Сварка трубопроводов высокого давления

Сварка трубопроводов высокого давления

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов наиболее распространенным способом получения неразъемных соединений является сварка. Сваривать трубопроводы можно промышленным способом, обеспечивающим выполнение требований СНиП 1ПГ.9—62. При этом должны быть максимально использованы автоматические или полуавтоматические способы сварки. Сварке подвергают металлы, неметаллические материалы — пластмассы, стекло.

Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка давлением (пластическая) и сварка плавлением. Основные способы сварки, получившие или получающие в настоящее время широкое применение в народном хозяйстве, приведены в классификации.

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов применяют в основном следующие виды сварки: ручную газовую, ручную электродуговую с помощью металлических электродов, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую под слоем флюса, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую в среде защитных газов, электроконтактную стыковую. В последнее время внедряется сварка порошковой и голой электродной проволоками, а также стыковая при высокочастотном нагреве.

Наибольшее применение при изготовлении трубопроводов получили способы электродуговой сварки, которые производят на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе к изделию присоединяют провод, соединенный с плюсовым полюсом машины, а к электроду — провод от минусового полюса машины. Такое соединение сварочной цепи называется соединением с прямой полярностью. Обратное соединение сварочных проводов — плюс на электроде и минус на изделии называется соединением с обратной полярностью.

Экономически более выгодна сварка на переменном токе вследствие меньшего расхода электроэнергии, меньшей стоимости оборудования и более простого ухода за ними по сравнению с машинами постоянного тока.

При сварке технологических трубопроводов используют различные вдды сварных соединений — стыковые, нахлесточные, а в ряде случаев — угловые (приварка штуцеров, плоских фланцев). Часто применяемые виды сварных соединений труб и деталей трубопроводов.

Благодаря повышенной прочности наибольшее распространение имеет сварное соединение встык. Стыковые соединения могут иметь продольное и поперечное расположение шва. Продольные сгыки часто выполняют при изготовлении труб и деталей трубопроводов из листа, поперечные стыки — при соединении труб и деталей трубопроводов между собой.

По характеру выполнения сварного соединения швы разделяются на односторонние, двухсторонние, односторонние с подкладным кольцом. Трубопроводы с условным проходом до 500мм сваривают только односторонним швом. Двухсторонний шов, т. е. с подваркой корня шва с внутренней стороны для повышения прочности соединения применяют для трубопроводов с условным проходом 600 мм и выше. Ограниченное применение подкладных колец объясняется тем, что они уменьшают проходное сечение трубопровода и вызывают дополнительное гидравлическое сопротивление.

Угловое сварное соединение без скоса кромок и со скосом одной кромки, выполняют при изготовлении сварных деталей трубопроводов, а также при сварке деталей с трубами.

Сварка трубопроводов высокого давления

Трубы высокого давления активно используются сегодня практически во всех отраслях промышленности (прежде всего в энергетической, нефтегазовой, химической, в сфере ЖКХ).

Для каждой из них при строительстве подобных систем в первую очередь важна высокая надёжность узлов соединений, а следовательно, сварка труб высокого давления требует особого подхода, соблюдения технологии выполнения всех операций для получения должного результата и серьёзный контроль качества.

Что важно учитывать при сварке?

Сварка трубопроводов высокого давления сопровождается целым рядом специфических моментов, которые необходимо учитывать при выполнении работ:

• При сравнительно небольшом диаметре трубы она имеет достаточно большую толщину стенки.
• Шов должен быть идеально прочным и герметичным, обязательно выдерживать экстремально высокие или низкие температуры рабочей среды.
• Такой трубопровод должен обладать высокой коррозионной стойкостью.

При выполнении сварочных работ при строительстве сетей высокого давления может быть использован или метод электродуговой, или газовой сварки (последняя может быть применена только тогда, когда диаметр труб будет составлять 6-25 мм). Использование ручной электродуговой сварки допускается при работе с системой, в которой труба будет иметь диаметр 25-100 мм. При больших габаритах необходим полуавтоматический или автоматический аппарат с обязательной ручной подваркой корня шва.

