Ручная дуговая сварка газопроводов

Ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия

Ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия рекомендуется для сварки всех слоев шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб диаметром от 25 до 1420 мм, а также специальных сварных соединений газопроводов (захлесты, прямые вставки (катушки), разнотолщинные соединения труб, СДТ, ЗРА, угловые соединения – прямые врезки, ремонт кольцевых стыковых и угловых сварных соединений труб, СДТ, ЗРА).
Ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия может быть использована в составе следующих комбинированных технологий сварки:
Для ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия должны применяться сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочного тока и вспомогательным оборудованием, отвечающие специальным требованиям и условиям эксплуатации, приведенным в разделе 8.
Электроды с основным видом покрытия, рекомендованные к применению для ручной дуговой сварки, приведены в таблице Д.4 (приложение Д).
Подготовка, сборка и предварительный подогрев соединений труб, СДТ, ЗРА должны выполняться в соответствии с требованиями 10.2, 10.3.
Температуру предварительного подогрева кромок труб при сварке корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия следует назначать по таблице 10.3.
Ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия выполняется:

Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия на подъем приведены в таблице 10.6, на спуск – в таблице 10.7.

Таблица 10.6 – Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия на подъем

Слои шва	Диаметр электрода, мм	Сварочный ток (А) в положении при сварке
Слои шва	Диаметр электрода, мм	нижнее	вертикальное	потолочное
Корневой	2,0–2,6	80–90	70–90	70–80
Корневой	3,0–3,25	90–120	90–110	80–110
Подварочный	3,0–3,25	90–120	90–110	80–110
Подварочный	(4,0)	130–180	110–170	110–150
Заполняющие:	3,0–3,25	90–120	90–10	80–110
первый	3,0–3,25	90–120	90–10	80–110
последующие	3,0–3,25	100–120	90–110	80–110
последующие	4,0	130–180	110–170	110–150
Облицовочные	3,0–3,25	100–120	90–110	80–110
Облицовочные	4,0	130–180	110–170	110–150

Таблица 10.7 – Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия на спуск

Слои шва	Диаметр электрода, мм	Сварочный ток (А) в положении при сварке
Слои шва	Диаметр электрода, мм	нижнее	вертикальное	потолочное
Заполняющие:	3,2	110–160	120–150	110–150
первый	3,2	120–160	120–150	110–150
последующие	4,0	190–210	190–200	180–200
последующие	4,5	210-240	210-230	200–230
Облицовочные	3,2	190–210	190–200	180–200
Облицовочные	4,0	210–240	210–230	200–230

Облицовочный слой шва следует выполнять при толщинах стенки трубы, СДТ, ЗРА:
- Допускается выполнять сварку корневого слоя шва постоянным током прямой полярности стыковых соединений труб с заниженным зазором для обеспечения проплава свариваемых кромок.
Минимальное число слоев шва при сварке электродами с основным видом покрытия приведено в таблице 10.8. Число слоев указано без учета подварочного слоя.
Ручную дуговую сварку электродами с основным видом покрытия на спуск следует выполнять с учетом следующих особенностей:

сварка ведется короткой дугой;
не допускается повторное зажигание одного и того же электрода;
сварка второго и последующих заполняющих слоев шва выполняется за два-три прохода (валика), при этом в процессе сварки каждый валик должен быть зачищен механическим способом;
последний заполняющий слой следует выводить заподлицо с разделкой кромок с оплавлением ее краев;

облицовочный слой следует выполнять с поперечными колебаниями, при этом минимальная амплитуда колебаний должна составлять два диаметра электрода.

Таблица 10.8 – Минимальное число слоев шва при сварке электродами с основным видом покрытия

Толщина стенки трубы, мм	Минимальное число слоев
До 7,0 включ.	2
Св. 7,0 до 12,0 включ.	3
“ 12,0 “ 15,0 “	4
“ 15,0 “ 18,0 “	5
“ 18,0 “ 20,0 “	6
Св. 20,0	В соответствии с операционно-технологической картой сборки и сварки, но не менее 6

Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия
1. Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия рекомендуется для сварки на спуск корневого слоя и горячего прохода шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб диаметром от 530 до 1420 мм.
  
  Допускается выполнять ручную дуговую сварку электродами с целлюлозным видом на подъем корневого слоя шва захлестных сварных соединений, прямых вставок (катушек) при условии прохождения производственной аттестации указанной технологии и при наличии в аттестационных удостоверениях и протоколах допускных испытаний сварщиков разрешения (допуска) для выполнения ручной дуговой сварки на подъем электродами с целлюлозным видом покрытия.
2. Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия может быть использована в составе следующих комбинированных технологий сварки:

корневой слой шва и горячий проход – электродами с целлюлозным видом покрытия; заполняющие и облицовочный слои шва – механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой;
корневой слой шва – электродами с целлюлозным видом покрытия; горячий проход, заполняющие и облицовочный слои шва – механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой;
корневой слой шва и горячий проход – электродами с целлюлозным видом покрытия, последующие слои – электродами с основным видом покрытия на подъем;

сварка на трубосварочной базе ССТ-ПАУ электродами с целлюлозным видом покрытия корневого слоя шва и горячего прохода, электродами с основным видом покрытия 1-го заполняющего или подварочного слоев шва и автоматической сваркой под слоем флюса заполняющих и облицовочного слоев шва.

