  • возможность работы в любых положениях.

К недостаткам относятся более высокие затраты труда и времени, чем на производство тех же работ по ГОСТ газовой горелкой.

Выбор электродов

Электроды изготавливаются с различными покрытиями, предназначенными для отдельных методов соединения.

По технологии для сварки труб предназначены стержни с рутилово-кислотной либо целлюлозной, основной обмазкой. Норма расхода электродов на 1 стык трубопровода у них самая низкая. Рутилово-целлюлозная обмазка позволяет выполнять работы даже в вертикальном направлении.

При сварке электродом с основным покрытием образуется шов с повышенным параметром вязкости, не растрескивающийся под воздействием экстремально низких температур. Такими стержнями можно сваривать толстостенные трубы, эксплуатируемые в экстремальных условиях.

Холодная

Холодная сварка труб эпоксидными составами применяется в экстренных случаях для систем отопления или водоснабжения, если они собраны из труб ПНД или полипропиленовых элементов.

Принцип соединения прост: перемешанная масса материала наносится на кромки. При химической реакции образуется твердая корка, обладающая высокими герметизирующими свойствами.

Газовая

Метод предназначен для сопряжения элементов технологических и водопроводных магистралей с использованием газовой горелки, нагревающей присадочную проволоку до расплавления. Разжиженный металл на краях соединяемых труб смешивается и формирует шов.

Газовый способ сварки стальных трубопроводов обладает такими преимуществами:

  • эффективность;
  • высокое качество рубца;
  • простота применения.
  • необходимость использования присадочной проволоки;
  • высокая стоимость расходных материалов;
  • наличие у сварщика специальной квалификации.

Диффузная

Предназначена для соединения пластиковых труб, в том числе отопительной сети.

Для сварки необходимо применение специальных нагревающих аппаратов, в которые устанавливаются насадки требуемого размера. Внутрь насадок устанавливаются подлежащие соединению трубы.

Пластик под воздействием высокой температуры расплавляется, стыковочный шов образуется при сдавливании элементов с обеих сторон. После непродолжительного охлаждения труба вынимается может использоваться по назначению.

  • возможность соединения ПВХ-труб, пластиковых, полиэтиленовых;
  • высокая производительность оборудования;
  • устойчивость шва к механическим деформациям.
Читать статью  Исполнения фланцев A, B, F, E, D, C по ГОСТ 33259-15

Недостаток – необходимость подбора насадок и аппаратуры для конкретных образцов в зависимости от их диаметров.

Как состыковать?

Типы швов при сварке магистральных или бытовых трубопроводов по расположению в пространстве разделяются на несколько групп:

  • низовые;
  • потолочные;
  • горизонтальные;
  • вертикальные.

По протяжению на трубопроводе швы могут устраиваться сплошными либо обрывистыми.

Особенности

[stextbox сварки труб во много отличается от соединения листового металла, также различия имеют сварка газопровода и систем для горячего водоснабжения.[/stextbox]

Основные аспекты заключаются в следующем:

  • Режим настройки оборудования. Выбор сварочного тока по результатам специальных расчетов.
  • Сваривание труб небольшого диаметра (до 100 мм) требует предварительной ручной сборки либо соединения коротких отрезков в отдельные участки.
  • При устройстве поворотов и сваривании труб значительного диаметра.
  • Скорость разворота принимается равной скорости смещения проводника.
  • Наиболее благоприятное размещение сварочной ванны – под 30° относительно верховой точки.
  • При необходимости разворота участка на 180° назначется несколько стадий – сваривание верхних четвертей трубы по направлению друг к другу, поворот элемента и проваривание оставшейся линии, поворот на полный угол и доваривание шва.
  • Сложность сваривания неповоротных стыков.
  • Устройство вертикально расположенных стыков осуществляется в две стадии. По периметру стык разделяется на два участка, размещающиеся в низовой, потолочной и горизонтальной позиции. Сваривание начинается с потолочного участка, электрод проводится по направлению к нижнему. Участки соединяются короткими дугами.
  • Располагающиеся горизонтально стыки соединяются углом назад, электрод размещается к оси под ушлом 80°. Работа производится на средней дуге.

Требования к материалам и сварщикам

Перед свариванием трубопроводных элементов необходимо правильно определить свойства материалов, подобрать необходимое оборудование и расходники. Не менее важны сведения о назначении магистрали, предъявляемых к качеству шва требованиям. Металл в месте соединения должен обладать прочностью и пластичностью на уровне показателей основного материала трубопровода.

