Мустафин Ф.М. - Сварка трубопроводов

Таблица 3.16

Типы разделки кромок труб для двусторонней автоматической сварки под флюсом

Толщина Тип разделки кромок Диаметр труб, мм стенки трубы,

мм

До 1020 (включи-	7,5 - 11
тельно)

	До 1020 (включи­	11,1-18
	тельно)	15,3-18
	1220	15,3-18
7 ± 1	1420

25°-5

\		720-820	18,1-22
		1020	18,1-21
А	{8±1
		1420	18,1-20

35°-5 25°-5°

	\			1020	21,1-31,9
s				1220	19,7-31,9
			; 8=ы
				1420	20,1-31,9
^			4±1
35° - 5°

105

Таблица 3.17

Рекомендуемое число наружных слоев шва при двусторонней автоматической сварке под флюсом кольцевых стыков труб

				Минималь­					Минималь­
Диаметр		Толщина		ное число		Диаметр		Толщина	ное число
труб, мм		стенки		наружных		труб, мм		стенки	наружных
	трубы, мм			слоев,				трубы, мм	слоев,
				не менее					не менее
720		7,5-11,5		1	1220			21,5-24	3
		11,5-15		2				24 - 28	4
		15-17,5		3
		17,5-22		4
820		8-11,5		1	1420			15,7-18	2
		11,5-15		2				18-20,5	2
		15-17,5		2				20,5-24	3
		17,5-22		3				24 - 28	4
1020-1220	10,5-11,5			1				28-32	5
		11,5-15		2
		15-21,5		2	j
должны соответствовать данным табл. 3.19, 3.20 [2, 16, 18].
Макрошлиф			образца из допускного и контрольных стыков
приведен на		рис.	3.24.

Важным условием получения качественных сварных соеди­ нений является соблюдение временного интервала между выпол­ нением наружных слоев и подварочного слоя шва при односто­ ронней или внутреннего слоя шва при двусторонней сварке.

Время, в течение которого стык может оставаться несварен-

ным изнутри трубы, не более, мин:
Односторонняя сварка
Подварка после сварки:
корня шва	40
всех слоев шва	90
Двусторонняя сварка при температуре:
положительной	60
отрицательной	30

106

Таблица 3.18

Режимы двусторонней автоматической сварки под флюсом термически упрочненных труб и труб из бейнитных сталей

									Смещение
	Диаметр	Толщина		Порядко­		Сварочный	Напряже­	Скорость	электрода
				вый номер				сварки,	с зенита
	труб, мм	стенки, мм				ток, А	ние, В
									(надира)
				слоя				м/ч
									трубы, мм
				Наружная сварка
	820-1420"	8-15,1		1		550-750	40-44	40 - 45	40-80
				Последую­		650-700	46-48	45-50	40 - 60
				щие
	1420"	18-20,5		1		700-850	40-44	45 - 55	60 - 80
				Последую­		600-650	46-48	45-50	40 - 60
				щие
		20,6-32		1		850-950	40-44	45 - 50	60 - 80
				Последую­		750-800	46 - 48	55 - 60	40 - 60
				щие
				Облицо­		700-750	46-48	45-50	40 - 60
				вочные
				Внутренняя сварка
	820-1420	8 - 3 2		1		600-800	44 - 46	45-50	Поили
									против
									вращения
									15-20

Примечания. Полярность обратная, проволока диаметром 3 мм при вылете электрода 40 — 45 мм.

"Термически упрочненные трубы. "Трубы из бейнитных сталей.

					Таблица 3.19
Ширина наружного шва при двусторонней автоматической сварке
		под флюсом
Диаметр	Толщина	Ширина	Диаметр	Толщина	Ширина
труб, мм	стенки, мм	шва, мм	труб, мм	стенки, мм	шва, мм
720	7,5-11,5	18±3	1220	21,5-24	22±4
	11,5-15	20+-3		24-28	24±4
	15-17,5	20+-3
	17,5-22	22+4
820	8-11,5	18+-3	1420	15,7-18	22 ± 4
	11,5-15	20±3		18-20,5	22+4
1020-1220	10,5-11,5	18+-3		20,5-24	24±4
	11,5-15	20±3		24-28	30+4
	15-21,5	22±4		28-32	32+4

