Виды деятельности ОАО "Газпром" в ДОАО "Спецгазавтотранс"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Я, Нагимуллин Ильнур Гаптыльнурович, проходил практику на предприятии ОАО « Газпром» в ДОАО «Спецгазавтотранс». Моя практика на должности помощник мастера началась с прохождения инструктажа по технике безопасности, противопожарной безопасности, организации рабочего места, нормативной документацией, видам и назначению работ. Я выполнял задания поставленные перед мною мастером назначенным предприятием. За время практики я изучил нормативную документацию по видам деятельности:

1) СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

Раздел 1 СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

1. Виды разметки и рубка металла

2. Правка, гибка и рихтовка металла. Опиливание ме-тала.

3. Шабрение, притирка и доводка. Пайка, лужение и склеивание.

2) СВАРОЧНАЯ деятельность

1. Подготовка металлов к сварке. Электросварочное оборудование.

2. Технология сварки трубопровод

3. Газовая сварка и резка металла.

2) НА ПОЛУЧЕНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОФЕССИИ МАСТЕРА СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ.

1) Изучение содержания должностных обязанностей инженерно-технического персонала: техника, мастера, диспетчера.

слесарный сварка трубопровод металл

СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Раздел 1. Слесарная Деятельность.

Введение. Техника безопасности при слесарных и слесарно-сборочных работах

Слесарный верстак должен быть оборудован предохранительной сеткой для защиты людей, находящихся поблизости, от возможных ранений отлетающими кусками обрабатываемого материала. При рубке металла в тисках обрабатываемую деталь нужно устанавливать так, чтобы куски металла отлетали в сторону защитной сетки. При выполнении слесарных работ не в мастерской, а в производственных помещениях или на монтажных площадках следует применять переносные верстаки. На полу у рабочих мест должны быть установлены деревянные решетки.

Обрабатываемые детали очищают от грязи и масла в керосине или специальными растворами для горячей промывки (например, на 1 л воды 7 г каустической соды, 11 г кальцинированной соды, 9 г фосфорнокислого натрия и 1,5 г жидкого мыла при температуре 60--80 ° C). Этот раствор причиняет ожоги, поэтому при работе с ним необходимо надевать резиновые перчатки и защитные очки. После промывки деталей их сушат горячим воздухом.

Зубила, применяемые для рубки металла, должны иметь длину не менее 150 мм. Молотки и кувалды должны иметь слегка выпуклую поверхность бойка. Длина рукоятки слесарного молотка должна быть 300--400 мм. Небольшое утолщение на конце рукоятки предохраняет молоток от выскакивания из рук при взмахе и ударе.

Хвостовики напильников закрепляют в деревянных ручках. Во избежание раскалывания деревянные ручки снабжают металлическими кольцами.

При выполнении слесарных работ широко используют ручные машины, относящиеся к одному из наиболее распространенных средств малой механизации. С их помощью можно механизировать практически любые технологические операции, выполняющиеся вручную.

Анализ условий эксплуатации ручных машин различных типов позволил выбрать оптимальные с точки зрения эргономики формы их рукояток. Установлено, что для ручных машин направленного действия (рубильные молотки, сверлильные машины, отдельные типы гайковертов) наиболее приемлема рукоятка пистолетного типа. Ее поперечное сечение имеет форму прямоугольника с овальными короткими сторонами. Для ручных машин ненаправленного действия (шлифовальные машины, щетки) целесообразна круглая форма сечения рукоятки.

Ручные (переносные) электрофицированные инструменты (электродрели, электрогайковерты, шлифовальные и полировальные машинки, электропояльники, резьбонарезатели, вибраторы и т. п.) применяются на напряжение не выше 42 В. Токоведущие части штепсельных соединений, предназначенные для подключения электроинструментов и ручных (переносных) электросветильников, должны быть недоступными для прикосновения.

Электроинструмент должен иметь порядковый номер и паспорт. Перед выдачей его рабочему проверяют отсутствие замыкания на корпус, исправность заземляющего провода, затяжку винтов, крепящих узлы и детали, целостность изоляции и др. При обнаружении каких-либо неисправностей инструмент выдавать рабочему запрещается.

В процессе работы при обнаружении каких-либо неисправностей в электроинструменте или в переносных светильниках следует немедленно прекращать работу. При прекращении подачи напряжения или при перерыве в работе электроинструмент отсоединяется от электросети. Нельзя допускать соприкосновения электропроводов и кабелей с металлическими, горячими, масляными и влажными поверхностями или предметами.

Запрещается передавать электроинструмент другим лицам хотя бы на непродолжительное время. Запрещается также разбирать электроинструмент и самим производить какой-либо ремонт, в том числе ремонт проводов и контактных соединений; держаться за провод электроинструмента во время работы; касаться вращающегося режущего инструмента; удалять стружку или опилки до полной остановки инструмента.

Капитальный и планово-предупредительный ремонт пневматического инструмента на предприятии (в цехе) Производится централизованно согласно инструкции завода -- изготовителя инструмента. Ремонт этого инструмента на месте производства работ запрещается. Качество ремонта проверяется ОТК: при проверке определяются амплитуды вибрации рукоятки и корпуса инструмента, полученные результаты записываются в паспорт инструмента.

Ручные пневматические инструменты (клепальные и рубильные молотки, сверлильные и шлифовальные машинки) должны быть обязательно оборудованы эффективными глушителями шума выхлопа сжатого воздуха. Клапаны в закрытом положении не должны пропускать воздух.

По окончании работы необходимо привести в порядок рабочее место. Инструмент не следует оставлять на рабочем месте, его необходимо убрать в шкаф. Нельзя мыть руки в масле, керосине, бензине и вытирать их концами обтирочного материала, загрязненными стружкой. Электро- и пневмоинструмент следует сдать в инструментальную кладовую, где проверяют его исправность, а также измеряют параметры шума и вибрации.

