Основным способом сварки непо­воротных стыков магистральных трубо­проводов при соединении секции или отдельных труб в непрерывную нитку в настоящее время все еще остается ручная сварка электродами. Сущест­венными преимуществами ручной сварки являются простота процесса и возмож­ность выполнения работ в разных клима­тических условиях с различным тем­пом продвижения вдоль трубопрово­да при высоком качестве швов. К основ­ным недостаткам ручной сварки отно­сятся большая потребность в квалифи­цированных рабочих-сварщиках (не ниже 5—6-го разрядов) и в ряде случаев тяжелые условия труда сварщиков.

В настояшее время применяют по­точные методы сварки магистральных трубопроводов с использованием раз­личных электродов, но наиболее эффек­тивна сварка корневого слоя шва электродами с целлюлозным покрытием при сборке стыков на центраторах. Эти электроды позволяют при прочих рав­ных условиях в 2—2,5 раза уменьшить время сварки корневого слоя шва. Центраторы во много раз уменьшают время сборки стыка.

Поскольку электроды с целлюлоз­ным покрытием проявляют свое основ­ное преимущество (высокую линейную скорость сварки и хорошее формирова­ние обратного валика), главным образом при сварке корневого слоя шва, в СССР принята технология сварки стыков труб комбинированным швом. В комбини­рованном шве корень шва и свариваемый сразу после него «горячий» проход выпол­няют указанными электродами на спуск одновременно несколько сварщиков (на­правления сварки на каждой половине стыка «12—3—6» и «12—9—6» по цифер­блату часов). Остальные швы сваривают электродами с основным покрытием на подъем (направления «6—3—12» и «6— 9—12» по циферблату часов). При этом производительность сварки заполняю­щих слоев шва выше, так как уменьша­ется объем работ по зачистке шлака (число слоев шва при сварке элек­тродами с основным покрытием в 2—3 раза меньше, поскольку они допус­кают большие токовые нагрузки, чем электроды с целлюлозным покрытием такого же диаметра).

Для овладения навыками сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов необходима серьезная подготовка сварщиков. Наиболее ответ­ственной операцией является сварка корневого слоя шва. Независимо от разряда в соответствии с действующими инструкциями все сварщики прежде, чем приступить к сварке трубопровода, должны сварить допускные стыки. При сварке неповоротных стыков большое значение имеет овладение правильной техникой сварки.

Техника сварки электродами с основ­ным покрытием в разных пространст­венных положениях имеет некоторые особенности. Сварка начинается в ниж­ней точке (цифра 6 циферблата часов) и проводится каждым сваршиком на сво­ей полуокружности трубы на подъем до верхней точки (цифра 12 цифербла­та). Чтобы сварщики не мешали друг другу, обычно сварку выполняют сле­дующим образом: один сварщик непре­рывно работает на полуокружности от точки 6 до точки 12, второй — от точки 9 до точки 12 и затем от точки 6 до точки 9 циферблата часов.

По мере передвижения электрода от потолочного положения к нижнему сварочный ток должен несколько уве­личиваться (на 5—10%).

Для указанного небольшого регу­лирования тока в разных простран­ственных положениях наиболее удоб­ны дистанционные регуляторы тока с магнитными присосами, устанавли­ваемые сварщиком на трубе рядом со стыком и позволяющие регулиро­вать ток.

При сварке корневого слоя шва электродами с основным покрытием особенно важно тщательно сварить часть шва в положении от точки 5 до точки 7 (по циферблату часов), где могут образоваться внутренние ослабления шва (мениски). Образова­ние такого дефекта можно предупре­дить установкой точного зазора при сборке, применением уменьшенного зна­чения сварочного тока, а также исполь­зованием электродов малого диаметра (2,5 мм).

Сварку заполняющих и облицовоч­ного слоев шва следует проводить электродами диаметром 4 мм. В верхней полуокружности трубы для повышения производительности труда целесообраз­но применять электроды диаметром 5 мм. Сварку следует выполнять по возмож­ности короткой дугой. Сварка длинной дугой способствует возникновению пор и затруднена в потолочном и верти­кальном положениях. Эти электроды обычно используют при сварке на постоянном токе обратной полярности.

