Сварочные работы при производстве трубопровода

  Главная       Учебники - Газ      СНиП РК 3.05-01-2010 (Магистральные трубопроводы)

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

6.4

Сварочные работы при производстве трубопровода

 

6.4.1 Кольцевые сварные соединения должны выполняться электродуговыми способами сварки:

- ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;

- механизированной сваркой плавящимся электродом в среде активных газов и смесях;

- механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой;

- механизированной сваркой порошковой проволокой в среде активных газов;

- автоматической сваркой плавящимся электродом в среде активных газов и смесях;

- автоматической сваркой под флюсом;

- комбинированными способами в соответствии с аттестованными технологиями.

Примечание. Допускается применение в установленном порядке других способов сварки кольцевых стыков труб (электроконтактной стыковой оплавлением, магнитоуправляемой дугой, лазером, и др.) при техническом обосновании и практическом подтверждении их эффективности и гарантии качества стыков.

6.4.2 На сборку и сварку трубопроводов должны поступать трубы, детали трубопроводов, запорная арматура, сварочные материалы, прошедшие входной контроль в установленном порядке.

6.4.3 Перед сборкой и сваркой трубопровода необходимо:

- произвести визуальный осмотр поверхности труб и соединительных деталей трубопровода на отсутствие повреждений, регламентированных техническими условиями на поставку труб и соединительных деталей;

- очистить полость труб (деталей) от попавшего внутрь грунта, грязи, снега;

- обрезать деформированные и с повреждениями поверхности концы труб;

- очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб (деталей) на ширину не менее 15 мм.

6.4.4 Не разрешается производить ремонт любых повреждений поверхности трубы, включая вмятины и забоины на концах труб, задиры фасок свариваемых кромок. Поврежденный конец трубы должен быть обрезан, а требуемая разделка кромок под сварку должна быть выполнена механической обработкой.

Механическую обработку кромок труб после газокислородной или воздушно-плазменной резки, а также в случае переточки заводской разделки кромок при их несоответствии требованиям технологии сварки следует производить с использованием специализированных станков.

После газокислородной или воздушно-плазменной резки с поверхности резанных кромок механической обработкой должен быть снят слой металла толщиной не менее 1,0 мм.

После обрезки дефектных концов прилегающие к торцам труб участки должны быть подвергнуты ультразвуковому контролю сплошным сканированием по всему периметру на ширине не менее 40 мм на отсутствие расслоений стенки трубы.

Допускается устранять шлифованием дефекты на наружной поверхности неизолированных концов труб в виде царапин, рисок, задиров глубиной до 5% от номинальной толщины стенки при условии, что толщина стенки участка трубы после завершения шлифовки не будет выведена за пределы минусового допуска.

Допускается забоины и задиры фасок труб и деталей глубиной до 5 мм выводить без обрезки концов переточкой кромок по всему периметру торцов с использованием специализированного станка.

6.4.5 Сборка труб номинальным диаметром DN 300 и выше должна производиться на внутренних центраторах. Трубы меньшего диаметра можно собирать с использованием внутренних или наружных центраторов. Независимо от диаметра труб сборка захлестов и других стыков, где применение внутренних центраторов невозможно производится с применением наружных центраторов.

6.4.6 При сборке труб с одинаковой номинальной толщиной стенки смещение кромок допускается на величину до 20% толщины стенки трубы, но не более 3 мм.

Смещение кромок при сборке разнотолщинных труб, измеряемое по наружной поверхности, не должно превышать указанной выше величины, определяемой по меньшей толщине стенки.

6.4.7 Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, отводами заглушками) допускается при следующих условиях:

- если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых 12 мм и менее) не превышает 2,5 мм;

- если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых более 12 мм) не превышает 3 мм.

Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки между стыкуемыми трубами или трубами с деталями переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.

При разнотолщинности до 1,5 меньшей толщины стенки (δ1) допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки (δ3) трубы или детали путем механической обработки до толщины δ2 = δ1 согласно рисунку 2, позиции «а» и «б».

Пои разнотолщинности более 1,5 δ1 могут быть применены типовые варианты обработки торцов стыкуемых разнотолщинных элементов согласно рисунку 2, позиции «в, г, д, е».

 

δ1 - толщина стенки тонкостенного элемента; δ2 - толщина свариваемого торца толстостенного элемента;

δ3 - толщина стенки толстостенного элемента; δ4 - толщина стенки толстостенного проточенного элемента.

