Сварка труб в плети что это

Обновлено: 25.04.2024

На строительстве подводных переходов магистральных нефтепродуктопроводов применяют те же методы сварки, что и на суше.

До начала сварочно-монтажных работ необходимо получить следующую документацию:

  • сертификаты и паспорта на трубы и сварочные материалы;
  • список сварщиков;
  • заключение о результатах механических испытаний допускных контрольных сварных соединений;
  • журнал регистрации результатов механических испытаний, допускных и контрольных стыков.

Сварочно-монтажные работы в зависимости от их объемов выполняют в несколько этапов:

  1. Поворотная сварка труб в секции из трех труб на стенде.
  2. Сварка секций труб в плеть.
  3. Сварка плетей в нитку трубопровода.

Поворотная сварка труб выполняется с применением сварочного полуавтомата, а при малых объемах сварочных работ вручную. При строительстве переходов значительной протяженности сварку отдельных труб в трехтрубные секции выполняют на специальном стенде, состоящем из трех линий.

При полуавтоматической сварке труб на стенде работы ведутся следующим образом:

  1. На первой линии – сборка стыка при помощи внутреннего центратора, подогрев стыка и ручная сварка корневого шва.
  2. На второй линии – ручная подварка корня шва изнутри трубы.
  3. На третьей линии – автоматическая сварка под слоем флюса остальных слоев.

При ручной поворотной сварке работы выполняются следующим образом:

  1. На первой линии – сборка стыка при помощи внутреннего центратора, подогрев стыка, сварка первого и второго слоев.
  2. На второй линии – подварка корня шва изнутри трубы по всему периметру.
  3. На третьей линии – сварка третьего и четвертого слоев.

Плети дюкера небольшой протяженности до 300 м обычно сваривают из одиночных труб последовательным наращиванием. Работы по сборке и сварке труб диаметром 1220 мм с толщиной стенки 20 мм выполняет бригада в составе 8 человек: машинист трубоукладчика; электросварщик; машинист электросварочного агрегата; машинист бульдозера; монтажник. Производительность труда в смену составляет 35 м.


Для выполнения сварки корня шва сварщики располагаются по обе стороны от оси трубы. При использовании электродов с основным видом покрытия сварку корневого слоя шва начинают с потолочного положения способом "на подъем". При использовании электродов с целлюлозным покрытием с нижнего положения способом "на спуск". При атмосферных осадках и ветре сварочные работы должны производиться под инвентарным укрытием. При сварке верхней части стыка используются переносные лестницы-стремянки.

В процессе сборки и сварки стыков сварщиками и мастером или прорабом осуществляется операционный контроль. После сварки очередного стыка сварщики должны очистить шов от шлака, окалины, брызг наплавленного металла и предъявить его для визуального контроля и приемки мастеру или прорабу. Все стыки должны быть также подвергнуты контролю гамма или рентгеновскими лучами. При сварке трубопровода сварные стыки подвергаются:

В полевых условиях и на производственных базах сварка труб в плети осуществляют по 2-3 трубы длиной по 10 и более каждая. Для этого используют различные установки. Полевая автосварочная установка ПАУ-601 предназначена для автоматической сварки поворотных стыков труб диаметром 325-630 мм под слоем флюса по предварительно сваренному корню и 2-3 труб в одну плеть непосредственно на объектах и на производственных базах. Для сварки стыков труб диаметром 159, 219 и 273 мм необходимо изменить торцовое вращение роликоопор и сварочной головки. Установка состоит из агрегатов питания АСДП-500-ГФ и вращателя (торцового) ВТ61, сварочной головки СГФ-601, машинки для очистки и намотки проволоки, комплекта (6 шт.) роликоопор, наружных центрифуг (4 шт.) для труб разного диаметра, газогенератора с резаками «и газовой горелкой, машин для резки и зачистки фа-сок (по 2 шт.), приспособления для правки труб. Для накатывания труб необходимы приемные стеллажи, автокран или подвесной тельфер на монорельсе, или трубоукладчик.

Техническая характеристика трансформатора СТШ-250 для сварки труб.

вторичное холостого хода. 60

номинальное вторичное . 25

Номинальный сварочный ток (при ПР = 20%), А. 250

Диапазон регулирования сварочного тока, А 80-260

Номинальная мощность, кВт. 16,5

Коэффициент полезного действия, % . . . 72

Габаритные размеры, мм:

При сварке труб на установке выполняют следующие операции: прихватку, электросварку первого слоя, сварку заполняющих и облицовочных стыков под слоем флюса. Контроль качества сварных соединений и изоляцию стыков производят на стеллажах после окончания сварочных работ. Применение установки позволяет механизировать сварочные, транспортные и погрузочные операции.

Техническая характеристика автосварочной установки ПАУ-601

Диаметр свариваемых труб, мм. 325-630

Сварочный ток, А, не более. 600

Напряжение на дуге, В. 30-52

Диаметр электродной проволоки, мм . 2

Скорость подачи проволоки, м/ч . 192-572

Окружная скорость вращения секции, м/ч 21-85

Производительность установки, число стыков в смену. 55

Габаритные размеры, м:

Передвижной роликовый стенд. Для повышения производительности труда при монтаже наружных газопроводов на производственных базах используют автоматическую и полуавтоматическую сварку труб в плети на роликовых стендах. Однако из-за больших затрат на доставку секций на место монтажа применение стендов рентабельно только при значительных объемах работ. Если объемы сварочных работ невелики, целесообразно использовать роликовый стенд для автоматической сварки газопроводов длиной 200-300 м.

Сварочный стенд выполнен в виде выдвижной телескопической рамы из трех труб, на которой смонтированы, роликоопоры, соединенные трансмиссионным валом с вариатором скоростей.

Стапель для монтажа плети трубопровода, подлежащего прокладке в пределах подводного участка трассы, строится по возможности в створе перехода. Смонтированная плеть труб опускается на воду по рельсовой дорожке на вагонетках или роликах. [46]

Укладка труб протаскиванием осуществляется обычно с берега в сторону открытого моря. Протаскивают плети бетонированных труб . Бетоном трубы покрывают на берегу, где плети укладывают на стапеле параллельно спусковой дорожке. Головная плеть оснащена специальным буксировочным оголовком. По мере протаскивания плетей по роликовой дорожке ( с пневматическими роликами) производятся пристыковка последующих плетей, изоляция стыка и бетонирование. [47]

Технические условия допускается соединение труб в плети с выполнением корня шва ручной аргонодуговой сваркой с последующим заполнением разделки кромок ручной электродуговой сваркой. Соединение плетей труб в панели производят с применением автоматической дуговой сварки под флюсом или в защитном газе. В отдельных случаях может быть применена полуавтоматическая и ручная электродуговая сварка. Панели из плавниковых и сребренных труб сваривают по вершинам ребер стыковыми швами с двух сторон. [49]

Независимо от наличия удостоверения каждый сварщик перед допуском к работе должен сварить пробный стык в условиях, тождественных с теми, в которых будет производиться сварка при монтаже. Перед сваркой в плети трубы должны быть очищены от засорений, концы их должны быть зачищены от заусенцев, окалин и грязи до металлического блеска. Сварку труб в плети производят на бровке траншеи. Для предохранения от засорения концы труб при перерыве в работе закрывают заглушками, а при малых диаметрах - деревянными пробками. При монтаже газопроводов может применяться как электродуговая, так и газовая сварка, однако последняя допускается лишь для диаметров труб не выше 114 мм. Способы сварки описаны в соответствующих учебниках. [51]

Очищать дно траншеи от обвалившегося грунта и подчищать до проектной отметки следует только до надвижки плети. Если при надвигании плети труб обваливается грунт, то удалять его из-под нависшей плети разрешается только после установки под трубами поперек траншеи прочных лежек. Перед опусканием плети люди из траншеи и пространства между траншеей и надвигаемой плетью должны быть удалены. Во время подъема и опускания плети запрещается на протяжении всей ее длины находиться под ней или становиться на нее. Подающий команду должен стоять на стороне траншеи, противоположной расположению кранов-трубоукладчиков. [52]

Ясно, что назначение трубопровода также будет оказывать то или иное влияние на технологию нанесения покрытий. Способ соединения звеньев и плетей труб , хотя и косвенно, но оказывает влияние на технологию нанесения изоляции. Например, в случае применения сварных стыков технология нанесения изоляции должна учитывать, что вблизи мест сварки труб металл разогревается, вследствие чего может быть повреждено покрытие. По этим причинам технологический процесс должен учитывать необходимость проведения сварочных работ при укладке труб с противокоррозионной изоляцией без ее разрушения. [53]

При прокладке трубопроводов теплосети на стенде ( рис. 12) предварительная изоляция труб выполняется пенобетонными скорлупами с последующим их оштукатуриванием транспортно-изоляционной машиной ТИМ-1. По окончании изоляционных работ плети труб с помощью крана укладываются на автоприцепы ( рис. 13) и перевозятся на трассу к месту их укладки в траншею. [55]

Ширина А ленты принимается такой, чтобы удельное давление на поверхность покрытия не вызывало его разрушения под влиянием веса поднимаемой конструкции. Опыт использования подобных лент в ГДР при укладке плетей труб в траншеи показал, что покрытия при этом не повреждаются. [57]

При опускании труб в траншею трубоукладчик передвигается на расстоянии не менее 1 5 м от бровки. При этом люди не должны находиться в траншее, а также между траншеей и опускаемой плетью труб , под поднимаемой плетью или на ней. [58]

Если все работы на строительстве первых нефтепроводов выполнялись вручную, то на сооружении нефтепровода Туймазы-Омск впервые была применена новая специальная техника: землеройные машины, механизмы по сварке труб, механической очистке, изоляции и укладке трубопровода в траншею. При сооружении нефтепроводов Туймазы-Омск и Альметьевск-Куйбышев - Саратов был внедрен поточный метод строительства от вывозки свареных плетей труб на трассу до засыпки уложенного в траншею трубопровода. [59]

В качестве усиливающих обмоток могут применяться бризол, стеклоткань ( при последующем обетонировании труб) и каландрированная резина средней твердости. В соответствии с инструкцией Защита от коррозии морских трубопроводов покрытие на трубы наносят следующим образом: плети труб очищают от окалины и продуктов коррозии до металлического блеска, наносят слой цинкополистирольной грунтовки ( цинковая пыль - 60 %, полистирол - 6 7 %, ксилол или нефтяной сольвент - 33 3 %) толщиной 0 12-мм и слой битумно-резиновой мастики толщиной 4 - 5 мм, подогретой до 150 - 180 С. При использовании указанного покрытия пригрузы и понтоны должны устанавливаться на изолированной трубе поверх-деревянной футеровки. [60]

Плеть трубопровода сваривают на берегу и после гидравлического испытания, изоляции и футеровки протаскивают через переход тракторами или лебедками, пользуясь специальными роликами и вагонетками. При менее значительных переходах плеть протаскивают трубоукладчиками. [1]

Плети трубопровода диаметром 300 - 500 ими длиной до 200 м можно монтировать на роликовых дорожках, по которым их опускают на воду. [3]

Плети трубопроводов , изготовленные на механизированных поточных линиях, доставляют на монтажную площадку на специально оборудованных автомашинах - плетевозах. Плети трубопроводов длиной до 45 м монтируют, если межцеховые трубопроводы отличаются длинными прямолинейными участками, небольшим количеством фасонных деталей и фланцевых стыков. Межцеховые трубопроводы, как правило, сварные. Прокладка межцеховых трубопроводов может быть надземной и подземной. [4]

Плети трубопровода укладывают вдоль бровки траншеи на расстоянии, исключающем ее обрушение. Под трубы и плети трубопровода, уложенные на бровке траншеи и у каналов, подкладывают деревянные подкладки, чтобы труба или плеть не могли самопроизвольно скатиться в траншею или канал. [5]

Плети трубопроводов укладывают в каналы и траншеи с помощью трубоукладчиков или кранов, которыми плети поднимают, перемещают, укладывают и поддерживают при сборке и сварке стыков. При диаметре монтируемого трубопровода до 529 мм для этой цели используют одновременно два трубоукладчика или крана, при диаметре свыше 529 мм - три. Опускать ( сбрасывать) трубы и плети в каналы и траншеи с помощью ломов или ваг запрещается. В закрепленную траншею трубы опускают не снимая распорок. В исключительных случаях допускается снимать часть распорок, если приняты меры против ослабления всего крепления. [6]

Плеть трубопровода перед укладкой в траншею должна быть равномерно по длине удалена от бровки траншеи. [7]