Сварщики, работающие с соединениями 1-4 категории, должны обладать требуемой квалификацией и опытом, пройти специальную подготовку и инструктаж по охране труда. Рабочим выдается удостоверение с записью о проверке знаний.

На сопряжения участков 5 категории назначаются сварщики без прохождения испытаний, по результатам тестовой сварки.

[stextbox После проверки и контроля качества сварного шва трубопровода независимо от сложности на удалении от рубца 3-5 см каждый сварщик ставит собственное клеймо.[/stextbox]

Подготовка перед работами

В первую очередь следует внимательно изучить чертежи, выполнить нарезку труб по указанным в них размерами и схемой расположения сварных стыков газопровода либо магистрали иного предназначения.

Предварительно следует произвести обработку кромок стыков, которые необходимо сварить. Процесс заключается в создании скоса, очистке и центрированию краев.

Разновидности сварных соединений

Соединение труб может выполняться:

Читайте также: Ручной пресс для металлопластиковых труб насадки

Вид стыковки выбирается по роду металла, методу сварки и назначению трубопровода. К примеру, элементы отопительных систем сопрягаются встык. Для труб толстостенных требуются двойные швы – внутренние и внешние. Во избежание наплыва металла электрод следует устанавливать под углом 45° к оси элемента.

Установка прихваток

При сопряжении элементов трубопроводов технологического либо промышленного назначения необходима установка прихваток. Для их устройства подбирается электрод, посредством которого будет производиться выполнение основного шва. Работа выполняется звеном из двух сварщиков.

Для труб размером до 300 мм выполняется 4 прихватки, равномерно распределенных по кругу. При сопряжении труб большего сечения прихватки протяжением 50 мм следует размещать на удалении 250 мм друг от друга. Ширина их должна составлять не менее 4 мм.

Особенности электросварки

При выполнении электросварки отдельное внимание уделяется стыкам на поворотах. В сложных ситуациях применяется зеркало, кончик электрода допускается подгибать и варить неповрежденной частью.

При сварке под наклоном 30° к поверхности наложение сварного рубца выполняется по окружности. Для низколегированных марок стали шов разрешается выполнять однослойным. Двойной шов обеспечивает дополнительную прочность соединения. Чем большей толщины стенка, тем большее количество проходов производится.

Трубы значительного диаметра свариваются до половины шва, участки затем очищаются от шлака, выполняется следующий шов на удалении 15 мм от предыдущего.

[stextbox Расстояние между сварными швами трубопровода регламентируется ГОСТ 32569-2013 для конкретных случаев расположения. К примеру, для элементов с толщиной стенок до 3 мм принимается интервал не менее чем в 3 толщины. При размере стенки до 3 мм швы можно располагать на удалении 2 толщин.[/stextbox]

C поворотом и без поворота стыка

Сварка трубопроводов выполняется одним из следующих способов:

  • с поворотом стыка;
  • без поворота.

Для сопряжений с поворотом вначале делают три прихватки с расположением на 4, 8 и 12 часов по условному круговому циферблату. Затем устраивается пара основных шва – с 1 по 5 час и с 11 до 7. Трубу разворачивают на 90° и заваривают до конца, герметизируя участок.

Сварка без поворота используется для трубопроводов, повернуть которые нельзя. Начальный шов производится строго от низа к верху, последующие допускается производить в любом направлении.

[stextbox труднодоступных мест, расположенных у стены либо бетонной опоры выполняется через врезку – специальное отверстие в верху трубы. По завершении работ врезка наглухо герметизируется.[/stextbox]

Автоматическая

На заводах для сопряжения элементов применяются специальные сварочные устройства, процесс производится в автоматическом режиме.

Сварка выполняется присадочными прутками, сматывающимися с катушки и подающимися в зону работ. В ней организуется защита от окисления с помощью технических газов. При невозможности полной автоматизации работа применяется полуавтоматическая сварка.

Альтернативные способы

Соединение труб и установка на них арматуры производится также индукционной либо газовой сваркой.

Сваривание газом выполняется с применением кислородо-ацетиленовой смеси, основные инструменты –резак и горелка. Кромки нагреваются до расплавления совместно с присадочной проволокой для наполнения шва.

Индукционный способ подразумевает применение для разогрева элементов индукционного тока. Соединение краев выполняется с помощью нажимных роликов.

