Меню Рубрики

Механизированная сварка в среде углекислого газа методом stt

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 в среде углекислого газа

Сущность способа сварки в среде углекислого газа. Сварка в среде углекислого газа (СО2) является разновидностью дуговой сварки. Схема сварочного процесса приведена на рис. 10.9.

Рис. 10.9. Способ сварки в среде СО2

1 – сварочная проволока; 2 – токоведущий мундштук; 3 – сопло; 4 – струя защитного газ; 5 – сварочная дуга; 6 – сварочная ванна; 7 – шов

Сварка производится голой сварочной проволокой диаметром 1,4…2 мм, которая подается через токоведущий мундштук. В зону сварки через сопло поступает углекислый газ, струя которого, обтекая сварочную дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха.

Электродная проволока подается непрерывно в зону сварки со скоростью плавления. Сварочная горелка перемещается вдоль свариваемых кромок, в результате чего совершается процесс сварки с образованием шва. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

Различают механизированную и автоматическую сварки. В первом случае механизирована подача проволоки, а горелка перемещается сварщиком вручную. В случае автоматической сварки механизированы подача проволоки и перемещение сварочной горелки.

Углекислый газ является химически активным газом, поэтому для сварки применяют проволоку марок Св-08Г2С или Св-08ГС, содержащих в своем составе раскислители кремний и марганец.

Основные достоинства сварки в среде СО2:

– обеспечивает получение высококачественных сварных соединений из различных металлов при высокой производительности по сравнению с ручной дуговой сваркой благодаря применению высокой плотности тока (100…200 А/мм 2 );

– высокое качество сварного шва;

– в отличие от сварки под слоем флюса возможно визуальное наблюдение за процессом горения дуги и образования шва, что особенно важно при механизированной сварке;

– в отличие от сварки под слоем флюса не требует приспособлений для удержания флюса, поэтому возможна сварка как нижних, так и вертикальных и горизонтальных швов.

К недостаткам следует отнести возможность сдувания струи газа ветром или сквозняком, что ухудшает защитное действие газа и качество шва; необходимость защищать рабочих от излучения дуги и от опасности отравления при сварке в замкнутом пространстве. Кроме того, сварка в углекислом газе возможна только при постоянном токе и дает менее гладкую поверхность шва, чем сварка под флюсом.

Оборудование поста для сварки в среде углекислого газа. Для механизированной сварки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы отечественного производства марок ПДГ-516, ПДГ-508, ПДГ-415, ПДГ-252 и др., а также полуавтоматы зарубежных фирм. Сварочные полуавтоматы имеют в своем составе примерно одинаковые функциональные блоки и отличаются друг от друга лишь мощностью и конструктивным исполнением. В качестве примера представлен пост механизированной сварки в углекислом газе полуавтоматом ПДГ-516, блок-схема которого представлена на рис. 10.10.

Сварочная проволока подается в зону сварки подающим механизмом, состоящим из двигателя постоянного тока, редуктора и двух пар роликов-шестерен с гладкими коническими канавками. Рычажным механизмом верхние ролики прижимаются к нижним. Сварочная проволока из кассеты подается роликами-шестернями через шланг в сварочную горелку. Сюда же подаются сварочный ток через кабель от выпрямителя и углекислый газ из баллона с углекислотой. Для сварки в углекислом газе используются выпрямители с жесткой внешней характеристикой марок ВС-300, ВДГ-301 и др. (в процессе сварки напряжение на дуге постоянно и не зависит от величины сварочного тока) или универсальные выпрямители ВДУ-504, ВДУ-506.

Рис. 10.10. Блок-схема полуавтомата для сварки в среде СО2:

1 – сварочная горелка; 2 – механизм подачи электродной проволоки;

3 – кассета с электродной проволокой; 4 – сварочные кабели; 5 – баллон

с углекислотой; 6 – подогреватель газа; 7 – редуктор-расходомер; 8 – кабель

управления; 9 – сварочный выпрямитель; 10 – осушитель газа

В баллоне сварочная углекислота находится в жидком состоянии. После испарения углекислый газ проходит через подогреватель, редуктор-расходомер, электрогазовый клапан и поступает в сварочную горелку. В случае применения несварочной (пищевой) углекислоты, с повышенным содержанием влаги, в газовую магистраль дополнительно включают осушитель. Испарение углекислоты проходит с поглощением тепла. Подогреватель повышает температуру углекислого газа, предотвращая замерзание редуктора. Редуктор-расходомер обеспечивает снижение давления газа до рабочего значения и контроль его расхода в процессе сварки.

Электрогазовый клапан представляет собой исполнительный механизм, открывающий и закрывающий подачу газа в сварочную горелку.

Блок управления сварочным полуавтоматом (БУСП) с электрогазовым клапаном расположен сзади подающего механизма и обеспечивает выполнение следующих операций:

– включение и выключение электрогазового клапана (выключение выполняется с регулируемой задержкой 1…5 с, что обеспечивает защиту жидкого металла вплоть до его затвердевания);

– включение и выключение электродвигателя подачи проволоки (скорость подачи проволоки регулируется резистором на панели блока управления);

– включение и выключение сварочного выпрямителя (выключение выполняется с регулируемой задержкой 0,5…3 с, что обеспечивает заварку кратера).

При нажатии выключателя на сварочной горелке происходит включение газового клапана и подача газа в зону сварки. Через 1 с включаются источник питания сварочной дуги и привод подачи электродной проволоки. При замыкании сварочной проволоки на изделие зажигается дуга.

При размыкании выключателя останавливается двигатель подачи электродной проволоки, происходит растяжка дуги и ее обрыв. Через 0,5…3 с выключается источник питания и через 1…5 с – газовый клапан (снимается напряжение со сварочной горелки и прекращается подача газа). Следующее включение происходит при нажатии кнопки на сварочной горелке.

Технические характеристики полуавтомата для сварки в углекислом газе ПДГ-516 с ВДУ-506 представлены в табл. 10.4.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Технология механизированной сварки плавящимся электродом в среде активных газов и смесях (МП)

9.5.1 Механизированная сварка проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа с управляемым переносом капель через дуговой промежуток (STT, УКП ,ВКЗ) реализуется с помощью специализированных источников сварочного тока, обеспечивающих изменение сварочного тока и напряжения по определенному алгоритму и предназначена для сварки корневого слоя сварных соединений труб диаметром от 100 до 1220 мм с толщинами стенок от 3 до 32 мм. Алгоритм изменения сварочного тока определяет название процесса, в настоящее время наибольшее распространение получили процессы:

В состав оборудования входят:

— специальный источник питания;

— механизм подачи проволоки;

— газовый баллон с редуктором, расходомером и подогревателем газа;

9.4.3.1 В качестве защитного газа следует применять 100 % углекислый газ высшего сорта по ГОСТ 8050.

9.4.3.2 Сварка осуществляется способом сверху-вниз на постоянном токе обратной полярности.

9.4.3.3 Способ сварки может быть использован для выполнения корневого слоя шва при специальных сварочных работах – сварке разнотолщинных соединений, захлестов, соединений труба-фитинг и труба-запорная арматура.

Технология механизированной сварки проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом STT

9.5.2.1 Расход газа при выполнении сварки должен составлять 10-16 л/мин.

9.5.2.2 Вылет электродной проволоки при сварке должен составлять от 10 до 15 мм. Допускается вылет до 20 мм.

9.5.2.3 В положении 0.00-1.00 (1.30) час сварка осуществляется с небольшими поперечными колебаниями без задержки на кромках. В положении 1.00 (1.30) – 6.00 час сварка осуществляется без поперечных колебаний.

9.5.2.4 Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 9.26.

9.5.2.5 Значение параметра горячего старта 1,5-3,0.

Таблица 9.26 – Параметры режимов при механизированной сварке методом STT проволокой диаметром 1,14 мм

Наименование слоя Параметры процесса
Скорость подачи проволоки, дюйм/мин Пиковый ток, А Базовый ток, А Длительность заднего фронта импульса
Корневой от 90 до 120* от 120 до 160** от 400 до 420 от 45 до 55
* Для сварки в положении 12.00-1.00 час. ** Для сварки в положении 1.00-6.00 час.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10116 — | 7540 — или читать все.

85.95.178.252 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Механизированная сварка в среде углекислого газа методом stt

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА МЕТОДОМ STT КОРНЕВОГО СЛОЯ ШВА И АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ГОЛОВКАМИ М300 ЗАПОЛНЯЮЩИХ СЛОЕВ ШВА ПОРШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ ПРИ СВАРКЕ СТАЛЬНЫХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБ

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 (далее — ППР) и другой организационно-технологической документации строительными подразделениями. ТТК является составной частью ППР и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей карте приведены указания по организации и технологии производства работ по сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе.