Виды разметки и рубки металла

Основные инструменты, применяемые при плоскостной разметке. Для нанесения рисок и кернения при разметке применяют чертилки, рейсмусы и кернеры. Чертилкой с закаленным и остро заточенным концом наносят на поверхности детали разметочные риски. При проведении рисок чертилка должна иметь двойной наклон: один - в сторону от линейки и другой - по направлению перемещения чертилки. Риску следует проводить только один раз; она должна быть как можно тоньше. Рейсмус, или чертилка на штативе, служит для нанесения горизонтальных и вертикальных рисок, а также для проверки заготовок, устанавливаемых на разметочной плите на кубиках или других приспособлениях.

Кернер служит для нанесения вдоль рисок небольших конических углублений (керн), обозначающих разметочные риски, их пересечения и центры окружностей размечаемых заготовок и деталей. Кернерование производят для того, чтобы разметочные риски были хорошо видны.

Кернер берут тремя пальцами левой руки и с наклоном от себя острым концом прижимают к намеченной на риске точке так, чтобы острие кернера совпало с серединой риски. Перед ударом молотком кернер ставят в отвесное положение, А затем фиксируют упором пальца в деталь и наносят по кернеру легкий удар молотком весом 50 - 100 г.

Разметочные циркули используют для разметки окружностей и дуг, деления окружностей и отрезков на части и других геометрических построений при разметке заготовки. Их применяют также для переноса размеров с измерительной линейки на заготовку.

Измерительные инструменты. Для измерения при разметке длин применяют стальные измерительные линейки с миллиметровыми делениями. Для прочеркивания прямых рисок рекомендуется пользоваться стальной линейкой со скошенной стороной; такую линейку прикладывают скошенной стороной непосредственно к размечаемой детали и переносят с нее размеры.

При измерениях больших длин рекомендуется пользоваться стальной рулеткой. При откладывании размеров по вертикали удобно пользоваться масштабной линейкой с подставкой. Точность измерения с помощью этой линейки - 0,5 - 1,0 мм.

Угловой штангенциркуль позволяет по заданным катетам без вычислений определять гипотенузу прямоугольного треугольника. Этим штангенциркулем удобно пользоваться в тех случаях, когда нужно откладывать размер между двумя точками, не лежащими в одной плоскости, но связанными между собой размерами L и l.

Подготовка деталей к разметке. Прежде чем приступить к разметке, тщательно проверяют, нет ли у заготовки пороков: трещин, раковин, газовых пузырей, перекосов и других дефектов, а также сверяют с чертежом размеры и припуски на обработку. Заготовки из листового, полосового и круглого материала обязательно должны быть отрихтованы на специальной плите ударами молотка или под прессом.

До установки заготовки или детали на разметочную плиту те поверхности, на которых должны быть нанесены разметочные риски, покрывают мелом, разведенным вводе до густоты молока; в этот раствор добавляют столярный клей (для связи) и сиккатив (для быстрого высыхания). Поверхности чисто обработанных заготовок окрашивают раствором медного купороса. После высыхания раствора на поверхности детали остается тонкий и очень прочный слой меди, на котором хорошо видны разметочные риски.

Разметочные детали приходится окрашивать, потому что чертилка, рейсмус или циркуль оставляют на неокрашенных поверхностях очень тусклый след. Если размечаемые места покрыть одним из вышеуказанных растворов, то риски на фоне краски отчетливо видны и сохраняются продолжительное время.

Риски обычно наносят в следующем порядке: сначала все горизонтальные риски, затем вертикальные, после этого наклонные риски и в последнюю очередь - окружности, дуги и закругления.

Рубка. Инструменты, применяемые при рубке. Рубка представляет собой операцию холодной обработки металлов резанием. Ударным инструментом при рубке служат слесарные и пневматические молотки, а режущим - зубила, крейцмейсели и канавочники.

Слесарное зубило изготавливается из инструментальной углеродистой стали. Оно состоит из трех частей: ударной, средней и рабочей. Ударная часть выполняется суживающейся кверху, а вершина ее (боек) - закругленной; за среднюю часть зубило держат во время рубки; рабочая часть имеет клиновидную форму. Угол заострения выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала.

Для наиболее распространенных материалов рекомендуется следующие углы заострения: для твердых материалов (твердая сталь чугун) - 70°; для материалов средней твердости (сталь) - 60°; для мягких материалов (медь, латунь) - 45°; для алюминиевых сплавов - 35°.

Для вырубания узких пазов и канавок пользуются зубилом с узкой режущей кромкой - крейцмейселем. Такое зубило может применяться и для снятия широких слоев металла: сначала прорубают канавки узким зубилом, а оставшиеся выступы срубают широким зубилом.

Слесарные молотки, используемые при рубке металлов, бывают двух типов: с круглым и с квадратным бойком. Основной характеристикой молотка является его масса. Для рубки металлов применяют молотки массой 400 - 600 г. Для облегчения труда и повышения его производительности используют механизированные инструменты. Среди них наибольшее распространение имеет пневматический рубильный молоток.

.

Правка, гибка и рихтовка металла. Опиливание металла

Правка. Инструмент, применяемый при правке. Правка - операция, посредством которой устраняются неровности, кривизна или другие недостатки формы заготовок.

Основным оборудованием для ручной правки металлов являются стальные или чугунные правильные плиты, отливаемые, как правило, монолитными. В качестве инструмента для ручной правки используют стальные молотки с круглым бойком; молотки из мягких материалов применяют для правки окончательно обработанных поверхностей, а также для правки заготовок и деталей из цветных металлов и сплавов.

Опиливание. Классификация напильников. Опиливание - операция, при выполнении которой с поверхности заготовки снимается слой металла при помощи режущего инструмента - напильника. Цель опиливания - придание деталям требуемой формы, размеров и заданной шероховатости поверхности.

Классификация напильников. Напильники различаются по числу насечек, профилю сечения и длине. По количеству зубьев, насеченных на 10 мм длины, напильники делятся на 6 классов (0, 1, 2, 3, 4, 5).

