Новый тип электродов для заварки аварийных повреждений на стальных трубопроводах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новый тип электродов для заварки аварийных повреждений на стальных трубопроводах

С.А. Шамин, главный технолог электродного производства,

ОАО «Межгосметиз-Мценск», г. Мценск Орловской области

Введение

электрод сварка трубопровод давление

Большое количество порывов на тепловых сетях (а также других инженерных коммуникациях) обусловлено, в первую очередь, высокой степенью износа стальных трубопроводов, многие из которых уже выработали свой расчетный ресурс. Кроме этого, качество строительно-монтажных работ при прокладке труб тепловых сетей также напрямую влияет на надежность их эксплуатации. В связи с этим решение вопроса оперативной и качественной ликвидации возникающих инцидентов на трубопроводах (с целью недопущения перерастания этих технологических нарушений в крупные аварии и чрезвычайные ситуации) является актуальной задачей.

Как правило, многие эксплуатационные и ремонтные организации (подразделения, бригады) не оснащены современным «навороченным» ремонтным оборудованием, материалами и не избалованы приличной сварочной техникой и инвентарными приспособлениями.

При подобных работах порой не удается полностью «обезводить» аварийный участок и произвести заварку дефекта по «классическим канонам». Под бьющей струей воды произвести заварку повреждения практически невозможно, т.к. струя выдувает жидкий металл из сварочной ванны.

При заварке точечных отверстий эффективен следующий прием. На месте порыва к трубе приваривается обыкновенная гайка соответствующего размера таким образом, чтобы струя воды находилась по центру отверстия гайки. После чего в гайку вкручивается болт с подмоткой («фум», лен). Для большей надежности болт сваривается с гайкой.

Дело обстоит сложнее, когда порыв достаточно протяженный либо он находится в угловом шве, в месте врезки труб. Истечение воды сильно мешает нормальному горению дуги либо дуга вообще не горит. Для решения этой проблемы нами был разработан универсальный электрод марки МГМ-50К, хорошо зарекомендовавший себя в указанных условиях.

В связи с этим возникает возможность применения ряда приемов, позволяющих провести ремонт сквозных повреждений стального трубопровода, находящегося под остаточным давлением воды до 1 атм, которые рассмотрим после описания особенностей разработанного электрода.

Отличительные особенности нового электрода

Электрод МГМ-50К обладает способностью производить сварку в неблагоприятных для других марок электродов условиях: вокруг дуги возникает газовый пузырь, который оттесняет воду и обеспечивает приемлемые условия для процесса сварки.

Электроды предназначены для сварки широкого диапазона конструкционных углеродистых и низколегированных сталей, а также сталей повышенной прочности с пределом прочности 490-660 МПа и пределом текучести 375 МПа.

Сварка производится как на переменном, так и на постоянном токе обратной полярности во всех пространственных положениях, кроме вертикального «сверху-вниз». Электроды марки МГМ-50К выпускаются диаметром: 2; 2,5; 3; 4; 5 мм.

Оптимальный подбор состава покрытия газошлакообразующих, легирующих материалов, а также ввод в его состав редкоземельных элементов, железного порошка и ионизирующих добавок позволило получить электроды с высокими сварочно-технологическими и механическими свойствами наплавленного металла (табл. 1-3).

Рассматриваемые электроды обеспечивают:

¦ легкость первичного и повторного зажигания дуги;

¦ устойчивость и стабильность горения электрода при сварке «опиранием», короткой, средней и длинной дугой;

¦ отличную газовую защиту сварочной ванны и качественное формирование сварочного шва;

¦ самоотделяемость шлака;

¦ управляемость сварочной дугой при любых углах наклона электрода к свариваемой поверхности;

¦ возможность сварки при кратковременном увлажнении поверхности электродов, без снижения качества наплавленного металла и сварочно-технологических свойств;

¦ возможность применения при проведении ремонтных сварочных работ с наличием ржавчины, влаги и других загрязнений на свариваемых поверхностях, а также в кратковременном режиме и под слоем воды;

¦ возможность получения надежных и качественных сварных соединений на сварочных аппаратах различных уровней качества сварщиками любой квалификации;

¦ возможность сварки тавровых, угловых, на- хлесточных, стыковых сварных соединений металлоконструкций и трубопроводов.

Коэффициент наплавки данными электродами составляет 8,7 г/А.ч, а расход электродов на 1 кг наплавленного металла составляет не более 1,8 кг (обе величины являются справочными данными. - Прим. авт.).

Рекомендации по заварке аварийных повреждений

Ниже приводятся рекомендации по заварке аварийных повреждений на стальных трубопроводах, находящихся под остаточным давлением до 1 атм электродом марки МГМ-50К диаметром 3 мм.

При подготовке к сварке производится зачистка места сварки по мере возможности, а после каждого слоя сварки необходимо отбивать образовавшийся шлак. В зависимости от типа повреждения рекомендуется производить заварку различными методами.

1. Заварка с зачеканкой. Сварочная дуга зажигается на небольшом расстоянии от сквозного повреждения (примерно 2-3 диаметра сварочного электрода) на более сухой поверхности и подводится почти к краю повреждения. По периметру повреждения наплавляется валик, который постепенно по сужающейся спирали подводится к центру повреждения. Жидкий металл сварочной ванны при этом выдувается действием текущей воды. Поэтому сразу после отрыва дуги (пока металл горячий и пластичный) производится зачеканка остающегося отверстия молотком до прекращения течи. Если полностью прекратить течь не удалось, следует повторить операцию. После окончательного прекращения течи необходимо усилить место зачеканки подваркой.

2. Заварка протяженных повреждений. Аналогичным образом можно заварить протяженные линейные дефекты. При этом дефект разбивается на достаточно короткие участки, которые последовательно обвариваются по спирали к центру каждого участка и зачеканиваются согласно технологии, описанной в п. 1. Заварку дефектов следует начинать с участка наименьшей течи. А если поток по протяженности повреждения одинаковый, то с верхнего участка.

3. Ремонт с наложением заплаты. Если прилегающие к повреждению стенки трубы ослаблены коррозией, протяженные повреждения не всегда удается заварить по технологии п. 2. В таком случае на участок трубы с порывом приходится налагать заплату. Приложив заплату, придавливание, прихватку и сварку первого шва электродами производят в самом неудобном положении (например, в «потолке»). При этом основной поток воды направляем в другие стороны. Далее завариваем следующий по неудобству шов. Последним заваривается шов в самом удобном для сварки положении (верхнее). Заварку последнего шва производим теми же электродами (при необходимости по технологии п. 2) короткими участками с зачеканкой и подваркой, начиная с участка наименьшего потока воды.

Меры безопасности

Для защиты от поражения электрическим током сварщику следует применять соответствующие меры электробезопасности. В частности, производить сварку в диэлектрических перчатках и обуви, в резиновом фартуке для защиты одежды сварщика от намокания, на деревянных трапиках, резиновых ковриках. Полезно включение в сварочную цепь ограничителя напряжения холостого хода.

Под действием напора воды возможен выплеск жидкого расплавленного металла из сварочной ванны, поэтому необходимо работать в плотно застегнутой спецодежде, в застегнутом подшлемнике и дополнительных защитных очках под сварочной маской.

Размещено на Allbest.ru