Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Мая 2013 в 21:37, курсовая работа
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.
Введение 3
Описание технологии сварки труб на трубосварочной базе в трехтрубные секции. 3
Оборудование трубосварочной базы 5
Вращатель 5
Перегружатель 6
Роликовые опоры 6
Тяговая лебедка 7
Сварочная головка 8
Передвижная электростанция 9
Выпрямитель 10
Станок для очистки и намотки проволоки 10
Печь 11
Станок СПК 11
Материалы. 12
Гидроподъемник. Описание и расчет. 12
Описание сборки и технологии сварки трехтрубных секций в трассовых условиях поточным методом с применением ручной дуговой сварки. 14
Оборудование для ручной дуговой сварки трубопроводов. 16
Источник питания для ручной дуговой сварки. 16
Оборудование для правки концов труб 17
Оборудование для зачистки кромок под сварку 17
Оборудование для подогрева и термической обработки стыков труб 18
Кабель и соединители кабеля. 19
Защитные приспособления 19
Сварочный инструмент. 19
Устройство для сборки стыков труб под сварку. 19
Технология холодного гнутья труб. 20
Сварка захлестов. 21
Оборудование для резки трубопроводов для монтажа захлестов 23
Баллоны для сжатых газов 23
Газовые редукторы 23
Рукава (шланги) 24
Ацетиленовые генераторы 24
Оборудование для газовой резки 25
Выбор сварочных материалов, оборудования, инструментов и приспособлений. 26
Определение режимов ручной электродуговой сварки. 26
Расчет режимов многопроходной автоматической сварки под флюсом 28
Техническое нормирование сварочно-монтажных работ. 30
Нормирование ручной электродуговой сварки 31
Нормирование автоматической сварки под флюсом. 32
Расход материалов на сварочные работы при строительстве трубопроводов. 33
Определение норм расхода электродов и проволоки для автоматической электродуговой сварки 33
Флюсы для электродуговой сварки 34
Определение расхода электроэнергии при электродуговой сварке. 34
Контроль качества сварных соединений. 34
Дефекты в сварных соединениях. 37
Рентгеновский метод контроля 41
Расчет экспозиции для рентгеновского метода контроля сварных соединений. 45
Лаборатории для проведения работ по контролю качества сварных соединений. 48
Техника безопасности при ручной дуговой сварке в трассовых условиях. 50
Источники электрического тока. 55
Лучистая энергия, выделяемая дугой. 55
Нагретый металл, капли и брызги металла. 56
Вредные газы и аэрозоли. 56
Источники взрывов. 57
Источники пожаров. 58
Источники механических травм. 58
Список литературы. 59
Техническая характеристика ПС-1424
Показатели |
ПС-1424 |
Диаметр подогреваемых труб наружными и внутренними подогревателями, мм |
1020-1420 |
Топливо |
Пропан |
Тепловая мощность, кДж/ч |
880000 |
Время нагрева стыка, мин |
10 |
Расход топлива, кг/ч |
19 |
Давление газа в горелке, МПа |
0,07-0,2 |
Масса пропана в одной емкости, кг |
680 |
Масса всего оборудования, кг |
2200 |
Габаритные размеры, кг |
3870х1940х2030 |
Для подачи тока к электрододержателю и изделию применяют кабель КРТП, сечением жилы 25 мм2 по ГОСТ 13497-77*Е. Это гибкий кабель с медной жилой, заключенной в резиновую изоляцию и оболочку, рассчитанные для подключения к источникам сварочного тока, либо электрическим сетям с номинальным напряжением до 600 В, частотой до 400 Гц или постоянным напряжением до 1000 В или до 220 В при частоте 50 Гц или постоянное напряжение. Для соединения отрезков сварочных проводов между собой применяют кабельные соединители СКРП с фиксирующим устройством до 250-500 А.
Для защиты лица и глаз сварщика от брызг расплавленного металла и лучей сварочной дуги по ГОСТ 12.4.023-84* применяют защитные щитки типа НН-Э-302У1(наголовный с открывающимся светофильтром и подвижной рамкой).
Применяется светофильтр типа С-7 (52х102 мм, толщиной 1,5-3,5 мм)..
Электрододержатели в соответствии с ГОСТ 14651-78*Е рассчитаны на номинальный сварочный ток 250 А, с продолжительностью цикла сварки 5 мин и ПВ=60%. Масса электрододержателя не более 0,45 кг.
