ВСН 006-89, часть 4

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11
• часть 12

2.7.10. Порошковую проволоку диаметром 2,0 мм следует использовать при сварке облицовочного слоя труб с толщиной стенки 9,5-10 мм. При использовании проволоки диаметром 2,4 мм для улучшения условий стабильности процесса сварки и формирования сварного соединения глубину формирующей канавки на водоохлаждаемом ползуне следует увеличить на 1 мм.

2.7.11. Поверхность корневого шва перед автоматической сваркой во избежание местных непроваров и шлаковых включений должна быть очищена от шлака, наплывов и крупной чешуи с применением шлифовальных кругов более тщательно, чем перед последующей ручной сваркой и иметь плавный переход к основному металлу.

2.7.12. Автоматическую сварку порошковой проволокой с принудительным формированием по ручной подварке осуществляют в один или несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы и диаметра проволоки. Число слоев и их толщина приведены в табл.26 (для проволоки диаметром 2,4 мм) и 27 (для проволоки диаметром 2,0 и 2,6 мм).

Таблица 26

_________________

* Два прохода электродами с целлюлозным видом покрытия, либо один проход электродами с основным видом покрытия.

** То же с дополнительным проходом, выполненным электродами с основным видом покрытия.

Таблица 27

_________________

* Сварка проволокой диаметром 2,0 мм.

** Сварка проволокой диаметром 2,6 мм.

2.7.13. При сварке заполняющих слоев применяют формирующие ползуны с выступом, а при сварке облицовочных слоев - ползуны с канавкой по форме усиления. В зависимости от диаметра труб, толщины стенки и номера слоя высоту и ширину выступа необходимо подгонять таким образом, чтобы обеспечить высоту слоя в соответствии с табл.26 и 27, а зазор между боковыми стенками выступа ползуна и стенками разделки кромок должен быть не более 1-1,5 мм.

Канавка ползуна должна перекрывать разделку. Поверхность канавки и выступа ползуна после сварки каждых 3-5 стыков должны зашлифовываться от задиров для улучшения качества поверхности швов.

2.7.14. Сварку стыка осуществляют двумя сварочными головками, расположенными на противоположных сторонах трубы и работающими одновременно или поочередно.

2.7.15. Режимы сварки порошковой проволокой диаметром 2,4 мм приведены в табл.28, а порошковыми проволоками диаметром 2,0 и 2,6 мм - в табл.29. При этом следует иметь в виду, что уменьшение напряжения на дуге приводит к появлению несплавлений по кромкам, а увеличение напряжения - к появлению газовых пор. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности от источников тока с жесткой (пологопадающей) вольтамперной характеристикой.

Таблица 28

Таблица 29

2.7.16. Величина вылета электродной проволоки зависит от ее диаметра и составляет для проволоки диаметром 2,0 мм 20-30 мм, для проволоки диаметром 2,4 мм 30-50 мм, для проволоки диаметром 2,6 мм 40-50 мм.

2.7.17. Сварку слоев шириной более 12-13 мм необходимо выполнять с поперечными колебаниями электрода, амплитуда которых устанавливается таким образом, чтобы в зоне сварки электродная проволока приближалась к свариваемым кромкам не менее чем на 2,5 мм. Частота колебаний составляет 0,5-2 Гц. Меньшая частота соответствует меньшей скорости сварки.

2.7.18. Замки предыдущего и последующего слоев должны быть смещены один относительно другого на расстояние не менее 60 мм.

2.7.19. Перед выполнением каждого последующего прохода поверхность предыдущего шва тщательно очищают от шлака, брызг и неровностей.

2.7.20. После окончания смены разрешается оставлять на ночь сварные стыки, сваренные одним заполняющим слоем, за исключением труб с толщиной стенки 14,1-17,0 мм, которые разрешается оставлять сваренными в соответствии с примечанием (**) табл.26.

2.7.21. Подготовку к сборке при сварке на внутренней технологической подкладке необходимо осуществлять так же, как при сварке по ручной подварке. Наружное и внутреннее усиления продольного (спирального) шва должны быть сняты до 0-0,5 мм на расстоянии не менее 25 мм от кромки.

2.7.22. Неровности на кромках должны быть в пределах, обеспечивающих прилегание технологической подкладки к внутренней поверхности трубы.

2.7.23. При сборке труб на технологической подкладке смещение кромок внутри трубопровода должно быть не более 3 мм. Конструкция внутренней технологической подкладки должна обеспечивать при данной величине смещения зазор между подкладкой и внутренними поверхностями свариваемых труб, а также между элементами самой подкладки не более 1 мм. Допускается местный зазор между подкладкой и внутренними поверхностями труб до 1,5 мм на длине не более 150 мм.

2.7.24. К сборке допускаются трубы как с заводской разделкой кромок, так и обрезанные газовой резкой. Допускается изменение разделки для сокращения ее поперечного сечения.

2.7.25. Автоматическую сварку корневого слоя порошковой проволокой осуществляют без предварительного подогрева. При наличии на поверхности трубы влаги стык подлежит просушке нагревом торцов до 50-100°С.

2.7.26. На поверхности технологической подкладки, прилегающей к поверхности трубы, должна быть канавка по форме внутреннего усиления. Технологическую подкладку устанавливают симметрично оси стыка (допускаемая асимметрия ±1,0 мм). Рабочая поверхность элементов подкладки должна быть очищена от масла и других загрязнений.

2.7.27. Технологический зазор между кромками, имеющими притупление 1,8 ±0,8 мм, должен составлять 2,5-3,0 в потолочной части стыка и 3,5-4,0 мм в верхней части стыка.

2.7.28. Сборку труб осуществляют с помощью прихватки, которая выполняется электродами с основным видом покрытия. Прихватку осуществляют с полным проваром корня в потолочном положении и используют в качестве дна плавильного пространства при начале автоматической сварки.

2.7.29. Автоматическую сварку корневого шва осуществляют порошковой проволокой ПП-АН19 и ПП-АН30 диаметром 2,4 мм. Толщина корневого слоя должна быть в соответствии с табл.26 (не менее) и обеспечиваться выступом формирующего ползуна соответствующей высоты. Сварку корневого слоя осуществляют на токе 280-300 А при напряжении на дуге 26-27 В.

2.7.30. Автоматическую сварку порошковой проволкой последующих слоев выполняют в соответствии с указаниями пп.2.7.12-2.7.18.

2.8. Автоматическая электродуговая сварка

труб в среде защитных газов

2.8.1. Автоматическую сварку в среде защитных газов неповоротных стыков труб диаметром 1020-1420 мм необходимо выполнять на установках для двусторонней сварки.

Автоматическая сварка в защитных газах включает следующие основные операции:

подготовку труб в соответствии с подразд.2.2 настоящих ВСН;

механическую обработку торцов труб (см. рис.1);

сборку и сварку внутреннего и наружного корневых слоев;

осмотр внутреннего корневого шва и ручную дуговую сварку неудовлетворительно сформированных участков;

сварку заполняющих слоев шва;

подогрев перед сваркой облицовочного слоя;

сварку облицовочного слоя шва;

осмотр шва и ручную дуговую сварку неудовлетворительно сформированных участков.

2.8.2. Для повышения устойчивости горения дуги и стабильности процесса сварку внутреннего корневого слоя шва следует выполнять в смеси углекислого газа с аргоном.

2.8.3. Свободный торец нитки трубопровода должен быть закрыт инвентарной заглушкой, чтобы предотвратить сдувание струи газа (при внутренней сварке).

2.8.4. Сварку всех наружных слоев шва следует выполнять только в условиях, при которых исключено попадание осадков на стык и обеспечена защита от ветра.

2.8.5. При газоэлектрической сварке внутреннего и наружного корневого слоев неповоротных стыков труб производят автоматическую сварку наружного корневого слоя, которую начинают после того, как внутренними головками будет заварено по 200 мм корневого слоя шва на соответствующем полупериметре.

2.8.6. Сварку наружного корневого слоя шва необходимо начать не позднее чем через 5 мин после начала сварки внутреннего корневого шва на соответствующем полупериметре трубы.

При вынужденном перерыве сварки наружного корневого слоя необходим подогрев стыка до 150-200°С, а далее следует поддерживать эту температуру до возобновления процесса сварки.

2.8.7. Сварку всех наружных слоев шва выполняют одновременно двумя автоматами в направлении сверху-вниз.

2.8.8. Укладку конца трубы на лежку и перемещение центратора на очередную позицию сборки разрешается осуществлять только после окончания сварки наружного корневого слоя.

Для прохода сварочной головки высота лежек должна обеспечивать расстояние не менее 600 мм от надира трубы до поверхности грунта.

2.8.9. Перед сваркой облицовочного слоя на трубах с эквивалентом углерода более 0,40% необходим подогрев стыка наружным кольцевым подогревателем до температуры 220-250°С.

2.8.10. Экранирующее устройство для предохранения направляющего пояса от воздействия пламени следует установить перед подогревом стыка.

Газовые горелки должны быть установлены на расстоянии 50-70 мм от стыка на трубе, свободной от направляющего пояса.

2.8.11. Режимы сварки всех слоев шва для труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 15,7 мм приведены в табл.30.

Таблица 30

Примечание. При сварке труб с большей толщиной стенки режимы сварки четвертого и последующих заполняющих слоев выбирают в соответствии с гр.6 настоящей таблицы.

2.8.12. Число заполняющих слоев в зависимости от толщины стенки трубы указано в табл.31.

Таблица 31

2.8.13. Амплитуду колебаний при сварке облицовочного шва выбирают из расчета перекрытия швом разделки по ширине на 1,5-2,0 мм в каждую сторону.

2.8.14. После сварки каждого слоя обязательна зачистка его поверхности металлическими щетками от шлака и брызг. В необходимых случаях потолочный участок наружных слоев шва обрабатывают абразивными кругами, чтобы получить ровную подложку для сварки последующих слоев.

2.8.15. Сварку в среде защитных газов ведут на постоянном токе обратной полярности.

2.8.16. Скорость подачи электродной проволоки (см/с) диаметром (см), с вылетом (см) для данных значений тока (А) электродной проволоки определяют по формуле

2.8.17. Перекрытия участков внутреннего корневого шва, сваренных внутренними сварочными головками, должны составлять на вертикальных и нижнем участках 20-40 мм. Перекрытие участков внутреннего корневого шва в потолочной части стыка не должно превышать 1 мм.

2.8.18. Рекомендуемая последовательность работы сварочных автоматов при наложении каждого слоя и расположение замков приведены на рис.9.

Рис.9. Последовательность наложения слоев при работе сварочных автоматов:

Н - наружный корневой слой; В - внутренний корневой слой; Зап - заполняющий слой; Обл - облицовочный слой (цифра после обозначения слоя указывает на очередность сварки данного участка в пределах слоя); - направление сварки

2.8.19. Места замков на наружных слоях должны быть смещены один относительно другого не менее чем на 15 мм.

2.8.20. Режимы сварки внутреннего корневого слоя шва обеспечивают получение внутреннего валика шириной 5-10 мм с усилением 0-3 мм.

2.8.21. Усиление облицовочного слоя шва должно быть в пределах 1-3 мм.

Допускается ослабление облицовочного шва на вертикальных участках в виде "седловины". Ослабление шва в центре "седловины" не должно быть ниже поверхности трубы.

2.8.22. Ширина облицовочного шва должна соответствовать данным, приведенным в табл.32.

Таблица 32

2.9. Специальные сварочные работы

2.9.1. Все специальные сварочные работы, а также ручная дуговая сварка на КС и НС производятся электродами только с основным видом покрытия. Если нет деталей заводского изготовления (отводов, тройников, переходов), в исключительных случаях и при соответствующем указании в проекте допускается монтажным организациям изготавливать эти детали в условиях, тождественных заводским, и при строгом соблюдении требований проекта и стандартов. Применяемые трубы и материал укрепляющих накладок должны соответствовать проекту и требованиям СНиП 2.05.06-85.

2.9.2. Изготовление деталей должно производиться с выполнением требований пп.13.18-13.23 СНиП 2.05.06-85.

2.9.3. Прихватку и сварку осуществляют электродами с основным видом покрытия или проволокой сплошного сечения в среде защитного газа.

2.9.4. Основным способом нагрева при термической обработке стыков труб диаметром 108 мм и более с толщиной стенки 16 мм и более должен быть индукционный нагрев токами промышленной (50Гц) или повышенной частоты. Для нагрева труб можно применять также гибкие пальцевые электронагреватели (ГЭН) или электронагреватели комбинированного действия (КЭН).

