SNiP III-42-80: Montáž, svařování a kontrola kvality svarových spojů potrubí

Pro spojování částí potrubí se používají různé metody, ale nejběžnější z nich je svařování. Tato možnost se používá jak v domácích podmínkách, tak v průmyslové výrobě a umožňuje spojovat potrubní prvky vyrobené z různých materiálů. Díky použitým technologiím lze části potrubí spojovat v libovolné poloze, což výrazně zjednodušuje práci. Mezi výhody takového zpracování patří pevnost a těsnost výsledných spojů. V našem článku si povíme o různých typech svařování trubek.

Fáze a normy svařování trubek

Práce svářečů se provádí v souladu s požadavky regulačních dokumentů – GOST a SNiP.

V roce 1980 schválil Státní výbor SSSR pro normy GOST 16037-80, který vstoupil v platnost v červenci 1981 a zůstává v platnosti dodnes. Tato norma nahradila dříve platný GOST 16037-70. Dokument byl novelizován pouze jednou – v prosinci 1990.

Požadavky GOST platí pro svařované spoje ocelových potrubí. Jeho ustanovení je nutné dodržovat v následujících případech:

• při výběru typu spojení obrobků;
• pro určení konstrukčních prvků a rozměrů svarových spojů při práci s trubkami a tvarovkami.

Norma je závazná k používání, tj. všichni svářeči musí při své práci dodržovat její požadavky. Výjimkou je zpracování polotovarů z pásového a plechového kovu.

Instalace potrubí se nejčastěji provádí ručním svařováním, při jeho provádění je nutné se řídit normami GOST 16037-80.

Norma stanoví požadavky nejen na typy svařování trubek (tupé, překrývající se a rohové), ale také definuje přípravné činnosti v závislosti na typu práce.

Provedení spojení prvků vyžaduje přípravu, která se skládá z:

• mechanické čištění obrobků, během kterého se odstraňuje prach, stopy koroze a oxidový film;
• chemické ošetření určené k odstranění stop oleje, mastnoty a oxidového filmu;
• řezání hran.

Před zahájením montáže polotovarů se opracují hrany a svarová zóna; opracovaná plocha je cca 20–30 mm. Musí se z ní odstranit mechanické nečistoty, stopy rzi a skvrny od oleje a tuku.

Doporučené články o kovoobrábění

• Třídy oceli: klasifikace a interpretace
• Druhy hliníku a oblasti jejich použití
• Vady kovových výrobků: příčiny a metody hledání

Kvalita spojů má významný vliv na bezpečnost hotového potrubí. Přísné dodržování norem GOST během návrhu, tvorby technologického procesu a přímo během zpracování je zárukou požadované úrovně kvality švových spojů.

Nejlepšího efektu se dosahuje ručním nebo automatickým zpracováním potrubí. Práce se provádí pomocí tavitelné nebo netavitelné elektrody (argonové obloukové svařování).

Technologie svářečských prací se skládá ze tří hlavních fází, a to:

1. Přípravná. Zahrnuje dvě části – přípravu svářeče a předběžné zpracování obrobku. Příprava mistra je důležitou fází, která zajišťuje jeho bezpečnost během práce. Použití speciálního ochranného oděvu a masky, která chrání oči před popálením jasnými jiskrami, je nezbytné. Předběžné zpracování obrobků zahrnuje důkladné očištění dílu od stop rzi, barvy a nečistot. Před ručním obloukovým svařováním je nutné ošetřit spoje a přilehlou oblast. K tomu je nejlepší použít kovový kartáč nebo brusný papír. V opačném případě je vysoká pravděpodobnost, že se ve švu objeví neošetřené oblasti.
2. Svařovací proces. Hlavní věcí při obloukovém spojování prvků (nezáleží na tom, zda se práce provádí ručně nebo pomocí střídače) je udržení oblouku. Nejprve se aktivuje elektroda a oblouk se vzruší, po čemž můžete začít s tvorbou svaru. Typ svaru si svářeč vybere během zpracování. Způsob práce s elektrodou a technologie práce s trubkami závisí na různých faktorech – umístění prvků, materiálu, ze kterého jsou vyrobeny, preferencích mistra.
3. Kontrola kvality svařovaného spoje. Po dokončení vytvoření švu je nutné odstranit strusku, která jej zakrývá, a poté provést kontrolu kvality hotového spoje.

