Монтаж газораспределительных систем

8.2 Выполнение ручной электродуговой сварки

Ручная электродуговая сварка нашла широкое применение непосредственно на трассах для сварки неповоротных и поворотных стыков труб. Перед сваркой швы прихваток очищают от шлака; затем приступают к дуговой сварке стыка. Дуговую сварку поворотных и неповоротных стыков труб при толщине стенок до 6 мм выполняют не менее чем в два слоя; при толщине стенок труб 6-12 мм - в три слоя и при толщине от 12 мм и более - в четыре слоя. Толщина первого слоя должна составлять 15-20% толщины стенки трубы б; толщина первого и второго слоев 60-75%; толщина всех трех слоев должна быть больше толщины стенки трубы на 1-3 мм за счет усиления h, т. е. выпуклого валика наплавленного металла. Ручную электродуговую сварку поворотных стыков выполняют толстообмазными электродами (УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55) толщиной 3 мм (первый слой); 4 мм (второй слой) и 5 мм (третий и последующие слои).

Перед наложением второго и третьего слоев следует тщательно удалить шлак, образующийся при сварке предыдущего слоя. Первый слой сваривают током 120-150 а, для сварки последующих слоев ток увеличивают и доводят до 220-240 а. При многослойной сварке стыков труб поверхность каждого слоя, кроме последнего, должна быть вогнутой. Замыкающие участки («замки») верхнего слоя не должны совпадать с «замками» нижнего слоя. Сварку неповоротных стыков газопроводов выполняют в процессе соединения секций в траншеях, при сварке «катушек», а также при сварке трубопроводов методом наращивания.

Ручную электродуговую неповоротную сварку производят теми же электродами, что и поворотную сварку при режимах сварочного тока с последовательным увеличением его от ПО-140 а для первого слоя до 170-180 а для последнего.

При окончании поворотной и неповоротной сварки сварщик обязан наплавить около стыка присвоенное ему клеймо. Клеймо наплавляют или выбивают на расстоянии 30-50 мм от стыка.

Сварщик, выполняя работу, держит электрод в специальном электрододержателе. К электрододержателям предъявляют следующие требования:

- электрод должен быстро и прочно закрепляться под углом 60-90°;

-удаление огарка должно быть легким и быстрым;

-рукоятка не должна нагреваться;

- должен быть обеспечен надежный контакт между кабелем и держателем; - вес держателя не должен превышать 600 г.

Для ручной электродуговой сварки труб применяют электродосварочные аппараты постоянного и переменного тока. В трассовых условиях используют передвижные (на одноосном или двухосном прицепах) электросварочные агрегаты с двигателями внутреннего сгорания.

На строительстве магистральных трубопроводов используют самоходные на тракторах двух - и четырехпостовые электросварочные агрегаты СДУ и СЧУ. Для сварки на постоянном токе применяют однопостовые и многопостовые передвижные электросварочные преобразователи ПС, ПСО, ПСМ, ПСГ и др.

Сварку на переменном токе ведут с помощью электросварочных трансформаторов ТС. Ручную электродуговую сварку применяют для соединения стальных труб диаметром от 25 мм и более.

8.3 Антикоррозионная защита

Для прокладки газопроводов распространение получили стальные трубы благодаря большому диапазону их диаметров, удобству монтажа, относительно малой толщине стенки, надежности и герметичности их соединений. Однако стальные трубы имеют большой недостаток: они подвергаются коррозии. В отличие от других (неметаллических и чугунных) стальные трубы перед укладкой в грунт изолируют с целью создания различных противокоррозионных защитных покрытий.

Коррозией называется разрушение металлов вследствие химического и электрохимического взаимодействия на них внешней среды. Соответственно коррозия разделяется на два класса: химическую и электрохимическую. Химическая коррозия возникает от действия на металл различных газов, а также жидких неэлектролитов. Например, стальная труба при длительном хранении на открытом воздухе покрывается слоем рыхлой ржавчины. Коррозия металла трубы в этом случае является результатом совместного действия кислорода воздуха и влаги.

Электрохимическая коррозия происходит в том случае, когда в окружающей металл среде имеются электропроводящие растворы (электролиты). Коррозионный процесс протекает с образованием на металле гальванических (коррозионных) пар. Труба, зарытая в грунт, соприкасается с ним в присутствии кислорода воздуха, заполняющего поры грунта или растворенного в воде. Если окружающая трубу влага содержит токопроводящие растворы, то металл трубы будет разрушаться под действием электрохимической коррозии.

Коррозионные разрушения металла труб могут иметь различный характер: при химической коррозии происходит относительно равномерное разрушение поверхности труб, а при электрохимической - разрушение может быть равномерное и неравномерное, в виде точек, пятен и раковин значительной глубины. Последний вид коррозии встречается чаще, и он более опасен, так как может вызвать сквозные поражения стенки трубы. Процесс коррозии во много раз усиливается при наличии блуждающих токов в грунте. Коррозионная активность грунтов по величине бывает пяти видов: низкая, средняя, повышенная, высокая и весьма высокая.

Для защиты подземных стальных трубопроводов от химической и электрохимической коррозии их изолируют от окружающей грунтовой среды путем наложения на наружную поверхность труб различных противокоррозионных покрытий. Такая защита называется пассивной в отличие от активной, необходимой для борьбы с блуждающими токами.

Противокоррозионную изоляцию выбирают на основании коррозионной активности грунтов. Изоляция бывает трех типов: нормальная, усиленная и весьма усиленная. Стальные подземные газопроводы в городах и населенных пунктах покрывают весьма усиленной изоляцией.

Независимо от вида и типа изоляции к ней предъявляют следующие требования: изоляция должна иметь механическую проч-

ность, обеспечивающую сохранность покрытия в процессе строительства (при перевозках, опускании труб в траншею и т.п.) и в процессе эксплуатации (от давления грунта); обладать пластичностью, сохраняя монолитность при действии на нее температур от -10° до +40° С как в период производства работ, так и в условиях эксплуатации; хорошо прилипать к металлу; не подвергаться, разрушению от биологических воздействий; не содержать в своем составе компонентов, вызывающих коррозию металла труб; быть надежным диэлектриком.

По характеру используемых материалов в настоящее время применяют следующие виды изоляции: на битумной основе, эмаль-этинолевую и из полимерных (пластмассовых) материалов. В зависимости от вида и типа покрытия установлена различная толщина противокоррозионной изоляции стальных трубопроводов. Изоляционное покрытие трубопровода на битумной основе представляет собой последовательно наложенные друг на друга слои битумной мастики. Вначале на очищенную от окалины, грязи и ржавчины трубу наносят тонкий слой грунтовки, а затем слои битумной мастики. Для повышения надежности покрытия слои битумной мастики армируют оберткой рулонными материалами.

Для предохранения покрытия при внешней высокой температуре окружающего воздуха от стекания битума в момент его нанесения в полевых условиях, а также от внешних механических повреждений (при транспортировании изолированных труб) последний слой битумного покрытия обматывают крафт-бумагой.

Битумное изоляционное покрытие наносят на трубу механическим способом и вручную (на стыки, на трассах). При механическом нанесении битумной изоляции слой получается равномерный и исключается образование пор и игольчатых отверстий, характерных для ручного способа работ. Если изоляцию труб производят немеханизированным способом, то каждый слой битумного покрытия наносят отдельно, и толщина его составляет 1,5 мм. При механизированном способе работ вместо двух делается один слой покрытия толщиной 3 мм.

8.4 Техника безопасности при изоляции труб

Рабочие, приготовляющие и наносящие грунтовку, должны работать в брезентовых костюмах. Применение хлопчатобумажных костюмов не разрешается, так как грунтовка, проникая сквозь ткань, вредно действует на кожный покров тела.

Грунтовку приготавливают в специальной емкости, причем битум с температурой не больше 70° С вливают в бензин на расстоянии 100 м от места разогрева битума. При смешивании нужно подносить битум к бензину, а не бензин к битуму. Перемешивать смесь бензина с битумом можно только деревянными мешалками.

Приготовленную грунтовку следует немедленно разлить в герметически закрывающуюся тару, обязательно процеживая ее при этом через металлическую сетку с размером ячеек 0,25 мм². Емкости, в которых хранится или транспортируется грунтовка, должны быть закрыты пробками, отвинчивающимися специальным ключом, но не ударным инструментом (например, зубилом, молотком), так как при этом может возникнуть искра, вызывающая взрыв. Грунтовочный материал испаряется, образуя пары бензина, поэтому курение и разведение огня в зоне приготовления и нанесения грунтовки не допускается.