Технология для толстостенных труб

Сварку труб из углеродистых и низколегированных марок стали с толстыми стенками (свыше 20 мм) рекомендуется производить слоями повышенной толщины.

Сначала производится сварка в потолочном положении с постепенным наращиванием слоя. При проходе в полувертикальное положение специальным приемом создается горизонтальная площадка.

Затем сваривание осуществляется в своеобразном низовом положении, при этом возможно использования электродов сечением свыше 5 мм. Размеры ванны велики, потому сварщик должен обладать высокой квалификацией чтобы удерживать ее в стабильно жидком состоянии.

[stextbox По завершении работы производится контроль качества сварного соединения трубопровода. Шов обстукивается молотком для удаления шлака, выполняется визуальный осмотр. Для проверки наличия протечек, трубопровод испытывается путем пробной подачи воды, газа или пара[/stextbox]

На просвет

«На просвет» — это сварка элементов трубопровода со сквозным зазором. Таким способом сваривают трубы диаметром не более 12 мм.

Сначала наносятся несколько прихваток, их количество определяется на глаз по сечению трубы. Затем стык очищается для обнаружения возможных дефектов, подлежащих вырезке. Получившийся шов равномерно заполняется.

На заключительном этапе выполняется облицовочный слой. В результате получается красивый ровный рубец с плотно проваренным корнем. Выступ рубца на поверхности допускается до 1 мм.

В зимних условия

Под влиянием пониженных температур остывание сварочной зоны происходит за короткое время, затрудняется выведение газов из оплавленного металла. По этой причине сталь делается хрупкой, возможно ее термическое разрушение, образование направленных от шва трещин.

Во избежание образования таких дефектов следует:

  • как можно более плотно сжимать элементы;
  • раскаливать кромки до обретения ими светло-красного оттенка;
  • повышать силу тока на 10-20%.

Принятие таких мер позволяет создать пластичный и мягкий сварной, герметичный рубец.

Ремонт

Участок с дефектом предварительно зачищается пескоструем либо шлифмашиной. Способ ремонта предполагает наплавление дефектного места.

Используется ручная сварка с основными электродами. Первый слой наплавляется стержнями сечением до 3,2 мм. Заполнительный и облицовочные слои выполняются электродами сечением 3-4 мм. До наплавки участок рекомендуется прогреть каким-либо электронагревательным прибором.

Зажигание дуги осуществляется на краях участка. Заполняющие слои округлой либо прямой формы выполняются узким валиком по встречно-симметричной схеме. Ширину первых слоев рекомендуется принимать в интервале 4-6 мм. Каждый последующий слой устраивается шириной 8-10 мм.

[stextbox Ремонтная сварка на действующих газопроводах производится с использованием специальных полуцилиндрических футляров. Выполнять ремонт сваркой допускается только при невозможности применения иного метода.[/stextbox]

Методы проверки качества сварных соединений

Для обнаружения дефектов сварных швов и неразрушающего контроля качества сварных соединений трубопровода применяются следующие методы:

  • визуальный осмотр с использованием увеличительных приборов;
  • цветовая дефектоскопия;
  • магнитный;
  • ультразвуковой;
  • рентгенографический – просвечивание швов рентгеном с получением снимка.

Проведенный успешно контроль сварных соединений трубопроводов подтверждается нанесением специальной маркировки и клейма на каждом участке.

Дефекты швов

Дефекты разделяются на:

  • внутренние;
  • внешние;
  • сквозные.

К внешним дефектам, обнаруживаемым визуально, относятся:

  • Трещины – Возникают из-за снижения прочностных характеристик материала, повышенных напряжений, наличия в сварочной ванне атомов водорода.
  • Подрез – заглубление между основным материалом и оплавленным. Появляется из-за утончения стали в месте соединения при увеличенном напряжении дуги. Устраняются переваркой после очистки.
  • Наплыв. Образуется при натекании расплавленного металла на поверхность основной. Причины – малое напряжение дуги, медленная сварка, присутствие окалин.
  • Кратеры. Образуется при резком отрыве дуги. Устраняются повторным свариванием после зачистки.
  • Свищи – воронки в теле рубца. Появляются из раковин либо крупных пор при некачественно выполненной подготовке или дефектов присадочных прутков.

