1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28559
(51) B23K 9/16 (2006.01)
B23K 9/173 (2006.01)
B23K 31/00 (2006.01)
B23K 28/02 (2014.01)
B23K 101/10 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1050.1
(22) 02.08.2013
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(72) ЦЗИНЬ Хунсин
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "ЧППЛБ (Казахстан)"
(74) Болотов Юрий Альбертович; Кульжамбекова
Сауле Даниаровна; Пастухова Ольга Васильевна;
Наурузова Гульжихан Хакимовна
(56) Инструкция по технологии сварки при
строительстве и капитальном ремонте
магистральных трубопроводов. РД-153-006-02,
пункты 3.1.7, 6.1.43, 6.2.2-6.2.24, 6.3.2, 6.3.3-6.3.14,
2002
(54) СПОСОБ СВАРКИ СТЫКОВ ТРУБ
БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА
(57) Изобретение относится к технологии сварки
труб большого диаметра и может быть использовано
при строительстве трубопроводов, в частности
газопроводов.
Техническим результатом является повышение
производительности, повышение качества швов,
уменьшение объёма металла заполняющих слоев
шва и снижение количества порошковой сварочной
проволоки.
Способ сварки включает подготовку кромок
труб, сборку стыков труб, предварительный
подогрев стыка, сварку внутреннего слоя корневого
шва, сварку наружного слоя корневого шва и
полуавтоматическую сварку заполняющих и
облицовочного слоев шва самозащитной
порошковой проволокой. Отличие способа
заключается в том, что подготовку кромок швов
осуществляют с профилем, имеющим внутренний
скос под углом 37,5±1° к вертикали и высоту
внутреннего скоса от внутренней поверхности
трубы 1,27±0,2 мм, притупление 1,8±0,2 мм, и далее
наружный скос под первым углом от верхнего конца
притупления 45° к вертикали и со вторым углом,
начинающимся на высоте 5,08 мм от внутренней
поверхности трубы и равным 10±1,0° к вертикали,
предварительный подогрев стыка осуществляют до
начальной температуры 60°С, а сварку внутреннего
слоя корневого шва и сварку наружного слоя шва
выполняют автоматической сваркой проволокой
сплошного сечения в среде защитных газов.
(19)KZ(13)A4(11)28559
2. 28559
2
Изобретение относится к технологии сварки труб
большого диаметра (более 813 мм), и может быть
использовано при строительстве трубопроводов, в
частности, газопроводов.
Известен способ сварки труб большого диаметра
1020-1420 мм (Ведомственные строительные нормы
ВСН 006-89 «Строительство магистральных и
промысловых трубопроводов. Сварка»»,
Миннефтегазстрой, Дата введения 1989-07-01,
пункты 2.1.5, 2.8.1 - 2.8.10,
http://weldingsite.com.ua/ost/006-89.doc). Он
включает подготовку кромок труб с профилем,
выполненным с внутренним скосом трубы и
высотой внутреннего скоса от внутренней
поверхности трубы 1,5 ± 0,5 мм, с притуплением 1,0
± 0,5 мм и далее с наружным скосом под первым
углом от верхнего конца притупления 45° к
вертикали и со вторым углом, начинающимся на
высоте от внутренней поверхности трубы
5,5 ± 0,5 мм и равным 5° к вертикали, сборку стыков
труб, автоматическую сварку внутреннего
корневого слоя шва проволокой сплошного сечения
в среде защитного газа, автоматическую сварку
наружного корневого слоя шва проволокой
сплошного сечения в среде защитного газа после
того, как внутренними головками будет заварено по
200 мм корневого слоя шва на соответствующем
полупериметре и не позднее чем, через 5 мин после
начала сварки внутреннего корневого шва на
соответствующем полупериметре трубы, осмотр
внутреннего корневого шва и ручную дуговую
сварку неудовлетворительно сформированных
участков; автоматическую сварку заполняющих
слоев шва проволокой сплошного сечения в среде
защитного газа, подогрев перед сваркой
облицовочного слоя, автоматическую сварку
облицовочного слоя шва проволокой сплошного
сечения в среде защитного газа, осмотр шва и
ручную дуговую сварку неудовлетворительно
сформированных участков. Сварка внутреннего
корневого слоя шва осуществляется в защитном
газе, представляющем собой смесь углекислого газа
с аргоном. При вынужденном перерыве сварки
наружного корневого слоя стык подогревается до
150-200°С, а далее поддерживается эта температура
до возобновления процесса сварки. Сварка всех
наружных слоев шва выполняется одновременно
двумя автоматами в направлении «на спуск».
Недостатком известного способа является
недостаточное уменьшение объёма металла
заполняющих слоев шва вследствие указанной
разделки кромок и большая вероятность
образования дефектов.
Известен способ сварки стыков труб большого
диаметра (Руководящий документ РД-153-006-02
«Инструкция по технологии сварки при
строительстве и капитальном ремонте
магистральных трубопроводов», утв. 19.02.2002 г.
ОАО «АК «Транснефть», пункты 4.1.20,
6.7.3.1, 6.7.3.6.3 - 6.7.3.6.11,
http://www.docload.spb.ru/Basesdoc/41/41851/)
Он включает подготовку кромок труб
кромкострогальными станками с профилем,
имеющим внутренний скос под углом 37,50 к
вертикали и высоту внутреннего скоса от
внутренней поверхности трубы 1,3+0,2 мм,
притупление 1,3-0,3 мм, и далее наружный скос под
первым углом от верхнего конца притупления 45° к
вертикали и далее под вторым углом,
начинающимся на высоте от внутренней
поверхности трубы 5,3 мм и равным 5° к вертикали,
предварительный подогрев стыка до минимальной
температуры 100°, автоматическую сварку
внутреннего корневого слоя шва проволокой
сплошного сечения в среде защитного газа,
автоматическую сварку наружного корневого слоя
шва проволокой сплошного сечения в среде
защитного газа (горячий проход), осмотр
внутреннего корневого шва и полуавтоматическую
сварку в защитных газах (вспомогательный процесс)
участков шва с наружными дефектами,
автоматическую сварку заполняющих слоев шва
проволокой сплошного сечения в среде защитного
газа, подогрев перед сваркой облицовочного слоя,
автоматическую сварку облицовочного слоя шва
проволокой сплошного сечения в среде защитного
газа, осмотр шва и полуавтоматическую сварку в
защитных газах (вспомогательный процесс)
участков шва с наружными дефектами до
проведения радиографического контроля стыка.
Автоматическая сварка проволокой сплошного
сечения выполняется с помощью системы
автоматической сварки «CRC-Evans AW». В
качестве защитного газа для сварки корневого и
облицовочного слоев шва используется готовая
смесь газов 75% Аr+25% СО2, для сварки
заполняющих слоев - 100% углекислый газ.
После сварки каждого слоя производится
зачистка его поверхности от шлака и брызг
металлическими щетками или абразивными
кругами.
К недостаткам известного способа следует
недостаточное уменьшение объёма металла
заполняющих слоев шва при использовании
указанной разделки кромок и большая вероятность
образования дефектов.
Традиционным является способ сварки стыков
труб большого диаметра (>813мм) как в Казахстане,
так и заграницей, выбранный в качестве наиболее
близкого аналога и описанный, в частности, в
Руководящем документе РД-153-006-02
«Инструкция по технологии сварки при
строительстве и капитальном ремонте
магистральных трубопроводов», утв. 19.02.2002 г.
ОАО «АК «Транснефть», пункты 3.1.7, 6.1.43 6.2.2 -
6.2.24, 6.3.2, 6.3.3 - 6.3.14
(http://www.docload.spb.ru/Basesdoc/41/41851/). Он
включает подготовку кромок труб с профилем,
выполненным с притуплением 1,8±0,8 мм от
внутренней поверхности стенки трубы, далее с
наружным скосом от верхнего конца притупления
под первым углом 35 - 0,5°, затем под вторым углом
16 - 0,5°, вершина которого расположена на высоте
от 9 мм до 14 ± 05 мм от внутренней поверхности
трубы в зависимости от толщины стенки, сборку
стыков труб, предварительный подогрев стыка до
3. 28559
3
минимальной температуры 100°, сварку
внутреннего слоя корневого шва и сварку
наружного слоя шва ручной электродуговой сваркой
самозащитной порошковой проволокой с
целлюлозным видом покрытия («shield metal arc
welding», далее «SMAW») и полуавтоматическую
сварку заполняющих и облицовочного слоев шва
самозащитной порошковой проволокой («flux core
arc welding», далее «FCAW»). Непосредственно
после окончания сварки корневого слоя
производится его зачистка снаружи трубы
шлифовальным кругом. При выполнении корневого
слоя шва электродами с целлюлозным покрытием
шов тщательно шлифуется для удаления
зашлакованных «карманов» и обеспечения плоской
поверхности шва.
Недостатком известного способа является низкая
производительность. Надо заметить, чем меньше
уровень автоматизации, тем длиннее время сварки
корневого шва. Электродуговая ручная сварка
ограничивается длиной электрода, зазором между
трубами, что приводит к тому, что скорость сварки
снижается; даже если используют электроды с
целлюлозным покрытием и работают специалисты с
отличными навыками сварочных работ. Примерная
скорость сварки корневого шва всего 15-25 см/мин.
Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов
аналогична сварке корневого шва электродами с
целлюлозным покрытием. Так, использование
известного способа SMAW+FCAW при сварке
стыков для труб из стали Х70 диаметром трубы Ǿ
1067 мм (42 дюйма) и при толщине стенки 15,9 мм,
при работе одной сварочной бригады, состоящей и
20 рабочих, и 10 часовом рабочем дне позволяет
сварить всего 30-35 горизонтальных сварочных
швов день, т.е. производительность труда низкая.
Время предварительного нагрева является
переменной величиной и связано с методом сварки.
При повышенном содержании диффузионного
водорода при сварке необходимо разогревание до
сравнительно высокой температуры, а при
пониженном содержании диффузионного водорода
необходимо разогревание до сравнительно низкой
температуры. Что касается трубы Х70, при
использовании электродов с целлюлозным
покрытием, каждые 100 г наплавляющего металла
содержат 25-35 мл диффузионного водорода, что
приводит к увеличению времени подогрева и к
большему количеству дефектов при выполнении
корневых слоев шва и соответственно к
недостаточному качеству швов.
Кроме того, применяемая разделка кромок труб
приводит к увеличенному объёму наполнения
заполняющих слоев шва и соответственно к
большому расходу электродов.
В основу изобретения положена задача создания
эффективного способа сварки стыков труб большого
диаметра, позволяющего оптимально сочетать
повышение производительности, улучшение
качества швов и уменьшение количества
порошковой сварочной проволоки.
Технический результат заключается в
повышении производительности, повышении
качества швов, уменьшении объёма металла
заполняющих слоев шва и снижении количества
порошковой сварочной проволоки.
Для достижения указанного технического
результата в способе сварки стыков труб большого
диаметра, включающем подготовку кромок труб,
сборку стыков труб, предварительный подогрев
стыка, сварку внутреннего слоя корневого шва,
сварку наружного слоя шва и полуавтоматическую
сварку заполняющих и облицовочного слоев шва
самозащитной порошковой проволокой, в
соответствии с изобретением, подготовку кромок
швов осуществляют с профилем, имеющим
внутренний скос под углом 37,5 ± 1° к вертикали и
высоту внутреннего скоса от внутренней
поверхности трубы 1,27 ± 0,2 мм, притупление 1,8-
0,2 мм, и далее наружный скос под первым углом от
верхнего конца притупления 45° к вертикали и со
вторым углом, начинающимся на высоте 5,08 мм от
внутренней поверхности трубы и равным 10 ± 1,0° к
вертикали, предварительный подогрев стыка
осуществляют до минимальной температуры 60°С, а
сварку внутреннего слоя корневого шва и сварку
наружного слоя шва выполняют автоматической
сваркой проволокой сплошного сечения в среде
защитных газов.
В предпочтительных вариантах осуществления
изобретения осуществляют стыков труб диаметром
больше 1016 мм и труб из стали ≤Х80.
Указанный профиль кромок более узкий, чем у
ближайшего аналога, что позволяет уменьшить
объём наполнения заполняющих слоев шва на 45%,
и соответственно уменьшить количество
порошковой сварочной проволоки при
полуавтоматической сварке, повысить качество шва
и, в конечном счёте, повысить дневное количество
выполненных горизонтальных сварочных швов
трубопровода.
Рассматривая современные технологии сварки
стальных труб, если определены условия
окружающей среды, материал, диаметр трубы,
толщина стенки трубы, эффективное время работы,
то количество горизонтальных сварочных швов при
групповой сварке определяется количеством сварок
корневых слоев шва. Если за определенное время
было выполнено много сварок корневых слоев, то
можно так же увеличить количество
горизонтальных швов трубопровода путём
соответственного увеличения оборудования и
рабочих для выполнения заполняющих и
облицовочного слоев шва.
Кроме того, в предлагаемом способе
одновременно с увеличением скорости сварки
соответственно уменьшается объем работ по
заполнению кромки, что увеличивает количество
горизонтальных швов.
Время для работ по сварке трубопровода
включает в себя: время предварительного нагрева.
Посредством использования внутренней сварочной
машины для выполнения внутреннего слоя
корневого шва удалось понизить температуру
разогрева и соответственно время предварительного
нагрева.
4. 28559
4
Кроме того, после выполнения сварки корневого
и горячего слоев его толщина достигает примерно
5,5 мм, что исключает возможность излома на шве
больших диаметров после снятия внутреннего
сварочного аппарата (т.е. внутреннего центратора) и
повышает безопасность в поточно-скоростном
процессе сварки на объекте.
Использование в способе автоматической сварки
проволокой сплошного сечения для выполнения
внутреннего и наружного корневых слоев швов, а
для выполнения заполняющих и облицовочных
слоев шва - полуавтоматической сварки
самозащитной порошковой проволокой является
оптимальным сочетанием для качества шва и
производительности труда. При одинаковых
условиях, т.е. при использовании для заполняющих
и облицовочных слоев шва полуавтоматической
сварки самозащитной порошковой проволокой и
одинакового количества рабочего персонала, за счёт
применения автоматической сварки для корневого
слоя шва многократно увеличивается
производительность труда.
Использование внутреннего сварочного автомата
для выполнения внутреннего слоя корневого шва
позволяет подгонять кромки труб практически без
зазора. Использование особо узкой разделки кромок
улучшает механические свойства сварного шва.
Сварочная проволока в защите газовой смеси с
обогащенным аргоном защищает сварку (каждые
100 г наплавляющего металла содержат 2-4 мл
диффузионного водорода). При сравнении со
сваркой электродом с целлюлозным покрытием
уменьшается содержание диффузионного водорода
на 90%. Помимо этого, минимальная температура
предварительного нагрева при использовании
сварочной проволоки сплошного сечения в защите
газовой смеси с обогащенным аргоном, может быть
понижена до 60°С. Разница составляет 40°С. При
постоянной температуре окружающей среды время
нагрева в последующем не зависит от повышения
температуры.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена труба с кромкой в
поперечном разрезе; на фиг.2 увеличенный вид I на
фиг.1; на фиг.3 изображены совмещенные кромки
стыка труб в разрезе.
Способ реализуют следующим образом.
Данный пример основан на Казахстанском
проекте «Сеть трубопровода природного газа
Бейнеу-Шымкент», где используется предлагаемый
способ (далее IWM+OWM+FCAW).
Рабочая бригада включает 65 чел, из них:
бригадир механизаторов - 2 человека, рабочий по ТБ
и ОТ - 1 человек, технолог - 1 человек, рабочий по
контролю качества - 1 человек, трубопроводчики - 3
человека, рабочие по подготовке кромки - 3
человека, сварщики корневого слоя шва - 3
человека, сварщики горячего прохода - 2 человека,
сварщики полуавтоматической сварки - 18 человек,
крановщики, экскаваторщики, механики сварочного
оборудования и т.п. - 10 человек, ремонтники
электрического оборудования - 2 человека,
вспомогательные грузчики - 10 человек, водители -
7 человек. Для строительства используются
стальные трубы Ǿ 1067мм (42 дюйма)> толщина
15,9 мм, сварочная характеристика исполнена по
стандартам ВСН-006-89, ASME В31.8 и API 1104-
2007.
(1) Подготовка кромок труб.
Оборудование: 20-тонный автокран для труб,
кромкострогальный станок с функцией
калибровщика.
Кромка на строительной площадке
обрабатывается с помощью кромкострогального
станка. Внутренний скос выполняется под углом
ά=37,5±1,0°, высота внутреннего скоса от
внутренней поверхности трубы h=l,27±0,2 м;
притупление b=l,8 ± 0,2 мм, наружный скос под
первым углом от верхнего конца притупления
β=45° к вертикали и со вторым углом γ,
начинающимся на высоте Н=5,08 мм от внутренней
поверхности трубы и равным 10±1,0° вертикали (см.
фиг.2).
(2) Сборка стыков труб.
Оборудование: экскаватор 1 шт., 70-тонный
автокран для труб 2 шт., 40-тонный автокран для
труб 1 шт.
Подгонка раструбов труб 1 осуществляют с
зазором с = 0-0.5 мм и допуском на смещение
кромки m<2,5мм (см. фиг.3)
(3) Предварительный подогрев и подогрев
прослойки.
Непосредственно перед прихваткой и сваркой
концы свариваемых труб, если это предусмотрено
сварочной процедурой, должны быть подогреты
кольцевыми газовыми горелками на ширину не
менее 100 мм с каждой стороны от готовящегося
шва (общая ширина 200 мм). Для подогрева
используется газ пропан или индукционные
подогреватели. Минимальная температура
предварительного подогрева 60°. Температура
предварительного подогрева t : 60°С ≤ t≤ 250°С.
Температура подогрева прослойки
t1 : 50°С ≤ t1 ≤ 250°С.
(4) Сварка шва.
Сварочное оборудование: внутренний
автоматический сварочный аппарат, внешний
автоматический сварочный аппарат, сварочный
аппарат Линкольн DC-400 и аппарат подачи
проволоки LN-23P.
Сварку внутреннего слоя корневого шва, сварку
наружного слоя шва (горячий проход) выполняют
автоматической сваркой проволокой сплошного
сечения в среде защитных газов, сварку
заполняющих и облицовочного слоев шва
осуществляют полуавтоматической сваркой
самозащитной порошковой проволокой.
Внутренний автоматический сварочный аппарат
Ǿ 1067мм (42 дюйма) имеет 6 газовых горелок;
каждые 3 горелки выполняют половину внутреннего
слоя шва. На сварку одного шва уходит всего 80 сек.
При сварке внутреннего слоя корневого шва
используется сварочная проволока Bohler Thyssen
TS-6 (AWS А5.18 ER70S-G) Ǿ 0,9 мм, скорость
подачи проволоки 910-1070 см/мин (эл. Ток 180-
230А), скорость сварки 65-85 см/мин, защитная
5. 28559
5
среда-обогащенный аргон (75% Аг+25%СO2), объем
потребляемого газа 25-30 л/мин, напряжение
18-24 В.
При сварке наружного слоя корневого шва
(горячий проход) используется сварочная проволока
Bohler Thyssen TS-6 (AWS A5.18 ER70S-G) Ǿ 0,9,
скорость подачи проволоки 1270-1370 см/мин (эл.
ток 230-265А), скорость сварки 45-55 см/мин,
защитный газ -100% СО2, объем потребляемого газа
35-40 л/мин, напряжение 24-27 В.
При полуавтоматической сварке заполняющих и
облицовочного слоев шва используется
самозащитная порошковая электродная проволока
самозащитная электродная проволока Ǿ 2,0 мм
(американская самозащитная электродная проволока
LINCOLN PRIMACORETM SW-88P (AWS А5.29
E81T8-G) или сварочная проволока HOBART
FABSHIELD Х80 (AWS А5.29 E81T8-NI2J),
скорость подачи проволоки 215-280 см/мин (эл. ток
180-280А), напряжение 18-24В, скорость сварки 15-
28 см/мин.
После сварки каждого слоя проводят зачистку
его поверхности от шлака и брызг.
(5) Контроль швов радиографическим методом,
испытание механических свойств швов.
Результаты испытаний: удовлетворительно.
Контроль радиографическим методом: не имеет
замечаний, нет прорывов по кромке, единичные
газовые раковины Ǿ 1,0-2.0 мм 2 шт.
По 4 образцам проводили испытание предела
прочности на разрыв и растяжение 695-720 МПа,
один из образцов прорвался в зоне сплава.
Испытание на разрыв 4 образцов : без замечаний.
Результат испытания на боковой изгиб 8
образцов : дефекты не обнаружен в 7 из них, и
трещины с размером 0,8 мм обнаружены в одном из
них.
Испытание на низкотемпературный удар при
условии-10°С (стандартный образец Шарпи с V-
образным вырезом 10×10×55), среднее значение
энергии удара для горизонтальных и вертикальных
зон сварки (3 образца из каждой зоны)- 163Дж и
167Дж соответственно, самое низкое значение
энергии удара одного образца 98 Дж, а среднее
значение энергии удара горизонтальных и
вертикальных зон сварки (3 образца из каждой
зоны) является 249 Дж и 265 Дж соответственно,
наименьшее значение энергии удара одного
образцов 94 Дж (критерии для низкотемпературного
испытания на удар кольцевых сварных швов швов
на проекте "Газовая трубопроводная сеть Биенау-
Чимкент": на 10°, образцы стандартного размера,
среднее значение составляет ≥60 Дж и самое низкое
значение 45Дж).
Твёрдость HV10 различных зон составляет ≤235
(Критерий твёрдости для трубопровода Биенау-
Чимкент: HV10<265).
Испытания предлагаемого способа
"IWM+OWM+FCAW": рассчитанное время работ -
86 дней, рассчитанное количество швов 7310, 7178
из них имели высокое качество, подтверждённое
ренгенографическим контролем, что составляет
98,2%, каждый день выполнялись примерно
85 швов. При работе по 12 часов в сутки, суточное
количество горизонтальных сварных швов
составляло в среднем 110 штук, максимальное
количество швов в день 135 шт. В месяц было
сварено 3300 горизонтальных шва, что
соответствует длине газопровода трубопровода
38,8 км (85 линий на км).
В таблице приведено подробное сравнение
показателей способа по изобретению
IWM+OWM+FCAW и способа по наиболее
близкому аналогу SMAW+FCAW.
Показатели SMAW+FCAW (аналог) IWM+OWM+FCAW (по
изобретению)
Разделка кромок Притупление b=1,8 ± 0,2 мм,
наружный скос:
первый угол =35-0,5°,
второй угол γ=16-0,50°, высота Н
= от 9 мм до 14 ± 05 мм
Угол внутреннего скоса
ά=37,5±1,0°, высота скоса
h=1,27±0,2 мм; притупление
b=1,8±0,2мм, наружный скос:
первый угол β=45°,
второй угол γ=10,0±1,0°,
высота Н=5,08 мм
Сварка корневых слоев шва Электродуговая сварка (ручная
работа, обычным дефектом
является шлак)
Автоматическая сварка
проволокой сплошного сечения в
защитной среде обогащенным
аргоном (Шлак не формируется)
Содержание диффузионного
водорода для сварки корневых
слоев шва (каждые 100г
наплавляющего металла), мл
25-35 2-4
Минимальная температура
предварительного нагрева, °С
100 60
Время предварительного нагрева
при температуре окружающей
среды 20°С, мин
7 2,5
Время подгонки раструбов, мин 3 3
Время сварки корневого шва, мин 7 на три сварщика 1,5 на три автоматических
6. 28559
6
Показатели SMAW+FCAW (аналог) IWM+OWM+FCAW (по
изобретению)
сварщика
Время сварки заполняющих и
облицовочного слоев слоя шва, мин
10 на два полуавтоматических
сварщика вид способ сварки -
полуавтоматическая сварка
(обычным дефектом является
шлак)
4 на два автоматических
сварщика, Вид способ сварки -
автоматическая сварка с
проволокой сплошного сечения в
защите газовой смеси с
обогащенным аргоном (Шлак не
формируется)
Ширина открытия кромки, мм 15, 73 8,9
Площадь наполнения, мм2 159 87
Масса сварочной проволоки на
заполняющий и облицовочный
слои, кг
5,0 2,6
Количество корневых швов, штук/
час
3-3,5 6-8
Из вышеприведенного следует, что
предлагаемый способ IWM+OWM+FCAW является
оптимальным сочетанием автоматической сварки и
полуавтоматической сварки стыков труб большого
диаметра и имеет низкую себестоимость сварки
шва.
В следствие применения внутренней сварочной
машины для выполнения внутреннего слоя
корневого шва удалось понизить минимальную
температуру предварительного нагрева,
максимально повысить скорость сварки корневых
слоев шва.
После выполнения сварки корневого и горячего
слоев его толщина достигает примерно 5,5 мм, что
исключает возможность излома на шве больших
диаметров после снятия внутренней сварочной
машины (т.е. внутреннего центратора) и повышает
безопасность в поточно-скоростном процессе сварки
на объекте.
Площадь наполняющего сечения разделки
уменьшилась на 72 мм2
, а объём металла
заполняющих слоев шва уменьшился на 45% по
сравнению с аналогом SMAW+FCAW.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ сварки стыков труб большого
диаметра, включающий подготовку кромок труб,
сборку стыков труб, предварительный подогрев
стыка, сварку внутреннего слоя корневого шва,
сварку наружного слоя корневого шва и
полуавтоматическую сварку заполняющих и
облицовочного слоёв шва самозащитной
порошковой проволокой, отличающийся тем, что
подготовку кромок швов осуществляют с профилем,
имеющим внутренний скос под углом 37,5 ± 1° к
вертикали и высоту внутреннего скоса от
внутренней поверхности трубы 1,27 ± 0,2 мм,
притупление 1,8 ± 0,2 мм, и далее наружный скос
под первым углом от верхнего конца притупления
45° к вертикали и со вторым углом, начинающимся
на высоте 5,08 мм от внутренней поверхности трубы
и равным 10±1,0° к вертикали, предварительный
подогрев стыка осуществляют до минимальной
температуры 60°С, а сварку внутреннего слоя
корневого шва и сварку наружного слоя шва
выполняют автоматической сваркой сплошной
проволокой в среде защитных газов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
осуществляют сварку стыков труб диаметром
больше 1016 мм.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что
осуществляют сварку стыков труб из стали ≤ Х80.