Техника сварки корня шва элек­тродами с целлюлозным покрытием имеет следующие особенности. Весь­ма важна высокая точность подго­товки кромок (желательно механичес­ким способом). Смещение кромок, как правило, не должно превышать 1,5 мм во избежание значительного ослабления сечения шва при последующем шлифо­вании. Для труб небольшого диаметра (до 300 мм) целесообразно использо­вать электроды диаметром не более 3,25 мм. Для сварки труб больших диаметров рекомендуются электроды диаметром 4 мм. Сварку корневого слоя шва осуществляют постоянным током обратной или прямой полярности в направлении на спуск без колеба­тельных движений при опирании электрода на свариваемые кромки.

Применение тока прямой полярности обеспечивает несколько меньшую глу­бину проплавления и большее заполне­ние разделки в связи с большой ско­ростью плавления электрода. Если по­крытие электрода начинает оплавляться с одной стороны, то электросварщик должен резко изменить угол наклона электрода или же энергично раскачи­вать электрод поперек оси шва: при ка­чественном изготовлении электрода ко­зырек исчезает и восстанавливается равномерное плавление покрытия.

Скорость сварки должна быть в пределах 16—22 м/ч. Поддержание достаточно высокой скорости сварки обусловлено нормальным формирова­вшем обратного валика. При скорости сварки менее 10 м/ч, как правило, нарушается формирование сварного шва -и возможно образование пор. При скорости сварки выше указанных преде­лов возрастает опасность несплавле — ния кромок.

По окончании сварки корневой слой шва немедленно должен быть обрабо­тан абразивным кругом с помощью высокоскоростной шлифовальной ма­шинки. Оптимальная частота вращения безопасного абразивного круга диамет­ром 178—230 мм должна быть 6000— 8000 об/мин. Ширина круга для корне­вого слоя шва рекомендуется не более 4— 4,5 мм, что обеспечивает хорошее снятие металла и вскрытие «карма­нов», в которых залегает шлак.

Сварку последующего слоя электро­дами с целлюлозным покрытием следует выполнять на постоянном токе только обратной полярности при скорости 18— 20 м/ч в направлении на спуск. Су­ществуют несколько приемов манипу­лирования электродом. При наиболее распространенном приеме сварщик вы­полняет резкие продольные колеба­тельные движения с амплитудой 12— 20 мм и сравнительно длительными остановками в нижней точке траекто­рии, описываемой торцом электрода. Обычно в течение 1 с дуга горит в точке остановки, а затем следует резкое движение руки сварщика вверх и вниз, т. е. в следующую точку остановки. В задачу сварщиков, выполняющих сварку этого прохода, входит выплавка шлака из раскрытых «карманов», уда­ление любых дефектов корневого слоя шва и получение ровной подложки для наложения последующих слоев, вы­полняемых электродами основного типа.

При сварке электродами ВСО-50СК (постоянный ток, обратная полярность) не следует использовать резкие движе­ния электродного торца: сварку на

спуск следует вести, поддерживая по возможности наиболее короткую дугу и выполняя быстрые, но с малой ампли­тудой, поперечные колебания торца электрода.

Сварку указанными электродами сле­дует выполнять с линейной скоростью не менее 22 м/ч; только в этом случае удается предотвратить затекание шлака на дугу.

Если затекание шлака все же не удалось предотвратить, ‘ то в этот момент следует увеличить длину ду­ги (примерно до ‘/г диаметра элек­тродного стержня), а затем продол­жать сварку обычным способом.

При сварке электродами с целлю­лозными покрытием ие рекомендует­ся превышать сварочный ток более следующих значений: 110—120 А для электродов диаметром 3,25 мм и 170— 180 А для электродов диаметром 4 мм. Превышение тока приводит к выгора­нию целлюлозы из покрытия и образо­ванию дефектов в швах. Аналогичная картина наблюдается при обрыве дуги. В этом случае покрытие на торце элек­трода у втулочки сгорает на расстоянии 10—15 мм и при повтороном возбуж­дении дуги таким электродом воз­можно образование крупной «старто­вой» поры. Поэтому опытные свар­щики стараются проводить сварку элек­тродами с целлюлозным покрытием без перерыва в горении дуги.

Электроды следует хранить в сухих помещениях, а также доставлять их на трассу в герметичной неповрежденной упаковке.

Электроды можно применять без предварительной сушки или прокалки только при нормальной температуре непосредственно после вскрытия герметической упаковки. Если упаковка повреждена, а также если сварку вы­полняют при низких температурах окру­жающего воздуха (независимо от усло­вий хранения и транспортирования), запрещается применять электроды без их предварительной прокалки.