Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки более 22 мм должен осуществляться с помощью

Обновлено: 07.07.2024

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Любому продолжению сварки после вынужденного перерыва должен предшествовать предварительный подогрев стыка горелкой до 100 С. При вынужденных перерывах и по окончании сварки пламя горелки отводят от расплавленного металла постепенно. [31]

При производстве сварочных работ место сварки должно быть защищено от ветра, сквозняков и атмосферных осадков. Сварку трубопроводов допускается производить при температуре до - 30 С без предварительного подогрева стыков , причем при температуре ниже - 20 С сварку следует выполнять по специальной технологии, утвержденной монтажной организацией, выполняющей сварочные работы. [32]

Сефериана [96] как наиболее эффективный технологический прием для предотвращения кристаллизационных трещин и повышения пластичности сварного соединения рекомендуется предварительный подогрев стыков. Пункт 4.22 СниП III Г-66 регламентирует технологию сварочных работ при температурах ниже - 30 С только с предварительным подогревом стыка и прилегающей к нему зоны шириной 200 - 250 мм до температуры 150 - 200 С. Между тем назначение предварительного подогрева для всех без исключения марок сталей и типов конструкций может привести к неоправданному увеличению технологического цикла, а в некоторых случаях - к снижению хладостойкости соединения. [34]

Зкп, выполненных вручную электродами УОНИ 13 / 55 и автоматической сваркой проволокой Св - 10Г2 под флюсом АН-348А в условиях низких температур, показало, что предварительный подогрев стыков на 150 - 200 С не дает положительного эффекта, в ряде случаев снижая хлодостойкость соединения. [36]

Перемещать внутренний центратор разрешается только после сварки корневого слоя шва. Внутренняя подварка стыков должна осуществляться в соответствии с ВСН 006 - 89 только на участках стыка с непроваром протяженностью более 15 мм. Предварительный подогрев стыков при сварке корневого слоя шва электродами с целлюлозным покрытием требуется независимо от температуры окружающего воздуха до 100 С. [37]

Особое внимание при сварке необходимо уделять сушке электродов, так как влага из покрытий служит основным источником образования водорода. Хорошо растворяясь в аустенитаом металле сварного шва, водород слабо диффундирует в околошовную зону, из-за чего металл шва оказывается пластичным, а околошовная зона - хрупкой и в ней появляются микротрещины. При этом предварительный подогрев стыков перед сваркой бесполезен. [38]

Сварку труб при температурах окружающего воздуха ниже - 20 С выполняют по специальной технологической инструкции, разработанной организацией, выполняющей сварочные работы. Если же температура ниже - 30 С, то применяют предварительный подогрев стыка и прилегающей к нему зоны шириной 200 - 250 мм до 150 - 200 С. [39]

В книге изложены специфические вопросы сварки магистральных трубопроводов, сооружаемых из труб диаметром до 1420 мм на давления до 75 кгс / см2, изготовляемых из сталей различных марок. Приведена классификация труб и характеристика современных сталей с точки зрения особенностей их производства и применения. Описаны металлургические особенности сварки, технологическая прочность сварных соединений при отрицательных температурах, даны рекомендации по выбору режима предварительного подогрева стыков для улучшения свариваемости стали. Приведены данные по сварочным материалам, применяемым в строительстве трубопроводов. Рассмотрены технологические особенности, режимы сварки и свойства сварных соединений при ручной дуговой сварке, автоматической сварке под флюсом поворотных стыков труб на трубосварочных базах, автоматической сварке неповоротных стыков в среде защитного газа и порошковой проволокой. Приведены данные об оборудовании и организации работ при этих методах сварки. Описаны тенденции и направления дальнейшего развития сварки трубопроводов. [40]

Важнейшим условием получения высококачественного сварного шва является непрерывность сварочного процесса. Продолжительность перерывов на смену электрода не должна превышать нескольких секунд. В случае вынужденных перерывов процесса сварки стык бракуется и подлежит переварке. В отдельных исключительных случаях допускается доварка стыка после вынужденного перерыва, одяа - ко при условии тщательной очистки поверхности шва от шлака и предварительного подогрева стыка до 1 100 - 1 300 С пламенем газовой горелки. Доварка стыков поручается наиболее опытным сварщикам. [41]

6.5. Технология сварки стыков труб

6.5.1. Сварку стыков труб рекомендуется начинать сразу после прихватки. Промежуток времени между окончанием выполнения прихваток и началом сварки стыков труб из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов должен быть не более 4 ч. Непосредственно перед сваркой необходимо проверить состояние поверхности стыка и в случае необходимости зачистить его в соответствии с указаниями п.6.2.4.

6.5.2. Стыки труб (деталей) из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов следует сваривать без перерыва.

