При какой температуре следует выполнять сварку захлестов прямых вставок катушек
Сварка захлестов
В зависимости от условий выполнения работ, сварка захлесточных стыков при ликвидации технологических разрывов может производиться по трем схемам:
– схема 1 – оба конца трубопровода свободны (не засыпаны землей), находятся в траншее (или на её бровке) и имеют свободу перемещения, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях;
– схема 2 – конец одного из стыкуемых участков трубопровода свободно перемещается в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а другой защемлен (подходит к крановому узлу, засыпан и т.п.);
– схема 3 – оба конца соединяемых участков трубопровода засыпаны (защемлены), но оси соединяемых участков находятся в пределах, соответствующих условиям сборки.
В соответствии с первыми двумя схемами соединение участков трубопровода может осуществляться сваркой одного кольцевого захлесточного стыка или вваркой катушки с выполнением двух кольцевых стыков. В соответствии с третьей схемой ликвидацию технологического разрыва производят исключительно путем вварки катушки с выполнением двух кольцевых стыков (или трех стыков – для варианта составной катушки).
До начала монтажных работ необходимо:
– произвести откачку воды (при необходимости) в летнее время, а в зимнее время очистить котлован (приямок) от снега;
– очистить наружную поверхность трубопровода на 2 м от торца, а также внутреннюю полость трубы от возможных загрязнений (снег, лёд, грунт и др.);
– произвести визуальный осмотр. Не допускается любой ремонт стыкуемых труб и катушек без согласования с Заказчиком.
При монтаже захлеста подготовительно-сборочные и сварочные операции осуществляются в следующей последовательности:
– подготовить под сварку один из концов трубопровода, уложить его на опоры высотой не менее 500 мм (по оси трубопровода), либо выкопать приямок необходимой величины. При необходимости освободить не защемленную плеть от грунта на длину не менее 100м.
– вывесить трубоукладчиком вторую плеть рядом с первой и сделать разметку места реза. Разметка места реза должна быть выполнена с помощью шаблона, чтобы обеспечить перпендикулярность плоскости реза оси трубопровода;
– обрезать конец трубы газовой резкой с последующей подготовкой фасок специализированным станком для обработки кромок;
– состыковать трубы путем подъема обрезанной плети трубоукладчиками с помощью мягких полотенец на высоту не более 1,5 м на расстоянии 40-50 м от конца трубы так, чтобы обрезанный конец трубы провисал за счет упругих деформаций, что позволит совместить один конец трубопровода с другим;
– осуществить регулировку зазора в стыке изменением высоты подъема трубопровода трубоукладчиками, установить страховочную опору и наружный центратор, выполнить прихватку для фиксации сборочного зазора;
– произвести предварительный подогрев стыка и приступить к сварке корневого слоя шва. В процессе сварки корневого слоя прихватки полностью удаляются. После сварки не менее 60% длины корневого слоя шва центратор может быть снят. Затем следует доварить корневой слой и выполнить заполняющие и облицовочный слои шва.
При выполнении захлесточного стыка путем установки катушки необходимо изготовить катушку из труб того же диаметра, той же толщины и марки стали, что и соединяемые участки трубопровода, и уложить ее на деревянные или инвентарные опоры (лежки) рядом с траншеей. Длина катушки должна быть не менее одного диаметра трубы.