Для ручной дуговой сварки электродами с целлюлозным видом покрытия должны применяться сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочного тока и вспомогательным оборудованием, отвечающие специальным требованиям и условиям эксплуатации, приведенным в разделе 8.
Электроды с целлюлозным видом покрытия, рекомендованные к применению для ручной дуговой сварки, приведены в таблице Д.5 (приложение Д).
Подготовка, сборка и предварительный подогрев соединений труб должны выполняться в соответствии с требованиями 10.2, 10.3.
Температуру предварительного подогрева кромок труб при сварке корневого слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия следует назначать по таблице 10.4.
Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия корневого слоя шва выполняется на спуск постоянным током прямой или обратной полярности, горячего прохода – на спуск постоянным током обратной полярности.
Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки электродами с целлюлозным видом покрытия приведены в таблице 10.9.

Места обрыва или прерывания дуги, “замки” при сварке корневого слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия должны быть обработаны механическим способом шлифмашинкой.

Таблица 10.9 – Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки электродами с целлюлозным видом покрытия

Слои шва	Диаметр электрода, мм	Сварочный ток (А) в положении при сварке
Слои шва	Диаметр электрода, мм	нижнее	вертикальное	потолочное
Корневой	3,2* 4,0	100–120 120–160	100–120 120–160	90–110 110–140
Горячий проход	4,0	140–180	150–170	140–170
* Электроды диаметром 3,2 мм рекомендуются только для сварки на подъем корневого слоя шва захлестных сварных соединений, прямых вставок (катушек).

При вынужденных перерывах во время сварки корневого слоя шва необходимо поддерживать температуру торцов труб на уровне требуемой температуры предварительного подогрева.
После сварки корневого слоя шва его следует обработать механическим способом шлифмашинками для вскрытия шлаковых “карманов” и удаления чрезмерного усиления шва.
После зачистки корневого слоя шва следует выполнить сварку электродами с целлюлозным видом покрытия горячего прохода. Допускается выполнять горячий проход механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой на спуск в соответствии с требованиями 10.5.
Интервал времени между окончанием сварки корневого слоя шва и началом выполнения горячего прохода должен быть не более 5 мин.
В процессе сварки горячего прохода температура корневого слоя шва должна быть в интервале от +70 °С до +250 °С. Если температура опустилась ниже +70 °С, следует произвести сопутствующий (межслойный) подогрев до температуры +70+30 °С.
После окончания сварки горячего прохода его следует обработать механическим способом шлифмашинкой с набором дисковых проволочных щеток.
Минимальное число слоев сварного шва, выполненного комбинированной технологией сварки: ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия корневого слоя шва и горячего прохода и ручная дуговая сварка электродами с основным видом покрытия заполняющих и облицовочного слоев шва на один слой больше указанного в таблице 10.8.
Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом покрытия может применяться при температуре окружающего воздуха не ниже -20 °С при условии полного соблюдения требований к температуре предварительного и сопутствующего (межслойного) подогрева.

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
1. Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (РАД) рекомендуется для сварки всех слоев шва неповоротных кольцевых стыковых и угловых соединений труб, труб с СДТ и ЗРА DN (Ду) от 20 до 80 с толщиной стенки от 2,0 до 4,0 мм, а также для сварки корневого слоя шва неповоротных кольцевых стыковых и угловых соединений труб DN (Ду) от 50 до 80 с толщиной стенки от 4,0 до 10,0 мм.
2. Подготовительные работы, сборка, предварительный подогрев должны выполняться в соответствии с требованиями 10.1.
3. Величина зазора при сборке неповоротных кольцевых стыковых и угловых соединений труб, СДТ, ЗРА должна составлять:

1,0+0,5 мм для соединений с толщиной стенки от 2,0 до 3,0 мм;
(1,5±0,5) мм для соединений с толщиной стенки св. 3,0 до 4,0 мм. Внутреннее смещение кромок в обоих случаях должно быть не более 0,5 мм.

В качестве неплавящегося электрода рекомендуются применять прутки лантанированного вольфрама диаметром 2,0 мм. Для легкого возбуждения дуги и улучшения стабильности ее горения электрод должен быть зато-

чен на конус. Форма заточки представлена на рисунке 10.1.
В качестве защитного газа следует применять аргон высшего сорта по ГОСТ 10157. Перед использованием баллона с аргоном необходимо

 – угол конуса от 28° до 30°; DЭ – диаметр электрода;

L – длина конической части (5–6) DЭ;

d – диаметр притупления от 0,2 до 0,5 мм Рисунок 10.1 – Форма заточки вольфрамового электрода

