РУЧНАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА ТРУБ ИЗ
УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
4.1. Сборка и прихватка стыков труб под сварку
4.1.1. Конструкции стыковых соединений труб из углеродистых и
низколегированных сталей, подготовленных под ручную электро-дуговую
сварку, с указанием области применения и размеров каждого
конструктивного элемента приведены в табл. 8.
Приведенные в табл. 8 конструктивные размеры подготовки Кромок и сборки
стыков труб могут быть несколько изменены, если при этом обеспечивается
надлежащее качество сварных соединений.
4.1.2. Сборка стыков труб под сварку должна производиться с
использованием центровочных приспособлений, обеспечивающих соосность
стыкуемых труб, см. приложение 8.
4.1.3. Непосредственно перед сборкой свариваемые кромки и внутренняя и
наружняя поверхности труб на длине не менее 10 мм от конца должны быть
зачищены до металлического блеска и обезжирены.
4.1.4. Смещение т внутренних кромок состыкованных труб (и фасонных
деталей) при сварке без подкладного кольца не должно превышать следующих
величин:
Если смешение превышает указанную величину, то
должен быть обеспечен плавный переход от одного сечения к другому в
соответствии с рекомендациями п. 2.7.
4.1.5. При сварке с остающимся подкладным кольцом разность внутренних
диаметров стыкуемых труб и фасонных деталей не должна превышать 2 мм.
Если это требование не выдерживается, то внутренняя поверхность конца
одной (или обеих) стыкуемых деталей должна быть обработана в
соответствии с рекомендациями п. 2.7 или следует применить фигурное
остающееся подкладное кольцо (рис. 13) при условии, что разность
внутренних диаметров стыкуемых элементов не превышает 6 мм. Перекос
остающегося подкладного кольца в собранном стыке не допускается.
Подкладное кольцо должно изготавливаться из стали 20 (или из другой
углеро-
диетой стали полуспокойной выплавки с содержанием
углерода не более 0,24% углерода) для стыков, работающих при температуре
среды не выше 500° С, и из стали 12Х1МФ— для стыков, работающих при
температуре среды выше 500° С.
Кольца изготавливаются цельноточеными шириной 20 и толщиной 4 мм.
Разрешается изготавливать кольца из полосы стали, при этом стык кольца
должен быть сварен и зачищен заподлицо.
4.1.6. Для предотвращения образования поверхностных трещин не
допускается приваривать стяжные упоры и другие сборочные приспособления
к трубам из низколегированных сталей; сборка стыков таких труб должна
производиться при помощи стяжных приспособлений хомутного типа, см.
приложение 8.
В исключительных случаях, где по конструкции узла невозможно применять
приспособления хомутного типа, допускается сборка стыков труб из
низколегированных сталей при помощи стяжных уголков, приваренных к
трубе, см. приложение 8.
Уголки к трубам и литым деталям из низколегированных сталей должны
привариваться с предварительным подогревом.
После удаления стяжных уголков места их приварки должны быть проверены
посредством ультразвуковой, магнитно-порошковой или цветной
дефектоскопии. В крайних случаях допускается тщательный осмотр
отполированной и протравленной поверхности трубы с применением
простейших оптических приборов (лупа или переносный микроскоп) для
выявления поверхностных надрывов и трещин. Дефектное место должно быть
удалено с помощью наждачного круга, затем необходимо провести повторный
контроль.
4.1.7. При сборке стыков сварных труб продольные или спиральные швы
соседних труб должны быть смещены друг относительно друга на величину не
менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее чем на
100 мм.
В отдельных случаях для труб с двусторонним продольным швом допускается
расположение продольных швов труб и элементов на одной оси при условии
контроля места пересечения продольных швов с поперечным швом
просвечиванием или ультразвуковой дефектоскопией.
Наложение прихваток на стыке в местах пересечения швов не допускается.
4.1.8. Для поперечных стыков сварных соединений расстояние между осями
соседних сварных швов на прямых участках трубопровода должно составлять
не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее 100
мм, а для трубопроводов IV категории — не менее 50 мм. Расположение
поперечных сварных швов на гнутых участках труб не допускается.
Расстояние от оси сварного шва до начала закругления (при расположении
сварных соединений вблизи гибов) должно составлять не менее 100 мм, за
исключением соединений для приварки крутозагнутых и штампосварных колен.
4.1.9. При угловых (тавровых) сварных соединениях труб и штуцеров с
элементами трубопроводов (или труб котлов) расстояние от наружной
поверхности элемента до начала гиба трубы или до оси поперечного
стыкового шва должно составлять:
для труб (штуцеров) с наружным диаметром до 100 мм — не менее наружного
диаметра трубы, но не менее 50 мм;
для труб (штуцеров) с наружным диаметром 100 мм и более — не меыее 100
мм.
4.1.10. Сварные соединения трубопроводов должны
располагаться не менее чем в 200 мм от края опоры.
4.1.11. Прямолинейность труб в месте стыка (отсутствие переломов) и
смещение кромок проверяются линейкой длиной 400 ,мм (рис. 14),
прикладываемой в трех-четырех местах по окружности стыка.
В правильно собранном и прихваченном стыке не должно быть перелома осей
труб в месте стыка. Максимально допустимый просвет а между концом
линейки и поверхностью трубы не должен превышать половины нормы,
установленной для готового сварного соединения, т. е. 1,5 мм на
расстоянии 200 мм от стыка.
4.1.12. Сборка стыков трубопроводов с подкладными кольцами при диаметре
труб 108 мм и более, подведомственных осгортехнадзору
СССР, включает в себя наложение корневого слоя шва сварщиком, который
будет в дальнейшем сваривать этот стык.
Сборка стыков трубопроводов с толщиной стенки до 45 мм включительно
может производиться одним из двух способов. Сборку стыков трубопроводов
с толщиной стенки свыше 45 мм рекомендуется выполнять первым способом.
Первый способ:
а) подкладное кольцо устанавливается в конец одной из стыкуемых труб;
зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не должен превышать
1 мм;
б) производятся прихватка кольца с наружной стороны трубы в двух местах
и последующая приварка его к трубе ниточным швом катетом не более 4 мм
(рис. 15, а)1. Прихватку и приварку кольца к трубе из низколегированной
стали следует выполнять с предвари* тельным подогревом конца трубы и
подкладного кольца в соответствии с п. 4.2.3;
в) ниточный шов защищается от шлака и брызг;
г) вторая стыкуемая труба надвигается на выступающую часть подкладного
кольца, с помощью сборочного приспособления устанавливается зазор 4—5
мм; проверяется правильность сборки стыка под сварку;
д) подкладное кольцо приваривается ниточным швом ко второй трубе (рис.
15, б), предварительный подогрев стыка при приварке кольца к трубе
должен быть выдержан в соответствии с требованиями п 4.2.3.
Сварку корневого слоя шва следует выполнять электродами диаметром 2,5—3
мм.
Второй способ:
а) подкладное кольцо устанавливается в свариваемый стык так, чтобы
фиксирующие бобышки оказались между торцами стыкуемых труб;
б) трубы собираются с помощью приспособлений, зазор фиксируется и
проверяется по всей окружности стыка в соответствии с табл. 8.
Перед сваркой проверяются размеры собранного стыка.
Неправильно собранный стык не допускается к сварке до исправления
дефектов сборки.
Сварка корневого слоя шва должна производиться одним валиком электродами
диаметром 2,5—3 мм с соблюдением требований п. 4.2.3 в отношении
предварительного и сопутствующего подогревов стыка.
Примечания: В процессе сборки трубы с приваренным подкладным кольцом не
должны транспортироваться и подвергаться ударам по кромкам и кольцу.
2. Фиксирующие бобышки (при сборке по второму
способу) наплавляются в трех-четырех точках по окружности подкладного
кольца (рис. 15, б). Наплавка производится теми же электродами, которыми
будет свариваться корневой слой шва; высота бобышки должна быть не более
3 мм с тем, чтобы она могла быть полностью разварена при наложении
основного шва.
4.1.13. Собранные стыки труб элементов котлов, а также трубопроводов,
свариваемые без подкладных колец, должны прихватываться в нескольких
местах по окружности.
Количество прихваток зависит от диаметра трубы: для труб диаметром до
100 мм, накладываются две прихватки, для труб диаметром 100—600 мм —
три-четыре прихватки и для труб диаметром свыше 600 мм прихватки
располагаются через каждые 300— 400 мм.
Прихватки должны располагаться на равном расстоянии одна от другой по
окружности трубы и иметь следующие размеры: для труб диаметром до 600 мм
длина каждой прихватки должна составлять 2—2,5 толщины стенки трубы, но
не менее 15 мм и не более 60 мм; для труб диаметром свыше 600 мм длина
каждой прихватки должна составлять 70—100 мм. Высота прихватки для труб
с
толщиной стенки до 10 мм должна составлять 0,6—0,7
толщины стенки трубы, но не менее 3 мм, для труб с толщиной стенки свыше
,10 мм —5—6 мм.
Прихватки должны быть полностью перекрыты и по возможности переварены
при наложении основного шва. К качеству прихваток предъявляются такие же
требования, как и к основному сварному шву. При обнаружении трещин в
прихватке последняя должна быть полностью удалена механическим способом.
При сборке труб и деталей из сталей 15ГС, 16ГС, 15ХМ, 20ХМЛ, 12Х1МФ,
20ХМФЛ, 15Х1М1Ф, 15Х1М1ФЛ, 12Х2МФБ и 12Х2МФСР допускается выполнение
прихваток без подогрева. В этом случае прихватки следует выполнять
углеродистыми электродами ЦУ-5, УОНИ-13/55, ТМУ-21 диаметром 2,5—3 мм.
Прихватку стыков должен производить сварщик, имеющий удостоверение на
право производства сварки стыков труб соответствующей категории, и по
возможности тот сварщик, который будет сваривать данный стык.
4.1.14. Для каждого собранного под сварку соединения труб или блоков,
изготовленных из низколегированной стали, время между началом и
окончанием выполнения прихваток не должно превышать 2 ч, а время между
окончанием выполнения прихваток и началом сварки — 4 ч.
4.1.15. Качество сборки стыков трубопроводов, предназначенных для работы
под давлением до 22 кгс/см2 (2,2 МПа), и стыков труб' поверхностей
нагрева независимо от давления должно проверяться сварщиком, которому
поручена сварка стыков этих труб, с периодической проверкой качества
сборки стыков мастером по сварке.
Качество сборки стыков трубопроводов с рабочим давлением выше 22 кгс/см2
(2,2 МПа) должно проверяться мастером по сварке.