Сварка газопроводов высокого давления – отдельная категория, которая нормативную базу с некоторыми специфическими особенностями. Для проверки качества предложенных производителем труб для наружной и внутренней поверхности трубы проводится обязательная дефектоскопия. В дальнейшем в отношении выполнения сварочных работ действуют те же нормы, что и для любых других трубопроводных линий, но с учётом действующих в данной отрасли ГОСТ.

В процессе выполнения работ необходимо для каждого из швов нужно делать 4-10 слоёв (число зависит от особенностей металла, его характеристик, вида трубопровода).

Кроме того, важно учесть, что для сварки труб высокого давления диаметром менее 40 мм требуется выполнение V-образной разделки сварных кромок, при диаметре более 60 мм – использование подкладных колец.

Специфика выполнения сварочных работ

Одной из важнейших проблем во всём процессе сварки труб становится то, что в нагреваемой зоне в 1-2 см от шва металл может изменить свою структуру, что приводит к снижению его технических характеристик. В результате трубопровод в этих местах может просто не выдержать сложных условий эксплуатации. Решением вопроса становится выполнение специальной обработки сварного шва и прилегающей к нему зоны (чаще всего это термообработка).

Особенности всей процедуры во многом зависят от материала изготовления труб, её точных размеров и параметров.

Оптимальным вариантом для такой обработки (при производственных условиях выполнения сварки трубопроводов высокого давления) станет:

Монтаж трубопроводов высокого давления

Монтаж трубопроводов высокого давления требует особо тщательного выполнения и проведения в строгом соответствии с рабочими чертежами и специальными техническими условиями. Отступления от проекта допускаются только по согласованию с проектной организацией.

Поступающие на базу или площадку трубы, фланцы, соединительные части, крепежные изделия и арматура должны сопровождаться паспортами и сертификатами на металл, составленными заводамиизготовителями и заводамипоставщиками. В паспортах должны быть указаны: номера чертежей, по которым были изготовлены изделия, использованные материалы, номера и даты составления сертификатов на металл, режим термообработки, результаты и даты основных и контрольных испытаний и исследований, а также акты приемки ОТК завода-изготовителя. В сертификатах должны быть приведены: номер плавки, результаты плавочного контроля, марка стали, химический состав, механические свойства, металла, при какой термообработке эти свойства получены, оценка макро и микрошлифов по размеру зерна и загрязнения. Без документации и клейма ни одно изделие не допускается на монтаж.

Каждая партия труб высокого давления, поступившая на склад, подвергается контрольной проверке. На основании этой проверки устанавливают соответствие партии труб химическому составу и механическим свойствам, приведенным в сертификате.

Проверку производят в следующем порядке: испытывают каждую трубу с обоих концов на твердость по Бринеллю и от каждой партии отбирают две трубы с наибольшей и наименьшей твердостью. С одного конца каждой из отабранных труб отрезают образцы для контрольных испытаний на механические свойства и химический состав металла.

При неудовлетворительных результатах испытаний механических свойств производят повторное испытание на удвоенном числе образцов.

При удовлетворительных результатах проверки труб замеряют толщину их стенок на торцах и наружный диаметр. Принятой трубе присваивают порядковый номер, который наносят клеймом и записывают в специальную шнуровую книгу.

Трубы, предназначенные для коммуникаций высокого давления, хранят в крытом складе отдельно от других труб, уложенными в партии по размерам и маркам стали. Для складирования труб и деталей в цехе или мастерской устраивают специальные стеллажи и деревянные настилы.

Все работы по предварительной подготовке деталей для монтажа производятся на деревянных стеллажах вблизи места их установки. Чтобы предохранить от повреждений отшлифованные поверхности гнезд под линзовые уплотнения и защитить от засорения внутренние полости деталей, защитные пробки и пластмассовые заглушки снимают перед сборкой трубопровода.

К работам, выполняемым непосредственно на месте монтажа, относятся: установка опорных конструкций, подготовка средств крепления, подъем и укладка труб, соединительных деталей и арматуры на опоры, сборка деталей и элементов трубопроводов на фланцах, испытание и сдача смонтированных трубопроводов. Узлы трубопроводов с большим количеством арматуры и деталей, как правило, собирают в такой последовательности: устанавливают на опорные конструкции арматуру, затем элементы и узлы трубопроводов и в последнюю очередь прямые участки труб. Определение размеров и подгонку замыкающих участков труб производят по месту. Фланцевые соединения трубопроводов необходимо собирать на выставленных, выверенных и укрепленных опорах, на которых предварительно укреплены трубы, детали и арматура. Между торцами стыкуемых труб и деталей оставляют минимальный зазор, чтобы при сборке фланцевого соединения можно было завести линзу.

