- •3.Технологическая часть
- •3.1 Сборка и сварка узла врезки
- •3.2 Контроль качества сварных соединений узла врезки в газопровод под давлением Порядок проведения контроля
- •3.3 Контроль качества металла узла врезки
- •3.4 Контроль качества сварочных материалов
- •3.5 Контроль качества при сборке и сварке
- •3.6 Контроль качества сварных швов неразрушающими методами
- •3.7 Характеристики машины
- •Технические характеристики: Воздушный привод
- •Технические характеристики: Гидравлическая система
3.Технологическая часть
3.1 Сборка и сварка узла врезки
Сборка и сварка узла врезки по рекомендациям ПКТБ «Астром». Собирается узел с краном Ду200 мм и опрессовывается на 1,25Рраб- 1,25*75=93,75атм. После опрессовки, испытывается на плотность. Если падения давления не наблюдалось то составляется акт приемки готового узла установленной формы по ВСН 012-88. Монтаж и приварка узла врезки с конструктивным исполнением «разрезная муфта с отводным патрубком» (типа Г ). Удалить влагу с поверхности трубы газопровода в месте монтажа муфты с отводным патрубком, нагревая ее нагревателем или газовой горелкой. Зачистить поверхность трубы газопровода в местах наложения сварных швов приварки отводного патрубка и муфты до металлического блеска с использованием инструментов безударного действия на 150 мм по обе стороны окружности сварки. Зашлифовать выпуклость продольного шва газопровода на величину длины муфты плюс 50 мм в обе стороны от нее, проверить на отсутствие трещин ультразвуковым методом или методом цветной красящей дефектоскопии. Монтаж муфты производится на расстоянии не менее 1,5 диаметра газопровода от его поперечного сварного шва и 150 мм между поперечными швами. Подготовить кромки отводного патрубка и муфты к приварке. Разделка кромок отводного патрубка и отверстия муфты под патрубок производится в соответствии с рисунком 10 а,б. Разделка кромок продольного и кольцевого швов муфты производится в соответствии с рисунком 13. Кромки зачисть до металлического блеска на ширину не менее 10мм. Забоины и задиры на основной трубе, отводном патрубке и муфте не допускаются. В верхней половине муфты следует высверлить отверстие для вентиляции и отвода тепла в процессе приварки диаметром 6-8 мм. Установить отводной патрубок на поверхности трубы, строго контролируя при этом поверочным угольником угол 90между осями труб. Допустимый зазор между отводным патрубком и поверхностью газопровода должен быть в пределах 2-3 мм. Зафиксировать патрубок в установленном положении прихватками. Произвести предварительный нагрев свариваемых поверхностей для приварки узла врезки к телу газопровода до температуры не ниже 100С, но не более 250 С, приварить патрубок к телу газопровода. Установить верхнюю и нижнюю половины разрезной муфты на трубе газопровода. Уложить под продольные кромки муфты металлическую прокладку из углеродистой или низколегированной стали шириной 20-30 мм, толщиной 1-3мм, длиной на 300 мм больше длины тройника. Допустимый зазор между муфтой и патрубком принимается не более 3 мм. Допустимый зазор между телом муфты и газопровода на продольных швах не должен превышать 1,5-3,5 мм, на кольцевых швах- не более 3 мм. Зафиксировать половины муфты между собой прихватками. При монтаже муфты необходимо использовать наружные центраторы и снимать их после наложения прихваток. Температура подогрева привариваемых кромок разрезного тройника, муфты, накладки при наложении кольцевых сварных швов приварки к основной трубе газопровода рекомендуется не выше 150С. Подогрев кромок стыков при сварке продольных швов разрезного тройника, муфты рекомендуется не выше 150С. Сварку деталей узлов врезки на газопроводе под давлением следует производить только в период нахождения температуры предварительного нагрева в установленном интервале. При снижении температуры подогретой поверхности трубы газопровода ниже минимального значения температурного интервала сварку следует прекратить и произвести подогрев поверхности трубы в пределах указанного температурного интервала. Температура предыдущего слоя сварного шва перед наложением последующего слоя должна быть не ниже100С. Если температура между слоями опустилась ниже 100С, следует произвести подогрев до 150С. Продолжительность нахождения температуры предварительного нагрева поверхности основной трубы в установленном интервале определяется по результатам замера перед началом сварочных работ. Для этого при данном