Специальные сварочные работы

Сварка захлестов

10.1.1 В зависимости от условий выполнения работ, сварка захлесточных стыков при ликвидации технологических разрывов производится 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 (трубопровод освобожден в каждую сторону от разрыва на длине
равной 100 диаметрам трубопровода);

- схема 2 – конец одного из стыкуемых участков трубопровода свободно перемещается в вертикальной и горизонтальной плоскостях(трубопровод освобожден в сторону от разрыва на длине равной 100 диаметрам трубопровода), а другой защемлен (подходит к узлу, засыпан и т. п.);

- схема 3 – оба конца соединяемых участков трубопровода засыпаны (защемлены), но оси соединяемых участков позволяют произвести сборку без образования косого стыка. При отсутствии соосности необходимо освободить трубопровод на длине равной
100 диаметрам трубопровода и выполнить сборку по варианту 1 или 2.

В соответствии с первыми двумя схемами соединение участков трубопровода осуществляется 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).

10.1.2 Для сварки стыков захлестов разрешается применять, установленных настоящим документом следующие технологии и технологические варианты сварки:

- РД электродами с основным видом покрытия (все слои шва);

- комбинированная: РД электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) и МПС;

- комбинированная: РД электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) и АПС (последующие слои);

- комбинированная: РД электродами с основным видом покрытия (корневой слой шва) и АППГ (последующие слои);

- комбинированная технология: МП и МПС (последующие слои шва);

- комбинированная технология: МП и АППГ (последующие слои шва);

- комбинированная технология: МП и АПС (последующие слои шва).

10.1.3 До начала монтажных работ производится следующая подготовка:

- очистить котлован (приямок) от воды и 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.

10.1.4 При монтаже захлеста по схеме 1 подготовительно-сборочные и сварочные операции осуществляются в следующей последовательности:

- подготовить под сварку один из концов трубопровода (уложив его на опоры высотой не менее 500 мм (по оси трубопровода), либо выкопав приямок необходимых размеров для безопасного ведения работ по сварке и контролю;

- 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, разделка кромок в соответствии с требованиями настоящего документа (раздел 6). Не допускается сборка стыка с различной формой разделки кромок;

- состыковать трубы путем подъема обрезанной плети трубоукладчиками с помощью мягких полотенец на высоту не более 1,5 м на расстоянии от 40 до 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 сборку и сварку стыка в соответствии с требованиями настоящего документа (разделы 8, 9).

10.1.5 Подготовка труб к сборке и сварке при врезке катушек (схема 2) осуществляется в приведенной ниже последовательности:

- на торцах труб соединяемых плетей произвести замер периметров (с точностью
1 мм). На основании полученных результатов произвести выбор трубы аналогичного размера и класса прочности для изготовления катушки;

- подготовить катушку того же диаметра, той же толщины, класса прочности стали и разделкой кромок (по возможности), что и соединяемые участки трубопровода. Длина катушки должна составлять не менее одного диаметра трубы;

- при необходимости освободить от грунта защемленный участок трубопровода на длине, 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 незащемленную плеть, установить опору и пристыковать катушку к трубопроводу;

- произвести предварительный подогрев;

- выполнить сборку с применением наружного центратора, при необходимости выполнить прихватку, зафиксировав необходимый зазор с учетом требований настоящего документа (раздел 8);

- приступить к сварке корневого слоя шва. После сварки не менее 60 % длины корневого слоя шва центратор может быть снят. Затем следует завершить сварку корневого слоя и выполнить сварку заполняющих и облицовочных слоев шва;

- вывесить трубоукладчиком не защемленную плеть с приваренной катушкой и разметить место реза. Разметка линии реза должна быть выполнена с помощью шаблона;

- установить страховочную опору и осуществить газовую резку с последующей подготовкой фасок специализированным станком для обработки кромок, подготовка кромок производится в соответствии с требованиями настоящего документа (разделы 6, 8, 9);

- поднять трубоукладчиком незащемленную плеть на высоту, необходимую для совмещения с торцом защемленной плети трубопровода. При необходимости допускается использование второго трубоукладчика вблизи зоны сварки на поднятом конце трубопровода;

- выполнить предварительный подогрев, сборку и сварку второго стыка в соответствии с вышеприведенными рекомендациями.

10.1.6 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 аналогичной формой разделки кромок;

- с помощью трубоукладчика прицентровать катушку к соединяемым торцам технологического разрыва. Установить страховочную опору;

- выполнить предварительный подогрев, сборку и сварку в соответствии с требованиями настоящего документа (разделы 8, 9). Сварка обоих стыков выполняется одновременно.

10.1.7 Для сборки стыков захлестов применяют наружные центраторы (предпочтительно гидравлического типа).

10.1.8 Для повышения качества сборки стык следует собирать с зазором от 0,5 до 1 мм меньше рекомендуемого с последующим сквозным пропилом зазора абразивным кругом толщиной от 2,5 до 3,0 мм.

10.1.9 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.

10.1.10 В процессе сварки захлесточного стыка запрещается изменять положение собираемых участков, зафиксированных к моменту завершения сборки. Опуск приподнятого при монтаже участка трубопровода разрешается только после окончания сварки стыка.

10.1.11 Сварку захлесточных стыков следует выполнять без перерывов. Не допускается оставлять незаконченными сварные соединения захлестов.

10.1.12 Не допускается сварка стыков захлестов из разнотолщинных, отличающихся по нормативной (указанной в сертификате) толщине, труб. При необходимости выполнения сборки плетей из разнотолщинных труб, такую сборку следует выполнять с использованием катушки (катушек) (рисунок 10.1 и рисунок 10.2).

10.1.13 Не допускается выполнение захлестов на деталях, запорной арматуре, переходах через автомобильные и железные дороги, углах поворота при расположении замыкающего стыка ближе чем 250 м, если иное не предусмотрено проектом.

10.1.14 Сборку и сварку захлестов следует выполнять в светлое время суток при минимальной температуре окружающего воздуха не ниже минус 40 °С.

10.1.15 После окончания сварки захлесточный стык следует накрыть термоизолирующим поясом до полного остывания.

а) Соединение с обработкой стенки толщиной S3 с внутренней стороны до размера S2=S1	б) Соединение 1,0S1≤S2(S3)/ S1≤1,5 без дополнительной обработки свариваемых торцов S2 =S3
в) Обработка стенки с толщиной S3 с наружной стороны до размера 1,0S1≤S2≤1,5S1	г) Обработка стенки с толщиной S3 с наружной и внутренней стороны до размера 1,0S1≤S2≤1,5S1
д) Обработка стенки тройника (соединительной детали с горизонтальными участками на торцах не менее 50мм) с толщиной стенки S3 путем внутренней цилиндрической расточки до толщины S3 – от1,2 S1 до 1,5 S1	е) Разнотолщинное соединение «труба + деталь» на линейной части магистральных трубопроводов при различных типах разделки кромок между трубой и деталью:1 – деталь, 2 – переходное кольцо, 3 - труба

S₁ – толщина стенки тонкостенного элемента; S₂ – толщина свариваемого торца толстостенного элемента; S₃ – толщина стенки толстостенного элемента; S₄ – толщина стенки толстостенного проточенного элемента

Рисунок 10.1 – Схемы обработки торцов стыкуемых разнотолщинных элементов

1 – толстостенная труба или соединительная деталь; 2 – катушка изготовленная из трубы трубопровода; 3 – труба трубопровода; 4 – подварочный шов; S₁ – толщина стенки тонкостенного элемента; S₃ – толщина стенки толстостенного элемента;

Рисунок 10.2 – Схема выполнения соединений труб, соединительных деталей и запорной арматуры с разнотолщинностью S₃/S₁ более 1,5, но не более 2