В зависимости от выполняемой работы напильники подразделяются на следующие виды: слесарные - общего назначения и для специальных работ, машинные, надфили и рашпили.

Слесарные напильники общего назначения по ГОСТу 1465-69 изготавливают восьми типов: плоские, квадратные, трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные длиной от 100 до 400 мм с насечкой №0-5. Напильники имеют двойную насечку, образованную способом насекания.

Слесарные напильники для специальных работ предназначаются для удаления весьма больших припусков при опиливании пазов, фасонных и криволинейных поверхностей; для обработки цветных металлов, неметаллических материалов и т. п. В зависимости от выполняемых работ напильники этого вида напильники этого вида делятся на пазовые, плоские с овальными ребрами, брусовки, двухконцевые и др.

Машинные напильники по своей конструкции подразделяются на стержневые, дисковые, фасонные головки и пластинчатые. В процессе работы стержневым напильника сообщается возвратно поступательное движение, дисковым напильникам и фасонным головкам - вращательные, а пластинчатым - непрерывное движение вместе с непрерывно движущейся металлической лентой.

Надфили согласно ГОСТу 1513-67 изготавливаются десяти типов: плоские, трехгранные, квадратные, полукруглые овальные, ножовочные и др. длиной 40, 60 и 80 мм с насечкой 5 номеров. Длина надфиля определяется длиной рабочей части. Ребра плоских надфилей имеют одинарную или двойную насечку. Боковые стороны и верхнее ребро ножовочных надфилей имеют двойную насечку.

Надфили применяются для опиливания небольших поверхностей и узких мест, недоступных для обработки слесарными напильниками. Рашпили соответственно ГОСТу 6876-54 изготавливают несколько типов: общего назначения, сапожные и копытные. В зависимости от профиля рашпили общего назначения подразделяются на плоские, круглые и полукруглые с насечкой № 1-2 и длиной от 259 до 350 мм.

Шабрение, притирка и доводка. Пайка, лужение и склеивание

Шабрение поверхностей. Заточка и заправка шаберов. Заточку шаберов выполняют на заточных станках с соблюдением известных требований безопасности. Сначала затачивают торцовую часть шабера, а затем заточку плоскости. После заточки производят заправку шабера на мелкозернистом бруске или ровной чугунной плите, покрытой жидкой пастой или микропорошоком с машинным маслом.

При заточке торцовой части шабера его берут правой рукой за рукоятку, а левой охватывают стержень на расстоянии 25…30 мм от режущих кромок. Опираясь плоской гранью шабера на подручник, его устанавливают перпендикулярно к периферии заточного круга. Плавным движением правой руки, не отнимая конец шабера от круга, его двигают в горизонтальной плоскости для образования на торцовой части шабера криволинейной режущей кромки.

Заправку (доводку) шаберов с пластинками из твердых спеченных сплавов производят на заточном круге из мелкого карбида кремния аналогичными приемами, что и заточку. Доводку шаберов на мелкозернистых брусках выполняют в следующем порядке. Поверхность бруска смазывают тонким слоем машинного масла или смачивают водой. Удерживая шабер в вертикальном положении за рукоятку левой рукой и слегка прижимая его к бруску, правой рукой берутся ближе к режущей части и сообщают шаберу колебательные движения по всей криволинейной торцовой поверхности.

Притирка. Материалы, применяемые при притирке. При притирке используют абразивные и смазочные материалы. Под абразивно-доводочными материалами следует понимать такие составы (смеси), под действием которых в процессе доводки происходит съем металла. Основными характеристиками абразивно-доводочных материалов являются твердость, строение, размер и форма зерна.

Наиболее эффективными доводочными средствами являются алмазные пасты, состоящие из 30-40% алмазного порошка и 60-70% оливкового, касторового или прованского масла.

Притиром называется инструмент, которым производят притирку деталей. В зависимости от формы притиры можно разделить на несколько групп: плоские - в виде дисков, плит и брусков; цилиндрические - для доводки и притирки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; притиры для конических поверхностей и специальные притиры.

Материалы, приспособления и инструменты, применяемые при лужении и паянии. Лужение - процесс покрытия поверхности детали (изделия) тонким слоем расплавленного олова или оловянно-свинцовистыми сплавами (припоем). Олово не подвергается окислению, поэтому оно издавна применяется для защиты от коррозии консервные тары, столовых приборов, кухонных приборов, кухонной посуды и других изделий, связанных с хранением, приготовлением пищевых продуктов. Для лужения пищевых котлов и посуды пользуются только чистым оловом марок 01 и 02.

Пайкой называется технологический процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении смачивают паяемые поверхности и проникают в основной металл, заполняя капиллярный зазор между ними и образуя паяный шов.

В промышленном производстве для паяния деталей и изделий применяются печи различных конструкций: индукционные, сопротивления, печи-ванны, при радиационном нагреве - кварцевые лампы, а также газовые горелки, паяльники и др.

Припои делятся на: мягкие припои состоят из сплавов, которые в своей основе содержат олово и свинец и отличаются низкой температурой плавления - в пределах от 180 до 300°C. Легкоплавкие припои обладают чрезвычайно низкой температурой плавления. В состав таких припоев в различных количествах вводят свинец, олово, висмут, кадмий, сурьму, индий, ртуть и другие металлы. Твердые припои представляют собой тугоплавкие металлы и сплавы с температурой плавления от 700 до 1100°С. Они используются в тех случаях, когда необходимо получить высокую прочность соединений.

2) СВАРОЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Введение. Техника безопасности при сварочных работах

Техника безопасности при газопламенной обработке.

Газопламенная обработка связана с использованием горючих взрывоопасных газов. Это требует строгого соблюдения следующих правил техники безопасности:

Запрещается производить работы в непосредственной близости от легковоспламеняющихся, горючих материалов, таких как бензин, керо син, стружка и др.

Сварку внутри резервуаров и в плохо вентилируемых помещениях и емкостях следует вести с применением систем принудительной венти ляции и с перерывами в работе. Снаружи должен находиться второй че ловек, который способен оказать помощь в случае необходимости.

При резке металлов больших толщин следует применять резаки с удлиненными трубками для уменьшения влияния высокой температуры на рабочего.

Выполнение газопламенных работ и применение открытого огня допускается на расстоянии не менее 10м от перепускных рам и пере движных ацетиленовых генераторов и 5м от отдельно стоящих баллонов с горючими газами.

При сварке можно применять только редукторы с исправными ма нометрами.

Кислородные редукторы следует предохранять от попадания на них смазочных материалов.

При пуске газа в редуктор нельзя стоять перед редуктором.

Все соединения редуктора должны быть герметичны.

Запрещается использование переходников, тройников для одновременного питания нескольких горелок.

Во время транспортировки баллонов с газом на них необходимо навернуть защитные колпачки для предотвращения от случайных повреждений и загрязнения. Переносить или передвигать их следует на специальных устройствах (тележках, носилках), во избежание их падения либо ударов друг о друга. Можно перемещать баллоны кантовкой, слегка наклоняя, но только на короткие расстояния.

На месте сварки хранить кислородные баллоны можно только при непосредственном проведении сварочных работ. На рабочем посту разрешается хранить 2 баллона: 1-й рабочий, 2-ой запасной. Неполные баллоны следует хранить только в вертикальном положении и закрытыми, чтобы избежать возможности их падения и механического повреждения. Пустые же баллоны разрешается хранить штабелями, но высотой не более 4 рядов. Баллоны, хранящиеся на строительных площадках, должны храниться во временном складе из огнеупорного материала.

Вентили кислородных баллонов следует предохранять от попадания на них масел, пленки которых могут самовоспламеняться при контакте со сжатым кислородом. Запрещается работать с баллонами, давление в которых ниже рабочего, установленного редуктором данного баллона.

Баллоны для газов-заменителей окрашивают в красный цвет и эксплуатируют в соответствии с правилами обращения с баллонами со сжатым или сжиженным газом. В процессе хранения и эксплуатации нельзя подвергать баллоны с газами нагреву, так как это приводит к повышению давления в них и может привести к взрыву.

Техника безопасности при дуговой сварке

Поражение электрическим током. При дуговой сварке используют источники тока с напряжением холостого хода от 45 до 80 В, при постоянном токе от 55 до 75 В, при переменном токе от 180 до 200 В при плазменной резке и сварке. Поэтому источники питания оборудуются автоматическими системами отключения тока в течение 0,5 ... 0,9 с при обрыве дуги. Человеческое тело обладает собственным сопротивлением и поэтому безопасным напряжением считают напряжение не выше 12 В.

При работе в непосредственном контакте с металлическими поверхностями следует соблюдать следующие правила техники безопасности:

1) Надежная изоляция всех токоподводящих проводов от источника тока и сварочной дуги.

2) Надежное заземление корпусов источников питания сварочной дуги.

3) Применение автоматических систем прерывания подачи высокого напряжения при холостом ходе.

4) Надежная изоляция электрододержателя для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями электрододержателя с изделием.

5) При работе в замкнутых помещениях (сосудах) кроме спецодежды следует применять резиновые коврики (калоши) и источники дополни тельного освещения.

6) Не допускается контакт рабочего с клеммами и зажимами цепи высокого напряжения.

7) Каждый сварочный пост должен быть огорожен негорючими ма териалами по бокам, а вход - асбестовой или другой негорючей тканью во избежание случайных повреждений других рабочих.

8) Краска, применяемая для окрашивания стен и потолков постовых кабин, должна быть матовой, чтобы уменьшить эффект отражения светового луча от них.

Поражение лучами электрической дуги. Сварочная дуга является источником световых лучей, яркость которых может вызывать ожоги незащищенных глаз при облучении их всего в течение 10 - 15 с. Более длительное воздействие излучения дуги может привести к повреждению хрусталика глаза и полной потере зрения. Ультрафиолетовое излучение вызывает ожоги глаз и кожи (подобно воздействию прямых солнечных лучей), инфракрасное излучение может вызвать помутнение хрусталика глаза. Стены кабины должны быть окрашены в светлые тона для ослабления контраста с яркостью дуги. При работе вне кабины применяются специальные ширмы и защитные щиты.

Пожаробезопасность при проведении сварочных работ.

При дуговой электросварке и особенно резке брызги расплавленного металла разлетаются на значительные расстояния, что вызывает опасность пожара. Поэтому сварочные цеха (посты) должны сооружаться из негорючих материалов, в местах проведения сварочных работ не допускается скопление смазочных материалов, ветоши и других легковоспламеняющихся материалов.

При газовой сварке и резке возможность взрывов и пожаров обусловлена применением горючих газов и паров горючих жидкостей, которые в смеси с воздухом могут взрываться при повышении температуры или давления. Ацетилен образует соединения с медью, серебром и ртутью, которые могут взрываться при температуре выше 120 °С от ударов и толчков.

При воспламенении карбида при хранении или транспортировке и ацетиленового генератора для тушения необходимо использовать сжатый азот или углекислотный огнетушитель. Для быстрой ликвидации очагов пожаров вблизи места сварки всегда должны быть емкости с водой или песком, лопата, а также ручной огнетушитель.

Пожарные рукава, краны, стволы, огнетушители должны находиться в легкодоступном месте.

Пожар может начаться не сразу, поэтому по окончании сварки следует внимательно осмотреть место проведения работ, не тлеет ли что-нибудь, не пахнет ли дымом и гарью.

Технология сварки трубопровод

Классификация трубопроводов

В зависимости от функционального назначения трубопровода подразделяют на: 

* промысловые трубопроводы

* магистральные трубопроводы

* трубопроводы пара и горячей воды

* технологические трубопроводы

* трубопроводы газоснабжения (распределительные) 

* водоснабжение и канализация

Значительный объем в сталях, применяемых для изготовления труб и строительства трубопроводов различного назначения, занимают низкоуглеродистые и низколегированные стали с пределом текучести до 500 МПа. 