Для сварочных токов 250 и 500 А выпускают электрододержатели марки ЭП пассатижного типа. Электрод зажимается усилием цилиндрической пружины между рычагом и нижней губкой, по которой к нему подводится электрический ток. Канавки в зажиме, расположенные под различными углами, обеспечивают закрепление электрода под двумя углами к продольной оси электродержателя. Огарок удаляют нажатием на рычак. На ток до 400 А применяют марки ЭД-40 "Корд-универсал".
Для выполнения сборки груб под сварку применяют центраторы, которые позволяют совмещать цилиндрические поверхности двух стыкуемых изделий. Центровка предусматривает закрепление отдельных труб или секций труб гак, чтобы они не имели сдвига и поворота относительно трех координатных осей. Это условие достигается за счет приложения радиальных сил, развиваемых силовым механизмом центратора. Для обеспечения устойчивого положения труб в центраторе необходимо, чтобы центры приложения радиальных сил (опоры) были расположены от стыка на значительном расстоянии, что уменьшит действие макрогеометрических погрешностей базовых поверхностей (наружных или внутренних поверхностей труб). Гидравлический центратор ЦВ-54 применяется для сборки стыков трубопроводов диаметром 325—1420 мм. Работа внутреннего гидравлического центратора основана на действии клинового зажима. Два конических клина устанавливают в жестком корпусе. Под действием давления масла, подаваемого в цилиндры, концы клиньев воздействуют через ролики на два ряда независимых рычагов-жимков. На первом этапе центровки зажимается торец трубы с помощью левого ряда рычагов-жимков. Затем устанавливают вторую трубу с необходимым зазором и разжимают правый ряд рычагов-жимков. Таким образом, торцы приобретают форму, а трубы устанавливаются с требуемым положением осей в пространстве. После сварки корневого слоя шва масло сливается из полости цилиндров и клиновые зажимы под действием пружины перемещаются в исходное положение, освобождая трубы от действия рычагов-жимков. Конические клиновые устройства имеют две разновидности: с многоскосым клином и с конусом. В клиновом устройстве возникают значительные контактные напряжения между роликом и конусом, что ограничивает увеличение разжимного усилия.
Гнутье труб (и двухтрубных сварных секций) выполняют на приспособлениях и машинах, которые перемещаются по трассе, у места укладки кривых. В тех местах, где трудно транспортировать машины, трубы гнут централизованным путем в базовых или заводских условиях. Однако при этом на трассе должны быть трубогибочные станки, чтобы соответствующим сочетанием заранее заготовленных отводов и изготовленных на месте обеспечить полное прилегание трубопровода к основанию траншеи.
Холодному гнутью подлежат только прямошовные (с одним швом по всей длине трубы) и бесшовные трубы. При этом сварные швы должны располагаться в нейтральной плоскости изгиба.
Технические характеристики трубогибочного станка ГТ 1221.
Показатели |
ГТ 1221 |
Диаметр изгибаемой трубы, мм |
1220 |
Максимальная толщина стенки трубы, мм |
20 |
Предел текучести материала труб, МПа |
480 |
Средний радиус оси изогнутой трубы, м |
60 |
Машинное время, затрачиваемое на один гиб, мин |
5 |
Установленная мощность гидропривода, кВт |
22 |
Размеры, м: длина ширина высота |
11,9 2,2 2,7 |
Масса, т |
36 |
Сварку захлесточных стыков можно производить при следующих условиях:
- оба конца стыкуемых участков трубопровода свободны и имеют свободу перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- конец одного из
стыкуемых участков
- оба конца соединяемых участков трубопровода защемлены, на оси соединяемых участков совпадают в пределах, обеспечивающих выполнение захлестов без образования косого стыка.
В первых двух случаях соединение участков трубопровода может осуществляться сваркой одного кольцевого захлесточного стыка или варкой катушки с выполнением двух кольцевых стыков.
Для удобного монтажа
захлеста следует оставлять
При сборке захлесточного стыка обязательно применение наружного звенного центратора.
Подготовку концов труб к сборке захлесточного стыка рекомендуется выполнять в следующем порядке:
- торец одного из
стыкуемых участков
- конец второго стыкуемого
участка трубопровода
- производят газовую резку размеченного участка и последующую зачистку торца механизированным абразивным инструментом;
- производят сборку стыка с помощью наружного центратора.
