Технология механизированная сварка трубопроводов

Сварка в строительстве трубопроводов

Транспортировку бытовым и промышленным потребителям воды, газа, нефтепродуктов все чаще производят по трубопроводам. Поэтому строительство таких инженерных сооружений становится все более востребованной сферой промышленности. Первоначально прокладку труб производили с использованием муфтовых резьбовых соединений. Однако для более надежной транспортировки жидких и газообразных продуктов стали применять трубы больших диаметров с особыми характеристиками. Это потребовало поиска наиболее прогрессивных способов сварки стыков трубопроводов. В этой задаче нужно обеспечить не только минимальное время выполнения монтажных работ, но и гарантировать максимальную герметичность сварных соединения. В связи с этим, применение дуговой сварки в строительстве трубопроводов позволяло эффективно справиться с решением такой задачи.

Классификация трубопроводов

Такие инженерные сооружения специалисты классифицируют по нескольким основным факторам:

По функциональному назначению:

Магистральные. Прокладываются для транспортировки различных веществ на значительные расстояния. Как правило, по ним перекачивают газ, нефть, воду. Непременно комплектуются насосными станциями.

Технологические. Используются в большинстве промышленных предприятий для обеспечения производственного оборудования необходимым для выполнения технологических процессов жидким и газообразным сырьем, таким как газ, пар, вода, определенные нефтепродукты, сжатый воздух. Также довольно часто такие трубопроводы задействуют для транспортировки изготовленной продукции.

Коммунально-сетевые. С их помощью обеспечивается подача горячей и холодной воды, пара к бытовым потребителям. Такие трубопроводы отличаются достаточно сложным монтажом, так как для их нормального функционирования необходимо множество изгибов, переходов, распределительных соединений.

Судовые и машинные. Их монтируют, как правило, на морских добывающих платформах и крупных судах.

Наземные и надземные. Для прокладки надземных требопроводов используют разнообразные балки, эстакады, опоры, позволяющие гарантированно удерживать трубы над поверхностью грунта.

Подземные. Укладываются в траншеях либо в специальных каналах.

Подводные. Прокладывают по дну озер, рек, морей.

Плавающие. С помощью специальных устройств удерживаются на поверхности воды.

По виду транспортируемого материала:

Газопроводы. Они могут быть как магистральными, так и коммунальными. На пути укладки такого типатрубопроводов обустраивают распределительные станции. Для строительства магистральных газопроводов применяют трубы диаметром до 1,5 метров. А для прокладки коммунальных газопроводов используют трубный металлопрокат с поперечным сечением до 2 дюймов.

Нефтепроводы. С помощью таких магистральных и коммунальных трубопроводов осуществляют доставку к перерабатывающим предприятиям как нефти, так и продуктов ее переработки. Их прокладывают не только наземным, но и подземным, и даже подводным способом.

Водопроводные. Как правило, это коммунальные системы для подачи холодной и горячей воды бытовым и промышленным потребителям. В последнее время все чаще их прокладывают с использованием металлопластиковых труб. Но иногда строят и магистральные.

Канализационные. С их помощью производят из зданий различного назначения отвод жидких хозяйственно-бытовых отходов.

По способности выдерживать определенное давление транспортируемого по трубам материала:

Низкого давления. Прокладываются для передачи жидких и газообразных веществ под давлением до 12 атмосфер.

Среднего давления. Для транспортировки разнообразных продуктов в жидком либо газообразном состоянии с давлением в диапазоне 12…25 атмосфер.

Высокого давления – гарантированно выдерживают давление больше 25 атмосфер. Традиционно это газовые и нефтяные магистральные трубопроводы.

Также трубопроводы могут строиться с учетом необходимости выдерживать определенные температуры, противостоять степени агрессивности передаваемых веществ.

Способы сварки трубопроводов

Магистральные трубопроводы для транспортировки разнообразных материалов сваривают чаще всего с применением дуговых методов сварки. Автоматическая электродуговая сварка под флюсом используется для выполнения больше 60% всех сварных стыков на магистральных трубопровожах. Такая технология наиболее эффективна при сварке поворотных стыков трубопроводов, имеющих диаметры в диапазоне 219…1420 мм.

Для выполнения сложных неповоротных стыков чаще всего пользуют ручную дуговую сварку. Такой способ соединения дает возможность выполнять сварочный процесс в различных пространственных положениях.

Большой популярностью при строительстве нефтепроводов и газопроводов пользуется механизированный способ сварки с применением порошковой проволоки, позволяющей получать правильную геометрию сварочного шва в различных пространсвенных положениях. Такая технология сварки трубопроводов дает возможность оптимизировать затраты на их строительство. Механизированный сварочный процесс позволяет повысить производительность и осуществлять сварку со скоростью 30…60 см/мин, а при ручной дуговой сварке этот показатель составляет около 10…20 см/мин .

Требования к подготовки трубы перед сваркой

Получить качественное неразъемное соединение можно лишь при условии хорошей подготовки торцев свариваемых труб. Традиционно для этого необходимо произвести следующие операции:

Выполняется правка торца каждого трубного изделия, подвергающегося сварке. В результате такой процедуры конец трубы должен иметь правильную круглую форму и перпендикулярную поферхность относительно продольной оси трубы. После транспортировки возможны деформации различной степени. Такой процесс правки и торцевания производят с использованием разнообразного механического, гидравлического, пневматического оборудования. При сварке труб большого диаметра также производят снятие фаски на торце перед сваркой. Это позволяет получить качественное проплавление и формирование геометрии сварного шва.

Произвести зачистку концов труб от ржавчины, масляных и других видов загрязнений. Получить сварочный стык с высокими механическими и прочностыми характеристиками можно лишь при сварке подготовленных чистых поверхностей свариваемого металла. Метод очистки в каждом конкретном случаем нужно подбирать с учетом вида загрязнения. Для удаления органических и маслянистых загрязнений применяют специальные обезжиривающие составы. С помощью стальных щеток либо абразивных кругов удаляют ржавчину и коррозионностойкие покрытия, изоляцию в случае их наличия.

После подготовки торцев труб и применяемых сварочного оборудвования можно приступать к монтажу трубопровода.

Сварка стыков трубопровода — технология, оборудование, расходники

Металлические трубы давно заняли прочное место в хозяйственно-промышленной деятельности человека и в нашем быту.

Металлические пустотелые конструкции используют везде, где требуется передача воды или других жидко- и газообразных субстанций, пара, добавим сюда, конечно, нефть.

Трубопроводы прокладывают и над землей и под ней, тянут через горы, морское дно и пустыни. Для каждого свои правила укладки, но требование одно – герметичность и безопасность данных инженерных коммуникаций.

Поэтому при эксплуатации нужна профилактика. При необходимости проводят ремонт. Самым «тонким» местом трубопроводов можно назвать сварочные швы и стыки. Они должны быть хорошего качества.

Без этого конструкцию на большое расстояние – не протянешь. Есть технологии в сварке, используя которые, можно построить надежный трубопровод. Охарактеризуем некоторые из них.

  • КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
  • ПЛАВЯЩИЕСЯ И НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ
  • СТЫКОВКА ТРУБ
  • СПЕЦИФИКА
  • СВАРКА ТРУБ ДИАМЕТРОМ ДО 10 СМ
  • ПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ
  • СТЫКИ ИЗ РЯДА НЕПОВОРОТНЫХ
  • ВИДЫ
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Они подразделяются в зависимости от того, что предстоит перемещать. Трубопроводы бывают промышленными, технологическими (на предприятиях, между ними), магистральными, для подачи горячей и холодной воды, газа и канализационными. Эта специфика определит, на каком материале остановиться: металле, пластике или керамике.