технологическом режиме работы участка газопровода в предполагаемом месте приварки узла врезки производится нагрев поверхности трубы до выбранного верхнего предела температурного интервала предварительного нагрева и замера времени снижения температуры поверхности до 100С. Время охлаждения поверхности трубы должно быть не менее 60-90 сек. Для поддерживания температуры предварительного нагрева поверхности трубы в установленном интервале рекомендуется выполнять подогрев и сварку по секторам. Количество секторов определяется по результатам замера времени охлаждения поверхности трубы в конкретных условиях. Контроль температуры предварительного нагрева свариваемых поверхностей производится с использованием контактных и бесконтактных термометров или терма карандашей. Предварительный нагрев производится с использованием газовой горелки или электроиндукционных нагревателей. Когда невозможно поддерживать температуру предварительного нагрева в установленном интервале в течение заданного времени с использованием газовой горелки рекомендуется применение электроиндукционных нагревателей, обеспечивающих постоянный равномерный подогрев поверхности трубы. За герметизировать вентиляционное отверстие в теле муфты, во избежание коррозии поверхности трубы газопровода под муфтой. При наложении продольных сварных швов приварки половин разрезного тройника (муфты ) между собой глубина проплавления должна быть равна толщине стенки тройника ( муфты ). Проплавление стенки основной трубы не допускается. Допускается утяжина корня шва глубиной не более 1,25 мм. Облицовочный слой должен иметь усиление высотой 1-3 мм, плавный переход к основному металлу тройника ( муфты ) и перекрывать его в каждую сторону от шва на 2,5-3,5 мм. При наложении корневого слоя шва приварки отводного патрубка к стенке основной трубы допускается обратный валик шириной не более 1,5 мм. Глубина проплавления стенки основной трубы при наложении корневого и наплавочного слоев сварного шва должна быть 2,4 мм, но не более 40% от толщины стенки трубы или 3 мм. Минимальная ширина облицовочного слоя углового сварного шва приварки отводного патрубка и накладки должна быть 0,4 толщины стенки отводного патрубка, но не менее 6 мм. Наплавленный слой внешнего сварного шва приварки накладки к стенке основной трубы должен иметь минимальный катет 0,5 толщины стенки накладки, но не менее 6 мм, и максимальный катет равный толщине стенки накладки. Облицовочный слой должен иметь плавный переход к основному металлу накладки и перекрывать его на 2,5-3,5 мм от сварного шва. Ширина наплавленного слоя кольцевого сварного шва приварки разрезного тройника к стенке основной трубы должна быть 1,4 толщины стенки основной трубы. Облицовочный слой сварного шва должен иметь плавный переход к основному металлу тройника и перекрывать его на 2,5-3,5 мм от сварного шва. Наплавочные и корневой слои кольцевого сварного шва приварки накладки, разрезного тройника, муфты к основной трубе выполняются с обязательным наложением на тело трубы наплавленного слоя. Все швы выполняются обратно ступенчатым способом. Наплавочные швы обеспечивают требуемую глубину проплавления, а также обеспечивают переход от металла трубы к основному сварочному шву и выравнивания однородности химического состава. Это увеличивает запас прочности и уменьшает риск прожога трубы. Кольцевые швы более трудны в исполнение. Это угловые швы закрепляющие фитинг на трубопроводе. Условия сварки сложны, вследствие охлаждающего эффекта, создаваемого потоком газа. Сначала варится кольцевой шов, расположенный со стороны подачи газа, а затем - со стороны тупикового участка трубопровода. Величина углеродного эквивалента должна составлять не более 0,43%. Если длина фитинга менее 600 мм: выделите двух сварщиков, по одному на каждую сторону. Если длина фитинга более 600 мм: выделите четырех сварщиков, по два на каждую сторону. Сварка кольцевых швов не может быть начата до тех пор, пока продольные швы будут проверены с помощью ультразвукового дефектоскопа и теста с применением магнитных частиц, которые должны показать, что швы не имеют дефектов. После получения положительных результатов по контролю можно приступать к сварке угловых швов. Во всем мире фитинги или муфты , разрезные тройники безопасно привариваются на действующий газопровод без трещин в угловых швах. Вот основные трудности, которые предстоит преодолеть: - Теплоотводящая способность газопровода.
