РТМ 1С. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования
 Скачать 2.26 Mb.
|
|
Таблица 6.4 Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке элементов котлов и трубопроводов ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— | Сталь свариваемых элементов | Номинальная | Минимальная | | | толщина | температура | | | металла, мм | окружающего | | | | воздуха,°С | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |Ст2, Ст3, Ст3Г, Ст4, 08, 10, 20 | Независимо | -20 | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |15Л, 20Л, 25Л, 20ГСЛ, углеродистая сталь с| Независимо | -10 | |содержанием углерода более 0,24% | | | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |10Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 15Г2С, 16ГН, 14ГН,| <= 10 | -20 | |14ХГС, 17Г1С, 17Г1СУ, 15ГС, 16ГС, 17ГС | > 10 | -10 | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ | <= 10 | -15 | | | | | | | > 10 | -10 | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |15Х1М1Ф, 15Х1М1Ф-ЦЛ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ,| <= 10 | -10 | |12Х2М1, 10Х9МФБ (ДИ 82-Ш) | > 10 | 0 | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |20ХМЛ, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, 12Х11В2МФ, 20X13,| Независимо | 0 | |13Х11Н2В2МФ, 20Х12ВНМФ, 18Х12ВМБФР, ХН35ВТ | | | |———————————————————————————————————————————|—————————————|—————————————| |12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 31Х19Н9МВБТ,| Независимо | -20 | |10Х13Г12БС2Н2Д2 | | | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— 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. в) стыки, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом без термообработки (включая продольные швы плавников и вварку уплотнений), при отрицательной температуре должны быть непосредственно после окончания сварки (не допуская остывания стыка) укрыты слоем теплоизоляции толщиной 8-15 мм для обеспечения замедленного охлаждения; 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 кгс/см2) 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 7.2. Сварка труб малых диаметров 7.3. Сварка газопроводов (трубопроводов горючего газа) 7.4. Сварка трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России 7.5. Приварка фланцев, арматуры и других деталей к трубам 7.6. Сварка труб слоями повышенной толщины 7.7. Приварка штуцеров (труб) к коллекторам котлов и трубопроводам 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). См. графический объект "Рис.7.1. Конструкции сварных соединений труб со снятым нижним скосом" При сварке стыков труб внутренним диаметром более 900 мм, когда возможно выполнять подварку корня шва изнутри трубы, следует применять конструкции стыков Тр-2, Тр-6, Тр-7 или согласно рис.7.1 (без подкладного кольца) с зазором между трубами 1-2 мм. Перед подваркой корень шва должен быть обработан абразивным инструментом. В случае стыковки элементов, у одного из которых кромка обработана по типу Тр-6 или Тр-7, а у другого - по типу Тр-2, рекомендуется корень шва выполнять ручной аргонодуговой сваркой при зазоре "а" между стыкуемыми элементами 2 +-0,5 мм. 7.1.2. Марку электродов выбирают в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл.4.1. 7.1.3. Примерные значения тока при сварке в нижнем положении шва в зависимости от диаметра и типа покрытия электрода приведены в табл.7.1. При вертикальном и потолочном положениях шва ток должен быть уменьшен на 10-20%. Для каждой марки электрода режим необходимо уточнять по паспортным данным. Электроды диаметром 5 мм можно применять при сварке в нижнем и вертикальном положениях шва вертикальных*(4) неповоротных стыков. Потолочный участок шва следует выполнять электродами диаметром не более 4 мм. Таблица 7.1 Рекомендуемые значения сварочного тока для электродов различных диаметров ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— | Покрытие электрода | Диаметр | Ток, А | | |электрода, мм | | |—————————————————————————————————————————|——————————————|——————————————| |Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5,| 