книги из ГПНТБ / Черняев П.Н. Ремонт судовых трубопроводов учебник

П р и м е ч а н и е . При сварке поворотных стыковых сое­ динений труб на подкладном кольце принимаются указанные в таблице минимальные значения сварочного тока.

полуавтоматической сварки таких же соединений труб из медно-никелевых сплавов со следующими допол­ нениями:

сварку медных труб с толщиной стенок 5—6 мм в зависимости от типа соединения выполняют с предва­ рительным местным подогревом до температуры 300— 500° С. Подогрев производится газовыми горелками, электрическими индукторами, угольным электродом и другими возможными средствами. Размеры шва долж­ ны удовлетворять чертежу или нормали. Режимы свар­ ки стыковых и нахлесточных соединений труб, и труб, изготовляемых из листовой меди, приведены ниже, в табл. 31.

Технология приварки фланцев из латуни Л-90, отростков, бобышек ответвительных и промежуточных штуцеров и ниппелей из бронзы марки БрАМц9-2 в принципе не отличается от порядка приварки этих де­ талейна медно-никелевые трубы; режим же сварки выби­ рается из таблицы для сварки соединений медных труб (см. табл. 31). Углы наклона электродной проволоки при приварке фланцев и колец к медным трубам должны со­ ответствовать данным, указанным ;в табл. 32.

Ручная электродуговая приварка отростков, бобы­ шек, ответвительных штуцеров, фланцев и колец из латуни Л90 и ЛК80-ЗЛ к медным трубам, а также труб встык на подкладочных кольцах и внахлестку производится постоянным током обратной полярности. Перед сваркой собранные узлы с толщиной стенки бо­ лее 4 мм подвергают предварительному местному подогреву до температуры 300—500° С. Приварка де-

2 4 0

талей встык или внахлестку производится на проход короткой дугой при поступательном или возвратно-по­ ступательном движении электрода, при приварке от­ ростков с отбортовкой дуга равномерно направляется на трубу и отбортованный участок, при приварке от­ ростков встык при разной толщине стенок трубы и от­ ростка угол наклона электрода к оси трубы должен 4 составлять 45—60°.

При разной толщине стенок соединяемых труб угол наклона должен быть таким, чтобы обеспечить боль­ шее выделение тепла дуги на более толстой трубе. Сварка продольных и кольцевых соединений труб, из­ готовляемых из листовой меди, производится в ниж­ нем или близком к нему положении постоянным током обратной полярности и выполняется на флюсовой по­ душке, либо на удаляемых или остающихся подклад­ ках, или подкладных кольцах; ее начинают на заходной планке, прихваченной к торцу трубы, патрубка или на.припуске. По мере выполнения сварки прихват­ ку рекомендуется удалять. При сварке труб с толщи­ ной стенок от 4 мм и выше место начала сварки подо­ гревается до 300—500° С, при сварке следует избегать обрывов дуги, при наличии перерывов кратер после каждого перерыва следует вырубить, а затем продол­ жать сварку. Сварку кольцевых швов в нижнем поло­ жении производят с плавным или ступенчатым пово­ ротом свариваемой детали. Режимы ручной электро-

242

дуговой сварки узлов медных труб приведены в табл. 33. Все положения и требования по сварке судовых новых трубопроводов из меди, медно-никелевого сплава и стали распространяются и на ремонт судовых трубо­ проводов.

§ 49. ИСПЫТАНИЕ И ПРИЕМКА ТРУБ

После выполнения сварочных работ трубы, фланцы, ответвления, штуцера, бобышки и ниппели подверга­ ются тщательному наружному осмотру с целью свое­ временного обнаружения дефектов сварки, непроваров, наличия оставленных незавареннымй сварочных крате­ ров, пор и пузырчатости. Проверяется также наличие документов или штампов пооперационной приемки, на­ личие документов на гидравлическое испытание на про­ ницаемость и на проверку прочности приваренных к трубам элементов (фланцев, отростков, бобышек и т. д.), а также на прочность кольцевых и продольных стыков труб и сегментов сварных колен. Испытыва­ емые трубы должны быть закрыты с обоих концов специальными заглушками с резиновыми • прокладка­ ми. Через штуцер одной из установленных на трубе заглушек подают воду под давлением. При заполне­ нии водой из трубы необходимо удалить воздух через установленные на заглушках краники.

Создаваемое гидравлическим насосом при испыта­ нии труб давление определяют по манометру, установ­ ленному на насосе или трубопроводе, идущем от насо­ са к испытываемой трубе. При испытании особенно тщательно осматривают места приварки фланцев, от­ ростков, штуцеров и бобышек, а у труб со сварными

если не обнаружено пропусков воды.

Величину гидравлического пробного давления уста; навливают в зависимости от назначения трубы и от ве­ личины условного или рабочего давления (она состав­ ляет 1,25—2,0 от рабочего давления среды в трубопро­ воде) .

Для механизации сварочных работ применяют раз­ личные приспособления, стенды и манипуляторы. На рис. 130 показан сварочный турельный пост, который представляет комплекс оборудования, предназначен­ ный для приварки концевой арматуры к трубам. В со­ став сварочного поста входят турель 1, дистанцион­ ный пульт управления 4, кран-укосина 2. и электро-

рования и закрепления свариваемых трубных узлов, а также равномерного вращения их с заданной скоростью относительно сварщика или вращения поворотной платформы сварщика относительно крупногабаритной трубы, установленной на рабочем столе. Привод туре­ ли — электрический, имеет три скорости вращения. При­ вод поворота стрелы крана — механический. Пост обору­ дован эффективной системой вентиляции и отвечает всем требованиям техники безопасности.

На рис. 131 показан манипулятор для поддержки и вращения труб при приварке к ним фланцев или ко­ лец. Он состоит из поворотного стола 1 и смонтирован^ ной на нем вращающейся стрелы 3 с электрической талью 2. Привод стола и стрелы осуществляется элек­ тродвигателями через червячные редукторы. Труба для приварки арматуры подвешивается на стреле и зажимается в губках установленного на столе пневмопа­ трона. Управление электроприводами манипулятора — кнопочное. Повороты стола и стрелы ограничиваются конечными выключателями.

2 4 4

Глава VIII

ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ТРУБ СУДОВЫХ СИСТЕМ

§ 50. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЯХ

В процессе эксплуатации судовых стальных трубо­ проводов интенсивному коррозионному разрушению подвергаются трубопроводы забортной воды — балласт­ но-осушительный, санитарный, водопожарный и охлаж­ дения главных и вспомогательных механизмов, а так­ же стальные паровые трубопроводы с тепловой изоля­ цией, проложенные на верхней палубе и в местах с повышенной влажностью.

Быстро подвергаются коррозии змеевики системы обогрева груза в танках нефтеналивных судов, изго­ товленных из стальных тонкостенных труб и находя­ щихся в балластируемых танках под переменным воз­ действием нефтепродуктов и морской воды, а также трубы зачистных систем. Продолжительность службы этих трубопроводов до их частичной или полной замены не превышает трех — пяти лет. Быстрый коррозионный износ судовых стальных трубопроводов вызывает большие материальные и трудовые затраты на вос­ становление и вывод судов из эксплуатации для ремонта.

Чтобы увеличить продолжительность службы судо­ вых стальных трубопроводов, а следовательно, снизить затраты труда и .средства на ремонт, применяют за­ щитные антикоррозионные покрытия стальных труб: цинковые (получаемые горячим способом), полимерные (пластмассовые), селикатно-эмалевые и комбиниро­ ванные.

Цинковые покрытия широко используются для предотвращения коррозии металлоконструкций на воз­ духе и в воде, в том числе и для защиты труб судовых систем. Достоинством цинковых покрытий является спо­ собность защищать металл в случае местного разруше­ ния покрытия (протектирующий эффект).

В судостроении и судоремонте применяют покрытия стальных труб цинком, гальваническим, термодиффузи­ онным методами, горячим цинкованием.

2 4 6

При гальваническом способе цинковые покрытия на­ носят слоем малой толщины — 25—35 мк. Продолжи­ тельность службы трубопроводов с гальваническим пок­ рытием при благоприятных условиях составляет 5—6 лет.

Хорошими защитными свойствами обладает термо­ диффузионное цинкование. Защитный эффект, при ко­ тором достигается за счет образования на границе сталь — цинк гаммы железо-цинковых соединений, обла­ дающих повышенной коррозионной стойкостью. Цинк наносят на трубу в виде порошка, состоящего из 60—80% цинковой пыли и 40—20% наполнителя при температуре 380—450° С.

По своим защитным свойствам термодиффузионное цинкование превосходит горячее цинкование в 1,5—2 раза. Однако сложность технологического процесса тер­ модиффузионного цинкования ограничивает широкое применение этого способа.

При горячем цинковании толщина покрытия являет­ ся нестабильной величиной и зависит от многих техно­ логических факторов: температуры расплавленного цин­ ка, времени выдержки, способа окунания и выемки труб, подготовки поверхности труб, величины и состава примесей. Получение равной и необходимой толщины покрытия требует точного соблюдения технологии и вы­ сокой культуры производства.

На судостроительных и судоремонтных заводах на­ носят покрытие толщиной 100 мк внутри трубы и 80 мк снаружи. Однако для того, чтобы обеспечить долговеч­ ность цинкового, покрытия до 5 лет и более, толщина его должна составлять не менее 150—200 мк. Для на­ несения горячецинковых покрытий трубы подвергают термической обработке — выдерживают их при темпе­ ратуре 500° С в течение 10 мин и более в среде защит­ ной атмосферы, в этом случае качество горячецинково­ го покрытия приближается к термодиффузионномѵ.

водяного пожаротушения, санитарной, а также в систе­ мах для хозяйственных нужд, паропенотушения, угле­ кислотного тушения, т. е. для периодически действую­ щих систем.

Не рекомендуется применять трубы с цинковыми покрытиями для постоянно действующих систем — ох-

247

лаждения главных й вспомогательных механизмов, си­ стем горячей воды, перекачивающих нефтепродукты, а также систем обогрева груза и палубных паропроводов, так как в этих системах коррозионная стойкость цинко­ вых покрытий низка.

На морских судах применяют также трубы с поли­ мерными (пластмассовыми) покрытиями на основе ви­ ниловых и эпоксидных смол. Результаты испытания при­ менения таких труб показали, что продолжительность службы их составляет не менее трех лет. Для улучшения качества полимерных покрытий труб их подвергают термической обработке при '50—150° С,

Полимерные покрытия стойки в морской воде и неф­ тепродуктах, но для транспортировки горячей среды (с температурой выше 80° С) их применять не рекоменду­ ется. Полимерные покрытия труб можно применять в периодически действующих системах.

эмалевых покрытий возможно в большинстве систем трубопроводов. Технология обработки и покрытия труб эмалью описывается ниже.

§ 51. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ

Эмалевое покрытие представляет собой стекловид­ ную пленку, образующуюся на поверхности металла труб после нанесения эмалевого шликера и обжига его. Это покрытие обладает сравнительно высокой механи­ ческой прочностью, позволяет производить сверление, нарезать резьбу на трубах и выдерживает удары тупы­ ми предметами.

Механическая прочность эмалевого покрытия зави­ сит от прочности сцепления его с металлом, характера напряжений, возникающих в эмалевом слое, его толщи­ ны, свойств эмалируемого металла, химического состава эмали, технологии эмалирования и других факторов.

Большое влияние на сопротивляемость эмалевого покрытия ударным нагрузкам оказывает толщина сте­ нок труб, с увеличением которой прочность эмалевого покрытия возрастает. Толщина эмалевого слоя также оказывает существенное влияние на стойкость эмалево­ го покрытия к ударным нагрузкам, которая возрастает

2 4 8

с уменьшением толщины слоя эмали. При толщине слоя эмали 0,3—0,35 мм покрытие работает с металлом как одна система и воспринимает совместно с ним все меха­ нические нагрузки.

Эмалевое покрытие устойчиво в условиях судовой ви­ брации и обладает высокой и почти универсальной хи­ мической стойкостью как при обычных, так и при повы­ шенных температурах.

Технологический процесс эмалирования труб, норма­ лизованных деталей трубопроводов и соединительных деталей предусматривает их полное изготовление в со­ ответствии с чертежами и техническими условиями на эмалирование.

Элементы системы труб, присоединительной и ответ­ вительной арматуры, нормализованных деталей должны изготовляться из стальных бесшовных труб (ГОСТ 8733—66 и ГОСТ 8734—58) из сталей марок 08 и 10.

Химический состав материалов труб должен соответ­ ствовать ГОСТ 1050—60.

Как дополнительные требования к упомянутым вы­ ше стандартам на внутренних и наружных поверхностях труб, идущих под эмалирование, не допускаются трещи­ ны, плены, закаты, вдавленная или вбитая в металл ока­ лина, забоины, риски и различные неметаллические включения.

Перед началом эмалирования качество внутренней поверхности труб повторно проверяют оптическим при­ бором РВП-456 для выявления ранее не обнаруженных дефектов.

Подлежащие эмалированию трубы должны иметь внутренний диаметр не менее 20 мм, конфигурация труб и деталей трубопроводов должна обеспечивать свобод­ ное и равномерное стенание шликера с внутренней по­ верхности труб.

Для соединения эмалированных труб рекомендуется применять фланцевые соединения с приваренными встык фланцами или кольцами (рис. 132), допускается обра­ зование складок на внутренней части погиба, если вы­ сота их не превышает 3% наружного диаметра трубы. Ответвительная арматура и патрубки присоединяют вы­ тяжкой «воротника» на основной трубе (рис. 133), ра­ диус округления в месте вытяжки «воротника» должен быть не менее 8 мм, а утонение стенки трубы — не бо­ лее 10—15%.

2 4 9