При вынужденных перерывах в работе (авария, отключение тока) необходимо обеспечить медленное и равномерное охлаждение стыка любыми доступными средствами (например, обкладкой листовым асбестом), а при возобновлении сварки следует подогреть стык (если это требуется) до температуры, указанной в табл.6.3. Эту температуру нужно поддерживать до окончания сварки.

Не допускается никаких силовых воздействий на стык до завершения его сварки и проведения термообработки, если таковая необходима.

Примечание. Сварное соединение трубопроводов из теплоустойчивых сталей, выполненное с перерывом, должно быть обязательно проконтролировано УЗД по всему периметру шва.

6.5.3. Во всех случаях многослойной сварки разбивать шов на участки необходимо с таким расчетом, чтобы стыки участков ("замки" швов) в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий. Размер смещения и перекрытия "а" (рис.6.8) при автоматической сварке под флюсом должен быть не менее 50 мм, при всех других способах сварки - 12-18 мм.

6.5.4. Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу. Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.

6.5.5. При ручной дуговой сварке во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует наплавлять возможно более плоский валик.

6.5.6. В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. По окончании наплавки каждого валика необходимо полностью удалить шлак после его охлаждения (потемнения). При обнаружении на поверхности шва дефектов (трещин, скоплений пор и т.п.) дефектное место следует удалить механическим способом до "здорового" металла и при необходимости заварить вновь.

6.5.7. Для придания сварному соединению надлежащего внешнего вида верхние слои шва следует выполнять по специальной технологии, изложенной в приложении 12.

Независимо от технологии наложения облицовочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, он должен отвечать следующим требованиям:

иметь равномерную чешуйчатость с размером чешуек 1 - 1,5 мм;

отсутствие западаний между валиками;

иметь плавный переход от одного валика к другому и к поверхности трубы;

выпуклость (усиление) шва следует выдерживать в пределах, указанных в приложении 12; для труб с толщиной стенки более 20 мм максимальный размер выпуклости может составлять 5 мм;

перекрытие крайними валиками кромок труб должно быть 1-3 мм.

В стыковых швах, выполненных автоматической сваркой, при толщине стенки до 8 мм допускается выполнять шов без выпуклости (шов накладывается заподлицо с трубой).

6.5.8. Во время сварки элементов из подкаливающихся сталей (труб из сталей марок 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12X11В2МФ и литья аналогичного состава) следует заглушать концы труб или закрывать задвижки на трубопроводе.

6.5.9. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов и труб котлов необходимо с соблюдением следующих требований:

а) минимальная температура окружающего воздуха, при которой может выполняться прихватка и сварка элементов котлов и трубопроводов в зависимости от марки стали, приведена в табл.6.4;

б) стыки труб, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом и термообрабатывать (см. табл.6.3 и 17.1), при отрицательной температуре должны быть подвергнуты термообработке непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время в стыке температуры сопутствующего подогрева;

Таблица 6.4

Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке элементов котлов и трубопроводов

Примечание. При сварке деталей из сталей разных марок требования по допустимой температуре окружающего воздуха принимаются по стали, для которой допустимой температурой окружающего воздуха является более высокая температура.

г) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и прогрет с доведением его температуры до положительной. В случае сварки на трассе трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей стык может не прогреваться, если не требуется подогрева стыка согласно табл.6.3;

д) подогрев стыков при прихватке и сварке производится в тех же случаях, что и при положительной температуре окружающего воздуха, но температура подогрева должна быть на 50°С выше указанной в табл.6.3;

е) во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.д.) стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.

Примечание. При сварке в местных укрытиях типа будок, кабин, палаток температурой окружающего воздуха считается температура внутри укрытия на расстоянии 0,5-0,8 м от стыка по горизонтали.

6.5.10. При сварке трубопроводов и других массивных металлоконструкций из ферромагнитных сталей довольно частым явлением бывает так называемое "магнитное дутье", которое значительно затрудняет ведение процесса сварки и приводит к образованию дефектов в сварном шве. Сущность этого явления состоит в том, что магнитное поле, созданное посторонними источниками тока, которые обычно присутствуют вблизи места сварки, взаимодействует с магнитным полем самой сварочной дуги и нарушает ее стабильное горение. Действие постороннего магнитного поля может быть настолько сильным, что отклонение сварочной дуги не позволяет сварщику наложить сварной шов.

Для устранения или уменьшения магнитного дутья могут быть применены следующие мероприятия: выполнять сварку, когда это возможно, на переменном токе; крепить обратный провод возможно ближе к месту сварки; надежно заземлять свариваемое изделие; ограждать место сварки металлическими экранами для защиты от посторонних магнитных полей.

Если эти меры не приводят к устранению магнитного дутья, то следует использовать более радикальные способы борьбы с этим явлением, один из которых сводится к следующему.

На трубу, подлежащую сварке, или на обе трубы, подготовленные к стыковке либо уже состыкованные, наматывают провод (индуктор) (6-8 витков), подключают к источнику постоянного тока (сварочному преобразователю, выпрямителю) и пропускают через индуктор ток 200-300 А в течение 2-3 мин. Если после этого магнитное поле вокруг труб исчезнет, что проверяется стальной проволокой диаметром 1-1,6 мм и длиной примерно 0,5 м, то проволока не должна притягиваться к трубе. Если проволока притягивается, то надо пропустить через индуктор ток в обратном направлении, т.е. присоединить токоподводящие провода к противоположным выводам индуктора.

6.5.11. Сваренный и зачищенный стык труб с толщиной стенки 6 мм и более сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом. Клеймо ставят на самом сварном шве вблизи верхнего "замка" (на площадке размером около 20x20 мм, зачищенной абразивным камнем или напильником) или на трубе на расстоянии 30-40 мм от шва.

Если стык сваривают несколько сварщиков, каждый ставит свое клеймо в верхнем конце того участка, который он выполнял. Если стык сваривают по технологии, при которой каждый сварщик должен накладывать швы (слои) в разных местах или по всему периметру стыка (например, при сварке поворотных стыков труб большого диаметра), клеймо ставят все сварщики, выполнявшие этот стык, в одном месте, желательно на его верхнем участке.

При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается; если клеймо было сошлифовано, то его необходимо восстановить.

Для стыков труб из углеродистых сталей диаметром 200 мм и более с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 ) клеймо может наплавляться сваркой. Клеймение стыков трубопроводов диаметром более 100 мм из перлитных сталей можно производить также с помощью металлической пластины размером 40x30x2 мм, на которой выбивается клеймо сварщика (сварщиков); пластина прихватывается около верхнего "замка" шва вертикального стыка или в любом месте по периметру горизонтального стыка непосредственно к сварному шву или к трубе на расстоянии не более 200 мм от шва. Пластина должна быть изготовлена из малоуглеродистой стали (марок 10, 20, Ст2, Ст3).

7. Ручная дуговая сварка труб из углеродистых и низколегированных сталей

7.1. Сварка трубопроводов пара и горячей воды, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России

7.1.1. Конструкция сварного соединения должна отвечать требованиям п.6.2.1. Могут быть применены конструкции сварного соединения в соответствии с рис.7.1. Такие конструкции получаются, если в соединении Тр-6 стачивается нижний пояс на одной (рис.7.1, а) или на обеих трубах (рис.7.1, б).

СП 86.13330.2014 Магистральные трубопроводы (пересмотр актуализированного СНиП III-42-80* "Магистральные трубопроводы" (СП 86.13330.2012)) (с Изменениями N 1, 2) стр. 18

Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой должна применяться для сварки заполняющих и облицовочного слоев шва неповоротных кольцевых стыковых соединений труб, а также таких сварных соединений газопроводов как захлесточные соединения, прямые вставки (катушки), разнотолщинные соединения труб, соединения труб с соединительными деталями трубопроводов и запорно-регулирующей арматурой диаметром от 325 мм до 1420 мм с толщинами стенок от 6,0 мм и более. При комбинированной сварке стыков трубопроводов с использованием контактной сварки, корневой слой сваривается контактной стыковой сваркой оплавлением с последующей обработкой по технологии, приведенной в соответствующей технологической инструкции.

9.2 Схемы организации сварочных работ

Поточно-расчлененный метод

9.2.1 Для обеспечения заданного темпа сварочно-монтажных работ при поточно-расчлененной организации сварки в составе каждого укрупненного комплексного технологического потока должен быть выделен ряд специализированных подразделений, бригад и звеньев.

9.2.2 Подразделение инженерно-технологической подготовки должно обеспечивать опережающее изготовление секций труб на трубосварочных базах, а также строительство переходов и горизонтальных углов поворота, что позволяет точно спланировать число захлестов и осуществить точную привязку их по трассе.

9.2.3 Монтажно-сварочные работы производятся укрупненной бригадой сборки и сварки неповоротных стыков в непрерывную нитку. В состав бригады входит подготовительное, головное и завершающее звенья.

Сварка в линейном потоке различными способами

9.2.4 Выбор способов сварки в линейном потоке, степень расчленения сборочно-сварочных операций, укомплектование высокопроизводительным и маневренным строительным и технологическим оборудованием, включая резервное, осуществляется подрядчиком исходя из выбранного "шага линейного потока", определяемого как промежуток времени между началом сборки двух соседних, последовательно выполняемых неповоротных стыков.

Сварка поворотных стыков на трубосварочных базах по различным технологиям

9.2.5 При изготовлении трубных секций на трубосварочных базах применяются следующие способы сварки:

автоматическая сварка под флюсом;

механизированная сварка в защитных газах (сварка корневого слоя);

автоматическая сварка в защитных газах;

ручная дуговая сварка покрытыми электродами (подварка, сварка корневого слоя);

автоматическая стыковая контактная сварка оплавлением;

комбинированная сварка.

