Способы соединения стальных газопроводов

Сварка стальных газопроводов

Технология сварки газопроводов- это ответственный и сложный процесс. Сварочными работами могут заниматься только опытные специалисты, прошедшие подготовку и имеющие аттестационное удостоверение.

Надежное соединение всех элементов необходимо для последующего безопасного использования газа.

Сварка – самая эффективная на сегодняшний день технология соединения металла. Она широко применяется т.к. проста в работе и недорога. Незаменима при монтаже газопроводов, ведь от прочности соединения зависит надежность работы трассы. Сварку газопровода проводят в соответствии с РД 01-001-06.,

Для проведения работ разрабатывается технологическая карта сварки газопровода, в которой учтены диаметр, толщина стенок труб, направление сварки и расположение шва.

Сварка на действующем газопроводе имеет определенные особенности. Ее проводят:

• в соответствии с ГОСТ Р 54983— 2012 (раздел 6.1)
• планируют и выполняют так, чтобы гарантировать безопасность и бесперебойность подачи газа потребителям и безопасность проводимых работ
• предусматриваются меры по минимизации потерь газа
• используют специальное оборудование

Т.к. стальные газопроводы предназначены для транспортировки по ним газа, следовательно, чтобы избежать утечек, нельзя допускать прожогов, либо наплывов, препятствующих правильному его передвижению.

Надежный и качественный шов обеспечит безаварийную и долгосрочную эксплуатацию конструкций.

Способы сварки стальных газопроводов

Существуют различные виды и способы сварки газопровода, например:

• Электродуговая сварка.
• MIG/MAG– механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа;
• Аргонодуговая сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде инертного газа;
• Газовая сварка;

Выбор определенного способа зависит от толщины стенок, внешнего диаметра и места установки газопровода.

Электродуговая сварка

Технология электродуговой сварки была разработана во Франции, в конце 19 века. На сегодняшний день этот вид сварки широко применяют для создания неразъемных соединений металлов и их сплавов.

Метод основан на расплавлении примыкающих друг к другу областей двух свариваемых деталей, от нагревания их кромок электрической дугой, с последующим соединением труб.

В процессе проведения работ формируется область расплавленного металла (сварочная ванна). Застыв, она образует неразъемное соединение – сварочный шов.

Необходимо соблюдать цельность объема жидкого металла по всему периметру трубы, чтобы соединение обладало достаточной герметичностью, ведь последствия утечки газа могут быть очень масштабными.

Перед предстоящими работами, необходимо подготовить кромку труб.

Для этой цели, применяют болгарку. Заусеницы, которые остались, убирают напильником. Далее, стыки зачищают и обезжиривают.

Электродуговое сваривание проводится плавящимся электродом, его металл входит в состав материала шва. Также может применяться неплавящийся электрод, тогда, вдоль линии шва насыпают флюсовые добавки.

MAG/MIG сварка

Эти виды сварки имеют огромную популярность и у профессионалов и у начинающих сварщиков.

Сварка, при которой в качестве изолирующей среды применяется инертный газ (аргон или гелий), называется MIG.

Вид сварки с применяющимся активным газом (азот, углекислый газ и т.д.) называют MAG.

Принцип сварки MIG/MAG достаточно прост, его суть — в применении защитного газа и сварочной проволоки.

Во время работы, через сварочный пистолет подается проволока в зону сварки, далее, от нагревания дуги происходит плавление. Также, проволока выполняет роль токопроводящего электрода и является присадочным материалом. Сварочная ванна, зона дуги и электрод защищены потоком газа.

Уникальность метода заключается в том, что его проводят в среде защитных газов, предотвращающих окисление свариваемой области.

Сварной шов в данном случае, получается качественный и надежный.

К основным плюсам процесса MIG/MAG можно причислить высокую производительность, простота автоматизации процесса, сравнительно низкое вложение тепла в изделие, небольшое количество дыма.

Аргонодуговой способ сварки

В современной сварке, аргонодуговая (TIG-сварка) считается достаточно востребованным видом. Основная особенность- это применение тугоплавких электродов с внешним вольфрамовым покрытием и защитного газа аргона. Вольфрамовые электроды выполняют основную роль в создании электрической дуги, но не сгорают в процессе проведения сварки, а лишь позволяют металлу расплавиться. За счет расплавленного металла образуется шов.

Газ аргон выполняет защитную функцию. Он защищает сварочную зону от проникновения кислорода, который ухудшает качество шва.

Используя этот метод сварки получают надежное соединение трубы, т.к. швы получаются высокого качества.

Легко объяснить популярность использования аргонодуговой сварки.Это:

• высокое качество
• долговечность
• доступность аппаратов для проведения сварочных работ
• незаменима для сварки трудно соединяемых металлов

Сварка газовым способом

Газовая сварка газопроводов проводится методом расплавления металла под воздействием пламени. Оно образуется при горении газа, которое поддерживается кислородной средой.

Газосварка применяется в основном для монтажа трубного поката с толщиной стенки более 3,5 мм. Если предстоит сварка тонкостенного проката, то используются защитные флюсы, с целью предохранения трубы от ожогов. Если газовую сварку применять для сваривания труб небольшого диаметра, то прочность такого шва будет ниже, чем при использовании других способов.

Для проведения газосварочных работ по соединению стальных газовых труб применяется ацетилен. Он создает высокую температуру, в результате металл начинает расплавляться. Далее, этим расплавом заполняют стык между свариваемыми деталями.

Перед выполнением работ, газовые трубы подготавливают. С краев отрезанной заготовки счищают грязь, ржавчину. В случае присутствия масляных пятен, их тщательно протирают растворителем. Если правильно подготовить стык к сварке, то можно повысить качество сварного шва.

Качество швов при ацетиленовой сварке хуже, чем при MIG/MAG или TIG, качественные соединения могут сделать только опытные сварщики, т.к. у начинающих могут быть прожоги и непровары.

При сварке труб стык должен получаться ровный и слегка выпуклый, должны исключаться раковины, трещины, поры и подрезы.

При организации сварочных работ под открытым небом необходимо защитить рабочую площадь от ветра и влаги (при наличии снегопада, дождя, тумана, сильного ветра).

Оформление схем при сварке стыков газопровода

При оформлении рабочей документации по сварке, необходимо уметь правильно ее оформлять. Схема расположения сварных стыков является частью документации по сварочным работам.

Схема выполняется не в масштабе, а виде эскиза. Содержит обозначения сварных стыков, как поворотных, так и неповоротных.

Поворотные стыки выполнить легче, поскольку сварщику легче проводить работы, т.к. их можно осуществить в любом удобном для него положении. Именно поэтому вероятность появления дефектов значительно меньше, чем при сварке неповоротных стыков.

На схеме необходимо указывать номер каждого стыка, также указываются сведения, каким видом контроля после сварки он должен быть подвергнут. Сообщаются сведения об объекте, в частности класс или группа трубопровода.

Сводная таблица содержит все необходимые сведения о сварных соединениях: количество стыков труб, их параметры, каким способам неразрушающего контроля они должны быть подвергнуты.

Схемы сварных стыков газопровода

Схема также может выполняется в аксонометрии. В ней должны иметься подписи руководителя и исполнителей. Схема, по сути, является руководством для правильного осуществления сварки газовых труб, том числе планирование этого процесса и осуществления контроля после него.Для просмотра нажмите на изображение

Сварочное оборудование и материалы

Оборудование для сварочных работ отличается в зависимости от сварочной технологии.Но всегда результат должен быть качественным а работа сварщика — безопасной и продуктивной.

Электродуговая сварка

Для электродуговой сварки используется трансформаторный сварочный аппарат ,работающий на переменном токе. Для его перемещения требуется специальное приспособление на колесиках.

В качестве мобильного сварочного аппарата можно использовать инвертор, т.к. данное устройство имеет небольшую массу, компактные габариты.

Аргонодуговая сварка

Сварка в среде аргона требует больших вложений в оборудование и материалы.

• Аппарат для дуговой сварки с оптимальным напряжением;
• Силовой прибор для подачи напряжения на горелку;
• Осциллятор для поддержания напряжения и создания импульса, сохраняющего стабильность дуги;
• Устройство, которое подает аргон на сварочную зону;
• Качественная горелка с керамическим соплом;
• Баллон с аргоном, шланг для его присоединения к горелке;
• Вольфрамовая проволока;
• Электрический трансформатор для подачи напряжения к коммутирующим устройствам;
• Индуктивно-емкостный фильтр;
• Средства индивидуальной защиты работника (шлем, перчатки и т.д.

Сварка газовым способом

Для сварки газом необходимо иметь:

• Генератор на ацетилене;
• Баллон с кислородом;
• Предохранительные клапаны для баллонов, защитные приспособления, помогающие избежать возгорания, когда пламя возвращается от горелки;
• Редуктор для баллонов с кислородом и рабочим газом. С их помощью осуществляется регулировка давления.
• Подающие шланги, которые также называются рукавами.
• Горелку;
• Сварочный стол.

Сварка MIG/MAG

Здесь используется такое специальное оборудование:

• Источник постоянного и переменного тока (импульсивный инвертор или обычный преобразователь);
• Баллон с защитным газом. Этот элемент должен быть оснащен редуктором;
• Набор шлангов и кабелей, которые требуются для подачи газового состава;
• Горелки с механизмом продвижения плавильного прутка.

В качестве плавящегося электрода применяется специальная проволока из алюминиевой основы, стали или других материалов. Она намотана на барабан и подается в область сваривания автоматически.

Для выполнения качественной сварки любым из способов, кроме основного оборудования нужно и дополнительное:

• электроды
• щетки для съема шлака
• сварочные маски
• клеммы заземления
• держатели электродов,
• электрические кабели
• проволока
• протяжные ролики

От правильно выбранного оборудования, как основного, так и дополнительного, зависит качество сварного соединения и шва.

Технология сварки газопровода

При сварке любого типа газопровода обязательно составляется технологическая карта,в которой указаны:

• основные материалы свариваемых деталей
• вид сварки
• применяемое оборудование
• параметры оборудования
• температурный режим
• правила техники безопасности
• методы контроля полученного соединения

Процесс сварки газопроводов является одним из основных звеньев монтажа, т.к. от него зависит надежность всего сооружения.

Сварное соединение должно быть равнопрочно основному металлу труб или иметь гарантированный заводом-изготовителем (согласно ГОСТ или ТУ) коэффициент прочности.

Сварка используется для газопроводов всех давлений:

Для каждой категории важна высокая надежность узлов соединений, соблюдение технологии выполнения всех операций и серьезный контроль качества.

Сварка магистральных газопроводов

Существуют определенные сложности при сварке магистральных газопроводов,где давление достигает 10 МПа :

• на сварочный шов газопровода изнутри воздействует очень высокое давление;
• в связи с понижением температуры грунта в холодное время года, металл деформируется и в швах возникают дополнительные напряжения,
• во время проведения укладочных и изоляционных работ, швы подвергаются значительным напряжениям на изгиб;

В связи с этим, сварочное соединение магистральных газопроводов считается наиболее требовательным к качеству оборудования, персонала и материалов.

Конструктивные размеры разделки кромок при соединении труб и деталей одинакового наружного диаметра с разной толщиной стенок должны соответствовать требованиям СП 86.13330.2011.

Технологические особенности при сварке газопровода любого давления

Типы, конструктивные элементы и размеры соединений стальных газопроводов должны соответствовать ГОСТ 16037-80. Для подземных газопроводов следует применять только стыковые и угловые соединения.

Применение сварочных материалов допускается только при наличии сертификатов заводов-изготовителей или их копий.

Перед применением сварочные материалы следует проверить внешним осмотром на их соответствие требованиям ГОСТ (ТУ). При обнаружении дефектов применение этих материалов не допускается.

Контроль допускного стыка следует осуществлять внешним осмотром на соответствие требованиям ГОСТ 16037-80

Перед сборкой под сварку стальных труб необходимо:

• Очистить их внутреннюю полость от возможных засорений (грунта, льда, строительного мусора, воды др.)
• Проверить геометрические размеры разделки кромок, вправить плавные вмятины на концах труб глубиной до 3,5% наружного диаметра трубы;
• Очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружные поверхности труб на ширину не менее 10 мм;

Концы труб, имеющие трещины, надрывы, забоины, задиры фасок глубиной более 5 мм, следует обрезать. При температуре воздуха ниже минус 5 °С правка концов труб без их подогрева не допускается.

При сварке внутреннего газопровода, проводя врезку ответвлений диаметром до 50 мм, расстояние от швов ввариваемых штуцеров до кольцевых швов основного газопровода должно быть не менее 50 мм

Сварочные работы на открытом воздухе во время дождя, снегопада, тумана и при ветре скоростью 10 м/с, можно выполнять только при обеспечении защиты места сварки от влаги и ветра.

Особенности проведения сварочных работ в квартире

Самостоятельно проводить сварочные работы в квартире категорически запрещено.

Существуют разные нюансы проведения сварочных работ в квартирах. Например в новостройке, когда дом уже подключен к централизованным сетям газоснабжения, особых ограничений нет, основное- это проведение работ в соответствии с проектной документацией. Оповещать соседей о том, что намечаются данного вида работы и просить управляющую компанию перекрыть газ не нужно.

Но совсем другой случай, когда соседи уже проживают за стеной. Необходимо:

• убедиться, что оформлены все разрешительные документы
• оповестить жильцов об отключении газа
• перекрыть основной вентиль
• вывесить табличку, что ведутся работы и подача газа приостановлена

Далее по технике безопасности необходимо:

• спустить оставшийся газ
• проветрить помещение
• организовать максимальный доступ к месту проведения монтажных и сварочных работ.

После завершения работ необходимо сделать пробный пуск газа. Мыльным раствором определяется возможное место утечки газа. В случае обнаружения таких утечек, такие места вновь провариваются. Проверки проводятся до тех пор, пока газопровод не станет герметичным.

В случае проведения ремонта или замены труб, контроль качества сварки газопровода проводит предприятие газового хозяйства или специалисты, которые имеют разрешение на проведение таких работ.

Источник