Июл 30, 2024
При изготовлении, монтаже и ремонте технологических трубопроводов и их компонентов применяются все промышленные методы сварки, допущенные в установленном порядке и обеспечивающие необходимую эксплуатационную надежность сварных соединений [1].
Сварка трубопроводов и их компонентов производится в соответствии с НТД.
Газовая (ацетилено-кислородная) сварка допускается для труб из углеродистых и низколегированных неподкаливающихся сталей (17ГС, 09Г2С и др.) с условным диаметром до 80 мм и толщиной стенки не более 3,5 мм при давлении до 10 МПа.
Газовую сварку стыков из низколегированных закаливающихся сталей (15ХМ, 12Х1МФ и др.) следует применять при монтаже и ремонте труб с условным диаметром до 40 мм и толщиной стенки не более 5 мм при давлении до 10 МПа.
К производству сварочных работ, включая прихватку и приварку временных креплений, следует допускать сварщиков, аттестованных в установленном порядке.
В соответствии с разделом 7 правил [1] для сварки технологических трубопроводов и их компонентов следует применять следующие сварочные материалы:
— электроды покрытые металлические по стандартам или техническими условиям на изготовление и поставку конкретной марки электродов;
— электроды вольфрамовые сварочные по стандартам;
— проволока стальная сварочная по стандартам или техническим условиям на конкретную марку проволоки;
— аргон газообразный по стандарту (высшего и первого сортов);
— двуокись углерода (углекислый газ) по стандарту;
— флюс сварочный плавленный по стандарту или техническим условиям на поставку конкретной марки;
— кислород газообразный технический по стандарту;
— ацетилен растворенный и газообразный технический по стандарту.
Сварочные материалы должны иметь сертификаты и удовлетворять требованиям национальных стандартов или технических условий. При отсутствии сертификатов сварочные материалы допускается использовать после проверки химического состава и механических свойств наплавленного металла.
В табл. 1 приведены виды и объемы входного контроля сварочных материалов для технологических трубопроводов высокого давления [1].
Таблица 1
|
Материалы
|
Вид контроля
|
Объем контроля
|
|
Электроды
|
Проверка наличия сертификатов (паспортов)
|
100 %
|
|
Проверка наличия ярлыков на упаковке и соответствия их данных сертификатам
|
100 %
|
|
|
Проверка соответствия качества электродов
|
По одному электроду из 5 пачек от партии
|
|
|
Проверка сварочно-технологических свойств электродов путем сварки тавровых соединений
|
1 пачка из партии
|
|
|
Проверка химического состава и (при наличии требований) содержания ферритной фазы и стойкости к МКК
|
1 пачка из партии
|
|
|
Сварочная проволока
|
Проверка наличия сертификатов и соответствия их данных техническим требованиям
|
100 %
|
|
Проверка наличия бирок на мотках и соответствия их данных сертификатам
|
100 %
|
|
|
Проверка соответствия поверхности проволоки
|
100 мотков
|
|
|
Проверка стилоскопом химического состава проволоки
|
1 моток от каждой партии
|
|
|
Проверка наличия сертификатов и соответствия их данных техническим требованиям
|
100 %
|
|
|
Проверка наличия ярлыков на таре и соответствия их данных сертификату
|
100 %
|
|
|
Защитный газ
|
Проверка наличия сертификата (паспорта)
|
100 %
|
|
Проверка наличия ярлыков на баллонах и соответствия их данных сертификату
|
100 %
|
|
|
Проверка чистоты газа на соответствие сертификату
|
1 баллон от партии
|
Необходимость выполнения термической обработки сварных соединений и ее режимы (скорость нагрева, температура при выдержке, продолжительность выдержки, скорость охлаждения охлаждающая среда и др.) указываются в документации. К проведению работ по термической обработке сварных соединений допускаются термисты-операторы, прошедшие специальную подготовку и аттестованные в соответствующем порядке.
Термообработке подлежат:
— стыковые соединения элементов из углеродистых сталей с толщиной стенки более 36 мм;
— сварные соединения штуцеров с трубами из углеродистых сталей при толщине стенки трубы и штуцера соответственно более 36 и 25 мм;
— стыковые соединения элементов из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей с толщиной стенки более 30 мм;
— сварные соединения штуцеров с трубами из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки трубы и штуцера соответственно более 30 и 25 мм;
— стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами, предназначенные для эксплуатации в средах, содержащих водород, при парциальном давлении более 0,0003 МПа независимо от толщины стенки и марки стали;
— стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами из хромокремнемарганцовистых, хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых, хромованадиевольфрамовых и хромомолибденованадиевольфрамовых сталей независимо от толщины стенки;
— стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубопроводами из углеродистых и низколегированных сталей, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание (по указаниям в проекте);
— стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами из аустенитных сталей, стабилизированных титаном или ниобием, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, а также при температурах выше 350 °С в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, должны подвергаться стабилизирующему отжигу (по указаниям в проекте);
— сварные соединения продольных швов лепестковых переходов из углеродистых и низколегированных сталей независимо от толщины стенки.
