|
Стр. 4
принимаются по стали, для которой допустимой температурой
окружающего воздуха является более высокая температура.
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 близи 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 20 x 20 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/кв. см) клеймо может
наплавляться сваркой. Клеймение стыков трубопроводов диаметром
более 100 мм из перлитных сталей можно производить также с помощью
металлической пластины размером 40 x 30 x 2 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").
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 <*> неповоротных стыков. Потолочный участок шва
следует выполнять электродами диаметром не более 4 мм.
------------------------------------
<*> Вертикальными называются стыки, шов которых располагается в
вертикальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более 45
град.
Таблица 7.1
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СВАРОЧНОГО ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ
РАЗЛИЧНЫХ ДИАМЕТРОВ
------------------------------------T--------------T-------------¬
¦ Покрытие электрода ¦ Диаметр ¦ Ток, А ¦
¦ ¦ электрода, ¦ ¦
¦ ¦ мм ¦ ¦
+-----------------------------------+--------------+-------------+
¦Основное (электроды УОНИ-13/55, ¦ 2,5 ¦ 70 - 90 ¦
¦ЦУ-5, ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ¦ 3,0 ¦ 90 - 110 ¦
¦ЦЛ-39 и др.) ¦ 4,0 ¦ 120 - 170 ¦
¦ ¦ 5,0 ¦ 170 - 210 ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦Рутиловое (электроды ОЗС-4, АНО-6 и¦ 2,5 ¦ 70 - 90 ¦
¦др.) ¦ 3,0 ¦ 90 - 130 ¦
¦ ¦ 4,0 ¦ 140 - 190 ¦
¦ ¦ 5,0 ¦ 180 - 230 ¦
L-----------------------------------+--------------+--------------
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 град. (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;
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
град. 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 <*> 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 - 14 мм.
------------------------------------
<*> Горизонтальными называют стыки, шов которых располагается в
горизонтальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более
45 град.
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 град. C.
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.
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.
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.
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.
7.1.14. Поворотные стыки труб можно сваривать с поворотом на
360 град. (круговое вращение), 180 и 90 град. Поворотные стыки
сваривает, как правило, один сварщик.
Если сварку стыка с поворотом на 360 град. 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 град. 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 град., что обеспечивает
наложение шва в нижнем и частично вертикальном положениях (рис.
7.8 "б").
Сварку труб диаметром более 219 мм выполняют обратноступенчатым
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.
7.1.15. Сварку стыка с поворотом на 180 град. производят в два
приема. Сначала на участках ГА и ВА (рис. 7.9 "а") накладывают
один-два первых слоя, затем трубу поворачивают на 180 град. и
заваривают участки ВБ и ГБ, заполняя все сечения шва (рис. 7.9
"б"). После этого трубы снова поворачивают на 180 град. и
накладывают остальные слои на участках ГА и ВА (рис. 7.9 "в").
Сварка может выполняться одним или двумя сварщиками.
7.1.16. Сварку стыков с поворотом на 90 град. выполняют в два
приема. Сначала накладывают один-два слоя на участке АВБ (рис.
7.10 "а"), затем трубы поворачивают на 90 град. 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").
7.2. Сварка труб малых диаметров
7.2.1. Настоящий подраздел распространяется на сварку стыков
труб поверхностей нагрева котлов, трубопроводов дренажных,
фосфатирования, отбора проб, проводок к контрольно-измерительным
приборам и средствам автоматизации и других трубопроводов
диаметром менее 100 мм при толщине стенки 2 - 10 мм, изготовленных
из углеродистых и низколегированных конструкционных и
теплоустойчивых сталей.
7.2.2. Конструкция сварного соединения должна соответствовать
типу Тр-1 или Тр-2 (см. табл. 6.2).
7.2.3. Марка электродов подбирается по данным табл. 4.1.