Рисунок 2 - Регламентируемые варианты обработки торцов стыкуемых разнотолщинных элементов

 

6.4.8 При выборе конструктивного решения по стыковке элементов разной толщины, выполненных из сталей с различным нормативным временным сопротивлением разрыву согласно схемам на рисунке 2, должна производиться проверка прочности по следующей формуле:

 

δ2/δ1 = Rтон/Rтол,              (41)

 

где δ1, Rтон - толщина стенки тонкостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление разрыву (МПа), соответственно;

δ2, Rтол - толщина свариваемой кромки толстостенного элемента (мм) и его нормативное временное сопротивление разрыву (МПа), соответственно.

6.4.9 Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, что толщина свариваемой кромки патрубка арматуры не превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы в случае специальной подготовки кромок патрубка арматуры в заводских, условиях согласно рисунку 2, позиции «в, г».

Во всех случаях, когда специальная разделка кромок патрубка арматуры выполнена не в заводских условиях, а также когда толщина свариваемой кромки патрубка арматуры превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы, соединение следует производить путем вварки между стыкуемой трубой и арматурой специального переходника или переходного кольца согласно рисунку 2, позиция «е».

6.4.10 При сборке стыков труб заводские продольные швы следует смещать относительно друг друга не менее чем на 75 мм при номинальном диаметре до DN 500 и на 100 мм - при DN свыше 500.

Сборку на внутреннем центраторе стыков труб и деталей, следует осуществлять без прихваток. Если при установке технологического зазора в стыке возникла необходимость в наложении прихваток, то они должны быть полностью удалены абразивным кругом в процессе сварки корневого слоя шва.

Режимы сварки при выполнении прихваток должны соответствовать режимам сварки корневого слоя шва.

Прихватки следует выполнять на расстоянии не менее 100 мм от заводских продольных швов.

6.4.11 Перед наложением прихваток или выполнением сварки корневого слоя шва в зависимости от толщины стенки труб (деталей), величины эквивалента углерода металла, температуры окружающего воздуха, вида покрытия электрода и способов сварки должен производиться подогрев кромок согласно данным таблицы 24.

 

Таблица 24 - Температура предварительного подогрева при сварке корневого слоя

шва электродами с основным покрытием, автоматической сваркой в защитных газах

и механизированной сваркой проволокой сплошного сечения

 

Эквивалент углерода металла труб, %

Температура предварительного подогрева, °С, при толщине стенки трубы, мм

До 12 включительно

Свыше 12 до 14 включительно

Свыше 14 до 16 включительно

Свыше 16 до 18 включительно

Свыше 18 до 20 включительно

Свыше 20

До 0,41 вкл.

Подогрев до плюс 50°С

Подогрев до плюс 50°С

Подогрев до плюс (100+30)°С при температуре окружающего воздуха ниже минус 25°С

Подогрев до плюс (100+30)°С при температуре окружающего воздуха ниже минус 10°С

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

Св. 0,41 до 0,46 вкл.

Подогрев до плюс 50°С

Подогрев до плюс (100+30)°С при температуре окружающего воздуха ниже 0°С

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

Подогрев до плюс (100+30)°С независимо от температуры окружающего воздуха

 

Температура предварительного подогрева стыков труб при ручной дуговой сварке корневого слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия должна составлять:

- при Сэкв, равному 0,41 и менее, и толщине стенки до 18,0 мм включительно - плюс 100°С, при толщине стенки свыше 18,0 мм - плюс 150°С;

- при Сэкв, свыше 0,41 до 0,46 включительно при толщине стенки до 12,0 мм включительно - плюс 100°C, свыше 12,0 мм до 20,0 мм включительно - 150°C, свыше 20,0 мм - 200°С.

6.4.12 Температуру предварительного подогрева кромок запорной арматуры при сварке с переходным кольцом или трубой следует принимать на 20°С ниже, указанных в таблице 24.

При сборке и сварке захлестов участков трубопровода температура предварительного подогрева кромок должна составлять (100+30)°С.

6.4.13 При выполнении сборки стыков на наружном центраторе он может быть удален после выполнения не менее 60% периметра корневого слоя шва. При этом участки корневого слоя шва должны равномерно располагаться по периметру стыка. После снятия центратора все сваренные участки должны быть зачищены, а их концы обработаны абразивным кругом.

6.4.14 Не допускается оставлять не полностью сваренные стыки, перемещать или подвергать их любым внешним воздействиям при сварке труб из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву более 620 МПа и при выполнении специальных сварочных работ: сварке захлестов, разнотолщинных соединений труб и соединений «труба - соединительная деталь», «труба - запорная арматура», а также при выполнении ремонта сварных соединений.

6.4.15 Подварка изнутри корня шва стыков разнотолщинных труб, стыков «труба - соединительная деталь», «труба - запорная арматура», «переходное кольцо - корпус запорной арматуры» номинальным диаметром DN 1000 и более по всему периметру стыка обязательна, при этом должен быть очищен подварочный слой от шлака, собраны и удалены огарки электродов и шлак.

6.4.16 Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. На стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву до 540 МПа клейма должны наноситься механическим способом или маркером, несмываемой краской. Стыки труб из стали с нормативным временным сопротивлением разрыву 540 МПа и выше маркируются несмываемой краской.

Клейма наносятся на расстоянии 100-150 мм от стыка в верхней полуокружности снаружи трубы.

6.4.17 Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается. В случае если проектом предусмотрена приварка элементов к телу трубы, то расстояние между швами трубопровода и швом привариваемого элемента должно быть не менее 100 мм.

6.4.18 При сварке трубопровода в нитку сварные стыки должны быть привязаны к пикетам трассы и зафиксированы в исполнительной документации.

6.4.19 Монтаж трубопроводов следует выполнять только на инвентарных лежках и монтажных опорах. Применение грунтовых и снежных призм для монтажа трубопровода не допускается.

6.4.20 При перерыве в работе более 2 ч. концы свариваемого участка трубопровода следует закрыть инвентарными заглушками для предотвращения попадания внутрь трубы снега, грязи и т.п.

6.4.21 Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 50°С.

6.4.22 Запрещается выполнение сварочных работ на открытом воздухе без укрытия при выпадении атмосферных осадков или при скорости ветра более: 10 м/с - при ручной дуговой сварке; 15 м/с - при механизированной сварке самозащитными порошковыми проволоками; 6 м/с - при механизированной сварке проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой в углекислом газе и смесях; 2 м/с - при сварке в смесях газов на основе аргона.

6.4.23 Допускные испытания аттестованных сварщиков ручной электродуговой сварки и операторов установок механизированной и автоматической сварки должны производиться в организации, выполняющей сварочные работы на объекте, с целью подтверждения необходимых квалификационных способностей каждого сварщика (бригады или звена сварщиков в случае сварки стыка бригадой или звеном) для выполнения качественных сварных соединений по аттестованным технологиям сварки.

Допускные испытания проводятся в присутствии представителя технического надзора.

6.4.24 При производстве сварочных работ каждый сварщик (бригада или звено сварщиков) должен (должны) сварить допускной стык для труб номинальным диаметром до DN 1000 мм или половину стыка относительно вертикальной оси для труб DN 1000 мм и более в условиях, тождественных с условиями сварки на трассе, если:

- он (они) впервые приступил (и) к сварке магистрального трубопровода или имел (и) перерыв в своей работе более трех месяцев;

- в технологический процесс аттестованной технологии сварки внесены изменения, обусловливающие необходимость проведения новой производственной аттестации технологии сварки.

6.4.25 Допускной стык подвергается:

- визуальному осмотру и обмеру, при котором сварной шов должен удовлетворять требованиям 6.4.35;

- радиографическому контролю в соответствии с требованиями 6.4.36;

- механическим испытаниям образцов, вырезанных из сварного соединения в соответствии с требованиями 6.4.28.

6.4.26 Если стык по визуальному осмотру и обмеру или при радиографическом контроле не удовлетворяет требованиям 6.4.35 и 6.4.38, то производится сварка и повторный контроль двух других допускных стыков; в случае получения при повторном контроле неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из стыков бригада или отдельный сварщик признаются не выдержавшими испытание.

6.4.27 Механическими испытаниями предусматривается проверка образцов на растяжение и на изгиб, вырезанных из сварных соединений. Схема вырезки и необходимое количество образцов для различных видов механических испытаний должны соответствовать, указанным на рисунке 3 и в таблице 25.

 

а - трубы до DN 400 включительно;

б - трубы от DN 400 до DN 1000;

в - трубы DN 1000 и более;

1 - образец для испытания на растяжение (ГОСТ 6996, тип XII или XIII);

2 - образец на изгиб корнем шва наружу (ГОСТ 6996, тип XXVII или XXVIII) или на ребро;

3 - образец на изгиб корнем шва внутрь (ГОСТ 6996, тип XXVII или XXVIII) или на ребро

Рисунок 3 - Схема вырезки образцов для механических испытаний

 

Таблица 25

 

Номинальный диаметр трубы

Количество образцов для механических испытаний

на растяжение

на изгиб с расположением корня шва

всего

наружу

внутрь

на ребро

Толщина стенки, трубы до 12,5 мм включительно

До DN 400 включительно

2

2

2

-

6

Свыше DN 400

4

4

4

-

12

Толщина стенки трубы свыше 12,5 мм

До DN 400 включительно

2

-

-

4

6

Свыше DN 400

4

-

-

8

12

 

6.4.28 Образцы для проведения механических испытаний должны быть подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 6996 и настоящей главы.

6.4.29 Временное сопротивление разрыву сварного соединения, определенное на разрывных образцах со снятым усилением, должно быть не меньше нормативного значения временного сопротивления разрыву металла труб.

6.4.30 Среднее арифметическое значение угла изгиба образцов, сваренных дуговыми методами сварки, должно быть не менее 120°, а его минимальное значение - не ниже 100°.

6.4.31 Если образцы, вырезанные из стыка, имеют неудовлетворительные показатели механических свойств согласно требованиям 6.4.29, 6.4.30, то испытания проводятся на удвоенном количестве образцов, вырезанных из повторно сваренного стыка; в случае получения при повторном испытании неудовлетворительных результатов бригада сварщиков или отдельный сварщик признаются не выдержавшими испытание и должны пройти переподготовку.

6.4.32 На основании положительных результатов допускных испытаний на каждого сварщика (оператора) в том числе при работе в составе бригады или звена, оформляется Допускной лист.

6.4.33 Контроль сварных стыков трубопроводов производится:

- систематическим операционным контролем, осуществляемым в процессе сборки и сварки трубопроводов;

- визуальным осмотром и обмером сварных соединений;

- проверкой сварных швов неразрушающими методами контроля;

- проверкой геометрических параметров швов на макрошлифах, изготовленных из сварного соединения труб, выполненного двусторонней автоматической сваркой под флюсом;

- по результатам механических испытаний сварных соединений в соответствии с 6.4.27-6.4.31.

6.4.34 Операционный контроль должен выполняться производителями работ и мастерами, а самоконтроль - исполнителями работ.

При операционном контроле должно проверяться соответствие выполняемых работ рабочим чертежам, требованиям настоящего раздела, государственным стандартам и инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

6.4.35 Стыки, выполненные дуговой сваркой, очищаются от шлака и подвергаются внешнему осмотру. При этом они не должны иметь трещин, подрезов глубиной более 0,5 мм, недопустимых смещений кромок, кратеров и выходящих на поверхность пор и несплавлений.

Усиление шва должно быть высотой в пределах от 1 до 3 мм и иметь плавный переход к основному металлу.

6.4.36 Монтажные сварные стыки трубопроводов и их участков всех категорий, выполненные дуговой сваркой, подлежат контролю физическими методами в объеме 100%, из них только радиографическим методом сварные стыки:

- участков трубопроводов категорий I и II во всех районах и независимо от диаметра;

- участков трубопроводов на переходах через болота II и III типов во всех районах;

- участков трубопроводов на переходах через железные и автомобильные дороги II и III категорий во всех районах;

- трубопроводов на участках их надземных переходов, захлестав, ввариваемых вставок и арматуры;

- участков трубопроводов, указанных в позициях 5, 8, 9, 16, 18 и 21 таблицы 1 настоящего документа.

В остальных случаях монтажные сварные стыки трубопроводов и их участков подлежат контролю для категорий II и III радиографическим методом в объеме соответственно не менее 25 и 10%, а остальные сварные стыки - ультразвуковым или магнитографическим методом.

Угловые сварные соединения трубопроводов подлежат контролю ультразвуковым методом в объеме 100%.

6.4.37 Кроме установленных норм количества сварных соединений, подвергаемых контролю физическими методами и механическим испытаниям, проверке могут подвергаться также отдельные сварные соединения, назначаемые к контролю представителями технического надзора заказчика, соответствующего органа Государственного надзора (Госгазнадзора) РК и Государственной инспекции по качеству строительства.