107

Таблица 3.20

Геометрические параметры внутреннего шва при двусторонней автоматической сварке под флюсом

	Толщина	Вид разделки		Размеры внутреннего шва (5В/ЛВ>2), не более, мм
		кромок
	стенки, мм			Глубина проплавления	Ширина шва Вв
		(табл. 3.16)
	9,5-11
				6	15
	11,1-15,2			7	21
	15,3-18			9	26
	18,1-21			10	26
	19,7-20,5			12	26
	20,5-32			12	28

3.2.2. Оборудование для сварки под флюсом поворотных стыков на трубосварочных базах

При строительстве магистральных трубопро­ водов используют две типовые схемы трубосварочных баз (рис. 3.25):

Рис. 3.25. Трубосварочная база

108

для односторонней автоматической сварки под флюсом по ручной подварке типа ССТ-ПАУ и БНС (полумеханизирован­ ные базы);

для двусторонней автоматической сварки под флюсом типа БТС (механизированные базы).

В зависимости от диаметра труб на полумеханизированных базах применяют различное оборудование, выпускаемое про­ мышленностью [24, 28].

Состав оборудования трубосварочных баз

Диаметр трубопровода, мм	325+820		1020+1420
Тип трубосварочной базы		БНС-81	ССТ-ПАУ
Сборка и сварка первого слоя		ЛСТ-81	ССТ-141 или ССТ-141А
Автоматическая сварка под флюсом		ПАУ-502	ПАУ-Ю01В
Автоматическая подварка под флюсом .... —			ТС-17М1
изнутри трубы
Техническая характеристика сборочно-сварочных стендов ССТ
Тип стенда	ССТ-141		ССТ-141А
Диаметр свариваемых труб, мм .... 1020, 1220, 1420			1020,1220,1420
Длина свариваемой секции, м,
не более	36		36
Масса секции, кг	22000		36000
Одновременно потребляемая
мощность, кВт	16,5*		115
Ход роликоопоры манипулятора, мм:
горизонтальный	±140		280
вертикальный	200		200
Давление в гидросистеме, МПа ... —			10
Окружная скорость вращения
секций, м/с	—		0,0281 ±0,00165
Габаритные размеры, мм	45500x8750x3500		51000x11200x7250
Масса, кг	36800		45000
Производительность (стык/ч)
на трубах диаметром, мм:
1 4 2 0	1 ?		4 '8
1020 и 1220	3,4		9,2
Число сварочных постов	6		8
Численность обслуживающего .... 7			9
персонала

'Без источников сварочного тока.

109

Техническая характеристика линии ЛСТ-81
Диаметр собираемых труб, мм	325 — 820
Длина собираемых труб, м	10,5— 11,8
Длина собираемых секций, м	< 36
Масса секций, кг	16000

Производительность на трубе диаметром 530x8 мм, стык/ч 9,2

Одновременно потребляемая мощность, кВт		72
Число постов сборки		2
Сварочный ток поста, А		60 — 315
Источник сварочного тока: выпрямитель		ВДМ 100IV3
Габаритные размеры, мм	71000x12000x3500
Масса, кг		38500
Численность обслуживающего персонала		9
Техническая характеристика автосварочных установок ПАУ
Тип сварочной установки	ПАУ-502	ПАУ-Ю01В
Диаметр свариваемых труб, мм	325 — 820	1020 — 1420
Длина свариваемых секций, м	< 36	< 36
Максимальная масса секций, кг	16000	25000
Производительность (стык/ч) при сварке
на трубе (диаметр х толщина, мм):
530x8	7	—
1420x17	—	4,3
Сварочный ток, А	500* (1250**)	1250
Диаметр электродной проволоки, мм	2 — 3	3 — 5
Окружная скорость вращения секций,	0,0026 — 0,026	0,005 — 0,05
м/с (м/ч)	(9,3-93)	(18-180)
Одновременно потребляемая мощность, кВт	100	305
Скорость перемещения будок, м/с	—	0,83 ±0,05
Габаритные размеры, м	55x11x10	51x13x4.7
Масса, кг	11800	30500

* При питании дуги от агрегата АДД-502У1; "При питании дуги от сварочного выпрямителя ВДУ-1201.

Схема полумеханизированной трубосварочной базы, пред­ назначенной для сборки и сварки труб диаметром 325 — 820 мм типа БНС — БНС-81, приведена на рис. 3.26.

Механизированные трубосварочные базы (типа БТС) позво­ ляют полностью механизировать выполнение сварочно-монтаж- ных работ при изготовлении секций труб. В настоящее время оте­ чественной промышленностью выпускаются базы БТС-142В,

ПО

Рис. 3.26. Схема трубосварочной базы БНС-81:

/— сборочно-сварочнаялиния,ЛСТ-81; Д — автосварочная установка ПАУ-502; / — штанга центратора; 2 — привод штанги центратора; 3 — внутренний центратор; 4 — ролик регулировочный для сборки стыка; 5 — перегружатель секций; 6 — промежуточный стеллаж; 7 — пост сборки ручной дуговой сварки корневого слоя шва; 8 — привод перегружателя; 9 — ролик рольганга; 10 — привод отсекателя секций; 11 — ролик роль­ ганга неприводной; 12 — приемный стеллаж; 13 — отсекатель; 14 — отсекатель секций; 15 — опора непри­ водная; 16 — палатка сварщика со сварочной головкой; 17 — опора приводная; 18 — блок питания; 19 — энергоблок; 20 — стеллаж готовых секций

предназначенные для двусторонней автоматической сварки под флюсом кольцевых стыков труб диаметром 1020— 1420 мм в двух- и трехтрубные секции (рис. 3.27).

Техническая характеристика трубосварочной базы БТС-142В

Диаметр свариваемых труб, мм	1020, 1220, 1420
Длина свариваемых секций, м	< 36
Масса свариваемых секций, кг	25000
Производительность стык/ч при сварке
трехтрубных секций (диаметр х толщина, мм):
1420x17,5; 1220x17,5; 1020x17,5	3,24; 3,53; 3,9
Установленная мощность кВт:
линии обработки торцов труб	50
линии сборки и сварки	360
Одновременно потребляемая мощность, кВт	250
Диапазон регулирования сварочного тока, А	600 — 1200
Диаметр электродной проволоки, мм:
при сварке снаружи	3 — 5
при сварке изнутри	3 — 4
Окружная скорость секции, м/с (м/ч)	0,007 — 0,025 (30 — 90)
Регулирование окружной скорости	Плавное
Габаритные размеры, мм	65x27x5,2
Масса, кг	110000

Оборудование трубосварочных баз. Внутренние центраторы (рис. 3.28, 3.29) применяют для сборки и центровки поворотных стыков труб диаметром 325—1420 мм на трубосварочных базах. При использовании внутренних центраторов стыкуемым торцам труб придается форма окружности, а разность периме­ тров торцов равномерно распределяется по всей длине стыка (табл. 3.21) [24].

Основным рабочим узлом центратора является центрирую­ щий механизм, который может быть конусного (левая часть рис. 3.30) или рычажного типа (правая часть рис. 3.30).

На трубосварочных базах типа ССТ-ПАУ и БНС внутренние центраторы имеют конусный центрирующий механизм, на базе БТС-142В применены центраторы рычажного типа.

Внутренние центраторы имеют электрогидравлический при­ вод и два независимых ряда центрирующих жимков. Питание внутренних центраторов осуществляется от источников постоян­ ного тока.

112

			ВидА
8	16	15	17	9^

'// /// /// /// /// /// ///№/ /// Jy/ w /// ///

18 11 12

Линия обработки торцов

Линия сборки и сварки двух- и трехтрубных секций

17

Рис. 3.27. Схема трубосварочной базы БТС-142В:

1 — накопитель; 2 — отсекатель; 3 — станок подготовки кромок (тип СПК); 4 — пост обработки кромок; 5 — ролик приводной рольганга; 6 — перегружатель; 7 — пост наружной сварки; 8 — пост внутренней сварки; 9 — головка наружной сварки (ГДФ-ЮОГУЗ); 10 — головка внутренней сварки; 11— внутренний центратор; 12 — роликоопоры для регулирования зазора в стыке; 13 — роликоопора приводная для сварки двухтрубных секций; 14 — роликоопора приводная для сварки трехтрубных секций; 15 — роликоопора неприводная; 16 — система слежения при сварке изнутри трубы; 17 — гидроперехват штанги; 18 — штанга; 19 — покати готовых секций; 20 — блок питания

Рис. 3.29. Установка внутреннего центратора

114