Внутренние недостатки определяются специальной аппаратурой. К ним относятся:

  • Непровар, образующийся при слишком малом взаимном сплавлении частей шва.
  • Пористость – полые участки внутри рубца, заполненные газом. Появляются по причине наличия в материале свариваемых элементов посторонних примесей, сырости, низкой защищенности ванны.

К сквозным относятся дефекты, проходящие через всю толщу сварочного рубца, обнаруживаемые визуально. К ним относятся:

  • прожоги, возникающие в результате медленной сварки при чрезмерно высокой силе тока.
  • трещины.

Сварка элементов трубопровода – дело ответственное и достаточно сложное, требующее соблюдение технологии от подготовительных работ до заключительных.

При сомнениях в своих способностях и отсутствии навыков лучше пригласить профессионалов, дающих гарантию на выполненную работу».[/stextbox]

  • Главная
  • Правила и безопасность
Читать статью  Фланец: это что такое, для чего нужно фланцевое соединение трубопроводов

Сварка трубопроводов: технология

Обустраивая дом или делая ремонт в жилище, вы можете проложить систему трубопровода самостоятельно. Если речь идет о стальных коммуникациях, то можно использовать электросварку. В результате удается получить прочное соединение, которое получается благодаря протеканию термохимических процессов, при этом используются электроды-проводники.

Какими бы ни были сварочные работы, они требуют от мастера опыта и знаний, которые применяются в процессе. Если вы только ещё учитесь, то можно для начала ознакомиться с теоретической стороной вопроса. Как и для стального, для полипропиленового трубопровода тоже требуется соответствующее оборудование для сварки. Однако практика показывает, что последняя технология гораздо легче, чем та, о которой пойдет речь в статье.

Подготовка перед работами

сварка трубопроводов

Сварка трубопровода начинается с подготовки поверхности. Важно убедиться в том, что она сухая и ровная. На следующем этапе нужно выбрать источник тока. От этого зависит качество обучения. Это могут быть компактные инверторы или тяжёлые трансформаторы. С их помощью высокое напряжение можно преобразовать в низкое вторичной электроцепи.

Для домашних работ наиболее предпочтительным вариантом станет электросварка. В эксплуатации трансформатор более прост. Он обладает преимуществами, выраженными в безотказности в эксплуатации и выносливости. Инверторная аппаратура имеет менее внушительные размеры, кроме того, позволяет регулировать режимы работы.

Разновидности сварных соединений

сварка технологических трубопроводов

При сварке систем трубопровода сегодня используются следующие типы соединений:

  • встык;
  • внахлёст;
  • угловое соединение;
  • тавровое соединение.

При этом положение шва может быть вертикальным или горизонтальным, а также потолочным или нижним. Самым выгодным положением считается нижнее, поэтому при возможности повторной сварки необходимо отдать предпочтение этому способу. Сварка трубопроводов при прокладке коммуникаций обычно предполагает использование соединения встык. Кромки при этом важно проводить по всей толщине. Для толстостенных труб выполняются двойные швы – наружные и внутренние. Для уменьшения наплывов металла изнутри при выполнении работ электрод необходимо удерживать под углом 45 ° к горизонтальной плоскости.

Что еще важно помнить при подготовке

процесс сварки трубопровода

Перед началом ручной сварки необходимо осуществить подготовку. При этом важно проверить соответствие труб требованиям. Изделия должны соответствовать размерам, они не должны быть деформированы, на них не должно быть дефектов. Нужно удостовериться в отсутствии разницы в толщине стенок.

Материал труб должен соответствовать по химическому составу. Кромки следует очистить от грязи и ржавчины. Торец замеряется, как и угол раскрытия кромки, а также величина притупления. Согласно нормам, величина притупления может быть равна пределу от 2 до 2,5 мм. Что касается угла скоса кромки, то он может составить 70 °. Если были выявлены несоответствия требованиям, то нужно осуществить механическую обработку кромок.

Установка прихваток

сварка и монтаж трубопроводов

Сварка технологических трубопроводов должна предполагать установку прихваток. Они представляют собой составляющую часть шва, а для выполнения используется электрод, который будет применяться при выполнении шва. Если речь идет о трубах, диаметр которых не превышает 300 мм, то выполняются 4 прихватки, их следует распределить по окружности максимально равномерно.

Когда приходится работать с трубой более внушительного диаметра, то прихватки располагаются с шагом в 250 мм. Рекомендуемая длина прихватки равна 50 мм, тогда как ее ширина составляет 4 мм.