Zpracování vodovodních potrubí, plynovodů a dalších prvků inženýrských sítí se provádí téměř podobně. Je nutné postupovat důsledně, vycházet z typů švů v různých polohách, protože schopnost jejich tvarování ovlivňuje kvalitu hotového výrobku.

Druhy svařování trubek

Použití konkrétního typu svařování trubek závisí na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny, a také na následném použití. Téměř ve všech případech se však práce provádí pomocí střídavého elektrického proudu. Tato volba je dána ekonomickou proveditelností, protože při použití jiných druhů elektřiny se finanční náklady zvyšují. Svařované spoje jsou řada prvků vzájemně spojených svarovými švy.

Používají se hlavně následující typy připojení:

Pokud tloušťka stěny spojovaných obrobků přesahuje 3 mm, musí být jejich hrany zkoseny. Úhel otevření spoje musí být v rozmezí 60°–70°. Zkosení na koncích dílu musí být odstraněno. To lze provést mechanicky nebo jinou metodou.

Svařování trubek na tupo je nejběžnější, protože spoje se během zpracování prakticky nedeformují. Navíc se takové spoje vyznačují nejnižším vnitřním pnutím. Vyznačují se vysokou pevností při statickém i dynamickém zatížení. Hotové profily jsou:

• jednoduché (pro trubky o průměru menším než 500 mm);
• dvojité (pro trubky o průměru větším než 600 mm).

Rohové svařování trubek je typ tupého spoje. Obvykle se používá při spojování trubek s jinými prvky nebo k sobě navzájem pod určitým úhlem. Svářečské práce se provádějí:

• se zkosenými hranami;
• bez zkosení.

Tento typ zpracování je méně odolný než tupé svařování, ale tato charakteristika spojení je poměrně vysoká.

Jiný typ svařování trubek – překrývající se – se při svařování kovových polotovarů nepoužívá kvůli nízké spolehlivosti spoje. Je vhodný pro práci s jednotlivými prvky nebo plastovými trubkami.

• Technologie svařování silnostěnných trubek.

Pokud je tloušťka obrobku větší než 20 mm, používá se technologie práce s tlustostěnnými trubkami, která zahrnuje zpracování vrstev o velké tloušťce. Díky tomuto typu svařování trubek se pevnost švu zvyšuje o 10-15 %. Na zpracování se obvykle podílejí dva mistři. První se zabývá vytvářením pravidelného švu a druhý vytváří tlustou vrstvu.

Tento typ práce se provádí takto:

• Zpracování začíná v poloze nad hlavou a postupně se zvyšuje tloušťka švu (spojovací šev při práci s tlustostěnnými obrobky by měl být co nejrovnoměrnější).
• Poté se ošetření provádí v polovertikální poloze.
• Pomocí elektrody se vytvoří horizontální plošina.
• Další práce se provádějí ve spodní poloze, díky čemuž je možné použít elektrody, jejichž tloušťka dosahuje 5 mm.

Ne každý mistr ví, jak správně provádět tento typ svařování trubek, natož pak mladé socialisty – absolventy odborných škol.

Primární význam u tohoto typu zpracování má upínání trubky, které nedovolí deformaci kořene. Počet upínacích bodů závisí na velikosti obrobku. Upínání musí být provedeno tak, aby se díly ve spoji nesbíhaly.

Poté je nutné spoje vyčistit. Pokud se během svařování zjistí vady, například praskliny, musí se odstranit. Po vyčištění se šev vyplní. Tato fáze je považována za nejjednodušší, nicméně v některých případech může být k vyplnění spoje zapotřebí asi 30 % kořene.

Během práce se doporučuje ponechat prohlubeň o velikosti cca 1,5 mm pro následné opláštění. V tomto případě opláštění prohlubeň vyplní a vytvoří estetický šev. U tohoto typu svařování trubek jsou důležité dva body – vyplnění švu pod určitým pracovním úhlem a použití krátkého oblouku.

Svařování trubek z různých materiálů

Volba typu svařování měděných trubek je ovlivněna typem jejich následného použití, těsností spojení atd. Práce se provádí pomocí elektrického oblouku, kontaktní nebo plynové metody.

Nejúčinnější metodou zpracování je metoda elektrického oblouku, která využívá netavitelnou wolframovou elektrodu a přídavný drát obsahující deoxidační činidla.

Tento typ svařování vyžaduje zpracování v ochranné atmosféře dusíku, což proces zlevňuje.

Práce s tenkostěnnými měděnými trubkami vyžaduje použití argonu.

Pozinkované trubky vyžadují speciální typ úpravy, která neničí zinkový povlak. Spoj je ošetřen tavidlem, které ho chrání před vypálením povlaku. Vlivem tepla získává zinek pod vrstvou tavidla viskózně tekutou konzistenci, po které se roztaví, ale nevyhoří ani se neodpaří. Tím je zajištěna ochrana proti korozi.

Práce s pozinkovanými polotovary vyžaduje dobré větrání, jinak je možné onemocnět plicními chorobami nebo se udusit.

Profilové trubky se obvykle spojují koncovými konci. K tomuto účelu se používá obloukové nebo plynové svařování. První metoda umožňuje dosažení nejvyšší kvality svaru a je také snazší na použití. Pro zpracování profilových polotovarů však svářeč potřebuje alespoň minimální zkušenosti.

Správná volba elektrody je zásadní, protože ovlivňuje výkon oblouku (silnější elektroda vytváří silnější oblouk). Příliš silný prvek však může propálit obrobek, zatímco nadměrně tenký prvek může vést ke slabému spojení. Tloušťka profilových trubek se pohybuje od 1,5 do 5 mm, takže pro práci s nimi jsou vhodné „dvojky“ a „trojky“.

Důležitá je také rychlost, s jakou se elektroda pohybuje po dílu. Pokud ji budete pohybovat příliš pomalu, můžete propálit obrobek, pokud ji budete pohybovat příliš rychle, hotový šev bude nekvalitní. Optimální rychlost se volí empiricky.

Připojování plynových trubek vyžaduje značné zkušenosti a vysokou profesionalitu, protože tento typ zpracování vyžaduje rychlost a kvalitu práce.

Před svařováním je nutné odstranit nečistoty z hran obrobků. U dílů silnějších než 4 mm je nutné zkosit hrany, aby se usnadnilo zahřívání kovu v pracovní oblasti.

Používají se dva typy svařování plynových trubek:

1. Zapojení zleva doprava. Provádí se, když je tloušťka obrobku větší než 5 mm. Oblouk je směrován na již opracovanou oblast a zároveň se s hořákem pohybuje přídavný materiál. V tomto případě se snižuje spotřeba plynu a produktivita se zvyšuje o 25 %.
2. Připojení zprava doleva. V tomto případě se hořák pohybuje po neošetřených plochách, přídavný drát je podáván před ním. Tento typ svařování je nejúčinnější při práci s tenkostěnnými plynovými trubkami.

• Svařování potrubí.

Při instalaci a výrobě technologických linek se používá elektrické obloukové svařování potrubí stejnosměrným nebo střídavým proudem.

Je ekonomičtější a tedy i výhodnější zpracovávat střídavý proud, protože spotřeba energie je v tomto případě nižší. Kromě toho je zařízení pro provádění tohoto typu svařování trubek dostupnější.

Vedoucí obchodního oddělení

Očistěte okraje a přilehlé vnitřní a vnější povrchy trubek na šířku nejméně 10 mm na holý kov.

Při svařování na tupo byste měli dodatečně vyčistit konec trubky a pás pod kontaktními botkami svářečky.

4.2. Hladké promáčkliny na koncích trubek s hloubkou do 3,5 % průměru trubky a deformované konce trubek je dovoleno vyrovnávat pomocí bezrázových expanzních zařízení. Současně je na trubkách vyrobených z oceli se standardní pevností v tahu do 539 MPa (55 kgf/mm2) dovoleno vyrovnávat promáčkliny a deformované konce trubek při kladných teplotách bez zahřívání. Při záporných okolních teplotách je požadován ohřev na 100-150°C. Na trubkách vyrobených z oceli se standardní pevností v tahu 539 MPa (55 kgf/mm2) a více – s lokálním ohřevem na 150-200 ° C při jakékoli teplotě okolí.

Části a konce trubek s hloubkou promáčknutí větší než 3,5 % průměru trubky nebo s trhlinami musí být vyříznuty.

Oprava navařením zářezů a otřepů zkosení do hloubky 5 mm je povolena.

Konce trubek se zářezy a zkosením o hloubce větší než 5 mm by měly být odříznuty.

4.3. Montáž potrubí o průměru 500 mm a více musí být provedena na vnitřních centralizérech. Trubky menších průměrů lze sestavit pomocí vnitřních nebo vnějších centralizátorů. Bez ohledu na průměr trubek se montáž přesahů a jiných spojů, kde není použití vnitřních centralizérů, provádí pomocí externích centralizérů.

4.4. Při montáži trubek se stejnou standardní tloušťkou stěny je povoleno posunutí okrajů až o 20 % tloušťky stěny trubky, maximálně však 3 mm u metod obloukového svařování a ne více než 2 mm u bleskového svařování na tupo.

4.5. Přímé spojení na trase potrubí různých tlouštěk stejného průměru nebo potrubí s díly (T-kusy, přechody, dna, kolena) je povoleno za následujících podmínek:

pokud rozdíl v tloušťkách stěn spojených trubek nebo trubek s díly (jejichž maximum je 12 mm nebo méně) nepřesahuje 2,5 mm;

pokud rozdíl v tloušťkách stěn spojovaných trubek nebo trubek s díly (jejichž maximum je více než 12 mm) nepřesahuje 3 mm.

Spojení trubek nebo trubek s díly s větším rozdílem tloušťky stěny se provádí svařováním mezi spojovanými trubkami nebo trubkami s díly nástavců nebo vložek střední tloušťky, jejichž délka musí být minimálně 250 mm.

Při rozdílu tlouštěk do 1,5 násobku tloušťky je povolena přímá montáž a svařování trubek se speciálním řezáním okrajů silnější stěny trubky nebo dílu. Konstrukční rozměry hran a svarů musí odpovídat rozměrům na Obr. 1.

Posunutí okrajů při svařování trubek různých stěn, měřené podél vnějšího povrchu, by nemělo překročit tolerance stanovené požadavky bodu 4.4 tohoto oddílu.

Svařování z vnitřní strany kořene svaru trubek s různými stěnami o průměru 1000 mm a více po celém obvodu spoje je povinné, v tomto případě musí být svařovací vrstva očištěna od strusky, strusky a strusky shromáždit a odstranit z potrubí.

Rýže. 1. Konstrukční rozměry pro řezné hrany a svary trubek různých tlouštěk (do 1,5 tloušťky stěny)

4.6. Každý spoj musí mít značku svářeče nebo týmu svářečů provádějících svařování. Na spojích ocelových trubek se standardní pevností v tahu do 539 MPa (55 kgf/mm2) musí být značky naneseny mechanicky nebo povrchově. Spoje ocelových trubek se standardní pevností v tahu 539 MPa (55 kgf/mm2) a více jsou na vnější straně trubky označeny nesmazatelnou barvou.

Značky se nanášejí ve vzdálenosti 100-150 mm od spoje v horním půlkruhu trubky.

4.7. Svařování jakýchkoli prvků, kromě katodových vývodů, v místech příčných prstencových, spirálových a podélných továrních svarů není povoleno. Pokud projekt počítá s přivařením prvků k tělu trubky, musí být vzdálenost mezi švy potrubí a švem svařovaného prvku nejméně 100 mm.

4.8. Přímé napojení potrubí s uzavíracími a rozdělovacími ventily je povoleno za předpokladu, že tloušťka navařeného okraje hrdla tvarovky nepřesáhne 1,5násobek tloušťky stěny potrubí, které se k němu připojuje, v případě speciální přípravy okrajů fitinkovou trysku v továrně podle obr. 2.

Ve všech případech, kdy se speciální řezání okrajů tvarovky neprovádí ve výrobním závodě, a také když tloušťka navařeného okraje tvarovky přesahuje 1,5násobek tloušťky stěny trubky k ní připojované, spojení by mělo být provedeno přivařením speciálního adaptéru nebo adaptačního kroužku mezi spojovanou trubku a tvarovky.

Rýže. 2. Příprava mokrých tvarovek pro tvarovky při jejich přímém připojení k potrubí

4.9. Při svařování potrubí do závitu musí být svarové spoje svázány s tyčemi trasy a zaznamenány do dokumentace skutečného provedení.

4.10. Při přerušení práce na více než 2 hodiny by měly být konce svařované části potrubí uzavřeny inventárními zátkami, aby se do potrubí nedostal sníh, nečistoty atd.

4.11. Kruhové spoje ocelových hlavních potrubí lze svařovat pomocí metod obloukového svařování nebo bleskového svařování na tupo.

4.12. Svařovací práce je dovoleno provádět při teplotách vzduchu do minus 50°C.

Při větru nad 10 m/s, stejně jako při srážkách, je zakázáno provádět svářečské práce bez inventárních úkrytů.

4.13. Instalace potrubí by měla být prováděna pouze na montážních podpěrách. Použití zeminových a sněhových hranolů pro instalaci potrubí není povoleno.

4.14. Svářeči, kteří složili zkoušky v souladu s Pravidly pro certifikaci svářečů Gosgortechnadzor Ruska, mají certifikáty a složili zkoušky regulované požadavky odstavců, mohou spojovat a svařovat hlavní potrubí. 4.16—4.23 tohoto oddílu.

4.15. Výroba svařovaných potrubních spojovacích dílů (ohyby, T-kusy, přechody atd.) v terénu je zakázána.

4.16. Při provádění svářečských prací musí (musí) každý svářeč (tým nebo spojka svářečů v případě svařování spoje týmem nebo spojkou) svařit přípustný spoj u trubek do průměru 1000 mm nebo poloviční spoj u trubek o průměru 1000 mm nebo větším za podmínek shodných s podmínkami svařování na trase, pokud:

začal (oni) poprvé svařovat hlavní potrubí nebo měl přestávku v práci na více než tři měsíce;

svařování trubek se provádí z nových jakostí oceli nebo za použití nových svařovacích materiálů, technologií a zařízení;

změnil se průměr trubek pro svařování (přechod z jedné skupiny průměrů do druhé – viz a – c na obr. 3);

Tvar konců trubek pro svařování byl změněn.

Rýže. 3. Schéma řezných vzorků pro mechanické zkoušky

a – trubky o průměru do 400 mm včetně; b – trubky o průměru od 400 mm do 1000 mm; c – trubky o průměru 1000 mm nebo více; 1—vzorek pro zkoušku tahem (GOST 6996-66, typ XII nebo XIII); 2 – vzorek pro ohýbání s kořenem švu směrem ven (GOST 6996-66, typ XXVII nebo XXVIII) nebo na okraji; 3 – vzorek pro ohýbání s kořenem švu dovnitř (GOST 6996-66, typ XXVII nebo XXVIII) nebo na okraji

4.17. Přípustný spoj podléhá:

vizuální kontrola a měření, při kterém musí svar splňovat požadavky odstavců. 4.26; 4.27 tohoto oddílu;

radiografické řízení v souladu s požadavky bodu 4.28 tohoto oddílu;

mechanické zkoušky vzorků vyříznutých ze svarového spoje v souladu s požadavky bodu 4.19 tohoto oddílu.

4.18. Pokud spoj vizuální kontrolou a měřením nebo radiografickou kontrolou nesplňuje požadavky odstavců 4.26,4.27, 4.32, XNUMX tohoto oddílu, provede se svařování a opětovná kontrola dvou dalších přípustných spojů; Pokud jsou během opakované kontroly získány neuspokojivé výsledky alespoň na jednom ze spojů, tým nebo jednotlivý svářeč je uznán za neúspěšného.

4.19. Mechanické zkoušky zahrnují kontrolu tahových a ohybových vzorků vyříznutých ze svarových spojů. Vzor řezu a požadovaný počet vzorků pro různé typy mechanických zkoušek musí odpovídat těm, které jsou uvedeny na Obr. 3 a v tabulce. 3.

Průměr potrubí, mm

Počet vzorků pro mechanické testování

pro ohýbání s umístěním kořene švu