Примечания: 1. Ток постоянный прямой полярности, проволока диаметром 3 мм; угол наклона электрода "вперед" до 30°, вылет 40-50 мм.

2. При сварке током обратной полярности нижнюю границу сварочного тока уменьшить на 50-100 А, а скорости сварки - на 5 м/ч.

3.4.14. Интервал времени между сваркой предыдущего и каждого из последующих наружных слоев шва не должен превышать двух часов.

Сварные стыки разрешается оставлять в конце смены незаконченными в том случае, если не сварен только один облицовочный слой шва.

При невыполнении указанных требований стыки подлежат вырезке.

3.4.15. Величина усиления внутреннего и облицовочного наружного слоев шва должна составлять 2±1 мм. Ширина этих швов должна соответствовать табл. 6 СП, а в случае механизированной подварки под флюсом изнутри трубы ширина шва должна соответствовать табл. 3.3.4.

3.4.16. Во избежание образования наплыва металла при завершении механизированной сварки внутреннего шва необходимо вначале остановить вращение трубы, а затем выключить подачу проволоки, не выключая сварочного тока до самопроизвольного обрыва дуги.

3.4.17. При изготовлении трубных секций на базах ССТ-ПАУ необходимо соблюдать также требования п.п. 3.3.12; 3.3.13; 3.3.16; 3.3.18.

3.5. Организация работ при изготовлении трубных секций на трубосварочных базах

3.5.1. Преимущественным методом сварки при изготовлении трубных секций является двусторонняя сварка на базах типа БТС.

3.5.2. Для сокращения объемов погрузочно-разгрузочных и транспортных работ рекомендуется размещение трубосварочных баз непосредственно на станциях разгрузки труб. Однако при этом следует учитывать, что не рекомендуется увеличение плеча вывозки трубных секций свыше 50 км.

3.5.3. Оптимальные условия работы трубосварочной базы, особенно в условиях Севера, создаются при расположении всей трубосварочной базы, а также участка контроля и ремонта стыков в укрытии.

3.5.4. Рекомендуется использовать на трубосварочных базах централизованную схему энергоснабжения.

3.5.5. В зависимости от требуемой производительности на одной площадке могут работать одна или две базы БТС-142В. В случае работы двух баз целесообразно использование одного стенда обработки кромок, который поставляет обработанные трубы на два стенда сборки и сварки трубных секций. В этом случае бригада, обслуживающая "сдвоенную базу", составляет 15 человек, в том числе 4 оператора механизированной сварки, в то время как бригада, обслуживающая одну базу,- 9 человек (в том числе 2 оператора механизированной сварки).

3.5.6. Готовые трубные секции целесообразно сразу же транспортировать на участок контроля и ремонта сварных соединений, на котором работает бригада в составе четырех человек, в том числе одного сварщика.

3.5.7. Для эффективного использования оборудования трубосварочной базы целесообразна двухсменная работа с перерывом между сменами на профилактическое обслуживание.

3.5.8. При работе на трубосварочных базах ССТ-ПАУ между стендом ССТ-141 и установкой ПАУ-1001В может быть расположен оснащенный роликовым вращателем стенд для механизированной подварки стыков изнутри трубы. Роликовый вращатель должен иметь указатель скорости вращения свариваемой трубы.

3.5.9. Сварочные посты на трубосварочных базах должны быть оснащены шлифмашинками и подогревателями стыков.

4. ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ НА ОБОРУДОВАНИИ "CRC-EVANS AW"

Комплекс оборудования "CRC-Evans AW" специально разработан для двусторонней автоматической сварки неповоротных стыков труб. В ней реализован процесс сварки тонкой электродной проволокой в защитных газах. Конструкция и состав оборудования обеспечивают комплексное решение автоматизации сварки неповоротных стыков трубопроводов, основанное на следующих технологических подходах:

- повышение производительности за счет уменьшения площади разделки в сочетании с повышенным коэффициентом наплавки при сварке тонкой электродной проволокой;

- обеспечение высокого темпа производства работ за счет высокой скорости и совмещения сварки корневого шва и первого наружного шва (горячего прохода);

- компенсация неточностей сборки, обеспечение высокого качества корневого слоя и всего шва в целом за счет применения процесса двусторонней сварки.

4.1. Состав оборудования

Комплекс оборудования "CRC-Evans AW" состоит из следующих основных единиц оборудования:

- станков для обработки кромок труб под специальную разделку кромок;

- установки для индукционного подогрева труб;

- установки внутренней сварки, представляющей собой самоходный внутренний центратор с многоголовочным сварочным автоматом для сварки изнутри трубы, встроенным между рядами жимков;

- агрегата энергообеспечения установки внутренней сварки;

- автоматов наружной сварки с направляющими поясами;

- агрегатов энергообеспечения постов наружной сварки с защитными палатками;

- передвижной мастерской для наладки и ремонта оборудования и хранения запасных частей;

- вспомогательного оборудования.

Типовая схема организации работ при автоматической сварке стыков на оборудовании "CRC-Evans AW" приведена на рис. 4.1.1.

Рис. 4.1.1. Типовая схема организации работ при автоматической сварке стыков на оборудовании "CRC- Evans AW"

Приведен примерный состав оборудования. Количество звеньев сварки заполняющих слоев выбирается в зависимости от планируемого темпа сварки и толщины стенки трубы.

1 - звено обработки кромки труб; 2 - передвижная ремонтная мастерская; 3 - звено сборки труб, сварки корневого шва и горячего прохода (для повышения производительности сварка корневого шва и горячего прохода может производиться на отдельных постах); 4 - звенья сварки заполняющего слоя; 5 - звенья сварки облицовочного шва

4.2.Сварочные материалы

4.2.1. Для сварки всего сечения шва следует использовать омедненную сварочную проволоку марки K-Nova типа ER70S-6 по AWS A5.18, специально разработанную для этого процесса фирмой Тиссен. Диаметр проволоки - 0,9 мм.

4.2.2. Проволока должна быть поставлена в катушках с порядной намоткой, специально разработанных для оборудования "CRC-Evans AW".

Для внутренних сварочных головок проволока поставляется в катушках весом 1,47 кг, для наружных автоматов - в катушках весом 2,71 кг.

Катушки должны быть завернуты в полиэтиленовые пакеты и уложены в металлические или картонные коробки.

4.2.3. Типичный химсостав электродной проволоки марки K-Nova и свойства наплавленного металла приведены в табл. 4.2.1. и 4.2.2.

Таблица 4.2.1

Типичный химсостав электродной проволоки K-Nova (содержание элементов в %%)

С

Si

Mn

Р

S

Ti

0,07

0,75

1,53

0,005

0,011

0,05

Таблица 4.2.2

Механические свойства наплавленного металла

Предел текучести

, Н/мм

Предел прочности

, Н/мм

Относительное удлинение

, %

Поперечное сужение

,%

Работа разрушения

J, Дж

567

618

28,8

65,0

90-120

4.2.4. В качестве защитного газа при сварке внутреннего корневого и облицовочного слоев шва следует использовать смесь из 75% аргона и 25% углекислого газа, при сварке остальных слоев - углекислый газ.

4.2.5. Используемые для сварки газы по чистоте должны удовлетворять следующим рекомендациям фирмы CRC-Evans:

- аргон газообразный чистотой не менее 99,995%;

- углекислый газ чистотой не менее 99,5%.

По рекомендациям ВНИИСТа при сварке могут также использоваться защитные газы, поставляемые российскими производителями:

- аргон газообразный сорта А по ГОСТ 10157-79 чистотой не менее 99,99%;

- углекислый газ сварочный сорта 1 по ГОСТ 8050-85 чистотой не менее 99,5%.

4.2.6. Следует использовать при сварке защитные газовые смеси заводского приготовления, поставляемые в баллонах. Допускается приготовление защитных газовых смесей непосредственно в полевых условиях с помощью смесителей газа, устанавливаемых в газовых рампах агрегатов питания.

4.3. Состав основных технологических операций

4.3.1. Раскладка труб.

Трубы или трубные секции укладывают на бровке траншеи на инвентарных лежках под углом к оси траншеи таким образом, чтобы к торцам труб был свободный доступ. Расстояние от грунта до нижней образующей трубы для труб диаметром 1420 мм должно быть не менее 300 мм.