Особенности электросварки

ремонт трубопроводов сваркой

Сварка трубопроводов должна осуществляться по определённому алгоритму. Важно уделить особое внимание поворотным стыкам. Если варить приходится в сложных условиях, то под рукой следует держать небольшое зеркальце. Если есть необходимость, то конец электрода нужно подогнуть, выполнив работу неповрежденной частью.

Довольно распространенной ситуацией является сварка под углом 30 ° к поверхности изделия. Накладка шва при этом осуществляется по окружности. Он может быть однослойным на стыках изделий из низколегированных сталей. Дополнительной прочности можно добиться, выполнив повторный шов. Чем более внушительной окажется стенка трубы, тем больше проходов следует выполнить, их должно быть 2 или больше.

По кругу следует варить трубы большого диаметра. Их соединение осуществляется до половины шва. Затем участки очищаются от шлака и накрываются следующим швом на расстоянии в 1,5 см от предыдущего. Завершить работу необходимо соединением навара с небольшим нахлестом. Без очистки от шлака работы выполнять дальше не рекомендуется, так как добиться хорошего результата не получится.

Проверка качества

нормы сварки трубопроводов

Выполняя сварку трубопроводов, на заключительном этапе вы должны удостовериться, что качество швов получилось идеальным. Невидимые трещины можно обнаружить с помощью мыльного раствора, который наносится кистью на сварные стыки. После в систему подается воздух. Если остались непроваренные швы или места, то их вы сможете заметить по пузырькам.

Поворотный метод сварки

сварка стальных трубопроводов

Сварка технологических трубопроводов обычно предполагает максимальное количество швов, выполненное в нижнем положении. Это указывает на то, что можно использовать поворотный метод. Если труба имеет толщину стенки до 12 мм, то можно выполнить тройной шов. Первый слой сваривается электродом, толщина стержня которого варьируется в пределах от 2 до 4 мм. Все последующие слои можно сваривать электродами более внушительного диаметра.

Первоначально стык следует разделить на 4 части. Сварка выполняется в первом и втором секторах, которые располагаются в верхней части трубы. Затем труба поворачивается, а мастеру предстоит сделать стык по третьему и четвертому секторам. Трубу на следующем этапе следует снова повернуть и проварить 1 и 2 сектора. При повторе поворота второй слой накладывается в секторах 3 и 4. Последний слой следует наложить в одном направлении, при этом труба должна всё время поворачиваться.

Автоматическая сварка

Процесс сварки трубопровода может осуществляться на крупносерийном производстве, где важна высокая производительность. При таких условиях ручная сварка окажется трудоемкой, поэтому для работы используются сварочные аппараты. Все процессы при этом будут происходить автоматически.

Сварка осуществляется сварочной проволокой, которая сматывается с бухты и подается в зону работы. В рабочую зону в автоматическом режиме подаются ещё и защитные газы. Если работа автоматизирована быть не может, используется сварка полуавтоматом.

Альтернативные способы сварки

Сварка и монтаж трубопроводов могут осуществляться с помощью газовой сварки. Этот метод предполагает нагревание кромок до температуры плавления. Одновременно расплавляется присадочный пруток, а также металл, используемый для заполнения шва. В результате удается получить достаточно прочный шов, который будет иметь выступающий валик.

Сварка газом осуществляется с помощью смеси кислорода и ацетилена. В качестве основных инструментов выступают горелка и резак. В теле первой есть два канала, по которым газы подаются в камеру смешивания. Мастер при этом регулирует подачу газа при сваривании разных материалов.

Сварка стальных трубопроводов может осуществляться еще и с помощью индукционного метода. Эта технология предполагает разогрев элементов вихревыми токами. Кромки соединяются нажимными роликами. Этот вид сварки используется на производствах и в машиностроении.

Рекомендации по выбору электродов

При сварке трубопроводов ГОСТ 16037-80 должны соблюдаться. В них прописаны ещё и особенности выбора электродов. Последние представляют собой металлические стержни, выполненные из сварочной проволоки. Ее толщина может изменяться в пределах от 2 до 5 мм. Поверхность покрывается обмазкой, которая наносится толстым или тонким слоем. В последнем случае масса обмазки варьируется в пределах от 1 до 2% от массы стержня. Если речь идет о толстом слое, то его масса может варьироваться от 20 до 30%.