Сварное соединение должно быть подвергнуто термообработке непосредственно после сварки.

2.9.5. При проведении термической обработки следует руководствоваться ОСТ 36-50-86/Минмонтажспецстрой СССР "Трубопроводы стальные технологические. Термическая обработка сварных соединений. Типовой технологический процесс".

2.9.6. К работам по термической обработке сварных соединений следует допускать термистов-операторов, имеющих квалификацию не ниже 4-го разряда и удостоверение об окончании курсов по специальности термистов-операторов по термической обработке сварных соединений на монтаже.

2.9.7. Для углеродистой стали с нормативным временным сопротивлением разрыву до 490 МПа, низколегированной стали - 490-588 МПа режим термической обработки (высокий отпуск) должен быть следующим:

температура нагрева 550-580°С;

скорость нагрева 250°С/ч;

время выдержки 2 мин на 1 мм, но не менее 30 мин;

условия охлаждения - с печью или нагревателем со скоростью не выше 200 до 300°С/ч, далее на воздухе.

2.9.8. Контроль качества термической обработки следует выполнять измерением твердости металла во всех зонах сварного соединения с помощью переносных приборов. Уровень твердости должен находиться в пределах:

140-180 НВ - для углеродистой стали с нормативным временным сопротивлением разрыву до 490-539 МПа (50 кгс/мм);

160-200 НВ - для низколегированной стали с нормативным временным сопротивлением разрыву 490-539 МПа (50-55 кгс/мм );

190-220 НВ - для низколегированной стали повышенной прочности с нормативным временным сопротивлением разрыву свыше 539 МПа (55 кгс/мм).

2.9.9. Ремонт сварного шва должен быть осуществлен до его термической обработки. В случае выполнения ремонта сварного шва после термической обработки следует повторить термическую обработку всего сварного шва.

2.9.10. Заварка технологических отверстий в трубах

на стадии строительства трубопроводов

2.9.10.1. Перед началом производства работ с учетом конкретной марки, типа трубной стали и диаметра трубопровода в проекте производства работ (ППР) должны быть выбраны место и схема вырезки и заварки технологических отверстий по согласованию с заказчиком. Решение о необходимости выполнения указанных работ принимается при выполнении огневых работ.

2.9.10.2. Для труб с нормативным пределом прочности до 577 МПа (55 кгс/мм), толщиной стенки до 12 мм заварка технологических отверстий может осуществляться путем вварки заплат. Форма, размеры и ориентация отверстий и заплат в этом случае должны соответствовать рис.10.

Рис.10. Форма и ориентация отверстия, заплаты и подкладного кольца и схема разделки кромок под сварку:

- радиус отверстия в трубе; - радиус заплаты; - радиус подкладного кольца

2.9.10.3. Для труб с нормативным значением предела прочности 539 МПа (55 кгс/мм) и выше, толщиной стенки 12 мм и более заварка технологических отверстий должна производиться путем вварки в трубу патрубка с эллиптическим днищем (заглушкой) (рис.11). Допускается вварка патрубка для герметизации отверстий в трубах с нормативным пределом прочности до 55 кгс/мм и с толщиной стенки до 12 мм.

Рис.11. Схема подготовки под сварку при заделке технологических отверстий с помощью патрубков

2.9.10.4. Технологические отверстия для последующей герметизации за счет вварки патрубков или заплат в ППР следует предусматривать, как правило, в верхней части периметра труб с допустимым смещением от зенита до 30°. Отверстия выполняются по шаблону газовой резкой.

Торцы отверстия в основной трубе при последующей вварке в него заплат обрабатываются механическим способом в соответствии с данными, приведенными на рис.10.

Торцы отверстия в основной трубе при последующей приварке к ней патрубка следует зачищать механическим способом для ликвидации острых краев.

Перед засыпкой трубопровода необходима установка бетонных колец, предохраняющих патрубок от механических повреждений.

2.9.10.5. Вырезку технологических отверстий в основной трубе в случае последующей вварки патрубков следует осуществлять таким образом, чтобы отверстие было на 10-15 мм меньше внутреннего диаметра патрубка.

2.9.10.6. Место вырезки технологического отверстия должно находиться на расстоянии не менее 250 мм от заводского или кольцевого сварного шва.

2.9.10.7. Заплаты следует изготавливать, как правило, заранее в стационарных условиях из отдельного участка трубы тех же диаметров, толщины стенки и класса прочности стали, что и основная труба. Размеры заплат не должны превышать 250х350 мм и быть меньше 100х150 мм. Разница между шириной и длиной заплаты должна быть не менее 50 мм. устанавливают в зависимости от длины и ширины заплаты. Кромки заплаты должны быть обработаны (зачищены) механическим способом и по форме и размерам соответствовать данным рис.10.

2.9.10.8. Патрубки должны быть изготовлены заранее из труб диаметром не выше 0,3 от диаметра основной трубы, но не более 325 мм, с толщиной стенки не более 16 мм. Максимальный размер патрубка для конкретной трубы определяется при условии установки резинового шара. Конструктивное и материальное исполнение врезок патрубков должно соответствовать требованиям ВСН 1-84/Мингазпром "Тройники и тройниковые соединения из стальных труб 5,5 и 7,5 МПа (55 и 75 кгс/мм)". Днища должны соответствовать ГОСТ 17379-83.

Толщина стенок свариваемых патрубков и заглушки должна быть одинакова.

2.9.10.9. Торец ввариваемого патрубка должен быть обрезан по шаблону и иметь разделку кромок 50° с притуплением 1,5-2,0 мм. Торец патрубка, привариваемого к днищу, должен быть подготовлен механическим способом с углом разделки кромок 30° (см. рис.11).

2.9.10.10. Технологические подкладки и подкладные кольца изготавливают из низкоуглеродистой стали (например, ВСт2, Ст10 и т.п.) толщиной 2-3 мм.

Диаметр подкладки 300-310 мм, диаметр отверстия 5-6 мм.

2.9.10.11. Перед прихваткой и сваркой внутренняя полость трубы в месте производства работ должна быть освобождена от воды и грязи. Прихватка и вварка подкладных колец, технологических подкладок, заплат и патрубков допускается только при положительных температурах металлов трубы и патрубка.

Температура предварительного подогрева должна соответствовать требованиям подразд.2.2 настоящих ВСН.

Специальные подогреватели должны обеспечивать равномерный подогрев места вварки заплат или патрубка.

Если подогрев по условиям сварки не требуется, при температуре окружающего воздуха +5°С и ниже необходимо произвести просушку участка трубы с технологическим отверстием.

2.9.10.12. При сборке заплаты рекомендуется вначале к заплате прихватить подкладное кольцо, затем заплата с подкладным кольцом должна быть поставлена в отверстие, прихвачена и приварена сплошным швом.

Величина смещения кромок заплаты по отношению к трубе не должна превышать 1,5 мм. Для удобства сборки допускается прихватка к свариваемым торцам временных технологических кронштейнов (см. рис.10) из электродных стержней, которые должны быть удалены механическим путем после прихватки заплаты.

2.9.10.13. При вварке патрубка с использованием технологической подкладки первоначально следует разметить отверстие, вставить одну половину подкладки и прихватить, вставить вторую половину подкладки, прихватить, а затем проварить сплошным швом по периметру технологического отверстия и стыку подкладки, оставив центральное отверстие подкладки свободным.

При сборке допускается использовать проволочные кронштейны.

Центральное отверстие следует загерметизировать, например, глиной, но таким образом, чтобы при подъеме давления в основной трубе до рабочего произошла разгерметизация отверстия.

2.9.10.14. Сварочно-монтажные работы по вварке заплат и патрубков следует производить за один рабочий цикл без перерывов до полного завершения облицовочного шва.

Температура предыдущего слоя перед наложением последующего слоя шва должна быть не ниже +100°С.

Если температура между слоями опустилась ниже +100°С, следует произвести подогрев на 100-150°С.

Отдельные слои шва должны выполняться в последовательности, указанной на рис.12.

Рис.12. Последовательность выполнения отдельных слоев шва при вварке заплат (I) и патрубков (II) (четырьмя участками протяженностью 100-250 мм каждый):

а - сварка нечетных слоев; б - сварка четных слоев; Н - начало сварки; К - конец сварки

2.9.10.15. Приварку патрубков следует осуществлять не менее чем в три слоя с подваркой изнутри трубы, а облицовочный слой шва рекомендуется выполнять двумя валиками с последующей зачисткой шлифмашинкой.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11
• часть 12