9.3 Подготовка труб и трубных деталей к сварке

9.3.1 Трубы, детали трубопроводов, арматура и сварочные материалы должны пройти входной контроль в порядке, установленном в 6.2.

9.3.2 В случае несоответствия заводской разделки кромок труб требованиям технологии сварки обработку (переточку) кромок под сварку необходимо производить механическим способом с помощью специализированных станков.

9.3.3 Допускается осуществлять расточку изнутри трубы ("нутрение") абразивным кругом с использованием шлифмашинок. Допускается производить резку труб для выполнения специальных сварочных работ (например, захлестов) механизированной кислородной, плазменно-дуговой или воздушно-дуговой резкой с последующей обработкой специализированным станком или шлифмашинкой. При этом металл кромок должен быть удален на глубину не менее 1 мм.

9.3.4 Перед сборкой внутренняя полость труб и деталей трубопроводов должна быть очищена от попавшего грунта, снега и т.п. загрязнений, кромки разделки и прилегающие к ним внутренняя и наружная поверхность труб, деталей трубопроводов, патрубков запорной арматуры должна быть очищена до металлического блеска на ширину не менее 15 мм.

9.3.5 Выпуклость заводских продольных и спиральных швов снаружи и изнутри трубы следует удалить до величины не более 0,5 мм на участке шириной от 10 до 15 мм от торца трубы, если иное не предусмотрено технологической инструкцией.

9.3.6 Допускается правка плавных вмятин на торцах труб глубиной до 3,5% номинального диаметра трубы и деформированных концов труб безударными разжимными устройствами. При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 ) допускается правка вмятин и деформированных концов труб при положительных температурах без подогрева. При отрицательных температурах окружающего воздуха необходим подогрев от 100 до 150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 ) и более с местным подогревом от 150 до 200°С независимо от температуры окружающего воздуха. Забои и задиры фасок глубиной до 5 мм включительно должны быть отремонтированы сваркой с последующей шлифовкой отремонтированных поверхностей.

9.3.7 Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм или вмятинами глубиной более 3,5% номинального диаметра труб, а также любыми вмятинами с надрывами или резкими перегибами, имеющими дефекты поверхности, или выходящие на поверхность расслоения исправлению не подлежат и должны быть обрезаны с последующей обработкой специализированным станком или шлифмашинкой. При этом металл кромок, образовавшихся после газовой или плазменной резки, должен быть удален на глубину не менее 1 мм. После резки или обрезки концов труб выполнить неразрушающий контроль на отсутствие расслоений на кромках труб и в зоне шириной 25 мм от торца труб.

9.3.8 Ремонт труб, предназначенных для строительства подводных переходов, не допускается.

9.3.9 Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается. В случае если проектной документацией предусмотрена приварка элементов к телу трубы, то расстояние между швами трубопровода и швом привариваемого элемента должно быть не менее 100 мм.

9.4 Сборка и сварка труб, трубных деталей

9.4.1 При сборке допустимое смещение наружных кромок электросварных труб с толщиной стенки 10 мм и более не должно превышать 20% нормативной толщины стенки, но должно составлять не более 3 мм. При толщине стенки менее 10 мм допустимое смещение наружных кромок не должно превышать 40% нормативной толщины стенки, но составлять не более 2 мм. Измерение величины смещения кромок допускается осуществлять шаблоном по наружным поверхностям труб.

При сборке стыков бесшовных труб с нормативной толщиной стенки 10 мм и более смещение их внутренних кромок не должно превышать 2 мм. Допускаются местные внутренние смещения кромок труб, не превышающие 3 мм на длине не более 100 мм.

При толщине стенки менее 10 мм допускается смещение внутренних кромок не более 2 мм, а увеличение смещения свыше 2 мм на отдельных участках периметра не допускается. Величина наружного смещения при сборке бесшовных труб не нормируется, однако при выполнении облицовочного слоя шва должен быть обеспечен плавный переход поверхности шва к основному металлу.

Величина зазора и требования к прихваткам при сборке стыковых соединений назначается в зависимости от применяемых способов сварки первого (корневого) слоя шва, диаметров сварочных материалов и регламентируется в технологических картах и технологических инструкциях, но в любом случае величина зазора не должна превышать 4 мм. Запрещается производить укладку в разделку любых закладных предметов (электроды, арматура, крепежные изделия и т.п.).

9.4.2 При сборке заводские (как продольные, так и спиральные) швы необходимо смещать относительного друг друга не менее чем на 75 мм - при диаметре труб до 530 мм включительно, на 100 мм - при диаметре труб свыше 530 мм. В случае технической невозможности (захлесты, приварка кривых холодного гнутья и т.д.) соблюдения требований настоящего пункта сварку допускается производить после получения разрешения представителя службы строительного контроля заказчика.

9.4.3 Сборку стыков труб диаметром 426 мм и более следует производить на внутренних центраторах. Центратор не должен оставлять царапин, задиров, масляных пятен на внутренней поверхности труб.

9.4.4 Удаление (сдвиг) внутреннего центратора разрешается после выполнения всего периметра корневого слоя шва независимо от способа сварки (кроме сварки электродами с целлюлозным видом покрытия). При сварке электродами с целлюлозным видом покрытия удаление центратора осуществляется после выполнения корневого слоя шва и горячего прохода. При выполнении сборки стыков на наружном центраторе он может быть удален после выполнения всех доступных для сварки участков периметра стыка. При этом участки корневого слоя шва должны равномерно располагаться по периметру стыка.

9.4.5 При выполнении захлестов, в том числе путем вварки катушки, стыков соединений труба плюс соединительная деталь, труба плюс запорная арматура, а также в случаях, когда применение внутренних центраторов технически невозможно сборку соединений разрешается осуществлять на наружных центраторах преимущественно гидравлического типа.

9.4.6 При сборке запрещается любая ударная правка концов труб.

9.4.7 Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки менее 22 мм должен осуществляться с помощью:

установок индукционного нагрева;

радиационного нагрева способом электросопротивления;

кольцевых пропановых горелок.

Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки 22 мм и более должен осуществляться только с помощью установок индукционного нагрева.

Средства нагрева должны обеспечивать равномерный подогрев торцов по периметру стыка и прилегающих к нему участков поверхностей труб в зоне шириной мм в обе стороны от стыка.

Подогрев не должен нарушать целостность изоляции. В случае использования газопламенного нагрева следует применять термоизолирующие пояса и (или) боковые ограничители пламени.

Режимы предварительного подогрева и требования к поддержанию межслойной температуры должны быть указаны в технологических картах. Замер температуры во всех случаях производится не менее чем в четырех точках по периметру стыка на расстоянии от 10 до 15 мм от торца.

При автоматической стыковой контактной сварке предварительный подогрев свариваемых кромок не требуется.

9.4.8 Прихватки следует выполнять на расстоянии не менее 100 мм от заводских швов труб на режимах сварки корневого слоя шва.

9.4.9 Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 50°С. При выпадении атмосферных осадков сварочные работы допускается производить в инвентарных укрытиях. Необходимость выполнения сварочных работ в инвентарных укрытиях в зависимости от силы ветра определяется методами сварки и должна быть отражена в ППР.

9.4.10 В случае объективной необходимости непродолжительного перерыва в работе, выполняемой при температуре воздуха ниже 5°С и (или) при наличии осадков, следует накрыть стык термоизолирующим поясом. При этом перед возобновлением сварки следует проконтролировать температуру стыка и, при необходимости, подогреть стык до минимальной межслойной температуры, регламентированной технологической инструкцией на данный способ сварки.

9.4.11 Не допускается оставлять незаконченными сварные соединения с толщинами стенок до 10 мм включительно. В отдельных случаях, когда производственные условия не позволяют завершить сварку стыков с толщинами стенок более 10 мм, необходимо соблюдать следующие требования:

СП 284.1325800.2016 Свод правил Трубопроводы промысловые для нефти и газа. Правила проектирования и производства работ стр. 24

19.3.6 Перед сборкой необходимо очистить внутреннюю полость труб и деталей трубопроводов от грунта, грязи, снега и т.п. загрязнений, а также механически очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб, деталей трубопроводов, патрубков, запорной арматуры на ширину не менее 10 мм.

19.3.7 Перед сборкой необходимо обрезать деформированные концы труб и участки с поврежденной поверхностью труб.

Допускается правка плавных вмятин по телу трубы или правка деформированных торцов труб глубиной не более 3,5% диаметра труб с помощью безударных разжимных приспособлений. При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм 2 ) при температуре окружающего воздуха плюс 5°С и выше, допускается правка вмятин и деформированных торцов труб без подогрева, при более низких температурах требуется подогрев на 100°С - 150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм 2 ) и выше подогрев на 100°С - 150°С требуется при любых температурах окружающего воздуха.

Вмятины и деформированные торцы глубиной более 3,5% диаметра труб, а также любые вмятины с резкими перегибами, надрывами или вмятины, совпадающие с дефектами поверхности или кромок труб, исправлению не подлежат и должны быть вырезаны.

Резку труб для выполнения специальных сварочных работ (например, захлестов) допускается производить механизированным кислородным, плазменно-дуговым или воздушно-дуговым методом с последующей обработкой специализированным станком или шлифовальной машинкой. При этом металл кромок должен быть удален на глубину не менее 1 мм.

Ремонт труб, предназначенных для строительства подводных переходов, не допускается.