Линзы устанавливают на трубопроводы обязательно сухие (без смазки), так как несоблюдение этого условия может вызвать появление электрических зарядов при прохождении блуждающих электрических токов (например, от сварочных трансформаторов) и нарушение уплотнения соединения. Перед установкой линз на фланцах располагают три шпильки. Монтируют линзы с помощью специальных щипцов. После монтажа линзы трубы сближают и зажимают полностью вставленными шпильками.

Гайки фланцевых соединений затягивают крест на крест, соблюдая все требования. При затяжке необходимо постоянно контролировать параллельность фланцев с помощью щупа.

При монтаже трубопроводов из легированной стали каждая труба до монтажа должна быть подвергнута проверке на содержание в ней легирующих элементов (хрома, молибдена). Для допуска партии труб на монтаж после проверки документации и контрольных испытаний их осматривают, чтобы выявить возможные дефекты (плены, закаты, трещины и т. д.) наружной и внутренней поверхности каждой трубы с предварительным их травлением (кроме труб с наружным диаметром 14 мм) 10%ным раствором соляной или серной кислоты с последующей промывкой в щелочи и горячей воде.

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

ТРУБОПРОВОДЫ МАГИСТРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫСЛОВЫЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ НЕФТИ И ГАЗА

Монтажные работы. Сварка и контроль ее выполнения

Main pipelines and field pipelines from steel for oil and gas. Assembling. Welding and testing

Дата введения 2019-03-20

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ — Ассоциация «Национальное объединение строителей» (НОСТРОЙ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан Ассоциацией «Национальное объединение строителей» (НОСТРОЙ) при участии канд. техн. наук М.З.Шейнкина, Е.В.Лопатина, М.Н.Кагановича, Е.А.Фоминой.

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на промысловые и магистральные стальные трубопроводы и устанавливает основные требования к выполнению сварочных работ, контролю качества сварных соединений при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте и проведении строительного контроля за качеством строительно-монтажных работ на линейной части магистральных трубопроводов всех категорий согласно СП 86.13330 для нефти, нефтепродуктов и газа диаметрами до 1420 мм включительно с избыточным давлением среды до 10,0 МПа включительно, а также промысловых трубопроводов по ГОСТ Р 55990 и СП 284.1325800, транспортирующих не содержащие коррозионно-активные компоненты нефть и газ под избыточным давлением среды до 32 МПа.

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на строительство, капитальный ремонт и реконструкцию магистральных и промысловых трубопроводов в морских акваториях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8695-75 Трубы. Метод испытания на сплющивание

ГОСТ 10157-2016 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 20426-82 Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ ISO 17636-2-2017 Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 2. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 55990-2014 Месторождения нефтяные и газонефтяные. Промысловые трубопроводы. Нормы проектирования

ГОСТ Р 56512-2015 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений

СП 36.13330.2012 «СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы» (с изменением N 1)

СП 86.13330.2014 «СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы» (с изменениями N 1, 2)

СП 284.1325800.2016 Трубопроводы промысловые для нефти и газа. Правила проектирования и производства работ

СанПиН 2.6.1.1281-03 Санитарные правила по радиационной безопасности персонала и населения при транспортировании радиоактивных материалов (веществ)

СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)

СанПиН 2.6.1.3164-14 Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при рентгеновской дефектоскопии

СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)

СП 2.6.1.3241-14 Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 16504, ГОСТ ISO 17636-2, ГОСТ Р ИСО 857-1, ГОСТ Р ИСО 17659, ГОСТ Р 55990, СП 36.13330, СП 86.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 высота дефекта: Линейный размер проекции дефекта по высоте шва на плоскость, перпендикулярную оси трубопровода, или на плоскость, проходящую через дефект и ось трубопровода.

3.2 глубина залегания дефекта: Минимальное расстояние от границы дефекта до поверхности сварного соединения (трубы), с которой осуществляется контроль.