проверить качество газа путем выполнения наплавки длиной от 100 до 150 мм на поверхность пластины. Внешним осмотром наплавки определяют надежность газовой защиты. В случае обнаружения пор газ бракуют.
В качестве присадочного металла следует применять сварочную проволоку диаметром от 1,6 до 2,0 мм марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246.
Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом следует использовать источники питания постоянного тока с падающей вольт-амперной характеристикой в комплекте с малогабаритными горелками, обеспечивающими доступ к месту сварки в стесненных условиях. Сварочные выпрямители, прошедшие аттестацию и рекомендованные к применению, приведены в таблицах Е.8, Е.9 (приложение Е).
Прихватка соединений труб должна производиться тем же сварщиком, который будет выполнять сварку корневого слоя шва. Рекомендуется выполнять две прихватки длиной от 10 до 15 мм, располагающиеся симметрично по периметру кромок свариваемых элементов. В качестве присадочного металла должна использоваться та же проволока, что и для сварки корневого слоя шва.
Ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом необходимо выполнять постоянным током прямой полярности короткой дугой. Зажигание и гашение дуги следует производить на свариваемой кромке или на выполненном ранее шве на расстоянии от 20 до 25 мм позади кратера.
Подачу аргона из горелки следует начинать на 15–20 секунд раньше момента зажигания дуги и прекращать через 10–15 секунд после обрыва дуги. В течение этих интервалов времени струю аргона следует направлять на кратер.
В начальный момент сварки после возбуждения дуги необходимо подогреть и оплавить кромки труб и конец присадочного прутка. После образования сварочной ванны можно начинать поступательное движение горелки. В процессе сварки корневого слоя необходимо следить за полным проплавлением кромок и отсутствием непровара. Степень проплавления можно оценить по форме ванны расплавленного металла: хорошему проплавлению соответствует ванна, вытянутая в сторону направления сварки (рисунок 10.2 а), недостаточному – круглая или овальная (рисунок 10.2 б).

Рисунок 10.2 – Форма сварочной ванны при полном (I) и недостаточном (II) проплавлении корня шва ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом вертикального (а)

и горизонтального (б) кольцевых стыковых соединений труб
Минимальное количество слоев шва для стыковых соединений труб с толщиной стенки от 2,0 до 4,0 мм – два. Рекомендуемая высота слоя (валика) составляет от 2,0 до 2,5 мм. Направление и порядок сварки вертикального и горизонтального неповоротных стыковых сварных соединений должны соответствовать рисунку 10.3. Длина сваренных участков не должна превышать 200 мм. При большей длине участка шва его необходимо выполнять обратноступенчатым способом.
При изготовлении укрупненных заготовок допускается поворот стыковых соединений труб в удобную для сварщика позицию, чтобы избежать сварки в потолочном положении. Если периодический поворот свариваемых труб, СДТ, ЗРА затруднителен, то сварка корневого слоя может быть выполнена в два поворота согласно схеме, представленной на рисунке 10.4.

а) корневой слой шва вертикального стыкового соединения;

б) второй и последующие слои шва вертикального стыкового соединения; в) корневой и последующие слои шва горизонтального стыкового соединения; 1; 2; 3; 4 – последовательность выполнения участков и слоев шва

Рисунок 10.3 – Порядок сварки неповоротного кольцевого стыкового соединения труб одним сварщиком
Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке вертикального и горизонтального стыковых сварных соединений представлено на рисунке 10.5. Угол (между электродом и радиусом трубы в месте сварки) зависит от качества защиты и конструктивных особенностей горелки: для горелок, приспособленных для сварки в стесненных условиях и в глубокую разделку, угол  может изменяться в пределах от 0° до 70°, для остальных горелок с канальной схемой истечения газа – в пределах от 0° до 25°.

1; 2; 3; 4 – последовательность сварки участков корневого слоя шва. а) сварка I и II четвертей;

б) поворот свариваемых труб на 180°; в) сварка III и IV четвертей

Рисунок 10.4 – Схема сварки корневого слоя шва вертикального кольцевого стыкового соединения труб в два поворота

Механизированная сварка
1. Механизированная сварка шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе
  1. Общие требования
    
    Механизировання сварка неповоротных кольцевых стыковых соединений труб одной толщины стенки выполняется по комбинированной технологии сварки, при которой сварка корневого слоя шва выполняется проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа, сварка заполняющих и облицовочного слоев шва – самозащитной порошковой проволокой.
    
    а) сварка вертикального стыкового соединения в обычных условиях; б) сварка горизонтального стыкового соединения в обычных условиях;
    
    в) сварка горизонтального стыкового соединения в стесненных условиях горелкой с удлиненным мундштуком;
    
    1 – направление подачи проволоки; 2 – направление сварки
    
    Рисунок 10.5 – Схема расположения горелки и присадочной проволоки при ручной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом вертикальных и горизонтальных кольцевых
    
    стыковых соединений труб
    
    Механизированная сварка проволокой сплошного сечения в углекислом газе (МП) рекомендуется для сварки корневого слоя шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб одной толщины стенки линейной части магистральных газопроводов диаметром от 325 до 1420 мм с толщинами стенок от 6,0 до 32,0 мм.
    
    Для механизированной сварки корневого слоя шва в углекислом газе должны применяться сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочно-
    
    го тока, механизмами подачи сварочной проволоки, сварочными горелками, газовыми рампами с баллонами углекислого газа и вспомогательным оборудованием, отвечающие специальным требованиям и условиям эксплуатации, приведенным в разделе 8.
    