В качестве основной задачи обмазки выступает образование шлака, который имеет вид неметаллического сплава меньшего веса по сравнению с металлом. Шлак всплывает наверх при выполнении сварки, создавая защитное покрытие. После соединения трубопроводов сваркой шлак необходимо сбить. Как только корка станет хрупкой, ее можно будет удалить довольно просто.

Электроды сегодня выпускаются с разными типами покрытий, последние из которых созданы для решения определенных задач. Например, целлюлозное покрытие используется для сваривания трубопроводов внушительного диаметра. С помощью таких электродов можно создавать кольцевые и вертикальные швы.

В продаже можно встретить электроды и с рутиловым покрытием, которое легко поджигается и образует шлаковую корку высокой хрупкости. С помощью таких электродов можно создавать швы товарного вида, угловые швы, устанавливать прихватки и проваривать корневые швы. Это позволяет получать соединения красивого внешнего вида.

Технология сварки трубопроводов может предполагать использование электродов с рутилово-кислотным покрытием. Этот материал отличается легкостью отделения корки, а расход электродов невелик, что позволяет экономить. Рутилово-целюллозное покрытие подходит для выполнения швов в любых положениях, которые могут быть направлены наверх, что является самым сложным.

Шов с высоким показателем вязкости можно получить с основным покрытием электрода. В результате удается сформировать соединения, которые не растрескиваются. Материал отлично подходит для работы с толстостенными трубами и изделиями, которые будут эксплуатироваться в сложных условиях.

Ремонт методом сварки

Вы можете осуществить ремонт трубопроводов сваркой. Для этого дефектный участок необходимо очистить механическим способом. Допускается очистка пескоструйной обработкой, абразивными кругами, шлифмашинками и дисковыми проволочными щетками.

Ремонт сваркой предполагает наплавку на дефектных участках. Повреждения могут быть вызваны коррозией, на поверхности могут образоваться царапины, задиры и риски. Для того чтобы уточнить толщину стенки, следует осуществить измерительный и визуальный контроль. Допустимы и дополнительные физические методы, которые не будут разрушительными.

Дефекты, глубина которых составляет 0,2 мм, можно устранить методом шлифования. Нормы сварки трубопроводов при этом предполагают использование ручного метода с применением электродов с основным видом покрытия. Для сварки первого заполняющего шва рекомендуется использовать электроды, диаметр которых достигает 3,2 мм. Для облицовочных и заполняющих швов диаметр электрода может изменяться в пределах от 3 до 4 мм.

Технологический процесс сварки трубопровода предполагает прокаливание электродов. Допустимо использование электродов, прокаленных в стационарных условиях. При этом до места производства они должны быть доставлены в герметичных контейнерах. Хранение электродов согласно государственным стандартам при этом должно осуществляться в отапливаемых сухих помещениях, температура которых не опускается ниже +15 °C.

Дефектный участок до начала наплавки должен быть подогрет электрическими нагревательными устройствами. Можно использовать индукционный метод, который обеспечивает равномерность нагрева. Допустимо использование газовых горелок или подогревателей. Сварка может быть выполнена с использованием инверторного метода. Наплавка выполняется на постоянном токе обратной полярности.

Зажигание дуги производится на кромках выборки дефектного участка. Сварка заполняющих слоев прямолинейной или круглой формы осуществляется узким валиком. Используемая схема – встречно-симметричная. Направление движений в каждом следующем шве должна быть встречными. Ширина заполняющих первых слоев может изменяться в пределах от 4 до 6 мм. Все последующие слои обладают шириной от 8 до 10 мм.

Заключение

При наличии соответствующего оборудования сварку систем трубопровода вы можете осуществить самостоятельно. Однако важно правильно выбрать электроды, при этом следует учесть свойства материалов, которые лежат в основе труб. Например, для того чтобы соединить трубы из углеродистой стали, следует запастись сварочным материалам с основным или рутиловым покрытием.

Если же швы выполняются на трубопрокате из оцинкованной стали, то следует подготовить электроды для сварки оцинкованных труб. В качестве основной особенности сварки при работе с оцинкованными трубами выступает температура кипения цинка. Она ниже по сравнению с той, которая верна для стали. Это указывает на то, что цинковое покрытие будет испаряться при нагреве.

Источник https://fgpip.ru/pravila-i-bezopasnost/tehnologiya-svarki-tehnicheskogo-truboprovoda.html

Источник https://fb.ru/article/324297/svarka-truboprovodov-tehnologiya

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *