Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Зміст: [сховати]

  • Введення в питання
  • Види з’єднань
  • Стикове і кутове з’єднання
  • Нахльосточне з’єднання
  • Вимоги до матеріалів і зварювальникам
  • Основні правила підготовки труб для зварювання
  • Підготовка до зварювання
  • Зварювання під тиском
  • Зварювання плавленням

Введення в питання

Технологічні трубопроводи виготовляються і монтуються різними способами. Однак найпоширенішим і найбільш прийнятними з них є зварювання. Дана операція проводиться промисловим методом, де активно використовується автоматична або напівавтоматична зварювання.

f56e9bb3d1cfdc93fb678aed6714780e Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Технологічні трубопроводи монтуються і виготовляються різними способами, але найбільш поширеним є зварювання.

Тут нами буде розглянута технологія зварювання труб. Промисловим способом можна зварювати трубопроводи як з металевого матеріалу, так і з неметалевого.

Існує два основних способи промислової зварювання труб: тиском і плавленням.

Кожен з цих методів поділяється на ряд методів. Наприклад, зварювання тиском підрозділяється на:

  • Холодну;
  • Газопрессовую;
  • Пресову;
  • Тертям;
  • Термитную;
  • Контактну;
  • Ультразвуком.

Якщо говорити про зварювання плавленням, то тут існують наступні різновиди:

  • Електродугова в середовищі захисних газів;
  • Електродугова під флюсом;
  • Ручна електродугова;
  • Электрошлакова;
  • Газова.

В ці списки не увійшли ще кілька досить успішно використовуються способів. Справа в тому, що вони почали впроваджуватися лише нещодавно. Мова йде про зварюванні електродними дротами (порошковою і голою), а також про стиковому зварюванні, яка проводиться при високочастотному нагріванні. Дані способи досить сучасно, і їхні технологічні показники вище, ніж у інших способів.

x

Потрібно сказати, що найбільш поширеними на сьогоднішній день способами зварювання є ті, які здійснюються плавленням. Це ручна газова і електродугова, автоматична і напівавтоматична, электроконтактная стикова і електродугова види зварювання.

Повернутися до змісту

Види з’єднань

a021f9307a30d288ceb43a5d38d38c2a Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

При зварюванні труби використовуються наступні види з’єднань: стикові, кутові, нахлесточные.

Для різного виду труб, що мають різне призначення, використовуються різні види зварювання. Однак практично завжди використовується змінний електричний струм. Це пов’язано з тим, що використання саме цього виду електроенергії є більш вигідним з точки зору економії, живлення від джерела постійного електричного струму.

При зварюванні труби використовуються наступні види з’єднань:

  • Стикові;
  • Кутові (під кутом);
  • Нахлесточные.

Кожен з них ділиться ще на ряд підвидів, які розрізняються такими параметрами, як кількість швів, наявність або ж відсутність скосу кромок, спосіб стикування і т. д.

Повернутися до змісту

Стикове і кутове з’єднання

Самим міцним видом зварювання є стикова. Технологія такого зварювання дозволяє робити різні сполуки під багатьма кутами, що незначним чином впливає на міцність з’єднання. При стиковому з’єднанні виділяються два види стиків: поздовжні і поперечні. Для зварювання трубопроводів зазвичай використовуються поперечні стики, що дозволяють заварити всю окружність діаметра труб. Поздовжні ж потрібні для зварювання деталей труб.

593ebbba6382ccfa23c35267610c7b3d Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Схема стикового і кутового з’єднання.

Стикова зварювання може проводитися з використанням одинарного або подвійного шва. Останній варіант збільшує міцність з’єднання. Таким чином одинарний шов використовується в трубах з умовним проходом діаметром до 500 мм, а подвійний – в трубах з діаметром умовного проходу понад 600 мм.

Стикова зварка передбачає і використання підкладних кілець для збільшення міцності. Однак технологія виробництва труб така, що використання підкладних кілець нерозумно, так як вони будуть зменшувати собою умовний прохід, створюючи зменшення діаметру, і створювати підвищений опір при експлуатації труби.

Ще один підвид стикового зварювання – зварювання під кутом використовується при з’єднанні труб з якими-небудь додатковими деталями. Зварювання під кутом може бути як зі скосом кромки, так і без скосу. Міцність такого виду з’єднання трохи нижче, ніж у представленого вище.

Повернутися до змісту

Нахльосточне з’єднання

bb18da4b90cdd5fd977fb792196ecb60 Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Схема нахлесточного з’єднання.

Останнім видом зварювального з’єднання є стикування внапуск. Даний вид з’єднання самий неміцний з представлених. Проте в деяких випадках його застосування є обгрунтованим. Його ніколи не застосовують для з’єднання металевих труб, а тільки для приварки деяких деталей. Для з’єднання цей спосіб застосовують тільки у випадку, якщо матеріалом труб є пластик або ж інші неметалеві матеріали. У деяких випадках зварювання внахлест використовують для труб з кольорових металів.

Технологія зварювання внахлест передбачає три різновиди цієї операції: в нижньому положенні зварювального шва, в верхньому і у вертикальному. Нахлесточные стики бувають поворотними і неповоротними. Говорячи про останній, треба відмітити його складність і витратність.

Самим простим швом є шов в нижньому положенні. Виготовляючи стандартні труби, використовують саме цей вид шва, який створює поворотний стик. Для того щоб виготовити технологічно більш складні трубопроводи, використовують неповоротний стик і шов у вертикальному або ж верхньому положенні.

Повернутися до змісту

Вимоги до матеріалів і зварювальникам

124ef07ae9b4ae883094842d57e785ca Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Кожен робочий незалежно від категорії зварювальних робіт, зобов’язаний ставити особливе клеймо на відстані 3-5 см від шва.

Для того щоб почати зварювати трубопроводи, потрібно знати деякі вимоги, які пред’являються до матеріалів. Також для здійснення даної операції потрібно мати відповідну підготовку і кваліфікацію. Важливим фактором є досвід і стан здоров’я.

Так, для того щоб провести зварювання того чи іншого трубопроводу, потрібно знати деякі параметри як самого трубопроводу, так і матеріалу шва. Метал шва повинен мати пластичність і міцність не нижче аналогічних показників основного металу трубопроводу.

Зварювальники, які приступають до зварювання металів категорій 1-4, повинні пройти інструктаж по техніці безпеки. До того ж дані робочі зобов’язані мати посвідчення, яке підтверджує здачу випробувань. Дані пункти прописані в основних нормативних документах.

Щодо зварювальних робіт 5 категорії, треба сказати наступне. До них допускаються робітники, які не проходили випробувань. Достатньою умовою для допуску до таких робіт є невелике випробування, яке полягає в успішному виконанні пробних стиків 5 категорії. Незалежно від категорії зварювальних робіт, кожен робочий зобов’язаний ставити особливе клеймо на відстані 3-5 см від шва.

Повернутися до змісту

Основні правила підготовки труб для зварювання

Для того щоб провести зварювання технологічних трубопроводів, потрібно їх спершу до цієї операції підготувати. Від цього процесу багато в чому залежить кінцева якість робіт. Нехтування цим процесом може коштувати не лише якості готового продукту, але і здоров’я робітника.

Для того щоб правильно підготувати трубопроводи під зварювання, потрібно точно дотримуватися всіх приписів і наявними кресленнями. Першим етапом підготовки труб до зварювання є їх нарізка згідно з кресленнями. Робити це слід обережно, стежачи за дотриманням спочатку затверджених розмірів.

Далі проводиться обробка стикових кромок, які будуть зварюватися. Дана процедура включає створення скосу (обробка), остаточну зачистку і центрування кромок. Здійснюючи ці операції, треба дотримуватися точність і добре розбиратися в технологічному процесі.

Повернутися до змісту

Підготовка до зварювання

Кут скосу повинен мати значення, яке вказано в креслярських документах. Тут потрібно бути дуже обережним і уважним. Для контролю відповідності кута скосу заданими параметрами існує спеціальний інструмент – шаблон. Саме за допомогою нього потрібно перевіряти правильність значення кута.

Згідно з технологічними вимогами, торці труб обов’язково повинні бути перпендикулярні до поздовжньої горизонталі. Для перевірки цих параметрів використовують такі інструменти, як косинець і лінійка. Грамотне визначення даних параметрів впливає на точність стикування складових труб.

Кінцева очистка передбачає позбавлення стиків труб від усіх речовин, які можуть погіршити якості зварювання. До таких речовин відносяться: масло, іржа, окислення, бруд і т. д. Очищення повинна охоплювати простору 20-15 міліметрів від стику з усіх напрямках. Здійснюється дана операція за допомогою металевих щіток. Також можна використовувати шліфувальні машинки або ж шарошки.

x

Останній процедурою, після якої відрізки труб будуть повністю готові до зварювання, є центрування стиків. Від цієї операції залежить точність з’єднання. Правильно виконана центрування забезпечують точне співпадання стиків труб і їх елементів. Дану операцію повинен проводити тільки досвідчений робітник

Повернутися до змісту

Зварювання під тиском

Як вже говорилося раніше, існує безліч видів зварювання, які дозволяють поєднати трубопроводи. Технологічні відмінності кожного з цих способів дозволяють використовувати їх щодо різних матеріалів і згідно з різним цілям. Ми ж розглянемо тут такий вид з’єднання труб, як зварювання під тиском.

2c12ad3566d0038e8779107d54f19869 Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Схема зварювання під тиском.

Технологічні особливості такого способу з’єднання трубопроводів полягають у наступному. Для зварювання використовується висока температура, яка нагріває поверхні з’єднуваних деталей. Нагрівання це відбувається за допомогою нагрівального елементу, який вставляється між елементами. Матеріал, що нагрівається доводиться до температури плинності, після чого нагрівальний елемент витягується. Нагріті частини з’єднуються під сильним тиском і охолоджуються. Це призводить до стикуванні і схоплюванню.

Зварювання під тиском має ряд переваг, у числі яких і технологічні. Проте основною перевагою зварювання під тиском є її фізичні показники. Так, найголовніший параметр, такий як міцність, зварювання під тиском набагато вище, ніж у прутковой або ще який. Потрібно відзначити, що такий вид зварювання як не можна краще підходить для з’єднання трубопроводів великого діаметру.

Для того щоб провести зварювання під тиском, вам знадобиться нагрівальний елемент. Цей інструмент має плоску поверхню, що є обов’язковою умовою для з’єднання трубопроводів. Дане пристосування може змінювати значення діаметру, потрібного для тих чи інших трубопроводів.

Для того, щоб провести якісну зварювання під тиском, вам потрібно враховувати кілька параметрів. Найголовнішим з них є температура нагріву. Вона повинна бути досить високою. Зварювання під тиском повинна проводитися в стані доведення металу до температури плинності.

Іншим параметром, що впливає на якість з’єднання при зварюванні під тиском, є тривалість нагрівання. Чим більше цей показник, тим більш якісним і пристосованим до стику буде метал трубопроводів. Це стан металу має відповідати зусиллям, які додаються тиском.

x

І останнім параметром є зусилля, що створюється тиском. Це зусилля має бути досить високим, щоб забезпечити якісну, міцну і надійну стикування трубопроводів. Зусилля, що створюється тиском, повинно додаватися з обох сторін, і обов’язково рівномірно.

Повернутися до змісту

Зварювання плавленням

051bc5cd7803ef5821ce8a6efb1cdc14 Технологія зварювання трубопроводів: різні способи

Схема зварювання плавленням.

Тепер же ми поговоримо про зварюванні плавленням. Незважаючи на те, що цей вид зварювання менш міцний, він все ж таки більш поширений на виробництві, ніж зварювання під тиском. Це пояснюється тим, що розглядуваний тут спосіб, його технологічні характеристики простіше, ніж зварювання під тиском.

На відміну від зварювання під тиском, розглянута тут операція проводиться за рахунок нагрівання поверхні і з’єднання її допомогою зварювального шва. Розглянемо найпростіший спосіб, для якого не потрібні складні технологічні приписи. Цей спосіб підходить для зварювання трубопроводів невеликого діаметра.

Мова піде про ручний зварюванні допомогою електродуги. Для того щоб провести зварювання трубопроводів таким способом, вам знадобиться:

  • Набір електродів;
  • Зварювальний апарат, бажано живиться від змінного струму;
  • Зварювальна маска і інша захисна спецодяг.

Зварка передбачає з’єднання труб, де відбувається запаювання всього діаметра трубопроводу.

x

Процес являє собою запаювання всього діаметра стику трубопроводу, який виробляє зварювальник. Запаювання здійснюється за допомогою електричної дуги, створюваної електродом. Спеціальна обмазка електрода створює шар по шву, який захищає місце зварювання від зовнішніх впливів.

Оцініть статтю
Довідник корисних порад