Для термической обработки сварных соединений следует применять как общий печной нагрев, так и местный по кольцу любым методом, обеспечивающим одновременный и равномерный нагрев сварного шва и примыкающих к нему с обеих сторон участков основного металла по всему периметру. Минимальная ширина участка, нагреваемого до требуемой температуры, не должна быть менее двойной толщины стенки в каждую сторону от края шва, но не менее 50 мм. Участки трубопровода, расположенные возле нагреваемого
при термообработке кольца, покрываются теплоизоляцией для обеспечения плавного изменения температуры по длине.
Для трубопроводов из хромоникелевых аустенитных сталей, независимо от величины рабочего давления, применение газопламенного нагрева не допускается.
При проведении термической обработки должны соблюдаться условия, обеспечивающие возможность свободного теплового расширения и отсутствие пластических деформаций.
Термообработку сварных соединений следует производить без перерывов. При вынужденных перерывах в процессе термообработки (отключение электроэнергии, выход из строя нагревателя) следует обеспечить медленное охлаждение сварного соединения до 300 °С. При повторном нагреве время пребывания сварного соединения при температуре выдержки суммируется со временем выдержки первоначального нагрева.
Режимы нагрева, выдержки и охлаждения при термической обработке труб и других элементов с толщиной стенки более 20 мм должны регистрироваться самопишущими приборами.
Термообработку одного и того же сварного соединения допускается производить не более трех раз.
Для трубопроводов пара и горячей воды сварочные материалы, применяемые для сварки трубопроводов, должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий.
Марки, сортамент, условия хранения и подготовка к использованию сварочных материалов должны соответствовать требованиям НТД на сварку.
Подвергаются входному контролю следующие сварочные матереалы:
а) каждая партия электродов — на сварочно-технологические свойства согласно НТД; на наличие легирующих элементов марочному составу путем стилоскопирования наплавленного металла, выполненного легированными электродами типов Э-09Х1М, Э-09Х1МФ, аустенитных и др.;
6) каждая партия порошковой проволоки — на сварочно-технологические свойства согласно НТД;
в) каждая бухта (моток, катушка) легированной сварочной проволоки — на наличие основных легирующих элементов, регламентированных НТД, путем стилоскопирования;
г) каждая партия проволоки с каждой партией флюса, которые будут использоваться совместно для автоматической сварки под флюсом, - на механические свойства металла шва.
При монтаже коммунально-сетевых газопроводов должны применяться технология сварки и сварочное оборудование, обеспечивающие качество сварки [2].
Электроды, сварочная проволока, флюсы должны подбираться в соответствии с маркой свариваемой стали и технологией, а также с температурой наружного воздуха, при которой осуществляется строительство газопровода.
Газовая сварка с применением ацетилена допускается для газопроводов давлением до 0,3 МПа, диаметром не более 150 мм, с толщиной стенок до 5 мм — со скосом кромок, с толщиной стенок — до 3 мм без скоса кромок. Газовая сварка с применением пропан-бутана допускается только для газопроводов давлением до 0,005 МПа и диаметром не более 50 мм.
Другие виды сварки (контактная сварка оплавлением, индукционная пайка и др.) могут применяться для газопроводов давлением до 0,005 МПа в соответствии с технологией, согласованной с Госгортехнадзором.
Качество сварного соединения должно обеспечивать его равнопрочность с основным металлом.
На сварочных стыках подземных газопроводов должна быть нанесена маркировка (клеймо сварщика), выполнившего сварку. Способ маркировки должен обеспечить ее сохранность в течение эксплуатации газопровода. При заварке стыка несколькими сварщиками клейма проставляются на границах свариваемых участков. На сварочные стыки полиэтиленовых газопроводов должны быть оформлены журналы производства работ и протоколы, позволяющие установить время и режим сварки, а также сварщика, выполнившего сварку.
Перед сваркой трубопроводов тепловых сетей каждая партия сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, флюсов, защитных газов) должна быть подвергнута входному контролю [3]:
— на наличие сертификата с проверкой полноты приведенных в нем данных и их соответствия требованиям национальных стандартов или технических условий;
— на наличие на каждом ящике или другой упаковке соответствующей этикетки или бирки с проверкой приведенных на ней данных;
— на отсутствие повреждений (порчи) упаковки или самих материалов. При обнаружении повреждений вопрос о возможности применения этих сварочных материалов должен быть решен организацией, выполняющей сварку;
— на технологические свойства электродов в соответствии с ГОСТ 9466 или ведомственными нормативными документами, утвержденными в соответствии со СНиП 1.01.02-83.
При наложении основного шва необходимо полностью перекрыть и переварить прихватки.
Сварку трубопроводов, на которые не распространяются требования правил Госгортехнадзора, допускается производить без подогрева свариваемых стыков:
— при температуре наружного воздуха до минус 20 °С — при применении труб из углеродистой стали с содержанием углерода не более 0,24 % (независимо от толщины стенки труб), а также труб из Низколегированной стали с толщиной стенки не более 10 мм;
— при температуре наружного воздуха до минус 10 °С — при применении труб из углеродистой стали с содержанием углерода свыше 0,24 %, а также труб из низколегированной стали с толщиной стенки свыше 10 мм.
При более низкой температуре наружного воздуха сварку следует производить в специальных кабинах, в которых температура воздуха в районе свариваемых стыков должна поддерживаться не ниже указанной. Разрешается производить сварочные работы на открытом воздухе при подогреве свариваемых концов труб на длине не менее 200 мм от стыка до температуры не ниже 200 °С. После окончании сварки должно быть обеспечено постепенное понижение температуры стыка и прилегающей к нему зоны труб путем укрывания их асбестовым полотном или применения другого способа.
Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов должны применяться электроды с целлюлозным (Ц) и основным (Б) видами покрытий по ГОСТ 9466 и 9467. Выбор типа электродов должен производиться в соответствии с табл. 2 [4].
Таблица 2
|
Нормативное значение (по ТУ) временного сопротивления разрыву металла труб, 10-2 МПа
|
Назначение электрода
|
Тип электрода (по ГОСТ 9467) — вид электродного покрытия
(по ГОСТ 9466)
|
|
До 5,5
|
Для сварки первого (корневого) слоя шва неповоротных стыков труб
|
Э42-Ц
|
|
До 6,0 включ.
|
Э42-Ц, Э50-Ц
|
|
|
До 5,5
|
Для сварки «горячего» прохода неповоротных стыков труб
|
Э42-Ц, Э50-Ц
|
|
До 6,0 включ.
|
Э942-Ц, Э50-Ц, 960-Ц*
|
|
|
До 5.0 включ.
|
Для сварки и ремонта сваркой корневого слоя шва поворотных и неповоротных стыков труб
|
Э42А-Б, 946 А-Б
|
|
До 6,0 включ.
|
Э50А-Б, Э60-Б*
|
|
|
До 5,0 включ.
|
Для подварки изнутри трубы
|
Э42А-Б, Э46А-Б
|
|
До 6,0 включ.
|
Э50А-Б
|
|
|
До 5,0 включ.
|
Для сварки и ремонта заполняющих и облицовочного слоев шва (после «горячего» прохода электродами Ц или после корневого слоя шва, выполненного электродами Б)
|
Э42А-Б, 946 А-Б
|
|
От 5,0 до 5,5 включ.
|
Э50А-Б, Э55мЦ
|
|
|
От 5,5 до 6,0 включ.
|
Э60-Б, Э60-Ц, 970-Б*
|
|
|
* Предназначены для сварки термоупрочненных труб
|
||
Для автоматической сварки стыков труб под флюсом должны применяться флюсы по ГОСТ 9087 и проволоки углеродистые или легированные преимущественно с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246. Сочетания марок флюсов и проволок в зависимости от конкретного назначения и нормативного сопротивления разрыву металла свариваемых труб выбираются в соответствии с действующими технологическими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.
Для автоматической газоэлектрической сварки труб должны применяться:
— сварочная проволока с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246;
— углекислый газ по ГОСТ 8050 (двуокись углерода газообразная);
— аргон газообразный по ГОСТ 1015;
— смесь из углекислого газа и аргона;
Для механизированной сварки стыков труб применяются самозащитные порошковые проволоки, марки которых следует выбирать в соответствии с действующими технологическими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.
Для газовой резки труб должны применяться:
— кислород технический по ГОСТ 5583;
— ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457;
—пропан-бутановая смесь по ГОСТ 20448.
Оборудование для сварки плавлением, используемое для ручной дуговой сварки компонентов технологических, коммунально-сетевых и магистральных трубопроводов, весьма разнообразно по назначению и исполнению: трансформаторы для дуговой сварки; выпрямители сварочные одно- и многопостовые; реостаты балластные; установки аргонодуговой сварки и тд.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-585-03). Серия 03. Выпуск 25, 2004. 15 с.
2. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления (ПБ 12-529-03). Серия 12. Выпуск 4, 2005. 200 с.
3. Тепловые сети (СНиП 3.05.03-85), 2005. 28 с.
4. Магистральные трубопроводы (СНиП 2.05.06-85), 2004. 60 с.