На месте приготовления грунтовки необходимо иметь комплект противопожарных средств: пенные огнетушители, лопаты и сухой песок.

Варочные котлы следует заполнять битумом не более чем на 2/3 емкости. Во время варки битума загружать новыми порциями следует плавным опусканием кусков битума вдоль стенок котла, что предотвращает выплескивание расплавленной мастики. Особенно тщательно нужно следить за тем, чтобы в варочные котлы не попадала влага, поэтому котлы должны иметь плотно закрывающиеся крышки. Во время работы необходимо помнить, что образовавшиеся пары воды в котле могут выбросить горячий битум, который может попасть на рабочих. Чтобы предупредить это, битум нужно постоянно перемешивать.

Возле битумоварочных котлов должен постоянно находиться комплект противопожарных средств: пенные огнетушители, лопаты, сухой песок и технический войлок. Тушить воспламенившийся битум надлежит, закрыв котел крышкой, чтобы прекратить доступ воздуха к горячей массе. Категорически запрещается тушить воспламенившийся битум водой. Во всех случаях воспламенения топку котла необходимо тушить песком или землей. В случае возникновения течи в котле надо немедленно погасить топку и плотно закрыть дверцы поддувала и топки.

В стационарных условиях изоляции труб горючие материалы могут находиться на расстоянии не ближе 25 м от изоляционного цеха.

В изоляционном цехе при выполнении изоляционных работ необходимо иметь аптечки с лекарствами и перевязочными материалами для оказания первой помощи пострадавшим.

Во время подачи битумной мастики из битумоварочного котла на трубу обслуживающий персонал не должен находиться вблизи зоны сливных отверстий. Перед перекачкой битумной мастики надо обязательно убедиться, нет ли в трубопроводах застывшего битума. Перед включением циркуляционной системы необходимо проверить правильность положения запорных кранов.

После работы специальная одежда изолировщиков должна быть снята, вычищена, приведена в порядок и убрана в отделение индивидуального шкафчика рабочей раздевалки. Изоляционные работы в траншее разрешается вести только в том случае, если рабочие, помимо обычной спецодежды, обеспечены брезентовыми шлемами со стеклами. Такие шлемы защищают голову, лицо и шею рабочих-изолировщиков.

При проверке качества изоляционных покрытий дефектоскопом следует соблюдать правила техники безопасности, предусмотренные для работ на электротехнических установках. Прежде чем выдать дефектоскоп для работы, его тщательно осматривают и проверяют состояние изоляции ручек, отсутствие напряжения на корпусе, зарядку аккумуляторной батареи. Если при осмотре будут обнаружены какие-либо недостатки, работы с дефектоскопом запрещаются.

Все рабочие, обслуживающие дефектоскоп, должны иметь диэлектрические резиновые перчатки, боты или галоши, а также диэлектрические коврики.

Все соединительные провода дефектоскопа должны иметь целую и надежную изоляцию, чтобы не произошло случайного заземления и короткого замыкания цепи.

9. Контроль качество сварных стыков

9.1 Механические испытания сварных стыков

Механическими испытаниям подлежат:

пробные (допускные) сварные стыки, Выполняемые при квалификационных испытаниях сварщиков и проверке технологи и сварк и стыков стальных и полиэтиленовых газопроводов;

сварные стыки стальных газопроводов, неподлежащие контролю физическими методами, и стыки подземных газопроводов, сваренных газовой сваркой. Стыки отбирают в период производства сварочных работ В количестве 0,5 % общего числа стыковых соединений, сваренных каждым сварщиком, но не менее 2 стыков диаметром 50 мм и менее и 1 стыка диаметром свыше 50 мм, сваренных течение календарного месяца.

Стыки стальных газопроводов испытывают на статическое растяжение и на изгиб или сплющивание по ГОСТ 6996. Допускные стыки полиэтиленовых газопроводов испытывают на растяжение.

Механические свойства стыков стальных труб с условным диаметром свыше 50 мм определяют испытаниями на растяжение и изгиб(вырезанных равномерно по периметру каждого отобранного стыка) образцов соснятым усилением в соответствии с ГОСТ 6996.

Результаты механических испытаний стыка считаются не удовлетворительными, если:

среднеарифметическое предела прочности трех образцов при испытании на растяжение менее нормативного предела прочности основного металла трубы;

среднее арифметическое угла изгиба трех образцов при испытании на изгиб менее 120°--для дуговой сборки менее 100°--для газовой сварки;

результат испытаний хотя бы одного из трех образцов по одному из видов испытаний на 10 % ниже нормативного значения прочности или угла изгиба.

Механические свойства сварных стыков стальных труб условным диаметром до 50 мм включительно должны определяться испытаниями целых стыков на растяжение и сплющивание. Для труб этих диаметров половину отобранных для контроля стыков (с не снятым усилением) следует испытывать на растяжение и половину(со снятым усилением) - на сплющивание.

Результаты механических испытаний сварного стыка считаются неудовлетворительными, если^:

предел прочности при испытании стыка на растяжение менее нормативного предела прочности основного металла трубы;

просвет между сжимающими поверхностями пресса при появлении первой трещины на сварном шве при испытании стыка на сплющивание превышает значение 5S, гдеS--номинальная толщина стенки трубы.

При неудовлетворительных испытаниях хотя бы одного стыка проводят повторные испытания удвоенного количества стыков. Проверка должна производиться по Виду испытаний, давшему неудовлетворительные результаты.

В случае получения при повторной проверке неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы на одном стыке все стыки, сваренные данным сварщиком в течение календарного месяца на данном объекте газовой сборкой, должны быть удалены, а стыки, сваренные дуговой сваркой, проверены радиографическим методом контроля.

9.2 Контроль стыков стальных трубопроводов радиографическим методом

Операционный контроль в процессе сборки и сварки газопроводов следует производить а соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85*.

При операционном контроле следует проверять соответствие стандартам: подготовки труб, их очистки, правки концов; конструктивных элементов и размеров сварных швов; числа, размеров и расположения прихваток; порядка наложения отдельных слоев шва, размеров и формы слоев шва.

Стыки, сваренные дуговой или газовой сваркой, по результатам внешнего осмотра должны удовлетворять следующим требованиям: швы и прилегающие к ним поверхности труб на расстоянии не менее 20 мм (по обе стороны шва) должны быть очищены от шлака, брызг расплавленного металла, окалины и других загрязнений; швы не должны иметь трещин, прожогов, не запаренных кратеров, выходящих на поверхность пор, а также подрезов глубиной более 5% толщины стенки труб (более 0,5 мм) и длиной более 1/3 периметра стыка (более 150 мм).

Из общего числа сваренных стыков следует отбирать стыки для проверки их физическими методами или механическими испытаниями. Стыки для механических испытаний следует вырезать в период производства работ с целью исключения врезки (в варки) «катушек». Допускается стыки для механических испытаний сваривать из отрезков труб в условиях сооружаемого объекта.

Контролю физическими методами следует подвергать: допускные стыки - радиографическим методом; отобранные для контроля по нормам стыки наружных и внутренних газопроводов - радиографическим.

Контроль стыков радиографическим методом следует проводить по ГОСТ 7212-82*.

По результатам проверки радиографическим методом стыки следует браковать при наличии следующих дефектов:

- трещин, прожогов, не заваренных кратеров;

- не провара по разделке шва;

- не провара в корне шва и между валиками глубиной болев 10 %толщины стенки трубы;

- не провара в корне шва и между валиками свыше 25 мм на каждые 300 мм длины сварного соединения или свыше 10% периметра при длине сварного соединения менее 300 мм;

- не провара в корне шва в стыках газопроводов диаметром 920 мм и более, выполненных с внутренней под варкой;

- не провара в корне шва а сварных соединениях, выполненных с подкладным кольцом;

если размеры дефектов стыков (пор, шлаковых и других включений) превышают установленные для класса 6 по ГОСТ 23055-78.

Результаты проверки стыков радиографическим методом следует оформлять протоколом по форме обязательного приложения 5*. По результатам ультразвукового контроля стыки следует браковать при наличии дефектов, площадь которых превышает указанную в ВСН 012-88 Миннефтегазстроя или площадь отверстия в стандартных образцах предприятия, прилагаемых к ультразвуковому аппарату, а также при наличии дефектов протяженностью более 25 мм на 300 мм длины сварного соединения или на 10% периметра при длине сварного соединений менее 300 мм.

Исправление дефектов шва, выполненного дуговой сваркой, допускается производить путем удаления дефектной части и заварки ее заново с последующей проверкой всего сварного стыка радиографическим методом. Превышение высоты усиления сварного шва относительно размеров, установленных ГОСТ 16037-80, допускается устранять механической обработкой. Подрезы следует исправлять наплавкой ниточных валиков высотой не более 2-3 мм, при этом высота ниточного валика не должна превышать высоту шва.

Исправление дефектов подчеканкой и повторный ремонт стыков запрещается.

10. Испытание газопровода на прочность и плотность

10.1 Последовательность хода проверки

Качество работ по сооружению газопроводов проверяется на всех этапах строительства и особенно строго при сдаче газопровода в эксплуатацию.

Построенные газопроводы низкого давления принимаются комиссией, состоящей из представителей заказчика, организации, осуществляющей постройку газопровода, и представителей организации, которой, передается газопровод в эксплуатацию.

Проверяется соответствие выполненных работ утвержденному проекту и отсутствие видимых дефектов монтажа трубопровода и установленной, на нем арматуры, контрольно-измерительных приборов. При этом проверяются также глубина заложения газопровода, его уклон, состояние изоляции, постели.

В некоторых организациях, эксплуатирующих газопроводы, имеются специальные инспекторы, которым предоставлено право, участия в приемке выстроенных сооружений.

Комиссия имеет право проверить качество монтажа, потребовав в любом месте сдаваемого газопровода разборки фланцевых соединений и контроля сварных соединений просвечиванием или вырезкой стыков.

После устранений выявленных при осмотре дефектов монтажа производится испытание газопровода. Производятся пневматические испытания проложенных газопроводов на прочность и плотность. При этом испытанию подвергается весь законченный строительством газопровод или его участки с установленными на них конденсационными горшками, задвижками и арматурой, а также с ответвлениями к потребителям (до заглушек).

До засыпки стыков газопровод испытывается на прочность воздухом под давлением, равным полукратному рабочему, но не менее 3 кг/см². Испытание газопроводов под таким давлением не может установить действительной прочности трубопровода и его сварных соединений, так как прочность трубопровода значительно превышает усилия, возникающие в стенках стального газопровода при указанном давлении. Цель этого испытания - выявить отдельные дефекты сварки стыков и установленной арматуры.

После устранения дефектов и повторной проверки газопроводы подвергаются заключительному испытанию на плотность, проводимому

под давлением воздуха, равным максимальному рабочему давлению, но не менее 1 кг/см. Испытанию на плотность газопровод подвергается после полной засыпки траншеи грунтом и выравнивания температуры воздуха, находящегося в испытуемом трубопроводе, до температуры грунта, окружающего газопровод. Это выравнивание заканчивается примерно через 6 часов, при диаметре газопровода 200 мм и через 12 часов при диаметре более 500 мм.

Длительность испытания на плотность после выравнивания температуры воздуха в трубе - 24 часа.

10.2 Документация

Строительно-монтажная организация при сдаче газопровода в эксплуатацию обязана предъявить комиссии для проверки, а затем передать организации, которой сдается газопровод, следующие технические документы:

- исполнительные чертежи с указанием на них привязки оси газопровода и арматуры к постоянным ориентирам и расположения сварных стыков;

- акты на скрытые работы и испытания газопровода и арматуры, произведенные в процессе строительства;

- журналы ежедневного учета сварных работ с приложением сварочной схемы и контрольных испытаний сварки;

- журнал изоляционных работ;

- копии заводских паспортов (сертификатов), удостоверяющих качество используемых при строительстве газопровода труб, электродов, изоляционных материалов или свидетельства о результатах лабораторных испытаний этих материалов;

- копии паспортов (дипломов) сварщиков;

- утвержденный проект газопровода;

- акты на приемку постели газопровода, очистку внутренней полости труб;

- акты на проверку изоляционных покрытий дефектоскопом ИПИТ;

- акты лабораторных испытаний (мастики, праймера);

- строительный паспорт подземного газопровода, акты физических и механических испытаний сварных стыков;

- акты и дефектовочные ведомости исправления выявленных дефектов;

- исполнительный профиль газопровода.

Размещено на Allbest.ru