- Риск прожига ( незначительная проблема).
- Формирование гидрокрекинга ( серьезная проблема).
Теплоотводящая способность трубопровода, еще ее называют охлаждающим эффектом, должна быть взята под контроль и минимизирована. Твердость зоны термического влияния стали, трубы возрастает, как только скорость охлаждения проходит через температуру фазового превращения. Уменьшить скорость охлаждения сварки можно путем применения предварительного прогрева газопровода, а также с помощью увеличения количества подводящего тепла в ходе проведения сварки:
Подводящее тепло = напряжение сила тока / скорость наложения шва (кДж/мм). Вот почему эксплуатационный режим газопровода должен быть изменен в порядке снижения скорости потока газа. Это снизит охлаждающий эффект и увеличит время сварки. Факторы, влияющие на скорость охлаждения сварки:
- содержимое трубопровода ( текучая среда )
- скорость потока
- давление ( только для газа )
- толщина стенки трубы
- температура окружающей среды.
Для того чтобы избежать этих проблем скорость потока не должна превышать 10 м/с.
Риск прожига.
Прожиг может произойти, если сильно нагретый ( почти расплавленный ) участок трубы, расположенный ниже накладываемого сварного шва, теряет свою прочность и больше не может сдерживать внутреннее давление трубопровода. Прожиг обуславливается тремя основными факторами: - Должна быть проверена толщина стенки трубы.
– Глубина провара стенки трубы при дуговой сварке зависит от технологии и параметров сварки.
– Рабочее давление трубопровода снижено согласно рекомендаций.
Возникновение гидрокрекинга. Три независимых условия должны быть одновременно удовлетворены для возникновения гидрокрекинга зоны термического влияния во время сварки:
- Высокий уровень водорода.
– Восприимчивая микроструктура.
– Растягивающее усилие, воздействующее на шов.
Отсутствие или предотвращение одного из этих условий позволит контролировать гидрокрекинг.
– Высокий уровень водорода все процессы дуговой сварки происходят с внедрением некоторого количества водорода. Возможно, ограничить количество входящего в сварку водорода путем использования правильно подготовленных низко-водородных электродов и строгим очищением сварных поверхностей. Как Низко-водородные электроды имеют ограничение по содержанию водорода не более чем 100мл/100г. Хранить низко-водородные электроды в герметичных контейнерах при соответствующей температуре. Сушите электроды в соответствии с рекомендациями изготовителя. Храните, электроды в сушильных шкафах при температуре выше 100С. Используйте переносные сухожаровые шкафы. Атмосферная влажность, конденсация на поверхности трубы, смазка или другие органические загрязнители, находящиеся на трубе или на сварочном проводе также могут увеличить уровень водорода. – Восприимчивая микроструктура. Твердые микроструктуры зоны термического влияния восприимчивы к гидрокрекингу. Эти микроструктуры активизируются с помощью: стали, имеющей высокий эквивалент углерода, ограничен до 0,45%. Твердость должна быть ограничена до 350 виккерсов. Она должна быть проверена в ходе процедуры оценки технологии сварки. – Растягивающие напряжения, действующие на сварку. Напряжения бывают внешними и остаточными: внешние напряжения могут быть результатом перемещения трубопровода, вследствие осадки грунта. Их можно минимизировать путем ограничения перемещения трубопровода и предотвращения осадки грунта. Остаточные напряжения развиваются как результат стягивания, приложенного сварной конструкцией и ее температурной усадкой после остывания сварки.