Сварка магистрального трубопровода

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В данной работе будет  рассмотрен процесс сварки участка  трубопровода диаметром 1220мм. с толщиной стенки 12мм. Сварка трубопроводов является одним из наиболее ответственных этапов в процессе строительства магистрального трубопровода, от качества проведения сварочно-монтажных работ зависит продолжительность жизни и надежность трубопровода на протяжении периода эксплуатации. Трубопроводы прокладывают на всей территории нашей страны, соответственно сварка трубопроводов производится в различных климатических условиях, которые основным образом влияют на способы и методы сварки трубопроводов. В процессе эксплуатации трубопроводы подвергаются различным деформациям, которые могут быть вызваны как изменением температуры транспортируемого продукта, так и внешними факторами, обводнение грунтов, изменение температуры окружающего воздуха и многие другие. При проведении сварочных работ мы должны учитывать все вышеперечисленные факторы ,  чтобы наши сварные соединения выдержали нагрузки и деформации, и в то же время сохраняли некую пластичность трубопровода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание технологии сварки труб на трубосварочной базе в  трехтрубные секции.

 

Полевые трубосварочные базы применяют для механизированной сборки и сварки отдельных труб в секции длиной 24-36 м и более. Существующая технология строительства магистральных трубопроводов предусматривает применение двух типов баз: полустационарных и передвижных. Применение трубосварочных баз позволяет механизировать сборочные операции, применить высокопроизводительные методы сварки, организовать поточный контроль качества сварочных работ. На механизированных базах соединение стыков осуществляют в поворотном положении с применением  автоматической сварки под слоем флюса и неповоротном — с использованием микроконтактной сварки. Сборка в секции и сварка стыков осуществляется на полустационарных трубосварочных базах, которые могут быть укомплектованы различными установками и оборудованием.

Для сборки и соединения труб в секции с применением автоматической сварки под флюсом применяется полустационарная сварочная база, состоящая из механизированной трубосварочной линии МТЛ – 121 и  полевой автосварочной установки ПАУ-602.

Трудоемкие процессы при сборке труб в секции (накатывание одиночных труб, сближение труб, установка зазора, вращение секции, скатывание секции) на трубосварочных линиях механизированы, и управление осуществляется дистанционно.

Технологический  процесс  сборки  и сварки секций на линии  сборки труб осуществляется  следующим   образом. В начале работы трубы укладывают трубоукладчиком на приемочный стеллаж, где производят подготовительные операции. Затем одиночные трубы при помощи   отсекателей   поочередно   отделяют от остальных труб, передавая их на рольганги продольного перемещения. После укладки первой трубы на рольганг линии она перемещается вправо (или влево) на позицию сборки. Далее на рольганг линии подают вторую трубу и отправляют на позицию сборки. Затем подается третья труба, которая остается на позиции сборки. После две крайние трубы подводятся к средней до соприкосновения кромок и осуществляется сборка секции с установкой внутренних центраторов. При этом собирается вначале один стык на прихватках, а затем второй. Трубы при сборке можно перемещать с помощью рольганга или приводом штанги центратора. После того как сварщики проварят   две   трети   периметра   каждого стыка, собираемую секцию устанавливают так, чтобы непроваренный участок стыка оказался в верхнем положении и ручная сварка осуществлялась не в потолочном положении, а в нижнем. После выхода центраторов из полости труб и перемещения их на лотке в исходное положение секция передается на вращатель и поворачивается на 180°.

Сборочно-сварочные работы на линиях сборки труб ведутся в освещенной кабине, что позволяет вести работы в две смены и при плохой погоде. Сварка первого слоя полуавтоматическим методом STT обеспечивает получение качественного сварного соединения. Сварка последующих слоев швов выполняется под флюсом на полевых автосварочных установках ПАУ-602, где секция накатывается на роликоопоры. Вращение секции осуществляется торцовым или роликовым вращателями. Наружная сварка швов может осуществляться одновременно двумя автоматами, что повышает производительность сварочной установки. Полностью сваренные стыки секций труб контролируют на стеллажах готовой продукции и вывозят на трассу.