    Проволоки сплошного сечения, рекомендованные к применению для механизированной сварки в углекислом газе, приведены в таблице Д.11 (приложение Д).
    
    Специальные источники сварочного тока должны обеспечивать импульсно-дуговой режим механизированной сварки и отвечать требованиям к установке следующих параметров:
    - скорость подачи сварочной проволоки;
    - режим работы сварочной горелки;
    - длительность предварительной и послесварочной подачи газа.
    Кромки труб для механизированной сварки корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе должны иметь нормативную заводскую разделку либо должны быть подготовлены механическим способом станками подготовки кромок типа СПК с нормативным притуплением. Допускается для механизированной импульсно-дуговой сварки методом STT выполнять подготовку кромок орбитальной газовой резкой с последующей обработкой механическим способом шлифмашинками.
    
    Для труб с толщиной стенки до 13,0 мм следует применять стандартные сопла горелки диаметром 12,7 мм или зауженные – диаметром 9,6 мм. Для труб с толщиной стенок более 13,0 мм следует применять зауженные сопла диаметром 9,6 мм.
    
    Для улучшения обзора зоны сварки следует выдвигать наконечник горелки из сопла на расстояние до 6,0 мм.
    
    Для предотвращения замерзания газовые редукторы баллонов с углекислым газом следует оснастить подогревателями.
    
    Количество операторов механизированной сварки, одновременно выполняющих свар-
    
    ку корневого слоя шва, должно быть не менее 2-х для сварных соединений Ду 500 мм и более. Корневой слой шва при сборке на внутреннем центраторе рекомендуется выполнять без прихваток. В случае технической обоснованности применения прихваток они должны быть уда-
    
    лены механическим способом шлифмашинками при выполнении корневого слоя шва.
    
    Механизированная сварка корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе должна выполняться на постоянном токе обратной полярности. Направление сварки – на спуск.
    
    Возбуждение дуги должно проводиться только на кромках свариваемых элементов. Для предотвращения образования пор обрыв дуги следует проводить на одной из свариваемых кромок.
    
    Сварку рекомендуется начинать в положении 000 ч и заканчивать в положении 600 ч на расстоянии не менее 100 мм от заводских швов труб.
    
    Начальный и конечный участок корневого слоя шва, выполненного первым оператором, следует обработать механическим способом (абразивным кругом) для обеспечения плавного перехода при сварке корневого слоя шва вторым оператором.
    
    После выполнения корневого слоя шва его необходимо зачистить механическим способом шлифмашинками.
    
    При наличии видимых дефектов корневого слоя шва типа непроваров, подрезов и др. необходимо выполнить подварку дефектных участков ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия согласно требованиям 10.2.40–10.2.42.
    
    Операции по подварке изнутри корневого слоя шва следует рассматривать как составную часть технологического процесса и предусматривать при составлении операционно-технологических карт сборки и сварки.
  2. Особенности механизированной сварки корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением источников сварочного тока инверторного типа
    
    Механизированная импульсно-дуговая сварка методом STT корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением специальных источников сварочного тока инверторного типа и подающих механизмов подачи сварочной проволоки производства The Lincoln Electric Company и их аналогов выполняется с учетом приведенных специальных требований, которые должны быть отражены в операционно-технологических картах сборки и сварки.
    
    Перед началом работ должны быть выставлены следующие значения параметров режимов сварки:
    
    а) пиковый ток – от 400 до 430 А;
    
    б) базовый ток – от 45 до 50 А для толщин стенок труб менее 12 мм либо от 50 до 55 А для толщин стенок труб от 12 мм и более;
    
    в) скорость подачи проволоки – от 230 до 305 см/мин (от 90 до 120 дюйм/мин) в положении сварки от 000 до 100 ч либо от 330 до 405 см/мин (от 130 до 160 дюйм/мин) в положении сварки от 100 до 600 ч;
    
    г) переключатель длительности заднего фронта импульса (Tailout) должен быть установлен в положение “0”;
    
    д) переключатель “горячий старт” должен быть установлен в положение “2” или “3”; е) расход газа – от 10 до 16 л/мин;
    
    ж) длительность предварительной подачи газа – 0,5 с;
    
    з) длительность послесварочной подачи газа – от 0,5 до 1,0 с. Величина зазора определяется требованиями 10.2.24.
    
    При зазоре 2,5 мм рекомендуется установить значение базового тока от 50 до 55 А, а в положении от 000 до 100 ч рекомендуется повысить скорость подачи проволоки до от 330 до 355 см/мин (от 130 до 140 дюйм/мин).
    
    При повышенных зазорах рекомендуется установить значение базового тока от 35 до 40 А, а скорость подачи проволоки в положении от 000 до 100 ч понизить до величины от 230 до 250 см/мин (от 90 до 100 дюйм/мин) и в положении от 100 до 600 ч до величины от 380 до 405 см/мин (от 150 до 160 дюйм/мин).
    
    До начала сварки корневого слоя шва независимо от температуры окружающего воздуха должен быть выполнен предварительный подогрев свариваемых кромок труб до температуры, регламентированной требованиями 10.3.6.
    
    Оптимальный вылет сварочной проволоки от 10 до 16 мм. Допускается вылет сварочной проволоки до 20 мм.
    
    Основные элементы техники ведения сварки корневого слоя шва механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением оборудования фирмы The Lincoln Electric Company методом STT (рисунок 10.6):
    
    Рисунок 10.6 – Техника механизированной сварки корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе методом STT
    - для начала сварки в положении 000 ч и возбуждения дуги угол наклона сварочной горелки должен составлять от 10° до 20° (углом назад) (поз. 1, рисунок 10.6);
    - после возбуждения дуги и образования сварочной ванны дугу следует плавно перевести с кромки на середину разделки. При этом пятно дуги должно располагаться в передней части сварочной ванны (первой трети сварочной ванны) (поз. 2, рисунок 10.6);
    - в положении от 000 до 100 ч сварку следует выполнять небольшими быстрыми дугооб-
      
      разными поперечными колебаниями (без задержки на кромках). Угол наклона сварочной горелки должен составлять от 30° до 45° (углом назад) (поз. 3, рисунок 10.6);
      
      в положении сварки от 030 до 100 ч колебания следует прекратить и в дальнейшем
      
      сварку следует выполнять прямолинейным движением сварочной горелки по центру разделки. Угол наклона сварочной горелки в положении от 100 до 400 ч должен составлять от 20° до 45° (углом назад) (поз. 4–6, рисунок 10.6);
    - в положении сварки от 400 до 500 ч угол наклона сварочной горелки следует постепенно уменьшать и довести до нулевого значения (перпендикулярно поверхности трубы);
    - в положении сварки от 500 до 600 ч сварочную горелку следует держать в положении, перпендикулярном поверхности трубы (поз. 7, рисунок 10.6), либо с небольшим углом от 5° до 10° (углом назад). При зазоре более 3,5 мм в потолочном положении возможно возобновление поперечных колебаний;
    - обрыв дуги для прекращения сварки
    в положении 600 ч следует выполнить на
    
    одной из свариваемых кромок (поз. 8, рисунок 10.6).
    
    Схема положения сварочной горелки при механизированной сварке корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в
    
    Рисунок 10.7 – Положение сварочной горелки при механизированной сварке корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе методом STT в различных пространственных положениях
    
    углекислом газе методом STT в различных пространственных положениях приведена на рисунке 10.7.
  3. Особенности механизированной сварки корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением источников сварочного тока тиристорного типа

А) Механизированная сварка корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением специальных источников сварочного тока тиристорного типа

и механизмов подачи сварочной проволоки производства ЗАО “НПФ “ИТС” и их аналогов выполняется с учетом приведенных специальных требований, которые должны быть отражены в операционно-технологических картах сборки и сварки.

Перед началом работ должны быть выставлены следующие значения параметров режимов сварки:

а) переключатель тока короткого замыкания должен быть установлен в режим от “0” до “2” в положении сварки от 000 до 100 ч либо в режим от “5” до “10” в положении сварки от 100 до 600 ч;

б) среднее напряжение на дуге – от 16,0 до 18,5 В;

в) скорость подачи сварочной проволоки – от 2,5 до 4,7 м/мин; г) длительность предварительной подачи газа – 0,5 с;

д) длительность послесварочной подачи газа – от 0,5 до 1,0 с.

Переключатель параметра индуктивности цепи переноса капли электродного металла в сварочную ванну должен быть уставлен в минимальное значение.

Величина зазора между свариваемыми кромками труб должна быть в интервале от 2,5 до 3,5 мм.

До начала сварки корневого слоя шва независимо от температуры окружающего воздуха должен быть выполнен предварительный подогрев свариваемых кромок труб до температуры

+100+30 °С. После окончания сварки полного периметра корневого слоя шва незамедлительно

должен быть выполнен горячий проход механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой, при этом межслойная температура не должна опускаться ниже +100 °С.

Оптимальный вылет сварочной проволоки – от 5,0 до 16 мм.

Основные элементы техники ведения сварки корневого слоя шва механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением оборудования ЗАО “НПФ “ИТС” аналогичны технике ведения сварки методом STT по 10.5.1.2 с учетом следующих особенностей:

после возбуждения дуги на одной из свариваемых кромок и образования сварочной ванны дугу следует плавно перевести с кромки в середину разделки, далее сварка может выполняться либо с опережением, либо с совмещением сварочной дуги с передней границей сварочной ванны;
при сварке с опережением сварочная дуга должна опережать передний фронт сварочной ванны, а при сварке с совмещением сварочная дуги должна располагаться по передней границе сварочной ванны;
сварка с опережением сварочной дуги передней границы сварочной ванны обеспечивает максимальную линейную скорость сварки при условии обязательного соблюдения нормативного притупления и зазора;
в положении от 000 до 200 ч сварку следует выполнять дугообразными поперечными

колебаниями с кратковременными задержками по краям сварочной ванны. Угол наклона сварочной горелки должен составлять от 45° до 50° (сварка углом назад);
в положении от 200 до 500 ч сварку следует выполнять без колебаний или с минималь-

ными поперечными колебаниями. Угол наклона сварочной горелки должен составлять 60° (сварка углом назад);
в потолочном положении от 500 до 600 ч угол наклона сварочной горелки следует посте-

пенно уменьшить и довести до нулевого значения (перпендикулярно поверхности трубы). При зазоре 3,5 мм в потолочном положении возможно возобновление поперечных колебаний.

Схема положения сварочной горелки при механизированной сварке корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением оборудования ЗАО “НПФ “ИТС” в различных пространственных положениях приведена на рисунке 10.8 а.

а) сварка с применением оборудования ЗАО “НПФ “ИТС”, б) сварка с применением оборудования ЗАО “Уралтермосвар”

Рисунок 10.8 – Положение сварочной горелки при механизированной сварке

корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе в различных пространственных положениях

Б) Механизированная сварка корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением специальных источников сварочного тока тиристорного

типа, сварочных агрегатов, механизмов подачи сварочной проволоки ЗАО “Уралтермосвар” и их аналогов выполняется с учетом приведенных специальных требований, которые должны быть отражены в операционно-технологических картах сборки и сварки.

Перед началом работ должны быть выставлены следующие значения параметров режимов сварки:

а) настройки меню источника сварочного тока:

способ сварки – “полуавтоматическая” (механизированная);
тип сварочной проволоки – “сплошная”;
тип шва – “корень”;
способ передачи обратной связи по напряжению на дуге – “внешняя”;
напряжение на дуге – от 16,0 до 19,0 В;
предел дистанционной коррекции напряжения на дуге “ΔДУ” – “±0 В”; б) настройки меню механизма подачи сварочной проволоки:
единицы скорости подачи, выводимые на индикатор, – м/мин;
скорость подачи проволоки – от 2,4 до 4,8 м/мин;
тип сварочной проволоки – “сплошная”;
режим кнопки горелки – “2Т” / “4Т”*;
длительность послесварочной подачи газа – от 1,0 до 2,5 с.

Величина зазора между свариваемыми кромками труб должна быть в интервале от 2,5 до 3,5 мм.

До начала сварки корневого слоя шва независимо от температуры окружающего воздуха должен быть выполнен предварительный подогрев свариваемых кромок труб до температуры, соответствующей требованиям 10.3.6.

Оптимальный вылет сварочной проволоки – от 5,0 до 15 мм.

Основные элементы техники ведения сварки корневого слоя шва механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением оборудования ЗАО “Уралтермосвар” аналогичны технике ведения сварки методом STT, приведенным в 10.5.1.2, с учетом следующих особенностей:

горелка при зажигании дуги устанавливается под углом от 20° до 30° относительно перпендикуляра к стыку, углом назад;

В режиме "2Т" сварка начинается после нажатия и отпускания кнопки на горелке, завершение сварки осуществляется повторным нажатием и отпусканием кнопки. В режиме "4Т" сварка выполняется при нажатии и удержании кнопки на горелке, завершение сварки осуществляется после отпускания кнопки.
- после расплавления одной из кромок и стабилизации процесса горения дуга переводится на противоположную кромку. Когда жидкий металл с обеих кромок сформируется в одну округлую сварочную ванну, дугу необходимо расположить по центру зазора, после чего необходимо начать движение горелки вдоль свариваемых кромок;
- управление процессом формирования корневого шва производится регулированием линейной скорости сварки, угла наклона горелки, а также, при необходимости, введением соответствующих колебаний;
- линейная скорость сварки, т.е. скорость перемещения горелки по стыку, определяется установленным режимом сварки и величиной зазора между свариваемыми кромками;
- линейная скорость сварки поддерживается и визуально контролируется сварщиком исходя из условия формирования полноценного валика корня шва и гарантированного сплавления наплавляемого валика с основным металлом;
- углом наклона горелки контролируется положение пятна дуги в оптимальной точке передней части сварочной ванны;
- для обеспечения надежного проплавления свариваемых кромок пятно дуги должно удерживаться на переднем фронте сварочной ванны, не выходя из ванны, или, при достаточном зазоре между свариваемыми кромками, в передней (головной) части сварочной ванны (передней трети сварочной ванны);
- поперечные дугообразные колебательные движения рекомендуется выполнять в верхней части стыкового соединения (нижнее пространственное положение) для предотвращения прожогов и стекания сварочной ванны;
- на вертикальном и потолочном участках стыкового соединения при увеличенном зазоре поперечные дугообразные колебания выполняются для предотвращения образования утяжины.
  
  Рекомендуются следующие углы наклона горелки (относительно перпендикуляра к поверхности трубы):
- в положении от 000 до 100 ч – от 20° до 30° (сварка углом назад);
- в положении от 100 до 400 ч – угол может увеличиваться до 45° (сварка углом назад);
- в положении от 400 до 500 ч – угол наклона горелки постепенно уменьшается и доводится до положения, близкого к перпендикулярному;
- в положении от 500 до 600 ч – угол наклона горелки может варьироваться от 0° (перпендикулярно к поверхности трубы) до величины от 10° до 15° (сварка углом назад либо углом вперед).

