Технология ремонтной сварки магистрального газопровода диаметром 273 мм

 

LB-52U

Сварочный электрод LВ-52U производства компании KobeSteel, Ltd. Japan с покрытием основного типа для  односторонней ручной дуговой сварки труб и ответственных конструкций  из углеродистых сталей с временным  сопротивлением до 490 МПа.

Электрод LВ-52U диаметром 2,6 и 3,2 мм предназначен для сварки и ремонта корневого шва неповоротных стыков труб газопроводов и нефтепроводов из сталей прочностных классов до К60 включительно (нормативный предел прочности до 588 Н/мм² включительно). Химический состав и механические свойства приведены соответственно в таблицах 2.3 и 2.4.      

Таблица 2.3. Химический состав(%):

O, мм	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo
2.6	0.06	0.52	1.00	0.011	0.005	0.01	0.03	0.01
3.2	0.06	0.51	1.02	0.011	0.006	0.01	0.02	0.01
4.0	0.06	0.49	1.01	0.013	0.004	0.01	0.03	0.01

Таблица 2.4. Механические свойства:

Содержание  диффузионного водорода, мл/100г			Ударная вязкость, Дж/см2
1.6			130
Диаметр, мм	Предел текучести, Н/мм2	Предел прочности, Н/мм2	Удлинение, %	RA, %
2.6	441	546	31	75
3.2	446	540	34	77
4.0	455	530	35	75

 

 

                               

2.4. Выбор сварочного оборудования.

Для ручной дуговой сварки в трассовых  условиях применяется двухпостовой сварочный агрегат АДД-2х2501ВУ1 (У1) (рис. 2.7.).

Рис. 2.4. Сварочный агрегат АДД-2х2501ВУ1

Предназначен  для питания одновременно двух постов ручной дуговой сварки в полевых  условиях. Кроме того, агрегат АДД-2х2501ВУ1 служит источником энергии напряжением 220 В для питания освещения  и мощного электроинструмента. Сварочная дуга получает питание от источника постоянного тока и потому обеспечивается сварка электродами с любым типом покрытия. В агрегате установлен сварочный генератор ГД-2х2501 аттестованный по основным сварочным свойствам: начальному зажиганию дуги, стабильности процесса горения дуги, эластичности дуги, качеству формирования шва и разбрызгиванию металла. Регулирование сварочного тока ступенчатое переключениями в силовой цепи в 8 диапазонах. Для контроля настройки режима каждый пост имеет приборы – амперметр и вольтметр. Настройка режима сварки с точностью до 5% производится дистанционно выносным переключателем с рабочего места сварщика на удалении до 20 метров от агрегата. Благодаря отсутствию регуляторов в цепи возбуждения, генератор в любом установленном режиме обладает максимальным быстродействием. Кроме того, при минимуме элементов управления и их простоте – пакетные переключатели – значительно повышает надежность возбуждения и общая надежность работы генератора. Подшипники генератора не требуют смазки в течение всего срока службы. Конструкция генератора обеспечивает, в случае необходимости, параллельную работу постов на одну дугу. При этом токи постов суммируются и тем самым реализуется вариант однопостового 400-амперного генератора.

Агрегат АДД-2х2501ВУ1 имеет цельный сварной каркас из швеллера, защищающий его от механических повреждений в тяжелых условиях эксплуатации. Габаритные размеры двухпостового агрегата АДД-2х2501ВУ1 сохранены на уровне таковых известного однопостового агрегата АДД-4004МВ. Поставляется агрегат как в исполнении на раме, так и в комплекте с одноосным шасси оборудованным всеми необходимыми световыми приборами. Ёмкость топливного бака – 120 л – наибольшая среди всех известных агрегатов. Рациональное расположение всех органов управления с одной стороны агрегата обеспечивает удобство в работе и доступ для технического обслуживания и ремонта.

