Сварочные работы

Сварка газопроводов

Сварка — основной способ соединений стальных труб при сооружении газопроводов, обеспечивающий надежность и безопасность их эксплуатации. Поэтому к работе допускаются только сварщики, сдавшие экзамен в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков» Госгортехнадзора СССР.

При строительстве газопроводов в стесненных условиях населенных пунктов обычно применяются ручная электродуговая и газовая сварка, а также газовая резка стальных труб. Реже применяются автоматическая сварка под слоем флюса и газоэлектрическая. При любом методе сварки металл сварного шва должен быть равнопрочен основному металлу труб.

Перед сваркой необходимо убедиться в отсутствии на трубах вмятин, царапин, закатов, эллиптичности и разностенности концов свыше допустимых норм. Внутренние и наружные поверхности труб должны быть очищены от грязи, наледи и других засорений, а кромки и прилегающие к ним внутренняя и наружная поверхности очищены до металлического блеска на ширину 10—20 мм.

Сборка труб под сварку осуществляется с помощью наружных или внутренних центраторов — приспособлений, позволяющих совместить концы стыкуемых труб. Собранный под сварку стык фиксируется электродуговой прихваткой в нескольких местах по периметру труб. Размеры элементов собранного под сварку стыка (рис. VII.1) зависят от метода сварки и должны быть в пределах величин,приведенных в табл.VII.1. В зависимости от метода сварки и толщины стенок свариваемых труб сварка осуществляется в два-четыре слоя, выполняемых поочередно с промежуточной их очисткой от шлака и брызг наплавленного металла.

Ручная электродуговая сварка. При дуговой сварке за счет тепла электрической дуги, образующейся между электродом, подсоединяемым к одному полюсу, и свариваемым изделием, подсоединяемым к другому полюсу источника тока, оплавляются кромки

Таблица VIГ. 1

Размеры элементов сварного стыка

свариваемых изделий и конец электрода. Образующаяся ванва расплавленного металла предохраняется от воздействия кислорода и азота окружающего воздуха слоем расплавленной флюсовой

Рис. VI 1.1. Элементы сварного стыка.

обмазки электрода. Устойчивая электрическая дуга длиной 3—4 мм с температурой 3000—4000° С достигается при напряжении сварочного тока 50—65 в и силе тока порядка 110—240 а и выше.

Для сварки газопроводов применяют электроды марок Э-42, Э-42А, Э-50 и Э-50А (буква Э означает электрод, цифры — гарантируемый предел прочности, индекс А — пластические свойства) с обмазкой типов УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ВСР-5, ВСЦ, ВСФ и др. В составе обмазки, слой которой может быть тонким или толстым, могут содержаться мрамор, плавиковый шпат, кварц, ферромарганец, ферросилиций, жидкое стекло и др. Тонкообмазанные электроды применимы для сварки неответственных конструкций, а для сварки газопроводов применяются толстообмазанные электроды с диаметром проволоки 3, 4 и 5 мм. При многослойной сварке первый слой для лучшего провара корня шва выполняют электродом диаметром 3 мм, а последующие, более металлоемкие, слои варят электродами диаметром 4 и 5 мм.

Дуговая сварка может осуществляться на постоянном и переменном токе. При дуге постоянного тока большее количество тепла выделяется на положительном полюсе. Поэтому к нему подключается свариваемый газопровод, требующий большего количества тепла на оплавление кромок, а электрод подключается к отрицательному полюсу. Таким подключением обеспечивается так называемая прямая полярность. Однако в отдельных случаях, например при сварке тонкостенных труб во избежание их перегрева, применяют обратную полярность, при которой газопровод подключают к отрицательному, а электрод — к положительному полюсу источника тока. На постоянном токе электрическая дуга более устойчива, чем на переменном токе, при котором напряжение, сила тока и полярность непрерывно изменяются.

Источниками постоянного тока являются генераторы и выпрямители. В городских условиях наибольшее распространение получили передвижные агрегаты АСБ, АСД, САК и ПАС, имеющие однопостовые генераторы постоянного тока, скомплектованные с двигателями внутреннего сгорания автомобильного типа (ГАЗ, ЗИЛ, ЯАЗ и др.). Источниками переменного тока служат трансформаторы, которые по сравнению с преобразователями и генераторами постоянного тока дешевле, удобнее и проще в эксплуатации. Для питания сварочных постов от сети переменного тока обычно применяют сварочные трансформаторы серии СТЭ с регуляторами тока марки РСТЭ (рис. VII.2).

Рис.УЦ.2. Схема сварочного поста от сети переменного тока.

1 — узел подключения к сети; 2 — заземление; а — сварочный трансформатор; 4 — регулятор сварочного тока; 5 — электрод с держателем.

Ручная электродуговая сварка при достаточно высокой квалификации сварщиков обеспечивает хорошее качество сваренных стыков, маневренна, не требует сложного оборудования. Поэтому она находит широкое применение для сварки газопроводов, особенно в условиях населенных пунктов и промышленных предприятий.