Методические указания. До начала сборки и сварки секций труб в нитку на трассе необходимо спланировать полосу отвода; построить временную вдольтрассовую технологическую дорогу и

До начала сборки и сварки секций труб в нитку на трассе необходимо спланировать полосу отвода; построить временную вдольтрассовую технологическую дорогу и подъезды к ней; развести вдоль трассы и разложить на инвентарных лежках (под углом 15-20° к оси траншеи) секции длиной 36 м; разместить в зоне проведения работ трубоукладчик, сварочные установки, бульдозер, внутренний центратор и другое оборудование и инструменты; установить на полосе отвода рядом с зоной проведения работ вагончики для обогрева и отдыха людей, приема пищи, хранения сварочных материалов, инструмента и инвентаря; просушить и хранить в вагончике необходимое число электродов (в расчете на одну-две смены). Перед сборкой секций трубопровода в нитку необходимо уложить с помощью трубоукладчика конец трубопровода на инвентарную опору; очистить от грязи, грунта, камней и других посторонних предметов секцию, в том числе ее внутреннюю поверхность; зачистить электрошлифовальной машинкой до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10-15 мм.

В металле труб не должно быть трещин, плен, расслоений, рванин и закатов. Допуски на механические повреждения металла труб устанавливаются государственными стандартами и техническими условиями. Разрешается поправлять дефекты труб на наружной поверхности (кроме трещин) путем зачистки, если толщина стенки трубы после этого будет соответствовать норме. Отклонение от номинальных размеров наружных диаметров торцов труб не должно превышать ±2 мм (на участке не менее 200 мм).

Овальность концов труб - 1%; кривизна труб - 1,5 мм (на 1 м длины).

Для повышения качества сварных соединений и точности обработки кромок труб в полевых условиях применяют обработку резанием при помощи специализированных установок для механической обработки кромок.

Сварка - технологический процесс неразъемного соединения частей изделия путем местного сплавления или совместного пластического деформирования металлов этих частей по их примыкающим поверхностям, в результате чего возникает прочное сцепление металлов, основанное на межатомном взаимодействии. Неразъемное соединение двух металлических частей, выполненное сваркой, называется сварным соединением. Сварное соединение состоит из основного металла, околошовной зоны и сварного шва.

Основной металл - металл соединяемых частей.

Околошовная зона (зона термического влияния) - участок, примыкающий к сварному шву, со структурой и свойствами металла, изменившимися в результате сварочного нагрева по сравнению со структурой и свойствами основного металла.

Сварной шов - конструктивный элемент сварных соединений, образованный затвердевшим расплавленным металлом. Часть металла, полученная за один проход источника тепла, называется слоем. Сварной шов, образованный несколькими слоями, называется многослойным или многопроходным.

Сварной шов может выполняться в нижнем, вертикальном и потолочном положениях.

Сварка, выполняемая при одностороннем перемещении источника тепла относительно сечения соединяемых деталей, называется односторонней, при двустороннем перемещении - двусторонней.

Стыки труб соединяют сваркой. Основные способы сварки следующие:

а) дуговые - автоматическая дуговая под флюсом, газоэлектрическая полуавтоматическая и автоматическая сварка, а также полуавтоматическая с применением порошковой проволоки и

б) прессовые - электроконтактная, газопрессовая и другие виды сварки.

Современная техника сварки позволяет получать сварной стык равнопрочным с металлом трубы, т. е. временное сопротивление наплавленного металла шва и относительное удлинение не ниже, чем у основного металла. Пластические свойства сварного соединения оцениваются углом загиба и значением ударной вязкости.

В начале развития сварочной техники (1925-1935 гг.) применялась ацетилено-кислородная газовая сварка. Однако вследствие малой производительности и низких механических показателей в настоящее время для соединения стыков магистральных трубопроводов она не применяется.

Ручная дуговая электросварка в первые годы ее широкого применения в трубопроводном строительстве не обеспечивала высоких механических свойств. Только благодаря применению усовершенствованных электродов (новых электродных покрытий для лучшей защиты наплавленного металла), при этом способе сварки повысились свойства сварного стыка и достигнуты отмеченные ранее высокие механические свойства.

Наибольшее распространение получили механизированные способы. К механизированной электрической дуговой сварке относятся: автоматическая сварка под флюсом, сварка в среде углекислого газа, сварка порошковой проволокой и другие, менее распространенные способы. Механизированные методы обеспечивают высокую производительность при хорошем качестве шва. Они занимают ведущее место на трассе.

При большинстве механизированных методов требуется вращать трубу, так как шов можно накладывать лишь в определенном пространственном положении. Такая сварка может осуществляться только на сварочных базах для соединения отдельных труб в секции длиной 27- 60 м. Длина секций ограничивается транспортными возможностями при вывозке их на трассу или удобством ведения сварочного процесса на базе.

При прессовых методах сварки стыки можно сваривать за одну технологическую операцию и трубы не требуется вращать. Применение прессовых методов дает возможность сооружать трубопровод последовательным наращиванием труб в общую нитку трубопровода. При такой системе нет надобности в заготовительно-укрупнительных сварочных базах. Все стыки свариваются непосредственно на трассе.

Сварочные базы для заготовки секций организуются в пунктах выгрузки труб или в полевых условиях на трассе. Секция состоит из трех и более труб. Секции, вывезенные с базы на трассу, сваривают друг с другом в неповоротном положении.

Сварка стыков труб на базе в поворотном положении и применение высокопроизводительной автоматической сварки под флюсом способствуют более высокой производительности и хорошему качеству швов.

Экономическая целесообразность создания сварочно-заготовительных баз будет тем более высокой, чем большее количество стыков в одном километре трубопровода, т. е. чем короче трубы. При трубах длиной 12-24 м создание сварочных укрупнительных баз может оказаться нерентабельным.

По окончании сварки секций на заданную длину участка трубопровода база перемещается на новое место. Срок работы базы на одном месте от нескольких дней до 2-3 недель. Поэтому все конструктивные элементы базы и все ее оборудование должны быть легко транспортируемыми.

Высокое качество сварочных работ на строительно-монтажных участках обеспечивается хорошей организацией и контролем сварочного производства.

Под контролем качества сварки подразумевается проверка условий и порядок выполнения сварочных работ, а также определение качества выполненных сварных соединений в соответствии с техническими требованиями.

Операционный контроль в процессе изготовления сварных соединений нефте- и газопроводов осуществляется на всех стадиях монтажа и правильная организация его является надежной гарантией безаварийной эксплуатации магистральных трубопроводов.

Операционный контроль проводит мастер или производитель работ, а самоконтроль - исполнитель работ. При операционном контроле мастер или прораб проверяет соответствие выполняемых работ рабочим чертежам, требованиям государственных стандартов, СНиП и инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

Перед внешним осмотром наружная поверхность сварного шва и прилегающих к нему участков основного металла по обе стороны шва должны быть очищены от шлака, загрязнений и брызг наплавленного металла. Осмотр и измерение сварных соединений выполняют, при возможности, с двух сторон.

Неразрушающим методом контроля подвергают сварные соединения магистральных трубопроводов, выполненных электродуговой сваркой.

В трассовых условиях не подвергают контролю сварные соединения труб и арматуры, поставляемые заводами. Сварные соединения магистральных трубопроводов I, II, III, IV категорий, выполненные электроконтактной сваркой оплавлением, подвергают 100 %-ному контролю физическими методами по зарегистрированным параметрам процесса сварки и механическим испытаниям в объеме 1 % с целью проверки состояния системы автоматического управления сварочным процессом.

Для сварных соединений трубопроводов IV категории при неудовлетворительном результате контроля физическими методами хотя бы одного стыка необходимо проверить тем же методом дополнительно 25 % стыков из числа тех, которые сварены с момента предыдущей проверки. Если при этом будет обнаружен хотя бы один стык неудовлетворительного качества, сварщик или бригада, допустившие брак, от работы отстраняются до полной сдачи испытаний, а сваренные ими с момента предыдущей проверки стыки подвергают 100 %-ному радиографическому контролю. Результаты проверки стыков физическими методами оформляют в виде заключений. До сдачи трубопровода в эксплуатацию заключения, радиографические снимки, зарегистрированные результаты ультразвуковой дефектоскопии и ферромагнитные ленты со стыков, подвергнутых контролю, хранят в полевой испытательной лаборатории (ПИЛ).

Вопросы для самоконтроля

1. Подготовительные операции.

2. Центровка труб.

3. Способы сварки труб.

4. Тех­нологическая карта на сварку труб.

5. Потолочная сварка труб.

6. Ручная электроду­говая сварка.

7. Применяемые сварочные материалы.

8. Сварка порошковой прово­локой.

9. Электроконтактная сварка. Процесс сварки.

10. Свар­ка в зимних условиях, при сильном ветре и атмосферных осадках.

11. Монтаж и сварка захлёстов.

12. Контроль качества сварных стыков.

13. Оформление документа­ции на сварку труб в трассовых условиях