Поскольку технологические процессы сварки труб из указанных сталей при строительстве трубопроводов различного назначения практически мало чем отличаются друг от друга, а применяемые при этом руководящие нормативно-технические документы отражают различия только в требованиях к подготовке кромок, сборке, качеству сварных соединений и испытаниям на прочность и герметичность, то в дальнейшем мы рассмотрим общие положения технологического процесса изготовления на примере магистральных и распределительных (трубопроводов газоснабжения) трубопроводов. 

Способы сварки трубопроводов

Способы сварки трубопроводов классифицируют как термические, термомеханические и механические. Термические способы включают все виды сварки плавлением (дуговая, газовая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная и др. виды сварки. К термомеханическому классу относятся стыковая контактная сварка, сварка магнитоуправляемой дугой. К механическим способам относятся сварка трением и взрывом. 

Различают методы сварки трубопроводов по типу носителей энергии (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и др.); по условиям формирования соединения (свободное или принудительное формирование сварного шва); по способу защиты зоны сварки (под флюсом, в защитных газах, с использованием самозащитной электродной проволоки т.д.); по степени механизации и автоматизации процесса (ручная, механизированная, автоматизированная и роботизированная). 

Для сварки магистральных трубопроводов наибольшее распространение получили дуговые методы сварки. Более 60% всех стыков на магистралях свариваются автоматической дуговой сваркой под флюсом. Дуговая сварка под флюсом используется только в тех случаях, когда существует возможность вращения стыка. Сварку трубопроводов под флюсом в основном автоматизированным способом применяют при изготовлении двух- и трехтрубных секций диаметром 219...1420 мм. Когда применение механизированных методов невозможно, используется ручная дуговая сварка. 

Ручную дуговую сварку выполняют при различных пространственных положениях стыка - нижнем, вертикальном и потолочном. В процессе сварки вручную перемещают электрод по периметру стыка со скоростью 8.. .20 м/ч. 

Сварка в защитном газе имеет разновидности: по типу защитного газа - сварка в инертных газах (аргон, гелий, их смесь), в активных газах (СО2, азот, водород), сварка в смеси инертного и активного газов (Аг + СО2; Аг + СО2 + О2); по типу электрода - плавящимся и неплавящимся (вольфрамовым) электродом; по степени механизации ручная, механизированная и автоматизированная сварка. Дуговую сварку в защитных газах применяют для сварки трубопроводом в различных пространственных положениях. Скорость ручной сварки 8...30 м/ч, механизированной и автоматизированной 20...60 м/ч. Для сварки трубопроводом применяют метод механизированной сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва, при котором функции защиты выполняют порошкообразные компоненты, заполняющие металлическую оболочку проволоки. По мере кристаллизации сварочной ванны наружное формирующее устройство и сварочная головка перемещаются по периметру стыка снизу вверх со скоростью 10...20 м/ч. Перспективна лазерная сварка трубопроводом, при которой носителем энергии служит лазерный луч. Скорость лазерной сварки - до 300 м/ч. 

При стыковой контактной сварке непрерывным оплавлением процесс происходит автоматически по заданной программе. Продолжительность сварки одного стыка труб диаметром 1420 мм составляет 3...4 мин, цикл сварки одного стыка при строительстве трубопроводов -10... 15 мин. 

Автоматическая сварка магнитоуправляемой дугой (или дугоконтактная сварка) отличается от стыковой контактной сварки способом нагрева кромок. При дугоконтактной сварке нагрев выполняется дугой, вращаемой магнитным полем по кромкам свариваемых труб с большой скоростью. Этот способ сварки применяют для сооружения трубопроводов малого (пока до 114 мм) диаметра. 

Нормативные документы, применяемые при строительстве магистральных и распределительных трубопроводов

Главным нормативным документом, регламентирующим правила выполнения сборочно-сварочных работ при строительстве трубопроводов в СНГ являются «Строительные нормы и правила» на основе которых были разработаны «Сводные правила по производству сварочных работ и контролю качества сварных соединений» СП 105-34-96, а также СНиП 3.05.02.88 «Трубопроводы газоснабжения». В этих документах приводятся правила квалификационных испытаний сварщиков и контроля допускных стыков, правила подготовки труб к сварке, условия правки, ремонта и отбраковки труб, порядок сборки различных труб между собой и с трубопроводной арматурой, оговорены методы сварки и погодные условия при выполнении работ на трассе, нормативные документы регламентируют применение рекомендованных сварочных материалов, а также нормы и правила контроля сварных соединений трубопроводов, условия их выбраковки и ремонта. 

В развитие основных положений указанных СНиПов разработаны технологические инструкции по сварке трубопроводов ( ВСН 066-89 и ВБН А.3.1.-36-3-96 и методом контроля сварных стыков трубопроводов (ВСН 012-88). Эти инструкции регламентируют: основные положения технологии ручной и автоматической дуговой сварки кольцевых стыков труб, а также труб с запорной и распределительной арматурой магистральных и распределительных трубопроводов диаметром от 14 до 1420 мм с толщиной стенки от 1 до 26 мм, рассчитанных на давление не свыше 7,5 МПа; контроля сварных соединений и их ремонта; техники безопасности и производственной санитарии. По этим инструкциям разрешается сваривать трубы из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 590 МПа включительно. В инструкциях приведены технологические особенности сварки трубопроводов методами ручной дуговой сварки, автоматической сварки под флюсом, автоматической сварки в среде защитных газов и порошковой проволокой с принудительным формированием шва. Инструкции не распространяются на сварку трубопроводов специального назначения (для транспортировки аммиака, этилена, этанола, углекислоты и др.), а также трубопроводов для коррозионноактивных продуктов. 

