1.Характеристика сварной конструкции элемента трубопровода - сварного отвода
Отводы – одна из самых востребованных деталей трубопроводной арматуры. Который позволяет плавно менять направление трубы под заданным углом сгиба – 45, 60, 90 и 180°.Отвод применяется при монтаже трубопровода с любыми типами труб (водопроводных, котельных и нефтегазохимических.) Состоит из гнутого цельнотянутого отвода и патрубка. Производство и характеристики отводов должны соответствовать требованиям следующим нормам по ОСТ 34 10.752-97 и ТУ 102-488-95. Отводы применяют для соединения магистральных и обвязочных трубопроводов, коммунальном хозяйстве.
Рис. 1 Цельнотянутый отвод
2.Характеристика материала изготовления сварной конструкции отвода
Материалом изготовления водопровода является сталь марки 09Г2С ГОСТ 19282 – 73.
Марка стали означает следующее:
«09» – содержание углерода С = 0,09%;
Г2 – содержание Мn = 2%
С – содержание Si = до 1%
Свариваемость группа и характеристика стали
Сталь 09Г2С имеет хорошую группу свариваемости, сварка возможна в любых температурных и условиях без предварительного и последующего термообработки, при любых толщинах и конфигурации и жесткости конструкции.
Механические свойства и химический состав стали 09Г2С представлены в табл.1,2.
Таблица 1-Механические свойства проката из низколегированной стали
Марка стали |
Толщина Проката, мм |
Времен. сопротивление разрыву, МПа |
Предел текучес- ти, МПа |
Относи- тельное удлинение, % |
Ударная вязкость ,МДж/м2 , при температура |
|||
- 40 0С |
-70 0С |
20 0С после механического старения для проката |
||||||
Не мене |
||||||||
09Г2С |
5 – 9 |
500 |
350 |
21 |
0,4 |
0,35 |
0,3 |
|
Таблица 2- Химический состав стали 9Г2С
Марка стали |
C |
Si |
Mn
|
S |
P |
Cr |
Mо |
Cu |
не более |
||||||||
09Г2С |
0,09 |
0,5-0,8 |
1,3-1,7 |
0,04 |
0,04 |
0,03 |
0,3 |
0,15-0,55 |
Влияние химических элементов на свариваемость
Стали с содержанием углерода до 0,25 % свариваются хорошо, а далее, с повышением содержания углерода, свариваемость снижается из-за появления в околошовной зоне закалочных структур и газовых пор вследствие выгорания углерода.
Кремний содержится в обычной углеродистой стали в количестве от 0,02 до 0,3 % и не влияет на свариваемость. При 0,8-1,5 % кремний затрудняет сварку, т. к. придает стали жидкотекучесть и образует тугоплавкие окислы и сплавы.
Марганец содержится обычно в стали в количестве от 0,3 до 0,8 % и не затрудняет сварку, при повышении содержания Mn более l % образуются трещины, требуется подогрев.
Сера является вредной примесью и ухудшает свариваемость, образуя горячие трещины.
Фосфор является вредной примесью и ухудшает свариваемость, т. к. образует хрупкое фосфористое железо, которое придает стали хладноломкость.
Хром - самый распространенный легирующий элемент - повышает прочность, твердость, закаливаемость и устойчивость против коррозии, но ухудшает свариваемость.
Молибден повышает ударную вязкость и жаропрочность. Сварка затруднена из-за образования трещин.
Медь в количестве до 0,5 % входит в состав ряда низколегированных сталей, в том числе строительных природнолегированных. Не ухудшает свариваемость
3. Определение нагрузок на трубопроводы
Расчет трубопроводов выполняется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Общие указания трубопроводов для стальных труб определяются нагрузки от: давления грунта и грунтовой воды; временных нагрузок на поверхности земли. собственного веса труб веса транспортируемой жидкости В зависимости от продолжительности действия подразделяются на постоянные, временные длительные, кратковременные и особые. К постоянным нагрузкам относятся: собственный вес труб, давление грунта и грунтовой воды. К временным длительным нагрузкам относятся: вес транспортируемой жидкости, внутреннее рабочее давление в трубопроводе, давление от транспортных нагрузок в местах, предназначенных для проезда или давление от временных длительных нагрузок, расположенных на поверхности земли, воздействия. К кратковременным нагрузкам относятся: давление от транспортных нагрузок в местах, не предназначенных для движения, испытательное внутреннее давление. К особым нагрузкам относятся: внутреннее давление жидкости при гидравлическом ударе, атмосферное давление при образовании в вакуума, нагрузка. Расчет трубопроводов должен производиться на наиболее опасные сочетания нагрузок (принимаемые по СНиП 2.01.07-85), возникающие в стадиях хранения, транспортировки, монтажа, испытания и эксплуатации труб. |
4.Характеристика сварных соединений и швов сварной конструкции
Соединение узла
трубопровода: трубы и отвода
С17 – сварное стыковое одностороннее соединение с V- образной разделкой кромок. Геометрические размеры сварного шва по ГОСТ 16037-80 (Рис.2).
Рис. 2 Конструктивные элементы и размеры сварного шва С17 по ГОСТ 16037-80
Для сварки трубопровода применим комбинированный способ, а именно: первый слой выполняют ручной дуговой сваркой неплавящимся электродом, а последующие механизированной сваркой в среде углекислого газа. Оборудование сварочного поста и характеристики материалов представлено в табл. 3,4,5,6.
Табл. 3 -Оборудование сварочного поста для ручной аргонодуговой сварки
Табл. 4 - Сварочные материалы для ручной аргонодуговой сварки
Табл. 5 -Оборудование для механизированной сварки
Табл. 6 Расходные материалы механизированной
|
325
выполнено сварным соединением С17 без
поворота трубы.