Подготовка труб к сборке и сварке при врезке катушек (схема 2) осуществляется в приведенной ниже последовательности:
– на торцах труб соединяемых плетей произвести замер (с точностью 1 мм) их периметров по внутренней и наружной поверхностям. На основании полученных результатов произвести выбор трубы аналогичного размера и класса прочности для изготовления катушки;
– подготовить катушку длиной не менее одного диаметра трубы с разделкой кромок, соответствующей разделке соединяемых труб. Длина катушки должна составлять не менее одного диаметра трубы;
при необходимости освободить от грунта не защемленный участок трубопровода на длине не менее 100м, необходимой для манипулирования плетью при сборке стыка захлеста;
– подготовить под сварку защемленную плеть трубопровода, выкопав приямок, размеры которого достаточны для безопасного проведения работ по сварке и контролю;
– приподнять трубоукладчиками не защемленную плеть, установить опору и пристыковать катушку к трубопроводу;
– произвести предварительный подогрев;
– выполнить сборку с применением наружного центратора, выполнить прихватку, зафиксировав необходимый зазор;
– приступить к сварке корневого слоя шва. В процессе сварки корневого слоя прихватки полностью удаляются. После сварки не менее 60% длины корневого слоя шва центратор может быть снят. Затем следует завершить сварку корневого слоя и выполнить заполняющие и облицовочный слои шва;
– вывесить трубоукладчиком не защемленную плеть с приваренной катушкой и разметить на катушке место реза. Разметка линии реза должна быть выполнена с помощью шаблона, чтобы избежать образования «косого стыка»;
– установить страховочную опору и осуществить газовую резку с последующей подготовкой фасок специализированным станком для обработки кромок;
– поднять трубоукладчиком не защемленную плеть на высоту, необходимую для совмещения с торцом защемленной плети трубопровода. В некоторых случаях вблизи зоны сварки на поднятом конце трубопровода используется второй трубоукладчик;
– выполнить предварительный подогрев, сборку и сварку второго стыка.
При монтаже и сварке захлесточного стыка по схеме 3, когда оба конца соединяемых плетей защемлены, не свободны, работы следует проводить в следующей последовательности:
– произвести проверку соосности соединяемых участков трубопровода;
– выкопать приямок, размеры которого достаточны для безопасного проведения работ по сварке и контролю;
– на торцах труб соединяемых плетей произвести замер (с точностью 1 мм) их периметров по внутренней и наружной поверхностям. На основании полученных результатов произвести выбор трубы аналогичного размера и класса прочности для изготовления катушки;
– изготовить катушку длиной не менее одного диаметра трубы. Катушка должна быть той же толщины, того же диаметра и класса прочности, что и соединяемые (основные) трубы, а также с разделкой кромок (по возможности);
– с помощью трубоукладчика прицентровать катушку к соединяемым торцам технологического разрыва. Установить страховочную опору;
– выполнить предварительный подогрев, сборку и сварку в соответствии с регламентациями настоящего раздела. Сварка обоих стыков выполняется одновременно.
Для сборки стыков захлестов используют наружные центраторы (преимущественно гидравлического типа).
Для повышения качества сборки стык следует собирать с зазором на 0,5-1 мм меньше рекомендуемого с последующим сквозным калиброванным пропилом зазора абразивным кругом толщиной 2,5-3,0 мм.
В процессе монтажа захлесточного стыка запрещается для установки требуемого зазора или обеспечения соосности труб натягивать или изгибать трубы силовыми механизмами, а также нагревать за пределами зоны сварного стыка.
В процессе сварки захлесточного стыка запрещается производить изменения параметров монтажной схемы, зафиксированной к моменту завершения сборки. Опуск приподнятого при монтаже участка (участков) трубопровода разрешается только после окончания сварки стыка(ов).
Сварку захлесточных стыков следует выполнять без перерывов. Не допускается оставлять незаконченными сварные соединения захлестов.
Не допускается выполнение захлестов на соединении труба + кривая гнутья.
Работы по ликвидации технологических разрывов следует выполнять в светлое время дня при минимальной среднесуточной температуре (но не ниже минус 40°С).
После окончания сварки захлесточный стык следует накрыть термоизолирующим поясом до полного остывания.
Режимы сварки приведены в таблице 5.9
Таблица 5.9 Параметры режимов сварки захлестных стыков
| варочные слои | Диаметр, мм | Полярность | Сварочный ток, А |
| Корневой | 2,6 3,2 | прямая/обратная | 70 – 90 80 – 120 |
| Заполняющие 4,0 | обратная | 90 – 120 130 – 170 | |
| Облицовочный 4,0 | обратная | 90 – 120 Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты (СИЗ) по установленным нормам. ВСН 006-89, часть 52.9.10.16. Сварка должна производиться электродами с основным видом покрытия, рекомендованными разделом 2.3 настоящих ВСН для основной трубы данной категории прочности. Сварку заполняющих слоев шва целесообразно производить электродами диаметром 3,0-3,25 мм. При этом могут быть использованы электроды той же категории прочности, что и рекомендованные для сварки корневого слоя шва. 2.9.10.17. После приварки патрубков необходимо проводение отпуска с нагревом сварного соединения до 200°С и последующим охлаждением под теплоизолирующим поясом до полного остывания. В случае вварки заплат последующий подогрев не производится, но место ремонта укрывается теплоизолирующим поясом. В процессе охлаждения как в первом, так и во втором случае попадание влаги на сварное соединение не допускается. 2.9.10.18. Последней операцией при вварке патрубка является прихватка и приварка эллиптической заглушки к патрубку. Заглушка должна быть прихвачена и приварена не менее чем в 3 слоя сплошным швом к патрубку электродами с основным видом покрытия диаметром 2,5-3,25 мм, рекомендованными для сварки корневого слоя шва (см. табл.10). Перед сваркой торцы патрубка и заглушки необходимо просушить. 2.9.10.19. Сварные швы должны быть проконтролированы и радиографическим способом и ультразвуковым. Непровары в сварном соединении не допускаются. Контроль УЗК следует осуществлять как со стороны трубы, так и со стороны патрубка. Допустимые дефекты (кроме непроваров) должны соответствовать требованиям п.4.32 СНиП III-42-80. 2.9.10.20. При обнаружении недопустимых дефектов сварное соединение ремонту не подлежит. Участок трубы вырезается и на его место вваривается катушка длиной не менее диаметра основной трубы. 2.9.10.21. После окончания работ по вварке патрубка и заглушки составляется акт специальной формы (см. ВСН 012-88/Миннефтегазстрой «Формы исполнительной документации и правила ее оформления», ч.II). 2.9.11. Сварка прямых врезок 2.9.11.1. Приварка свечей пылеуловителей, вварка байпасов и других врезок должны быть выполнены через тройники заводского изготовления. Если предусмотрено проектом, допускаются прямые врезки при условии, что диаметр ответвления не превышает 0,3 диаметра основной трубы. Если диаметр ответвления превышает 0,3 диаметра основной трубы, следует применять только специальные детали трубопроводов. 2.9.11.2. Для выполнения прямой врезки в основной трубе по шаблону вырезают отверстие и после его обработки механическим способом присоединяют ответвление. Конструкция ответвления должна соответствовать ВСН 1-84/Мингазпром. 2.9.11.3. При выполнении прямых врезок условия подогрева и технология их вварки (тип сварочных материалов, количество слоев шва и т.д.) должны соответствовать в основном требованиям раздела 2.9.10. 2.9.12. Сварка захлестов 2.9.12.1. В зависимости от конкретных условий различают следующие виды технологических захлестов: концы трубопровода свободны (не засыпаны землей) и находятся в траншее или на ее бровке; один конец трубопровода защемлен (засыпан, подходит к крановому узлу), а другой имеет свободное перемещение; оба соединяемых конца трубопровода защемлены (соединены с патрубками запорной арматуры). Рис.13. Схема ликвидации технологического разрыва: фамилии электросварщиков и схему их расстановки; сварочные материалы и результаты визуального и радиографического контроля стыка. 2.9.12.4. Если трубопровод находится в траншее, в месте соединения труб необходимо подготовить приямок, размеры которого должны беспрепятственно обеспечивать работы по сварке, контролю и изоляции стыка. 