Плеть трубопровода , подлежащая укладке, по всей длине должна равномерно ( с заданным шагом) опираться на инвентарные лежки, которые по своей высоте могут быть разными, что обусловлено микронеровностями строительной полосы. [8]

Плети трубопровода , во избежание образования в них воздушных мешков, укладываются на лежки с продольным уклоном. Если по условиям местности это невозможно, то должны быть определены и зафиксированы все возвышенные места для последующей установки на них воздухоспускных кранов. С помощью напорного трубопровода испытываемые плети трубопровода соединяются с наполнительным и опрессовочным агрегатами. [9]

Плеть трубопровода буксируется к месту укладки двумя буксирами в подводном положении па глубине 15 м от поверхности воды. [11]

Подготовленные и испытанные плети трубопровода подают на спусковую дорожку, облегчающую перемещение плети до уреза воды. Спусковые дорожки состоят из рельсового пути и тележек или из роликов, по которым плеть трубопровода и перемещается к урезу воды. [12]

Сваренную и заизолированную плеть трубопровода выкладывают по оси укладки, затем свободный ее конец заводят на ролико-опоры, после чего начинается движение трубозаглубителя, который прорезает в грунте щель, куда опускают трубопровод. Завершающей операцией является засыпка грунта с помощью щелеза-сыпщика. [14]


1.1. Типовая технологическая карта разработана на оборку и сварку 1 км трехтрубных секций в нитку на трассе поточно-групповым методом при строительстве линейной части магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм.

1.2. При разработке типовой технологической карты приняты исходные данные:

трубы электросварные, прямошовные и спиральношовные из горячекатаных, в том числе с контролируемой прокаткой, нормализованных и термически упрочненных низколегированных сталей с нормативным значением временного сопротивления на разрыв до 588,7 МПа (60 кгс/мм 2 ) и термоупрочненных до 637,5 МПа (65 кгс/мм 2 ); предусмотренные проектом, неизолированные:

толщина стенки труб

длина секций труб

количество трехтрубных секций в 1 км

количество стыков в 1 км

1.3. Карта предусматривает применение машин и механизмов, представленных на схеме сборки и сварки трехтрубных секций в нитку и в разделе "Материально-технические ресурсы".

1.4. Работы по сборке и сварке секций труб в нитку выполняются в летний период в условиях равнинной и слабопересеченной местности и ведутся в одну дневную смену продолжительностью 8 ч.

1.5. В состав работ, рассматриваемых картой, входят:

сборка секций труб в нитку, включая сварку корневого слоя шва и "горячего прохода" электродами с целлюлозным видом покрытия;

ручная электродуговая сварка заполняющих и облицовочного слоев шва электродами с основным видом покрытия.

2.1. Выполнению работ по сборке и сварке секций труб на трассе предшествует комплекс организационно-технических мероприятий и подготовительных работ:

назначение лиц, ответственных за качественное и безопасное производство сварочно-монтажных работ (прораб, мастер, работник-ПИЛ);

расчистка с устройством вдольтрассового проезда и планировка полосы отвода;

восстановление и закрепление на местности проектной оси строящегося трубопровода;

вывозка и укладка вдоль трассы секций труб на инвентарные лежки;

размещение в зоне производства работ механизмов, оборудования, приспособлений;

получение производственно-технической документации и ознакомление членов бригады с применяемой технологией сварочных работ;

инструктаж членов бригады по технике безопасности и производственной санитарии, включая безопасность работ в охранных зонах действующих трубопроводов;

проверка и испытание грузозахватных приспособлений для подъёма секций труб;

установка на полосе отвода, в зоне производства работ, вагончиков для обогрева людей, хранения сварочных материалов, инструмента и инвентаря.

Температура прокалки, производимой в течение 1 ч, необходимого количества электродов (в расчете на одну смену) представлена в табл. 1.

Таблица 1

Тип сварочных электродов

Температура прокалки, °С

Примечание. Электроды с целлюлозным видом покрытия, доставленные к месту работ с неповрежденной герметической упаковкой (в жестяных банках или картонных коробках с герметизирующей пленкой), разрешается использовать по назначению без предварительной прокалки.

Электроды используются после прокалки в сроки, указанные в табл. 2.

Таблица 2

Вид покрытия электродов

Срок годности при хранении в сухих помещениях, сут.

Электроды с основным видом покрытия

Электроды с целлюлозным видом покрытия

Примечание. При хранении прокаленных электродов с основным видом покрытия в сушильных шкафах (с температурой 135-150 °С ) срок их хранения не ограничивается.

2.2. Перед сборкой и сваркой секций труб необходимо выполнить следующее:

очистить внутреннюю поверхность труб от возможных загрязнений;

провести визуальный осмотр поверхностей труб и при обнаружении дефектов произвести необходимый ремонт, в том числе:

устранить шлифованием царапины, риски и задиры на трубах глубиной свыше 0,2 мм, но не более 5 % от толщины стенки трубы, которая не должна быть выведена за пределы минусового допуска;

Трубы с царапинами, рисками, задирами глубиной более 5 % от толщины стенки, вмятинами глубиной, превышающей 3,5 % от диаметра трубы, или с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм ремонту не подлежат; дефектные участки труб следует обрезать.

Правку вмятин на кромках после газокислородной или воздушно-пламенной резки можно проводить только с подогревом участка трубы до температуры 150-200°С.

Забоины на кромках глубиной не более 5 мм допускается ремонтировать сваркой электродами с основным видом покрытия, используя местный подогрев.

2.3. Основные типы разделки кромок труб для ручной дуговой сварки приведены на рис. 1.

Рис. 1. Схема разделки кромок труб:

а - с толщиной стенки до 16 мм;

б - с толщиной стенки более 15 мм

Примечание. Размер В зависит от толщины стенки трубы и для труб с толщиной стенки 15,7 мм составляет 7 мм.

2.4. Сборка секций труб в плеть, включая сварку первого (корневого) слоя шва и второго ("горячего прохода"), производится в три этапа:

первый - зачистка кромок труб перед сборкой я сваркой;

второй - центровка секций труб с ниткой трубопровода при помощи внутреннего центратора ЦВ-144 и ручная электродуговая сварка стыка первым (корневым) слоем шва электродами с целлюлозным видом покрытия, включая предварительный подогрев;

третий - сварка второго ("горячего прохода") слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия.

2.4.1. Кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности секций труб зачищают до чистого металла на ширину не менее 10 мм шлифовальными машинками с абразивными кругами.

2.4.2. Подготовленную секцию перемещают трубоукладчиком и пристыковывают к нитке трубопровода. Внутренний центратор ЦВ-144 выдвигают из полости нитки трубопровода и устанавливают так, чтобы жимки первого ряда после полного разжатия были скрыты за её кромкой. Зазор в стыке должен быть 1,5 - 2,5 мм.

2.4.3. Предварительный подогрев осуществляется на ширину не менее 150 мм у каждой кромки газовыми подогревателями ПС-1421, укомплектованными шестью баллонами БГ-П-50. Подогреватель ПС-1421 питается горючим газом из емкости PC -1600. Вспомогательным оборудованием для установки ПС-1421 являются бензиноэлектрический агрегат АБ-40 и две шлифовальные машинки мощностью по 1,9 кВт. Необходимость предварительного подогрева и его параметры определяют по табл. 6 и 7 ВСН 006-89 "Строительство магистральных, и промысловых трубопроводов. Сварка" в зависимости от эквивалента углерода стали, толщины стенки стыкуемых труб, температуры окружающего воздуха.

2.4.4. По окончании центровки производится сварка первого корневого слоя шва, при этом по обе стороны стыка, как и при сварке всех слоев шва, должны быть установлены инвентарные и страховочные опоры.

Сварка корневого слоя шва осуществляется электродами с целлюлозным покрытием на постоянном токе обратной или прямой полярности в направлении сверху вниз без колебательных движений, при опирании конца электрода на кромки свариваемых труб.

Скорость сварки корневого слоя должна быть в пределах 16-22 м/ч. Поддержание, достаточно высокой скорости сварки обусловлено формированием под дугой жидкой ванны. По окончании сварки всего корневого слоя шва внутренний центратор перемещается для осуществления центровки следующего стыка. Сваренный корневой слой шва немедленно обрабатывается абразивным кругом.

2.4.5. Сразу после обработки сваренного корневого слоя шва должен быть выполнен "горячий проход".

2.4.6. Рекомендуемые значения сварочного тока при сварке корневого слоя шва и "горячего прохода" приведены в табл. 3.

Читайте также: