* Могут быть допущены только в случаях, указанных в рабочих чертежах. В стыковых сварных соединениях, выполненных электродуговой сваркой с двух сторон, указанное смещение кромок не должно быть превышено ни с наружной, ни с внутренней сторон шва.

6.21. Прямолинейность труб в месте стыка (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной , прикладываемой в трех-четырех местах по окружности стыка (рис. 6).

Максимально допустимый просвет "а" между концом линейки и поверхностью трубы в собранном (но не заваренном) стыке не должен превышать 1,5 мм на расстоянии от стыка. В заваренном стыке он должен быть не более .

Рис. 6. Проверка правильности сборки стыкового соединения

6.22. Расположение поперечных сварных швов на трубах (рис. 7) должно отвечать следующим требованиям:

Расстояние между осями соседних поперечных швов l1, при S, мм

до 8

не менее 50

более 8

не менее 3S, но не менее 100

Расстояние от начала гиба (закругления) до оси поперечного шва l2, от наружной поверхности элемента (барабана, камеры, транзитной трубы) до оси поперечного шва l3 или до начала гиба l4 при Дн, мм:

до 100

не менее Дн, но не менее 50

более 100

не менее , но не менее 100

Рис. 7. Расположение поперечных сварных швов

6.23. При сборке труб и других элементов, имеющих продольные или спиральные швы, последующие должны быть смещены один относительно другого.

Смещение (для труб Ø > ) должно быть не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб (элементов), но не менее .

Приварка подкладного кольца

6.24. При сборке стыков трубопроводов с подкладными кольцами не должно быть перекоса подкладного кольца. Прихватку и приварку подкладного кольца выполняет сварщик, который в дальнейшем будет сваривать этот стык, или сварщик, имеющий удостоверение на право сварки подобных стыков. Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом должна быть следующей:

подкладное кольцо следует установить в одну из труб с зазором между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более ;

произвести прихватку кольца с наружной стороны в двух местах и последующую приварку его к трубе ниточным швом с катетом не более (рис. 8а). Прихватку и приварку кольца к трубе низколегированной стали следует выполнять с предварительным подогревом конца трубы и подкладного кольца в соответствии с данными табл. 9;

ниточный шов зачистить от шлака и брызг;

вторую стыкуемую трубу надвинуть на выступающую часть подкладного кольца (зазор между концом ниточного шва и второй трубой должен быть равен 4-), проверить правильность сборки стыка;

подкладное кольцо приварить ниточным швом ко второй трубе (рис. 8б);

предварительно подогреть стык в соответствии с требованиями табл. 9.

Корневой слой следует сваривать электродами диаметром 2,5-.

В процессе сборки трубы с приваренным кольцом не должны перемещаться и подвергаться ударам по кромкам и кольцу.

Рис. 8. Приварка подкладного кольцаа – к первой трубе; б – ко второй трубе

6.25. Подкладные кольца для стыков труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей следует изготавливать из стали 20 или другой низкоуглеродистой стали спокойной или полуспокойной выплавки с содержанием углерода не более 0,24%; для стыков труб из низколегированных теплоустойчивых сталей можно применять подкладные кольца из стали 12Х1МФ. Размеры подкладного кольца: ширина – 20-, толщина – 3-. Если кольцо изготавливают из полосовой стали, то стыковой шов кольца следует зачистить заподлицо.

Прихватка стыков трубопроводов

6.26. Собранные стыки труб и других элементов необходимо прихватить в нескольких местах. Прихваточные швы должны быть равномерно расположены по периметру стыка, их количество зависит от диаметра трубы (табл. 8). Не рекомендуется накладывать прихватки на потолочный участок стыка.

Высоту прихватки определяют в зависимости от толщины трубы и способа сварки; она должна быть равна:

(0,6-0,7)S, но не менее , при выполнении прихваток ручной электродуговой сваркой или механизированной в углекислом газе и толщине до и 5- при толщине стенки более .

2- – при ручной аргонодуговой сварке и толщине стенки до и 3- при толщине стенки более .

Таблица 8

Диаметр трубы, мм

До 100

Свыше 100до 426

Свыше 426

Число прихваток по периметру

1-2

3-4

Через каждые 300-400 мм

Длина одной прихватки, мм

10-20

20-40

30-50

6.27. При наложении основного шва прихватки должны быть полностью переварены. Применяемые для прихваток электроды или сварочная проволока должны быть тех же марок, что и для сварки основного шва.

6.28. К качеству прихваток предъявляются такие же требования, как и к основному сварочному шву. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, обнаруженные внешним осмотром, следует удалить механическим способом.

6.29. Собранные и прихваченные сварные соединения должны быть приняты руководителем сварочных работ. Убедившись в правильности сборки и прихватки, он дает разрешение на сварку.

Подогрев стыков

6.30. Температура подогрева стыков перед прихваткой при температуре окружающего воздуха 0 ºС и выше приведена в табл. 9, а при температуре ниже 0 ºС – в п.7.8.

Таблица 9

Марка стали свариваемых деталей

Номинальная толщина свариваемых деталей, мм

Температура, ºС подогрева перед

прихваткой и приваркой кольца

сваркой

Ст2сп2, Ст3сп2, Ст3сп3, Ст3сп4, Ст3пс5, 08, 10, 20

До 100 вкл.

-

-

15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1СУ

До 30 вкл.

-

-

12МХ, 15ХМ

До 10 вкл.

Св. 10 до 30

-

100-150

-

150-200

12Х1МФ*

До 10 вкл.

Св. 10 до 30 вкл.

-

150-200

-

200-250

* Для стыков труб диаметром 42- с толщиной стенки 11- температура подогрева должна быть 100-150 ºС.

6.31. Подогревать стык можно индукторами (током промышленной или повышенной частоты), радиационными нагревателями сопротивления, газовыми горелками, обеспечивая нагрев стыка по всему периметру. В стыках труб из низколегированной стали при толщине стенки до ширина зоны подогрева должна быть не менее . Подогрев должен быть организован так, чтобы сразу после окончания сварки можно было, при необходимости, произвести термообработку.

7. Технология сварки

Общие требования

7.1. Сварку стыков следует начинать сразу после прихватки. Время между окончанием выполнения прихваток и началом сварки стыков труб из низколегированных сталей не должно превышать 4 ч.

Непосредственно перед сваркой необходимо проверить состояние поверхности стыка и в случае необходимости зачистить его в соответствии с п.6.17.

7.2. Сварку стыков из низколегированных сталей следует выполнять без перерывов в работе до полной заварки всего стыка. При вынужденных перерывах в работе допускается прекращение сварки при заполнении разделки до 70-80% толщины стенки трубы.

7.3. Во всех случаях многослойной сварки шов разбивают на участки с таким расчетом, чтобы стыки участков ("замки") в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий. Величина смещения замков и перекрытия "а" должна быть (рис. 9) при ручной аргонодуговой и электродуговой сварке 12-.

Рис. 9. Схема наложения замков шва

7.4. Ручную дуговую сварку выполняют наиболее короткой дугой. В процессе работы следует как можно реже обрывать дугу, чтобы не оставлять незаплавленных кратеров. Перед гашением дуги сварщик должен заплавить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-, на только что наложенный шов, последующее зажигание дуги производят на металле шва, на расстоянии 20- от его конца.

7.5. В процессе работы следует обращать особое внимание на обеспечение полного провара корня шва. После наплавки каждого валика необходимо полностью удалить шлак, дав ему остыть. При наличии на поверхности шва дефектов (трещин, подрезов, пористости и т.п.) дефектное место следует зачистить механическим способом до чистого металла и заварить вновь.

7.6. Сварные швы стыков должны иметь выпуклость (усиление) в указанных пределах (см. табл. 10).

Таблица 10

Толщина стенки трубы, мм

Выпуклость, мм

Менее 10

0,5-2,0

10-20

0,5-3,0

Свыше 20

0,5-4,0

7.7. Во время сварки элементов из подкаливающихся сталей 15ХМ, 12Х1МФ и литья аналогичного состава следует заглушить концы труб или закрывать задвижки на трубопроводе.

7.8. Сваривать и прихватывать стыки труб котлов из углеродистых, низколегированных конструкционных и теплоустойчивых сталей в зимних условиях при температуре окружающего воздуха ниже 0 ºС необходимо с соблюдением следующих требований:

а) минимальная температура окружающего воздуха – минус 20 ºС;

б) для стыков труб, свариваемых при положительных температурах с подогревом и подлежащих последующей термообработке, при отрицательных температурах обязательным является выполнение термообработки и непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время температуры сопутствующего подогрева;

в) стыки, свариваемые при положительных температурах с подогревом и не подлежащие последующее термообработке, при отрицательных температурах должны быть непосредственно после окончания сварки (не допуская остывания стыка) укрыты слоем изоляции толщиной 8- для обеспечения замедленного охлаждения;

г) для стыков, свариваемых с подогревом, температура подогрева при сварке в зимних условиях должна быть на 50 ºС выше, чем при положительной температуре окружающего воздуха, указанной в табл. 9;

д) во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.п.) стыки труб до полного остывания должны быть защищены от осадков, ветра, сквозняков;

е) стыки трубопроводов и труб поверхностей нагрева из теплоустойчивых сталей, свариваемых при положительных температурах без подогрева и последующей термообработки, при отрицательных температурах подлежат просушке газовым пламенем для удаления влаги, инея с доведением температуры металла в месте сварки до положительной и последующем укрытием сварных соединений теплоизоляционным материалом.

7.9. Если процессу сварки стыка мешает магнитное поле, возникшее намагничивание трубы (так называемое "магнитное дутье"), оно устраняется следующим образом. На стык наматывают провод-индуктор (шесть-восемь витков) и пропускают по нему в течение 2-3 мин. постоянный ток силой 200-300 А. Если после этого магнитное поле останется, следует пропустить ток в обратном направлении, т. е. подсоединить сварочные провода к противоположным выводам индуктора.

7.10. Стыки труб диаметром более с толщиной стенки более после сварки и зачистки сварщик должен маркировать присвоенным ему клеймом. Его ставят на самом сварном шве вблизи "замка" (на площадке размером около 20 х , зачищенной абразивным камнем или напильником, или на трубе на расстоянии 30- от шва. Если в процессе механической обработки поверхности необходимо снять клейма, то они должны быть восстановлены на том же месте.

Маркировку каждого сварного соединения допускается не производить, если все сварные соединения котла выполнены одним сварщиком. В этом случае клеймо сварщика следует ставить около фирменной таблички или на другом открытом участке изделия и место клеймения заключить в хорошо видимую рамку, выполненную несмываемой краской. Место клеймения должно быть указанно в паспорте изделия. Если сварное соединение выполнялось несколькими сварщиками, то на нем должны быть поставлены клейма всех сварщиков.

На стыках труб из углеродистых сталей с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/см2) клеймо можно направлять электросваркой.

Ручная дуговая сварка трубопроводов

7.11. Марку электродов следует выбирать в соответствии с рекомендациями табл. 1.

7.12. Стыки труб с толщиной стенки более следует сваривать электродами диаметром:

корневой слой шва – не более 2,5-;

последующие слои – 3-.

7.13. Для выполнения корневого слоя труб и деталей из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, собираемых на остающихся подкладных кольцах, могут быть использованы электроды ЦУ-5, ЦУ-10, УОНИ-13/45, ТМУ-21У, ТМЛ-1У диаметром 2,5-.

7.14. Примерные значения тока при сварке в нижнем положении шва в зависимости от диаметра и типа покрытия электрода приведены в табл. 11. При вертикальном и потолочном положении шва ток должен быть уменьшен на 10-20%.

Таблица 11

Покрытие электродов

Диаметр электрода, мм

Сварочный ток, А

Флористо-кальциевое (основное):

УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21У, ЦЛ-39, ТМЛ-3У, ТМЛ-ІУ, ЦУ-2ХМ, АНО-ТМ, АНО-31

2,5

70-90

3

90-110

4

120-170

Рутил-карбонатное:

МР-3, АНО-4, ВМ-12

3

90-130

4

140-190

Рутил-целлюлозное:

АНО-29М, АНО-21

2,5

50-100

3

60-140

4

180-200