Укрупиительная сварка узлов трубопроводов и труб в секции производится иа заготовительных заводах или базах с использованием средств механизации. Сварка неповоротных стыков труб в ннтку (монтажная сварка) во многих слу­чаях производится вручную.

ПОДГОТОВКА К СВАРКЕ

При подготовке трубопроводов к сварке одним из основных условий является соблюдение требований к разностенности н смещению кромок стыкуемых труб.

Величина разностенности и смещения кромок

Назначение трубопровода

Разностенность или смещение кромок Прн тол, чипе стенкн тру­бы S, мм

до 3

3-6

6-10

10-11

15 и более

Технологический

Для пара и гарячей во­ды

Для горючих токсичных и сжиженных газов Высокого давления (вы­ше 9,81 МПа)

Продол

попереч

0,2 S

0,1 S, г Внутреї

ьпые швы 0,1 ные — 0,35 S

0,lS + 0,3

о не более 3 пне кромки

5 S, но но > 3

0Д5 S мм

),1 5, но

5. 2 мм: мм

0.15S-;- 1 ие более I

0,1 S, но не более 3 мм

IM

Если условия данной таблицы не соблюдены, то должен быть обеспечен плав­ный переход, при этом конусность не должна превышать 12—15°. При разнице толщин менее 30% (но не более 5 мм) и равенстве внутренних диаметров сва-

ривасмых труб допускается плавный переход за счет наклонного расположе­ния шва.

Правку концов труб производят домкратами, а стыковку — с помощью внут­ренних гидравлических нли наружных роликозвенных центраторов. Продольные стыкн смещают не менее чем иа 50—100 мм. Трубы малого диаметра, собирае­мые враструб, фиксируют с помощью монтажных обжимок. Стыкн под сварку обычно готовят или без скоса (S = 2—4 мм) или с односторонним скосом двух кромок (горизонтальные стыки собирают с односторонним скосом верхней кромки). Качество сборки проверяют шаблонами.

технология СВАРКИ

Способы обеспечения надежного провара корня шва трубопроводов

Способ сварки

Характеристика или назначение способа

Ручная электродуговая корня шва «на весу»

Ручная аргонодуговая корня шва неплавящимся электродом

На съемных, остающихся или рас­плавляемых (кольцевых фигурных) подкладках

Подварка корня шва изнутри тру­бы

Механизированная на флюсовой по­душке (подкладке, заполненной флюсом), флюсомедиой подкладке (с канавкой, заполняемой флюсом) или съемных эластичных неметал­лических подкладках Механизированная аргонодуговая корневого слоя «на весу»

Частично механизированная «иа ве­су» корневого слоя в углекислом газе

Применение электродов диаметром до 3 мм или электродов с целлюлозным покрытием диаметром 4 мм (сварка сверху вниз) Надежное формирование корневого слоя. Об­ратную сторону шва защищают инертным га­зом илн флюс-пастой. Часто применяют в комбинации с другими способами, обеспечи­вающими заполнение стыка Остающиеся подкладки не допустимы при динамических нагрузках иа трубопровод илн наличии агрессивной среды. Стык с расплав­ляющимся кольцом требует особенно тща­тельной подгонки

Увеличивается трудоемкость сварки. Воз­можна прн диаметре труб более 700 мм Укрупнительиая сварка секций магистраль­ных трубопроводов, крупногабаритных отво­дов, продольных швов труб н т. п.