В процессе сборки совмещение осей стыкуемых участков трубопровода производится путем манипуляций стрелой трубоукладчика в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом высота подъема обрезанного участка не должна превышать 1,5 м на расстоянии 50 — 60 м от торца;
в процессе сборки устанавливают зазор в стыке, регламентированный операционной технологической картой. Для фиксации сборочного зазора допускается установка прихваток. В процессе сварки корневого шва прихватки должны быть полностью удалены;
для повышения качества сборки рекомендуется собирать стык с зазором на 0,5— 1,0 мм меньше рекомендуемого операционной технологической картой с последующим сквозным калиброванным пропилом зазора шлифовальным кругом толщиной 2,5 — 3,0;
в случае необходимости в процессе сборки допускаются перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях торцов обоих стыкуемых участков.
Подготовку труб к сборке при вварке катушки рекомендуется выполнять в следующем порядке:
соединяемые концы труб обрезают и подготавливают под сварку;
изготавливают катушку требуемой длины из трубы тех же размеров и марки стали, что и соединяемые трубы;
пристыковывают катушку к концу одной из плетей и производят сборку стыка с применением наружного центратора;
после сварки стыка производят
сборку второго (захлесточного) стыка
с помощью наружного
длина ввариваемой катушки, должна быть не менее 1,5 DH.
В процессе монтажа захлесточного
стыка запрещается для
Работы по ликвидации технологических разрывов следует выполнять, как правило, в светлое время дня при минимальной среднесуточной температуре. Монтаж захлесточных стыков следует выполнять в присутствии инженерно-технических работников. На проведенные работы составляется акт установленной формы. Сварка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не допускается. Контроль стыков захлестов необходимо осуществлять радиографическим (100 %) и ультразвуковым (100 %) методами.
К основному оборудованию для газовой резки относятся машины, установки и аппаратура для газопламенной обработки, ацетиленовые генераторы, баллоны для хранения и транспортирования сжатых газов, резаки, а также регулирующая и коммуникационная аппаратура — редукторы, вентили, рукава (шланги) и др.
Газообразный кислород хранят и транспортируют в стальных баллонах под давлением 15 МПа вместимостью 40 л. Для ацетилена с давлением до 10 МПа используют баллоны типа 100, где содержится около 5,5 м3 газа (при атмосферном давлении). Баллоны для пропана изготавливают вместимостью от 2,5 до 80 л, сварными из спокойной или полуспокойной стали. Баллоны окрашивают в условно присвоенный данному газу цвет. На неокрашенном участке в верхней части баллона выбивают паспортные данные баллона, а также клейма при периодических осмотрах и испытаниях, которые проводят каждые 5 лет (для баллонов под ацетилен — каждые 3 года).
Редукторы используют для понижения давления газа, отбираемого из баллона или питающей сети, а также автоматического поддержания рабочего давления постоянным. В монтажных условиях применяют кислородные редукторы: БКО-40-12,5, БКО-50-12,5, БКО-50-4, БКО-25-02. Баллонные редукторы для ацетилена применяют следующих марок: БАО-5-1,5, БАО-5-4, БАО-5-МГ, БАО-1-4. Для пропана используют редукторы БПО-5-3, БПО-5-4.БПО-5-02, БПО-5-МГ, БПО-1-4. Для предотвращения прохождения пламени и обратного удара, возникающего при газопламенной резке металла, в соответствии с требованием ГОСТ Р 50402, к баллонному редуктору в линиях подачи газа (кислород, ацетилен, пропан) к аппаратуре (резак, горелка) устанавливают предохранительные затворы: ПЗ-1К-01, ПЗ-1Г-02.
Рукава применяют для подвода газа к горелке или резаку. Их изготавливают из вулканизированной резины с тканевыми прокладками по ГОСТ 9356-75 и применяют для работы при температуре от 50 до —35°С
Техническая характеристика прорезиненных шлангов
Внутренний |
Допуск на внутренний диаметр, мм |
Число тканевых прокладок | ||
диаметр, мм |
I сорт |
II сорт |
Для кислорода |
Для ацетилена |
5,5 |
±0,5 |
±0,75 |
2 |
1 |
5,5 |
±0,5 |
±0,75 |
3 |
2 |
13 |
±1,0 |
- |
3 |
В зависимости от среды, подаваемой в рукава, наружный слой имеет различный цвет: для кислорода — синий; для ацетилена и пропана — красный; для керосина и бензина — желтый.
Ацетиленовые генераторы различают по производительности, по давлению, по роду установки (передвижные и стационарные) по принципу действия ("карбид на воду", "вода на карбид", "вытеснение воды" и др.). Все передвижные генераторы снабжаются водяными затворами низкого или среднего давления (в зависимости от типа генератора) для предотвращения взрыва ацетилена в генераторе при обратных ударах. В монтажных условиях находят применение передвижные генераторы.