Агрегат АДД-2х2501ВУ1 укомплектован мощной аккумуляторной батареей, которая в сочетании  со свечой накаливания во впускном коллекторе, уверенно пускает дизель при температуре воздуха –40°С. 
Для питания электроинструмента в составе агрегата имеется вспомогательный генератор переменного тока частотой 50 Гц, приводимый ремённой передачей от основного дизеля, при этом обеспечивается работа шлифовальной машинки, электродрели и другого подобного электроинструмента, а также питание ламп освещения. Агрегат, в соответствии с требованиям безопасности, имеет прибор постоянного контроля сопротивления изоляции цепей высокого напряжения.  В агрегате имеется встроенный переносный термопенал на 8 кг электродов с питанием от сварочной цепи для поддержания электродов в сухом состоянии. По заказу агрегат АДД-2х2501ВУ1 может быть укомплектован печью для прокалки 40 кг сварочных электродов, питающейся от вспомогательного генератора. Посты агрегата соответствует нормам ГОСТ 2402 "Агрегаты сварочные. Общие технические требования", а также всем нормам безопасности. Технические характеристики сварочного агрегата приведена в таблице 2.4.

Таблица 2.4. Технические характеристики АДД-2х2501ВУ1

Номинальный сварочный ток одного поста	250А*
Номинальная относительная  продолжительность нагрузки	60%
Номинальное рабочее  напряжение	30В
Наибольший  сварочный ток, не менее	250А
Наименьший  сварочный ток, не более	25А
Напряжение  холостого хода	70-90В

*(Номинальный  сварочный ток генератора при  параллельной работе постов на  одну дугу - 450 А

Номинальный сварочный  ток одного поста	250А*
Номинальная относительная  продолжительность нагрузки	60%
Номинальное рабочее напряжение	30В
Наибольший  сварочный ток, не менее	250А
Наименьший  сварочный ток, не более	25А
Напряжение  холостого хода	70-90В

                  Технические характеристики АДД-2х2501ВУ1:  

Приводной двигатель:

Тип дизеля	Д144-81
Мощность (50 л.с.)	37 кВт
Число цилиндров	4
Номинальная частота  вращения	1800 об/мин
Тип охлаждения	воздушное
Часовой расход топлива в номинальном режиме работы	5,2 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ  ИНВЕРТОРНОГО ТИПА «ФОРСАЖ-250GAZ»

Аппарат сварочный ФОРСАЖ-250GAZ предназначен для ручной электродуговой сварки стальных материалов, деталей  и агрегатов, имеющих в местах сварного шва толщину от 1,5 мм до 16,0 мм.  Аппарат комплектуется блоком снижения напряжения холостого хода, амперметром, вольтметром, пультом дистанционного управления.  Сварка производится штучными плавкими электродами любой марки диаметром 2,0-5,0 мм при дуге, образованной постоянным током, регулируемым в пределах 15 - 250 А специальным регулятором, расположенным на передней панели аппарата. При наличии специальных аксессуаров и материалов для аргонодуговой сварки аппарат может использоваться для сварки узлов, деталей и материалов из титана, нержавеющей стали и медных сплавов. Аппарат ФОРСАЖ-250GAZ может эксплуатироваться в следующих условиях:   -рабочая температура окружающего воздуха – от минус 30°С до + 40°С;   -влажность - до 98% при температуре + 25°С.  По степени защиты от поражения электрическим током аппарат ФОРСАЖ-250GAZ относится к классу 01, что обеспечено применением специальных изоляционных материалов и клеммы заземления корпуса.  После транспортирования или хранения аппарата при температуре ниже минус 30°С включение в сеть можно производить только после выдержки его в течение двух-трех часов при температуре не ниже минус 30°С.     Технические характеристики сварочного аппарата инверторного типа «Форсаж-250GAZ»     Электропитание - трехфазная сеть переменного тока со следующими параметрами :напряжение , В ~ 380 допустимые отклонения напряжений, % +10 –15 частота, Гц 50   Время выхода на безопасное напряжение  холостого хода (Uxx<12B), сек 0,5 Индикация выходного напряжения цифровая Индикация сварочного тока цифровая Ток, потребляемый от сети (по каждой фазе), А 15 , не более Выходной ток короткого замыкания, А 280  Внешние вольтамперные характеристики  напряжение холостого хода, В 5, не более  диапазон регулирования сварочного тока, А 15 – 250  Продолжительность работы (ПР), % при сварочном токе  250 А, % 80 180 А, % 100 при цикле 10 мин количество циклов не ограничено  Габаритные размеры аппарата, мм 430х190х350, не более  Масса аппарата, кг 13.6, не более  Масса брутто, кг 17, не более УСТРОЙСТВО АППАРАТА «Форсаж-250GAZ»  Конструктивно аппарат ФОРСАЖ-250GAZ выполнен в виде переносного моноблока. На передней панели расположены: индикаторы СЕТЬ, сигнализирующие о включении аппарата, об исправном состоянии трех фаз электропитания и готовности аппарата к работе; регулятор сварочного тока; индикатор ПЕРЕГРЕВ и индикатор ПЕРЕГРУЗКА. В нижней части передней панели расположены разъемы (с обозначением полярности выходного напряжения) для присоединения сварочных кабелей. На левой боковой стенке размещена клемма для заземления корпуса аппарата. На задней панели размещен выключатель сети (с функцией автомата защиты от перегрузки). На крышке имеется ручка для переноса аппарата сварочного ФОРСАЖ-250GAZ .    ПОДГОТОВКА АППАРАТА К ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПОРЯДОК РАБОТЫ  Перед началом работы аппарата сварочного ФОРСАЖ-250GAZ необходимо:  -произвести внешний осмотр аппарата;  -убедиться в отсутствии механических повреждений. Соединить клемму заземления аппарата с шиной заземления электросети.  Подключить кабель электрододержателя и шину с зажимом к выходным разъемам аппарата. Полярность подключения кабелей к разъемам "+" и "-" определяется с учетом марки свариваемых металлов и выбранных электродов.  Подсоединить вилку шнура сетевого питания аппарата к сети 3N~380 В , 50 Гц. Сеть должна допускать нагрузку не менее 20 А по каждой фазе и иметь нулевой провод. Розетка электросети должна соответствовать вилке сетевого шнура аппарата.  Включить электропитание аппарата ФОРСАЖ-250GAZ, для чего установить выключатель на задней стенке корпуса аппарата в положение ВКЛ и убедиться в свечении индикаторов СЕТЬ: А, В, С на передней панели. Индикаторы СЕТЬ: А, В, С сигнализируют о включении аппарата, его исправности и готовности к работе, а также позволяют контролировать наличие всех трех фаз в сети электропитания. Пропадание хотя бы одной фазы приводит к резкому снижению максимального сварочного тока или к выключению аппарата. Длительная эксплуатация аппарата без одной фазы приводит к выходу его из строя. Регулировку сварочного тока в пределах от 15А до 250А производить регулятором "I".  В случаях перегрева аппарата срабатывает термозащита. При этом аппарат сварочный ФОРСАЖ-250GAZ выключается (пропадает выходное напряжение и ток), на лицевой панели аппарата светится индикатор ПЕРЕГРЕВ. В этом случае необходимо прекратить процесс сварки, отсоединить электрод от свариваемой детали и переждать несколько минут (не выключая аппарата) до автоматического выключения индикатора ПЕРЕГРЕВ. После этого можно продолжить прерванную работу.  В случаях возникновения аварийных ситуаций (попадание внутрь посторонних предметов, проявление неисправности и т.п.) на лицевой панели аппарата светится индикатор ПЕРЕГРУЗКА. В этом случае необходимо выключить аппарат и затем включить его повторно, наблюдая за состоянием индикатора ПЕРЕГРУЗКА. Если индикатор не засветился, то работу можно продолжить; если же индикатор засветился вновь, то в аппарате имеется неисправность, подлежащая устранению ремонтом.

2.5. Технология выполнения ремонтной сварки газопровода

 

Подготовительные  работы: До начала производства работ подрядчик оформляет все разрешительные документы на право производства работ. Перед производством работ силами подразделения заказчика участок от 49 км по 81 км отключается от действующего газопровода (по отдельному плану работ). Производится пропарка трубопровода выхлопными газами. Готовится подъездная дорога и расчистка места производства работ от снега.

Основные  работы:  При сборке необходимо установить на стык цепной центратор так, чтобы кромки стыка по всему периметру проходили по средней части центрирующих элементов с зазором 1,5-2,5 мм. После осуществления операции центровки производится прихватка стыков, количество которых не менее 4, с длиной 60-90 мм, толщиной толщины трубы. После приварки прихватки тщательной осматривают и в случае обнаружения трещин вырубают и заваривают вновь. Качество прихваток должно обеспечивать гарантийный провар корня шва. стык собирается.

Произвести  замеры смещений кромок, максимальная величина равномерно распределенного смещения кромок не должна превышать 2 мм.

Сварка выполняется  одним сварщиком, минимальное общее  количество слоев – 3. Все три  слоя накладываются участками ½  окружности трубы, как показано на рисунке 2.5. В процессе сварки производить зачистку каждого слоя от шлака и брызг. После сварки облицовочного слоя следует осмотреть сваренный шов. Зачистить сваренный стык и прилегающие к шву участки основного металла от сварочных брызг проволочными щетками. Обнаруженные наружные дефекты сварного шва вышлифовать и устранить ручной дуговой сваркой, не выводя дугу на основной металл.

 

 

Рис. 2.5. Последовательность наложения корневого, облицовочного и заполняющего слоя и швов 1-12 одним сварщиком.

 

При выполнении изоляционно-укладочных работ на данном объекте необходимо руководствоваться требования следующих нормативных документов:

- СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ»;

-     СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства»;

-     ВСН 008-88 «Противокоррозионная и  тепловая изоляция».

Для пассивной  защиты газопровода от почвенной  коррозии применяется изоляционное покрытие, состоящее из ленты полиэтиленовой «Попилен 40 – ЛИ - 63» ТУ 2245 – 003 – 1297859 – 99, праймера НК 50 ТУ 5775 – 001 – 01297859 – 95 и защитной обертки «Попилен 0540-05-63».

Непосредственно перед нанесением изоляционного  покрытия необходимо произвести тщательный осмотр трубопровода с целью выявления  возможных повреждений его тела.

 

 

2.6. Контроль качества сварных соединений

 

      При ремонте магистральных газопроводов  контролируют все виды работ.  Контроль качества работ начинают  с контроля качества материалов, поступающих для ремонта, который  осуществляют путем внешнего  осмотра, проверки сертификатов и паспортов на соответствие их стандартам и техническим условиям.

       Контроль качества проведенных  работ заключается в систематическом  наблюдении и проверке соответствия  выполняемых работ проектной  документации, требованиям СНиП III-42-80, ВСН 004-88.

       В зависимости от характера  выполняемой операции контроль  качества работ осуществляется  непосредственно исполнителями,  бригадирами, мастерами, прорабами  и представителями заказчика  (технадзора).

       Приборы и инструменты, предназначенные для контроля качества работ, должны быть заводского изготовления и иметь паспорта, технические описания и инструкции по эксплуатации.

      Выявленные в ходе контроля  отклонения от проектов и требований  нормативных документов должны  быть исправлены до начала последующих технологических операций.

      Операционный контроль качества  выполнения земляных работ включает:

проверку отметок  и ширины полосы для работы землеройных  машин;

проверку откосов, ширины и глубины траншеи в  зависимости от грунтов;

проверку толщины  слоя подсыпки на дне траншеи и  толщины слоя присыпки

трубопровода  мягким грунтом.

     С  целью комплексного ведения работ,  а также предотвращения обрушения  и оплывания стенок траншеи  необходимо контролировать темп  разработки траншеи, который должен соответствовать сменному темпу изоляционно-укладочных работ.

       Наиболее ответственными, требующими  тщательного контроля качества  выполнения являются сварочно-восстановительные  и изоляционные работы.

      При контроле качества сварных  соединений газопровода проводят: операционный контроль, визуальный контроль и обмер сварных соединений, неразрушающий контроль, радиографический контроль, магнитографический контроль, ультразвуковой контроль и контроль на герметичность.

       Контроль качества заварки дефектов должен осуществляться:

пооперационным  контролем;

внешним осмотром;

проверкой сплошности наплавленного металла физическими  неразрушающими методами контроля (ультразвуковой контроль, радиографический контроль).