За рубежом при строительстве трубопроводов руководствуются национальными и международными стандартами (табл. 1), среди которых наибольшей популярностью пользуются АРI 1104, АРI 5D и ВS 4515. При контроле качества сварных соединений трубопровода, как правило, руководствуются международным стандартом ISО 8517 и европейским стандартом ЕN 25817. 

Таблица 1

 

Требования к трубам

Для строительства магистральных и распределительных газопроводов применяются стальные бесшовные электросварные прямошовные и спиральношовные. Трубы диаметром до 1020 мм изготавливаются из спокойных и полуспокойных низколегированных сталей, трубы диаметром до 1420 мм - из низколегированных сталей в термически улучшенном или термомеханически упрочненном состоянии. Только для распределительных газопроводов низкого давления (до 0,005 МПа) допускается применение труб из кипящих низкоуглеродистых сталей. 

В СНГ трубы применяются в соответствии с ГОСТ 8731 ... ГОСТ 8734 группы В, а также при соответствующем технико-экономическом обосновании - по ГОСТ 9567; трубы стальные электросварные - в соответствии с ГОСТ 20295 для труб с условным диаметром (Ду) до 800 мм включительно. Для труб Ду > 800 мм разрабатываются специальные технические условия, в которые должны включаться требования, изложенные ниже. 

Готовые трубы маркируют, выбивая клеймами (холодной штамповкой) на расстоянии 250-500 мм от одного из концов трубы следующие данные: товарный знак или наименования предприятия - изготовителя; марку стали или ее условное обозначение; номер трубы; клеймо технического контроля; год изготовления. Участок клеймения четко обводят краской. Кроме того, на трубе несмываемой краской указывают ее диаметр и толщину стенки. 

Импортные трубы изготавливаются и поставляются в основном по стандартам Американского нефтяного института (АРI), таких как: АРI-5 I (бесшовные и прямошовные трубы), АРI-513 (спиральношовные трубы для различных трубопроводов) АРI-51Х (трубы для трубопроводов высокого давления). 

По этим стандартам трубные стали объединяются в группы по пределу текучести. Каждая группа сталей с одинаковыми значениями предела текучести в тысячах фунтов на 1 кв.дюйм. По этим стандартам существуют группы сталей: Х-42, Х-46, Х-52, Х-56, Х-60, Х-65, Х-70 с временным сопротивлением разрушению от 414 до 565 МПа. Стандарты АРI помимо механических свойств регламентируют процесс изготовления труб, химический состав стали, размеры, массу и длину трубы, давление при гидравлических испытаниях в процессе изготовления, методы неразрушающего контроля, которые применяют при изготовлении, условия ремонта труб и т.д. Обозначение трубы по стандарту АРI состоит из названия фирмыизготовителя труб, монограммы АРI (товарного знака, означающего, что данная труба изготовлена в соответствии с требованиями АРI), размера трубы в дюйма, массы одного фута трубы в фунтах, обозначения класса прочности стали и вида изготовления (S -бесшовные, Е - сварные прямошовные трубы, SW - спиральношовные трубы, Р - трубы с продольным швом, сваренные прессовыми методами), обозначения типа стали (Е - сталь, выплавленная в электропечах, М - высокопрочная низколегированная сталь), обозначения вида термообработки (NМ -нормализация или нормализация и отпуск, NО - закалка и отпуск, NS -высокий отпуск). Маркировка выполняется несмываемой краской. Трубы для магистральных трубопроводов изготавливаются из сталей с соотношением предела текучести к временному сопротивлению разрыву не более: 0,75 - для низкоуглеродистых сталей; 0,8 - для низколегированных нормализованных сталей; 0,85 - для дисперсионно-твердеющих нормализованных и термически улучшенных сталей; 0,9 - для сталей контролируемой прокатки. 

Подготовка кромок труб под сварку

Перед началом сварочно-монтажных работ необходимо убедиться в том, что используемые трубы и детали трубопроводов имеют сертификаты качества и соответствуют проекту, техническим условиям на их поставку. Трубы и детали должны пройти входной контроль в соответствии с требованиями соответствующих стандартов и технических условий на трубы. 

Концы труб и соединительных деталей должны иметь форму и размеры скоса кромок, соответствующие применяемым процессам сварки. При их несоответствии допускается механическая обработка кромок в трассовых условиях. Для труб небольшого диаметра (до 520 мм) возможно применение торцевателей, фаскоснимателей, труборезов и шлифмашинок. Для больших диаметров применяются орбитальные фрезерные машины, гидроабразивная резка и шлифмашинки. В отдельных случаях, при врезке катушек или выполнении захлестов, допускается применение термических способов подготовки кромок, таких как: 

а) газокислородная резка с последующей механической зачисткой кромок абразивным кругом на глубину 0,1.. .0,2 мм; 

б) воздушно-плазменная резка с последующей механической обработкой на глубину до 1 мм - вследствие насыщения кромки азотом (при использовании аргона в качестве плазмообразующего газа механическая обработка не требуется); в) воздушно-дуговая резка с последующей зашлифовкой на глубину до 0,5 мм (науглераживание кромок); 

г) строжка и резка специальными электродами типа АНР-2М, АНР-3 или ОК.21.03, после которых не требуется механическая обработка. 

Перед сборкой труб необходимо очистить внутреннюю полость труб от попавших туда грунта, грязи, снега, а также зачистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхность труб и соединительных деталей на ширину не менее 10 мм. 

Участки усиления наружных заводских швов, прилегающие к свариваемому торцу трубы, рекомендуется ошлифовывать до высоты О..Д5 мм на расстоянии от торца не менее 10 мм. 

Все трубы поступают на трассу с заводов с разделкой кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Эта разделка (рис. 1, а) имеет для труб любого диаметра при толщине стенки более 4 мм угол скоса кромок 25-30° и притупление 1-2,6 мм. При толщине стенки 16 мм и более трубы большого диаметра могут поставляться с комбинированной разделкой кромок в соответствии с рис. 1, б. 

Размер В зависит от толщины стенки и составляет: 

7 мм - при толщине стенки трубы 15... 19 мм

8 мм - при толщине стенки трубы 19...21,5 мм

10 мм - при толщине стенки трубы 21,5... 26 мм. 

 

Рис. 1. Типы разделки кромок труб для ручной дуговой сварки (а, б), автоматической сварки в среде защитных газов (в), автоматической сварки под флюсом (г, д, е, ж) и порошковой проволокой с принудительным формированием (а, б). 

Для трубопроводов Ду 1000 мм и свыше, когда предусмотрено выполнение подварочного корневого шва изнутри, рекомендуется разделка представленная на рис.1, в. При строительстве распределительных трубопроводов допускается ручная дуговая сварка труб без разделки кромок с толщиной стенки до 4 мм. Кроме того, для трубопроводов диаметром до 152 мм возможно применение газовой сварки (без разделки кромок - до 3 мм, и односторонним скосом кромок - до 5 мм). 

Соединение разностенных труб на трассе допускается без дополнительной обработки кромок: 

* для толщин стенок не более 12,5 мм, если разность толщины не превышает 2 мм; 

* для толщин стенок свыше 12,5 мм, если разность толщины не превышает 3 мм. В этом случае смещение стыкуемых кромок не допускается. 

Соединение труб или труб с запорной и распределительной арматурой с большей разностью толщин стенок осуществляют посредством вварки между стыкуемыми элементами переходников заводского изготовления или вставок из труб промежуточной толщины длиной не менее 250 мм. 

Допускается выполнять непосредственную сборку и сварку труб или труб с деталями трубопроводов при разностенности до 1,5 толщин при специальной обработке, прилегающей к торцу поверхности более толстой трубы или детали (рис.2, а). Сварка захлесточных стыков разностенных труб не допускается. 

Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, если толщина стыкуемого торца арматуры не превышает 1,5 толщины стенки трубы с подготовкой патрубка арматуры согласно (рис. 2, б). Указанная подготовка должна быть осуществлена заводом-поставщиком. 

 

Рис. 2. Подготовка для сварки торцов труб и деталей с разной толщиной стенки. 

Требования к сборке труб

Сборка стыков труб должна гарантировать: 

* перпендикулярность стыка к оси трубопровода. Отклонение от перпендикулярности не должно превышать 2 мм; 

* равномерность по периметру зазора, находящегося в пределах значений, регламентированных соответствующими стандартами и инструкциями; 

* минимально возможную величину смещения кромок, регистрируемую универсальными шаблонами, не превышающую допустимых значений (для магистральных трубопроводов - 0,2 толщины стенки, но не более 3 мм, для распределительных - (0,15 толщины стенки + 0,5 мм); 

* смешение продольных заводских швов относительно друг друга на расстояние не менее 100 мм - для труб диаметром более 100 мм и на 1/3 длины окружности - для труб диаметром менее 100 мм. В случае технической невозможности выполнения указанных требований назначается дополнительный ультразвуковой контроль сварочного соединения на данном участке стыка. 

При изготовлении труб большого диаметра, корпусов цилиндров из обечаек применяют следующие виды сборки и сварки - "Сборка и сварка обечаек корпуса." 

Предварительный подогрев

Предварительный подогрев является одной из важнейших технологических операций, позволяющих регулировать термический цикл сварки. Известно, что структура и свойства сварного соединения в значительной степени определяются скоростью охлаждения металла в интервале температур 800-500°С (наименьшей устойчивости аустенита). При высоких скоростях охлаждения возможно образование закалочных структур типа мартенсит в ЗТВ, обладающих высокой прочностью и низкой пластичностью, а также склонностью к образованию холодных трещин. Особенно это относится к низколегированным сталям с эквивалентом углерода 0,43% и выше. Эти стали весьма чувствительны к действию термического цикла, к концентраторам, а зона термического влияния склонна к охрупчиванию. Наиболее ярко эти явления проявляются при ручной дуговой сварке, когда скорость охлаждения металла ЗТВ может достигать 70°С/с. При заданной толщине стенки трубы регулировать скорость охлаждения зоны термического влияния можно изменяя начальную температуру стыкующих кромок предварительным подогревом. Особенно важно это при сварке корня шва электродами с целлюлозным покрытием, когда скорость охлаждения максимальна по сравнению со сваркой других слоев шва, уменьшена погонная энергия сварки (скорость сварки такими электродами вдвое превышает скорость сварки электродами с основным покрытием) и увеличена склонность и образованию холодных трещин за счет повышения содержания диффузионного водорода в металле шва. Предварительный подогрев не только уменьшает вероятность образования закалочных структур в ЗТВ, но и создает условия для активной эвакуации диффузионного водорода из металла шва и указанной зоны. Что, в свою очередь, повышает стойкость сварных соединений против образования холодных трещин, особенно при использовании электродов с целлюлозным покрытием, когда содержание водорода в шве может достигать 50 мм на 100 г наплавленного металла. 

Температуру предварительного подогрева выбирают в зависимости от химсостава стали (по эквиваленту углерода), толщины станки трубы, температуры окружающего воздуха и вида электродного покрытия. Эти параметры, как правило, регламентируются соответствующими стандартами и технологическими инструкциями. Так, например, в СНГ руководствуются ВСН 066-89 (табл. 2). При сварке электродами с целлюлозным покрытием температура предварительного подогрева повышается на 75 °С. 

Таблица 2

 

За рубежом часто при выборе подогрева оперируют показателем трещиностойкости сварных соединений, определяемый по формуле Ито-Беесио: 

 

где: [Н] - содержание диффузионного водорода, мм/100 г; 

t - толщина свариваемых пластин, мм. Температура подогрева определяется на эмпирической формуле: 

(°С)ТП.П= 1440 Рcм - 392. 

Предварительный и, при необходимости, сопутствующий подогрев следует осуществлять нагревательными устройствами (газовыми или электрическими), обеспечивающими равномерный нагрев металла по всему периметру свариваемого стыка. Ширина зоны разо¬грева труб в каждую сторону от шва должна быть не менее 75 мм. 

Температуру предварительного и сопутствующего подогрева при соединении труб (или трубы с деталью) из различных марок стали или с различной толщиной стенки, которые должны быть нагреты на разные температуры, устанавливают по максимальному значению. 

Технология и техника ручной дуговой сварки

Почти 60% объема сварочных работ при строительстве трубопроводов приходится на ручную дуговую сварку. Это соединение секций или отдельных труб в непрерывную нитку, сварка переходов через естественные и искусственные преграды, сварка захлестов, вварка катушек, крановых узлов, отводов и др. 

Технология ручной дуговой сварки определяется прежде всего материалом труб, подлежащих сварке. В зависимости от марки стали трубы и условий эксплуатации выбирают сварочные материалы. После этого устанавливают технологию и технику сварки, а также схему организации работ, при этом руководствуются заданным темпом строительства трубопровода. При заданных сварочных материалах технология сварки зависит от диаметра и толщины стенки трубы. 

Беспрекословным правилом при строительстве магистральных и распределительных трубопроводов есть требование к минимальному количеству слоев в шве. Для труб с толщиной стенки 6 мм и менее - 2 слоя, с толщиной стенки более 6 мм - 3 слоя. 

Наиболее ответственным является корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности шва равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм. Допускается на отдельных участках стыка длиной не более 50 мм (на каждые 350 мм шва) ослабление корня шва (мениск) величиной до 10-15% от толщины стенки трубы. Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь плавное сопряжение с боковыми поверхностями разделки. Оптимальной формой наружной поверхности шва можно выполнять как шлифовальной машинкой, так и пневмомолотком в соответствии с требованиями инструкции. 

При сварке труб диаметром 1020 мм и более после сварки корня шва рекомендуется выполнить подварку корневого слоя изнутри трубы в тех местах, где имеется не провар корня, и обязательно в нижней четверти периметра стыка (изнутри), т.е. на том участке, который при сварке корня шва снаружи выполнялся в потолочном положении. При ручной сварке корня шва поворотных стыков труб большого диаметра подварку выполняют по всему периметру стыка. Подеарочный шов обеспечивает провар корня, он должен иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся с внутренней поверхностью трубы без подрезов и других дефектов. Усиление подварочного шва должно составлять не менее 1 и не более 3 мм. Подварку выполняют электродами основного типа диаметром 3-4 мм. 

Заполняющие слои шва надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки свариваемых труб. После каждого слоя шва необходимо обязательно очищать поверхности шва от шлака. 

Облицовочный шов имеет плавное очертание и сопряжение с поверхностью трубы, без подрезов и других видимых дефектов. Усиление шва должно быть не менее 1 и не более 3 мм. Ширина шва перекрывает ширину разделки на 2-3 мм в каждую сторону. 

В конце смены сварной стык должен быть заварен полностью. Это требование вызвано тем, что трубопровод в течение суток претерпевает действие изменения температуры окружающего воздуха, которое особенно существенно при смене для ночью и ночи - днем. Изменение температуры вызывает возникновение в трубах и сварных стыках напряжений, которые могут быть весьма высокими. 

Если стык заварен не полностью, то в ослабленном сечении шва напряжения могут превысить предел текучести и даже временное сопротивление разрушению металла шва и стык разрушится. Особенно опасна эта ситуация при отрицательных температурах воздуха, когда снижается пластичность металла. 

В зависимости от типа рекомендуемых электродов существует 3 наиболее распространенных схемы сварки: сварка стыка электродами с основным покрытием, сварка стыка электродами газозащитного типа, сварка корня шва и горячего прохода электродами газозащитного типа, а заполняющих и облицовочного слоев - электродами с основным покрытием. 

Сварку электродами с основным покрытием выполняют снизу вверх с поперечными колебаниями, амплитуда которых зависит от ширины разделки стыка. При поточно-расчлененном методе сварки каждый сварщик выполняет определенный участок шва, положение которого зависит от числа сварщиков, работающих одновременно на одном стыке. На трубах большого диаметра их число может достигать четырех. Как правило, если сварщиков двое, то они выполняют сварку снизу, от надира, и идут вверх по периметру в направлении (по циферблату часов) 6-3-12 и 6-9-12. При этом в потолочной части стыка замок следует смещать на 50-60 мм от нижней точки окружности трубы. В двух смежных слоях замки должны отстоять друг от друга не менее чем на 50-100 мм. Если сварщиков четверо, то первая пара варит участок стыка (по циферблату) 6-3 и 6-9, а вторая пара - 3-12 и 9-12. 

Схема последовательности наложения двух слоев при сварке снизу вверх электродами с основным покрытием приведена на рис. 3, а. Все последующие нечетные слои выполняют по схеме первого слоя, все четные -- по схеме второго слоя. Римские цифры показывают последовательность сварки отдельных участков шва. В зависимости от пространственного положения сварки рекомендуются значения тока, приведенные в табл.3. 

При использовании электродов с покрытием основного вида следует применять только аттестованные для трубопроводного строительства марки электродов. 

 

Рис. 3 

Таблица 3

 

При использовании электродов газозащитного типа сварку корня шва выполняют сверху вниз без колебательных движений, опираясь концом электрода на кромки свариваемых труб. Сварку выполняют постоянным током обратной или прямой полярности при напряжении холостого хода источника питания не менее 75В. Значения сварочного тока при сварке электродами диаметром 3,25 мм не должны превышать 100-110А; при сварке электродами диаметром 4 мм в нижнем и полувертикальном положении 120-160А, в остальных положениях 100-140А. Скорость сварки следует поддерживать в диапазоне 16-22 м/ч. Изменяя в процессе сварки угол наклона электрода от 40 до 90°, сварщик сохраняет образующееся при сквозном проплавлении кромок технологическое окно, через которое он наблюдает за оплавлением кромок. 

...