Меню Рубрики

Механизированная сварка методом stt при монтаже газопроводов

Процесс STT (Surface Tension Technology) сварки

Технология STT сварки была разработана американской фирмой Lincoln Electric. Создание сварочных систем, способных управлять переносом капли за счет изменения формы сварочного тока, является стратегически приоритетным направлением исследовательской деятельности и практических разработок компании Линкольн Электрик в области полуавтоматической сварки. По мнению специалистов компании, несмотря на почти вдвое большую стоимость таких систем по сравнению с оборудованием традиционного типа, в условиях жестких и постоянно растущих требований к качеству сварных соединений их использование экономически более целесообразно. Это подтверждается заметным ростом интереса к такому оборудованию со стороны представителей различных отраслей промышленности.

Сварочный процесс STT (сокращение от английского термина «Surface Tension Transfer» – перенос за счет сил поверхностного натяжения) был разработан компанией Линкольн Электрик в результате активных исследований в области управляемого переноса металла при сварке.

Традиционный и наиболее широко применяемый метод полуавтоматической сварки предполагает использование источника питания с жесткой вольтамперной характеристикой, сплошной сварочной проволоки и углекислого газа в качестве защитного. Оборудование обеспечивает установку сварочного напряжения, и скорости подачи проволоки — эти два параметра сварочного режима, в конечном счете, определяют качество получаемого сварного соединения. При этом, в достаточно широком диапазоне сварочных режимов, устанавливается так называемый «процесс переноса наплавляемого металла сериями коротких замыканий». Источник питания, выходное напряжение которого не зависит от величины протекающего в сварочном контуре тока, каждый раз стремится восстановить дуговой промежуток между сварочной ванной и подаваемой проволокой, самопроизвольно закорачиваемый с определенной частотой. В процессе переноса металла имеет место хаотичный характер изменения сварочного напряжения и тока. Процесс отделения образуемой на торце электрода капли расплавленного металла, и ее переход в сварочную ванну происходит при высоком уровне сварочного тока. Это обусловливает определенную нестабильность процессов, происходящих в дуговом промежутке, и характерное разбрызгивание при сварке.

Процесс STT – преемник обычного процесса механизированной сварки в среде защитного газа, реализующего метод переноса короткими замыканиями. Однако STT принципиально отличается от него возможностью прямого управления условиями переноса наплавляемого металла в сварочную ванну. Эта возможность обеспечивается быстродействующей инверторной схемой источника питания, специальным электронным микропроцессорным модулем, принудительно задающим необходимый уровень сварочного тока и контуром обратной связи, динамично отслеживающим изменения напряжения на дуге. В течение всего цикла переноса капли в сварочную ванну величина сварочного тока жестко зависит от фазы формирования и перехода последней. Идентификация фазы переноса осуществляется за счет обработки величины напряжения постоянно снимаемого с дугового промежутка.

Рассмотрим подробнее влияние основных параметров сварочного режима на процессы, происходящие в дуговом промежутке. Как уже было отмечено, перенос наплавляемого металла происходит сериями коротких замыканий. На рисунках 5.22 и 5.23 представлены диаграммы кривых тока и напряжения, характерные для традиционного полуавтомата и источника STT. Каждое замыкание проволоки в сварочную ванну – цикл переноса – удобно разбить на несколько характерных этапов:

Рисунок 5.22 – Типичные формы кривых сварочного тока и напряжения при традиционном способе полуавтоматической сварки

Рисунок 5.23 – Формы кривых сварочного тока и напряжения при полуавтоматической сварке методом STT