Определен также состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологических карт являются:

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

— заводские инструкции и технические условия (ТУ);

— нормы и расценки на строительно-монтажных 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 и технологии производства работ по сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

— снижение себестоимости работ;

— сокращение продолжительности строительства;

— обеспечение безопасности выполняемых работ;

— организации ритмичной работы;

— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

— унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК разрабатываются ППР или как его обязательные составляющие Рабочие технологические карты (далее РТК) на выполнение отдельных видов работ по сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе.

Конструктивные особенности сварки стыков стальных труб решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом.

Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из местных природных условий, имеющегося парка машин, наличия трудовых ресурсов и строительных материалов.

Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации и согласовываются представителем технического надзора Заказчика.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

— рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

— проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

— корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

— пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

— оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с технологией и правилами производства по сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

— количество стыков в 1 км труб

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на сварку корневого слоя шва методом STT и автоматическую сварку головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе.

2.2. Сварка корневого слоя шва методом STT и автоматическая сварка головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, выполняется в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, входят:

— подготовка стыков труб к сборке и сварке;

— сборка стыка труб в плеть с помощью внутреннего центратора;

— предварительный подогрев кромок стыка труб, подготовленных к сборке;

— механизированная сварка первого («корневого») слоя шва проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом STT;

— автоматическая сварка первого заполняющего слоя («горячего прохода»), заполняющих и облицовочного слоев шва головками М300.

2.4. В состав сборочно-сварочной колонны входят следующие агрегаты и механизмы: кран-трубоукладчик Komatsu D355C-з (длина стрелы =8,56 м, максимальная грузоподъемность Q =92 т); клещевой захват КЗ-1422 (грузоподъемностью Q=28,0 т, длина поднимаемой секции труб =36,0 м, масса захвата m=1130 кг, способ захвата трубы и освобождения от неё — автоматический); бульдозер Б170М1.03ВР (емкость отвала g =4,75 м ); агрегат сварочно-энергетический передвижной АСТ-4А (габаритные размеры 7200х2700х3860 мм, масса снаряжения m=16,5 т, агрегатируемое оборудование: кран-манипулятор МКС-4032-4 гидравлический грузоподъемностью 1500 кг, при вылете 5,5 м; сварочный выпрямитель >

Рис.1. Кран-трубоукладчик Komatsu D355C-з и его грузовые характеристики

Рис.2. Источник сварочного тока Invertec STT II

Рис.3. Механизм подачи проволоки LF 37

Рис.4. Гибкий индуктор ProHeat 35

Рис.6. Источник сварочного тока Idealarc DC-400

Рис.7. Сварочная головка М300

Рис.9. Горелка для сварки Magnum 200FM

Рис.10. Самоходный сварочный агрегат АСТ-4А

Рис.11. Бульдозер Б170М1.03ВР

Рис.12. Передвижная мастерская МТО-АМ1

2.5. Для производства сварочных работ применяются: порошковая проволока Pipeliner Autoweld G70M 1,32 мм фирмы The Lincoln Electric Company (США); сплошная стальная омедненная сварочная проволока Super Arc L-56 1,14 мм фирмы The Lincoln Electric Company (США); углекислый газ высшего сорта отвечающий требованиям ГОСТ 8050-85; газообразный аргон высшего сорта отвечающий требованиям ГОСТ 10157-79.

Рис.13. Проволока Pipeliner Autoweld G70M

Рис.14. Проволока Super Arc L-56

2.6. Сварку корневого слоя шва методом STT и автоматическую сварку головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

— СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*;

— СП 86.13330.2014. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП III-42-80*;

— СП 105-34-96. Свод правил сооружения магистральных газопроводов. Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений;

— СТО Газпром 2-2.2-382-2009. Магистральные газопроводы. Правила производства и приемки работ при строительстве сухопутных участков газопроводов, в том числе в условиях Крайнего Севера;

— 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;

— СТО Газпром 2-2.4-083-2006. Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов;

— ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемки работ;

— ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий;

— ГОСТ 8050-85. Двуокись углерода, газообразная жидкая;

— ГОСТ 26271-84*. Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей;

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

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

— ПБ 10-157-97. Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков;

— ГОСТ 12.3.009-76*. ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности;

— ГОСТ 12.3.020-80*. ССБТ. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности;

— ПОТ РМ-007-98. Межотраслевые правила по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов;

— РД 10-276-99. Типовая инструкция для крановщиков (машинистов) по безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков. Утв. Постановление Госгортехнадзора России от 19.03.1999 г. N 23.

— 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;

— МДС 12.-29.2006. Методические рекомендации по разработке и оформлению технологической карты.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 «Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение (ордер) на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения (ордера) запрещается.

3.2. До начала производства работ по сварке корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

— разработать РТК или ППР на сварку корневого слоя шва методом STT и автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе, согласовать с генеральным подрядчиком или заказчиком, со всеми субподрядными организациями и поставщиками;

— решить основные вопросы, связанные с материально-техническим обеспечением строительства;

— назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное производство сварочно-монтажных работ (прораб, мастер, работник полевой испытательной лаборатории — ПИЛ);

— обеспечить участок утвержденной к производству работ рабочей документацией;

— укомплектовать звено сварщиков-операторов наружных трубопроводов, ознакомить их с технологией сварки труб методом STT и головками М300;

— провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

— разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства 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 ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты;

— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;

— обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ, устройство двусторонней дублированной связи с пунктом управления и между берегами;

— доставить в зону работ необходимые материалы, приспособления, инвентарь, инструменты и средства для безопасного производства работ;

— проверить сертификаты качества на сварочную проволоку, углекислый газ и аргон;

— составить акт готовности объекта к производству работ;

— получить у технического надзора Заказчика разрешение на начало производства работ в соответствии с п.4.1.1.3 по форме Приложения 2, РД 08-296-99.

3.3.1. 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.15. Циклограмма процесса STT

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

3.3.2. Сварочная головка М300 используется при сварке во всех пространственных положениях проволокой сплошного сечения или порошковой проволокой в среде защитного газа с использованием обычных или импульсных источников сварочного тока; имеет защищённый паролем блок управления головки, который гарантирует, что доступ к параметрам может осуществляться лишь уполномоченными техниками, которые могут задавать значения параметров сварки: тока, напряжения, скорости подачи проволоки, скорости перемещения головки, осцилляции, времени задержки на кромках.

3.3.3. Главным преимуществом головки М300 по сравнению с предыдущей моделью — М220 — является новая концепция блока управления, построенного на базе микропроцессора. Такая конструкция позволяет снизить затраты на обслуживание головки и сократить номенклатуру запасных частей. Головка М300 является портативной, универсальной и лёгкой в эксплуатации. Новая концепция блока управления головки М300 на базе микропроцессора позволяет снизить затраты на обслуживание и сократить номенклатуру запасных частей.

Параметры сварки выдерживаются автоматически, не взирая на изменения сопротивления сварочного кабеля. Можно также задавать ограничения, позволяющие избежать комбинаций параметров сварки, ведущих к превышению допустимых по аттестованной процедуре сварки уровней тепловложения. На жидкокристаллический цифровой дисплей блока управления выводится информация о номере прохода, скоростях перемещении и подачи проволоки амплитуде осцилляции, а также напряжении дуги.

3.3.3. Использование автоматической сварки для выполнения кольцевых швов трубопроводов позволяет добиться значительно лучших физико-механических результатов по сравнению с ручной дуговой сваркой. Это подтверждается как внешним видом сварного шва, так и радиографическим контролем.

3.3.4. Механические свойства шва в большой степени зависят от параметров процедуры сварки, типа проволоки и защитного газа, но прежде всего — от типа и химического состава свариваемой трубы.

3.3.5. Использование систем автоматической сварки CRC-EVANS обеспечивает высокие механические свойства сварного шва, так как импульсный перенос металла происходит в атмосфере, образованной смесью защитных газов, способствующей получению оптимального состава материала шва.

3.3.6. Технологический процесс сварки, разработанный компанией CRC-EVANS, обеспечивает высочайшее качество (менее 5% ремонта) сварных соединений в соответствии с международными стандартами, включая API 1104, СП 1053496, ВСН 006-89 и СТО Газпром 2-2.2-115-2007.

3.3.7. Автоматическая односторонняя сварка порошковой проволокой в среде защитных газов предназначена для сварки горячего прохода, заполняющих и облицовочного слоев шва неповоротных стыков труб с диаметром от 1020 до 1420 мм при сооружении магистральных газопроводов.

3.3.8. Способ сварки головками М300 заполняющих и облицовочного слоев применяется в комбинации с двумя способами выполнения корневого слоя шва:

— механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом SТТ (рассматриваемый в настоящей Технологической карте);

— ручная дуговая сварка электродами с основным или целлюлозным видами покрытия.

3.4. Подготовительные работы

3.4.1. До начала работ по автоматической сварке головками М300 заполняющих слоев шва порошковой проволокой в среде защитных газов при сварке стальных изолированных труб 1420 мм в нитку на трассе должны быть полностью выполнены все подготовительные работы, в том числе:

— спланирована полоса отвода и устроен временный вдоль трассовый проезд;

— трубы вывезены и разложены вдоль трассы на инвентарные лежки на расстоянии не менее 1,5 м от бровки траншеи под углом 15-20° к проектной оси трубопровода;

— в зоне производства работ размещены кран-трубоукладчик, передвижные электростанции, сварочные установки, бульдозер, внутренний центратор, необходимое оборудование и инструменты;

— испытаны грузозахватные приспособления;

— подготовлены и собраны стыки труб;

— выполнена технологическая подготовка сварочных работ.

3.4.2. Технология вертикальной планировки строительной полосы отвода, устройства вдоль трассового проезда, вывозки и раскладки труб (трубных секций) вдоль траншеи рассматриваются в отдельных технологических картах.

3.4.3. До начала сборки и ручной электродуговой сварки труб необходимо:

— убедиться в том, что используемые трубы имеют маркировку освидетельствования прохождения входного контроля и соответствуют проекту;

— провести визуальный осмотр труб и при обнаружении дефектов отремонтировать их согласно рекомендаций ВСН 006-89, п.4, в том числе устранить шлифованием царапины, риски и задиры на трубах глубиной свыше 0,2 мм, но не более 5% от толщины стенки трубы, которая не должна быть выведена за пределы минусового допуска; исправить с применением безударных разжимных устройств вмятины на концах труб глубиной до 3,5% от диаметра трубы;

— трубы с царапинами, рисками, задирами глубиной более 5% от толщины стенки, вмятинами глубиной, превышающей 3,5% от диаметра трубы, или с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм ремонту не подлежат; дефектные участки труб следует обрезать;

— концы труб проверить визуально на расслоение металла. В случае трудности идентификации расслоения необходимо провести цветную дефектоскопию или ультразвуковой контроль. Концы с выявленным расслоением должны быть обрезаны с последующим ультразвуковым контролем.

3.4.4. Работы по сборке и сварке труб на трассе выполняет сварочно-монтажная бригада в составе 31 человек (сварка каждого слоя выполняется не менее, чем 2 сварщиками), включая звено подготовительных работ, которое выполняет следующие технологические операции:

— очищает внутреннюю полость труб от попавшего грунта, снега, грязи;

— удаляет участки усиления заводских швов, прилегающие к сварному торцу, заподлицо с поверхностью (+0,5 мм) трубы на расстоянии от торца не менее 10 мм;

— подвозит трубу (секцию труб) к плети и укладывает ее на монтажные опоры;

— обрабатывает кромки и концы труб шлифовальной машинкой до металлического блеска на ширину не менее 100-150 мм;

— собирает на внутреннем центраторе неповоротные кольцевые сварные соединения труб с заводской разделкой кромок без прихваток;

— собирает высвободившиеся монтажные опоры и доставляет их к месту монтажа стыков.

Выполненные работы по подготовке и сборке неповоротных кольцевых сварных соединений труб предъявляются ответственному за качественное и безопасное производство сварочно-монтажных работ на трассе (прораб, мастер) и должны быть подтверждены Актом освидетельствования скрытых работ, в соответствии с Приложением 3, РД 11-02-2006.

Сборку труб с толщиной стенки от 14,0 до 22,0 мм рекомендуется выполнять с предварительной обработкой кромок труб под специальную разделку. Геометрические параметры разделки кромок и сборки соединений труб для автоматической сварки приведены на рис.16.

Технология выполнения работ по подготовке и сборке неповоротных кольцевых сварных соединений труб рассматривается в отдельной Технологической карте.

Рис. 16. Форма и геометрические параметры заводской разделки кромок труб

=16° =35° =1,8±0,8 мм; В=9±0,5 мм; 18,0 30,0 мм

3.4.5. 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.

К результатам аттестации технологии сварки должен быть приложен Акт производственной аттестации технологии сварки для применения при строительстве магистрального газопровода, по форме Приложения Г, СТО Газпром 2-2.2-115-2007.

К сварке допускаются сварщики, сдавшие экзамены по НАКС в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков» (ПБ-03-273-99) и имеющие:

— аттестационное удостоверение сварщика;

— положительные результаты сварки допускных стыков;

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

— удостоверение по проверке знаний ПТЭ и ПТБ электроустановок.

В СМУ должна быть организована база данных сварщиков допущенных к ручной электродуговой сварке стыков стальных труб, 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.

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

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.

3.4.6. Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007) и должно быть принято по Акту о выполнении мероприятий по безопасности труда, оформленного согласно Приложению И, СНиП 12-03-2001.

3.4.5.* Сварочно-монтажная бригада обслуживается краном-трубоукладчиком Komatsu D355C-з который перемещает трубы с инвентарных лежек на монтажные опоры и поддерживает трубу во время сварки первого корневого слоя шва.

* Нумерация соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Трубоукладчик, для работы с изолированными трубами, должны иметь стрелу, облицованную эластичными накладками (резинотканевая лента, резина, шины).

Накладки, изготавливаемые из отработанных автопокрышек крепят к стреле с помощью съемных планок и хомутов в местах возможного контакта с трубами (см. рис.17). Крепление должно быть прочным и надежным, а также обеспечивать, в случае необходимости, быстрый демонтаж накладок.

Рис.17. Схема крепления эластичных накладок на стреле трубоукладчика

а — схема стрелы с накладками; б — схема трубоукладчика с обрезиненной стрелой

1 — накладка; 2 — планка; 3 — хомут

3.4.6. Для перемещения стальных изолированных труб на короткие расстояния, с раскладочных опор (лежек) на инвентарные монтажные опоры применяется клещевой захват КЗ-1422 (см. рис.18).

Рис.18. Схема клещевого захвата КЗ-1422

1 — серьга; 2 — звено; 3 — механизм фиксации; 4 — рычаг; 5 — корпус; 6 — ось; 7 — лапка; 8 — ось лапы

3.4.7. 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.

К результатам аттестации технологии сварки должен быть приложен Акт производственной аттестации технологии сварки для применения при строительстве магистрального газопровода, по форме Приложения Г, СТО Газпром 2-2.2-115-2007.

К сварке допускаются сварщики, сдавшие экзамены по НАКС в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков» (ПБ-03-273-99) и имеющие:

— аттестационное удостоверение сварщика;

— положительные результаты сварки допускных стыков;

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

— удостоверение по проверке знаний ПТЭ и ПТБ электроустановок.

В СМУ должна быть организована база данных сварщиков допущенных к ручной электродуговой сварке стыков стальных труб, 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.

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

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

3.4.8. Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007) и должно быть принято по Акту о выполнении мероприятий по безопасности труда, оформленного согласно Приложению И, СНиП 12-03-2001.

3.5. Технология механизированной сварки корневого слоя шва неповоротных кольцевых стыков труб проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом SТТ

3.5.1. Сварка корневых швов труб традиционно является наиболее сложным этапом при сооружении трубопроводов. Используя сварку STT, с ее возможностью управлять механизмом переноса и отличным контролем за формированием сварочной ванны, удается значительно облегчить выполнение корневого шва.

3.5.2. Основными параметрами сварки STT являются:

— скорость подачи сварочной проволоки;

— длительность заднего фронта импульса.

3.5.3. Главными особенностями сварочного процесса STT II 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.

Прецизионное управление переносом металла в зону сварки, производимой в атмосфере защитных газов, обеспечивает:

— великолепный обратный валик;

— высокую производительность наплавки;

— отсутствие сварочных деформаций и прожогов за счет глубокого управления количеством тепла, вводимого в сварочную ванну (тепловложение).

3.5.4. Другим достоинством метода STT при сварке корневого слоя шва является размер наплавляемого металла. За один проход наплавляется слой металла, соответствующий двум проходам (корневому и горячему) при использовании электродов с целлюлозным видом покрытия, что сокращает время сварки и позволяет вывести внутренний центратор сразу после сварки корня, поддерживая, таким образом высокий темп строительных работ.

При этом внешняя поверхность корневого слоя 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 сварки целлюлозными электродами.

Сварочный процесс STT, выполняемый полуавтоматически, проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, имеет более низкое содержание диффузионного водорода в металле шва, относительно сварки корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия.

Процесс не требует особых навыков от сварщиков, имеет легкость управления, менее трудоемок и затратен т.к. используется наиболее дешевый (среди других газов) углекислый газ, уменьшается разбрызгивание металла, снижается дымообразование, излучение сварочной дуги слабее, чем при обычной сварке. Благодаря этому сварщик чувствует себя более комфортно, и ему легче сконцентрироваться на выполнении работы.

3.5.5. Специализированный комплект оборудования для сварки корневого слоя шва методом STT, выпускаемый фирмой The Lincoln Electric Company, включает следующее оборудование и комплектующие элементы (см. таблицу 1).

Оборудование для сварки корня шва методом STT

источник

Adblock
detector