2,5 | 70-90 | |ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.) | 3,0 | 90-110 | | | | | | | 4,0 | 120-170 | | | | | | | 5,0 | 170-210 | |—————————————————————————————————————————|——————————————|——————————————| |Рутиловое (электроды ОЗС-4, АНО-6 и др.) | 2,5 | 70-90 | | | | | | | 3,0 | 90-130 | | | | | | | 4,0 | 140-190 | | | | | | | 5,0 | 180-230 | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— 7.1.4. При сварке вертикальных стыков трубопроводов (рис.7.2, а) из углеродистых и низколегированных сталей высота каждого слоя (валика) должна составлять 6-10 мм, ширина одного слоя - не более 35 мм. Примечание. Пункт 7.1.4 относится к сварке по обычной технологии. Требования к размерам слоя (валика) при сварке вертикальных стыков слоями повышенной толщины указаны в подразделе 7.6. 7.1.5. Сварка стыков труб в узкую разделку с углом скоса кромок 7° (тип Тр-3а по табл.6.2) во избежание зашлаковки и несплавлений в корневой части шва должна выполняться следующим образом: корневой слой накладывается ниточным швом без колебательных поперечных движений электрода; диаметр электрода - не более 3 мм; См. графический объект "Рис.7.2. Примерное расположение слоев и валиков (1-20) по сечению шва" при наложении последующих слоев электрод передвигается шагообразно вдоль шва с шагом 2-4 мм с задержкой после каждого перемещения на 2-2,5 с. В местах задержки сварщик наклоняет электрод в плоскости, перпендикулярной оси шва, на угол 5-8° в каждую сторону и оставляет его в этом положении в течение 0,5-1 с; диаметр электрода - не более 4 мм; шагообразное перемещение электрода продолжается до тех пор, пока ширина разделки (расстояние между кромками) не позволит выполнять электродом колебательные движения поперек шва, т.е. производить сварку с обычными манипуляциями электродом. 7.1.6. При сварке горизонтальных*(5) стыков трубопроводов (рис.7.2, б) из углеродистых и низколегированных сталей высота валика должна быть 4-6 мм, ширина (наибольший размер в поперечном сечении) - 8-14мм. 7.1.7. Неповоротные (вертикальные и горизонтальные) стыки труб диаметром 219 мм и более могут сваривать в зависимости от диаметра труб одновременно два, три или четыре сварщика. В этом случае должны быть приняты меры для защиты каждого сварщика от брызг расплавленного металла и шлака. 7.1.8. Если сварку стыка труб из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали выполняют одновременно несколько сварщиков, необходимо следить за тем, чтобы металл труб в месте стыка нагревался не выше 450°С. 7.1.9. Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка, следует отступить на 10-30 мм от нижней точки. Порядок наложения слоев, когда вертикальный стык сваривает один сварщик без поворота труб, показан на рис.7.3. См. графический объект "Рис.7.3. Порядок наложения слоев при сварке одним сварщиком вертикальных неповоротных стыков труб" Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом, при этом длина каждого участка должна быть в пределах 200-250 мм. Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 16 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя. 7.1.10. Наложение валиков первого слоя, если сварку вертикального неповоротного стыка труб диаметром 219 мм и более выполняют два сварщика, производится в следующем порядке (рис.7.4): 1-й сварщик начинает сварку от точки А и ведет к точке Б, в это время 2-й сварщик сваривает участок от точки Г до точки В; далее 1-й сварщик (без перерыва) продолжает сварку от точки Б до точки В, а 2-й переходит к сварке участка от точки А к точке Г. См. графический объект "Рис.7.4. Порядок наложения первого слоя шва при сварке двумя сварщиками вертикальных неповоротных стыков труб диаметром 219 мм и более" Второй и третий слои сваривают аналогично с учетом требований, указанных в п.7.1.9. Последующие слои можно накладывать участками длиной, равной половине окружности трубы. При сварке верхнего участка вертикальных неповоротных стыков трубопроводов должны соблюдаться требования, приведенные в п.7.1.4. 