Выполняется с присадкой проволоки или без нее. Требует тщательной подгонки стыков Сварка трубопроводов из низкоуглеродис­тых и низколегированных сталей проволокой диаметром 0,8—1,2 мм

Ручная электродуговая сварка. Сварка труб выполняется в следующем по­рядке. Каждый слой шва накладывают двумя или тремя участками. Заварку слоя на каждом нз двух участков начинают с нижней части стыка и заканчи­вают наверху. Чтобы начало и конец шва не совпадали, начало каждого слоя смещают иа 50—60 мм вправо или влево от самой нижней точки. С целью равномерного распределения усадочных напряжений первые два-три слоя стыков труб диаметром более 219 мм желательно сваривать обратноступеичатым спо­собом с длиной каждой ступени не более 250 мм. Сварку трубопроводов диа­метром более 219 мм рекомендуется выполнять одновременно двум сварщикам, наплавляющим диаметрально противоположные участки шва. При сварке гори­зонтальных швов начало валиков нужно сместить иа 1/4 длины окружности стыка. Наименьшее расстояние между кольцевыми швами н швами патруб­ков—200мм.

Толщина стенкн. мм

2—3

1—5

6—9

Ю—12

13-1Е

Количество проходов (без подварочного)

1

2

3

4

5

Режимы ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов

Вид покрытия

Диаметр? лектро — да, мм

Сила тока, А

Назначение электрода

Органическое

3

80—110

Сварка корневого слоя шва

4

110—170

Сварка заполняющих н облицовоч­

Основное для сварки:

5

160—200

ного слоев шва в нижнем положе­нии (поворотный стык)

снизу вверх

3

110—140

Сварка корневого слоя шва

4

150—180

Сварка заполняющих, облицовочно­го слоев шва н нодварка

5

200—250

Сварка верхней полуокружности неповоротных стыков, заполняющих и облицовочного слоев шва пово­ротных стыков

сверху вниз

4

190—220

Сварка корневого слоя шва

5

200—250

Сварка заполняющих и облицовоч­ного слоев шва

Рутиловое н рутил-

3

90—120

Сварка корневого слоя шва

карбонатиое

4

140—180

Сварка заполняющих и облицовоч­ного слоев шва

5

200—250

Сварка верхней полуокружности неповоротных стыков, заполня­ющих и облицовочного слоев шва поворотных стыков

Усредненная линейная скорость ручной электродуговой сварки трубопрово­дов, м, ч

Слон шва

Вид покрытия

органическое

основное для сварки

рутиловое и ру — тнлкарбоиэтное для сварки снизу вверх

сверху вниз

снизу рьерх

Корневой

18—22

20—25

8-10

9—12

Горячим проход

14—18

22—28

_

Заполняют не

11 — 15

_

6—7

7—8

Облицовочные

9—12

_

4—6

4—6

Подварочный

8—9

ш

«3 ■

1 з

«3 «3

і *

Марка стали

Тип электрода

“ в “■ 2 с о

5 >•!

И я С

a: h m

Термическая обработка

О. Й О

2Є-*

§? § $

D. 3 CL „

cSSS

Предвар и сопу тс подогреї сварке

после сварки

Ст. 3, 10, 20

342, Э42А, Э46А

10Г2, 09Г2С, 17ГС

Э50А

12МХ

Э09МХ

+

+

+

15ХМ

Э09Х1М

+

+

15ХМ

Э10Х28Н12Г2

+

+

При толщине стенки > 18 мм

12Х1М1Ф

Э09Х1МФ

+

+

12Х5М, 15X5

Э10Х5МФ, Э28Х24Н16Г6

+

+

При толщине стенки >18 мм и диаме’1 ре до 325 мм, толщине стенки > 25 мм и диа­метре до 219 мм

20ХЗМФ

Э10Х5МФ

+

+

+

20ХЗМФ

Э09Х1М

+

+

08X13

Э12Х13

+

+

При толщине стенки > 18 мм

09X17Т

Э10Х17Т

+

+

і

“Г

+

09X17Т

Э10Х28Н12Г2

+

09X17Т

Э28Х24Н16Г6

+

+

_

12Х25Т

Э12Х13. ЭЮХ17Т

+

+

При необходимости

І2Х25Т

Э10Х28Н12Т

+

+

стойкости против меж- кристаллитной корро-

12Х18Н10Т

Э02Х19Н9Б

08X17H13M3T

Э09Х 19Н10Г2М2Б

зи и

Примечания: !. В таблице знаком «+* обозначены необходимость подогрева н терми­ческой обработки сварных стыков, отсутствие этого требования обозиачеио знаком «—*.

