Сварка стыков магистральных трубопроводов

При строительстве магистральных трубопроводов приходится собирать и сваривать множество стыков труб большого диаметра. Укладка трубопроводов может быть либо непрерывной, либо секционной. В первом случае производят последовательное наращивание трубопровода, причем все стыки выполняют без вращения труб. Во втором случае первоначально сваривают секции, вращая при этом трубы, а затем на трассе стыки выполняют без вращения. В России при строительстве магистральных трубопроводов применяют главным образом секционный способ укладки труб. Трубы длиной 12 м поступают на полевые сварочные базы, где их соединяют в секции длиной 24...36 м. Эти секции на специальных автомашинах транспортируют на трассу и сваривают в плети.

Сборка стыков труб является важнейшей операцией, во многом определяющей качество сварки. При сборке необходимо обеспечить соосность труб, достаточно точное совпадение свариваемых кромок и равномерный зазор в стыке, позволяющий проварить корень шва по всему периметру. С этой целью применяют внутренние или наружные центраторы.

Применение внутренних центраторов позволяет механизировать операцию сборки более полно. Кроме того, собранный стык оказывается целиком доступным для сварки, и корневой шов

Схема устройства внутреннего центратора

Рис. 8.24. Схема устройства внутреннего центратора:

/ — центрующий элемент 1-го ряда; 2 — центрующий элемент 2-го ряда; 3 — жи- мок; 4 — ролик; 5 — первый конус; 6 — второй конус; 7 — первая полость; 8 — полость разгрузки; 9 — вторая полость

можно выполнять от начала до конца без остановок и прихваток. Для внутреннего центратора используют механизм типа «зонтик» с радиальным приложением сил к кромкам труб (рис. 8.24). Два ряда центрующих элементов 1 и 2 могут разжиматься независимо, а сжиматься — одновременно. Последовательное разжатие заднего и переднего рядов центрующих элементов 1 и 2 достигается подачей масла под давлением в полости 7и 9. При этом движение каждого из конусов 5 и б через ролики 4 и жимки 3 передается башмакам, которые непосредственно соприкасаются с поверхностями собираемых труб и обеспечивают их центровку. Для освобождения стыка после сборки и прихватки масло подается в полость, обеспечивая одновременный отвод центрующих элементов обоих рядов. Внутрь трубы центратор обычно вводят с помощью штанги. При использовании центратора в качестве вращателя штангу закрепляют в подшипниках и сообщают ей вращательное движение.

При сборке и сварке секций на полевых базах используют механизированные трубосварочные линии. Трубы из накопителя поочередно манипулятором укладывают на рольганг. Сборку выполняют с помощью гидравлического внутреннего центратора, закрепленного штангой и используемого в качестве вращателя. Первая труба рольгангом надвигается на центратор так, чтобы ее торец располагался на расстоянии 15...20 мм от ряда жимков 5центратора, которые при разжатии фиксируют ее в таком положении. Вторая труба подается рольгангом до соприкосновения с первой и фиксируется разжатием второго ряда жимков центратора, чем достигается центровка стыка.

Сцентрированные трубы приподнимают над роликами продольного перемещения, и при вращении трубы два сварщика одновременно выполняют сварку корневого шва полуавтоматами в среде углекислого газа или ручной дуговой сваркой. Сваренную первым слоем двухтрубную секцию подают рольгангом вправо, на ее место на центратор надвигается третья труба, и цикл сборки стыка и сварки первого слоя повторяется. После этого собранная трехтрубная секция перегружателем подается на промежуточный стеллаж, а затем на второй стенд, где стыки окончательно сваривают автоматами под флюсом с помощью торцового вращателя.

Поворотные стыки труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки до 17 мм необходимо выполнять двусторонней сваркой. Торцы труб проходят механическую обработку с одновременным нанесением риски на внутренней поверхности для автоматического направления внутренней сварочной головки по стыку. Сборку выполняют с помощью самоходного центратора; вращение обеспечивается поворотными роликами стенда. Сначала сваривают наружные швы, затем внутренний шов. Автоматическую сварку внутреннего шва под слоем флюса выполняет оператор, который наблюдает за процессом по приборам.

Выполнение сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов большого диаметра весьма трудоемко. Использование трубоукладчиков и внутренних гидравлических центраторов обеспечивает механизацию процесса сборки, однако значительный объем сварочных работ по-прежнему выполняется вручную.

Для ускорения темпа укладки трубопроводов процесс сварки расчленяют на ряд последовательных операций. При поточно-расчлененном методе одновременно работают звено сборщиков и несколько звеньев сварщиков. Так, применительно к укладке трубопровода диаметром 1420 мм каждый из четырех сварщиков звена выполняет только свой определенный участок слоя. Два сварщика с лестниц-стремянок ведут сварку верхней полуокружности трубы, а два других сваривают ее нижнюю полуокружность. Впереди движется звено сборщиков-сварщиков, собирающее стыки с помощью внутреннего центратора. Это же звено выполняет сварку корневого шва методом опирания электрода на кромки без колебательных движений, что обеспечивает образование обратного валика, исключающего необходимость подварки корня шва внутри трубы. Последующие слои выполняют с поперечными колебаниями электрода.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >