Сварка продольных стыковых сварных соединений муфт газопроводов

  Главная      Учебники - Газпром     СТО Газпром 2-2.3-137-2007

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

 


 

      1. Сварка продольных стыковых сварных соединений муфт газопроводов

        1. Ручную дуговую сварку продольных стыковых сварных соединений муфт и элементов (колец) следует выполнять многослойными швами электродами с основным видом покрытия с учетом требований, приведенных в 11.4.16–11.4.27.

        2. До начала сварки должен быть проведен предварительный подогрев свариваемых кромок в соответствии с требованиями 11.4.9, 11.4.10.

        3. Контроль температуры предварительного подогрева должен выполняться в соответствии с требованиями 11.4.11–11.4.12.

        4. В процессе сварки температура предыдущего слоя сварного шва перед наложением последующего слоя должна соответствовать требованиям 11.4.15.

        5. Выполнение прихваток продольных стыковых сварных соединений полумуфт, полуколец должно проводиться равномерно по длине продольных стыковых сварных соединений электродами для сварки корневого слоя шва, длина прихваток должна быть от 30 до 50 мм. Прихватки должны обеспечивать сплавление свариваемых кромок с подкладной пластиной и/или между собой и зачищаться механическим способом.

        6. С целью исключения дефектов начала и конца сварки (стартовые поры, наплывы) на торцах полумуфт и полуколец при сварке продольных стыковых сварных соединений начало и окончание сварки каждого слоя рекомендуется выполнять на временных выводных технологических планках длиной от 40 до 50 мм, сваренных между собой с углом скоса кромок собранного продольного стыкового соединения и прихваченных сваркой к подкладной пластине. После окончания сварки технологические планки и концы подкладных пластин удаляются механическим способом.

        7. При длине муфт или колец менее 600 мм сварку продольных сварных соединений необходимо выполнять двумя сварщиками одновременно с обеих сторон в противоположных направлениях (справа налево, слева направо), как показано на рисунке 11.36 а.

        8. При длине муфт более 600 мм сварку продольных сварных соединений необходимо выполнять четырьмя сварщиками одновременно с обеих сторон (по два сварщика с каждой стороны) в противоположных направлениях (от центра муфты к торцам, от торцов к центру муфты), как показано на рисунке 11.36 б.

        9. Сварку корневого и первых двух заполняющих слоев следует выполнять электродами диаметром от 2,5 до 3,25 мм обратноступенчатым способом по центру шва, соблюдая правила смещения мест начала и окончания сварки на расстояние от 25 до 30 мм.

        10. Приспособления для сборки муфт могут быть сняты после сварки не менее 60 % длины корневого слоя шва.

        11. Сварка последующих заполняющих и облицовочных слоев шва должна выполняться электродами от 3,0 до 4,0 мм методом непрерывной сварки наложением параллельных валиков (проходов), начиная с нижнего валика (прохода), в тех же направлениях с началом или окончанием сварки на технологических планках с учетом требований, приведенных в 10.5.

        12. Последовательность наложения слоев продольных стыковых швов муфт и колец приведена на рисунке 11.37.


 

image

Общее направление сварки одновременно двумя сварщиками (по одному на каждое продольное сварное соединение) продольных швов муфты Ду  600 мм

image

image

справа налево слева направо

1, 2, 3, 4, 5, 6 – направление сварки корневого и первых двух заполняющих

слоев обратноступенчатым способом при общем направлении сварки справа налево первого продольного стыкового соединения;

1, 2, 3, 4, 5, 6 – направление сварки корневого и первых двух заполняющих

слоев обратноступенчатым способом при общем направлении сварки слева направо второго продольного стыкового соединения


 

image


 

image

Общее направление сварки одновременно четырьмя сварщиками (по два на каждое продольное сварное соединение) продольных швов муфты Ду > 600 мм

image

image

image

image

от центра к торцам от торцов к центру

1, 2, 3 – направление сварки корневого и первых двух заполняющих слоев

обратноступенчатым способом от центра к торцам первого продольного стыкового соединения;

1, 2, 3 – направление сварки корневого и первых двух заполняющих слоев обратноступенчатым

способом от торцов к центру второго продольного стыкового соединения;


 

1 – сварная муфта; 2 – ремонтный участок газопровода; 3 – продольный шов муфты;

4 – металлическая подкладная пластина под продольный шов; 5 – V-образная временная технологическая планка

Рисунок 11.36 – Направление и последовательность сварки корневого,

первых двух заполняющих слоев продольных швов муфт двумя (а) и четырьмя сварщиками (б)


 

image image


 

image image


 

Рисунок 11.37 – Последовательность наложения слоев при сварке продольных швов муфт и колец, изготовленных в заводских (а) и трассовых (б) условиях


 

      1. Сварка кольцевых нахлесточных и угловых сварных соединений муфт газопроводов

        1. Ручную дуговую сварку кольцевых нахлесточных и угловых сварных соединений муфт и элементов (колец) с ремонтным участком газопровода следует выполнять многослойными швами электродами с основным видом покрытия с учетом требований, приведенных в 11.4.16–11.4.27.

        2. До начала сварки должен быть проведен предварительный подогрев свариваемых кромок в соответствии с требованиями нормативных документов ОАО “Газпром” [13] с применением оборудования, приведенного в 11.4.10.

        3. При выборе способов нагрева и оборудования для предварительного и сопутствующего (межслойного) подогрева должны быть учтены параметры технологических режимов работы действующего газопровода (допустимое рабочее давление, скорость потока, температура стенки), размеры муфт, на которых возможна установка нагревательных устройств и теплоизоляционных материалов, удельная мощность нагревательных устройств (не менее 8–9 Вт/см2).

        4. Величина необходимой мощности нагрева для подогрева кольцевых нахлесточных сварных соединений муфт с действующим газопроводом, находящимся под давлением без прекращения транспорта газа или с прекращением транспорта газа, определяется при производственной аттестации технологий сварки муфт, приведенной в 4.7–4.9.

        5. Температура предварительного подогрева и периодичность сопутствующего (межслойного) подогрева назначается операционно-технологической картой сборки и сварки, разработанной при производственной аттестации технологии сварки муфт.

        6. Предварительный подогрев свариваемых кромок муфт, элементов муфт (колец) и поверхности ремонтного участка газопровода следует производить до температуры не выше +150 °С, подогрев следует производить по свариваемым кромкам сварного соединения и контролировать не менее чем в четырех местах, равномерно расположенных по периметру кольцевых нахлесточных и угловых сварных соединений муфт и элементов (колец), в соответствии с требованиями 11.4.12.

        7. До начала сварочных работ с целью уточнения времени нахождения свариваемых кромок и стенки ремонтного участка газопровода в интервале температуры подогрева от +100 °C до +150 °С и определения времени периодичности сопутствующего подогрева в предполагаемом месте приварки муфты необходимо произвести нагрев стенки ремонтного участка газопровода до +150 °С и замер времени снижения температуры стенки ремонтного участка газопровода до +100 °С.

        8. В процессе сварки необходимо периодически выполнять сопутствующий подогрев до +150 °С с интервалом времени, определенным по 11.9.7.7. Температура предыдущего слоя сварного шва перед наложением последующего слоя должна быть не ниже +100 °С и контролироваться контактными приборами в месте сварки.

        9. Сварка прихваток кромок торцов муфты или колец с поверхностью ремонтного участка газопровода выполняется при необходимости обеспечения параметров сборки, при этом прихватки должны быть равномерно распределены по периметру. Количество прихваток и их протяженность в зависимости от диаметра трубы приведены в таблице 11.15. Выполнение прихваток в месте пересечения продольных швов муфты или газопровода не допускается.

          Таблица 11.15 – Количество и протяженность прихваток


           


           

          Прихватки

          Диаметр трубы, мм

          до 530

          св. 530 до 820 включ.

          св. 820 до 1420 включ.

          Количество

          3–4

          4–6

          6–8

          Протяженность

          30–40

          40–60

          60–100

        10. Сварку угловых швов кольцевых нахлесточных соединений муфт или колец с ремонтным участком газопровода с целью снижения тепловложений в основной металл и исключения прожога стенки ремонтного участка газопровода следует выполнять в последовательности, приведенной на рисунке 11.38:

          • наплавка трех (четырех) параллельных валиков на поверхность полного периметра газопровода ниточными швами шириной до 1,5 диаметров электрода с перекрытием между

            собой от 1,5 до 2,0 мм с глубиной проплавления не более 2,4 мм*, при этом ширина наплавленных валиков должна составлять не менее 1,4 толщины стенки газопровода;

          • наплавка при необходимости второго слоя валиков для достижения необходимого зазора сварки первого (корневого) слоя шва;

          • сварка первого (корневого) слоя шва;

            image

            image

            image

            image

          • сварка заполняющих и облицовочных слоев шва.


           

          image


           

          image


           

          image


           

          а) последовательность сварки кольца с ремонтным участком газопровода (конструкции

          № 3–7); б) последовательность сварки муфты с кольцом (конструкции № 2, 3, 4, 5, 7);

          в) последовательность сварки муфты с кольцом (конструкция № 6); Sм, Sк, Sт – соответственно толщины стенки муфты, кольца, ремонтного участка газопровода


           

          Рисунок 11.38 – Последовательность сварки кольцевых угловых швов муфт и элементов (колец)


           

        11. Наплавку валиков на ремонтный участок газопровода рекомендуется выполнять электродами диаметром от 2,5 до 3,25 мм, на минимальных токах (таблица 11.2),


           

          image

          • Указанная величина глубины проплавления достигается подбором параметров режимов сварки и техники ведения сварки при производственной аттестации технологии сварки.

            сварку первого (корневого), заполняющих и облицовочных слоев – электродами диаметром от 3,0 до 4,0 мм.

        12. Сварку первых (одного-двух) заполняющих слоев шва рекомендуется выполнять по центру кольцевого соединения, последующие заполняющие слои шва – параллельными швами. Сварка должна проводиться одновременно двумя сварщиками в противоположных четвертях окружности газопровода обратноступенчатым способом, допускается сварку последних заполняющих слоев выполнять непрерывной сваркой. Последовательность сварки приведена на рисунке 11.39.


           

          image image image image


           


           

          image image


           

          image

          image

          а) первый (корневой) и заполняющий слои шва; б) последние заполняющие слои шва; 1–3 участки шва; I–IV – квадранты окружности

          Рисунок 11.39 – Последовательность сварки снизу вверх кольцевых угловых швов муфт и элементов двумя сварщиками


           

        13. Наплавку, сварку всех слоев углового шва необходимо выполнять, соблюдая правила послойного смещения мест начала и окончания сварки на расстояние от 25 до 30 мм.

        14. Сварка кольцевых угловых швов “муфта–кольцо” производится по обычной технологии сварки угловых сварных соединений, т.е. без наплавки дополнительных валиков на кольца. Последовательность сварки приведена на рисунке 11.38 б, в.


 

    1. Сварка труб и специальных сварных соединений из теплоустойчивых и высоколегированных сталей газопроводов

      1. Сварка труб и специальных сварных соединений из высоколегированных и теплоустойчивых сталей технологических трубопроводов, обвязки узлов и оборудования промысловых и магистральных газопроводов (газопроводы топливного, уплотнительного газа,

        маслопроводы системы смазки, воздуховоды горячего тракта турбин и др.) должна выполняться по операционно-технологическим картам с учетом требований СНиП 03.05.05-84 [14], ПБ 03-585-03 [15], РД 51-31323949-38-98 [16], нормативных документов ОАО “Газпром”, регламентирующих сварку технологических трубопроводов и оборудования.

      2. При проведении ремонтно-восстановительных работ на технологических трубопроводах из высоколегированных и теплоустойчивых сталей могут применяться следующие способы сварки:

          • ручная дуговая сварка покрытыми электродами;

          • ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;

          • механизированная сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях.

      3. Производственная аттестация технологий сварки технологических трубопроводов из высоколегированных и теплоустойчивых сталей при проведении РВР на газопроводах должны выполняться согласно требованиям раздела 4 настоящего стандарта путем сварки КСС, однотипность которых должна определяться согласно требованиям нормативных документов, указанных в 11.10.1.

      4. Аттестация сварочных материалов и оборудования, применяемых для сварки технологических трубопроводов из высоколегированных и теплоустойчивых сталей при проведении РВР на газопроводах, должны выполняться согласно требованиям разделов 7, 8 настоящего стандарта.


 

    1. Сварка выводов электрохимической защиты

      1. Сварка выводов ЭХЗ при проведении РВР на газопроводах должна выполняться по технологиям, регламентированным СТО Газпром “Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I”.

      2. При проведении РВР на газопроводах, находящихся в эксплуатации, в т.ч. под давлением с транспортировкой или без транспортировки газа, приварка выводов ЭХЗ должна выполняться термитным способом с поджигом запала термитной смеси посредством передатчика и приемника устройства дистанционного поджига на минимальном безопасном расстоянии от действующего газопровода.

      3. Приварка выводов ЭХЗ к газопроводам, находящимся в эксплуатации под давлением, должна выполняться с учетом требований 11.9.3.4.

    2. Местная термическая обработка сварных соединений

      1. Порядок проведения работ, выбор оборудования и режимов термообработки, требования к персоналу определяются нормативными документами ОАО “Газпром” по термообработке [17] и настоящим разделом.

      2. Необходимость проведения термообработки сварных соединений, а также участков основного металла труб газопроводов, находящихся в эксплуатации, отремонтированных методами замены или прокладки лупингов, сваркой (наплавкой, заваркой), вваркой заплат или приваркой патрубков, сварными стальными муфтами, уточняются на стадии разработки рабочего проекта. Режимы термообработки уточняются при проведении производственной аттестации и отражаются в операционно-технологических картах сборки, сварки и термообработки.

      3. Не требуется термическая обработка кольцевых стыковых сварных соединений газопроводов из трубных (низколегированных) сталей с нормативным значением временного сопротивления на разрыв до 590 МПа (60 кгс/мм2) включ., с разнородностью по классу проч-

        ности (ΔК) до 8,0 кгс/мм2 (80 МПа) включ., условным диаметром DN (Ду) до 1400 включ., с

        толщиной стенки до 32,0 мм включ.

      4. Послесварочной термообработке подлежат сварные соединения, выполненные при РВР на газопроводах:

        а) сварные соединения с разнородностью свариваемых элементов по классу прочности стали (ΔК) более 8,0 кгс/мм2 (80 МПа);

        б) тройниковые сварные соединения прямых врезок, патрубков с толщиной стенки ответвлений св. 16,0 мм;

      5. Рекомендуется для снижения уровня остаточных сварочных напряжений проводить термообработку:

          • кольцевых стыковых соединений участков газопроводов категорий В, I, отремонтированных сваркой (заваркой) по технологии, приведенной в 11.8.4;

          • участков основного металла труб и сварных соединений газопроводов, отремонтированных сваркой (наплавкой, заваркой), вваркой заплат по технологиям, приведенным в 11.8.1–11.8.6, а также при герметизации технологических отверстий вваркой заплат с видимой поперечной усадкой (отклонение от теоретической окружности трубы) не более 0,2 % от номинального диаметра трубы, но не более 3,0 мм или с видимой продольной усадкой (отклонение от теоретической образующей трубы) не более 0,4 % от номинального диаметра трубы, но не более 6,0 мм.

      6. В случаях технической невозможности проведения термообработки в соответствии с требованием, приведенном в 11.12.4 в перечислении б), рекомендуется проводить ультразвуковую ударную обработку участков труб и сварных соединений газопроводов в соответствии с рекомендациями и методиками ультразвуковой послесварочной обработки, согласованными с ОАО “Газпром”.

      7. Описание технологического процесса послесварочной термообработки сварных соединений по всем операциям с указанием технологических режимов и средств оснащения должно быть изложено в операционной технологической карте термообработки или в операционных технологических картах сборки, сварки и термообработки сварных соединений при ремонте газопроводов.

      8. Операционные технологические карты должны содержать:

          • характеристики основного металла трубы (класс прочности, диаметр, толщина стенки);

          • описание технологии сварки с указанием сварочных материалов и оборудования, режимов сварки, параметров предварительного и сопутствующего подогрева, параметров сварных швов и др.;

          • описание вида послесварочной термообработки с указанием оборудования нагрева, режима термообработки, контроля параметров нагрева.

            image

      9. Термообработка сварных соединений проводится путем нагрева всего периметра ремонтного участка газопровода, при этом ширина зоны полного нагрева должна быть:

          • для кольцевых сварных соединений не менее 5 ·

            D  2SS / 2,

            где D и S– соответ-

            ственно, наружный диаметр и толщина стенки трубы газопровода, для случаев разнотолщинных сварных соединений принимается большее значение толщины стенки;

            image

          • для тройниковых сварных соединений газопроводов (прямых врезок) и участков труб, отремонированных приваркой патрубков, проводится путем нагрева полного периметра тройникового сварного соединения по основной трубе и по трубе-ответвлению, включая сварные

        швы и зоны шириной не менее 2,5 ·

        D  2SS / 2,

        в каждую сторону от сварных швов, где D

        и S – соответственно, наружный диаметр и толщина стенки трубы газопровода;

        • для участков труб или продольных сварных соединений, отремонтированных сваркой (наплавкой, заваркой), вваркой заплат не менее L + 200 мм, где L – ширина отремонтированного дефектного участка (длина по оси трубы).

      10. Зона установки теплоизоляции при термообработке должна быть равна удвоенной величине зоны полного нагрева.

      11. Термообработка сварных соединений должна проводиться с применением вида термообработки по режимам, приведенным в таблице 11.16.

        Таблица 11.16 – Режимы термообработки сварных соединений газопроводов


         


         

        Стали


         

        Класс прочности

        Режимы термообработки


         

        Условия охлаждения

        Температура

        нарева Тн , °С

        Скорость

        нагрева Vн, °С/ч

        Выдержка tв, мин

        Низкоуглеро-

        дистые, низколегированные перлитного класса

        До К54

        включ.


         

        580–600


         

        Не более 400

        1,5 мин на

        1,0 мм толщины стенки трубы, но не менее 60 мин

        Под слоем

        теплоизоляции до температуры окружающего воздуха

        Св. К54 до К60 включ.


         

        600–620


         

      12. Термообработка проводится после окончания сварки сварного соединения, ремонта сваркой участков труб или сварных соединений газопроводов при условии годности сварного соединения по результатам неразрушающего контроля.

      13. После термообработки сварного соединения должен быть выполнен контроль твердости металла шва и ЗТВ, при этом твердость металла шва и ЗТВ должны отвечать требованиям раздела 10.


 

  1. Требования к контролю качества сварных соединений газопроводов


     

    1. Контроль качества сварных соединений, выполненных при ремонте газопроводов, должен производиться лабораториями неразрушающего контроля, аттестованными в соответствии с ПБ 03-372-00 [7], специалистами неразрушающего контроля, аттестованными в соответствии с ПБ 03-440-02 [8].

    2. Контроль качества сварных соединений, швов, наплавок должен осуществляться визуальным, измерительным и физическими методами контроля (основным, дублирующим, дополнительным). Методы, объемы неразрушающего контроля и нормы оценки качества сварных соединений газопроводов должны соответствовать требованиям раздела 6 СТО Газпром 2-2.4-083.

    3. Формы исполнительной документации на выполненные и проконтролированные сварные соединения (Журнал сварки сварных соединений, Журнал контроля сварных соединений) при ремонте газопроводов методом замены или прокладки лупингов должны соответствовать приложению Г СТО Газпром “Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I”.

    4. Форма акта на ремонт сваркой (наплавкой, заваркой), вваркой заплат или приваркой патрубков, стальными сварными муфтами дефектов труб и сварных соединений газопроводов приведена в приложении Ж.


       

  2. Техника безопасности и охрана труда


 

Для обеспечения безопасности при производстве РВР на газопроводах следует руководствоваться нормативными документами:

  • “Единая система управления охраной труда и промышленной безопасностью в открытом акционерном обществе “Газпром” ВРД 39-1-14-021-2001 [18];

  • “Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов” ВРД 39-1-10-0062002* [19];

  • “Типовая инструкция по проведению огневых работ на газовых объектах ОАО “Газпром” СТО Газпром 14-2005;

  • “Инструкция по производству строительных работ в охранных зонах магистральных трубопроводов Министерства газовой промышленности” ВСН 51-1-80 [20];

  • “Безопасность труда в строительстве” СНиП 12.03-2001, ч.1 [21];

  • “Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности” ПБ 08-624-03 [22];

  • “Межотраслевые правила по охране труда при электрои газосварочных работах” ПОТ РМ 020-2001 [23];

  • “Правила устройства электроустановок” ПУЭ [24];

  • “Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты” ГОСТ 12.1.019-79;

  • “Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности” ГОСТ 12.2.003-91;

  • “ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения” ГОСТ 12.0.004-90.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..