6.4.38 При контроле физическими методами стыков трубопроводов, выполненных дуговыми способами сварки, годными считаются сварные швы, в которых:

- отсутствуют трещины любой глубины и протяженности;

- глубина шлаковых включений не превышает 10% толщины стенки трубы при их суммарной протяженности не более 1/6 периметра стыка или длины сварного шва угловых соединений;

- наибольший из размеров пор в процентном отношении к толщине стенки трубы не превышает 20% при расстоянии между соседними порами не менее 3 толщин стенки; 15% при расстоянии между соседними порами не менее 2 толщин стенки; 10% при расстоянии между соседними порами менее 2 толщин стенки, но не менее 3-кратного размера поры; 10% при расстоянии между соседними порами менее 3-кратного размера поры на участках общей длиной не более 30 мм на 500 мм шва.

Во всех случаях максимальный размер поры не должен превышать 2,7 мм.

Допускается местный непровар в корне шва глубиной до 10% толщины стенки трубы, но не более 1 мм, суммарной длиной до 1/6 периметра стыка.

В стыках трубопровода номинальным диаметром DN 1000 мм и более на участках, выполненных с внутренней подваркой, непровары в корне шва не допускаются.

Суммарная длина непровара по кромкам и между слоями в неповоротных стыках труб, выполненных автоматической дуговой сваркой, не должна превышать 50 мм на участке шва длиной 350 мм.

Суммарная глубина непровара и шлаковых включений, расположенных в одной плоскости, не должна превышать 10% толщины стенки трубы, но не более 1 мм, при этом длина дефектного участка не должна превышать 50 мм на участке шва длиной 350 мм.

6.4.39 При неудовлетворительных результатах проверки физическими методами хотя бы одного стыка трубопроводов III категории следует проверить тем же методом дополнительно 25% сваренных стыков из числа стыков, выполненных с момента предыдущей проверки. При этом сварщик или бригада, допустившие брак, от работы отстраняются до завершения проверки. Если при повторной проверке хотя бы одни стык окажется неудовлетворительного качества, сварщик или бригада, допустившие брак, к сварочным работам не допускаются до повторной сдачи испытаний, а сваренные имя стыки с момента предыдущей проверки подвергаются 100%-ному радиографическому контролю.

6.4.40 Проверка на макрошлифах геометрических параметров сварных швов, выполненных двусторонней автоматической сваркой под слоем флюса, должна производиться на каждом двухсотом стыке, сваренном на трубосварочной базе. Темплеты для приготовления шлифов в количестве 3 штук вырезают равномерно по периметру стыка, исключая места начала и окончания шва.

По результатам измерений геометрия сварного соединения должна отвечать следующим требованиям:

- смещение осей наружного и внутреннего швов от условной оси стыка не должно превышать 1,0 мм;

- величина перекрытия наружного и внутреннего швов должна быть не менее 2,0 мм при толщине стенки трубы до 12,0 мм и не менее 3,0 мм при толщине стенки 12,0 мм и более;

- остальные параметры должны удовлетворять требованиям аттестованных технологий.

В случае отклонения геометрических параметров сварных швов от требуемых сварка должна быть прекращена и приняты меры по устранению отклонений. Сваренные стыки (199 шт.), предшествующие вырезанному, следует считать годными, если в результате контроля просвечиванием в них не выявлено недопустимых дефектов.

6.4.41 Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми методами сварки, допускается в следующих случаях:

- если суммарная длина дефектных участков не превышает 1/6 периметра стыка;

- если длина выявленных в стыке трещин не превышает 50 мм.

При наличии трещин суммарной длиной более 50 мм стыки подлежат удалению.

6.4.42 Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми методами сварки, следует производить следующими способами:

- подваркой изнутри трубы дефектных участков в корне шва;

- наплавкой ниточных валиков высотой не более 3 мм при ремонте наружных и внутренних подрезов;

- вышлифовкой и последующей заваркой участков швов со шлаковыми включениями и порами;

- при ремонте стыка с трещиной длиной до 50 мм засверливаются два отверстия на расстоянии не менее 30 мм от краев трещины с каждой стороны, дефектный участок вышлифовывается полностью и заваривается вновь в несколько слоев;

- обнаруженные при внешнем осмотре недопустимые дефекты должны устраняться до проведения контроля неразрушающими методами.

6.4.43 Все исправленные участки стыков должны быть подвергнуты внешнему осмотру, радиографическому контролю и удовлетворять требованиям 6.4.35 и 6.4.38. Повторный ремонт стыков не допускается.

6.4.44 Результаты проверки стыков физическими методами необходимо оформлять в виде заключений. Заключения, радиографические снимки, зарегистрированные результаты ультразвуковой дефектоскопии стыков, подвергавшихся контролю, хранятся в полевой испытательной лаборатории (ПИЛ) до сдачи трубопровода в эксплуатацию.

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..