2.9.12.5. Если соединяемые трубы были ранее изолированы, необходимо удалить изоляцию на расстоянии не менее 150 мм от места сварки. 2.9.12.6. Для сварки захлеста в траншее необходимо оставлять незасыпанным один из примыкающих участков трубопровода на расстоянии 60-80 м от места предполагаемого захлесточного стыка. 2.9.12.7. Подготовку труб к сборке с помощью центраторов при монтаже захлестов следует выполнять в приведенной последовательности: один из концов трубопровода заранее подготавливают под сварку и укладывают на опоры высотой 50-60 см по оси трубопровода; плеть, образующую другой конец трубопровода, вывешивают рядом с первой и делают разметку места реза. Разметка линии реза должна быть выполнена только с помощью шаблона, чтобы исключить образование косого стыка; газовую резку плети следует проводить с последующей подготовкой фасок любым станком типа СПК. Как исключение (если нет станка типа СПК) допускается применять газовую резку (преимущественно механизированную) с последующей зачисткой абразивным инструментом; стыковку труб с применением наружного центратора выполняют путем подъема обрезанной плети трубоукладчиками на высоту не более 1,5 м на расстоянии 60-80 м от конца трубы; при этом за счет упругих деформаций обрезанный конец провисает, что позволяет совместить один конец с другим; не допускается стропить трубу для подъема в месте расположения сварных кольцевых швов; регулировку зазора в стыке осуществляют изменением высоты подъема трубопровода трубоукладчиками. 2.9.12.8. Подготовку труб к сборке при врезке катушек осуществляют в приведенной последовательности: концы труб, которые должны быть соединены, обрезают и подготавливают под сварку в соответствии с требованиями, изложенными в настоящем разделе; катушку изготавливают требуемой длины на трубы той же толщины, того же диаметра и марки стали, что и соединяемые трубы; трубоукладчиком пристыковывают катушку к трубопроводу, собирают стык с применением наружного центратора и сваривают первый стык. Сборку второго стыка выполняют с помощью наружного центратора после окончания сварки первого стыка; длина катушки должна быть не менее одного диаметра трубы. 2.9.12.9. Для обеспечения требуемого зазора или соосности труб запрещается натягивать трубы, изгибать их силовыми механизмами или нагревать за пределами зоны сварного стыка, а также категорически запрещается вваривать любые присадки. 2.9.12.10. Сборка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не допускается. 2.9.12.11. Прихватку следует выполнять электродами с основным видом покрытия, предназначенным для сварки корневого слоя шва. 2.9.12.12. Наложение прихваток и сварку труб диаметром более 426 мм должны выполнять без перерывов в работе не менее 2 электросварщиков одновременно. 2.9.12.13. Если сварщик может проникнуть внутрь трубы, он выполняет внутреннюю подварку стыка на нижней четверти периметра и в местах видимых дефектов электродами, предназначенными для сварки корневого слоя шва. 2.9.12.14. Сварные соединения захлестов оставлять незаконченными не разрешается. 2.9.13. Муфтовые сварные соединения 2.9.13.1. Муфтовые соединения разрешаются при сварке труб диаметром до 59 мм из стали марок Ст3, 10, 20 или из аналогичных им. 2.9.13.2. Конструкция сварного соединения должна соответствовать ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальных трубопроводов, основные типы, конструктивные элементы и размеры». 2.9.13.3. Муфта должна быть изготовлена в соответствии с требованиями ГОСТ 16037-80 из труб соответствующих типоразмеров для обеспечения зазора между трубой и муфтой 1 ±0,5 мм и из стали аналогичного уровня класса прочности. Длина муфты Рис.14. Размеры муфтового соединения 2.9.13.4. Сварку следует осуществлять на минимальных токах, регламентированных заводом-изготовителем и обозначенных на этикетках электродных пачек электродами с основным видом покрытия типа Э42А или Э50А, указанных в табл.10 настоящих ВСН. 2.9.13.6. Сварные швы не должны иметь видимых дефектов (подрезов, пор, незаплавленных кратеров, трещин). 2.9.13.7. При контроле допускных сварных соединений, а также при испытаниях электросварщиков следует испытывать муфтовые сварные соединения на растяжение и на сплющивание по ГОСТ 6996-66 (см. приложение 1). Все муфтовые сварные соединения подвергаются контролю с применением цветной красящей дефектоскопии (ЦКД) по ОСТ 36-76-83. Дополнительно к 100%-ному контролю ЦКД 1% муфтовых сварных соединений в процессе сварки подвергается механическим испытаниям на растяжение и сплющивание. При этом для механических испытаний выбираются соединения, самые худшие по внешнему виду. 2.10. Ремонт сварных соединений 2.10.1. Ремонт сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, производится в случаях, предусмотренных п.4.34 СНиП III-42-80 и приложением 2. 2.10.2. Ремонт участков сварных швов, имеющих дефекты, осуществляют путем их вышлифовки с помощью абразивных кругов с последующей заваркой ручной дуговой сваркой в соответствии с п.4.35 СНиП III-42-80. Примечания: 1. Допускается удалять с помощью газовой резки или воздушно-дуговой строжки участки, имеющие дефекты, с последующей зачисткой мест реза абразивным инструментом. 2. Удаление участков сварных швов, имеющих дефекты, с помощью газовой или поверхностной воздушно-дуговой резки допускается только при длине участков не менее 200 мм и сварных соединений из сталей всех уровней прочности, кроме сталей термического упрочнения. 2.10.3. Если после ремонта по периметру стыка обнаружены неудаленные дефекты, разрешается их дополнительная вышлифовка с последующей заваркой. Повторный ремонт одного и того же дефекта не разрешается. 2.10.5. Ремонт сварных стыков труб диаметром 1020 мм и более снаружи трубы осуществляют, если недопустимые дефекты расположены в заполняющих и облицовочном слоях шва. Трубопровод ремонтируют изнутри, если недопустимые дефекты расположены в корневом слое шва, горячем проходе и подварочном слое шва и возможен доступ к месту ремонта. В случае вышлифовки дефектного участка трубы она должна вестись шлифовальной машинкой с напряжением не более 36 В. Место расположения дефекта определяет и отмечает дефектоскопист ПИЛа. 2.10.6. Места ремонта и номер ремонтируемого стыка трубы указываются несмываемой краской. 2.10.7. Разметку для последующей вышлифовки участков сварного шва с дефектами снаружи трубы выполняют таким образом, чтобы длина вышлифованных участков сварного шва превышала длину исправляемого дефектного участка не менее чем на 30 мм в каждую сторону. 2.10.8. Разметку участков сварного шва, имеющего дефекты изнутри трубы, проводят с помощью кольцевого шаблона с нанесенными делениями, которые соответствуют показаниям мерного пояса. Как и при наружном ремонте, длина удаляемых участков сварного шва изнутри трубы должна превышать размеры исправляемого дефектного участка не менее чем на 30 мм в каждую сторону. 2.10.9. Разделка выбранных под сварку участков с дефектами должна соответствовать виду дефекта и обеспечивать качество выполнения сварочных работ. Ширина выбранного участка сварного шва с дефектом зависит от толщины стенки свариваемых труб: Толщина стенки трубы, мм Ширина удаляемого участка, мм Глубину выбранного участка определяют глубиной замеченного дефекта. Перед выполнением сварочных ремонтных работ следует в зоне сварки удалить ржавчину и влагу, а также следы изоляции. 2.10.10. Ремонт одного стыка разными сварщиками запрещается. 2.10.11. Все отремонтированные участки стыков должны быть подвергнуты внешнему осмотру, радиографическому контролю и удовлетворять требованиям п.4.32 СНиП III-42-80. 2.11. Сварка трубопроводов, транспортирующих 2.11.1. Настоящие требования распространяются на производство сварочно-монтажных работ и термическую обработку стыков промысловых нефтегазопроводов, предназначенных для транспортировки сред с парциальным давлением сероводорода свыше 1 МПа, а содержанием сероводорода не выше 10% (объемных). Трубопроводы, сваренные в соответствии с требованиями настоящих ВСН, ингибируются, влажность транспортируемого газа не должна превышать 60%. 2.11.2. Сварку, сборку и контроль качества промысловых нефтегазопроводов, предназначенных для транспортировки сред с парциальным давлением сероводорода в диапазоне 0,3-1,0 МПа, следует проводить в соответствии с ВСН 005-88/Миннефтегазстрой «Строительство промысловых стальных трубопроводов. Технология и организация». 2.11.3. Контроль качества сварных соединений трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, включает: сплошной операционный контроль в процессе сборки и сварки стыков; осмотр и измерение геометрических параметров швов; проверку качества шва физическими методами контроля; механические испытания допускных стыков и контроль твердости металла шва и зоны термического влияния. Все сварные стыки подвергаются 100%-ному радиографическому контролю до термообработки с дублированием 20% стыков ультразвуковым методом контроля для проверки на отсутствие трещин после термообработки. Критерии оценки качества сварных соединений представлены в приложении 2 со следующими дополнительными ограничениями по результатам радиографического контроля: в корне шва не должно быть непроваров, находящихся в пределах чувствительности снимка, регламентированной ГОСТ 7512-82; в корне шва не должно быть утяжин (провисов) на длине более 12% периметра, глубиной свыше 10% толщины стенки (но не более 1,5 мм). Контроль твердости сварных соединений выполняется в объеме 10% стыков методом «Польди» или другими аналогичными. Замеры проводятся в 3 точках: на металле шва, в зоне термического влияния (на расстоянии 2 мм от линии сплавления) и на основном металле (на расстоянии 50 мм от шва). Величина твердости не должна превышать 220 единиц по шкале Бриннеля. Результаты контроля твердости записываются в журнал термической обработки стыков или оформляются актом и прилагаются к сварочному журналу. 2.11.4. Аттестацию электросварщиков перед допуском их к сварке трубопроводов, предназначенных для транспортировки сероводородсодержащих сред, следует осуществлять в соответствии с приложением 1. 2.11.5. Сварка трубопроводов для транспортировки сероводородсодержащих продуктов с парциальным давлением сероводорода свыше 1 МПа при содержании сероводорода не выше 10% (объемных) осуществляется с использованием ручной дуговой и автоматической сварки под флюсом. 2.11.7. По общим вопросам сборки и сварки и требованиям к сварочным материалам и металлу труб, не рассматриваемым в данном подразделе ВСН, следует руководствоваться СНиП III-42-80 «Магистральные трубопроводы», «Правилами производства и приемки работ» и предыдущими разделами настоящего ВСН. 2.11.8. График для определения парциального давления сероводорода в зависимости от его концентрации при различных рабочих давлениях в трубопроводе представлен в приложении 5. 2.11.9. Требования настоящего подраздела распространяются на сварку трубопроводов из низкоуглеродистых нелегированных сталей типа Ст20, 20ЮЧ и низколегированных сталей класса прочности не выше Х46, отвечающих требованиям ТУ 40-78/H 2.11.10. Запрещается применять трубы и детали трубопроводов, не имеющие сертификатов (заводских паспортов, подтверждающих их соответствие требованиям государственных стандартов или технических условий, товарного знака или маркировки). 2.11.11. Все детали трубопроводов и арматуры, контактирующие с коррозионно-активными средами, должны поставляться заказчиком в заводском исполнении. Допускается изготовление отдельных видов соединительных деталей (по согласованию с заказчиком) на промышленных базах строительно-монтажных подразделений при условии соблюдения всех требований СНиП 2.05.06-85 и настоящего раздела ВСН. Независимо от способа изготовления тройники, отводы и заглушки должны быть термообработаны по режиму, указанному в табл.33. 2.11.1.2. Концы труб должны иметь снятые фаски под углом 30-35° в соответствии с рис.1, а, б. 2.11.13. Сортамент электродов для ручной дуговой сварки должен соответствовать данным, приведенном в табл.33. |


должна быть не менее 50 мм (рис.14).
S, ТУ 28-40/82- H