7.1.11. Горизонтальные стыки труб диаметром менее 219 мм сваривает один сварщик с учетом правил смещения "замков" в соседних слоях или участках (рис.7.5, а). При сварке горизонтальных стыков труб диаметром более 219 мм, выполняемых одним сварщиком, необходимо первые три слоя сваривать обратноступенчатым способом (рис.7.5, б) участками длиной 200-250 мм. Последующие слои можно сваривать вкруговую. См. графический объект "Рис.7.5. Порядок наложения слоев (валиков) при сварке одним сварщиком горизонтальных стыков труб" 7.1.12. Последовательность сварки первого (корневого) слоя горизонтальных стыков труб (два сварщика) зависит от диаметра труб. При диаметре труб менее 300 мм каждый сварщик заваривает участок длиной, равной половине окружности; в один и тот же момент сварщики должны находиться в диаметрально противоположных точках стыка (рис.7.6, а). При диаметре труб 300 мм и более первый слой сваривают обратноступенчатым способом участками длиной по 200-250 мм (рис.7.6, б). В стыках труб диаметром до 300 мм при толщине стенки более 40 мм первые три слоя следует накладывать обратноступенчатым способом, последующие слои - участками длиной, равной половине окружности трубы, с учетом требований, приведенных в п.7.1.9. В стыках труб из низколегированных сталей диаметром более 600 мм при толщине стенки 25-45 мм все слои необходимо выполнять обратноступенчатым способом участками длиной не более 250 мм. 7.1.13. Стыки труб диаметром более 600 мм из хромомолибденованадиевых сталей должны сваривать одновременно два сварщика или более, каждый из которых сваривает свой участок стыка по схеме, представленной на рис.7.7. Швы накладывают обратноступенчатым способом участками длиной 200-250 мм. Четвертый и последующие слои можно сваривать участками длиной, равной 1/4 окружности. См. графический объект "Рис.7.6. Порядок наложения первого слоя шва при сварке двумя сварщиками горизонтальных стыков труб" См. графический объект "Рис.7.7. Порядок сварки тремя (а) и четырьмя (б) сварщиками вертикального неповоротного стыка труб диаметром более 600 мм" 7.1.14. Поворотные стыки труб можно сваривать с поворотом на 360° (круговое вращение), 180 и 90°. Поворотные стыки сваривает, как правило, один сварщик. Если сварку стыка с поворотом на 360° выполняют на рольгангах с механическим вращением труб (с частотой вращения, соответствующей скорости сварки), то удобнее накладывать шов не в зените, а на участке, отстоящем от вертикали на 30-35° в сторону, обратную направлению вращения труб (рис.7.8, а). При отсутствии механического вращателя трубы поворачивают несколько раз, причем угол одного поворота альфа в зависимости от диаметра труб составляет 60-110°, что обеспечивает наложение шва в нижнем и частично вертикальном положениях (рис.7.8, б). Сварку труб диаметром более 219 мм выполняют обратно-ступенчатым способом за два полных поворота. Сначала на каждый участок АБ (рис.7.8, в) накладывают один-два первых слоя, затем, когда по всей окружности будут выполнены два первых слоя, заполняют последовательно оставшуюся часть разделки за время второго поворота трубы. См. графический объект "Рис.7.8. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 360°" 7.1.15. Сварку стыка с поворотом на 180° производят в два приема. Сначала на участках ГА и ВА (рис.7.9, а) накладывают один-два первых слоя, затем трубу поворачивают на 180° и заваривают участки ВБ и ГБ, заполняя все сечения шва (рис.7.9, б). После этого трубы снова поворачивают на 180° и накладывают остальные слои на участках ГА и ВА (рис.7.9, в). Сварка может выполняться одним или двумя сварщиками. См. графический объект "Рис.7.9. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 180°" 7.1.16. Сварку стыков с поворотом на 90° выполняют в два приема. Сначала накладывают один-два слоя на участке АВБ (рис.7.10, а), затем трубы поворачивают на 90° и заваривают полностью участок АГБ (рис.7.10, б). После второго поворота труб в первоначальное положение заваривают остальное сечение шва на участке АВБ (рис.7.10, в). См. графический объект "Рис.7.10. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 90°" |