При сборке запрещается любая ударная правка концов труб.

19.3.8 При сборке заводские (как продольные, так и спиральные) швы следует смещать относительно друг друга на 50мм при диаметре до 219 мм, на 75 мм - при диаметре свыше 219 до 529 мм, не менее 100 мм - при диаметре свыше 529 мм.

В случае технической невозможности при сборке труб диаметром более 529 мм соблюдения требований по "разведению" заводских швов, расстояния между этими смежными швами производитель работ должен согласовывать в каждом отдельном случае с представителем заказчика. Заводские продольные швы следует располагать в верхней половине периметра свариваемых труб.

При сборке допустимое смещение наружных кромок электросварных труб с толщиной стенки 10 мм и более не должно превышать 20% нормативной толщины стенки, но не более 3 мм. При толщине стенки менее 10 мм допустимое смещение наружных кромок не должно превышать 40% нормативной толщины стенки, но не более 2 мм. Измерение значения смещения кромок допускается осуществлять шаблоном по наружным поверхностям труб.

При толщине стенки менее 10 мм допускается смещение внутренних кромок не более 2 мм, а увеличение смещения свыше 2 мм на отдельных участках периметра не допускается. Значение наружного смещения при сборке бесшовных труб не нормируется, однако при выполнении облицовочного слоя шва должен быть обеспечен плавный переход поверхности шва к основному металлу.

Значение зазора и требования к прихваткам при сборке стыковых соединений назначаются в зависимости от применяемых способов сварки первого (корневого) слоя шва, диаметров сварочных материалов и регламентируются в технологических картах и технологических инструкциях, но в любом случае оно не должно превышать 4 мм. Запрещается укладывать в разделку любые закладные предметы (электроды, арматуру, крепежные изделия и т.п.).

19.3.9 Собирать стыки труб диаметром 426 мм и более следует на внутренних центраторах гидравлического или пневматического типа. Центратор не должен оставлять царапин, задиров и масляных пятен на внутренней поверхности труб.

При выполнении захлестов, в том числе путем вварки катушки, стыков соединений труба + соединительная деталь, труба + запорная арматура, а также в случаях, когда применение внутренних центраторов технически невозможно, сборку соединений осуществляют на наружных центраторах преимущественно гидравлического типа. Удаление (сдвиг) внутреннего центратора разрешается после выполнения всего периметра корневого слоя шва независимо от способа сварки (кроме сварки электродами с целлюлозным видом покрытия). При сварке электродами с целлюлозным видом покрытия удаление центратора осуществляется после выполнения корневого слоя шва и горячего прохода.

При выполнении сборки стыков на наружном центраторе он может быть удален после выполнения не менее 60% периметра корневого слоя шва. При этом участки корневого слоя шва должны равномерно располагаться по периметру стыка. После удаления центратора все сваренные участки должны быть зачищены, а их концы обработаны абразивным кругом.

19.3.10 Перед началом выполнения сварочных работ поворотных и неповоротных стыков труб производится просушка или подогрев торцов труб и прилегающих к ним участков.

Просушка торцов труб путем нагрева на 50°С обязательна независимо от прочностного класса стали:

- при наличии влаги на трубах независимо от температуры окружающего воздуха;

- при температуре окружающего воздуха ниже плюс 5°С.

Необходимость и параметры предварительного подогрева должны быть установлены в технологических картах.

Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки менее 22 мм должен осуществляться с помощью установок индукционного нагрева или кольцевых пропановых горелок. Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки 22 мм и более должен осуществляться только с помощью установок индукционного нагрева.

Средства нагрева должны обеспечивать равномерный подогрев торцов по периметру стыка и прилегающих к нему участков поверхностей труб в зоне шириной 150 мм (плюс-минус 75 мм в обе стороны от стыка).

Подогрев не должен нарушать целостность изоляции. В случае применения газопламенного нагрева следует применять термоизолирующие пояса и/или боковые ограничители пламени.

Продолжительность подогрева определяется экспериментально для каждого подогревателя в зависимости от температуры окружающего воздуха и толщины стенки трубы.

Температуру предварительного подогрева стыков труб различных прочностных классов, разнотолщинных труб или разнотолщинных соединений устанавливают по максимальному значению, требуемому для одного из стыкуемых элементов.

Контроль выполнения требования по температуре предварительного подогрева осуществляется непосредственно перед сваркой корневого слоя ниш (прихваткой) в каждой четверти по периметру стыка. Измерения производят на наружной поверхности трубы на расстоянии 10-15 и 60-75 мм от торца трубы поверенным цифровым контактным или бесконтактным термометром.

Если необходимы и просушка и подогрев, то обязательной является только последняя операция.

Если при измерении температуры непосредственно перед сваркой обнаружено, что температура стыка оказалась ниже установленной, то необходимо провести повторный нагрев.

19.4 Технология сварки

19.4.1 При строительстве промысловых трубопроводов применяют следующие методы сварки:

- ручная дуговая сварка покрытыми электродами;

- автоматическая сварка под слоем флюса;

- механизированная и автоматическая сварка в защитных газах проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой;

- сварка самозащитной порошковой проволокой;

- автоматическая стыковая контактная сварка оплавлением;

- автоматическая и ручная аргонодуговая сварка;

- сварка комбинированными способами.

Определение способа сварки осуществляется подрядчиком и согласовывается с заказчиком.

Подрядная организация должна применять только те технологии сварки, которые:

- аттестованы в установленном порядке;

- указаны в технологической карте.

19.4.2 Технологический вариант сварки выбирается в зависимости от толщины стенки свариваемой трубы и требуемого темпа выполнения работ.

Минимальное число слоев шва, выполняемых при сварке каждым из разрешенных к применению способов, определяется в процессе подготовки операционных технологических карт и регламентируется по результатам аттестации технологии сварки.

19.4.3 Запрещается осуществлять сварку с применением любых присадок, непосредственно подаваемых в дугу или предварительно заложенных в разделку.

Запрещается зажигать дугу с поверхности трубы, дуга должна возбуждаться методом "зажигания спички" только с поверхности разделки кромок или же с поверхности металла уже выполненного шва.

До полного завершения сварки корневого слоя не разрешается перемещать свариваемый стык.

Для предупреждения образования дефектов между слоями перед выполнением каждого последующего слоя поверхность предыдущего слоя должна быть очищена от шлака и брызг.

Для облегчения удаления шлака следует подбирать режимы сварки, обеспечивающие вогнутую (менискообразную) форму поверхности корневого и заполняющих слоев.

Начало и конец сварного шва должен отставать от заводского шва трубы (детали, арматуры) не ближе:

СП 86.13330.2014 Магистральные трубопроводы (пересмотр актуализированного СНиП III-42-80* "Магистральные трубопроводы" (СП 86.13330.2012)) (с Изменениями N 1, 2) стр. 20

9.5.9 Сборку элементов, отличающихся по толщине на 2 мм и менее разрешается производить без дополнительной обработки свариваемых торцов.

9.5.10 Подготовку, сборку и сварку разнотолщинных элементов разрешается производить в соответствии с типовыми схемами, приведенными на рисунке 9.2:

схема А - разрешается применять для соединений "труба - соединительная деталь" при разнотолщинности не более 1,5;

схема Б - разрешается применять для кольцевых соединений труб и соединительных деталей без специальной обработки торцов элементов при разнотолщинности не более 1,5;

схема В - разрешается применять для кольцевых соединений труб и соединительных деталей в случае специальной обработки торца с большей толщиной стенки с наружной стороны до разнотолщинности элементов в зоне сварки не более 1,5;

схема Г - разрешается применять для кольцевых соединений труб и соединительных деталей в случае специальной обработки торца с большей толщиной стенки как с наружной, так и с внутренней стороны до разнотолщинности элементов в зоне сварки не более 1,5.

Допускается соединение труб с толстостенными соединительными деталями заводского изготовления, имеющими кольцевую цилиндрическую расточку (на схеме указана пунктиром) внутренней поверхности до соответствующего диаметра присоединяемой трубы.

9.5.11 При разнотолщинности более 1,5 (для схем А и Б - при более 1,5) соединение элементов выполняется путем вварки между ними катушки промежуточной толщины шириной не менее 250 мм или переходных колец, изготовленных в заводских условиях.

9.5.12 При выборе конструктивного решения по стыковке элементов разной толщины, согласно схемам Б, В и Г рисунка 9.2 должна производиться проверка прочности по следующей формуле

где , - толщина стенки тонкостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление (МПа) соответственно;

, - высота разделки кромки под сварку толстостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление (МПа) соответственно.

Для соединений, выполняемых по схеме А (рисунок 9.2), допускается разнотолщинность при разности нормативных значений временного сопротивления основного металла элементов до 98 МПа (10 ) включительно.

9.5.13 Сварка разнотолщинных соединений труб может быть выполнена следующими способами:

ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия всех слоев шва;

ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия корневого слоя шва и механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва;

ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия корневого слоя шва и автоматической сваркой порошковой проволокой в защитных газах заполняющих и облицовочного слоев шва;

механизированной импульсно-дуговой сваркой проволокой сплошного сечения в углекислом газе корневого слоя шва и механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва;

механизированной импульсно-дуговой сваркой проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа корневого слоя шва и автоматической сваркой порошковой проволокой в защитных газах заполняющих и облицовочного слоев шва;

автоматической двухсторонней сваркой проволокой сплошного сечения в защитных газах.

