Сборка стыков труб
При сборке стыков с односторонней разделкой кромок и свариваемых без подкладных колец и подварки корня шва смешение внутренних кромок не должно быть выше, чем установлено технической документацией на трубопровод.
Подготовленные кромки и прилегающие к ним участки должны был, зачищены механическим способом до металлического блеска и обезжирены на ширину не менее 20 мм с наружной и не менее 10 мм с внутренней стороны.
При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться центровочными приспособлениями, предпочтительно инвентарными, непривариваемыми к трубам.
Прямолинейность труб в стыке (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной 400 мм, прикладывая ее в трехчетырех местах но окружности стыка.
В правильно собранном стыке просвет между концом линейки и поверхностью трубы должен быть не более 1,5 мм, а в сваренном стыке — не более 3 мм.
При сборке труб и других элементов, имеющих продольные и спиральные швы. последние должны быть смещены один относительно другого. Смещение — не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее 100 мм.
Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом:
- устанавливают кольцо в одну из труб с зазором между ним и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм;
- делают прихватку кольца с наружной стороны трубы в двух местах, а затем приваривают его к трубе ни точным швом с катетом не более 4 мм;
- зачищают ниточный шов от шлака и брызг;
- надвигают на выступающую часть подкладного кольца стыкуемую трубу;
- устанаваливают зазор 4-5 мм между ниточным швом и стыкуемой трубой;
- проверяют правильность сборки;
- приваривают подкладное кольцо ниточным швом к стыкуемой трубе.
Приварка подкладного кольца
Корневой шов сваривают электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Размеры подкладного кольца: ширина 20-25 мм, толщина 3-4 мм.
Перед прихваткой и началом сварки качество сборки должен проверять сварщик. Качество сборки стыков трубопроводов под давление выше 2,2 MПа или диаметром более 600 мм независимо от рабочего давления проверяет мастер или контролер. При контроле качества сборки стыков паропроводов с рабочей температурой 450°С и выше необходимо убедиться в наличии заводского номера плавки, номера трубы.
Режимы и порядок сварки труб
Сварка стыков труб из перлитных сталей в зависимости от толщины стенки труб и диаметров выполняется аргонодуговым, электродуговым и комбинированным способами. Применяемые марки электродов и сварочной проволоки указаны в табл. 6 и 7. Для аргонодуговой сварки в качестве присадочного материала используют сварочную проволоку диаметром 1,6—2,0 мм, для дуговой — электроды диаметром 2,5; 3,0; 4,0 и 5,0 мм, причем последние применяются для сварки поворотных стыков, а также участков неповоротных стыков в нижнем и полувертикальном положениях.
Ориентировочные режимы аргонодуговой и электродуговой сварки неповоротных труб приведены в табл. 14 и 15.
Сварку стыков труб диаметром 219 мм и более должны выполнять одновременно два сварщика. Порядок сварки показан на рис. 18. Швы выполняют на диаметрально противоположных участках стыка, что способствует уменьшению в нем напряжений и деформаций. Кроме того, при этом более равномерно распределяется теплота. Производить в таких случаях сопутствующий подогрев, как правило, не нужно.
Стыки труб из перлитных сталей в зависимости от диаметра, условий работы и характера среды сваривают с остающимися подкладными кольцами или без них.
В зависимости от способа сварки, диаметра и толщины стенок труб применяются разделки, представленные в табл. 12. При выборе конструкции разделки учитывается также способ сварки корня шва.
Наибольшую сложность представляет сварка стыков труб без подкладных колец. При сварке таких стыков требуются повышенная точность сборки и высокая квалификация сварщиков.
Сварка стыков трубопроводов с У-образной разделкой кромок производится по следующим вариантам: с остающимся подкладным кольцом, без кольца с подваркой изнутри трубы, а также без кольца и без подварочного шва. Лучшее проплавление корневой части стыка достигается при сварке на остающемся подкладном кольце или при подварке корня шва изнутри трубы. Получить высококачественное соединение с хорошим формированием обратного валика при сварке неповоротных стыков в У — образную разделку без кольца и без подварки, как правило, не представляется возможным даже при аргонодуговом способе. Поэтому V-образная разделка более принята для стыков труб ТЭС, к качеству которых предъявляются менее жесткие требования, чем к качеству стыков труб АЭС.
Сварочные работы на остающемся подкладном кольце производятся в такой последовательности. В одну из стыкуемых труб вставляют подкладное кольцо, тщательно очищенное от ржавчины, масла и других загрязнений. Кольцо подгоняют к трубе, прихватывают с наружной стороны в двух местах и приваривают ниточным швом.
Прихватку и приварку кольца можно выполнять покрытыми электродами или аргонодуговой сваркой. В последнем случае не требуется зачистка шва абразивным инструментом. Затем на выступающую часть подкладного кольца надвигают вторую трубу и устанавливают необходимый для обеспечения провара корня шва зазор. После проверки правильности сборки выполняют сварку стыка покрытыми электродами.
Подкладные кольца из перлитных сталей могут изготавливаться из спокойной низкоуглеродистой стали (независимо от марки свариваемой стали).
Сварка стыков труб с У-образной разделкой и подваркой изнутри трубы производится следующим образом. Вначале производят заполнение всего сечения разделки снаружи трубы, а затем изнутри трубы выполняют подварочный шов, предварительно зачистив корень шва.
Сварку стыков труб без подкладных колец и без подварки выполняют аргонодуговым или комбинированным способом. Комбинированный способ (рис. 19, б) применяют при толщине стенки труб более 6—8 мм. Аргонодуговую сварку корневых слоев производят с присадочной проволокой.
Ступенчатую разделку применяют для наиболее ответственных трубопроводов АЭС, например питательных трубопроводов и паропроводов. Ее выполняют комбинированным способом: корневые швы (один— три прохода) — аргонодуговой сваркой, заполнение — покрытыми электродами. Аргонодуговую сварку корневого шва производят только с присадочной проволокой.
Сварка стыков тонкостенных труб диаметром менее 100 мм
Стыки труб поверхностей нагрева котлов и тонкостенных трубопроводов (дренажные линии, маслопроводы, байпасы и др.) сваривают комбинированным способом при толщине стенки более 4 мм либо аргонодуговым при меньшей толщине. Не рекомендуется аргонодуговая сварка всего сечения труб с толщиной свыше 4 мм из-за низкой производительности и нестабильного качества металла шва.
Основным дефектом при сварке труб малых диаметров из перлитных сталей является повышенная пористость. Чтобы уменьшить образование пор (через) при электродуговой следует исключить обрывы дуги в процессе плавления одного электрода. Техника сварки труб без обрывов дуги несколько сложнее, однако при достаточной тренировке сварщики ее осваивают. Важно также не допускать перегрева свариваемых стыков труб, что может вызвать образование пор. Необходимо тщательно заделывать кратеры, являющиеся наиболее вероятным участком образования дефектов.