Техническая характеристика ПАУ-602

Параметры	ПАУ-602
Диаметр свариваемых труб, мм	720-1220
Сварочный ток, А	До 600
Диаметр электродной  проволоки, мм	2-3
Частота вращения секции, м/ч	25-90
Одновременно потребляемая мощность, кВт	140
Габаритные размеры, м	42х2х3,5
Масса, кг	6800

Оборудование  трубосварочной базы

Вращатель

 

Вращатели используют на ПАУ для создания непрерывного или  периодического изменения положения собранного стыка относительно сварочной головки, обеспечивая выполнение процесса в нижнем положении с регулируемой частотой. Роликовый вращатель СВР-141 обеспечивает    окружную скорость секции труб диаметром 720-1420 мм с помощью  приводных  роликов, которые входят в контакт с внешней поверхностью труб. Он может быть использован в комплекте установок ПАУ, где выполняет следующие операции: вращение секции обрезиненными роликами и высокой равномерностью: отсекание, укладывание и снятие секций со стенда с помощью системы рычагов с электрическим приводом.

Рис.1.Схема роликового вращателя: 1-электродвигатель; 2-редуктор; 3-распределитель мощности; 4-вал; 5-обрезиненный ролик.

 

Техническая характеристика СВР-142

Показатели	СВР-141
Диаметр труб, мм	720-1420
Окружная скорость, м/ч	18,6-186
Мощность электродвигателя вращателя, кВт	3,2
Габаритные размеры, м	22х5,5х10

 

Перегружатель

 

Перегружатель устанавливают на механизированной линии.  Два перегружателя используют для сбрасывания сваренной секции с линии. Перегружатель представляет собой изогнутый рычаг, который приводится в действие штоком гидравлической системы. При подаче масла в нижнюю полость цилиндра шток поднимает рычаг в верхнее положение и происходит сбрасывание секции на покати.

Рис.2. Перегружатель на трубосварочной линии: 1-рычаг; 2-шток; 3-цилиндр.

Роликовые опоры

 

Роликовые опоры применяют  при поворотной сварке секций труб на ПАУ при вращении секции. Каждая опора имеет корпус, в котором на оси устанавливается коромысло. На коромысле имеется два опорных ролика. Коромысло качается на оси и может занимать два положения: оба опорных ролика находятся в горизонтальной плоскости (рабочее положение-сварка); правый ролик опущен (сброс готовой секции). 

Рис.3. Роликовая  опора  типа ОР:

1-корпус; 2-обойма; 3-ролик; 4-стропорное устройство.

Техническая характеристика ОР121

Показатели	ОР121
Диаметр свариваемых  труб, мм	720-1220
Управление	Ручное с автоматической фиксацией коромысла в положении “закрыто”
Число перестановок роликов  на коромысле	2
Габаритные размеры, м	0,7х0,25х0,3
Масса, кг	230

Тяговая лебедка

 

При сборке труб в секции на сборочном кондукторе используют тяговую лебедку ЛТ-82-1 для осевого перемещения одиночных труб. Лебедка ЛТ-82-1 предназначена для сборки труб диаметром 1020-1420мм в секции. Лебедка имеет электродвигатель переменного тока мощностью 10 кВт, тормоз, редуктор, передающий вращение на барабан. Стягивание труб осуществляется с помощью каната крюком со скоростью 6,1м/мин.

Техническая характеристика ЛТ-82-1

Показатели	ЛТ-82-1
Тяговое усилие, кН	80
Скорость навивки каната, м/с	0.1
Диаметр каната, мм	25
Мощность, кВт	10
Размеры, мм Длина	1725
Ширина	1115
Высота	925
Масса, кг	1277

Сварочная головка

 

Головку СГФ-1004  используют в полевой автосварочной установке  ПАУ-602 для автоматической сварки трубопровода под слоем флюса. Эта усовершенствованная головка позволяет вести сварку поворотных стыков труб по предварительно подваренному первому слою шва. Сварочная головка СГФ-1004 смонтирована на четырехколесной тележке и имеет электродвигатель с редуктором, подающий механизм, токопровод, бункер с флюсом, кронштейн с кассетой и пульт управления. Головка имеет корректор, который позволяет сместить электрод относительно зенита труб на величину 20—120 мм. Для обеспечения надежного подвода тока к электродной проволоке головка комплектуется токоподводами двух типов — пружинным и трубчатым. Пружинный токопровод используют для сварки труб диаметром 720—1420 мм, применяя проволоку толщиной 2—3 мм. Токоподвод имеет мундштук, на нижнем конце которого крепится токосъемник, состоящий из двух бронзовых накладок, одна из которых с помощью пружины давит на проволоку, обеспечивая надежный контакт.

Для подачи флюса в  зону сварки головка комплектуется  раздельным флюсоподводом, который  жестко закрепляется с токоподводом и копирует его перемещение при  работе корректором.

Рис.4. сварочная головка  СГФ-1004

1-корректор; 2-пульт управления; 3-бункер; 4-подающий механизм; 5-кассета; 6-штатив;  7-опорные ролики.

Техническая характеристика СГФ-1004

Показатели	СГФ-1004
Диаметр свариваемых  труб, мм	325-1420
Вылет электрода, мм	30-50
Сила сварочного тока, А	1000
Диаметр электродной проволоки, мм	2-3
Скорость подачи проволоки, м/ч	186-565
Емкость кассеты с  проволокой, кг	12
Длина сварочной головки, мм	825
Ширина сварочной головки, мм	400
Высота сварочной головки, мм	715
Масса(без проволоки  и флюса), кг	40

Передвижная электростанция

 

Для питания трубосварочной базы ПАУ-602 применяется передвижная  электростанция АБ16-Т230 П-Р

 

Выпрямитель

 

Сварочные выпрямители  собирают из полупроводниковых элементов-вентилей, которые используют для выпрямления  переменного тока. Выпрямители имеют понижающий трансформатор с регулирующим устройством и блоки вентилей. В сварочных выпрямителях применяют селеновые или кремниевые вентили, собранные по трехфазной мостовой или шестифазной схеме выпрямления.

 

Техническая характеристика ВДМ-1001УЗ

Показатели	ВДМ-1001УЗ
Напряжение, В номинальное холостого хода	60 70
Номинальная мощность, кВ·А	88
Номинальный ток, А	1000
Пределы регулирования  тока, А	315-1200
Габаритные размеры, мм	1100х700х900
Масса, кг	420

Станок для  очистки и намотки проволоки

 

Сварочная проволока поступает в бухтах, при этом упаковка может иметь повреждение и проволока ржавеет. Кроме этого поверхность проволоки часто покрыта смазкой, на ней может быть окалина и грязь, попадание этих веществ в сварочную ванну нежелательно. Поэтому проволоку перед употреблением подвергают очистке на станке МОН-52, в закрытом вращающемся блоке с помощью иглофрез и наматывают с рядной укладкой в кассеты сварочных головок. Для подъема и установки проволочной бухты на станке установлено подъемное устройство. Станок позволяет очищать обычную сварочную проволоку и наматывать в кассеты омедненную проволоку. Проволоку без омеднения перед намоткой очищают подпружиненным стальным канатиком, который 2-3 раза обвивает движущуюся проволоку, двумя подпружиненными шлифовальными кругами и войлочными пластинами.

 

 

Техническая характеристика МОН-52

Показатели	МОН-52
Мощность электродвигателя станка, кВт	5,1
Напряжение питания, В	380(3-50 Гц)
Размеры наматываемой кассеты, мм наружный диаметр	650
ширина	85
Скорость намотки, м/мин минимальная	75
максимальная	100
Грузоподъемность подъемника, кг	1960
Габаритные размеры, мм	2000х1120х1680
Масса станка, кг	900