9.5.14 Сборку стыков разнотолщинных соединений труб диаметром от 426 до 1420 мм следует производить на внутреннем или наружном центраторе. При сборке стыков труб с запорно-регулирующей арматурой внутренние поверхности арматуры должны быть защищены от брызг расплавленного металла.

9.5.15 Разнотолщинные соединения труб диаметром 1020 мм и более должны выполняться с внутренней подваркой по всему периметру стыка с последующей зачисткой подварочного слоя от шлака и брызг.

9.5.16 Не допускается оставлять не полностью сваренные стыки при выполнении специальных сварочных работ - сварке захлестов, разнотолщинных соединений труб и соединений труба плюс соединительная деталь трубопровода, труба плюс запорная арматура.

9.6 Термическая обработка сварных соединений

9.6.1 Необходимость термической обработки и ее вид определяются исходя из необходимости получения требуемых свойств сварных соединений, если таковые не могут быть получены непосредственно в процессе сварки, что подтверждается результатами механических испытаний, проводимых при аттестации технологии сварки. Необходимость термической обработки следует указывать в технологической карте на сварку стыков. Вид и режимы термической обработки следует указывать в технологической карте термической обработки.

Термическую обработку следует проводить после получения положительных результатов неразрушающего контроля.

9.6.2 Термическую обработку сварных соединений трубопроводов следует проводить путем нагрева всего периметра сварного соединения. Ширина зоны полного нагрева должна быть не менее , где D и S - соответственно, наружный диаметр и толщина стенки трубы.

9.6.3 Зона теплоизоляции при термической обработке сварных соединений должна быть не менее .

9.6.4 Контроль термической обработки должен быть выполнен с соблюдением технологии, записью режимов и измерением твердости. Измерение твердости металла шва и зоны термического влияния по обе стороны шва выполняют в соответствии с ГОСТ 22761. Количество участков измерений твердости по периметру стыка не менее трех.

9.6.5 При проведении термической обработки необходимо руководствоваться инструкциями по эксплуатации оборудования для термической обработки.

9.7 Ремонт сварных соединений

9.7.1 Ремонт сварных соединений, выполненных способами сварки, регламентированными настоящим сводом правил, и имеющих недопустимые дефекты, следует осуществлять ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия сварщиками, аттестованными по данному виду работ.

Допускается ремонт следующих дефектов:

шлаковых включений; пор; непроваров; несплавлений; подрезов.

Ремонт трещин не допускается.

Также не допускается ремонт пор и свищей в местах выхода расслоений на кромки.

9.7.2 Длина разделки одного ремонтного участка должна быть не менее 50 мм. Суммарная длина ремонтируемых участков шва с недопустимыми дефектами не должна превышать 1/6 периметра стыка. Ремонт сваркой труб при строительстве подводных переходов запрещается.

9.7.3 Ремонт сварных стыков труб диаметром до 1020 мм разрешается осуществлять только снаружи, а труб диаметром 1020 мм и более - снаружи или изнутри, в зависимости от глубины залегания дефекта и возможности доступа к стыку изнутри трубы.

9.7.4 Ремонт изнутри трубы выполняется в том случае, если дефекты расположены в корневом слое шва, подварочном слое и в горячем проходе (ремонт дефектов в горячем проходе может осуществляться также снаружи трубы).

9.7.5 При ремонте подрезов или недостаточного перекрытия в облицовочном слое шва и подрезов в подварочном или внутреннем (при двухсторонней сварке) слоях шва выполняется вышлифовка части сечения соответствующего ремонтируемого слоя заподлицо с трубой. Ширина вышлифовки устанавливается таким образом, чтобы ширина ремонтируемого шва не вышла за пределы допустимой величины (габариты шва). Ремонт дефектов данного вида разрешается выполнять наложением одного-двух валиков. Допускается увеличение ширины шва на участке ремонта не более чем на 2 мм.

9.7.6 Выборка дефектных участков должна осуществляться механическим способом или плазменной строжкой. Полнота удаления дефекта должна быть проконтролирована физическими методами.

Запрещается выплавлять дефекты сваркой.

9.7.7 Перед началом сварки ремонтируемого участка следует выполнить обязательный предварительный подогрев. Выбор режимов подогрева регламентирован 9.4.7 настоящего свода правил.

9.7.8 Для наружных или внутренних дефектных участков длиной менее 100 мм допускается местный подогрев однопламенной горелкой снаружи трубы. В других случаях необходим равномерный предварительный подогрев всего периметра стыка кольцевой газовой горелкой.

Перед началом сварки первого ремонтного слоя температура металла должна быть не менее 100°С.

9.7.9 Ремонтные работы на сварном стыке должны осуществляться полностью без перерыва.

9.7.10 Все отремонтированные участки стыка должны быть подвергнуты визуальному и измерительному контролю и контролю физическими методами, регламентированными для данного сварного соединения.

Читайте также: