В статье мы рассмотрели основные виды сварки, которые используются при монтаже трубопроводов. Также даны рекомендации по подготовке к сварке труб и описаны методы контроля качества сварных соединений.
Определение сварки труб и ее важность
Сварка труб — производственный процесс соединения трубопроводных систем с помощью специального оборудования, во время которого происходит плавление и соединение металлических поверхностей труб для создания непрерывного и прочного соединения. Важность сварки труб заключается в нескольких аспектах:
- Надежность и безопасность
- Эффективность и экономия
- Проходимость и гидродинамика
- Долговечность и длительный срок службы
- Соответствие стандартам и регулированиям
Задать вопрос специалистам «100 ТОНН МОНТАЖ»
Основные типы сварки труб
Дуговая сварка
Этот метод предполагает, что сварочный шов создается за счет электрической дуги высокой температуры.
Выделяют три подвида дуговой сварки:
- ручная
- механизированная (полуавтоматическая)
- автоматическая
Ручная электродуговая сварка — самый распространенный метод создания неразъемных соединений. Дуга возникает на конце электрода, он расплавляется, и капли расплавленного металла за счет давления дуги занимают сварочную ванну. При этом вторая часть дуги расплавляет металл изделия.
При ручной аргонодуговой сварке сварщик одновременно применяет неплавящийся электрод и плавящийся пруток. Вокруг электрода организован постоянный поддув инертного газа. Между металлом свариваемого изделия и электродом из вольфрама возникает дуга, которая имеет высокую температуру. Она расплавляет присадочный материал, который подается в зону сварки в виде прутка или проволоки.
Если при ручной сварке все операции выполняет сам человек, то при механизированной ему не нужно контролировать подачу проволоки и газа. При автоматической сварке сотрудник только настраивает режимы работы аппарата.
Электрозащитная сварка
Электрозащитная сварка — это разновидность дуговой сварки, при которой используются защитные и инертные газы и смеси, а также флюс и в некоторых случаях паста. Все эти технологии объединяет то, что зона сварки защищена дополнительными материалами.
Помимо аргонодуговой сварки, к этой категории относится автоматическая сварка под слоем флюса. В просторечье автомат для такой сварки называют “трактором”. На раму устанавливается сварочная головка. Плавящаяся проволока подается непрерывно, а место образования стыка засыпается порошком. “Трактор” часто используется для сварки толстостенных трубопроводов, так как позволяет заварить стык в один-два прохода и избежать большого количества облицовочных швов, обычно необходимых для заполнения шва.
Газовая сварка
Этот вид сварки позволяет соединять металлические поверхности без использования электрической дуги. Нагрев идет за счет пламени газовой горелки. Как правило, горелка работает на ацетилене, действие которого усиливает кислород.
Подготовка к сварке труб
Подготовка к сварке трубопровода начинается с организации площадок укрупнительной сборки и рабочего места сварщика, которое должно быть огорожено ширмами или щитками. Необходимо убедиться, что обеспечено безопасное электропитание аппаратов, все средства индивидуальной защиты исправны, в зоне работ есть огнетушитель.
Проверка сварочного оборудования и материалов
Прежде чем приступить к сварке труб, необходимо проверить, что на корпусе и кабелях сварочного инвертора нет повреждений и загрязнений. Для аргонодуговой сварки нужен исправный держатель для подачи аргона и соответствующее газобаллонное оборудование.
Важно убедиться, что электроды соответствуют виду свариваемых материалов. Мастер сварочных работ и сварщик должны внимательно читать информацию на упаковке: именно ошибочный выбор электродов часто становится причиной брака. Электроды могут быть повреждены в результате неправильного хранения, поэтому нужно оценивать их состояние перед началом работы. Для визуального осмотра из каждой партии электродов отбирают 20 штук.
Подготовка поверхности труб
Элементы будущего трубопровода необходимо разметить и отрезать по размеру. Перед сборкой стыка нужно убедиться, что все элементы будущего трубопровода в сечении имеют круглую форму. Если есть некоторая эллиптичность, то требуется механическая правка металла, которую проводят с помощью специальных приспособлений.
Перед сваркой корневого шва элементы трубопровода собирают на прихватки и проверяют соосность: между отдельными частями не должно быть ступенек и перепадов.
Очистка и удаление загрязнений
Ржавчина или загрязнения на свариваемых поверхностях могут стать причиной дефектов, поэтому зачистка — необходимый этап подготовки к сварочным работам. Зачистка кромок должна охватывать 20 мм металла от края трубы. Выполняют зачистку только после правки и резки, но до начала сборки узла. Обычно для этого используют угловую шлифовальную машину.
Выбор абразивных материалов для зачистки также играет большую роль. К примеру, используя бакелитовые круги, сотрудники часто увеличивают скорость вращения УШМ до максимальной, что приводит к усталости металла, снижению его прочности и свариваемости. Предпочтительнее выбирать циркониевый абразив. Он работает более агрессивно и служит значительно дольше, что оправдывает его более высокую стоимость.
Контроль и качество сварки труб
Этот важный технологический процесс состоит из нескольких этапов:
- Визуальный контроль. После проведения сварочных работ сотрудник компании ООО «100 ТОНН МОНТАЖ» проводит визуальный осмотр неразъёмного соединения, чтобы подтвердить отсутствие каких-либо дефектов, таких как несоответствие размеров, наличие наплавленного металла, трещины, некачественные швы.
- Проверка надежности основных рабочих свойств и параметров объекта, неразрушающий контроль сварных соединений (НК) — обнаружение внутренних изъянов, которые не видны при визуальном осмотре. Данная проверка осуществляется с помощью дефектоскопии, радиографии,
магнитопорошкового метода. - Тестирование. Этап, при котором проходят механические испытания. Для этого проверяется изгиб, растяжение, ударная вязкость, прочее.
- Отчетность. Последний этап, завершающий все предыдущие. В документации указываются все данные о визуальном, неразрушающем контроле, механических испытаниях.
Оценку качества сварки и стандартов проводят квалифицированные дефектоскописты компании ООО «100 ТОНН МОНТАЖ», контролирующие строгое выполнение необходимых требований и норм.
Неразрушающий контроль сварных соединений
Неразрушающий контроль (НК) сварных соединений — важный этап, при котором оценивается качество сварных соединений для выявления разрушений и повреждений, если таковые имеются. Благодаря такой проверке можно обнаружить различные дефекты (трещины, включения, прочие изъяны). Есть несколько методов контроля:
- Визуальный (ВК). Это основной способ, при котором происходит визуальный осмотр сварочной поверхности.
- Магнитопорошковый (МПК) — метод, при котором используется магнитное поле, порошок с магнитными свойствами, специальный осветитель.
- Ультразвуковой (УЗК) — способ обнаружения дефектов с помощью ультразвуковых волн.
Оценка качества сварки и стандарты
Таким образом, оценка качества сварки— значительный аспект обеспечения надежности и безопасности сварных соединений, включающий разные виды контроля:
- визуальный
- механические испытания
- радиографический
- ультразвуковой
- магнитопорошковый
Соответствие сварных соединений гарантируют ГОСТ и другие нормативные документы.