2. При сварке трубопроводов высокого давления нз углеродистых сталей S ^ 35 мм незави­симо от марки сталн и электродов назначают термическую обработку соединений.

Ручная аргонодуговая сварка, Этот способ используют для сварки труб нз углеродистых и легированных сталей диаметром до 100 мм при толщине стеріки не более 10 мм. При большем диаметре толщина стенки должна быть не более 3 мм или указанным способом сваривают только корень шва.

Для сварки используют иеплавящиеся электроды из лантаинрованного воль­фрама марок ЭВЛ-10 и ЭВЛ-20 по СТУ 45-ЦМ-1150-63 (диаметр 1—5 мм) нли нттрироваррного вольфрама марки СВИ по ТУ 48-42-73-71 диаметром 2—5 мм. Электроды затачивают на конус длиной 6—10 мм и диаметром притупле­ния 0,5 мм. Вместо поддува при сварке коррозиестойких сталей применяют флюс-пасту ФГ1-8-2 (ТУ 14-4-736-76) с силикатной связкой в соотношении 1 : 1.

Выбор присадочного прутка а зааисимости от марки стали

Марка стали

Марка прутка (диа — метр і,6—2 мм) j 1

Марка стали

Марка прутка (диаметр 1,0—2 мм)

20

Св-08ГС

12Х1М1Ф

Св-08ХМ

15Х5М

Св-ЮХбМ

12Х18Н10Т

Св-ОбХ 19Н9Т

15ХМ

Св-08ХЛ1 j

0X13

Св-ОбХ 14

15МХ

Св-08МХ

1

10Х17Н13М2Т

Св-ОбХ 19Н10МЗТ

В качестве нсточннкон тока используют сварочные преобразователи или вы­прямители с падающей нли жесткой характеристикой, но с балластным реоста­том. Полярность тока — прямая. Возможна сварка на переменном токе с исполь­зованием устройства поджига дуги УПД-1М и балластного реостата.

Для пониження давления используют редукторы марок АР-10, АР-40, АР-150 или ДКМ-1-70 с ротаметром PC-З нли РС-5. Рекомендуются горелки марок ЭЗР-З, ЭЗР-5, АР-3. Сопло горелки при толщине стенкн трубы свыше 40 мм рекомендуется удлинить.

Сварка должна выполняться на возможно короткой дуге (1—1,5 мм). Особое внимание обращают на провар корня шва н заделку кратера. Подачу аргона из горелки прекращают через 5—8 с после обрыва дуги. Горелку перемещают справа налево, а проволоку — навстречу. Оплавляемый конец проволоки всегда должен находиться под защитой аргона. При зазоре между трубами до 0,5 мм сварку корневого слоя выполняют без присадочной проволоки. Прн сварке труб нз сталей мартенситного или мартенснтно-ферритного класса кромки должны быть нагреты до температуры не ниже 350° С. Стали аустенитного класса нельзя перегревать.

Количество и длина прихаатон

Диаметр трубопровода, мм

Количество прихваток по периметру трубы

Длина прихваткн, мм

до 100

2

5—10

100—200

3

40—50

200—600

4-5

40—50

Свыше 600

Через 300—400 мм

80—100

Параметры аргонодуговой сварки «на весу» корня шва толстостеррных трубо­проводов неплавящимся электродом следующие:

TOC o "1-5" h z Диаметр электрода, мм………………………………………….. 3

Сварочный ток, А………………………………………………………… 100—140

Диаметр присадочной проволоки, мм…………………………. 2—2.5

Напряжение, В………………………………………………………….. 24—28

Скорость сварки, м/ч…………………………………………………………. 5—10

Расход аргона, л/мин:

для сварки……………………………………………………………………. 8—10

для поддува…………………………………………………………. 4—5

Расход флюс-пасты (вместо поддува), г/м………………. 5—G

Марка стали

Марка элек­трода

Марка свароч­ной проволоки

Допускаемая температура экс­плуатации. °С

Предварительный по­догрев, °С

Вид термической обработки и тем­пература. °С

Время вы­держки

Условия охлаж­дения

26

20

20, 15ГС 16ГС 14ХГС

УОНИ 13/45 МР-3

УОНИ 13/55 ТМУ-21

С. В-08А

Св-08А

Св-08Г2С

Св-08ГСМТ

Св-08Г2С

> —40

> —20

>—40

>—40

До 200 (при сварке стали 20 с толщиной стеикн > 19 мм и 15ГС, І4ХГС с толщиной стеики ^ 10 мм)

Отпуск:

600—650

600—650

600—650

630-650

3 мин на 1 мм толщины стен­ки трубы

То же »

4-”

До 300е С со ско­ростью 150° С в 1 ч с термоизоля­цией

15ХМ

15ХМ

I5X5M

15Х5М

ЗОХМА

20Х2МА

22ХЗМ

ЦЛ-І4, ЦЛ-38

ЦУ-2ХМ

ЦЛ-І7

ЦЛ-17

ХЗМ-1

ЦЛ-17

ЦЛ-20А

ЦЛ-20Б

Св-08ХМ

Св-08ГСМА

СВ-10Х5М

СВ-10Х5М

СВ-І8ХМА

CB-I0X5M

Св-08ХМ

> —20 20

^ —30 —30

> —30 ^ —30

> —30

Во всех случаях не­обходим предваритель­ный подогрев сталей марок 20Х2МА и 15ХМ до 200—250 12Х1МФ и 15Х1М1Ф до 250—300 н ЗОХМА до 300—

350° С

Отпуск:

690—720

690-720

730—750

650—670

640—660

G40—660

Нормализация

1000—1020

4*1-54

1.5 ч

То же со ско­ростью 100° С в 1 ч

18ХЗМВ

20ХЗМВФ

12Х1МФ

І5Х1М1Ф

ЦЛ-17

ЦЛ-26М

ЦЛ-20А. ЦЛ-39

ЦЛ-20Б,

ТМЛ-1

Св-18ХМА

СВ-08ХЗГ2СМ

Св-08ГСМФА

СВ-08ХМФА

0

0

> —20 ^ —20

Необходим предвари­тельный подогрев по ТУ

Отпуск:

670—690

670—690

720—750

720—750

4*’

По группе ста­лей хм

12Х18Н10Т,

08Х18Н10Т

UT-15,

ЦТ-15-1,

ЗИО-З

СВ-01Х19Н9,

Св-04Х19Н9

До 600; 350—600 после стабилизи­рующего отжига или аустеииэации

То же

Стабилизиру­ющий отжиг. 950—970

2—3 ч

Нагрев до 600° С со скоростью 75е С в 1 ч далее 150® Свіч, ох­лаждение иа воз­духе

12XI8H10T,

08ХІ8НІ0Т

Л-38М, ЦЛ-11, АНВ-23, ОЗЛ-7. Л-40М

Св-07Х19Н10Б

СВ-ОООХ18НЮ

До 450; 350—

450 — после ста­билизирующего отжига или аусте — иизацин

Подогрев независимо от толщины стенкн трубы. Влажность ок­ружающего воздуха должна быть не более 80%, а температура выше —20° С

Аустеннзация

1080—1130

2—1.5 ч

Нагрев до 600® С со скоростью 75® в 1 ч, далее 150* в 1 ч, ох­лаждение иа воз­духе или в воде

12XISHI2T,

08Х18Н12Т

ОЗЛ-8.

ОЗЛ-22.

ОЗЛ-13.

АНВ-13

Св-01Х19Н9,

Св-04Х19Н9

До 600

Подогрев незаансимо от толщины стенки трубы. Влажность ок­ружающего воздуха должна быть не бо­лее 80%. а темпера­тура выше —20° С

Аустеиизация

1080-1130

2—1,5 ч

Нагрев до 600® С со скоростью 75® в 1 ч, далее 150® Свіч, ох­лаждение на воз­духе или в воде

12XI8H12T

08X18HI2T

10ХІ7НІЗМ2Т

10XI7H13H3T

0ВХ17Н15МЗТ

03 Л-14

ЭА-400/10У

ОЗЛ-20

ЭНТУ-ЗМ,

НЖ-13

СЛ-28.

АНВ-17

СВ-07Х19Н10Б СВ-ОООХ18НЮ СВ-04Х19Н11МЗ Св -06Х19Н1ОМВТ

СВ-000Х17Н14М2

До 350

Примечания: 1. Нормализацию с отпуском назначают для сварных соединений, предназначенных для работы в водородосодержащмх сре­

дах и для работы при температурах 401—510° С (20ХЗМВФ). Термообработку осуществляют индукционными нагревателями, газовыми горелками или гиб­кими нагревательными элементами сопротивления. Электронагреватели питаются от серийных трансформаторов марок ТД-500, ТДФ-1001 и т. п. Тепло­изоляционный материал — кремнеземистая ткань.

2. Сталь 15ХМ электродами типа АНЖР можно сваривать без термообработки.

Механизированная сварка. В сантехнических устройствах, системах масло — смазки и автоматического управления производственными процессами широко распространены тонкостенные трубопроводы малого диаметра. Здесь используют, в основном, трубы диаметром до 40 мм нз низкоуглеродистых, в том числе оцин­кованных, сталей с толщиной стенки до 3 мм. До недавнего времени на монтаже этих трубопроводов использовали газовую сварку. В настоящее время внедрена электродуговая сварка рутиловыми электродами диаметром 3 мм, что позво­ляет в 1,6—1,7 раза увеличить производительность труда, втрое уменьшить выгорание цинка при сварке оцинкованных труб. Механизацию процесса осу­ществляют тремя следующими способами:

частично механизированной сваркой в углекислом газе проволокой марки Св-08Г2С (Св-08ГС, Св-12ГС) диаметром 1 мм иа постоянном токе обратной полярности полуавтоматами типа ПРМ, А-547УМ и т. п. при силе тока 140— 180 А, напряжении дуги 20—22 В, вылете электрода 10—14 мм;

частично механизированной сваркой самозащитной проволокой марки Св-15ГСТЮЦА (ЭП-439) диаметром 0,8—1 мм на постоянном токе прямой полярности силой 120—150 А и напряжении дуги 22—23 В. Кроме полуавтома­тов типа ПРМ, А-547УМ и других применяются специальные полуавтоматы А-1114М;

дугоконтактной сваркой труб диаметром 15 и 20 мм автоматической голов­кой марки УДК-204. Сила тока 260 А, напряжение дуги 28 В. Установка УДК-27-01 (1 н 2 модификации) позволяет также сваривать трубы диаметром 8—27 мм на расстоянии до 75 м от источника тока. Производительность сварки составляет 50—60 стыков в 1 ч.

Ориентировочные режимы сварии оцинкованных труб

Толщина

металла,

мм

Сварочный материал

Свароч­ный ток, А

Напряже, ние дуги, В

Способ сварки

Марка

Диаметр, мм

1,6

В углекислом газе

Св-08Г2С

0,8—1

80—100

20

3

То же

Св-08Г2С

1 —1,2

110—150

19—20

1,6

Самозащитной про­волокой

Св-15ГСТЮЦ

0,6—0,8

60-90

20—21

3

То же

Св-15ГСТЮЦ

1

100—130

21—23

Стыки труб диаметром 57—530 мм сваривают в углекислом газе в соответ­ствии с режимами, приведенными на с. 165,

Режимы частично механизированной сварки стыков трубопроводов в углекислом rase

Толщина

стеики,

мм

Диаметр электро* да, мм

Поворотные стыки

Количест­во прохо­дов

Корневой шов

Последующие слои

/св. А

иА. в

/св А

ид — в

1—2

0.8

1

80—100

19—21

_

3—5

1.2

1

140—180

22—24

6—8

1,2

2

130—150

20—23

150-200

22—24

10—12

1.2

2

140—160

21—24

200-250

24—28

10—12

1,6

2

280—300

28—30

320—380

30—32

10—12

2,0

2

280—300

28—37

400—450

30—34

14—16

1.2

2—3

140—160

21—24

200—250

24—28

14—16

1,6

2

280—300

28—30

320—380

30—32

14-16

2.0

2

280—300

28-32

400—450

30—34

18—20

1,2

3—4

140—160

21—24

200—250

24—28

18—20

1,6

2—4

280—300

28—30

320—389

30—32

18—20

2,0

2—4

280—300

28—32

400—450

30—34

22—24

1,2

4—10

140—160

21—24

200—250

24—28

22—24

1,6

3-8

280—300

28-30

320—380

30—32

22—24

2,0

3—8

280—300

28—32

400—150

30—34

Продолжение

Толщина

стенки

мм

Диаметр электро­да, мм

н

еповоротные стыки

Количест­во проко­лов

Корневой ШОВ

Последующие слои

^СВ1 Л

1’Д. В

/св А

Уд. В

1—2

0,8

1

80—90

19-21

3—5

1,2

1

120—130

20—23

___

6—8

1,2

2

110—130

20—23

140—160

21—23

10—12

1,2

2—3

130—150

21—24

150—185

21—25

10—12

1,6

___

__

10—12

2,0

___

___

___

14—16

1,2

2—4

130—150

21—24

150—185

21—25

14—16

1,6

___

___

14—16

2,0

___

___

___

18—20

1,2

4—8

130—150

21—24

150—185

21—25

18—20

1,6

___

___

18—20

2,0

___

___

22—24

1,2

6—15

130—150

21—24

150—185

21—25

22—21

1,6

___

___

___

___

___

22—24

2,0

—*

Примечание. Вылет электрода диаметром 0,8—і.2 мм должен быть 12 мм. диаметром мм от 20 до 25 мм. Расход углекислого газа при сварке тонким электродом составляет 500— 600, толстым электродом ]OOU— і200 л.’ч. Прн сварке нл сквозняке или открытом воздухе расход газа возрастает в 1,2—1,5 раза илн применяют защитные насадки (камеры).

Режимы механизированной сварки труб из низкоуглеродистых сталей сварочной головкой марки ТСГ-7М

Толщина

стенки.

мм

Притупле­ние. мм

Зазор, мм

Проход

Свароч­ный ток А

Напряже­ние дуги. В

Скорость

сварки,

м/ч

Амплиту­да коле­баний, мм

0—1

1—1,5

1

100—120

19—21

15—18

0

б

2

120—140

20—22

15—18

3—4

1,5—2

1-1,5

1

120—150

20—21

18—20

0

2

140—180

23—25

18—20

6—8

0—1 —

1-1,5

1

110—130

20—22

15—18

0

10

2

150—180

23—25

15—18

3—5

3

150—180

23—25

15—18

8—10

1—2

1—1,5

1

130—140

21—23

15—18

0

2

130—140

22—24

15-18

3-5

3

130—140

22—24

15—18

8—10

Примечание. Электрод смещают с зенита трубы против направления вращения на 20— 30°. Для сварки применяют сварочную проволоку марки Св-08Г2С диаметром І мм. Защита в уг­лекислом газе.