Методический материал для изучения темы
29.05.2020 г. Производственная практика.
ПМ.07. «Технология ручной электродуговой сваркой»
Тема: Выполнение наплавления нагретых баллонов и труб.
Перед подготовкой дефектных участков к ремонту сваркой (наплавкой) с поверхности трубы, сварного шва удаляется изоляционное покрытие и производится очистка поверхности механическим способом на ширину не менее 200 мм от границ предполагаемой выборки.
Выявленные наружные дефекты в контролируемых зонах примыкания (риски, задиры, царапины) глубиной более 0,2 мм, но не более 5% от толщины стенки, должны быть устранены шлифованием (шероховатость поверхности должна соответствовать Rz20-R 30),при этом толщина стенки трубы не должна выходить за пределы минусового допуска в соответствии с требованиями ТУ на трубы.
При наличии в контролируемых зонах примыкания поверхностных дефектов или толщины стенки трубы, выходящих за пределы минусового допуска толщины стенки трубы, границы предполагаемой выборки по поверхности должны быть увеличены до максимально допустимых, при этом глубина выборки не должна превышать 60%, а остаточная толщина стенки в границах выборки должна быть не менее 5,0 мм.
При пересечении или наложении границ предполагаемой выборки дефектного участка с кольцевым и/или продольным сварным швом дополнительно проводится радиографический или ультразвуковой контроль полного периметра кольцевого сварного шва и/или полной длины продольного сварного шва в границах дефектного участка, включая зоны примыкания по 100 мм в каждую сторону.
Наплавление не допускается:
1.При наличии в сварных швах дефектов, размеры которых превышают допустимые значения, ремонт сваркой (наплавкой) дефектного участка не допускается.
2.Ремонт сваркой (наплавкой) наружных дефектов труб и сварных швов трубопроводов не допускается в местах с расслоениями, вмятинами, недопустимыми гофрами труб, а также в местах пересечений кольцевого и продольного сварных швов на расстоянии менее 300 мм.
В зависимости от видов дефектов (наружные дефекты металла труб и сварных швов, внутренние (несквозные) дефекты сварных швов, сквозные дефекты металла труб и сварных швов) и их размеров определяются методы ремонта дефектных участков трубопровода:
- ремонт ручной дуговой сваркой (наплавкой) наружных дефектов металла труб, кольцевых и продольных сварных швов с овальной, круглой или прямолинейной формой несквозной выборки, с максимально допустимыми глубиной выборки и площадью наплавки для данного типоразмера трубы;
- ремонт ручной дуговой сваркой (заваркой) внутренних (несквозных) дефектов кольцевых и продольных сварных швов с прямолинейной формой несквозной или сквозной выборки, с максимально допустимой длиной выборки для данного типоразмера трубы;
- ремонт ручной дуговой сваркой (заваркой) сквозных дефектов (в т.ч. трещин) кольцевых и продольных сварных швов с прямолинейной формой сквозной выборки с максимально допустимой длиной выборки для данного типоразмера трубы;
- ремонт ручной дуговой сваркой (вваркой) "заплаты" участков со сквозными и несквозными дефектами труб, кольцевых и продольных сварных швов с максимально допустимыми размерами "заплаты" для данного типоразмера трубы.
Ремонту сваркой (наплавкой) подлежат дефектные участки в виде местной или общей коррозии, дефекты механического происхождения (риски, задиры, царапины) и их сочетания, в т.ч. примыкающие или пересекающие продольный заводской или кольцевой шов.
Для уточнения толщины стенки, выявления возможных расслоений металла трубы, наружных и внутренних дефектов проводится визуальный и измерительный контроль, контроль ультразвуковым сплошным сканированием участков трубы по наружному контуру примыкания к границам предполагаемой выборки на ширину не менее 100 мм.
Допускается при необходимости применять дополнительные физические методы неразрушающего контроля (магнитный, капиллярный).
Для нанесения границ выборки наружных дефектов и выбора методов ремонта сваркой (наплавкой) целесообразно применять набор гибких шаблонов круглой, или овальной, или прямолинейной формы.
Овальная форма выборки - выборка, имеющая на наружной поверхности трубы овальную форму с прямолинейными и криволинейными границами, при этом, большая ось и прямолинейные границы выборки должны быть расположены вдоль оси трубы.
Прямолинейная форма выборки - выборка вдоль оси трубы, имеющая на наружной поверхности трубы прямолинейную форму с параллельными границами и округленными углами.
Максимальная глубина выборки наружных дефектов должна быть не более 60% толщины стенки трубы или сварного шва, остаточная толщина - не менее 5,0 мм. Выборка (вышлифовка) дефектов должна обеспечивать их полное удаление, при этом глубина выборки не должна превышать глубину наружных дефектов более чем на 1,0 мм.
Максимальная площадь одиночной выборки (круглой, или овальной, или прямолинейной формы), либо суммарная площадь выборок (по поверхности дефектного участка трубы) не должна превышать значений, приведенных в таблице 1 (графа 2).
Таблица 1 - Параметры выборки наружных дефектов
| Наружный диаметр трубы, мм | Максимальная площадь выборки (по поверхности), мм2 | Форма выборки | Параметры выборки (рекомендуемые), | |
| Длина, мм | При ширине, мм | |||
| 35 000 | круглая | диаметр до 210 | ||
| овальная | до 500 | от 70 | ||
| прямолинейная | до 500 | от 20 до 70 | ||
| 27 950 | круглая | диаметр до 190 | ||
| овальная | до 430 | от 65 | ||
| прямолинейная | до 430 | от 20 до 65 | ||
| 21 600 | круглая | диаметр до 165 | ||
| овальная | до 360 | от 60 | ||
| прямолинейная | до 360 | от 20 до 60 | ||
| 16 500 | круглая | диаметр до 145 | ||
| овальная | до 300 | от 55 | ||
| прямолинейная | до 300 | от 20 до 55 | ||
| 10 650 | круглая | диаметр до 115 | ||
| овальная | до 215 | от 50 | ||
| прямолинейная | до 215 | от 20 до 50 | ||
| 7 000 | круглая | диаметр до 95 | ||
| овальная | до 155 | от 45 | ||
| прямолинейная | до 155 | от 20 до 45 |
Количество мест ремонта с максимальной площадью выборки для соответствующего диаметра трубы должно быть не более одного на два погонных метра ремонтируемого трубопровода.
При определении площади одиночной выборки параметры наружных дефектов (глубина - h, длина - l, ширина - b), при толщине стенки трубы s, принимаются равными соответствующим наибольшим размерам наружного дефекта (рисунок 1а).
Рисунок 1 - Схематизация наружных дефектов
а - наружный дефект металла трубы с толщиной стенки S;
б - близкорасположенные наружные дефекты
Два или несколько наружных дефекта могут быть объединены в одиночный дефект (рисунок 1б), если:
- расстояние между соседними наружными дефектами не превышает половины длины наибольшего дефекта, при длине наибольшего дефекта меньше пяти толщин стенки трубы;
- расстояние между соседними наружными дефектами не превышает половины пяти толщин стенки трубы, при длине наибольшего дефекта больше пяти толщин стенки трубы,
при условии е < 0,5 max (А, В, 5S), где
- е - расстояние между наружными дефектами;
- А - наименьшее из значений длины (l1,) или ширины (b1) одного наружного дефекта: А = min (l1, b1);
- В - наименьшее из значений длины (l2) или ширины (b2) другого наружного дефекта: В = min (l2, b2);
- s - толщина стенки трубы;
- max (А, В, 5s) - максимальное значение из величин А, или В, или 5S.
Глубина h объединенного наружного дефекта принимается равной наибольшей из h1, h2: h = max (h1, h2).
Несколько близкорасположенных наружных дефектов для возможности их объединения в один рассматриваются аналогично, последовательно парами.
Перед выборкой дефектного участка проводится просушка до температуры 50-70°С независимо от температуры окружающего воздуха, при этом допускается применять плоские газовые подогреватели или газовые горелки.
Выборка дефектного участка с наружными дефектами выполняется механическим способом (шлифмашинкой с набором абразивных кругов и дисковых проволочных щеток) для получения необходимой формы и параметров выборки, при этом наружные поверхности свариваемых кромок, прилегающие к границам выборки, зачищаются до металлического блеска на ширину 10 - 15 мм.
Параметры выборки дефектного участка круглой, овальной и прямолинейной формы приведены на рисунках 2, 4 и должны иметь:
- в продольном сечении - чашеобразную форму с плавным выходом на наружную поверхность, при этом, длина выборки должна превышать фактическую длину дефектного участка не менее, чем на 30 мм в каждую сторону;
- в поперечном сечении - U-образную форму с симметричной или несимметричной разделкой, при этом, при расположении дефектов в верхней и нижней четвертях трубы рекомендуется симметричная разделка кромок в поперечном сечении с углами скоса 25-30°, при расположении дефектов на боковых четвертях - несимметричная с углами скоса кромок 30-40° (верхняя) и 10-15º (нижняя).
Рисунок - 2 Параметры выборки дефектного участка круглой, овальной формы
а - коррозионные дефекты;
б - границы выборки;
в - выборка в продольном сечении (А-А);
г - выборка в поперечном сечении (Б-Б)
Рисунок 3 - Последовательность и направление слоев шва при сварке (наплавке) выборки овальной формы
Рисунок 4 - Параметры выборки дефектного участка, последовательность и направление слоев шва, параметры сварного шва при сварке (наплавке) выборки прямолинейной формы
а - коррозионные дефекты; б - границы выбора (А-А);
в - выборка в продольном сечении; г - несимметричная и симметричная выборка (Б-Б);
д - последовательность слоев шва; е - параметры наплавки
Дефектные участки с наружными дефектами в сварных швах ремонтируются по технологии ремонта дефектов кольцевых и продольных сварных швов