В процессе раскладки необходимо провести осмотр труб, исправить или вырезать участки труб с поверхностными дефектами в соответствии с требованиями раздела 5 настоящего СП.

4.3.2. Подготовка и обработка торцов труб.

4.3.2.1. Обработку торцов труб с целью уменьшения площади поперечного сечения разделки производят кромкострогальными станками.

4.3.2.2. Для соединения труб с одинаковой толщиной стенки обработка должна быть произведена в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4.3.1а.

Рис. 4.3.1. Разделка кромок труб диаметром 1420 мм для двухсторонней автоматической

сварки в защитных газах на оборудовании CRC-Evans AW

а) для труб с одинаковой толщиной стенки;

б) для разнотолщинных труб

4.3.2.3. При соединении разнотолщинных труб разделку более толстостенной трубы следует производить в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4.3.1б.

4.3.2.4. Прилегающие к торцам внутреннюю и наружную поверхности труб зачищают до чистого металла на ширину не менее 10 мм.

4.3.2.5. Следует зашлифовать "заподлицо" с поверхностью трубы наружное усиление продольного шва на длине от торца не менее 10 мм.

4.3.2.6. Перед обработкой торца после газовой резки следует зашлифовать "заподлицо" с внутренней поверхностью трубы внутреннее усиление продольного шва на длину не менее 50 мм от торца.

4.3.3. Установка на концах труб направляющих поясов для наружных автоматов.

4.3.3.1. Установку направляющих поясов производят с помощью специальных шаблонов. Направляющие пояса следует устанавливать на торец трубы, обращенный в сторону движения монтажной колонны.

4.3.4. Предварительный подогрев концов труб.

4.3.4.1. Подогрев стыкуемых концов труб производят с помощью установки индукционного подогрева. Температура стыка в момент начала сварки внутреннего корневого шва должна быть не менее 50° С.

4.3.5. Сборка стыка.

4.3.5.1. Сборку стыка производят с помощью специального внутреннего центратора. Центратор следует установить "на стык", отрегулировать положение сварочных головок относительно плоскости стыка и настроить параметры режима сварки.

4.3.5.2. Стык следует собирать без зазора. Допускаются локальные зазоры не более 0,5 мм.

4.3.5.3. Смещение кромок в собранном стыке рекомендуется допускать не более 2 мм.

4.3.6. Сварка стыка.

4.3.6.1.Схема сварки стыка приведена на рис. 4.3.2.

Рис. 4.3.2. Схема сварки стыка

К - корневой слой, Г - "горячий проход", Зп - заполняющий слой, Обл. - облицовочный слой (цифра после обозначения слоя указывает на очередность сварки данного участка в пределах слоя), - указывает направление сварки. Количество заполняющих слоев определяется технологической картой

4.3.6.2. Ориентировочные режимы сварки приведены в табл. 4.3.3.

Таблица 4.3.3

Рекомендуемые режимы автоматической сварки

Наименование параметра

Слои шва (в порядке наложения)

корневой

горячий проход

заполняющие

последний заполняющий

облицовочный

Направление сварки

на спуск

нa спуск

на спуск

на спуск

на спуск

Скорость сварки, м/ч

46

76

23

23±20%

20±20%

Диаметр проволоки, мм

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

Скорость подачи электродной проволоки, м/мин

9,7

12,7

12,7

12,7

10,7

Расход газа, л/мин

33-47

33-47

33-47

33-47

33-47

Защитный газ

Аг/СО, %

75/25

0/100

0/100

0/100

75/25

Вылет электрода, мм

9,5

9

13

13

9

Сила тока, А

190-210

220-260

210-250

210-250

200-230

Напряжение на дуге, В

19-22

23-26

23-25

23-25

19-21

Частота колебаний электрода,

мин

-

-

150

150

130

Амплитуда колебаний электрода, мм

регулируется по ширине разделки

Угол наклона электрода, градус (углом вперед)

6

6

6

6

6

Вид тока: постоянный, обратной полярности (+ на электроде)