СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. Часть 7

Транспортировку бытовым и промышленным потребителям воды, газа, нефтепродуктов все чаще производят по трубопроводам. Поэтому строительство таких инженерных сооружений становится все более востребованной сферой промышленности. Первоначально прокладку труб производили с использованием муфтовых резьбовых соединений. Однако для более надежной транспортировки жидких и газообразных продуктов стали применять трубы больших диаметров с особыми характеристиками. Это потребовало поиска наиболее прогрессивных способов сварки стыков трубопроводов. В этой задаче нужно обеспечить не только минимальное время выполнения монтажных работ, но и гарантировать максимальную герметичность сварных соединения. В связи с этим, применение дуговой сварки в строительстве трубопроводов позволяло эффективно справиться с решением такой задачи.

Что это такое?

Исполнительная схема — неотъемлемый элемент проектной и рабочей документации водопровода, теплоснабжения, транспортных трубопроводов и технологических установок с жидким или газообразными средами. Выполняется вне масштаба и дает лишь общее представление о взаимном расположении сварных швов в пространстве. Чертеж в обязательном порядке привязывается к геодезическим координатам или к объекту с известными координатами.

При формировании документа соблюдают порядок следования швов на том или ином участке трубопровода. Документ является руководством по выполнению сварочных работ, средством планирования и контроля. Он выпускается вместе со сводной таблицей стыков, обобщающей в табличной форме данные о соединениях. Кроме технических параметров швов, приводятся личные данные сварщиков и номер их персонального клейма.

Как правильно выбрать метод неразрушающего контроля соединений трубопровода?

Выбор оптимального способа проверки соединений трубопровода не составит труда. Нужно учесть всего лишь следующие факторы.

1. Показатели экономии и технических свойств.
2. Особенности изготовления сварной конструкции.
3. Состояние, в котором находится поверхность.
4. Сварное соединение по толщине и типу.
5. Сам металл с определением физических свойств.

Сюжет про применение Неразрушающих Методов Контроля

Главное – помнить, что при использовании неразрушающих методов дефекты выявляются лишь косвенно.

Неразрушающий контроль сварных соединений с помощью ультразвука

В основе метода – акустические изменения, которые происходят, когда сквозь исследуемое соединение проводят звуковые колебания, со сверхвысокой частотой. Степень ослабления обратного сигнала и скорость распространения становятся самыми важными свойствами звука для данного исследования.

Ультразвуковая дефектоскопия проводится на основе следующих принципов.

• Источник ультразвука генерирует звуковые волны. Они точно проходят через зону, которая и требует диагностики. Потом отражаются от тех мест, где вероятнее всего появление недостатков.
• Звуковая волна обязательно должна отражаться от чего-либо, иначе выявление изъянов будет невозможным. Угловая искательная головка – специальное приспособление, которое обеспечивает появление должного эффекта.
• Звуковая волна не только отражается от участка с изъяном, он способствует изменению в угле преломления. О величине внутренних дефектов судят по тому, насколько большими оказались подобные изменения.

Результат: устранение дефектов

Устранения требуют любые недочеты, не соответствующие начальным техническим условиям. Если это невозможно, то изделие просто считается бракованным.

Технологии сварки и контроль сварных соединений

Плазменно – дуговая резка в обычной ситуации помогает справиться с проблемами. Для этого же проводят проверку, с последующей обработкой с применением абразивных кругов.

После отпуска сварных изделий исправляют дефекты, которые допускают проведение тепловой обработке. Главное – соблюдать определённые правила.

• Участки с недочетами должны оставаться меньшими по сравнению с удаляемыми участками по длине, с каждой из сторон.
• Разделка так же требует особой выборки. Двойная ширина швов до процедуры должна оставаться примерно такой же, как и после.
• Обязательно сохранение надёжности проваров.
• Наличие плавных очертаний без разрывов обязательно для поверхности при каждой выборке. Наличие острых заусенцев вместе с углублениями так же недопустимо.

Участок необходимо полностью очистить после того, как ремонтные работы завершатся. Переходы к основному металлу от дефектных участков должны быть плавными.

лаборатория неразрушающего контроля сварных соединений Симферополь

Допустимо применение только механического метода, если речь идёт об алюминиевых, титановых сплавов. Применение шлифовки требует абразивов.

Устраняя недостатки, берут те же материалы с технологиями, что использовались для наложения основного шва. После чего становится обязательным проведение повторного контроля.

Оформление

Документ оформляется организацией, ведущей монтажные работы. Он составляется на производственно- техническим отделом на основании проектной и рабочей документации, передаваемой монтажникам от заказчика или непосредственно от проектанта, если это предусмотрено договором.

На основании 3D модели объекта, представленной проектантом, техотдел начинает формирование схемы сварных швов.

Одновременно с составлением схемы готовятся и другие сопутствующие документы:

• сводная таблица стыков;
• акты выполнения сварщиками пробных швов и присвоения им личного клейма;
• акты выполнения сварных работ.

Без полного комплекта документов объект не может быть принят в эксплуатацию

Подпись

Схема расположения сварных стыков трубопровода должна быть заверена подписями следующих должностных лиц:

• прораб, непосредственно отвечающий за выполнение сварочных работ на объекте;
• начальник производственно- технического отдела;
• главный инженер;
• сварщики, выполнившие работы, с указанием номера их личного клейма.

Заполненный и заверенный документ должен быть согласован с организацией-проектантом.

С ней также необходимо согласовывать все встретившиеся в результате контроля отклонения от проектных параметров, таких, как размеры и уклоны. Заверенная запись об отсутствии отклонений либо о согласовании их делается на формуляре. Если отклонений много, возможно согласование их отдельным актом. Тогда на документе приводится ссылка на номер и дату этого документа

Сводная таблица

Документ оформляется по унифицированной форме П27.4, утвержденной Приказом министерства энергетики № 197. Он должен содержать полный список швов, заваренных на объекте.

Сводная таблица содержит сведения о всех соединениях объекта в форме, удобной для контроля, обобщения и анализа.

Для каждого соединения приводятся следующие данные:

• порядковый номер,
• название узла, к которому он относится;
• сорт стального сплава, из которого изготовлены трубы;
• их диаметр и толщина стенок;
• количество;
• номер, соответствующий обозначению на Схеме.

Если на участке заваривались дополнительные швы, их число и номер приводятся в графе дополнений. Такая таблица позволяет определить общее количество стыков, сгруппировать их по диаметрам, толщинам стенок, необходимости неразрушающего контроля. Это облегчает планирование трудоемкости, потребности в расходных материалах, а также в инструментальном контроле качества соединений.

Правила оформления

Исполнительная схема сварки трубопровода должна содержать следующую информацию:

• наименование объекта;
• класс трубопровода;
• параметры труб: материал сплава диаметр и толщина стенок;
• транспортируема среда;
• привязку к опорным точкам.

Каждый стык на схеме должен иметь свой уникальный номер. Иногда используется сквозная нумерация сварных соединений на всем проекте, тогда обозначение принимает вид «Э12.123», где до точки находится идентификатор объекта, а после- собственно номер стыка на конкретной схеме.

Этап формирования схемы сварных соединений из 3D модели. Чертеж упрощается, арматура и оборудование заменяются условными обозначениями.

Кроме того, на схеме может обозначаться расстояние между соседними стыками и опорными объектами, такими, как повороты, арматура, опорные металлоконструкции или технологическое оборудование. Это обязательно в двух случаях:

• трубопровод покрывается слоем изоляции;
• участок проходит под землей или скрыт в стенах.

Обозначения при необходимости (например, в случае аварии, планового ремонта или обследования) помогут быстро и без лишних затрат и повреждений конструкций найти место стыка в случае ремонта, не прибегая к дополнительной документации.

Стыки на схематическом чертеже могут быть двух видов:

• поворотные;
• неповоротные.

К поворотным относятся швы, выполняемые сварщиком с поворотом участка трубы вдоль продольной оси на определенный угол. Обычно это угол, кратный 90о. Варят такие швы в положении «снизу». Такие швы получаются более качественными и долговечными, поскольку работа идет в положении, удобном для сварки. Анализ статистических данных показывает, что частота обнаружения дефектов таких швов существенно меньше, чем у неповоротных. сварных соединений.

Неповоротный стык варится без вращения трубы в удобное положение. Наоборот, сварщику приходится перемещаться вслед за швом вокруг трубопровода, в том числе и в невыгодных позициях: швы с положительным и отрицательным уклоном, а также вертикальные и потолочные. При этом приходится несколько раз менять наклон электрода, скорость его ведения, сварочный ток и другие важные режимы работы.

Шов при этом варится в несколько приемов, что отрицательно сказывается на его прочности и долговечности. Работа в таких условиях требует о работника большого опыта, а также высокой квалификации.

Возле каждого стыка указываются данные сварщиков, заваривших его (ФИО, табельный номер или номер личного клейма).

На документе также отмечают соединения, для которых потребуется провести контроль качества неразрушающими средствами (ультразвук, рентген и др.) Для особо важных объектов, связанных с высокими давлениями и температурами, агрессивными средами и другими факторами, контроль проводится для всех стыков.

На схеме расположения сварных стыков указывается стыки, на которых требуется выполнить неразрушающий контроль (ультразвуковой, радиографический). Визуально-измерительному контролю подлежат все стыки.

При оформлении документа используется та же система координат, что и в прочей проектной и рабочей документации.

Важно! Данные схемы и сводная таблица должны совпадать с данными Журнала работ по следующим параметрам:

• номера соединений;
• параметры труб;
• ФИО сварщиков и номера личный клейм
• длительность работ.

Если размеры и уклоны построенного объекта соответствуют проектным значениям, на схеме делается надпись: «Отклонений от проектных параметров нет». В противном случае необходима согласующая эти отклонения надпись проектанта либо ссылка на отдельный документ- акт согласования.

Схема входит в паспорт объекта, оформляется на качественном носителе и с использованием материалов, гарантирующих продолжительное хранение.

После завершения работ проводится проверка всей документации на полноту и правильность оформления и заполнения. После проверки документы сдаются в архив.

Предупреждение нарушений целостности трубопроводов

Дефекты с изоляцией трубопроводов связаны с нарушением пассивной или отсутствием активной защиты (катодной, протекторной, электродренажной). Пассивный метод изолирует трассу от контакта с окружающим грунтом и ограничивает проникновение блуждающих токов. На поверхность изделия круглого сечения наносятся битумные покрытия с наложением армирующих средств из стекловолокна, полимерных пленок. Одновременно противокоррозионное покрытие выполняет функцию по защите изоляции трубопроводов от механических повреждений. Оно должно быть сплошным, химически стойким, с увеличенной механической прочностью и прилипаемостью, эластичным, с водоотталкивающими свойствами.

Обозначения стыков на схеме

Стыки на схеме обозначаются в соответствии с государственным стандартом ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений», сплошной основной линией.

На выносе делается следующая надпись в виде дроби:

• числитель- номер стыка;
• знаменатель- номер личного клейма сварщика.

Личное клеймо оформляется на каждого сварщика отдельно. В ходе аттестации он заваривает тестовый шов, совпадающий по материалу, диаметру и толщине труб с реальными соединениями на объекте. Такие испытания проводятся в специальных аттестационных центрах, номер личного клейма утверждается приказом по монтажному предприятию.

Правила внешнего и технического осмотра

Любую проверку качества трубопровода начинают проведением внешнего осмотра. Он бывает не только чисто визуальным, но и предполагает использование измерительных и других видов технических инструментов. Это позволит выявить проблемы во внешних факторах, соответствие текущего состояния нормативам и требованиям законодательства.

Раздел II Урок №5. Проведение контроля.

Обнаружение даже небольших трещин в сварных соединениях не составит труда, если очистить небольшой участок на шве, а потом обработать его при помощи спирта, кислотного слабого раствора.

Геометрические размеры не определить без линейки и штангенциркуля. Хорошее освещение сделает проверки более эффективными. Как и использование лупы, поддерживающей увеличение в 8-10 раз.

Образец формуляра

Все формуляры заполняются в соответствии с требованиями стандарта. Ниже приведен сварочный формуляр на трубопровод (образец).

Документ на завершающем этапе формирования. Содержит необходимые данные о стыках, угловой штамп и дополнительную информацию. Над штампом видна сводная таблица.

Схема сварных стыков — важный документ, описывающий взаимное расположение соединений и их важнейшие параметры. Она оформляется на любой объект, имеющий трубопроводы со сварными швами. Схема и оформленная вместе с ней сводная таблица служат средством планирования монтажных работ, учета исполнения и контроля качества.

Капиллярные методики контроля сварных соединений: о сути

Этот контроль качества сварных соединений трубопроводов предполагает использование контрастных жидкостей, которые просачиваются внутрь металла через мельчайшие повреждения, если они обнаружены на поверхности. Так называемые пенетранты используются чаще всего.

Когда такие вещества используются, дефекты просто окрашиваются в определённый цвет.

Пенетранты могут состоять из разных основ:

1. Трансформаторное масло.
2. Бензол.
3. Скипидар.
4. Керосин.

Кроме того, и сами составы делятся на несколько разновидностей.

• С красителями, которые наблюдаются при дневном цвете. Чаще всего используется ярко-красный оттенок.
• С люминесцирующими компонентами. Недостатки проявляются, если использовать ультрафиолетовые лучи.

Метод обладает чувствительностью в 0,1-0,5 мкм. Она может достигать 500 мкм, если поддерживается верхний предел.

Установка АУЗК кольцевых сварных соединений (модель «УМКа»)

Проверка сварного соединения трубопровода с помощью керосина считается одним из наиболее простых способов. Важно – наличие высоких свойств по проникновению у состава. У таких испытаний имеется свой отдельный порядок. Водную смесь с каолином или мелом наносят на соединительные участки. После чего всё подсушивают, пока не образуется плёнка белого цвета.

Керосин должен обильно смочить обратную сторону шва, на протяжении минимум получаса. Даже если есть только микроскопические трещины – керосин пройдёт сквозь поверхность. После чего он становится заметным с обратной стороны. Визуально дефекты выделить не составит труда.

Нормы ручной и автоматической сварки трубопроводов

Создание и сборка трубопровода хорошего качества – это ответственное задание, выполнить которое человек без необходимых знаний и инструментов просто напросто не сможет. Для того чтобы создать соединения между трубами чаще всего прибегает к использованию сварки. Данный способ позволяет соединять как однородный, так и разнородные металлические трубы. На сегодняшний день в строительной промышленности для выполнения данной задачи чаще всего прибегают к методу дуговой сварки. Чтобы выполнить соединения между трубами данным методом необходимо иметь в наличии сварочный аппарат и определенные электроды. Практически в каждом специализированном магазине всегда в ассортименте имеется большое количество сварочных аппаратов и электродов от разных производителей.

Для того чтобы соединить две трубы между собой можно использовать достаточно большое количество способов. Но в быту чаще всего используют дуговую сварку. Для того чтобы сварить металл используют электроды. Они играют роль присадки, с помощью которой заполняется пустота шва. Для того чтобы получить прочное соединение необходимо правильно подобрать определенный тип электродов и качественно выполнить сварочный шов.

Сварка неповоротного вертикального стыка

Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:

• потолочное (позиции 1-3);
• вертикальное (позиции 4-8);
• нижнее (позиции 9-11).

Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:

lmin=0,5 dэ, мм, где dэ — диаметр электрода.

Оканчивают шов в нижнем положении.

Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов — «замковое» соединение — зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»

Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».

Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.

Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.

При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.

Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.

Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.

Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.

При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.

В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:

2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке.

Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов.

Правила и нормы

Нужно понимать, что для такого сложного технологического процесса необходимые точные нормы сварки стыков трубопроводов, которые определяются по СНиП 2.04.08-87. Основные правила и требования:

1. Монтаж подразумевает смещение крайних кромок трубопроводов. Для расчета этого показателя используется формула 0,15S + 0,5 мм. Где S – это толщина стенок трубы;
2. Электродуговая сварка флюсом и электродами регламентируется ГОСТ 16037-80, если швы в неудовлетворительном состоянии – работа переделывается;
3. Разрешается соединять кромки труб только с фасками до 5 мм;
4. Ремонт и сборку в минусовую температуру проводить нельзя. Но при острой необходимости требуется подогрев монтажных материалов;
5. Ручная сварка на толщине стенок от 6 мм производится двойным швом. Строительство на меньших размерах допустимо в один слой;
6. Нормы времени, по которым проводится сварка металлических и пластиковых трубопроводов, определяется согласно ГОСТ к определенному материалу. Также большую роль играет мощность инвертора, которым проводится обработка.

Если требуется рассчитать показатель расхода электродов или других материалов, которые потребуются при соединении, то рекомендуем ознакомиться с данными ЕНиР ВСН 006-89. Для практического руководства, как производится сварка трубопроводов различного типа, необходимо ознакомиться со специальными брошюрами (Мустафин и прочие).

При этом также при желании можно посетить курсы сварочного дела (НАКС). В разных городах расценки на обучение разнятся. В среднем цена за обучение не менее 50 долларов за семестр.

Сварка неповоротного горизонтального стыка

Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» — минимальное.

При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении — средней.

Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва

Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода — такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).

Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.

Четвертый валик — горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.

«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.

Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.

Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.

Ручная дуговая сварка труб

Самым надежным способом соединения металлических труб является сварка. Выполняется она при помощи ручных, полуавтоматических и автоматических сварочных аппаратов. Ручная дуговая сварка труб позволяет создавать систему трубопроводов любой конфигурации и диаметра.

Сварочные аппараты делятся на два вида: трансформаторные и инверторные.

Принцип действия у них один – электрическая дуга нагревает края и оплавляет их, создавая сварочную ванну. Металл электрода стекает в ванну и образует шов.

Если требуется сделать декоративный и красивый шов, то лучше использовать инверторную сварку, а для грубого – трансформаторную. Инверторная сварка является более прогрессивным оборудованием и отлично подойдет новичкам, чтобы пройти обучение.

Сварка автоматическими аппаратами

На больших промышленных заводах главным является скорость производства, так как она напрямую влияет на количество выполненной работы. Высокую производительность удается достичь с помощью автоматических сварочных установок. Все вышеописанные шаги проводятся автоматически. Компьютерные технологии позволяет задать точный алгоритм выполнения каждого шага, поэтому в большинстве случаев сварочный шов созданный автоматической установкой получается более качественным, чем бы он был выполнен вручную.

На автоматических производствах электроды смотаны в бухты, из которых они непрерывно подаются в сварочный аппарат. Работникам остается только время от времени добавлять новые электроды в бухты. Также полностью в автоматическом режиме в рабочую зону сварочного аппарата подаются защитные газы. Если же выполнить какой-то шов автоматически аппаратом невозможно, процесс сварки выполняется полуавтоматически методом.

Подготовка к сварочным работам

Перед началом сварочных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое оборудование и инструменты. Вам понадобится:

• сварка с кабелями и держателем;
• маска (чаще всего забывается);
• рукавицы или краги (холщевые, брезентовые, замшевые);
• щетка по металлу;
• молоточек для удаления шлака.

Визуально проверьте сварочные кабеля, не повреждена ли у них изоляция, иначе может произойти короткое замыкание или возникнет большой риск поражения током. Выберите для себя лучший вариант: сварочная маска или сварочный щиток с ручкой, так как каждый из них имеет свои преимущества (новичкам советуется использовать щиток). Рукавицы ни в коем случае не должны быть из легко воспламеняемого материала или синтетики. При попадании брызг они мгновенно плавятся (воспламеняются), тяжело снимаются и могут прикипеть к коже.

Технология

Сваривать трубы – это сложное и ответственное дело, ведь они практически всегда работают под давлением. Все дело осложняется еще и тем, что проверить сварочные швы можно только тогда, когда вся система трубопроводов смонтирована и подключена. Некоторые свищи настолько незначительны, что проявляют себя только спустя некоторое время.

Стоит обратить внимание, что заводские отводы и переходы имеют на кромках фаску. Она предназначена для лучшего заполнения стыка металлом и получения более надежного сварочного шва. Если этих фасок у вас нет, то рекомендуется сделать их «на глаз» на наждачном камне или при помощи болгарки. Перед сваркой обязательно протрите детали от абразивных частиц, при помощи щетки хорошо зачистите зону сварки и место подсоединения массы.

Существуют такие типы соединения стальных труб:

Особенность сварки труб в том, что приходится выполнять все типы наложения сварочного шва:

• горизонтальный (нижний);
• вертикальный;
• потолочный (если работать приходиться под трубой).

Легче всего варить трубу, проворачивая ее в процессе нанесения шва. Такой способ подходит для сваривания отдельных элементов, но в процессе монтажа системы это сделать невозможно. Если труба находится впритык к стене, и заднюю стенку проварить не получается, то болгаркой вырезают небольшое «окно», через которое заваривается труднодоступное место, а после приваривают «окно» на место.

В трубах важно, чтобы кромки были равномерно проварены по всей толщине. Для этого накладывают не один, а несколько швов друг на друга, постепенно заполняя стык металлом.

Внимание: Чтобы не получился большой наплыв внутри трубы, электрод наклоняют под углом 45 градусов по отношению к оси трубы.

Процесс сварки труб встык производится так:

• труба соединяется при помощи 4 прихваток, которые располагаются равномерно;
• наносится первый шов;
• в конце наносится финальный шов.

Внимание: Во время сварки металл должен иметь одинаковый цвет. Темные зоны свидетельствует о попадании шлака или другого предмета в шов. Скорее всего, в этом месте возникнет свищ и трубу придется переваривать.

Первый шов наносится электродом толщиной 2-4 мм по определенному алгоритму – труба делиться на четыре сектора и работы проводятся поочередно в каждом из них:

• провариваются 1 и 2 сектор;
• затем 3 и 4 сектор;
• если толщин кромок большая, повторно варят 1 и 2 сектор;
• затем 3 и 4 сектор;
• финальный шов можно наносить с любого места двигаясь по кругу.

Свариваемый металл быстро нагревается и остывает, вследствие чего соединяемые трубы могут сместиться с общей оси. Сварка как бы тянет металл в свою сторону. Для этого и устанавливаются прихватки, которые призваны удержать трубу в заданном положении. На трубах до 300 мм можно делать всего 4 прихватки, а для больших диаметров их ставят с шагом в 200 – 250 мм. После сварки шлак необходимо удалить молоточком и провести визуальный осмотр шва на предмет брака.

Тавровое соединение труб несколько отличается от сварки встык. В боковой стенке трубы вырезается болгаркой или резаком «окно». Торец второй трубы скругляют, придавая форму овала повторяющего контур стенки трубы. В таком соединении ставят всего две прихватки, расположенные симметрично друг к другу по бокам трубы. После чего проваривают стык с обеих сторон поочередно двойным швом.

Угловая сварка труб используется очень редко. Торцы обеих труб зарезают под углом 45 градусов и стыкуют. Ставят две боковых прихватки, после чего наносят двойной сварочный шов.

Внимание: Шлак от электродов для нержавейки, в процессе остывания, начинает самостоятельно лущиться и «стрелять», поэтому будьте осторожны и берегите глаза.

После того как все трубы сварены и система смонтирована, требуется сразу же провести проверку всех стыков и швов. Для этого можно воспользоваться компрессором и закачать в систему воздух. При этом давление создается больше на пару килограмм, чем будет потом в системе. Если в течение суток давление не падает, то швы проварены качественно.

Если у вас нет опыта или не уверенны в своих навыках, просмотрите в интернете примеры работы ручной дуговой сваркой видео.

Выбор электродов

Сварка труб ручной дуговой сваркой самый надежный способ создать прочный и надежный трубопровод. Все зависит от качества шва, который в свою очередь зависит от используемых электродов.

Важным фактором при выборе электродов является материал свариваемых труб. Так, для сваривания труб из углеродистой стали применяют электроды с рутиловым или основным покрытием. Электроды ОЗЛ-6 являются универсальными для всех марок нержавеющих сталей и образуют прочный нержавеющий шов. Для сварки чугунных труб применяют электроды, изготовленные на базе меди, железа, никеля и сплавов. Кроме этого используется специальная технология предварительного подогрева и медленного охлаждения свариваемых деталей.

Что нужно, для того чтобы сварить металл?

Электросварка получила очень широкий уровень применения. Ее популярность обусловлена высокой прочностью получаемого соединения, возможностью использования в домашних условиях, соединения можно выполнить не только автоматическим прибором, но и ручным.

Что такое электрод?

Внешне он принимает вид небольшого стержня из металла, толщина которого равняется примерно 2-5 мм, он создается из сварочной проволоки. Поверх металла, как правило, наносится сварочная смазка, ее слой может быть тонким или толстым. Первый составляет примерно 1-2% от всей массы стержня. Если же слой толстый процент его веса от всего стержня равняется примерно 20-30%.

Целью смазки является создание шлака – это неметаллический сплав, вес которого должен быть меньше исходный металл. Во время выполнения процесса сварки этот слой поднимается вверх в сварочной ванне, образуя защитное покрытие. Его основной задачей является создать барьер для газов, находящихся в воздухе (кислорода и азота). Их воздействие может негативно повлиять на финальные характеристики шва.

Важно знать: после окончания всех работ и полного остывания шва, слой из шлака необходимо удалить, иначе он негативно повлияет на срок службы шва и на его внешний вид, благо слой удаляется достаточно легко.

Электроды выпускаются в нескольких разновидностях, каждая из которых создана для выполнения той, или иной задачи. Говоря простым языком, один электрод лучше справится с соединением одного типа металла, чем другой. Виды покрытия электродов:

• Рутиловое покрытие. Электроды данного типа достаточно легко поджигаются, даже несколько раз подряд. Большая хрупкость шлакового слоя, позволяет выполнять сварочные швы эстетичного вида.
• Целлюлозное покрытие. С помощью этих электродов выполняется сваривания больших труб. Стержни с данным покрытием позволяет создавать как кольцевые, так и вертикальные швы.
• Рутилово-кислотный слой. Данный электроды известны своей экономичностью, их расход при сварке очень мал. Шлаковый слой обладает повышенной хрупкостью.
• Рутилово-целлюлозное покрытие позволяет сваривать швы в любых направлениях, даже в направлении сверху. Стоит отметить, что оно считается самым сложным.
• Основное покрытие. Использовать электроды данного типа рекомендуется при сварке толстого металла. Данный вид позволяет повысить вязкость шва, которая будет положительно сказываться на его физических характеристиках. Данные электроды советуют применять при сварке трубопровода, рабочая деятельность которого будет выполняться при отрицательных температурах.

Выбор электродов следует осуществлять исходя их материала труб. Например, если требуется соединить трубы из стали с повышенным содержанием углерода, необходимо использовать исключительно основные или рутиловые электроды.

Если же соединение будет выполняться на оцинкованном материале, нужно использовать специализированные электроды, так как обычные не смогут обеспечить высокую прочность.

Поэтому для сварки оцинкованного металла используется специальная технология сварки.

Также исключением является чугун. Для его сварки также используются специализированные электроды и особый тип сварки. Основным компонентом для электродов должны являться медь и железо, также возможно добавление в их состав никеля и его сплавов.

Подготовка труб к ручной дуговой сварке

Ручная дуговая сварка труб требует внимательного и грамотного подхода к выполнению подготовительных операций. Обычно они строятся по такому алгоритму:

1. Контрольно-диагностические операции. Оценивается техническое состояние труб, сравниваются их параметры: диаметр, толщина стенки, состав материала. Трубы на всей длине проверяются на наличие деформаций, трещин и других повреждений.
2. Обработка торцевых частей труб. Кромки очищают от ржавчины и механических загрязнений, обезжиривают. В случае необходимости выправляются мелкие деформации краев, удаляют заусеницы, зоны наклепа металла и прочие дефекты, образовавшиеся при резке труб.
3. Выполнение фасок. Если кромки труб не имеют скосов, их придется выполнить вручную, используя специальный инструмент: фаскосниматели или торцеватели. Угол скоса фаски обычно варьируется в пределах 60-70°. После изготовления фасок проводится повторное обезжиривание поверхности.

Завершающим этапом подготовки труб к сварке является их фиксация относительно друг друга. Она должна полностью исключить перемещение труб, если иное не предусмотрено технологией сварки.

Между состыкованных для сварки труб оставляется зазор, величина которого устанавливается нормативной документацией в зависимости от параметров изделий, что необходимо для равномерной проварки не только верхних слоев металла, но и корня шва. У труб с толщиной стенки 3-4 мм величина зазора составляет 2-2,5 мм.

Инструкция по сварке

Как производится ручная дуговая сварка труб?

Сначала нужно разработать план, сделать общие замеры и рассчитать количество необходимых материалов. Затем произвести закупку. Сварочный аппарат не обязательно покупать, если вы не планируете им пользоваться интенсивно. Можно «девайс» одолжить у хозяйственных друзей либо взять в аренду.

Материалы и инструменты

Что, кроме труб и сварочного аппарата, понадобится для работ?

Сварочный пост (именно так называется рабочее место сварщика) должен быть оборудован такими принадлежностями:

• ящиком для электродов;
• электродержателем;
• комплектом щупов;
• молотком;
• наждаком;
• зубилом;
• жестянкой для огарков;
• металлической щеткой;
• сварочным кабелем (проводом);
• комплектом шаблонов;
• шлемом и щитками.

Ассортимент электродов широк. Важно подобрать самый подходящий вариант

А теперь подробнее о требованиях к перечисленному оборудованию.

Для работ выбирайте гибкий провод достаточной длины и соответствующего сечения – вас не должно ничего сковывать в движениях.

Щитки и шлемы необходимы для вашей безопасности – чтобы сохранить глаза, лицо в целостности и защитить кожу от пагубного влияния излучения дуги. Изготавливается защищающее лицо устройство, как правило, из фибры либо обработанной специальным образом фанеры. Вес шлема – до 600 г. Некоторые домовладельцы пренебрегают советом и не хотят использовать «девайс», утверждая, что он мешает работать. Это не так, просто шлемом нужно уметь пользоваться.

Выреза размером 6 на 12 см, сделанного в лицевой части щитка, вполне достаточно, чтобы вести пристальное наблюдение за процессом. Если будете шлем делать самостоятельно, учтите, что для «окошка» нужно специальное стекло – светофильтр, который не пропускает ни инфракрасные, ни ультрафиолетовые лучи. А вот снаружи вырез можно покрыть обычным стеклом, дабы уберечь светофильтр от брызг.

Работайте только в маске

Электродержатель – один из важных приборов для сварщика. Агрегат по весу не должен превышать 500 г. Его следует изолировать от тока и позаботиться, чтобы устройство было удобно крепить под любым углом – это убережет прибор от перегревания. Поэтому из предложенных производителями моделей – вилочного, с пружинящим кольцом и щипцового лучше выбирать последний.

Чтобы электродуговая сварка труб была произведена качественно, важно выбрать подходящие электроды, ориентируясь как на тип, так и на марку изделий. От характеристик и качества электродов зависит прочность и герметичность сварных швов, а, следовательно, и долговечность системы.

Оборудуйте как следует рабочее место – чтобы все было под рукой

Подготовительные работы

Правильная подготовка – залог успешного дела. Запоминайте, какие шаги вам предстоит сделать, прежде чем начать варить:

1. Проверка элементов. Внимательно осмотрите все детали, которые планируете соединять в систему. Сверьте толщину, длину, диаметр, а также состав. Удостоверьтесь, что изделия не деформированы, не бракованы, в хорошем состоянии.
2. Обработка кромок. Края нужно подготовить к сварке. Очистить при помощи щетки либо иглофрезы от грязи, ржавчины, масла, влаги и прочих ненужных для процесса веществ, а также выправить. Пристальное внимание следует уделить зазорам между кромками: если руками туда не добраться, продуйте щель сжатым воздухом или прокалите пламенем от горелки. Соединяемые поверхности желательно обезжирить.
3. Проверка скоса. Перед соединением нужно убедиться, что угол скоса и величина притупления соответствуют установленными нормам и, соответственно, варьируются в пределах – 60-70 мм и 2-2,5 мм. А также удалить зону наклепа металла, которая появляется от воздействия ножниц и литейную корку (если таковая имеется), используя наждачный камень.

Схема ручной дуговой сварки

Процесс сварки

Ручная дуговая сварка труб выполняется при помощи нескольких методов:

• поворотного стыка;
• неповоротного горизонтального стыка;
• комбинированной техники.

Такова последовательность работ при сварке неповоротным стыком

Обсудим каждую из технологий.

Поворотный метод наиболее востребован. При такой сварке большинство швов может быть сделано в нижнем положении. Рассмотрим соединение на примере трехслойного шва.

Первое наслоение делают, используя электрод со стержнем, достигающим по толщине 2-4 мм, последующие слои сваривают при помощи изделий большего диаметра.

Последовательность работ такова:

1. Стык визуально делят на четыре одинаковых сектора.
2. Осуществляют сварку в верхних частях – 1 и 2.
3. Поворачивают элементы и сваривают оставшиеся два сектора.
4. Опять поворачивают конструкцию и проделывают два предыдущих действия.
5. Третий – крайний слой делают в одном направлении, вращая трубу.

Расположение электрода может разниться

Сварка неповоротного стыка, предполагающая стабильное проплавление, делается при помощи электрода с диаметром 3 мм. Толщина шва может разниться, ибо зависит от щели и размеров стенок соединяемых элементов. Во время работ следите, чтобы угол электрода составлял около 90 градусов. При положении «угол вперед» проплавление будет минимальным, а с наклоном «угол назад» – максимальным. Если интенсивность проплавления вам кажется недостаточной, держите дугу короткой.

Комбинированную методику задействуют, когда произвести сварку неповоротным стыком невозможно. В таком случае стык соединяют при помощи вставки, верхняя часть шва обрабатывается с наружной стороны, нижняя – изнутри.

Необходимое оборудование, материалы и средства защиты

Выполнять сварочные работы необходимо в просторном, хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся веществ. Основным рабочим средством для соединения труб будет электрический сварочный аппарат переменного или постоянного тока. Хорошее оборудование стоит немалых денег, поэтому для разовой сварки по возможности его лучше одолжить. Кроме того, понадобятся:

• фиксирующие устройства;
• электроды и электрододержатели;
• сварочный кабель;
• молоток и зубило;
• наждак и металлическая щетка.

Обязательным условием является наличие средств индивидуальной защиты (СИЗ). Руки должны быть защищены плотными сварочными перчатками; для защиты головы и, в первую очередь, глаз, понадобится сварочный шлем. Он оборудуется затемненным стеклом, «отсекающим» инфракрасную и ультрафиолетовую части светового спектра.

Работать следует в удобной, не сковывающей движения закрытой одежде из негорючих материалов.

Методы ручной дуговой сварки труб

Существует два основных метода ручной электродуговой сварки труб: поворотный и неповоротный. На практике возможность их применения диктуется техническими особенностями труб, местом их расположения и квалификацией сварщика. Существует и комбинированный метод, но широкого применения он не нашел.

Сварка с поворотом стыка

Поворотный метод обеспечивает максимальную прочность и равномерность шва. Добиться этого можно с помощью двух хитростей. Во-первых, старайтесь держать электрод строго под прямым углом к оси трубы, то есть регулируйте интенсивность плавления не наклоном электрода, а длиной дуги. Во-вторых, работайте по трехпроходной технологии. Она предполагает такую последовательность действий:

1. Условно разделите торец трубы на четыре равных сегмента, можете сделать соответствующие метки, но лучше сварить трубы в этих зонах точечно.
2. Проварите стык в корневой части сегментов, расположенных друг напротив друга, тонким электродом (3-4 мм) с силой тока 120-150 А.
3. Поверните трубу на 90° и проварите два оставшихся сегмента с теми же параметрами.
4. Постепенно поворачивая трубу, проварите ее на всем диаметре. Параметры сварки тоже изменятся – размер электрода составит 5-6 мм, а сила тока – 200-250 А.
5. Повторите действия, указанные в пункте 4.

Если конструкция предполагает сваривание труб на одной оси в нескольких участках, выполняйте операции одновременно на всех стыках. Это не только позволит ускорить работу, но и предотвратит любые осевые смещения в процессе сварки.

Сварка без поворота стыка

Сварка без поворота целесообразна в том случае, когда ведется на уже смонтированной конструкции, в том числе имеющей труднодоступные места. Технология во многом напоминает поворотную, но есть ряд существенных отличий в длине отдельных швов. Общий алгоритм включает следующие действия:

1. Тонким электродом (4 мм) проваривается до половины длины стыка.
2. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части, которые провариваются тонким электродом в разных направлениях.
3. Половина стыка повторно проваривается толстым электродом (5-6 мм), при этом она не должна повторять в точности расположение самого первого шва, но должна частично перекрывать его (около 30°).
4. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части и проваривается толстым электродом в разных направлениях.

Третий проход обычно используется лишь при сварке труб с диаметром более 700 мм. Он предполагает нанесение двух равных по длине швов в противоположных направлениях, стыки которых не совпадают со стыками швов, нанесенных ранее.

Как происходит процесс сварки

Сварку проводят на конструкциях, закрепленных в фиксирующих устройствах или соединенных друг с другом точечно. Работы следует выполнять быстро, не допуская кристаллизации сварочной ванны в зонах, соседствующих с рабочей. Между проходами необходимо выждать 3-5 минут.

При первичном проходе стыка прорабатывается корневая часть шва. Малые толщины электродов и относительно слабые сварочные токи на этом этапе предотвращают прожоги фаски и появление толстого грата с внутренней стороны трубы, делают шов достаточно равномерным и аккуратным, кроме того, фактически формируют дно сварочной ванны для будущих проходов.

Второй и третий проходы, которые выполняются толстыми электродами с большей силой тока, формируют верхние и нижние одно- или разнонаправленные части шва, необходимые для полной герметизации стыка и приданию конструкции нужной механической прочности. Допустимо создание наплыва в последнем проходе, что полезно при сваривании труб относительно малого диаметра.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

Владение приемами дуговой сварки считается обязательным для домашнего мастера, самостоятельно осваивающего технику сварочных работ (включая изучение всех тонкостей и особенностей этого процесса). А постоянное совершенствование этих приемов позволит ему выполнять самые различные операции, связанные с благоустройством загородного дома.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой (используемая, в том числе, и при работе с трубными изделиями) заключает в себе ряд тонкостей, требующих специального учета. При их освоении всегда нужно помнить о том, что при проведении сварочных работ большое значение придается соблюдению требований ГОСТ, регламентирующих марку используемых электродов, а также различающих образующиеся швы по их типу.

Электросварка своими руками

В быту чаще всего применяется дуговая электродная сварка, так как она является наиболее простым и доступным методом и применяется при любом расположении труб. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, а носителем – электрод. Бытовые аппараты, применяемые для электросварки, характеризуется невысокой мощностью, не громоздки и работают от однофазной проводки.

• Сварочный трансформатор – преобразует переменный ток сети в постоянный ток сварки. Прост в обращении, но не в достаточной степени стабилизирует дугу.
• Выпрямитель – отличается более высокой стабильностью дуги.
• Инвертор – преобразует переменный ток в постоянный через инверторный модуль, отличается стабильностью дуги и малым весом.

Электросварка осуществляется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Первые участвуют в процессе, поставляя частицы для образования шва. Новичкам рекомендуют использовать твердые электроды с плавящимся покрытием.

• Диаметр электрода, как и тип используемого аппарата, и собственно метод сварки зависит от характеристик изделия: состава материала, толщины стенки, диаметра и так далее. При работе с трубами отопления или водопроводными, если речь не идет о магистральных конструкциях, чаще всего используются электроды диаметром в 3 мм – для электросварки изделий с толщиной стенок до 5 мм. Если параметр больше, или требуется формировать многослойный шов, то диаметр электрода должен быть 4–5 мм.

Швы различают так: нижние – самые легкие, горизонтальные – по окружности, вертикальные – вдоль трубы, и потолочные. Характер шва определяется расположением соединяемых элементов. Он может накладываться несколько раз. Так, например, при толщине более 6 мм, требуется наложение 2 швов. На фото демонстрируется сплошной шов.

Как варить трубы: технология

Перед сваркой водопроводные трубы очищаются – особенно внутренняя поверхность, если кромка неровная, то концы выпрямляются или обрезаются. Затем края и с внутренней, и с внешней стороны зачищаются до металлического блеска. Ширина участка – не менее 1 см.

При большом диаметре или толщине стенки рекомендуется произвести предварительный прогрев – зона составляет не менее 0,75 см. Таким образом предупреждается появление закалочных структур.

1. Электрод вставляется в держатель аппарата, активируется подача тока – для этого нужно чиркнуть стержнем по металлу. Сила тока определяется толщиной стенки изделия.
2. После появления дуги электрод удерживается в месте стыка на расстоянии не менее 3 и не более 5 мм. Наиболее удобным полагают угол наклона электрода к плоскости участка в 70 градусов, как это показано на фото.
3. Шов накладывается не ровным движением, а колебательным, имитируя распределение металла через стык на оба края. Траектория разная – серповидная, зигзагообразная, но в итоге на стыке образуется плотный неширокий валик.
4. После остывания с него молоточком сбивается шлак. Если толщина стенок большая, накладывается второй и даже третий шов с обязательным удалением шлака перед каждым следующим этапом.
5. При толщине более 8 мм, следует варить первый шов ступенчато: окружность разбивается на участки, фрагменты свариваются сначала через один, а на втором этапе – оставшиеся. Затем сверху накладывают сплошной шов.

Сварочные работы относятся к опасным: брызги горячего металла, высокая температура дуги, ее яркость представляют нешуточную опасность. Поэтому варить водопроводные трубы или для отопления следует с соблюдением техники безопасности: обязательно использование защитного щитка или маски, брезентовых рукавиц, костюма или халата из плотной ткани – лучше всего брезент. Во время электросварки необходимо, чтобы неподалеку находилось ведро с водой и плед или кусок брезента. На видео о том, как варить водопроводные трубы, рассказано более подробно.

Выбор электродов

В первую очередь техника сварки труб предполагает использование специальных электродов, представляющих собой металлический стержень с особого вида покрытием. Функциональное назначение такого покрытия состоит в том, чтобы во время сварки образовывать защитную пленку заданной структуры (так называемый шлак), препятствующую попаданию в шов азота и кислорода из воздуха.

Различные виды электродов предназначаются для выполнения некоторого круга задач и по типу защитного материала делятся на следующие классы:

• с целлюлозным покрытием, используемым при сварке труб большого диаметра;
• электроды с рутиловой пленкой, применяемые при формировании угловых швов, а также при подготовке так называемых «прихваток»;
• с комбинированным (рутилово-целлюлозным покрытием), применяемым при подготовке сложных сварных соединений.

Выбор того или иного вида защитного покрытия строго регламентируется и зависит от многих сопутствующих факторов (в том числе и от режима работы сварочного оборудования). Отметим также, что использование электродов, не соответствующих характеру выполняемых сварочных работ, ощутимо влияет на качество получаемых швов.

Типы соединений

В промышленности используются несколько типов соединения труб из стали. Сварка встык, внахлест, тавровые соединения и угловые. Сварка может осуществляться в нескольких положениях, они могут делиться на горизонтальные и вертикальные, а также на нижние или потолочные.

Для сварки трубопроводов целесообразно будет использовать сварку встык. Причем обязательно нужно соблюсти то, чтобы все сварка была выполнена по всей толщине трубы. Чтобы осуществить это, при сварке труб выполнят двойные швы (внутри и снаружи).

Оборудование и режимы работы

Для организации сварочных работ в бытовых условиях (в том числе, и при прокладке трубопроводов), как правило, используются либо специальные трансформаторы-выпрямители, либо более сложная их модификация – инверторы.

При любом варианте сварочный аппарат должен иметь несколько режимов работы, выбор которых зависит от типа используемых электродов, так и от марки и толщины свариваемых металлов. От правильности выбора режима сварки, в конечном счете, зависит качество получаемого шва, определяющего надежность трубного соединения.

Обратите внимание! Реализация рекомендованного ГОСТом режима сварки производится за счет выбора электродов требуемого диаметра и выставления оптимальных значений силы тока и величин напряжений, действующих в электрической дуге.

Все данные по этим параметрам вы сможете найти в соответствующих разделах ГОСТа, посвященных сварке трубных металлических изделий определенного диаметра.

Виды сварки и её использование

Существует довольно большое количество видов сварки для трубопроводов, каждая технология имеет собственные особенности. Используются:

1. Ручная газовая в среде защитных газов;
2. Ручная электродуговая;
3. Автоматическая и полуавтоматическая.

Ручная сварка является наиболее доступной простым обывателям. Оборудование для её проведения стоит довольно доступно. Но из-за того что приходится постоянно контролировать нагревающий элемент, может наблюдаться некоторая неровность швов и низкое качество работы в целом. Поэтому автоматическая электросварка стальных трубопроводов пользуется большей популярностью у специалистов.

Фото – аргоновая сварка

Эта методика проводится как на постоянном, так и на переменном токе. Но в зависимости от показателей электричества могут изменяться требования к проведению процесса. Так, при работе на переменном токе к электроду подводят плюсовой провод инвертора, а к обрабатываемым стыкам – минусовой. Это соединение носит название с обратной полярностью и применяется для любых металлических стыков (стальных, медных). Прямопорциональным является крепление с прямой полярностью. Здесь плюс отводится на деталь, а минус на инвертор.

Фото – сварной шов на алюминии

При этом нужно учитывать, что при выполнении технологических процессов на переменном токе Вы экономите затраты на сварку. Также значительно дешевле такое оборудование, т. к. зачастую обладает меньшей мощностью.

Фото – обработка трубопроводов

Также все сварочные процессы подразделяются на две большие группы:

1. Давлением;
2. Плавлением.

Для магистральных, промысловых и бытовых трубопроводов (для котлов, сосудов, паро-, теплоснабжающего оборудования, газа и водоснабжения) используется дуговая и ручная сварка плавлением. А также для соединения труб РТМ и т. д. Сюда относятся следующие подтипы:

1. Электродуговая газовая. Она выполняется при помощи специальных газов. Благодаря наличию окисляющих и охлаждающих компонентов отлично подходит для срочно обработки
2. Электродуговая сварка флюсов. Эта технология производится специальной проволокой, которая образовывает прочную поверхность над швом. Удобная в использовании и очень доступная. В отличие от газовой для неё не требуется покупать специальное оборудование, просто нужно приобрести в специальных магазинах флюс;
3. Ручная;
4. Орбитальная для неповоротных стыков;
5. Электрошлаковая. Вместо флюса используется так называемый шлак;
6. Газовая.

Достоинствами методики является то, что она может использоваться даже для нержавеющей стали. Профессиональное оборудование позволит обеспечить прочнейший неразъемный стык, что очень важно для поворотных участков трубопроводов.

Фото – соединение ПНД труб

Для соединения и установки полиэтиленовых и полимерных труб (ПВХ, ПНД, ПРР) применяется сварка давлением. Она считается более аккуратной, но из-за работы с низкими температурами (сравнительно с технологией плавления), не может использоваться для крепления металлических водостоков. В профессиональных кругах её чаще именуют «пайкой». Пайка трубопроводов бывает таких видов:

1. Холодная. На поверхность стыка наносится специальный состав, который способствует диффузии полимерных материалов. Процесс практически не требует расхода электроэнергии, но при этом не отличается высокой эффективностью. К примеру, этот вариант не рекомендуют использовать для трубопроводов горячей воды и отопления;
2. Газопрессовая. Еще один вид сварки прессования, очень простая и надежная в использовании. При помощи специального пресса трубы крепятся на фитингах или других разветвителях, а швы задуваются при помощи специальной щадящей газовой смеси. Такая обработка проводится при низких температурах, поэтому может использоваться для пластиковых труб различного диаметра;
3. Прессовая. Используется для фитинговых соединений. По этой схеме в трубу устанавливается специальный разветвитель, после на него монтируют пресс. Давление зависит от типа трубопровода и его назначения. После к готовой коммуникации присоединяется вторая часть и снова её прессуют. Главным достоинством способа является полное отсутствие неаккуратных сварочных швов, которые могут портить дизайн (например, при наружном размещении труб);
4. Сварка бесшовных трубопроводов стыковым контактным методом – это самая безопасная и современная технология обработки хрупких полимерных соединений. Она позволяет быстро разветвлять и ремонтировать канализацию и прочие трубопроводы, может применяться в условиях высоких температур и давлений;
5. Для особенно хрупких труб активно используется сварка ультразвуком. Это новейшая технология, которая помогает в сооружении любых конструкций. При воздействии ультразвука на определенной частоте, молекулы полимерных материалов начинают резонировать, а конструкция вибрировать, вследствие чего она разогревается. Конечно, эта методика очень дорогая и её проводят только на специальном оборудовании. Поэтому в основном систему используются для соединения труб на нефтяных, судовых и прочих предприятиях.

Естественно, после этого процесса также проводится строгий контроль качества. Если при обработке неповоротных отрезков трубы могут допускаться небольшие недочеты, то при устройстве поворотных элементов это недопустимо.

Фото – инвертор для пластиковых труб

Видео: как правильно варить трубопровод

Особенности дуговой сварки

Суть этого процесса заключается в формировании сварочным оборудованием в зоне контакта электрической дуги, под воздействием которой происходит плавление стержня электрода. При этом капли металла в шлаковой оболочке смешиваются с расплавленным материалом самих свариваемых заготовок, после чего наблюдается всплытие шлака в жидком состоянии.

Особенности дуговой сварки проявляются в следующих важных моментах:

• зажигание рабочей дуги происходит в тот момент, когда конец электрода лишь слегка прикасается к поверхности свариваемого контакта;
• при работе с трубными изделиями необходимо внимательно следить за длиной дуги, поскольку от этого параметра зависит размер газовой оболочки, защищающей зону сварки от попадания в нее воздуха;
• для равномерного расплавления металла по шву движение конца электрода вдоль свариваемой зоны должно быть по возможности плавным и равномерным;
• толщина наплавления металла на шов определяется маркой трубных изделий и регулируется легкими скользящими движениями электрода из стороны в сторону на протяжении сваривания всего шва.

Обратите внимание! При стыковке толстостенных трубных заготовок большого диаметра должен формироваться как наружный, так и внутренний шов.

Порядок сварки

Перед началом сварочных работ необходимо провести все предусмотренные нормативами подготовительные мероприятия, включающиеся в себя:

• очистку поверхности заготовок от остатков грязи и жира, производимую с использованием стандартных процедур;
• выравнивание труб в месте стыка тем или иным способом (путем подкладывания под них небольших деревянных брусков соответствующей толщины, например);
• выбор необходимого режима сварки, а также подходящих для этих целей электродов.

Обратите внимание! Существует несколько способов стыковки труб, различающихся шириной свариваемой зоны, а также видом получаемого при этом шва. В рассматриваемом нами случае (при сварке труб трубопровода) предпочтительнее использовать классическое сочленение «встык», позволяющее проваривать кромки по всей площади их соединения.

Перед началом работ вам в первую очередь нужно будет включить сварочный агрегат с уже присоединенным к нему кабелем, оснащенным держателем электродов, а затем зафиксировать на заготовках земляные контакты.

После этого по окружности соединяемых заготовок наносится несколько коротких сварных швов (прихваток), обеспечивающих окончательную фиксацию их взаимного расположения, после чего можно будет перейти к непосредственной сварке, осуществляемой по известным правилам (смотрите «Особенности дуговой сварки»).

В процессе работ всегда нужно помнить о том, что сваривать стыки труб следует в непрерывном режиме (без остановок) с одновременным контролем постоянства скорости перемещения электрода.

Количество наносимых при сварке швов зависит от толщины стенок самих заготовок; при этом первый (основной) шов считается коренным. После его нанесения необходимо проверить качество получившегося соединения, а затем сбить образовавшийся на поверхности шлак с помощью металлического молоточка. Заметьте, что самый последний шов должен наноситься как можно ровнее.

В заключение напомним, что при работе со сварочным оборудованием обязательно использование защитной маски и специального костюма из плотной ткани, надежно защищающих открытые части тела от случайного попадания на них капель расплавленного металла.

Другие способы сварки

Помимо электродуговой сварки, в строительстве применяют и другие способы соединения труб плавлением:

• Достаточно часто применяется газовая сварка труб. Этот метод предусматривает нагревание кромок труб до температуры плавления при помощи газовых горелок. Одновременно производят расплавление присадочного прутка, металл которого используется для заполнения шва между трубами. В результате получается прочный шов с выступающим валиком. Как правило, сварка труб газом осуществляется при помощи смеси ацетилена и кислорода. Основной инструмент сварщика – резак и горелка. В теле горелки имеется два канала, по которым два вида газа подаются в камеру смешивания.
• Реже применяется индукционная сварка труб. При применении этого способа разогрева деталей осуществляется за счет вихревых токов, которые наводятся магнитным полем. Соединение разогретых кромок труб осуществляется при помощи нажимных роликов. Этот вид сварки чаще применяют на трубных производствах, а также в машиностроении.
• На производствах, специализирующихся на выпуске труб, применяется и высокочастотная сварка труб. Как правило, эти способом осуществляется сваривание продольного шва по всей поверхности трубы. Для нагревания кромок деталей используются токи высокой частоты.

Сварка – это один из наиболее надежных способов соединить элементы трубопровода. Существуют специально разработанные стандарты сварки металлических деталей и качества электродов. Так, ГОСТ 5264-80 регламентирует варианты сварных швов, а ГОСТ 14771-76 описывает правила проведения работ в защитном газе.

Сварка неповоротных стыков труб — основные технологии

Один из самых сложных видов сварочных работ — сварка неповоротных стыков трубопроводов различного назначения.

Основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в различных положениях (нижний, вертикальный, потолочный шов).

Содержание

Сварка неповоротных стыков трубопроводов, при толщине стенки 12мм, происходит с выполнением трёх слоёв шва. Высота каждого слоя не превышает 4мм, а ширина валика равна 2-3 диаметрам сварочного электрода.

Стыки труб с диаметром более 300мм сваривают обратно-ступенчатым способом. Рекомендуемая длина каждого участка составляет 150-300мм. Порядок их сваривания показан на схеме ниже. Цифрами указана последовательность сварки участков по слоям, а стрелками — направление сварки.

Общие сведения

Принцип работы

Дуговая сварка в своем большинстве используется для создания трубопровода, в котором толщина стенок труб от 3 мм и номинальным сечением от 80 мм.

Температура плавления иногда достигает 3500 градусов по Цельсию.
Для достижения качественного соединения приходится заполнять стык расплавленным металлом и вдоль и поперек. Количество слоев напрямую связано с толщиной стенок изделия.

Какого качества будет выполнено соединение, влияет не только сварочный аппарат, в первую очередь это зависит от правильного выбора и подготовки электродов.

• С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением
• Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
• Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.

Так же для осуществления дуговой сварки труб понадобится трансформатор – выпрямитель или инвертор, для создания постоянного тока.

Хорошо если сварочный агрегат оснащен несколькими режимами работы(с разного вида электродами)

Нюансы дуговой сварки

• Аппарат следует включать, только тогда, когда электрод коснулся изделия
• Важно следить за размером образующейся электрической дуги.
• Сварка производится плавными движениями, что гарантирует равномерное заполнение шва расплавленным металлом
• Плавные движения из стороны в сторону контролируют толщину соединения
• Изделия с большим сечением и толстыми стенками свариваются с внутренней стороны и внешней.

Подготовка к проведению работ

Технология подготовки к началу работ по свариванию включает в себя следующие этапы: изначально необходимо подготовить металл, то есть провести на нем разметку, сборку и резку труб. Для этого необходимо установить части труб в изначальном положении и очистить каждое место стыка от ржавчины, шпака, грязи, слоя краски и иных наслоений. Затем нужно провести разметку с использованием угольника, рулетки и чертилки перенести размеры конструкции на металл с чертежа. Для этой цели можно применять использовать шаблон из металла. Стоит помнить, что части труб во время сваривания немного укорачиваются, поэтому при работах нужно оставлять припуск, исходя из погрешности 1 миллиметр на поперечный стык, а 0,1-0,2 на 1 миллиметр продольного шва.

В связи с тем, что большинство труб обладают сечением круглой формы, при заготовках частей труб чаще всего применяют термическую резку.

Примерно 30 % от общей количество времени процесса занимает сборка деталей под сварку. Во время сборки необходимо учитывать изготовителя изделий, диаметр труб, серию продукции и другие факторы. Для сборки применяют сварочные прихватки. Они представляют собой легкие швы с поперечным сечением до 1/3 полноценного шва. Размер прихватки зависит от диаметра трубы и толщины стенок и составляет от 20 до 120 миллиметров. Сварочные прихватки применяют для снижения вероятности смещения участков конструкции, что может вызвать трещины при охлаждении. При сварке электричеством или газом трубы с большим диметром и толщиной или сварке в неудобном расположении во время сборки используют механическое оборудование.

Если вам необходимо произвести зажигание дуги, то нужно произвести короткое замыкание трубы с концом электрода и оторвать электрод от поверхности конструкции. Расстояние примерно равняется величине диаметра покрытого электрода. Это необходимо для нагревания металла до определенной температуры в катодном пятне. При нагревании происходит выброс первичных электронов.

Для зажигания дуги используют технологию скольжения или впритык.

Во время зажигания впритык металл нагревается в месте короткого замыкания. При зажигании дуги по технологии скольжения металл прогревается сразу в нескольких местах на поверхности сварки изделия. Чаще применяется первый способ, второй, как правило, используется при сварке небольших труб с трудным расположением.

Работа сваркой

Перед тем, как приступить к работе, необходима подготовка:

1. Очистить и обезжирить места соединений
2. Трубы устанавливаются ровно и плотно, зазоры и перекосы недопустимы.
3. На сварочный аппарат устанавливается требуемый режим и электрод
4. Трубу заземляются
5. Металлические трубы тяжелые, поэтому для хорошей фиксации положения изделий, можно сделать несколько прихваток по окружности.

Как сварить неповоротный вертикальный стык

Сварной шов делается короткой дугой в два захода. Сечение трубы визуально делится на две равные части, а те в свою очередь на три основных положения

1. Потолочная позиция с 1 по 3
2. Вертикальная позиция с 4 по 8
3. Нижняя позиция с 9 по 11

Процесс заполнения шва всегда начинается с потолочной позиции.
Дина дуги определяется по формуле Imin=0/5dэ мм (dэ – длина электрода)

Заканчивается заполнения разъема в нижнем положении.

Начинать соединение следует отступив 1 – 2 см от вертикальной осевой. Место соединения швов (замок) может составлять от 2 до 4 см, зависит от сечения трубы.

Сварка производится под определенным углом. Потолочное положение делается углом назад (позиция 1-2), после переходит в позицию (3-7) углом вперед, следом образуется прямой сварочный угол и завершается шов углом назад (позиция 9-11)

Соединение второго участка делается аналогичным образом. Перед началом варки детали следует очистить.

Для сварки замка используются электроды диаметром 3 мм.

Положение электрода	Сила тока (А)
потолочное	80-95
вертикальное	75-90
нижнее	85-100

Как сделать шов

Качественный корневой шов образуется при помощи постоянной подачи электрода в стык. В результате внутреннего проплавления труб образуется маленькое окошко, она называется технологическое окно.

Это начало корневого шва. Постепенно металл накапывается в стык деталей. С обратной стороны образуется большой валик. В этом месте чаще всего возникают поры, так как валик долго остывает и успевает вступить в контакт с атмосферой.

Заполнение стыков у труб, где толщина стенок превышает 8 мм, получается неравномерным. В подавляющем большинстве недотягивает нижнее положение. Для устранения это дефекта, требуется в верхней части стыка еще раз «накидать» металл (наплавить валик).

Важно. После последнего прохода допускается не заполнение шва максимум на 2мм.

Сварка облицовочного шва

Облицовочное соединение образуется в результате однократного прохода электродом в одном направлении или нескольких проходов.

Предпоследний проход следует завершить так, чтобы зазор между трубами остался незаполненным на 0.5-2мм, а металл по краям шва выходил за стык на половину ширины электрода.

Рекомендация. Монтаж труб с толщиной стенок меньше 6 мм и сечением до 15 см следует выполнять при постоянном однозначном напряжении, максимально подходит показатель для потолочного положения. Когда осуществляется изменение на вертикальное положение, используется прерывистая накидка металла.

Те же самые манипуляции проделывают, когда источник питания расположен далеко от места монтажа.

Как производятся «мазки» электродом

Металл накапывается всегда в одном направлении. Электрод прикладывается к одной кромке, доводится до противоположной, производится кратковременный обрыв дуги (шлак не должен успеть остыть).

• — начало дуги, — конец дуги, — — — отсутствие дуги

Если толщина труб большая, то начало и обрыв делаются в одной точке.

Важно. Начало дуги запрещено совмещать с точкой, в которой был произведен только что обрыв

• — начало дуги, — обрыв дуги

Метод сварки неповоротного горизонтального стыка

Монтаж металлических элементов осуществляется электродом толщиной 3 мм.

Угол наклона электрода 80-90 градусов.

Сила тока для варки выбирается в соответствии с толщиной стенок изделия, шириной и глубиной зазора.

«Угол вперед» — дает максимальное плавление

«Угол назад» — минимальный уровень плавления.

К сведению. Если уровень плавления недостаточный, длина дуги создается короткой. Если плавление нормальное – дуга среднего размера.

1. Корневой шов следует делать в месте с минимальным расплавлением соединения.
2. Во втором проходе металл накидывают так, чтобы расплавить корневой шов и оба края изделия. Должен образоваться валик нормальной формы.
3. Третий проход рекомендуется осуществлять при повышенном режиме под «углом назад» или прямым. Расплавленный металл надо накапать выпуклым валиком. Электрод должен двигаться по маршруту, совпадающему с краем предыдущего прохода.
4. Четвертый проход создается в режиме третьего валика. Электрод имеет прямой или почти прямой угол. Скорость плавления держат такой, чтобы одновременно плавились верхняя кромка разделки, второй валик и вершина третьего.

Замок. Металл накидываю с равномерным расширением шва в начале и с плавным сужением в конце, уровень наплыва на основной шов 2-3 см.

Рекомендация. Дуговая сварка в много проходов делается по спирали, это поможет сократить количество замков.

Для выполнения лицевого слоя размер электродов берется такой же, как и для заполнения стыка. Максимально допустимый диаметр электрода для лицевого слоя 4 мм. Металл накладывается на большой скорости, для образования узкого и плоского шва.

После завершения работ. Производится отшлифовка шва до одного уровня с трубой + по 2 см с каждой стороны, чтобы не осталось неровностей и шлака.

В результате шлифовки может выявиться погрешность, такая как пора.

В таком случае, место с дефектом следует вычистить до зазора и снова заварить, затем опять отшлифовать.

Шлифовка осуществляется в одном направлении от трубы к шву, это поможет избежать «подрезов».

Правила техники безопасности

Приступая к соединению поворотных стыков труб или неповоротных аналогов, нужно знать, что работы такого типа имеют высокий уровень опасности. Поэтому необходимо выполнять определенные требования.

Соединение трубных изделий встык посредством газовой или электрической сварки необходимо выполнять на специально оборудованных площадках, которые имеют специальное оснащение, включая различные средства защиты от электрической дуги. Эти элементы распределяются так, чтобы присутствующие поблизости люди были полностью изолированы.

Для соединения трубных изделий, имеющих большое диаметральное сечение и вес свыше 20 кг, рекомендуется использовать специальные подъемники. Вход на площадку требуется освободить, его ширина не может быть менее 1 м. Рабочие температурные значения в помещении должны поддерживаться в пределах +160С. Обязательным условием считается наличие вентиляционной системы и свободное пространство.

Согласно технологии осуществления работ, предполагающих использование сварочного оборудования, все металлические детали и элементы должны быть заземленными (про «Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов»). Аналогичные требования предъявляются для корпуса трансформатора и рабочего места. Применение сварочного устройства допускается только с изолированными проводами и кабелем.

Как уже говорилось выше, соединение неповоротных стыков трубы выполняется несколькими способами, которые напрямую зависят от того, как расположена труба.

Технология работы с неповоротными стыками

Чаще всего применяется трехслойная технология наложения шва (коренной, заполнение кромок и лицевой шов). При этом все смежные сварные швы должны перекрываться минимум на 15-20 мм. Для труб, диаметр которых 9 мм, применяется налаживание 3 слоев (каждый по 3 мм), при этом необходимо выбирать режим работы с дугой минимальной длины (до 25 мм).

Сварка неповоротных стыков труб может выполняться по нескольким технологиям, большую роль играет пространственное положение заготовок.

Вертикальное расположение трубы

В этом случае технология практически не отличается от наложения горизонтального шва, единственная разница заключается в том, что по перемещению по окружности трубы необходимо менять угол наклона электрода.

• Корневой шов варится за два прохода, при этом, при налаживании второго валика необходимо проплавлять первый слой, это даст гарантию качества корня шва. Режим работы (величина сварочного тока и скорость выполнения работ) определяется исходя из толщины стенки трубы и величины зазора между соединяемыми элементами.
• Заполнение кромок может осуществляться на достаточно высокой скорости, при этом используется положение электрода углом назад или под прямым углом.
• Замки смежных слоев должны выполняться со смещением минимум на 5-10 мм.
• Лицевой слой наплавляется узкими валиками, от скорости сварки во многом будет зависеть плоскость получаемой поверхности.

Сварка горизонтально расположенных труб

Такие стыки варить самостоятельно стоит только в том случае, если уже есть существенный опыт выполнения других типов сварочных работ, например уже осуществлялась сварка поворотных стыков труб.

Как уже говорилось, основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в трех положениях — нижнее, вертикальное, потолочное.

Это требует постоянной регулировки силы сварочного тока, угла наклона электрода, изменения скорости выполнения работ:

• На каждом этапе процесс необходимо выполнять непрерывно.
• Для каждого из них необходимо выбирать определенную силу сварочного тока. При выполнении потолочного шва она должна быть увеличена (на 10-20%).

Трубы под углом 45 градусов

В данном случае сварной шов расположен под определенным углом к горизонту. В связи с этим исполнитель должен обладать универсальными навыками, позволяющими выполнять сварку в горизонтальном и вертикальном положении. Сварочный шов может быть сформирован только при выполнении многих манипуляций с электродом (смена направления сварки, изменение угла наклона).

Стоит в нескольких словах остановиться и на этой технологии, ведь сварка поворотных стыков труб должна быть освоена в совершенстве перед выполнением работ с неповоротными соединениями.

Выбор технологии в данном случае зависит только от диаметра свариваемых труб:

• При соединении газовых труб, (диаметром до 200 мм), сварка выполняется в несколько слоев без остановок. Для этого труба постепенно проворачивается по мере заполнения сварочного шва. Сварка поворотных стыков металлических газовых труб имеет свои особенности. Так 2 и 3 слои шва должны накладываться в противоположном первому слою направлении, замок (перекрытие предыдущего слоя) при этом не должно быть меньшим 10-15 мм.
• При сварке других труб небольшого и среднего диаметра их окружность делится на четыре сектора и выполняется их поэтапная проварка. После наплавления металла на первые два сектора труба поворачивается на пол оборота, после чего продолжается выполнение работ.
• При сварке труб значительного диаметра (более 50 см) окружность трубы делят на большее количество секторов (по 150-300 мм). Заполнение шва выполняется так же посегментно, сплошным наплавляется только лицевой (3 слой).

Выполнение неповоротных стыков требует существенного опыта выполнения сварочных работ, поэтому их выполнение стоит доверить профессионалам.

Особенно, если речь идет о трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности сварных соединений.

Сварка неповоротных стыков труб

Вертикальные неповоротные стыки сваривают снизу вверх.

Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом. Длина каждого участка должна быть 200-250 мм.

Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 16 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя.

Очередность выполнения швов (1-14) и слоев (I-IV) одним сварщиком

Очередность наложения превого слоя двумя сварщиками при сварке неповоротных стыков труб диаметром более 219 мм

Горизонтальные неповоротные стыки труб диаметром более 219 мм, выполняемые одним сварщиком, необходимо сваривать обратноступенчатым способом участками длиной 200-250 мм. Четвертый и последующие слои можно сваривать вкруговую.

Очередность (1-12) выполнения швов одним сварщиком

При сварке горизонтального стыка двумя сварщиками последовательность сварки корневого шва зависит от диаме тра труб. Если диаметр менее 300 мм, то каждый сварщик заваривает участок длиной в половину окружности. В один и тот же момент сварщики должны находиться у диаметрально противоположных точек стыка. Если диаметр труб 300 мм и более, то корневой шов сваривают обратноступенчатым способом участками по 200-250 мм.

В стыках труб диаметром до 300 мм с толщиной стенки более 40 мм первые три слоя следует сваривать обратноступенчатым способом, а последующие слои — участками, равными половине окружности.

Стыки труб из низколегированных сталей диаметром свыше 600 мм при толщине стенки 25-45 мм сваривают так: все слои шва выполняют обратноступенчатым способом участ ками не более 250 мм.

Трубы диаметром более 600 мм из хромомолибденованадиевых сталей сваривают одновременно двое и более сварщиков, у каждого из которых свой отрезок стыка. Применяют обратноступенчатый способ (участки по 200-250 мм). Четвертый и последующие слои допускается выполнят ь участками, равными четверти окружности.

Очередность выполнения и примерное расположение слоев и валиков (1 — 20) при сварке вертикального и горизонтального стыков толстостенных труб из углеродистых и низколегированных сталей

Ошибки при дуговой сварке

1. Плохо просушены электроды
2. Когда производится замена электрода, не сделана защита в месте прерывания сварного шва.
3. Плохо очищенные поверхности соединяемых деталей
4. Сквозняк в трубопроводе.

О четвертом пункте чуть подробнее.

Бывает образовывается пора. Зачистили, закидали, отшлифовали и опять пора. И так может повторяться несколько раз. Такое может происходить из-за наличия «гуляющего» воздуха в трубе. Чтобы купировать доступ атмосферы, следует просто закрыть свободные отверстия соединяемых труб.

Выполнение замков

Этап выполнения замков предполагает окончательные работы по формированию валиков. При этом сварка каждого валика сопровождается заступом на основной шов величиной 2 мм. Готовый замок представляет исходную точку валика, со смещением по отношению к предыдущему слою на 5 мм.

Декоративный шов завершает сварку труб в неповоротном положении. Выполняя наплавку в горизонтальном положении, формируют узкие валики. Последний из них должен быть абсолютно плоским. Сваривание выполняется в высокоскоростном режиме.

При полном сваривании стыка должен учитываться весь периметр без обрыва. Допускается смещение замков относительно друг друга не больше, чем на 50 мм.

Многопроходной вид сварки поворотных и неповоротных труб, имеющих толстые стенки, предполагает спиралевидное ведение. В этом случае сокращается количество замков и, как следствие, уменьшается число дефектов. Сварку следует прекращать на расстоянии около 20 мм от начала валика, чтобы выровнять сварные швы по высоте. Больший валик можно подрубить, а также сточить.

Подрубить валик можно практическим способом, позволяющим снизить количество замков и выполнить более качественное соединение. Такой способ берет начало от кромки валика, которая подплавляется задержкой дуги. Затем делают заход на валик с действующей электродугой и переходят на следующий слой, учитывая предыдущий. В результате окончание одного слоя становится продолжение другого валика.

Особенности сварки при минусовых температурах

Сталь при варке в минусовые температуры становится хрупкой. Возможно образование таких повреждений, как горячие трещины, термическое разрушение и т.п.

Чтобы подобных проблем не возникло, следует:

1. Детали трубопровода соединить с максимально плотным прилеганием
2. Разогреть металл до светло – красного оттенка
3. Увеличить силу тока до 20%

Как варить горизонтальный стык

В отличие от других технологий, в этой нет необходимости полностью разделывать сварочные кромки неповоротных стыков. Все действия выполняются с помощью дуговой сварки.

Есть смысл оставить незначительную десятиградусную разделку, что позволит не потерять качество сварки швов и упростить процесс совмещения труб. Горизонтальный шов можно производить как справа-налево, так и слева-направо, выбирайте как вам удобней.

Рекомендуем послойно накладывать неширокие швы на горизонтальные трубы. Сначала сварочным валиком провариваете основание шва, диаметр проводника берется 4 мм.

Согласно закону Ома ток выставляется в пределах 170-190 А. Выполняйте проводником повторяющиеся возвратно-поступательные движения, пока на месте совмещения труб формируется нитевидный сварочный валик высотой 1.5 мм.

В этот момент проделываются два покрытия прослойки сварного соединения неповоротного стыка, первая аккуратно очищается, а вторая наносится на первую, при этом проводник производит незначительные колебания между нижней и верхней кромками.

Второй слой делать в том же направлении, что и первый. Третий слой выполнять в режиме повышенного тока (до 300 А), его направление должно быть противоположно направлениям предыдущих слоев.

Угол наклона электрода выбирается достаточно большой, чтобы сварочная ванна не стремилась вниз. Также рекомендуется задействовать электрод с диаметром 5 мм, что позволит значительно ускорить процесс сварки.

Сварщики используют в работе три положения электрода при сварке неповоротных труб: «углом назад», «под прямым углом», «углом вперед». В описанном методе рекомендуется применять первые два. Третий сварной валик заполняется на 75% от второго.

Четвертый по счету валик выполняется на режимах, аналогичных третьему, а его направление не меняется. Проводник прикладывайте к вертикальной трубе под углом 80-90 градусов.

Если металл стекает вниз, то рекомендуем немного уменьшить силу тока, быстрее делать проход электродом. Также можно отрывать сварочную дугу на короткое время, чтобы поверхность успевала немного остыть.

Итак, при сваривании горизонтальных швов неповоротных стыков с помощью трёх или более сварочных прослоек, каждый слой, начиная с третьего, выполняйте в противоположных друг другу направлениях.

Для конструкций диаметром менее 200 мм применяется метод сварки сплошными швами. Для изделий диаметром более 200 мм используйте так называемый обратноступенчатый метод. Длину каждого готового участка трубы советуем делать не более 300 мм.

Осуществление сварки трубопровода под 45-градусным углом

При выполнении такого вида сварки сварной шов располагается под определенным углом. Он образуется только при проведении существенного количества действий с электродом: изменение направления сварки; изменение угла наклона. В этом состоит основная особенность данного вида сварки, что, в свою очередь, требует от исполнителя определенного уровня профессионализма и универсальных навыков. Это требование в особенности касается трубопроводов с высокими требованиями к герметичности сварных элементов.
Важно запомнить, что выбор технологии сварки трубопровода под углом 45 градусов напрямую зависит от диаметра свариваемых труб:

• “Варить” газовые трубы до 200 мм диаметром нужно несколькими слоями подряд. С этой целью в процессе работы трубу плавно проворачивают по мере заполнения сварочного шва.
• При работе с другими видами труб до средних размеров в диаметре, их окружность делят на 4 сегмента и производят их последовательную проварку. После наплавления металла первых двух сегментов, трубопровод поворачивают на пол оборота, после чего работы продолжаются.
• Окружность трубы следует разделить на большее количество сегментов, если работы ведутся с трубой значительного размера (от 50 см). Размер сегментов должен быть от 150 до 300 мм.

Правильный способ сваривания корня шва

При правильном сваривании корня газом и электричеством необходимо зачистить конец и начало под нож после варки, чтобы скрыть след от перехода на следующий электрод. Сварки корня вторым электродом нужно начать с уже защищенных и проваренных мест, покрывая их следующим слоем. Сварка корня, произведенная по этой технологии, позволяет создать очень надежный шов.

Во время сварки нередко можно обнаружить внутренние и наружные дефекты различного вида. К наружным дефектам относят брызги, пары микротрещины, вогнутый корень и тому подобные.

Некоторые из них можно исправить, но изначально стоит продумать денежную целесообразность подобного ремонта.

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/prodolnyj-shov-truby.html

Источник https://fabrika177.ru/raboty/svarka-stykov-trub.html

Источник https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/tehnologiya-ruchnoy-dugovoy-svarki-pokrytym-elektrodom.html