3.3 длина дефекта: Линейный размер проекции дефекта вдоль шва на плоскость, перпендикулярную оси трубопровода.

3.4 катушка: Отрезок трубы, с подготовленными торцами, предназначенный для соединения двух участков трубопровода либо для приварки к торцам трубопроводной арматуры, соединительным деталям трубопровода, либо для сварки контрольных сварных соединений при производственной аттестации технологий сварки, допускных испытаний и аттестации сварщиков, операторов.

3.5 комплекс цифровой радиографии: Устройства, обеспечивающие перенос радиационного изображения, возникающего под действием ионизирующего излучения, в память компьютера с последующими его визуализацией, обработкой и хранением.

3.6 механизированный ультразвуковой контроль; МУЗК: Ультразвуковой контроль при котором часть операций выполняется вручную, а часть операций механизирована.

3.7 операционная технологическая карта: Документ, утвержденный организацией, выполняющей сборку, сварку и контроль качества сварных соединений, в котором изложены содержание и правила выполнения конкретных работ, описаны все технологические операции, их параметры и данные о средствах технического оснащения.

3.8 прямая врезка: Специальное сварное соединение основной трубы и трубы-ответвления/патрубка, конструкция и условия выполнения которого установлены нормативными документами и технической документацией.

3.9 ремонт сварного стыка: Процесс устранения недопустимых дефектов сварного соединения, обнаруженных неразрушающими методами контроля, путем механической обработки, удаления/шлифовки с последующей заваркой.

Примечание — Механическая обработка (шлифовка, зачистка) и (или) заварка сварного соединения, проводимая до приемки руководителем работ для последующего неразрушающего контроля, в понятие «ремонт сварного шва» не входит.

3.10 ручной ультразвуковой контроль; РУЗК: Совокупность операций контроля, выполняемых в соответствии с требованиями нормативных документов (методикой контроля) с использованием универсального ультразвукового прибора (дефектоскопа), при непосредственном участии человека в процессе сканирования объекта контроля, сбора, обработки, регистрации, интерпретации результатов контроля и принятии решения о качестве контролируемого объекта.

3.11 скопление дефектов: Совокупность внутренних дефектов, состоящих из трех или более дефектов, не лежащих на одной прямой, при условии, что расстояние между соседними дефектами не превышает трехкратного размера наибольшего из дефектов.

3.12 термическая обработка (термообработка): Нагрев, выдержка и охлаждение сварных соединений по определенным режимам в целях получения заданных свойств.

3.13 чувствительность контроля: Минимальные размеры дефектов, выявляемых данным видом (методом) контроля при определенных условиях проведения контроля.

4 Сокращения

В настоящем своде правил применены следующие сокращения:

АВИК — автоматизированный визуальный и измерительный контроль;

АУЗК — автоматизированный ультразвуковой контроль;

ВИК — визуальный и измерительный контроль;

Е.О.П. — единица оптической плотности;

КР — компьютерная радиография;

КСС — контрольное сварное соединение;

ЛС — линия сплавления;

МК — магнитопорошковый контроль;

НД — нормативный документ;

НК — неразрушающий контроль;

НО — настроечный образец;

ПВК — контроль проникающими веществами;

РК — радиографический контроль;

СДТ — соединительная деталь трубопровода;

ТПА — трубопроводная и регулирующая арматура;

ТУ — технические условия;

УЗК — ультразвуковой контроль;

ЦP — цифровая радиография;

DN — номинальный диаметр.

5 Требования к сварщикам, сварочным материалам и сварочному оборудованию

5.1 Требования к персоналу сварочного производства

5.1.1 Для выполнения сварочных работ допускаются сварщики (операторы сварочных установок) ручной, механизированной сварки, операторы автоматической сварки, прошедшие обучение и аттестованные. Требования к аттестации и обучению приведены в [1]. К самостоятельным сварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие начальное профессиональное образование по указанной профессии, квалификационную группу по электробезопасности не ниже II [12].

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Читайте также:

• Сварочная маска xpert 008
• Точечная сварка для ювелира своими руками
• Сварочный инвертор вестер 200
• Коэффициент наплавки при полуавтоматической сварке
• Импульсный режим сварки алюминия

Источник https://mdmetalla.ru/svarka/svarka-truboprovodov-vysokogo-davleniya.html