Подготовка капли (Т7-Т0-Т1). Продолжительный этап действия базового тока на уровне 50 – 100 А и подготовка капли к моменту короткого замыкания. На этом этапе под действием сил поверхностного натяжения форма капли приближается к правильной сфере, создавая тем самым благоприятные условия для плавного объединения со сварочной ванной. Управление величиной базового тока несет в себе две основные функции. Во-первых, он должен обеспечить дугу количеством энергии, достаточным для преодоления потерь на излучение и поддержание определенного объема расплавленной на конце электрода капли. Если базовый ток слишком низок, это приводит к кристаллизации верхней части капли и уменьшению ее объема. Более того, это может привести даже к полной кристаллизации капли и, как следствие, к нестабильности всего процесса и утыканиям проволоки в дно сварочной ванны. Во-вторых, от уровня базового тока зависит степень общего разогрева свариваемого изделия. Действие базового тока похоже на влияние сварочного напряжения при обычной полуавтоматической сварке. При повышении обоих параметров сварочный шов теряет выпуклость, приобретает более низкую и плавную форму. Это происходит за счет увеличения разогрева зоны дуги и повышения текучести металла. Однако, увеличение базового тока более 120 А приводит к значительному повышению разбрызгивания. Оптимальная величина базового тока зависит от типа защитного газа (понижается с переходом на смеси аргона), материала, диаметра и скорости подачи сварочной проволоки. Установка оптимального для тех или иных условий базового тока в процессе работы, а именно его соответствие заданной скорости подачи проволоки, имеет принципиальное значение для качества всего соединения.

Начальный период короткого замыкания (Т1-Т2). В момент Т1 происходит замыкание капли на сварочную ванну. Если при этом величина сварочного тока составляет 150 – 200 А, как в случае с обычным полуавтоматическим процессом, капля мгновенно отрывается, обычно разрушаясь и разлетаясь в стороны, что приводит к разбрызгиванию. Кроме того, ток такой величины, пытаясь пройти через узкую перемычку, образовавшуюся между каплей и ванной, приводит к выплеску металла. При действии источника STT образование контакта происходит при значительно более низком уровне сварочного (базового) тока, что исключает эти негативные явления. Капля спокойно залипает на сварочную ванну, образуя пятно контакта. Датчик контура обратной связи источника питания Invertec STT в момент Т1 подает микропроцессору сигнал о возникновении короткого замыкания (напряжение упало до значения, близкого к нулю). источник понижает ток с базового уровня до 10 А на время 0,75 миллисекунд. В течение этого времени происходит развитие пятна контакта, врастание капли в сварочную ванну и образуется надежная перемычка между ванной и электродной проволокой.

Период пинч-эффекта (Т2-Т3). Пинч-эффектом называют возникновение вокруг электрического проводника центростремительных сжимающих сил, пропорциональных квадрату протекающего по проводнику тока. Строго говоря, этот эффект присутствует в сварочном контуре всегда когда сварочный ток не равен нулю. Однако только на рассматриваемом этапе влияние пинч-эффекта на перенос наплавляемого металла в сварочную ванну имеет принципиальное значение. По истечении времени действия начального периода короткого замыкания (0,75 мс, момент Т2) микропроцессор резко повышает величину сварочного тока. На этой короткой первой стадии происходит стремительный рост электромагнитных сил оссимметричного сжатия жидкой перемычки и образование на ней шейки. Уровень, до которого источник повышает ток на первой стадии, зависит от диаметра применяемой проволоки (повышается с увеличением диаметра) и устанавливается сварщиком с помощью двухпозиционного тумблера на лицевой панели аппарата. На второй стадии пинч-эффекта повышение сварочного тока происходит значительно более плавно. Источник «готовится» к моменту разрушения шейки и отделения капли от электродной проволоки. Необходимо отметить, что во время короткого замыкания напряжение между электродной проволокой и сварочной ванной не равно нулю, поскольку при температуре плавления (1550ºС) металл имеет высокое электрическое сопротивление. Образование шейки связано с уменьшением поперечного сечения перемычки и ростом электрического сопротивления этого участка проводника. На этой стадии снова вступает в действие контур обратной связи, снабжающий микропроцессор информацией о сварочном напряжении. Скорость изменения сопротивления определяется косвенно путем последовательных замеров изменения напряжения в единицу времени. Когда эта скорость достигает определенного значения, источник получает от датчика напряжения дуги сигнал, свидетельствующий о том, что шейка готова к разрушению (момент Т3). В этот момент источник прекращает плавное наращивание тока и резко снижает его до уровня порядка 5 А. Отделение капли (момент Т4) происходит без разбрызгивания, присущего традиционному полуавтомату с жесткой внешней характеристикой. Силы поверхностного натяжения уже слитых воедино капли и ванны «втягивают» каплю вглубь, формируя сварочный шов.

Рост капли (Т5-Т6). В течение всего этого этапа действует, так называемый, пиковый уровень сварочного тока, устанавливаемый сварщиком на лицевой панели аппарата. После отделения капли от электродной проволоки дуговой промежуток восстанавливается и резко повышается напряжение. Для продолжения процесса необходимо быстро сформировать новую каплю на торце электрода. С этой целью источник питания, получая сигнал о восстановлении дуги, мгновенно повышает ток до пикового уровня и наращивает плазменный столб. Пиковое значение тока определяет скорость нарастания плазмы и увеличения дугового промежутка. На торце электрода формируется расплавленная капля. Одновременно с этим усиливается давление дуги на сварочную ванну, вызывая ее сжатие и еще большее удлинение дуги. Утонение жидкой прослойки под дугой приводит к увеличению глубины проплавления. Оптимальная длительность действия пикового тока устанавливается процессором в диапазоне 1 – 2 мс. Его действие в течение более длительного периода может привести к значительному увеличению разбрызгивания вследствие слишком большого объема образуемой капли. Таким образом, пиковый ток непосредственно влияет на длину дуги и обеспечивает необходимое проплавление. Уровень пикового тока довольно высок — чаще всего порядка 350 – 400 А. На таком токе обычный полуавтомат мог бы вести сварку проволокой диаметром 1,2 мм на скоростях сварки порядка 5 м/мин. Однако, в случае STT такой высокий уровень тока действует только после отделения капли и ее переноса в ванну, что значительно повышает качество сварного шва.

Переход на базовый ток (Т6-Т7). После окончания действия пикового тока, когда создана капля необходимого объема, источник экспоненциально понижает ток до базового уровня. Резкое снижение тока в данном случае неприемлемо, поскольку мгновенный сброс действия дуги может привести к возникновению возмущений. При работе с последней версией аппарата – Invertec STT II – сварщик имеет возможность регулировать скорость снижения тока на этом этапе специальной рукояткой на лицевой панели источника (функция Tailout), достигая при этом наибольшей стабильности процесса сварки и наилучшей формы сварного шва. Кроме того, замедление падения тока приводит к увеличению общего тепловложения в сварочную ванну без изменения длины дуги, что важно, например, при сварке высоколегированных и нержавеющих сталей. Повышение тепловложения способствует улучшению сплавления с основным металлом и позволяет повысить скорость сварки. С переходом тока на базовый уровень вновь созданная капля начинает приобретать правильную сферическую форму и весь цикл переноса повторяется.

Как было отмечено выше, в настоящее время для реализации описанного процесса используется сварочный источник марки Invertec STT II. Его нельзя отнести ни к одной группе аппаратов для сварки с традиционными вольтамперными характеристиками. Правильнее считать его источником с высокоскоростным управлением величиной сварочного тока, оптимизированным специально для переноса сериями коротких замыканий. Как и традиционный сварочный полуавтомат, система на базе Invertec STT II состоит из собственно источника питания, блочно независимого механизма подачи сварочной проволоки с комплектом соответствующих контрольных и силовых кабелей и стандартной горелки для полуавтоматической сварки на 200 или 300 Ампер. Кроме того, стандартная комплектация источника питания включает специальный раздвоенный провод длиной до 15 м, предназначенный для организации контура обратной связи от сварочной дуги к источнику питания. Одна из линий контура закрепляется на токоподводе механизма подачи, а другая с помощью небольшого зажима закрепляется на свариваемой детали. В процессе подбора режима сварщик должен установить необходимую скорость подачи проволоки, определяющую производительность наплавки, и выполнить ряд облегчающих работу и понижающих вероятность образования дефектов функциональных установок. К таковым относятся: 2-х / 4-х шаговый режим работы, точечный режим, скорость подачи проволоки до зажигания дуги, ускорение при переходе на рабочую скорость, длительность предварительной и послесварочной подачи защитного газа, длительность задержки между прекращением подачи и сбросом сварочного потенциала. Все эти установки выполняются на механизме подачи проволоки один раз перед началом работы. Настройка источника питания Invertec STT II выглядит иначе, чем у обычного полуавтомата с жесткой характеристикой. Поскольку процесс сварки полностью подконтролен микропроцессору, сварщик лишь задает параметры и форму токовых импульсов, возникающих в контуре при переносе капли: устанавливается величина базового (0 – 125 А), пикового (0 – 450 А) токов, а так же длительность заднего фронта импульса роста капли. Кроме того, перед началом работы простым переключением двух тумблеров источник настраивается на материал свариваемого изделия (углеродистая / нержавеющая сталь) и диаметр используемой сварочной проволоки (1,0 мм и менее 1,2 мм и более). Функция «горячего старта», традиционно присутствующая на аппаратах инверторного типа производства Линкольн Электрик, поможет сварщику достичь качественного зажигания дуги и обеспечит хорошее проплавление в начале шва.

Процесс STT основан на принципиально новом технологическом подходе к оборудованию для сварки и выполняемым им задачам. При вешней схожести с традиционной полуавтоматической сваркой, сказанное выше о работе систем с технологией STT убеждает в наличии большого количества отличий, имеющих важное прикладное значение, в частности, для решения вопроса создания качественного корневого шва при сварке труб различного диаметра.

Корневой шов — главная составляющая всего соединения. Качество и производительность при выполнении корневого шва определяет темп строительства всей магистрали. На сегодняшний день существуют и активно применяются на практике несколько традиционных способов создания корневого шва методом дуговой электросварки. К ним относятся: ручная сварка корня покрытыми электродами с основным и целлюлозным типом покрытия, а так же автоматическая сварка корня сплошной проволокой в среде защитного газа головками, расположенными внутри трубы. Последний метод является наиболее производительным и дорогостоящим, и требует дополнительных затрат на переточку заводской кромки трубы под сварку изнутри. Процесс STT способен устранить этот недостаток. Теплофизические свойства дуги и сварочной ванны, характерные для процесса переноса металла за счет сил поверхностного натяжения, позволяют вести сварку корня снаружи с получением гарантированного проплавления и обратного валика требуемых размеров во всех пространственных положениях. При этом процесс STT способен, при определенном навыке сварщика, в достаточно больших пределах отрабатывать изменения параметров разделки. Исследования показали, что процесс справляется с задачей сплавления кромок и создания обратного валика при увеличении ширины разделки до 4,0 мм и смещении кромок до 3,0 мм даже в потолочном положении.

Другим достоинством метода STT при выполнении корневого прохода на трубах большого диаметра является размер наплавляемого шва. За один проход наплавляется слой металла, соответствующий двум проходам (корневому и горячему) при использовании электродов с целлюлозным типом покрытия (рисунок 5.24). Во-первых, это обстоятельство ощутимо сокращает время сварки. Во-вторых, позволяет вывести внутренний центратор сразу после сварки корня, поддерживая, таким образом, высокий темп строительных работ. При этом внешняя поверхность корневого шва свободна от шлака (требуется лишь незначительная зачистка проволочной щеткой), и не имеет так называемых «карманов» — зашлакованных продольных канавок, расположенных по краям шва в местах сплавления с основным металлом, характерных для все той же сварки целлюлозными электродами. Мы производим сравнение именно с этим типом электрода, поскольку оба метода имеют близкие скорости сварки. Выполнение корневого шва электродами с основным типом покрытия не имеет указанных недостатков, но более чем в два раза медленнее STT. Главное преимущество сварки основным электродом – относительно низкое содержание диффузионного водорода в металле шва. Однако, сварочный процесс STT, выполняемый полуавтоматически проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, по данным компании-производителя, превышает этот показатель качества (рисунок 5.25). Исследования, проведенные при аттестации метода, подтверждают это обстоятельство.

Рисунок 5.24 – Поперечное сечение корневого шва, выполненного с помощью целлюлозного электрода (лево) и методом STT (право)

Рисунок 5.25 – Содержание диффузионного водорода в металле шва, выполненного различными методами, мл/100г

Среди других особенностей процесса STT следует выделить сокращение общего тепловложения в свариваемую деталь, крайне низкий уровень разбрызгивания и дымообразования. При этом большинство сварщиков отмечают легкость управления сварочной ванной. Процесс не требует особых навыков, а во многих случаях просто менее трудоемок. Высокие показатели качества и стабильности наплавки достигаются при защите дуги и сварочной ванны наиболее дешевым углекислым газом, поскольку метод оптимизирован именно для типа переноса металла сериями коротких замыканий, характерного для СО2.

Одно из достоинств метода STT – возможность его использования для механизированной сварки. Как отмечалось ранее, системы автоматической сварки стыков трубопроводов позволяют достичь наивысших показателей качества и производительности работ.

Автоматическая сварка предъявляет повышенные требования к качеству подготовки кромок и сборке стыка. Эти требования не всегда возможно выполнить. Поэтому, для труб малого и среднего диаметров (условно менее 558 х 12,7) целесообразно использовать узкую J-образную разделку с углом скоса кромок порядка 5º и притуплением 1,5 мм. Сборка стыка осуществляется без зазора. Все слои выполняются с использованием проволоки сплошного сечения диаметром 1,2 мм. Корневой шов выполняется в смеси 75%Ar/25%CO2 от источника Invertec STT II. Специальная форма разделки, применение двухкомпонентной смеси газов и особенности технологии STT обеспечивают при этом полное проплавление и формирование обратного валика. Заполняющие слои выполняются в чистом CO2, облицовочный слой — в смеси 75%Ar/25%CO2 от классического источника питания с падающей вольтамперной характеристикой. Для работы по такой технологии используется специально разработанная для сварки корневого шва снаружи головка, управляемая микропроцессором.

Для труб большого диаметра (условно свыше 558х12,7) было предложено использовать стандартную заводскую разделку с углом скоса кромок 30º и стандартным притуплением. Сборка стыка выполнялась с зазором порядка 2,0 — 2,5 мм. В этом варианте сварочная технология STT призвана обеспечить выполнение качественного корневого шва при наличии существующих погрешностей подготовки кромок и сборки без использования подкладных колец. Выполнение остальных проходов при сварке всего стыка аналогично первому случаю, за исключением использования порошковой газозащитной проволоки для заполняющих слоев, обеспечивающей лучшее проплавление и при сварке труб большой толщины.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Механизированная сварка методом stt при монтаже газопроводов

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА СТЫКОВ СТАЛЬНЫХ ТРУБ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРОЦЕССОМ STT ПРОВОЛОКОЙ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) — комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Она рассчитана на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с технологией односторонней полуавтоматической сварки корневого слоя шва поворотных и неповоротных стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа.

Процесс STT — это инновационный метод сварки, основанный на переносе металла за счет сил поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer™ — STT).

Главными особенностями сварочного процесса STT являются:

— величина сварочного тока регулируется автоматически в зависимости от требований сварочной дуги;

— время реакции системы на изменения, происходящие в сварочной ванне, составляет единицы микросекунд;

— параметры дуги оптимизируются в каждый момент времени в течение всего процесса образования и переноса каждой капли расплавленного металла с электрода в сварочную ванну.

Рис.1. Циклограмма процесса STT

— базовый ток; — обжатие капли и вычисление скорости изменения напряжения; — отделение капли; — рост плазменного столба; — стабилизация

1.2. В настоящей карте приведены указания по организации производства работ и технология полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.

1.3. Нормативной базой для разработки технологических карт являются:

— рабочие чертежи;

— строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

— заводские инструкции и технические условия (ТУ);

— нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001, ЕНиР); производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

— местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК — описание решений по организации производства работ и технологии полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

— снижение себестоимости работ;

— сокращение продолжительности строительства;

— обеспечение безопасности выполняемых работ;

— организация ритмичной работы;

— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

— унификация технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по полуавтоматической сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа. Рабочие технологические карты разрабатываются на основе типовых карт для конкретных условий данной строительной организации с учетом её проектных материалов, природных условий, имеющегося парка машин и строительных материалов, привязанных к местным условиям. Рабочие технологические карты регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.

Конструктивные особенности полуавтоматической сварки стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.

1.6. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, выполняющих полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.

Параметры сварки стальных труб:

— сварка первого (корневого) слоя шва

— сварка заполняющих и облицовочного швов

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа.

2.2. Полуавтоматическая сварка стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа выполняется в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

где 0,06 — коэффициент снижения работоспособности за счет увеличения продолжительности рабочей смены с 8 часов до 10 часов, а также время, связанное с подготовкой к работе и проведением ЕТО, перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машинистов строительных машин и рабочих — 10 мин через каждый час работы.

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при полуавтоматической сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, входят:

— подготовка кромок труб;

— предварительный подогрев кромок стыка труб;

— сборка стыка труб с помощью внутреннего центратора;

— полуавтоматическая сварка корневого слоя шва процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа;

— полуавтоматическая сварка заполняющих и облицовочного слоев шва с использованием самозащитной поршковой проволоки Innershield.

2.4. Для полуавтоматической сварки корневого слоя стыков стальных труб применяются: стальная омедненная сварочная проволока Super Arc L-56 1,14 мм фирмы The Lincoln Electric Company (США); 100% углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050; для полуавтоматической сварки заполняющих и облицовочного слоев — самозащитная проволока марки Innershield NR-208S 2,0 мм.

Рис.2. Сварочная проволока Super Arc L-56

2.5. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: кран-трубоукладчик Komatsu D355C-з (длина стрелы 8,56 м, максимальная грузоподъемность 92 т); бульдозер Б10М (емкость отвала 4,75 м ); механизм подачи проволоки LN-27 (2-х роликовый блок протяжки высокой мощности, проволока сплошная 0,6 1,6 мм, габаритные размеры 585x190x360 мм, вес механизма 15,0 кг); сварочная горелка Magnum 200FM (шланг коаксиальный кабель на массу с клеммой* заземления длиной 22,68 м, кабель управления длиной 25,0 м для удаления от источника питания, вес горелки 2,0 кг); 225-ти амперный инверторный источник сварочного тока STT II (диапазон регулировки сварочного тока от 5 до 450 А, сеть питания — 200-440 V, со встроенным измерителем потока углекислого газа, габаритные размеры 589×336х620 мм, вес 59,0 кг); внутренний центратор типа ЦВ-147 (масса без штанги 1935 кг; 3000 мм; 1420 мм; число жимков в одном центрирующем ряду 20 шт.; рабочее давление в гидросистеме 17 МПа); газовый баллон с редуктором и подогревателем газа; самоходная сварочная установка АСТ-4А на шасси треллевочного трактора ТТ-4М (2 поста сварки, автономная дизельная электростанция 100 кВт, 2 инверторных выпрямителя Invertec STT II, манипулятор для подвешивания защитных палаток, сварочных кабелей и газовых коммуникаций 1,0 т, рампа для баллонов с защитными газами, компрессор для привода внутреннего центратора) в качестве ведущего механизма.

* Текст соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Рис. 3. Механизм подачи проволоки LN-27

Рис.4. Сварочная горелка Magnum 200FM

Рис.5. Источник тока Invertec STT II

Рис.6. Внутренний центратор ЦВ 147

Рис.7. Трубоукладчик Komatsu D355C-з

Рис.8. Бульдозер Б170М1.03ВР*

* Текст соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Рис.9. Самоходная сварочная установка АСТ-4А

2.6. Полуавтоматическую сварку стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа следует выполнять руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

— СП 48.13330.2011. Организация строительства;

— СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы;

— СТО Газпром 2-2.2-136-2007. Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I;

— СТО Газпром 2-2.2-115-2007. Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно;

— СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

— СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

— РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;

— РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 «Организация строительства» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения запрещается.

3.2. До начала производства работ по сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

— назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное выполнение работ, а также их контроль и качество выполнения;

— провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

— доставить в зону производства работ необходимые машины, механизмы и инвентарь;

— разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства работ;

— обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;

— установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

— обеспечить рабочих инструментами и средствами индивидуальной защиты;

— подготовить места для складирования материалов, инвентаря и другого необходимого оборудования;

— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;

— оградить зону проведения работ, вывесить предупредительные плакаты и знаки;

— промывка и проверка герметичности задвижек;

— отвести земли под амбары, котлованы, трассы временных коммуникаций, полевой городок;

— согласовать схемы расположения технических средств и временных сооружений в техническом коридоре;

— составить акт готовности объекта к производству работ;

— получить разрешения на производство работ у технадзора Заказчика.

3.3. До начала работ по сварке стыков стальных труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа должны быть полностью выполнены все подготовительные работы, в том числе:

— технологическая подготовка сварочных работ;

— устранены дефекты наружной поверхности механического происхождения;

— очищены внутренние полости труб;

— собран сварочный стык.

3.3.1. Требования к технологии сварки и сварщикам

3.3.1.1. До начала производства сварочных работ должна быть выполнена следующая технологическая подготовка работ:

— определены виды и сроки аттестаций технологий сварочных работ;

— разработаны технологические инструкции и технологические карты на сварочные работы;

— аттестованы технология специальных сварочных работ и технологии ремонта дефектных стыков, применяемые на данном объекте;

— определены виды и сроки аттестаций сварщиков;

— получены положительные результаты заварки допускных стыков сварщиков;

— оформлены и выданы сварщикам и газорезчикам необходимые квалификационные и разрешительные документы.

3.3.1.2. Сварщики, выполняющие сварочные работы по сварке стыков труб, должны быть аттестованы в соответствии с действующими Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства системы магистральных газопроводов и иметь на руках действующие документы:

— аттестационное удостоверение сварщика или заверенную копию;

— удостоверение проверки знаний в области промышленной безопасности, охраны труда, пожарной безопасности;

— удостоверение по проверке знаний ПТЭ и ПТБ электроустановок.

3.3.1.3. В СМУ должна быть организована база данных сварщиков, допущенных к сварке стыков труб процессом STT проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, в которой указывается номер удостоверения, дата аттестации и метод ее проведения, срок следующей аттестации, дата сварки допускных стыков, перерыва в работе по сварке данных стыков, дата, места, причины допущенного брака.

3.3.1.4. Сварщик, допустивший 1 раз брак при сварке данных стыков, приведший к их вырезке или вышлифовке дефекта, не допускается к данным видам работ без положительных результатов сварки допускного стыка и проверки знаний комиссией СМУ.

3.3.1.5. Сварщик, допустивший 3 раза брак сварочного шва независимо от периода, в течение которого это произошло, а также от положительных результатов предыдущей сварки допускных стыков и проверки знаний, в дальнейшем не допускается к сварке данного вида стыков.

3.3.2. Устранение дефектов наружной поверхности механического происхождения

3.3.2.1. Дефекты наружной поверхности механического происхождения (риски, продиры, царапины) свариваемых концов стальных труб, размеры которых превышают предельно допустимые по специальным ТУ и ГОСТам, должны быть устранены механическим способом шлифмашинками, при этом шероховатость поверхности после шлифовки должна быть не более 40, толщина стенки концов труб после механической обработки не должны выйти за пределы минусовых допусков.

3.3.2.2. Свариваемые кромки труб с забоинами глубиной до 5,0 мм включительно допускается ремонтировать сваркой с последующей механической зачисткой мест исправления дефектов до восстановления необходимого угла скоса и притупления кромки.

3.3.2.3. Концы труб с плавными вмятинами глубиной до 3,5% включительно от номинального диаметра труб, а также овальностью в пределах значений, регламентированных специальными ТУ и ГОСТами, следует устранить с помощью безударных разжимных устройств для правки кромок труб УП1 (масса устройства 12,0 кг; величина исправляемых деформаций, измеряемых в радиальном направлении по отношению к внутреннему диаметру трубы, 30 35 мм, а по отношению к наружному диаметру трубы, 10 15 мм; рабочее усилие 5000 кгс), гидравлического типа с обязательным местным подогревом независимо от температуры окружающего воздуха до температуры от +100 °С до +150 °С для труб из стали с классом прочности до К54 включительно, либо до температуры от +150 °С до +200 °С для труб из стали с классом прочности свыше К54. Не допускается правка концов труб ударным инструментом. После правки плавных вмятин, с целью выявления возможных расслоений, необходимо выполнить ультразвуковой контроль поверхности трубы в границах, превышающих размеры вмятин на величину не менее 40 мм. В случае повреждения изоляционного покрытия оно должно быть отремонтировано.

3.3.2.4. Концы труб с рисками, задирами, царапинами глубиной более минусового допуска на толщину стенки, забоинами глубиной более 5,0 мм, плавными вмятинами глубиной более 3,5% от номинального диаметра трубы, а также любыми вмятинами, исправлению не подлежат и должны быть обрезаны.

3.3.2.5. После вырезки дефектного участка трубы с повреждениями, а также во всех случаях резки труб, с целью выявления возможных расслоений, необходимо выполнить ультразвуковой контроль всего периметра участка на ширине не менее 40 мм от резаного торца. При наличии расслоений торец трубы должен быть отрезан на расстояние не менее 300 мм и произведен повторный ультразвуковой контроль в аналогичном порядке.

3.3.2.6. Сваривыемые кромки и прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности свариваемых элементов должны быть зачищены механическим способом шлифмашинкой (с дисковой проволочной щеткой или абразивным кругом) на ширину не менее 15 мм до металлического блеска.

Усиление заводских швов снаружи трубы должно быть удалено механическим способом (шлифованием) до остаточной величины от 0,5 до 1,0 мм на расстоянии от 10 до 15 мм от торца трубы.

3.3.2.7. Выполненные работы по устранению дефектов наружной поверхности труб механического происхождения предъявляют технадзору Заказчика для осмотра и подписания Акта освидетельствования скрытых работ, в соответствии с Приложением 3 РД 11-02-2006.

3.3.3. Очистка внутренней полости труб

3.3.3.1. После механической обработки концы труб должны быть защищены от механических повреждений обечайками, а также для предотвращения попадания внутрь труб влаги, снега и др., их концы должны быть закрыты инвентарными заглушками.

3.3.3.2. Перед сборкой необходимо очистить внутреннюю полость труб от попавшего грунта, снега и других загрязнений. При очистке внутренней полости труб с внутренним гладкостным покрытием его целостность не должна быть нарушена.

3.3.3.3. Выполненные работы по очистке внутренней полости труб от загрязнений и строительного мусора предъявляют технадзору Заказчика для осмотра и подписания Акта освидетельствования скрытых работ, в соответствии с Приложением 3 РД 11-02-2006.

3.3.4. Сборка стыков труб

3.3.4.1. При помощи крана-трубоукладчика Komatsu D355C-з в полость трубной секции устанавливают внутренний центратор типа ЦВ-147 с присоединенной к нему металлической штангой (см. рис.10).

Рис.10. Установка внутренего центратора в полость трубы в рабочее положение

3.3.4.2. Установленный центратор выдвигают из полости трубопровода и устанавливают так, чтобы жимки первого ряда после полного разжатия были скрыты за кромкой.

3.3.4.3. Подготовленную к центровке и сборке трубную секцию перемещают к плети трубопровода краном-трубоукладчиком Komatsu D355C-з и натаскивание другой трубной секции на штангу внутреннего центратора до соединения с первой секцией (см. рис.11).*

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

источник

Adblock
detector