Стыкуют части трубопровода 3-мя способами. Взрывом при трении (механический). Плавлением (это уже термический). Отнесем сюда плазменную, электролучевую и газосварку. Магнитоуправляемой дугой путем контактного стыка (термомеханическим).
Из них выбирают один, исходя из параметров и материала будущей конструкции.

Отметим, что указанные способы — универсальны, соединят трубу любого d . Плавление распространяется на электродуговую и газосварку. К давлению прибегают в газопрессовой сварке, когда холодная, а также контактная и ультразвук. Кстати, механизированная и электродуговая в ручном режиме первенствуют.

ПЛАВЯЩИЕСЯ И НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

Они популярны на трубопроводах из разряда технологических. Результативней пользоваться вручную электродом, можно и через автомат. Сварку выбирают аргонно-дуговую. Процесс трехэтапный.

No1.Экипируем сварщика и подготавливаем части конструкции. Прежде всего – техника безопасности. Требуется, безальтернативно, спецовка и защитная маска. Сами трубы тщательно зачищают. Варить там, где есть следы краски, коррозии, грязь, нельзя. Щеткой по металлу тщательно обрабатывают стыки и вокруг них. Можно пользоваться абразивом, к примеру, наждачкой. Иначе не избежать в шве так называемых пробелов.

No2.Сварка. Прежде зажигают электрод для возбуждения дуги. Теперь главное – удержать ее. При этом без разницы вручную или с помощью инвертора. После варят шов, какого типа – решает мастер, по ситуации. Выбор технологии сварки зависит от, расположения труб, из какого материала они сделаны и «стратегии» сварного и т.д. Как и ответ на вопрос, как вести электрод. Во время процесса шов зачищают от образующегося шлака.

No3. Проверка на качество. Готовый шов проверяют одним из доступных методов контроля.

О технологии. Она почти идентична для всех видов трубопроводов. Качества можно добиться при соблюдении поэтапности в работе, с учетом, какие швы предстоит варить и герметичности и достаточного опыта мастера.

СТЫКОВКА ТРУБ

Тем, кто намеревается стать профи в сварном деле, пригодится и теория, и практика. Ведь даже для сварки всего 2-х деталей применимы 33, может больше, способа. Пожалуй, более всех известны тавровые, угловые соединения, а также внахлест и встык.

Выбранный способ должен соответствовать характеристикам металла, и предназначению коммуникаций. Если взять многим известную систему отопления централизованного типа, то трубы сейчас больше сваривают встык. Надежность определит провар, который идет вкруговую.

Набор швов дуговой сварки представлен вертикальными, горизонтальными, потолочными и нижними, всего 4. От их местоположения в пространстве зависит выбор технологии.

Читайте также  Художественное литье в домашних условиях

Проще всего с нижними. Если свариваемая конструкция позволяет, то сварщик поворачивает ее вниз. Преимущества налицо. Металлу некуда стекать, брызги не полетят вовсе. Прокладка технологического трубопровода характеризуется многочисленными ответвлениями. Для него используют почти все виды швов, ведут сплошняком, можно и прерывисто.

СПЕЦИФИКА

У ручной дуговой сварки на трубопроводах в сравнении со сваркой плоских деталей, существуют отличия. Есть основной набор параметров, которые нужно соблюдать. И у ее подвидов – аргонной и газовой – тоже. Они в ходу на газо- и водопроводах.

Для расчета оптимальной силы варочного тока d электрода умножается на 35. Допустим, у вас проводник 2 мм, значит, ток нужен 70 А. Некая условность примера не исключает закономерность. Если варите трубы малого d толщиной до 5 мм, то 175 А хватит за глаза.

Для удержания дуги дистанция, отделяющая проводник от металла, должно сохраняться на одном уровне. Ее расчет делают с учетом d электрода плюс 1. Допустим, электрод 5 мм, значит, дистанция – 6 мм.

СВАРКА ТРУБ ДИАМЕТРОМ ДО 10 СМ

  • ПЕРВЫЙ ЭТАП. Сборка стыков вручную с прихватом точечным методом. Допустим, 2 точки, одна напротив другой.
  • ВТОРОЙ ЭТАП. Сварка стыков. Если толщина четыре миллиметра и больше, прежде идет корневой шов, затем – валик. Причем у шва горизонтального новый валик идет всегда противоположно предыдущему. Допустим, сначала слева направо, потом наоборот и т.д.

Если толщина конструкции в диапазоне 3-х-8-ми сантиметров, сварка ведется небольшими участками. Будет лучше в плане качества.

ПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ

Их относят к сложным работам. Так что нужно придерживаться существующих правил.

Скорости поворота детали и проводки проводника нужно соблюдать паритетными. У последнего она определяется толщиной свариваемой детали. Чем больше, тем дольше длится сварка. Лучше всего, когда сварочная ванна находится под углом в 30 градусов.

Где деталь поворачивается на 180 градусов, работают поэтапно. Прежде в 2 подхода осуществляют сварку 2-х верхних четвертей d трубы. Один шов идет другому навстречу. Допустим и 1 слой, и два. Потом поворот на 180 градусов, и проваривают стык, что остался. После поворот опять на 180 градусов и варят шов до самого конца.

СТЫКИ ИЗ РЯДА НЕПОВОРОТНЫХ

Еще сложней. Трубы варят, используя рассматриваемый способ сварки, безукоризненно следуя инструкции.

  • ВЕРТИКАЛЬНЫЕ. Варят поэтапно. Вначале стык по периметру делят вертикально (условно) пополам . Далее переходят к сварке потолочной части , горизонтальных и нижних отрезков. Идут с первого положения к последнему, используя короткие дуги.

Для информации. Потолочной будет та часть, что занимает около 20 градусов от низа конструкции. Нижней, наоборот, 20 градусов от верха. Между ними – горизонтальная часть. Расчет коротких дуг ведут по формуле «диаметр электрода : 2».

  • ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ. Стыкуют углом назад. Электрод ведут под 80 градусов к оси. Работают средней дугой. Применяют на трубах и малого, и большого d.

Придерживаясь данных электросварочных рекомендаций, можно добиться качественного соединения. Сваренный водопровод получится герметичным и многие годы будет служить без проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дуговую сварку повсеместно применяют при сварке многих видов трубопроводов. Сложность в том, что свариваемые конструкции могут занимать отличные друг от друга положения в пространстве. Потому для их соединения однотипного шва не хватит. Нужны разные.

Тем, кто ранее набрался опыта в сварке, проще освоить премудрости ручной дуговой сварки разного d труб. Если зачистка свариваемых конструкций выполнена тщательно, то можно получить качественный результат.

Технология сварки труб


Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

  • технологические;
  • магистральные;
  • промышленные;
  • трубопроводы газоснабжения;
  • водяные;
  • канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

  1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
  2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
  3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

  1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
  2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
  3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

  • в угол;
  • в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
  • в стык;
  • внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

  • горизонтальные;
  • нижние;
  • вертикальные;
  • потолочные.

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

  1. Режимы настройки аппарата:
  • сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
  • чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
  1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
  • изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
  • при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
  • горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
  • детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.
Читайте также  Изготовление мраморной плиты в домашних условиях

  1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
  • скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
  • самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
  • при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
  1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
  • вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
  • горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Механизированная сварка: виды, ГОСТы, технология, оборудование, дефекты, область применения

Механизированная сварка представляет собой дуговую сварку, в процессе которой подача электрода, преобразованного путем плавления в присадочный металл или перемещение дуги выполняются с помощью управляемых машин и механизмов. С ее помощью специалист по металлу производит стыковые, угловые, тавровые и иные швы.

Нормативные акты, используемые при проведении сварных работ

Перечень основных Государственных стандартов, посвященных механизированной сварке, включает:

  • ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий;
  • ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
  • ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация;
  • ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка;
  • ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения;
  • ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение;
  • ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу;
  • ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений;
  • ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений;
  • ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения;
  • ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Область использования

Данный вид технологических работ широко используется при производстве:

Механизированная сварка – это вид сварочных работ, где все ключевые манипуляции, кроме погрузки и разгрузки изделий, выполняются в автоматическом режиме.

Частично механизированная – представляет собой металлообработку, где в ручном режиме осуществляется передвижение горелки и заготовки, погрузка и разгрузка изделий, а проволока поступает механически.

Технология механизированной обработки

Сначала обрабатываемые поверхности подготавливают. Проводят правку для устранения деформаций проката, наносят разметку, выполняют резку металла и обработку кромок. Края подвергают механической обработке абразивными материалами (инструментами) высокой твердости.

Далее выбирают режим сварки. Определяют силу, род и полярность тока, напряжение дуги, скорость сварки, температуру окружающей среды, число проходов, пространственное положение шва.

К электроду подводят электроэнергию, а обрабатываемое изделие заземляют для возбуждения и поддержания дуги. При соприкосновении этих объектов возникает сварочный ток. Под воздействием нагрева металл электрода и кромка изделия плавятся. Расплавленные частицы одного и другого вещества попадают в сварочную ванну, где происходит их смешивание в единую массу. При этом образуется расплавленный шлак, который поднимается на поверхность и образует защитную пленку. Затвердевание металла способствует образованию сварного шва.

На качество места соединения влияет наличие воздуха. Чтобы шов оставался прочным, локацию обрабатывают защитным газом, образующимся при сгорании углерода, или флюсом.

Технология частично механизированной сварки

Частично механизированная сварка предполагает ручное перемещение горелки и (или) заготовки и осуществление погрузки и разгрузки деталей. А вот подача присадочного металла происходит механическим способом. Возможна ручная регулировка сварочных параметров.

Существуют левый и правый способ газовой сварки. Левый способ заключается в перемещении горелки справа налево, при этом также передвигается перед пламенем присадочный пруток. В идеале движение должно носить зигзагообразный характер, перпендикулярный шву.

Правая сварка подразумевает прямолинейное перемещение горелки слева направо. Пламя расположено перед прутком и направлено в сторону расплавленной ванны. Металлический шов остывает не так быстро, как в первом случае. Из-за этого прочность соединения и производительность работ повышаются, а расход газа уменьшается.

Сварочное оборудование

Производство сварных швов реализуется с помощью автоматических и полуавтоматических аппаратов.

Автоматический прибор включает в себя:

  • газовый редуктор;
  • баллон с кислотами;
  • подогреватель;
  • осушитель.

Главным элементом автомата является сварочная головка. От того, с какой скоростью (постоянной или переменной) она подает электродную проволоку, зависит скорость плавления.

Полуавтомат обеспечивает подачу проволоки механическим способом. Перемещение дуги по направлению шва реализуется ручным управлением.

Полуавтоматическая техника включает в себя:

  • электродержатель;
  • кассеты;
  • шкаф управления;
  • сварочную горелку;
  • источник питания;
  • провод.

Примерная стоимость аппаратов для полуавтоматической сварки на Яндекс.маркет

Основным элементом механизма является электродержатель. Он сохраняет электрод в определенном положении и обеспечивает подачу тока в зону сварки. Активация дуги происходит посредством замыкания или пусковой кнопки, расположенной на рукояти держателя.

Механизированная сварка под флюсом

Флюс – это порошкообразное вещество для сварки, соответствующее ГОСТ 8713-79. Своими свойствами он напоминает электродное покрытие, а основным веществом является силикатный марганец.