7.2.4. При сборке и сварке стыков труб малых диаметров
необходимо соблюдать следующие требования:
стык необходимо собирать в приспособлении и прихватывать в
одной или двух точках, расположенных в диаметрально
противоположных местах. Если сборочное приспособление позволяет
сваривать весь периметр стыка, то прихватки не следует накладывать
и корневой слой шва или весь шов нужно выполнять в стыке,
зафиксированном в приспособлении;
стык, скрепленный одной прихваткой, нужно сваривать сразу после
выполнения прихватки, при этом наложение корневого слоя необходимо
начинать на участке, диаметрально противоположном прихватке;
до полного окончания сварки и остывания шва нельзя подвергать
стык каким-либо механическим воздействиям;
прихватку и сварку стыков следует производить без
предварительного подогрева независимо от марки стали труб;
для прихватки стыков труб с толщиной стенки до 6 мм
включительно нужно применять электроды диаметром не более 2,5 мм,
с большей толщиной - электроды диаметром не более 3 мм.
Прихватку разрешается производить аргонодуговой сваркой.
Сварочный ток должен быть минимальным, обеспечивающим
нормальное ведение сварки и стабильное горение дуги:
Диаметр электрода, мм 2 2,5 3
Максимально допустимый ток, А 65 90 110.
Расположение слоев и валиков показано на рис. 7.11.
Последовательность наложения слоев при сварке вертикального и
горизонтального стыков труб поверхностей нагрева должна быть такой
же, как при сварке трубопроводов диаметром до 219 мм (см. рис. 7.3
"а" и 7.5 "а").
Стыки труб с толщиной стенки более 2 мм следует сваривать не
менее чем в два слоя.
7.2.5. Стыки труб поверхностей нагрева котлов и стыки
трубопроводов диаметром 30 - 83 мм может сваривать один сварщик
или одновременно два сварщика.
При укрупнительной сборке блоков котла сварку стыков труб
поверхностей нагрева выполняют два сварщика. Они располагаются с
противоположных сторон блока, и каждый сваривает свою половину
стыка.
Стыки труб поверхностей нагрева, собранных в блоки, могут
сваривать два сварщика одним из следующих способов.
Первый способ (рис. 7.12). Сварщики выполняют сварку с разрывом
в один-два стыка: когда 1-й сварщик заваривает стык 3, 2-й
приступает к сварке стыка 1 или 2, который уже заварил 1-й сварщик
на своей половине. При сварке вертикальных стыков (рис. 7.12 "а")
1-й сварщик начинает сварку в точке А и ведет ее в направлении
точки Б или Г, заваривая последовательно участки АБ и АГ своей
половины стыка 3. 2-й сварщик, отставая от первого на один-два
стыка, заваривает участки ГВ и БВ также в направлении снизу вверх
(стык 1). При сварке горизонтальных стыков (рис. 7.12 "б") 1-й
сварщик заваривает сразу свою половину стыка на участке БАГ (стык
3), а 2-й с разрывом в один-два стыка заваривает другую половину
стыка на участке ГВБ, накладывая шов в том же направлении, что и 1-
й сварщик (стык 1). "Замки" участков швов должны быть смещены в
соответствии с требованиями п. 6.5.3.
Второй способ (рис. 7.13). На вертикальном стыке 1-й сварщик
начинает сварку в точке А и ведет ее в направлении точки 5, где 2-
й сварщик, находящийся с противоположной стороны трубы (блока),
как бы перехватывает дугу, зажигая ее на жидкой сварочной ванне, 2-
й сварщик заваривает участок БВ, а в это время 1-й накладывает шов
на участке АГ того же стыка; в районе точки Г 2-й сварщик вновь
перехватывает дугу 1-го и заваривает последний участок ГВ.
Горизонтальный стык сваривают по аналогичной схеме, но с той
разницей, что "перехват" дуги осуществляется 1 раз (в точке Б или
Г), после того как 1-й сварщик заварит сразу половину периметра
стыка.
При тесном расположении труб, например в газоплотных панелях из
оребренных труб, предпочтительнее применять второй способ.
7.2.6. Вертикальные стыки труб поверхностей нагрева сваривает
один сварщик участками по четверти периметра. Чтобы уменьшить
перелом трубы в месте стыка вследствие неравномерной усадки,
участки необходимо сваривать в последовательности, указанной на
рис. 7.14 "а" цифрами. Горизонтальный стык один сварщик сваривает
по схеме, приведенной на рис. 7.14 "б": наложение шва начинается
со стороны, противоположной прихватке; каждый последующий слой
накладывается в направлении, противоположном направлению сварки
предыдущего слоя, при этом "замки" швов должны быть смещены
согласно требованиям, приведенным в п. 6.5.3.
7.2.7. При сварке стыков труб поверхностей нагрева котлов,
собранных в блоки, а также при приварке труб к штуцерам или
непосредственно к коллекторам необходимо в каждом конкретном
случае применять в зависимости от конструкции котла такую
последовательность сварки, которая позволила бы в процессе
сварочных работ проводить контроль сварных стыков и при
необходимости их переваривать.
7.3. Сварка газопроводов (трубопроводов горючего газа)
7.3.1. Ручную дуговую сварку газопроводов внутри зданий и на
территории ТЭС можно выполнять без подкладного кольца или на
остающемся металлическом кольце. Конструкции стыковых соединений
должны соответствовать типам Тр-2 или Тр-3 (см. табл. 6.2).
Стыки газопроводов можно выполнять ручной аргонодуговой сваркой
согласно разделу 8.
7.3.2. При сборке стыков газопроводов без подкладных колец
корневой слой рекомендуется выполнять электродами ВСЦ-4А или МТГ-
01К диаметром 3 - 4 мм, заполнение разделки - электродами МТГ-02
или другой марки, указанной в табл. 4.1 для конкретной марки
стали.
Сварка электродами ВСЦ-4А ведется методом опирания без
колебательных движений, вертикальные стыки свариваются в
направлении сверху вниз.
При сварке корневого слоя шва электродами других марок диаметр
электрода должен быть не более 3 мм. Сварку последующих слоев
вертикальных неповоротных стыков производят снизу вверх
электродами диаметром 4 - 5 мм.
7.3.3. Сварку вертикальных неповоротных стыков труб с толщиной
стенки до 6 мм необходимо выполнять не менее чем в два слоя (см.
рис. 7.11); при толщине стенки труб от 6 до 12 мм - в три слоя и
при толщине более 12 мм - в четыре слоя и более (рис. 7.15).
7.3.4. Технология ручной дуговой сварки стыков газопроводов во
всем остальном должна отвечать требованиям, изложенным в
подразделе 7.1.
7.4. Сварка трубопроводов, на которые не распространяются
правила Госгортехнадзора России
7.4.1. В данном подразделе рассматривается сварка стыков
трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных
сталей, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора
России, в том числе мазутопроводов, напорных маслопроводов системы
смазки, трубопроводов системы регулирования турбины, водоснабжения
и канализации.
7.4.2. Сварку стыков трубопроводов при толщине стенки 12 - 14
мм следует выполнять тремя основными слоями шва и одним внутренним
подварочным слоем толщиной 4 - 5 мм, который накладывают изнутри
трубы (рис. 7.16). Подварочный слой накладывают в тех случаях,
когда диаметр трубопровода и расположение стыка позволяют это. В
остальных случаях сварку следует выполнять на подкладном кольце,
кроме стыков мазутопроводов, которые свариваются без подкладных
колец с выполнением корня шва (или всего шва) ручным аргонодуговым
способом.
7.4.3. В процессе сварки должны соблюдаться следующие
требования:
при диаметре труб 600 мм и более сварку следует производить
обратноступенчатым способом участками длиной 250 - 300 мм;
при выполнении сварки без подварочного шва корневой слой
необходимо накладывать электродами диаметром 2,5 - 3 мм для
обеспечения полного провара корня;
подварочный слой следует накладывать после выполнения второго
или третьего наружного слоя; перед наложением подварочного слоя
корень шва должен быть тщательно очищен абразивным кругом или
стальной щеткой с подрубкой зубилом излишних наплывов металла и
вырубкой местных непроваров;
"замки" швов в соседних слоях (валиках) должны быть смещены
один относительно другого согласно требованиям п. 6.5.3, а по
отношению к продольным или спиральным швам сварных труб - на 40 -
50 мм.
7.4.4. Неповоротные стыки труб диаметром 1200 мм и более можно
выполнять по следующей технологии: окружность стыка разбить на две
половины - нижнюю и верхнюю; раскрытие кромок и сварку в нижней
части стыка выполнять с внутренней, а в верхней части - с наружной
стороны трубы. Таким образом, весь стык следует сваривать в нижнем
и вертикальном положениях. Сварку должны выполнять одновременно
два или четыре сварщика: один сварщик (или два) сваривает верхнюю
часть стыка снаружи трубы, другой сварщик (или два других) -
нижнюю изнутри (рис. 7.17); при этом должны быть приняты меры для
защиты сварщиков, работающих внутри трубы, от брызг шлака и
расплавленного металла.
7.5. Приварка фланцев, арматуры и других деталей к трубам
7.5.1. Арматуру (клапаны, задвижки), фланцы, донышки заглушки и
другие фасонные детали, присоединяемые к трубам стыковым сварным
швом, приваривают с соблюдением тех же режимов и технологии, что и
при сварке стыков трубопровода соответствующих диаметра и марки
стали, а также требований п. 3.7 и подразделов 6.4 и 6.5.
7.5.2. Плоские фланцы на давление Р <= 2,5 МПа (25 кгс/кв. см)
для диаметра труб 600 мм и более изготавливаются по ОСТ 34
10.755-97. Фланец приваривается к трубе двумя угловыми швами -
наружным и внутренним (рис. 7.18). Сначала накладывают наружный
шов, затем - внутренний. Размеры швов приварки указаны в таблице
-2
7.2. Внутренний шов, являющийся лишь уплотняющим, имеет катет 7
мм независимо от толщины стенки трубы.
Таблица 7.2
РАЗМЕРЫ ШВОВ ПРИВАРКИ ПЛОСКИХ ФЛАНЦЕВ (ОСТ 34 10.755-97)
----------T------T---------T----------T-----------T--------------¬
¦Условное ¦Услов-¦Размеры ¦Зазор меж-¦ Глубина ¦Размер катетов¦
¦давление ¦ный ¦присоеди-¦ду трубой ¦ фаски ¦ шва, мм ¦
¦ Ру, МПа ¦проход¦няемых ¦и фланцем ¦ на фланце +--------T-----+
¦(кгс/кв. ¦Ду, мм¦труб Дн х¦а, мм, не ¦с +/- 1, мм¦ К ¦ К2 ¦
¦ см) ¦ ¦S, мм ¦более ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+------+---------+----------+-----------+--------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦2,5 (25) ¦ 600 ¦630 x 12 ¦ 1,5 ¦ 12 ¦12 ¦22 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 700 ¦720 x 9 ¦ ¦ 9 ¦ 9 ¦18 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 800 ¦820 x 11 ¦ ¦ 11 ¦11 ¦21 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1000 ¦1020 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1200 ¦1220 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
+---------+------+---------+----------+-----------+--------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦1,6 (16) ¦ 700 ¦720 x 9 ¦ 1,5 ¦ 9 ¦ 9 ¦18 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 800 ¦820 x 9 ¦ ¦ 9 ¦ 9 ¦18 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1000 ¦1020 x 10¦ ¦ 10 ¦10 ¦20 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1200 ¦1220 x 11¦ ¦ 11 ¦11 ¦21 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1400 ¦1420 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1600 ¦1620 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
+---------+------+---------+----------+-----------+--------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦1,0 (10) ¦ 700 ¦720 x 9 ¦ 1,5 ¦ 9 ¦ 9 ¦18 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 800 ¦820 x 9 ¦ ¦ 9 ¦ 9 ¦18 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1000 ¦1020 x 10¦ ¦ 10 ¦10 ¦20 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1200 ¦1220 x 11¦ ¦ 11 ¦11 ¦21 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1400 ¦1420 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1600 ¦1620 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
+---------+------+---------+----------+-----------+--------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +3 ¦ +5 ¦
¦0,6 (6) ¦ 1200 ¦1220 x 11¦ 1,5 ¦ 11 ¦11 ¦21 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1400 ¦1420 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +5 ¦ +5 ¦
¦ ¦ 1600 ¦1620 x 14¦ ¦ 14 ¦14 ¦26 ¦
L---------+------+---------+----------+-----------+--------+------
Для труб диаметром менее 600 мм плоские приварные фланцы
изготавливаются по ГОСТ 12820 и размеры катетов шва указываются в
конструкторской документации.
7.5.3. Приварку креплений из высоколегированных сталей к трубам
пароперегревателя и другим элементам котла, находящимся в зонах
высоких температур, а также приварку к паропроводам реперов для
измерения ползучести необходимо выполнять аустенитными электродами
диаметром не более 3 мм на режимах с минимальным тепловложением.
Марка электродов выбирается по данным табл. 4.2. Ток
устанавливается из расчета 25 - 30 А на 1 мм диаметра электрода.
Сварку следует вести короткой дугой с незначительными
колебательными движениями электрода. Каждый следующий валик
необходимо накладывать только после снижения температуры металла в
зоне сварки ниже 100 град. C. Термическая обработка таких сварных
соединений не производится.
7.5.4. К трубам из углеродистых и низколегированных
теплоустойчивых и конструкционных сталей упоры, накладки, подвески
и другие детали креплений из таких же сталей следует приваривать
сплошным угловым швом с катетом, указанным в рабочих чертежах, с
использованием электродов, подбираемых по данным табл. 4.1.
Диаметр электродов должен быть не более 3 мм. Если детали
креплений и трубы изготовлены из стали разных марок одного
структурного класса, электроды нужно выбирать по менее
легированной стали.
Подогрев при приварке деталей креплений к трубам из
углеродистых и низколегированных сталей осуществляется в
соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 6.3, при этом
за толщину свариваемых деталей принимается толщина трубы. Подогрев
трубы и детали осуществляется в районе приварки.
Приварка упоров к трубопроводам из низколегированных
теплоустойчивых сталей должна выполняться по одной из схем,
приведенных на рис. 7.19. В случае приварки упора двумя фланговыми
швами (рис. 7.19 "а") каждый слой сваривается в направлении,
противоположном направлению сварки предыдущего слоя. В случае
приварки упора двумя фланговыми и одним лобовым швами (рис. 7.19
"б") сварка начинается в середине лобового шва (в точке Б) и
ведется до конца правого или левого флангового шва. Если длина шва
от точки Б до конца флангового шва более 250 мм, то сварка должна
выполняться обратноступенчатым способом. Приварку упора к трубе
диаметром более 500 мм должны выполнять одновременно два сварщика.
Условия, при которых необходима термообработка угловых швов
приварки деталей креплений к трубам, и режим термообработки
указаны в подразделе 17.2.
Сварные соединения деталей креплений из углеродистой стали с
трубами из низколегированной стали термической обработке не
подвергаются.
7.5.5. Приварка бобышек для термопар к трубопроводам
производится электродами диаметром не более 3 мм. Марка электродов
выбирается по данным табл. 4.1.
Необходимость и режим предварительного подогрева определяются
по данным табл. 6.3 и п. 6.4.1. При приварке бобышек к
трубопроводу диаметром менее 219 мм необходим предварительный
подогрев бобышек и трубы по всему периметру, при диаметре
трубопровода 219 мм и более подогревается труба только в районе
приварки бобышек и сама бобышка.
Необходимость и режим термообработки этих сварных соединений
указаны в подразделе 17.2.
7.6. Сварка труб слоями повышенной толщины
7.6.1. Сварку слоями повышенной толщины можно применять для
вертикальных неповоротных стыков труб с толщиной стенки более 20
мм из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.
7.6.2. К сварке слоями повышенной толщины может быть допущен
сварщик, имеющий удостоверение на право производства работ по
сварке данного трубопровода и обладающий, кроме того, навыками по
технике сварки слоями повышенной толщины. Для проверки навыка
сваривается пробный стык, а затем определяется сплошность шва с
помощью ультразвукового контроля.
7.6.3. Конструкция сварного соединения должна соответствовать
типам Тр-3, Тр-3а, Тр-3г, Тр-6 (табл. 6.2). Можно применять также
конструкции стыка, изображенные на рис. 7.1. Подготовку кромок
труб и сборку стыка, а также наложение корневого слоя и подогрев
стыка производят по обычной технологии в соответствии с
требованиями настоящего РД.
7.6.4. Основной шов, накладываемый после корневого слоя,
выполняют два сварщика. Для совместной работы подбираются
сварщики, в равной степени владеющие техникой сварки слоями
повышенной толщины и выполняющие ее примерно с одинаковой
скоростью.
7.6.5. Первый слой основного шва накладывают по обычной
технологии, второй - по следующей схеме (рис. 7.20): 1-й сварщик
начинает сварку в зените потолочного участка (в точке Е) и
проваривает свою половину стыка против часовой стрелки до точки М.
Толщина слоя на потолочном участке составляет 6 - 7 мм. Начиная от
точки Д, сварщик плавно наращивает толщину слоя; для этого он
путем специальных манипуляций электродом вначале создает небольшую
горизонтальную площадку (рис. 7.21), а затем производит наплавку
на эту площадку в нижнем положении, постепенно увеличивая ее
размер до максимального в точке В (рис. 7.20), где толщина слоя
может составлять 18 - 26 мм, далее уменьшает толщину слоя до 6 - 7
мм в точке М; 2-й сварщик начинает сварку в точке И и проваривает
по часовой стрелке четверть стыка до точки М, а затем переходит на
нижнюю часть своей половины стыка и накладывает второй слой на
участке ЕЖЗИ; способ сварки такой же, как 1-го сварщика, то есть
путем наращивания металла наплавки на горизонтальной площадке.
7.6.6. Порядок наложения третьего и последующих слоев может
быть таким же, как для второго слоя, с той лишь разницей, что
сварщики попеременно начинают сварку с потолочного (из точки Е) и
с вертикального (из точек В и И) положений.
Можно принять и другой порядок наложения третьего и
последующего слоев заполнения: оба сварщика начинают сварку в
точке Е, но один начинает тогда, когда другой прошел до точки Д
или Ж.
7.6.7. Для выравнивания толщины слоев каждый сварщик на
участках ЕЗ, ЕГ, КМ и БМ должен накладывать подварочные слои (на
рис. 7.20 эти слои заштрихованы).
7.6.8. В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы
жидкая ванна не стекала с горизонтальной площадки, для чего
следует плавно менять угол наклона электрода по мере перемещения
ванны по окружности стыка.
7.6.9. Сварку нужно выполнять возможно короткой дугой.
Ориентировочное значение сварочного тока при выполнении основного
сечения шва приведено в табл. 7.3.
Таблица 7.3
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РЕЖИМЫ СВАРКИ СЛОЯМИ ПОВЫШЕННОЙ ТОЛЩИНЫ
------------------T------------T-------------------T-------------¬
¦ Слой ¦ Участки ¦ Диаметр ¦ Ток, А ¦
¦ ¦(рис. 7.20) ¦ электрода, мм ¦ ¦
+-----------------+------------+-------------------+-------------+
¦Первый ¦ЗЕГ ¦ 3,0 ¦ 100 - 120 ¦
¦ ¦ ¦ 4,0 ¦ 150 - 170 ¦
¦ ¦Остальные ¦ 3,0 ¦ 120 - 150 ¦
¦ ¦ ¦ 4,0 ¦ 170 - 190 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Второй и ¦ЖЕД ¦ 4,0 ¦ 160 - 180 ¦
¦последующие ¦ ¦ 5,0 ¦ 200 - 220 ¦
¦ ¦Остальные ¦ 4,0 ¦ 180 - 200 ¦
¦ ¦ ¦ 5,0 ¦ 220 - 240 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Облицовочный ¦ЖЕД ¦ 4,0 ¦ 140 - 160 ¦
¦ ¦Остальные ¦ 4,0 ¦ 180 - 200 ¦
L-----------------+------------+-------------------+--------------
7.7. Приварка штуцеров (труб) к коллекторам котлов
и трубопроводам
7.7.1. Конструкция сварных соединений штуцеров (труб) с
основным элементом (коллектором, трубопроводом), выполняемых при
ремонте или монтаже котлов, должна соответствовать чертежам или
нормалям завода-изготовителя. При отсутствии таких указаний
следует, исходя из местных условий, выбрать одну из конструкций,
представленных на рис. 7.22 "а" - "д", оформив это совместным
техническим решением владельца котла (заказчика) и организации,
выполняющей сварочные работы. В конструкции на рис. 7.22 "в"
остающееся подкладное кольцо изготавливается из материала в
соответствии с требованиями п. 6.2.10 шириной 20 - 25 мм и
толщиной не менее 2 мм и не более величины, обеспечивающей
минимальное проходное сечение трубы; для штуцеров (труб)
номинальным наружным диаметром до 83 мм толщина кольца должна быть
не более 0,1ДВН, но не более 4 мм (ДВН - номинальный внутренний
диаметр штуцера).
Требования к отклонению оси штуцера от перпендикуляра к оси
коллектора (трубопровода) должны указываться в конструкторской
документации. В случае отсутствия таких указаний отклонение не
должно превышать +/- 1,5 град. (рис. 7.23).
Примечание. При внутреннем диаметре штуцера (трубы) более 100
мм следует применять конструкции, показанные на рис. 7.22 "в",
"г", которые позволяют контролировать качество сварного соединения
с помощью ультразвуковой дефектоскопии.
7.7.2. Перед допуском к сварке производственных соединений
каждый сварщик должен сварить как минимум одно контрольное
(допускное) штуцерное соединение, однотипное с производственным, а
для сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали, если они
в производственных условиях не будут подвергаться термообработке,
- не менее двух соединений. Такие сварные соединения выполняет
сварщик один раз в данной монтажной (ремонтной) организации
независимо от числа изделий (котлов, трубопроводов), на которых он
будет производить сварку штуцерных соединений. Контрольное
соединение выполняется не реже одного раза в течение года.
Качество контрольных сварных соединений из углеродистой и
кремнемарганцовистой стали, а также соединений из
хромомолибденованадиевой стали, которые в производственных
условиях подвергаются термообработке, проверяется путем
визуального контроля, измерения швов и исследования макроструктуры
шва и околошовной зоны, а сварных соединений из стали 12Х1МФ,
которые в производственных условиях не подвергаются термообработке
(см. п. 7.7.8), - кроме того, путем определения твердости металла
шва. Для исследования макроструктуры и измерения твердости шва из
каждого контрольного образца изготавливают по два поперечных
шлифа.
Результаты визуального контроля этих образцов должны отвечать
требованиям подраздела 18.3, измерения размеров и формы шва - п.
7.7.9 и рис. 7.22 для сварных соединений из углеродистой и
кремнемарганцовистой сталей, а также для угловых сварных
соединений из хромомолибденованадиевой стали с последующей
термообработкой, п. 7.7.10 и рис. 7.24 - для угловых сварных
соединений из хромомолибденованадиевой стали без термообработки.
Результаты исследования макроструктуры должны удовлетворять
требованиям п. 18.6.24. Твердость шва угловых сварных соединений
из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой сталей,
выполненных электродами типа Э-09Х1М без термообработки (см. п.
7.7.4), определяемая как среднее арифметическое четырех измерений
(по два измерения на каждом шлифе), должна быть не более 270 НВ,
при этом результаты каждого измерения должны быть не выше 290 НВ.
7.7.3. При длине коллектора (трубопровода) свыше 4 м во время
сварки через каждые 2,5 м необходимо установить временные опоры.
7.7.4. Для прихватки и приварки штуцеров (труб) нужно
использовать электроды диаметром не более 3 мм. Для сварки
элементов из углеродистой и кремнемарганцовистой стали следует
применять электроды типа Э50А, из хромомолибденовой и
хромомолибденованадиевой стали - электроды типа Э-09Х1М при
условии, что сварные соединения не будут подвергаться
термообработке (см. п. 7.7.8); если же сварные соединения будут
подвергаться термообработке, то сварка должна производиться
электродами типа Э-09Х1МФ.
7.7.5. Необходимость и режим предварительного подогрева при
прихватке и приварке штуцеров определяются согласно требованиям п.
6.4.1. Подогрев рекомендуется осуществлять изнутри коллектора или
трубопровода специальной ацетиленокислородной горелкой. При
диаметре коллектора (трубопровода) менее 500 мм подогрев
необходимо выполнять по всему периметру, при диаметре 500 мм и
более можно подогревать коллектор (трубопровод) только вокруг зоны
приварки штуцера (трубы).
7.7.6. Штуцер (трубу) в отверстие основного элемента нужно
устанавливать без натяга с требуемым зазором между штуцером и
очком. Прихватку штуцера (трубы) к коллектору (трубопроводу)
следует производить в двух-трех точках швами длиной 10 - 15 мм. Не
рекомендуется заранее устанавливать и прихватывать более трех
штуцеров, которые приваривает один сварщик.
7.7.7. В случае приварки большого числа штуцеров (труб)
необходимо с целью обеспечения наименьших деформаций коллектора
руководствоваться следующими положениями:
приварку штуцеров должны выполнять по возможности два или
четыре сварщика одновременно при общем направлении их движения от
середины коллектора к его краям;
приварку штуцеров в ряду необходимо производить через два-три
штуцера;
если приварку выполняют одновременно два сварщика, то первый
ведет сварку по одному ряду слева направо, а второй - по соседнему
ряду справа налево и т.д.
Во избежание перегрева штуцера каждый сварщик должен
одновременно приваривать два или три штуцера, накладывая
поочередно на каждом штуцере один-два валика.
7.7.8. Приварка штуцеров (труб) к коллекторам котлов и
трубопроводам должна производиться в соответствии с требованиями
конструкторской документации на конкретный объект (котел).
Для сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами или
трубопроводами, которые не будут подвергаться термической
обработке, должны быть выдержаны следующие конструкторские и
технологические требования:
а) места приварки штуцеров к коллекторам (трубопроводам) -
отверстия под штуцера и прилегающие участки на расстоянии 15 - 20
мм от очка - должны быть тщательно исследованы; все обнаруженные
дефекты устранены или исправлены;
б) если коллектор (трубопровод) и привариваемые штуцера
изготовлены из углеродистой стали, то эти элементы не
ограничиваются по диаметру и толщине стенки, не ограничивается
также число привариваемых к одному коллектору штуцеров (труб),
однако расстояние (просвет) между ними должно быть не менее 50 мм;
в) если коллектор (трубопровод) изготовлен из
кремнемарганцовистой стали, а привариваемые штуцера (трубы) - из
кремнемарганцовистой или углеродистой стали, то коллектор по
толщине стенки и диаметру не ограничивается, а штуцер (труба)
должен иметь диаметр не более 100 мм при любой толщине стенки;
число привариваемых штуцеров не ограничивается, но просвет между
ними должен быть не менее 50 мм;
г) если коллектор (трубопровод) изготовлен из хромомолибденовой
или хромомолибденованадиевой стали, а привариваемые штуцера
(трубы) - из хромомолибденовой, хромомолибденованадиевой,
кремнемарганцовистой или углеродистой стали, то коллектор по
толщине стенки и диаметру не ограничивается, а штуцер (труба)
должен иметь диаметр не более 60 мм и толщину стенки не более 10
мм; число привариваемых штуцеров не ограничивается, но просвет
между ними должен быть не менее 90 мм <*>.
------------------------------------
<*> Если по конструктивным или другим соображениям просвет
между привариваемыми к коллектору штуцерами (трубами) будет менее
90 мм, необходимо получить заключение специализированной научно-
исследовательской организации, указанной в правилах по котлам или
по трубопроводам Госгортехнадзора России, о возможности такой
приварки с точки зрения работоспособности конкретного изделия.
Твердость стали коллектора, изготовленного из хромомолибденовой
или хромомолибденованадиевой стали, должна быть не более 195 НВ.
7.7.9. Приварку штуцеров (труб) необходимо производить
многослойным швом.
При приварке штуцеров (труб) из углеродистой и
кремнемарганцовистой сталей, а также штуцеров (труб) из
хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали с последующей
термообработкой сварного соединения размеры катетов шва должны
быть (см. рис. 7.22): К = S1 + 3 мм, К1 = S1 + 5 мм; допустимые
отклонения составляют +2 мм для катета размером до 5 мм, +3 мм для
катета размером до 12 мм и +5 мм для катета размером более 12 мм
(S1 - толщина штуцера).
7.7.10. Приварка штуцеров (труб) из хромомолибденовой и
|