Схема положения сварочной горелки при механизированной сварке корневого слоя шва проволокой сплошного сечения в углекислом газе с применением оборудования ЗАО “Уралтермосвар” в различных пространственных положениях приведена на рисунке 10.8 б.

Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой

Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой (МПС) рекомендуется для сварки заполняющих и облицовочного слоев шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб, а также специальных сварных соединений газопроводов (захлестные соединения, прямые вставки (катушки), разнотолщинные соединения труб, соединения труб с СДТ, ЗРА) диаметром от 325 до 1420 мм с толщинами стенок от 6,0 до 22,0 мм.
Для механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва должны применяться сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочного тока, механизмами подачи сварочной проволоки, сварочными горелками и вспомогательным оборудованием, отвечающие специальным требованиям и условиям эксплуатации, приведенным в разделе 8.
Самозащитные порошковые проволоки, прошедшие аттестацию и рекомендованные к применению для механизированной сварки, приведены в таблице Д.15 (приложение Д).

При сварке труб одной толщины, разнотолщинных труб (элементов) с различными нормативными значениями временного сопротивления разрыву сварочные проволоки должны назначаться по наибольшему значению временного сопротивления разрыву металла труб и деталей газопроводов.
Сварку труб с толщиной стенки от 14,0 до 22,0 мм рекомендуется выполнять с предварительной обработкой кромок труб под специальную разделку (рисунок 10.9).

Рисунок 10.9 – Геометрические параметры специальной разделки кромок труб (а) и сварного шва (б) неповоротных кольцевых стыковых соединений труб, выполненных механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой
Перед выполнением самозащитной порошковой проволокой первого заполняющего слоя либо горячего прохода (в случае сварки корневого слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия) необходимо тщательно (до чистого металла) зачистить абразивным кругом корневой слой шва, предварительно сваренный электродами с основным или целлюлозным видом покрытия. В случае сварки корневого слоя шва механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в углекислом газе зачистка проводится дисковой проволочной щеткой. При необходимости чрезмерное усиление корневого слоя шва в потолочной части сварного соединения снимается шлифкругом.
Сварка самозащитной порошковой проволокой выполняется на спуск постоянным током прямой полярности.

Перед началом работ необходимо на механизме подачи сварочной проволоки установить два параметра сварочного процесса – напряжение и скорость подачи проволоки.

Следует строго соблюдать соотношение между устанавливаемыми параметрами сварочного процесса, т.к. отклонение значения напряжения для конкретной скорости подачи проволоки более чем на 1,0 В может приводить к возникновению дефектов.

Рекомендуемые режимы механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой марки “Иннершилд” диаметром 1,7 мм приведены в таблице 10.10, диаметром 2,0 мм – в таблице 10.11.

Таблица 10.10 – Рекомендуемые режимы механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой марки “Иннершилд” диаметром 1,7 мм

Слои	Скорость подачи проволоки, см/мин (дюйм/мин)	Напряжение, В
Корневой	200 (80)	15,0–16,0
Корневой	230 (90)	16,0–17,0
Заполняющие	250 (100)	18,5–19,5
Заполняющие	280 (19)	19,5–20,5
Корректирующий	200 (80)	17,0–17,5
Корректирующий	230 (90)	17,5–18,5
Облицовочный	200 (80)	17,0–17,5
Облицовочный	230 (90)	17,5–18,5

Таблица 10.11 – Рекомендуемые режимы механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой марки “Иннершилд” диаметром 2,0 мм

Слои	Скорость подачи проволоки, см/мин (дюйм/мин)	Напряжение, В
Заполняющие	200 (90)	18,5–19,5
	250 (100)	19,5–20,5
	280 (110)	20,5–21,5
Корректирующий	200 (80)	17,5–18,5
Корректирующий	230 (90)	18,5–19,5
Облицовочный	200 (80)	17,5–18,5
Облицовочный	230 (90)	18,5–19,5

При работе в потолочном положении рекомендуется понизить скорость подачи проволоки. Это делается без остановки процесса сварки переключением в положение “2” переключателя, расположенного на рукоятке горелки. При этом скорость подачи проволок понижается на величину от 15 % до 20 %. Одновременно необходимо увеличить вылет до величины от 25 до 30 мм.
Сварка выполняется способом на спуск.
Заполняющие и облицовочный слои шва соединений труб с толщинами стенок до 14 мм следует выполнять по методу “слой за один проход”.

При сварке стыковых сварных соединений труб с толщинами стенок более 14 мм заполняющие слои, начиная с третьего, рекомендуется выполнять по методу “слой за два прохода”.

Облицовочный слой шва стыковых сварных соединений труб с толщинами стенок более 14 мм следует выполнять по методу “слой за три прохода”. Допускается выполнять облицовочный слой шва стыковых сварных соединений труб с толщинами стенок от 14 до 16 мм по методу “слой за два прохода”.
Начинать сварку следует при вылете проволоки от 12 до 15 мм (рисунок 10.10). При этом срез проволоки слегка соприкасается с трубой или немного приподнят над ее поверхностью. После зажигания дуги вылет электрода (проволоки) должен быть увеличен до 20 мм. В потолочном положении рекомендуется увеличить вылет электрода до 25–30 мм.
Угол наклона проволоки должен постоянно меняться в процессе сварки (рисунок 10.11):

Рисунок 10.10 – Определение вылета проволоки и длины дуги

Рисунок 10.11 – Изменение угла наклона сварочной горелки при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой неповоротных кольцевых стыковых

соединений труб
- в точке начала сварки (000 ч) угол должен составлять от 20° до 30° (углом назад);
- в положении от 000 до 300 ч угол постепенно увеличивается до величины в интервале от 45° до 60° (углом назад);
- в положении от 300 до 500 ч угол постепенно доводится до 0° (перпендикулярно телу трубы в точке касания);
- в положении от 500 до 600 ч угол доводится до величины в интервале от 10° до 15° (углом вперед).
При изменении угла наклона сварочной горелки изменяется степень проплавления. При уменьшении угла степень проплавления увеличивается, при увеличении угла – уменьшается.

Скорость сварки следует отрегулировать так, чтобы поддерживать соответствующую форму слоя (валика) и контролировать сварочную ванну. Низкая скорость приводит к повышенному разбрызгиванию сварочной ванны, возникновению пористости и шлаковых включений.
При сварке заполняющих и облицовочного слоев шва необходимо следить за тем, чтобы температура перед наложением каждого последующего слоя была не ниже

+50 °С и не более +200 °С. Если температура участка шва, подлежащего сварке, упала ниже

+50 °С, необходимо подогреть свариваемые кромки до температуры предварительного подогрева.
Межслойная зачистка после первого заполняющего слоя (горячего прохода) выполняется дисковой проволочной щеткой или шлифкругом, после последующих слоев дисковой проволочной щеткой.
В связи с неравномерностью заполнения разделки по периметру стыкового соединения и ослаблением сечения шва в вертикальном положении перед выполнением

облицовочного слоя в положении от 130 до 430 ч и от 930 до 730 ч (ориентировочно) выполняется дополнительный (корректирующий) слой.

Ориентировочное количество слоев в зависимости от толщины стенки трубы приведено в таблицах 10.12, 10.13.

Таблица 10.12 – Ориентировочное количество заполняющих и облицовочных слоев шва при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой диаметром 1,7 мм

Толщина стенки, мм	Наименование слоя
Толщина стенки, мм	заполняющие*	корректирующий	облицовочный
6	–	1	1
8	1	1	1
10	1–2	1	1
12	2–3	1	1
14	3–4	1	1
* Количество заполняющих слоев зависит от величины зазора при сборке, угла раскрытия кромок и ряда других параметров.

Таблица 10.13 Ориентировочное количество заполняющих и облицовочных слоев шва при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой диаметром 2,0 мм

Толщина стенки, мм	Наименование слоя
Толщина стенки, мм	заполняющие*	корректирующий	облицовочный
14	3–4	1	1–2
16	3–5	1	2–3
18	4–7	1	3
20	5–9	1	3
* Количество заполняющих слоев зависит от величины зазора при сборке, угла раскрытия кромок и ряда других параметров.

Для обеспечения лучшей формы облицовочного слоя шва рекомендуется некоторое “недозаполнение” разделки перед его выполнением в нижнем и потолочном положениях (на величину от 1,0 до 1,5 мм в нижнем положении и на величину от 1,0 до 2,0 мм в потолочном положении). При этом в вертикальном положении разделка должна быть заполнена практически заподлицо с поверхностью стыкуемых труб.
При выполнении облицовочного слоя рекомендуется выполнять обработку шлифовальным кругом участков начала и конца сварки.

Облицовочный слой шва и прилегающая поверхность труб должны быть подвергнуты чистовой обработке дисковой проволочной щеткой для очистки поверхности от шлака и брызг. Допускается использование шлифкругов для выравнивания возможных неровностей поверхности облицовочного слоя.
Для труб с толщиной стенки от 14 до 18 мм облицовочный слой рекомендуется выполнять за один проход, для труб с толщиной стенки более 18 мм – за два прохода.
В случае рестарта (возобновления процесса сварки) сварка начинается с верхней части предварительно очищенного от шлака кратера, кратер заполняется с малыми колебаниями электрода и после этого сварка продолжается с нужной скоростью.
В случае вынужденного перерыва в работе сварное соединение следует накрыть влагонепроницаемым теплоизолирующим поясом. При этом перед началом сварки следует проконтролировать температуру сварного шва, и при его охлаждении ниже +50 °С возобновлять работу допускается только после подогрева стыкового соединения до температуры +50 °С.

Оставлять не полностью сваренные соединения не допускается. В случае, когда производственные условия не дают возможности без перерыва завершить сварку соединения, следует соблюдать требования 10.2.49.
Процесс дуговой сварки рекомендуется начинать и заканчивать на расстоянии не менее 100 мм от заводского шва трубы или детали газопровода.
Место начала и окончания процесса сварки каждого слоя (”замок” шва) должно располагаться на расстоянии не менее 20 мм от замков предыдущего слоя шва.
Не допускается возбуждать дугу на поверхности трубы. Дуга должна возбуждаться только на поверхности разделки кромок или на поверхности металла уже выполненного шва.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 ..