19 Технология сварки магистральных трубопроводов

Для сварки магистральных трубопроводов наибольшее распространение получили дуговые методы сварки. Более 60% всех стыков на магистралях свариваются автоматической дуговой сваркой под флюсом. Дуговая сварка под флюсом используется только в тех случаях, когда существует возможность вращения стыка. Сварку трубопроводов под флюсом в основном автоматизированным способом применяют при изготовлении двух- и трехтрубных секций диаметром 219...1420 мм. Когда применение механизированных методов невозможно, используется РДС.

Ручную дуговую сварку выполняют при различных пространственных положениях стыка - нижнем, вертикальном и потолочном. В процессе сварки вручную перемещают электрод по периметру стыка со скоростью 8.. .20 м/ч.

Сварка в защитном газе имеет разновидности: по типу защитного газа - сварка в инертных газах (аргон, гелий, их смесь), в активных газах (СО2, азот, водород), сварка в смеси инертного и активного газов (Аг + СО2; Аг + СО2 + О2); по типу электрода - плавящимся и неплавящимся (вольфрамовым) электродом; по степени механизации ручная, механизированная и автоматизированная сварка. Дуговую сварку в защитных газах применяют для сварки трубопроводом в различных пространственных положениях. Скорость ручной сварки 8...30 м/ч, механизированной и автоматизированной 20...60 м/ч. Для сварки трубопроводом применяют метод механизированной сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва, при котором функции защиты выполняют порошкообразные компоненты, заполняющие металлическую оболочку проволоки. По мере кристаллизации сварочной ванны наружное формирующее устройство и сварочная головка перемещаются по периметру стыка снизу вверх со скоростью 10...20 м/ч. Перспективна лазерная сварка трубопроводом, при которой носителем энергии служит лазерный луч. Скорость лазерной сварки - до 300 м/ч.

При стыковой контактной сварке непрерывным оплавлением процесс происходит автоматически по заданной программе. Продолжительность сварки одного стыка труб диаметром 1420 мм составляет 3...4 мин, цикл сварки одного стыка при строительстве трубопроводов -10... 15 мин.

Автоматическая сварка магнитоуправляемой дугой (или дугоконтактная сварка) отличается от стыковой контактной сварки способом нагрева кромок. При дугоконтактной сварке нагрев выполняется дугой, вращаемой магнитным полем по кромкам свариваемых труб с большой скоростью. Этот способ сварки применяют для сооружения трубопроводов малого (пока до 114 мм) диаметра.

20. Особенности изготовления корпусов судов

основе существующих методов постройки судов лежит предварительное изготовление частей корпуса судна в виде сборочных элементов, секций и блоков. Каждая отдельная секция должна быть достаточно жесткой. Границы плоских и объемных секций намечают по возможности в районах поперечных переборок симметрично диаметральной плоскости судна. Размеры секций выбирают с учетом габаритных ограничений перемещения их к месту сборки на стапеле, а также грузоподъемности кранов и транспортных средств. По технологическим соображениям при разбивке каркаса на элементы, секции и блоки необходимо предусматривать выполнение возможно большего объема сборочно-сварочных работ в условиях цеха при максимальном уровне механизации, а также учесть особенности сборки на стапеле. Так, носовую и кормовую части корпуса обычно выделяют в крупные объемные секции, а при использовании блочного способа сборки корпус расчленяют поперечными сечениями от палубы до киля

Большинство сборочных элементов состоит из простых листо¬вых деталей или прокатных и составных балок и рамок, имеющих обычно тавровое сечение. Для механизированной сборки и авто¬матической сварки под флюсом прямых и криволинейных балок таврового профиля используют специальные станки.

При сборке и сварке листовых полотнищ используют стенды, имеющие передвижные балки с флюсовыми подушками и электромагнитами. Балки размещают в соответствии с расположением стыков собираемого полотнища. Флюсовые подушки уплотняют стык, снижая требования к отклонениям ширины зазора по длине стыка; электромагниты фиксируют положение кромок. Тщательным подбором режима можно получить полное проплавление и хорошее формирование шва с обеих сторон при односторонней сварке на флюсовой подушке стенда без кантовки. Одностороннюю сварку листов толщиной до 10 мм с принудительным формированием обратной стороны шва иногда выполняют с помощью сварочных тракторов. В этом случае для сборки полотнища используют стеллаж, обеспечивающий свободный доступ к нижней поверхности стыков.

Листы собирают с обязательным зазором в 2...3 мм посредством скоб-планок. Формирование стыка снизу осуществляется охлаждаемым водой медным ползуном, установленным на подвеске, закрепленной на проходящей через зазор ножевой тяге. По мере продвижения трактора вдоль стыка скобы-планки сбивают.

Различают секции плоскостные, с прогибью и объемные. Сборку и сварку плоскостных секций осуществляют на плоских стендах. При этом широко применяют способ раздельной сборки и сварки продольного и поперечного наборов, позволяющий увеличить объем сварки, выполняемый автоматами. На стенд укладывают полотнище, зачищают места установки набора, устанавливают и приваривают автоматами набор главного (продольного) направления (рис. 12.2, а). Затем набор другого (поперечного) направления (рис. 12.2, б) приваривают к полотнищу полуавтоматами, а соединения набора разных направлений между собой выполняют полуавтоматами в последнюю очередь.

В производстве корпусов судов значительный объем работ составляет изготовление полотнищ и плоских секций, причем их число, размеры и масса возрастают по мере увеличения тоннажа выпускаемых судов. В соответствии с этим для изготовления полотнищ и плоских секций используют комплексно-механизированные линии с универсальным оборудованием, обеспечивающим выпуск сварных узлов широкого диапазона типоразмеров.