Флюс бывает плавленым и неплавленым. К первым относятся вещества, прошедшие высокотемпературную обработку в печах. Ко вторым причислены флюсы керамического происхождения и порошки, спекшиеся и раздробленные до определенного размера.

Чаще всего сварка под флюсом используется при соединении высоколегированной и нержавеющей стали, алюминиевых и медных сплавов.

Примерная стоимость флюса на Яндекс.маркет

Недостатки швов

Дефекты сварочных швов возникают вследствие:

  • дифференциального нагрева металлического изделия;
  • усадки расплавленного вещества;
  • структурных изменений в химическом элементе.

Для предотвращения несовершенства сварки детали закрепляют в специальных инструментах. Этот вариант идеально годится для вязких составов, которые не вызывают образование трещин.

Некоторые сварщики используют метод обратной деформации или метод полного (частичного) устранения внутренних напряжений.

Классический случай устранения недостатков – термическая обработка посредством высокого отпуска. Изделие нагревают до 650°С и после недолгой выдержки медленно охлаждают.

Механизированное производство швов: плюсы и минусы

К преимуществам относят отличное качество готовых изделий, высокую скорость металлообработки, экономию металла (например, в сравнении с заклепочным соединением), снижение стоимости, связанную с уменьшением трудоемкости подготовительных работ. Вес сварной конструкции легче литой или клепаной.

К отрицательным качествам относится высокое энергопотребление сварочных работ и расходных материалов.

Как варят трубопроводы

Современная технология сварки трубопроводов предполагает применение ряда методов, основанных на термическом, комбинированном термомеханическом или чисто механическом приёмах обработки материалов.

К термическим методам относится газовая сварка, плазменная, электродуговая, лазерная и другие виды сваривания. С их помощью, в частности, осуществляется такая обязательная операция, как сварка опоры трубопроводов.

К комбинированным методам относится контактно-стыковая сварка и сваривание с использованием эффекта магнитного управления. К чисто механическим способам можно причислить малоизвестную сварку трением.

Трубопроводы могут быть металлическими, пластиковыми или из композиционных материалов. Технологию сварки выбирают с учетом особенностей материала и условий прокладки трубопровода.

Читайте также  Как выбрать ленточную шлифовальную машину?

Электродуговая технология

При прокладке стальных магистральных трубопроводов особо востребована автоматическая электродуговая сварка, организуемая с использованием специальных флюсовых добавок. Однако этот способ сварки трубопроводов может применяться только в условиях, когда зона стыка перемещается относительно электрической дуги (за счёт вращения труб).

При невозможности применения механизированных подходов чаще всего прибегают к ручному методу электродуговой сварки.

Особенность этого способа – использование различных положений сварочной зоны, которые на профессиональном сленге называют «нижним», «вертикальным» или «потолочным».

Добавим, что в этом случае движение электрода по периметру стыка с постоянной скоростью осуществляется самим сварщиком, то есть вручную.

При использовании защитных газов (в случае аргонодуговой сварки) возможно множество вариантов, отличающихся по следующим характерным признакам:

  • по виду используемого защитного газа (аргон, углекислота, а также разные их комбинации);
  • по типу применяемого электрода, который может быть плавящимся, вольфрамовым или неплавящимся;
  • по уровню механизации работ (ручное сваривание или сварка в автоматическом режиме).

Электродуговая сварка с привлечением защитных газов востребована при работах на трубопроводных магистралях, производимых со сменой пространственного положения свариваемых заготовок и электрода.

Скорость ручной обработки трубопровода в этом случае не превышает 8-30 м/ч, а механизированной – 20-60 м/ч. При реализации этих методов возможно применение порошковой проволоки, обеспечивающей формирование газовой среды или флюса, необходимых для защиты рабочей зоны.

Нормативная документация

Основной документ, регламентирующий порядок проведения сварки труб при монтаже магистральных трубопроводов – это «Строительные нормы и правила», на базе которых утверждены и действуют такие нормативы, как СП 105-34-96, СНиП 3.05.02.88, а также ГОСТ 16037.

В приведённых выше документах затрагиваются следующие вопросы:

  • порядок проведения квалификационных экзаменов операторов сварочных процедур;
  • основные положения, касающиеся подготовки труб к сварке, техники их правки, текущего ремонта и способов отбраковки;
  • общий порядок сваривания трубных заготовок с последующим монтажом крепящей арматуры;
  • используемые для сварки трубопроводов электроды;
  • методы сплавления, с учётом их привязки к погодным (климатическим) условиям;
  • требования к применяемым расходным сварочным материалам.

Для повышения производительности электродуговой сварки в полевых условиях применяются системные методы их организации с использованием специальных форм (технологических карт). В этих учётных формах содержится полный перечень сведений и указаний по проведению типовых сварочных операций.

В нормативных документах также оговариваются виды трубных изделий, применяемых при прокладке магистральных трубопроводов.

Особенности маркировки и виды трубных изделий

Современные магистральные трубопроводы, включая распределительные газопроводы, как правило, сооружаются на основе бесшовных труб, которые свариваются с образованием прямого или спирального видов соединений.

Трубные изделия того или иного диаметра и назначения изготавливаются из различных типов низколегированных сталей, отличающихся составом примесей, в конечном счёте, определяющих их рабочие характеристики.

Так, распределительный газопровод низкого давления из-за особенностей перекачиваемого по нему носителя сваривается на основе труб, изготавливаемых из специальных низкоуглеродистых сталей.

Готовые к применению трубы перед укладкой маркируются особым образом, причём после этой процедуры участок с клеймом обводится краской. На определённом удалении от клейма посредством несмываемой краски наносятся данные о диаметре и толщине стенок трубного изделия.

Изделия импортного производства изготавливаются по зарубежным стандартам (АРI), подразделяющим их по типу шва на уже рассмотренные выше типы (бесшовные, с прямым или спиралевидным швом).

Согласно этим стандартам используемые при их изготовлении стали объединяются в категории, различающиеся пределами текучести материала.

Подготовка среза

Монтаж трубопроводов начинается с подготовки свариваемых частей, включая придание нужной формы торцам трубных заготовок. Линии их срезов должны полностью совпадать и соответствовать по своей форме применяемому методу сваривания.

Для трубных изделий диаметром до 520 мм допускается проведение операций по доработке срезов (торцевание, снятие фаски и шлифование) непосредственно в полевых условиях.

При укладе труб большего диаметра такая обработка осуществляется в заводских условиях с привлечением фрезерных механизмов, станков абразивной резки и шлифовального инструмента.

Для создания прочного сварного соединения в первую очередь следует удалить из полостей труб скопившиеся в них частички грязи, снега и грунта, а после тщательно зачистить кромки и прилегающие к ним участки на ширину не менее 1-го см.

Обычно трубы поступают к месту их укладки с уже готовой разделкой кромок, подготовленной для сварки трубопровода в ручном режиме, производимой обычными покрытыми электродами.

Для трубопроводов с заготовками диаметром один метр разделка кромок производится с учётом необходимости формирования внутреннего корневого шва. При прокладке трубопроводов распределённого типа трубы допускается сваривать без их предварительной разделки.

Однако в этом случае имеются определённые ограничения, касающиеся вида рабочих операций (только ручная сварка) и толщины стенок трубных заготовок, которая не должна быть более 4-х мм.

Обустройство стыков трубных изделий

При сборке трубопроводов необходимо позаботиться о правильном расположении стыков труб. Подготавливаемые стыки должны располагаться строго перпендикулярно к оси трубопровода (отклонение не должно быть более 2-х мм).

Радиальный зазор в стыковой зоне должен быть одинаков во всех точках окружности. Относительное смещение срезов заготовок не должно превышать заданную ГОСТом величину.

Помимо этого, смешение имеющихся на заготовках продольных швов на заданных расстояниях не должно превышать трети длины окружности (для трубных заготовок диаметром до100 см).

Если не выполняется хотя бы одно из этих требований, то следует провести дополнительное обследование металлических трубных изделий на данном участке прокладки. Как правило, такое тестирование трубопровода проводится с использованием ультразвуковой контрольной аппаратуры.

Сварка опорных элементов

Опоры трубопроводов обеспечивают правильность ориентации прокладываемой нитки в пределах занимаемого конструкцией пространства, а также позволяют равномерно распределить нагрузку на фундаментное основание.

Возможные варианты сварки опор существенно различаются по ряду признаков, важнейшими из которых являются их конструктивное исполнение (обычные или подвесные) и характер фиксации (подвижные или неподвижные).

В отличие от обычных элементов подвесные опорные конструкции монтируются на уровне, находящемся выше трубопроводной оси.

При подвесном варианте монтажа трубы могут фиксироваться на вспомогательных элементах конструкций (перекрытиях, ограждающих плитах и тому подобное) и обеспечивают подвижный тип крепления.

При этом всё сооружение в целом имеет возможность ограниченного смещения по двум степеням свободы – поперёк или вдоль оси прокладываемого трубопровода.

В отличие от них неподвижные опорные элементы обеспечивают жёсткую фиксацию выделенного участка в границах опорной зоны конструкции. Они применяются как при обустройстве систем надземного типа, так и при монтаже подземных трубопроводов, сооружаемых в отсутствии специальной канальной прокладки.

Для реализации подвесного варианта крепления трубопроводных систем могут применяться сборные металлические эстакады двух типов: в балочном или ферменном исполнении.

В состав первого из них могут входить траверсы, балки, переходные мостики и ограждения, тогда как во втором варианте исполнения используются сами фермы и усиливающие конструкцию элементы жёсткости.

Применение газосварки

Газовая сварка широко применяется в самых различных областях хозяйственной деятельности, предполагающих эксплуатацию трубопроводов самого различного типа (при обустройстве бытового водопровода, в частности).

Для практического осуществления этого процесса потребуется смесь кислорода с другими видами горючего газообразного вещества, в качестве которых обычно применяются пропан, бутан, ацетилен или водород.

В отдельных случаях для проведения сварки газом в качестве основного состава используется инертный аргон, вступающий в реакцию окисления с кислородом.

Помимо этого, при монтаже бытового трубопровода следует побеспокоиться о наличии требуемого количества расходного материала – сварочной проволоки и флюса.

Эти два компонента относятся к категории присадочных материалов, которые подбираются по принципу соответствия их химического состава материалу свариваемых заготовок.

Прокладка пластиковых труб

Не стоит забывать, что трубопроводы могут быть пластиковыми. В последнее время водопроводы повсеместно делают из полиэтиленовых труб.

Полиэтилен низкого давления высоких марок применяют для прокладки напорных водопроводов, газопроводов, канализации. Полипропиленовые трубы (ПП) подходят для строительства трубопроводов, транспортирующих холодную и горячую воду.

Соединение пластиковых труб происходит диффузионным методом сварки, при котором материал нагревается, расплавляется, и затем, остывая, сплавляется. При этом для нагрева используются различные инструменты.

Если для сварки трубопровода применяются муфты, через которые проходит электрический ток, то способ называют электромуфтовым. Могут использоваться специальные станки для стыковой сварки, паяльники или так называемые утюги для сварки бытовых трубопроводов малого диаметра.

При монтаже внутренних пластиковых трубопроводов систем отопления и водоснабжения применяют сварку в раструб.

При прокладке любого трубопровода необходимо соблюдать требования действующих стандартов, касающихся выполнения всего спектра вспомогательных работ.

Лишь при условии грамотно проведённых подготовительных мероприятий можно будет рассчитывать на высокое качество сплавления составных частей трубных магистралей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: