РД 34.15.027-93 Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте оборудования электростанций (РТМ-1с-93).

РД 34.15.027-93

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

СВАРКА, ТЕРМООБРАБОТКА И КОНТРОЛЬ ТРУБНЫХ

СИСТЕМ КОТЛОВ  И ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ МОНТАЖЕ И РЕМОНТЕ

ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (РТМ-1с-93)

УТВЕРЖДЕН Минтопэнерго России 30 декабря 1993 года.

УТВЕРЖДЕН Госгортехнадзором России 7 февраля 1994 года.

РАЗРАБОТЧИКИ: Государственный институт "Оргэнергострой" с участием института "Энергомонтажпроект", Всероссийского теплотехнического института (ВТИ) и фирмы "Центроэнергомонтаж".

СОСТАВИТЕЛИ: С.С. Якобсон, канд. техн. наук (ответственный исполнитель), С.А. Белкин, Г.М. Гинзбург, Ю.И. Гусев, Г.С. Зислин, канд. техн. наук, Н.Д. Курносова, канд. техн. наук, Н.С. Урман, канд. техн. наук, Н.А. Хапонен, Ф.А. Хромченко, д-р техн. наук, А.А. Шельпяков.

Внесено Изменение № 1, утвержденное Госгортехнадзором России и Министерством топлива и энергетики России

Руководящий документ заменяет ранее выпущенный документ РТМ-1с-89 под таким же названием. РД определяет технологию сборочно-сварочных работ, термической обработки сварных стыков труб, а также объем и порядок контроля и нормы оценки качества сварных соединений. РД охватывает все виды сварки, применяющиеся при монтаже и ремонте оборудования и трубопроводов электростанций.

РД предназначен для персонала, занимающегося монтажом и ремонтом оборудования и трубопроводов электростанций и отопительных котельных, а также изготовлением трубопроводов с рабочим давлением до 2,2 МПа и температурой не более 425°С.

ПРЕДИСЛОВИЕ

РД 34 15.027-93 является нормативно-техническим (НТД) и производственно-технологическим (ПТД) документом, включающим требования правил Госгортехнадзора России, СНиП, стандартов, касающихся сборки, сварки, термообработки и контроля качества сварных соединений трубопроводов и трубных систем котлов электростанций и отопительных котельных, а также указания по технологии сборочно-сварочных работ при монтаже и ремонте этих объектов.

Настоящий РД разработан на основе аналогичного документа РД 34 15.027-89, который подвергся серьезной переработке в связи с выходом новых "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" и "Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды" Госгортехнадзора России. В РД также учтены требования новых стандартов и других нормативных материалов, опыт монтажных и ремонтных организаций и результаты научно-исследовательских работ, выполненных в последние годы институтами "Оргэнергострой", "Энергомонтажпроект", Всероссийским теплотехническим институтом (ВТИ) и др.

Отступления от требований РД должны быть согласованы для объектов Минтопэнерго с институтом "Оргэнергострой", если в РД нет других указаний на этот счет; для прочих объектов согласование может производиться с любой специализированной научно-исследовательской организацией соответствующего профиля, указанной в приложениях  к правилам Госгортехнадзора России.

Отступления от требований РД, являющиеся одновременно отступлениями от требований правил Госгортехнадзора, согласовываются также с Госгортехнадзором.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Назначение и область применения

1.1.1. Настоящий Руководящий документ предназначен для персонала, осуществляющего организацию и производство сборочно-сварочных работ при монтаже и ремонте трубопроводов и трубных систем паровых и водогрейных котлов независимо от параметров рабочей среды, а также при изготовлении трубопроводов с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/см) и температурой не более 425С.

Технологические рекомендации РД, касающиеся требований к монтажным сварным соединениям, должны учитывать заводы-изготовители котлов и трубопроводов.

Примечание. При ремонте оборудования ТЭС и отопительных котельных разрешается изготовлять на заводах и ремонтных базах отдельные элементы котлов и трубопроводов независимо от параметров рабочей среды при условии наличия разрешения (лицензии) Госгортехнадзора России и соблюдения требований настоящего РД или технологических указаний основного завода-изготовителя этих элементов.

1.1.2. РД распространяется на следующие изделия:

трубы поверхностей нагрева котлов, которые подпадают под действие "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" Госгортехнадзора России;

паровые и водогрейные котлы и водоподогреватели, подпадающие под действие "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388 К (115С)" Минстроя России;

коллекторы (камеры) котла;

трубопроводы пара и горячей воды всех категорий, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России (см. приложение 1), в том числе трубопроводы в пределах котла и турбины, трубопроводы тепловых сетей;

трубопроводы пара и горячей воды, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, в том числе трубопроводы тепловых сетей, дренажные, сливные, контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, воздушники;

трубопроводы фосфатирования, отбора проб и кислотных промывок;

мазутопроводы и маслопроводы;

газопроводы (трубопроводы горючего газа), находящиеся на территории монтируемого объекта (от газорегуляторного пункта до горелок котла), транспортирующие газ давлением не более 1,2 МПа (12 кгс/см);

трубопроводы наружных сетей водоснабжения и канализации.

Указанные трубные системы котлов и трубопроводы изготавливаются из углеродистых сталей, низколегированных теплоустойчивых и конструкционных сталей перлитного класса, высоколегированных сталей мартенситного, мартенситно-ферритного и аустенитного классов, характеристики которых приведены в приложениях 2 и 3, а подразделение сталей на типы и классы - в приложении 20.

1.1.3. РД определяет технологию сборки, сварки и термообработки сварных стыков труб при монтаже и ремонте изделий, перечисленных в п.1.1.2, а также объем, порядок контроля и нормы оценки качества сварных соединений.

1.1.4. РД регламентирует все виды сварки, применяющиеся при монтаже и ремонте изделий, указанных в п.1.1.2, а также при изготовлении трубопроводов с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/см): ручную дуговую покрытыми электродами, ручную и автоматическую аргонодуговую неплавящимся электродом, газовую, ацетилено-кислородную, автоматическую под флюсом, механизированную в углекислом  газе, механизированную порошковой проволокой.

1.2. Основные положения организации сварочных работ при изготовлении,

монтаже и ремонте котлов и трубопроводов

1.2.1. Изготовление, монтаж и ремонт котлов, трубопроводов и их элементов должны выполняться специализированными предприятиями (организациями), имеющими разрешение (лицензию) Госгортехнадзора на выполнение соответствующих работ, в том числе работ по контролю качества сварных соединений.

1.2.2. При изготовлении трубопроводов на заводах сборочно-сварочные работы необходимо выполнять по технологическому процессу, разработанному в соответствии с требованиями РД и других НТД, с учетом конкретных условий производства.

Основные положения организации и технологии работ по сборке, сварке, термообработке и контролю сварных соединений при монтаже и ремонте котлов и трубопроводов должны быть отражены в проекте производства монтажных и ремонтных работ (ППР), разработанном в соответствии с требованиями настоящего РД и других нормативных документов. ППР разрабатывается организацией - производителем работ или по ее заданию специализированной проектной организацией. Примерное содержание раздела сварочных работ ППР приведено в приложении 4.

Рекомендуемая структура служб сварки и контроля монтажного и ремонтного участков дана в приложении 5.

Определяющими факторами при выборе технологии сварочных работ должны быть реальная возможность материального (оборудование, сварочные и вспомогательные материалы, оснастка и т.д.) и организационно-технического (энерго- и газопитание, наличие квалифицированных кадров и т.п.) обеспечения прогрессивных способов сварки и степень их освоения данным предприятием.

1.2.3. При выборе способа сварки следует руководствоваться следующими основными положениями:

а) стыки трубопроводов предпочтительнее сваривать комбинированным способом: корневую часть шва - ручной или автоматической аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, остальное сечение - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами, при этом стык сваривают без остающегося подкладного кольца; если применяют сварное соединение с подкладным остающимся кольцом, весь шов (включая корневой слой) можно выполнять ручной дуговой сваркой;

б) стыки труб поверхностей нагрева, импульсных трубок контрольно-измерительных приборов, напорных маслопроводов системы смазки, стыки трубопроводов системы регулирования турбины, трубопроводов, подвергающихся гуммированию, следует сваривать преимущественно комбинированным способом; при толщине стенки труб до 10 мм можно все сечение шва выполнять аргонодуговой сваркой;

в) для соединения стыков труб диаметром до 57 мм при толщине стенки 8 мм можно применять газовую ацетилено-кислородную сварку; в отдельных случаях для трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, этот способ можно применять для сварки трубопроводов диаметром до 150 мм.

Для соединения труб поверхностей нагрева котлов газовую ацетилено-кислородную сварку следует применять в исключительных случаях по согласованию с заказчиком, при этом ацетилен к сварочным постам должен поступать из баллонов. Стыки труб из сталей 12Х2МФСР, 12Х2МФБ и из стали мартенситно-ферритного и аустенитного классов газовой сваркой сваривать запрещается;

г) для соединения стыков труб из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей рекомендуется применять (преимущественно при изготовлении трубопроводов на заводах) механизированную сварку в среде защитных газов и автоматическую под слоем флюса;

д) продольные швы газоплотных панелей котлов следует сваривать ручной дуговой или механизированной сваркой в углекислом газе или порошковой проволокой;

е) во всех остальных случаях следует использовать ручную дуговую сварку или механизированную в углекислом газе.

1.2.4. Стыки труб необходимо собирать в последовательности, обеспечивающей свободный подход к стыкам для их сварки и контроля качества швов, а также для переварки стыков; на это должно быть обращено особое внимание во время приварки труб к штуцерам коллекторов (или непосредственно к коллекторам), так как эти стыки часто размещаются в труднодоступных местах. В ППР должна быть разработана схема крепления трубопровода в месте сварки монтажных стыков.

1.2.5. Сборку трубопровода в укрупненные пространственные блоки (узлы) следует производить на специальном стенде, обеспечивающем правильное взаимное  расположение элементов блока. На горизонтальных участках необходимо предусмотреть установку временных опор или подвесок на расстоянии не более 1 м от стыка, чтобы исключить провисание труб и разгрузить сварной шов при сварке и термообработке. Временные опоры (подвески) удаляют только после заварки всего сечения стыка и окончания его термообработки.

Блоки (узлы) трубопроводов и поверхностей нагрева котлов, в которых элементы соединены только прихватками или корневым швом, запрещается перемещать, транспортировать, подвергать воздействию каких-либо нагрузок во избежание образования трещин в швах, а также оставлять незаваренными на срок более одних суток.

Примечание. На заводах при поточно-операционном методе изготовления трубопроводов разрешается блок, собранный на прихватках, перемещать на место для сварки при условии, что технологическим процессом предусмотрен  способ перемещения, который обеспечивает отсутствие трещин в прихватках, изгибов и смещений в стыках. После перемещения прихваточные швы должны быть подвергнуты внешнему осмотру с целью выявления в них трещины.

1.2.6. В монтажных условиях стыки труб из низколегированных теплоустойчивых сталей при толщине стенки более 12 мм и  из прочих сталей при толщине стенки более 20 мм следует сваривать неповоротными во избежание появления трещин в первых слоях шва во время поворота. Если сварка производится на вращающихся устройствах,  то стыки труб независимо от толщины стенки можно сваривать поворотными.

1.2.7. Для обеспечения стабильного режима сварки и нагрева стыков при термообработке источники электропитания целесообразно подсоединять к отдельным силовым трансформаторам, к которым не должны подключаться другие потребители. Колебания напряжения питающей сети не должны превышать5% от номинального значения.

Если на сборочной площадке или в главном корпусе сварку труб будут выполнять одновременно более 10 сварщиков, рекомендуется использовать многопостовые источники питания (выпрямители или преобразователи) с кольцевой разводкой сварочного тока. Аналогичные разводки рекомендуется применять для  термообработки сварных соединений током средней частоты.

1.2.8. Сечение провода, присоединяющего источник питания для сварки или термообработки к сети, следует подбирать по данным табл.1.1. При ручной дуговой сварке электрододержатель соединяют со сварочной цепью гибким медным проводом с резиновой изоляцией марки ПРД, ПРИ, КОГ1, КОГ2, сечение которого необходимо выбирать в зависимости от сварочного тока: при токе до 100 А - не менее 16 мм, при 250 А - 25 мм, при 300 А - 50 мм. Длина гибкого провода должна быть не менее 5 м.

Таблица 1.1

Сечение провода, присоединяющего к сети источника питания

для сварки и термообработки

_______________

* Сечение алюминиевого провода должно быть примерно в 1,5 раза больше.

1.2.9. На каждом заводе, монтажном (ремонтном) участке необходимо оборудовать в теплом помещении склад (кладовую) для электродов, сварочной проволоки и флюса. В нем должна поддерживаться температура не ниже 15°С при относительной влажности не более 50%. Электроды следует хранить на стеллажах раздельно по маркам и партиям. В складе должны быть печь для прокалки электродов при температуре до 400°С и сушильный шкаф с температурой 80-150°С, обеспечивающие потребность монтажного участка в электродах.

1.2.10. Очистку, рубку и намотку в кассеты проволоки для механизированной сварки должен производить специально выделенный для этого рабочий. На всех кассетах с намотанной проволокой должны быть этикетки с указанием марки, плавки и диаметра проволоки.

1.2.11. Место сварки и термообработки необходимо защитить от ветра, сквозняков и атмосферных осадков и обеспечить первичными средствами для тушения пожара в соответствии с инструкцией, разработанной согласно п. 1.2.13. При сварке и термообработке стыков труб из закаливающихся сталей (мартенситно-ферритного класса и низколегированных теплоустойчивых перлитного класса) концы труб следует закрывать заглушками.

1.2.12. Сварщик должен быть обеспечен необходимым набором инвентаря и инструментов. Электросварщики (в том числе операторы по механизированной и автоматической сварке) должны иметь защитный щиток или маску, рукавицы, молоток, зубило или крейцмейсель для отбивки шлака, стальную щетку, струбцину (зажим) для обратного провода, личное клеймо и шаблоны для проверки размеров и формы швов. Кроме того, у сварщиков по ручной дуговой сварке должны быть пеналы или пакет из влагостойкой бумаги для хранения электродов и ящик или сумка для электродов с отделением для огарков; у сварщиков по ручной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом - кожаные (или хлопчатобумажные) перчатки, набор заточенных вольфрамовых электродов и пассатижи; у сварщиков-операторов по автоматической сварке неплавящимся электродом - набор заточенных вольфрамовых электродов, пенал для проволоки, комплект гаечных ключей к сварочному автомату, пассатижи с кусачками для проволоки.

Газосварщики должны иметь защитные очки, со светофильтрами типа Г, молоток, зубило, стальную щетку и личное клеймо.

1.2.13. Администрация предприятия-производителя работ должна разработать для персонала, осуществляющего сборку, сварку, термообработку и контроль качества сварных соединений труб котлов и трубопроводов, инструкции по безопасности труда в соответствии с требованиями следующих нормативно-технических документов:

- СНиП III-4-80*. "Техника безопасности в строительстве";

- ГОСТ 12.3.003.86. "ССБТ. Работы электросварочные. Требования безопасности";

- "Правила устройства электроустановок" (М.: Энергоатомиздат, 1986);

- "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" (М.: Энергоатомиздат, 1992);

- "Санитарные правила при проведении рентгеновской дефектоскопии", № 2191-80;

- "Санитарные правила при радиоизотопной дефектоскопии", № 1171-74;

- "Санитарные правила по сварке, наплавке и резке металлов", № 1009-73;

- "Санитарные нормы и правила при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих", № 2282-80;

- "Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ ППБ -05-86";

"Инструктивные материалы по технике безопасности при производстве сварочных работ и работ по термической резке в условиях монтажа оборудования энергетических объектов Минэнерго СССР" (М.: Информэнерго, 1981).

2. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Электроды для ручной дуговой сварки

2.1.1. Для ручной дуговой сварки стыков трубопроводов и труб котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей необходимо применять электроды, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9466-75, 9467-75 и 10052-75. Марку электродов следует выбирать в зависимости от марки свариваемой стали (табл. 2.1). В приложениях 6 и 7 приведены химический состав и механические свойства соответственно отечественных и зарубежных электродов, а также типы электродов по ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75.

Таблица 2.1

Области применения электродов для сварки труб

_______________

* Электроды АНО-6М, МР-3, ОЗС-4 предназначены для сварки на переменном и постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде), АНО-4 и АНО-24 - на переменном и постоянном токе любой полярности, АНО-18 - на переменном и постоянном токе прямой полярности, ВСЦ-4А - на постоянном токе любой полярности, электроды остальных марок - на постоянном токе обратной полярности.

** Можно применять для сварки следующих узлов из углеродистых сталей: трубопроводов пара и горячей воды категорий III и IV; трубопроводов в пределах котла и турбины с рабочим давлением не более 4 МПа(40 кгс/см) и температурой не более 320°С; трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, кроме трубопроводов регулирования турбины, маслопроводов и мазутопроводов.

*** Для сварки только корневого слоя стыков трубопроводов диаметром 219 мм и более без подкладных колец.

Примечания. 1. Если проектом предусмотрены трубы (арматура) из углеродистой стали, а устанавливают трубы (арматуру) тех же размеров (диаметр и толщина стенки) из низколегированной стали, то разрешается применять углеродистые электроды с основным покрытием.

(Измененная редакция, Изм. №1)

2.1.2. Электроды для приварки деталей крепления из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и другим элементам котла или к трубопроводу из низколегированных перлитных сталей, а также для сварки деталей крепления необходимо выбирать по данным табл. 2.2.

Таблица 2.2

Области применения электродов для приварки креплений к трубам

(Измененная редакция, Изм. №1)

Примечание. Все электроды предназначены для сварки постоянным током обратной полярности.

Для приварки креплений из стали любой марки к трубам из стали аустенитного класса следует применять электроды ЭА-395/9, ЗИО-8, ЦЛ-25, ЦТ-10, из стали 12Х11В2МФ - электроды ЭА-400/10У и ЭА-400/10Т.

2.1.3. Перед сваркой производственных стыков и испытаниями электроды должны быть прокалены по режиму, приведенному в соответствующем документе (OCT, ТУ) или этикетке. В случае отсутствия таких данных режим прокалки выбирается по табл. 2.3.

Таблица 2.3

Режимы прокалки электродов, порошковой проволоки и флюсов

Примечание. Прокалка электродов может производиться не более трех раз. Число прокалок порошковой проволоки и флюса не ограничивается. Если электроды после трех прокалок показали неудовлетворительные сварочно-технологические свойства, то применение их для сварочных работ, выполняемых по настоящему РД, не допускается.

Импортные электроды прокаливают по тому же режиму, что и отечественные с аналогичным типом покрытия.

2.1.4. Электроды с основным покрытием, предназначенные для сварки перлитных сталей, следует использовать в течение 5 суток после прокалки, остальные электроды - в течение 15 суток, если их хранят на складе с соблюдением требований п. 1.2.9. По истечении указанного срока электроды перед применением необходимо вновь прокалить. В случае хранения электродов в сушильном шкафу при температуре 60-100° С срок их годности не ограничивается.

2.2. Сварочная проволока

2.2.1. Для ручной и автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, газовой (ацетилено-кислородной) сварки, механизированной в углекислом газе, и автоматической сварки под флюсом необходимо применять   сварочную проволоку сплошного сечения, удовлетворяющую   требованиям ГОСТ 2246-70. Марку сварочной проволоки следует подбирать по данным табл. 2.4.

Химический состав сварочной проволоки сплошного сечения по ГОСТ 2246-70 приведен в табл. П8.1 приложения 8.

2.2.2. Поверхность проволоки сплошного сечения должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла и грязи. При необходимости ее очищают от ржавчины и грязи пескоструйным   аппаратом или травлением в 5% растворе соляной   или ингибированной кислоты (3% раствор уротропина в соляной кислоте). Можно очищать проволоку, пропуская ее через   специальные механические устройства (в том числе через устройства, заполненные сварочным флюсом, кирпичом; осколками наждачных кругов и войлочными фильтрами). Перед   очисткой бухту проволоки рекомендуется отжечь при 150-200°С в течение 1,5-2 часов. Разрешается также очищать проволоку наждачной шкуркой или другим   способом  до металлического блеска. При очистке проволоки, предназначенной для автоматической сварки, нельзя допускать ее резких перегибов (переломов).

2.2.3. Для механизированной сварки порошковой проволокой следует применять самозащитные порошковые проволоки, изготовленные по ГОСТ 26271-84 и соответствующим техническим условиям.

Характеристика этих проволок приведена в табл. П8.2 приложения 8.

Порошковую проволоку необходимо хранить   в мотках в специальной таре. Перемотка порошковой проволоки запрещается.

Перед применением порошковая проволока должна быть прокалена по режиму, приведенному в табл. 2.3. После прокалки проволока может быть использована в течение 5 суток, если она хранится в соответствии с требованиями п. 1.2.9. По истечении указанного срока порошковую проволоку перед применением   следует вновь прокалить.

2.3. Флюс для автоматической сварки

2.3.1. Для автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб из углеродистой и низколегированной   конструкционной стали следует применять флюс марок, приведенных в табл. 2.4.

2.3.2. Флюс необходимо хранить в сухом помещении в соответствии с требованиями п. 1.2.9.

2.3.3. Перед применением флюс должен быть прокален по режиму, указанному в табл. 2.3, после чего его можно использовать в течение 15 суток, если хранить в соответствии с требованиями, приведенными в п. 1.2.9. По истечении указанного   срока флюс перед применением следует вновь прокалить.

2.4. Аргон, кислород, ацетилен и диоксид (двуокись) углерода

2.4.1. В качестве защитного газа при ручной и автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом применяют аргон высшего и первого сортов с физико-химическими показателями по ГОСТ 10157-79. Допускается использовать газообразный и жидкий аргон.

Таблица 2.4

Области применения сварочной проволоки и флюсов

_______________

Под аргонодуговой сваркой следует понимать как сварку в аргоне, так и в смесях аргона со сварочной двуокисью углерода до 25% (кроме сварки сталей аустенитного класса) и с кислородом до 5%.

В том числе с добавкой в двуокись углерода до 25% аргона.

Проволока марок Св-08ГА-2, Св-08ХМА-2, Св-08ХМФА-2 изготавливается по ТУ 14-1-4369-87; Св-04Х20Н10Г2Б - по ТУ 14-1-3252-81.

Проволоку марок Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08МФА допускается применять для аргонодуговой сварки только при содержании кремния в проволоке не менее 0,25%.

Проволока марок Св-08ХГСМА, Св-08ХМ и Св-ХМА-2 применяется для сварки стыков трубопроводов, работающих при температуре среды до 510°С включительно, а также для сварки стыков труб поверхностей нагрева и корневого слоя стыков трубопроводов независимо от параметров рабочей среды.

Проволока марки Св-08МХ применяется для сварки корневого слоя стыков трубопроводов, работающих при температуре среды до 510°С включительно, и для сварки стыков труб поверхностей нагрева независимо от параметров рабочей среды.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4.2. Для газовой ацетилено-кислородной сварки необходимо использовать газообразный кислород первого или второго сорта по ГОСТ 5583-78.

В качестве горючего газа следует применять растворенный и газообразный технический ацетилен по ГОСТ 5457-75, поставляемый потребителю в баллонах или получаемый из карбида кальция, отвечающего требованиям ГОСТ 1460-81.

2.4.3. Для механизированной сварки в углекислом газе в качестве защитного газа следует применять газообразный и жидкий диоксид (двуокись) углерода высшего   и первого сортов по ГОСТ 8050-85.

2.5 Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

2.5.1. Для ручной и автоматической сварки в среде аргона в качестве нeплавящегося электрода следует применять вольфрамовые электроды из вольфрама марок ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВТ-15 по ГОСТ 23949-80, лантанированного вольфрама   марки ВЛ по ТУ 48-19-27-77 или иттрированного  вольфрама марки СВИ-1 по ТУ 48-19-221-83 диаметром 2-4 мм.

2.5.2. Для легкого возбуждения дуги и повышения стабильности ее горения конец вольфрамового электрода необходимо затачивать на конус; длина конической части должна составлять 6-10, а диаметр притупления 0,2-0,5 мм.

3. ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Требования к квалификации персонала

3.1.1. К сварочным работам при изготовлении, монтаже и ремонте трубных элементов котлов и трубопроводов, на которые распространяется настоящий РД (см. п. 1.1.2),  могут быть  допущены сварщики, выдержавшие теоретические и практические испытания в соответствии с действующими "Правилами аттестации сварщиков" и имеющие удостоверение на право производства соответствующих сварочных работ.

К испытанию на право сварки стыков труб из стали аустенитного класса допускаются сварщики, имеющие квалификацию не ниже 4-го разряда и стаж работы по сварке труб не менее одного года. К механизированным и автоматическим способам сварки стыков труб допускаются сварщики-операторы,   прошедшие специальный курс теоретической и практической подготовки и сдавшие испытания на право производства этих работ.

Сварщики всех специальностей и квалификаций, кроме газосварщиков, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже II.  Кроме того, все сварщики  должны сдать испытания на знание противопожарных мероприятий и требований по безопасности труда.

3.1.2. Сварщики допускаются к тем видам работ, которые указаны в удостоверении.

В удостоверении должны быть перечислены способ и положение сварки, вид работ, марки или группы стали, к сварке которых допускается сварщик.

3.1.3. Сварщик, впервые приступающий в данной организации к сварке труб котлов и трубопроводов, несмотря на наличие удостоверения, должен перед допуском к работе пройти проверку путем сварки допускных (пробных) стыков. Количество и номенклатуру допускных стыков, а также методы и объем контроля качества сварки устанавливает руководитель сварочных работ в зависимости от свариваемого изделия и типа сварных соединений. Допускные стыки газопроводов, согласно СНиП 3.05.02-88, помимо визуального и измерительного контроля, проверяются путем радиографирования и механических испытаний.

При проверке качества допускных стыков труб поверхностей нагрева котла путем внешнего осмотра определяют сплошность и правильность формирования корневого слоя шва, а после заварки всего сечения осматривают наружную и внутреннюю поверхности шва, а также сплошность металла шва в процессе послойной проточки с торца или с наружной поверхности трубы на токарном станке через каждые 0,5 - 1,0 мм. Качество допускных стыков трубопровода проверяют осмотром наружной и внутренней поверхностей шва, осмотром шва при послойной его проточке на токарном станке. Осмотр шва при послойной проточке может быть заменен контролем его сплошности ультразвуковой или радиографической дефектоскопией.

Качество допускных стыков необходимо оценивать по нормам, которые предусмотрены для таких же производственных стыков (см. раздел 16).

Допускные стыки должны быть идентичны производственным стыкам, которые будет сваривать проверяемый сварщик, или однотипны с ними. Определение понятия однотипности сварных соединений приведено в приложении 9.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.1.4. К термообработке сварных соединений (включая предварительный и сопутствующий подогрев) трубопроводов и труб котлов допускаются термисты - операторы термических установок, прошедшие специальную подготовку, сдавшие соответствующие  испытания и имеющие удостоверение на право производства указанных работ в монтажных и ремонтных условиях. Термисты-операторы должны сдать испытания не ниже чем на III квалификационную группу по электробезопасности, а также по противопожарным мероприятиям и охране труда. Термисты-операторы подвергаются ежегодной переаттестации, результаты которой должны быть оформлены протоколом и соответствующей записью в удостоверении.

Подготовку термистов-операторов предприятие - производитель работ осуществляет на специальных курсах или в учебных комбинатах (центрах) по программе, утвержденной вышестоящей организацией.

Аттестацию и переаттестацию термистов-операторов производит комиссия, созданная для аттестации сварщиков, или комиссия по проверке знаний по безопасности труда.

3.1.5. К контролю сварных соединений труб физическими методами (в том числе стилоскопированием швов и деталей) допускаются контролеры, аттестованные в соответствии с "Правилами аттестации специалистов неразрушающего контроля" (Госгортехнадзор России, 1992).

3.1.6. К руководству работами по сварке, контролю и термообработке сварных соединений, контролю за соблюдением технологии допускаются инженерно-технические работники (ИТР), производственные и контрольные мастера, изучившие правила Госгортехнадзора России, настоящий РД, ПТД, рабочие чертежи, методические инструкции по контролю. Знания ИТР должны проверяться в порядке, предусмотренном Госгортехнадзором России.

3.2. Проверка состояния оборудования для сварки,

термообработки и дефектоскопии

3.2.1. Оборудование для сварки и термообработки, аппаратура для дефектоскопии, контрольно-измерительные приборы (амперметры, вольтметры и др.), поставляемые отдельно от оборудования (именуемые в дальнейшем "оборудование"), должны иметь паспорт завода-изготовителя, подтверждающий пригодность данного экземпляра оборудования для предназначенной работы.

3.2.2. Оборудование перед использованием должно быть проконтролировано на: наличие паспорта завода-изготовителя; комплектность и исправность; действие срока последней проверки и госповерки (для аппаратуры и приборов, подлежащих госповерке).

3.2.3. На каждом предприятии (заводе, монтажном участке или площадке, ремонтной организации) должны быть составлены графики осмотров, проверок, профилактических (текущих) и капитальных ремонтов оборудования, поверок средств измерений, утвержденные главным инженером. В графиках, помимо сроков (дат) контроля, указываются фамилии лиц, ответственных за проведение этих операций.

Периодичность осмотров, проверок, ремонтов должна соответствовать требованиям паспортов или  других документов. Основные требования к организации и порядку проведения поверки средств измерений должны соответствовать ГОСТ 8.513-84.

Для сварочного оборудования может быть принята периодичность осмотра и ремонта, указанная в табл.3.1.

Таблица 3.1

Периодичность осмотров и ремонтов сварочного оборудования

Каждый раз перед началом работы лицом, которое будет работать на оборудовании, производится проверка этого оборудования.

3.2.4. Все вновь полученные, а также отремонтированные аппараты для дефектоскопии и контрольно-измерительные приборы подлежат настройке и проверке правильности их показаний. Результаты проверки, а также данные о характере ремонта должны быть зафиксированы в паспорте (формуляре) дефектоскопа или журнале учета состояния оборудования.

3.2.5. Сварочные установки (источники питания, автоматы, полуавтоматы) должны быть снабжены исправной контрольно-измерительной аппаратурой или другими устройствами, предусмотренными конструкцией данной установки. Для периодического контроля сварочного тока можно пользоваться переносным амперметром.

3.2.6. На каждом предприятии (организации) необходимо вести журнал учета состояния оборудования, в котором следует фиксировать результаты ремонта и проверки оборудования.

3.3. Входной контроль основных материалов

3.3.1. Входной контроль металла  (труб, листов, профильного проката), конструктивных элементов котлов и трубопроводов, поступающих на предприятие для изготовления, монтажа или ремонта энергетического объекта, включает следующие контрольные операции:

а) проверку наличия сертификата или паспорта, полноты приведенных в нем данных и соответствия этих данных требованиям стандарта, технических условий или конструкторской документации;

б) проверку наличия заводской маркировки и соответствия ее сертификатным или паспортным данным;

в) осмотр металла и конструктивных элементов для выявления поверхностных дефектов и повреждений.

3.3.2. При отсутствии сертификата или неполноте сертификатных данных применение этого металла может быть допущено только после проведения испытаний, подтверждающих соответствие металла всем требованиям стандарта или технических условий.

3.3.3. Конструктивные элементы котлов и трубопроводов, не имеющие заводского паспорта (сертификата), не могут быть допущены для дальнейшего производства (монтажа, ремонта, укрупнения) .

3.3.4. Входной контроль основных материалов (металла и конструктивных элементов) осуществляет в соответствии с ГОСТ 24297-87 организация-заказчик этих материалов. Результаты входного контроля должны быть переданы монтажной (ремонтной) организации.

3.4. Входной контроль сварочных материалов и материалов для дефектоскопии

3.4.1. Перед использованием сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, флюса и др.) должны быть проверены:

а) наличие сертификата (на электроды, проволоку и флюс), полнота приведенных в нем данных и их соответствие требованиям стандарта, технических условий или паспорта на конкретные сварочные материалы;

б) наличие на каждом упаковочном месте (пачке, коробке, ящике, мотке, бухте и пр.) соответствующих этикеток (ярлыков) или бирок с проверкой полноты указанных в них данных;

в) сохранность упаковок и самих материалов;

г) для баллонов с газом - наличие документа, регламентированного стандартом на соответствующий газ.

3.4.2. При отсутствии сертификата или неполноте сертификатных сведений сварочный материал данной партии может быть допущен к использованию после проведения испытаний и получения положительных результатов по всем показателям,  установленным соответствующим нормативным техническим документом (НТД) (стандартом, техническими условиями или паспортом) на данный вид материала.

В случае расхождения сертификатных данных с требованиями соответствующего НТД партия сварочных материалов к использованию не допускается.

Результаты проверки химического состава сварочной проволоки должны удовлетворять требованиям, приведенным в приложении 8. При неудовлетворительных результатах химического анализа проводят повторный анализ на удвоенном числе проб, который является окончательным.

3.4.3. При обнаружении повреждения или порчи упаковки или самих материалов вопрос о возможности использования этих материалов решает руководитель сварочных работ совместно с ОТК (СТК) предприятия (организации).

3.4.4. Каждая часть сварочной проволоки, отделенная от бухты (мотка), должна быть снабжена биркой, на которой указываются марка, номер плавки и диаметр проволоки.

Контроль электродов для ручной дуговой сварки

3.4.5. Перед применением каждой партии электродов независимо от наличия сертификата должны быть проконтролированы:

а) сварочно-технологические свойства;

б) соответствие наплавленного металла легированных электродов требованиям марочного состава.

Результаты проверки электродов должны быть оформлены соответствующим актом (см. раздел 19).

Перед выдачей электродов сварщику необходимо убедиться в том, что они были прокалены и срок действия прокалки не истек.

Примечание. При наличии на этикетках пачек номеров замесов обмазки электродов (в пределах одной партии) рекомендуется проводить указанный в п. 3.4.5 контроль каждого замеса.

3.4.6. Сварочно-технологические свойства электродов, предназначенных для сварки трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей, а том числе для приварки труб (штуцеров) к коллекторам или трубопроводам, необходимо определять при сварке в потолочном положении одностороннего таврового образца из двух погонов, вырезанных из труб, или двух пластин размером 180140 мм (рис. 3.1). Сварку погонов выполняют в один слой.    

Рис. 3.1. Схема сварки таврового соединения пластин (погонов из труб) для определения

технологических  свойств электродов

Технологические свойства электродов можно проверить также при сварке потолочного участка или всего вертикального стыка труб диаметром 133-159 мм с толщиной стенки 10-18 мм из соответствующей стали.

Сварку нужно производить с подогревом, если он предусмотрен для данного сварного соединения технологической документацией.

После сварки таврового образца шов и излом по шву осматривают. Для облегчения разрушения образца следует сделать надрез по середине шва со стороны усиления глубиной 1,5 - 2,0 мм. После сварки стыка труб шов протачивают на токарном станке со снятием слоя толщиной до 0,5 мм или подвергают радиографическому контролю для определения сплошности металла.

3.4.7. Толщину пластин (погонов) и катет шва при сварке тавровых образцов выбирают в зависимости от диаметра электрода:

3.4.8. Пластины и погоны из труб для проверки технологических свойств электродов должны быть изготовлены из стали той марки, для сварки которой могут быть использованы проверяемые электроды в соответствии с данными табл. 2.1 или 2.2.

3.4.9. Сварочно-технологические свойства электродов, предназначенных для сварки труб поверхностей нагрева котлов, необходимо проверить путем сварки не менее трех пробных неповоротных стыков труб из сталей соответствующих марок с последующим контролем сплошности шва с помощью радиографии или проточки стыков на токарном станке со снятием слоя не более 0,5 мм для определения сплошности металла шва.

3.4.10. Сплошность металла шва, определяемая согласно пп.3.4.6 и 3.4.9, должна отвечать требованиям, приведенным в табл.5 ГОСТ 9466-75 (с изменениями № 1).

3.4.11. Сварочно-технологические свойства электродов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9466-75. Основные из этих требований следующие:

дуга легко зажигается и стабильно горит;

покрытие плавится равномерно без чрезмерного разбрызгивания, отваливания кусков и образования "козырька", препятствующих нормальному плавлению электрода во всех пространственных положениях;

образующийся при сварке шлак обеспечивает правильное формирование шва и легко удаляется после охлаждения;

в металле шва и наплавленном металле нет трещин.

Образование "козырька" из покрытия размером более 4 мм  и отваливание кусков нерасплавившегося покрытия от стержня являются браковочными признаками.

Для определения размера "козырька" и прочности покрытия отбирается 10-12 электродов из 5-6 пачек и производится их расплавление в вертикальном положении при угле наклона электрода к шву 50-60°. Размер "козырька" измеряется от торца стержня электрода до наиболее удаленной части оплавившегося покрытия.

3.4.12. При   неудовлетворительных   сварочно-технологических свойствах электродов они должны быть повторно прокалены. Если после этого при проверке сварочно-технологических свойств получены неудовлетворительные результаты, то данная партия электродов бракуется, на нее оформляется акт-рекламация, который направляется заводу-изготовителю и в свою вышестоящую организацию.

3.4.13. Для проверки соответствия легированных электродов марочному составу на малоуглеродистую пластинку наплавляют три бобышки высотой и диаметром у основания, равными не менее чем четырем диаметрам контролируемого электрода. Из разных пачек замеса берут три электрода, при этом каждую бобышку наплавляют одним электродом. Верхнюю площадку бобышки зачищают до металлического блеска и стилоскопированием определяют содержание элементов, входящих в марочный состав (см. подразд.16.2). Если при проверке выявлено несоответствие наплавленного металла марочному составу (хотя бы одного из трех испытанных электродов), замес должен быть подвергнут повторному стилоскопированию. При повторном контроле проверяют по 10 электродов каждого замеса, результаты испытаний которых были неудовлетворительными.

Все электроды необходимо отбирать из разных пачек каждого замеса. После повторного стилоскопирования бракуют электроды только тех замесов, на которых получены неудовлетворительные результаты. Если при проверке в отдельных замесах встречаются удовлетворительные и неудовлетворительные результаты, бракуют всю контролируемую партию электродов.

Стилоскопический контроль может быть заменен количественным химическим или спектральным   анализом верхней части наплавки.

3.4.14. При неполноте данных в сертификате или сомнении в качестве электродов, помимо проверки сварочно-технологических свойств, определяются химический состав и (или) механические свойства наплавленного металла (металла шва) партии электродов.

Для этого необходимо сварить встык две пластины (или два погона) размером 350Х110 мм толщиной 12-18 мм из соответствующей стали; погоны вырезают из трубы диаметром более 150 мм.

Механические свойства и химический состав наплавленного металла электродов типов Э-09Х1М и Э-09Х1МФ можно также определять на пластинах из углеродистой стали толщиной 12-18 мм, предварительно наплавив испытуемыми электродами на свариваемые кромки три слоя общей толщиной не менее 10 мм. Чтобы изготовить образцы для механических испытаний наплавленного металла аустенитными электродами, следует сварить встык две пластины (или два погона), вырезанные из листов (или труб) той стали, для сварки которой они предназначены. Пластины сваривают по технологии, рекомендованной для данной стали настоящим РД.

Из сварного соединения (рис.3.2) необходимо изготовить согласно ГОСТ 6996-66 три образца для испытания на ударный изгиб и три - для испытания на растяжение, чтобы определить временное сопротивление и относительное удлинение.

Рис. 3.2. Схема вырезки образцов для испытания металла шва: 1 -заготовка под образцы для испытания на ударный изгиб; 2 - заготовка под образцы для испытания на растяжение; 3 - заготовка под пробы для химического анализа; 4 - образец для испытания на ударный изгиб (тип VI по ГОСТ 6996-66); 5 - образец для испытания на растяжение (тип II)    

Для проверки химического состава из наплавленного металла должно быть набрано 30-40 г стружки.

Заготовки образцов наплавленного металла углеродистых и низколегированных электродов для испытаний на ударный изгиб и растяжение можно вырезать с помощью ацетилено-кислородной резки с припуском не менее 4 мм на последующую чистовую механическую обработку. Заготовки образцов наплавленного металла аустенитных электродов необходимо вырезать только механическим способом.

Химический состав наплавленного металла электродов должен соответствовать указанному в приложенении 6 или 7.

Механические свойства наплавленного металла определяют на образцах, прошедших термообработку по режимам, указанным в приложении 6 или 7.

3.4.15. Механические свойства направленного металла определяют как среднее арифметическое из данных, полученных при испытании образцов. Значения должны быть не менее указанных в приложении 6 или 7. Испытания считают удовлетворительными, если их результаты на одном из образцов не более чем на 10% ниже требований, указанных в приложении 6 или 7, а для ударной вязкости - не более чем на 20 Дж/см (2 кгс·м/см) ниже установленных норм при условии, что средний арифметический показатель соответствует нормативным требованиям.

3.4.16. При неудовлетворительных результатах какого-либо вида механических испытаний, а также при несоответствии химического состава наплавленного металла данным, приведенным в приложении 6 или 7, разрешаются повторные испытания на удвоенном количестве образцов.

Повторно проводят тот вид механических испытаний, по которому получены неудовлетворительные результаты.

При повторном химическом   анализе определяют содержание тех элементов, которые не удовлетворяют требованиям, указанным в приложении 6 или 7.

При неудовлетворительных результатах повторных испытаний даже по одному из видов партия электродов бракуется и не может быть использована для сварки изделий, на которые распространяется настоящий РД.

Контроль сварочной проволоки

3.4.17. Каждая партия сварочной проволоки перед выдачей на производственный участок должна быть проконтролирована путем осмотра поверхности проволоки в каждой бухте (мотке, катушке). На поверхности проволоки не должно  быть окалины, ржавчины, следов смазки, задиров, вмятин и других дефектов и загрязнений.

3.4.18. Каждая бухта (моток, катушка) легированной проволоки сплошного сечения перед сваркой (независимо от способа сварки) должна быть проверена стилоскопированием на соответствие содержания основных легирующих элементов требованиям, приведенным в приложении 8. Стилоскопированию подвергают концы каждой бухты (мотка, катушки). При неудовлетворительных результатах стилоскопирования бухта не может быть использована для сварки до установления точного химического состава проволоки количественным химическим анализом.

3.4.19. Каждая партия сварочной проволоки сплошного сечения, предназначенная для сварки под флюсом изделий, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России, должна быть проверена на механические свойства металла шва в сочетании с флюсом той партии, которая будет использоваться в производстве с проволокой данной партии.   Для этого свариваются встык две пластины и из этого сварного соединения изготавливаются три образца для испытания на ударный изгиб и два - для испытания на растяжение, чтобы определить временное сопротивление и относительное удлинение (см. рис. 3.2). Испытание проводится при температуре +20°С. Результаты испытания считаются удовлетворительными, если временное сопротивление разрыву будет не ниже минимально допустимого для основного металла, который будет свариваться этими сварочными материалами, относительное удлинение - не менее 16%, ударная вязкость - не менее 49 Дж/см(5 кгс·м/см).

3.4.20. Каждая партия порошковой проволоки перед применением должна быть подвергнута проверке сварочно-технологических свойств путем наплавки валика на пластину и визуального контроля с помощью лупы пятикратного увеличения, чтобы выявить трещины, поры и неровности на поверхности  валика. Валик наплавляется на пластину толщиной 14-18 мм из углеродистой стали (марок СтЗпс; СтЗсп; 20) в нижнем положении по режиму, предписанному для данной марки проволоки. Сварочно-технологические свойства считаются удовлетворительными, если на поверхности валика не обнаружено трещин,   максимальный размер пор не более 1,2 мм и их число на любых 100 мм протяженности валика не более пяти; углубление между чешуйками должно быть не более 1,5 мм.

Контроль флюса

3.4.21. Перед выдачей флюса для сварки необходимо убедиться в том, что он был подвергнут прокалке в соответствии с требованиями п. 2.3.3 и срок ее действия не истек, а также проверке в соответствии с п. 3.4.19.

Контроль защитного газа

3.4.22. Перед использованием газа из каждого баллона следует проверить качество газа,   для чего надо наплавить на пластину или трубу валик длиной 100-150 мм и по внешнему виду поверхности наплавки определить ее качество. При обнаружении пор в металле шва газ, находящийся в данном баллоне, бракуют.

Контроль материалов для дефектоскопии

3.4.23. Каждая партия материалов для дефектоскопии (травящих реактивов, радиографической пленки, усиливающих экранов, фотореактивов и др.) перед использованием должна быть проконтролирована на:

наличие на каждом упаковочном месте (пачке, коробке, емкости и др.) этикеток с проверкой полноты приведенных в них данных и соответствия этих данных требованиям соответствующих ГОСТ, ТУ и  инструкций;

отсутствие повреждения и порчи упаковки или самих материалов;

действие срока годности, указанного в сопроводительной документации;

соответствие качества, материалов   требованиям методических документов на данный вид контроля.

3.4.24. При неудовлетворительных результатах контроля данная партия материала для дефектоскопии бракуется (полностью или частично).

Примечание. По истечении срока годности материалов для радиографирования их использование допускается только после проведения испытаний, подтверждающих их пригодность в соответствии с требованиями настоящего РД. Испытания проводятся не менее чем на четырех контрольных образцах. Результаты таких испытаний действительны 6 месяцев.

3.5 Аттестация технологии сварки

3.5.1. Аттестация технологии сварки проводится для сварных соединений изделий, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России.

3.5.2. Аттестация технологии сварки подразделяется на исследовательскую и производственную.

3.5.3. Исследовательская аттестация проводится научно-исследовательской организацией или предприятием (совместно или самостоятельно) при подготовке к внедрению новой (ранее не аттестованной) технологии сварки с целью определения   характеристик сварных соединений, необходимых для расчетов при проектировании и для обеспечения безопасной эксплуатации котлов и трубопроводов

Результаты исследовательской аттестации должны быть оформлены в виде аттестационного отчета, содержащего все необходимые технологические рекомендации для возможности использования новой технологии в производственных условиях (область применения, сварочные материалы, оборудование, режимы подогрева, режимы сварки и термообработки, гарантированные показатели свойств и качества сварных соединений, методы контроля и т. п.).

3.5.4. Разрешение на применение предлагаемой новой технологии сварки в производственных условиях выдается Госгортехнадзором России на основании заключения специализированной научно-исследовательской или экспертной организации. Для использования предлагаемой технологии в условиях монтажа и ремонта энергетического оборудования на объектах Минтопэнерго такое заключение должны выдавать институт "Оргэнергострой" и ВТИ в виде совместного решения.

Примечание. Технология выполнения сварных соединений, предусмотренная настоящим РД, считается прошедшей исследовательскую аттестацию.

3.5.5. Производственная аттестация технологии сварки проводится организацией - производителем сварочных работ с целью проверки соответствия сварных соединений, выполненных по аттестуемой технологии, требованиям правил Госгортехнадзора России, настоящего РД и проектно-конструкторской документации.

3.5.6. Производственную аттестацию технологии сварки проводит завод, подразделение монтажной  и ремонтной организации (управление, монтажная площадка) непосредственно на месте производства работ для каждой группы однотипных* сварных соединений, выполняемых на данном предприятии.

_______________

* Определение понятия однотипности сварных соединений приведено в приложении 9.

3.5.7. Производственная аттестация технологии сварки подразделяется на первичную, периодическую и внеочередную.

3.5.8. Первичной аттестации подлежит технология, которая  на данном предприятии до сих пор не применялась.

Технология сварки, применявшаяся на предприятии до введения в действие настоящего РД и отвечающая требованиям настоящего РД, считается прошедшей первичную аттестацию, что оформляется актом, в котором указываются:

- наименования изделий, которые свариваются с применением настоящей технологии;

- марки стали и типоразмеры труб;

- способ сварки и сварочные материалы.

Акт подписывается руководителем сварочных работ и руководителем службы контроля, утверждается   главным  инженером предприятия и ставится печать предприятия.

3.5.9. Периодическая аттестация технологии сварки проводится через каждые 3 года.

Если к окончанию срока действия предыдущей производственной аттестации технологии сварки (первичной, периодической или внеочередной) предприятие показало стабильное удовлетворительное качество сварных соединений, выполненных по этой технологии, то по решению аттестационной комиссии срок действия предыдущей аттестации может быть продлен, но не более чем на 3 года.

Периодическую аттестацию технологии сварки можно не проводить, если согласно правилам Госгортехнадзора России производственные сварные соединения, выполненные по этой технологии, контролируются путем проверки контрольных сварных соединений с помощью механических испытаний и металлографических исследований (см. п. 16.6.3).

3.5.10. Внеочередную аттестацию технологии  сварки проводят при изменениях ПТД, которые могут привести к изменению свойств и качества сварных соединений, а также  в случаях ухудшения качества производственных сварных соединений.

Внеочередная аттестация технологии сварки проводится  либо по требованию органов госгортехнадзора, либо решение о ее проведении принимает аттестационная комиссия или руководство предприятия.

3.5.11. Для проведения производственной аттестации технологии сварки на предприятии создается аттестационная комиссия. В ее состав входят главный инженер предприятия или его заместитель (председатель комиссии), руководитель сварочных работ, представитель службы контроля (ОТК, СТК), а также другие специалисты по усмотрению руководства предприятия. По согласованию с органом госгортехнадзора в комиссию может  входить представитель госгортехнадзора. Состав аттестационной   комиссии утверждается приказом по предприятию.

3.5.12. Предприятие, проводящее производственную аттестацию, должно составить ее программу, в которой указываются:

наименование изделий (трубопроводы, трубы котла), в которые входят сварные соединения, выполняемые по аттестуемой технологии;

вид производственной аттестации (первичная,   периодическая, внеочередная);

перечень групп однотипных сварных  соединений, подлежащих выполнению по аттестуемой технологии;

перечень ПТД, используемой при выполнении и контроле производственных и контрольных сварных соединений;

конструкция контрольных сварных соединений, которые должны быть однотипными с аттестуемыми производственными сварными соединениями;

методы неразрушающего контроля контрольных сварных соединений;

схемы вырезки образцов из контрольных сварных соединений для механических испытаний и металлографических исследований (типовые схемы вырезки образцов из вертикальных неповоротных стыков приведены на рис. 16.1, для горизонтальных стыков можно принять любое расположение заготовок по окружности стыка);

типы и количество образцов для механических испытаний сварных соединений по ГОСТ 6996-66 или эскизы образцов со всеми необходимыми размерами;

перечень показателей свойств сварных соединений, которые определяются при механических испытаниях образцов.

Программа производственной аттестации   технологии сварки должна быть согласована членами аттестационной комиссии   и утверждена ее председателем.

3.5.13. Производственная аттестация   осуществляется  путем сварки, термообработки и контроля качества контрольных сварных соединений для каждой из групп однотипных стыков, выполняемых в процессе производства.

Количество контрольных сварных соединений для каждой аттестуемой группы должно быть достаточным (но не менее одного), чтобы обеспечить изготовление образцов из контрольных сварных соединений для механических, металлографических и других видов испытаний.

3.5.14. Контрольные сварные соединения должен сваривать сварщик (или сварщики), допущенный к сварке подобных производственных соединений и имеющий соответствующее удостоверение.

Если на производстве по аттестуемой технологии данное сварное соединение будут выполнять одновременно несколько сварщиков, то контрольное сварное соединение должно сваривать такое же число сварщиков.

Для сварки контрольных сварных соединений следует применять сварочные материалы, предварительно проверенные и прокаленные в соответствии с требованиями настоящего РД.

3.5.15. Допускается в качестве контрольного сварного соединения использовать стык, сваренный при переаттестации сварщика или при допуске  сварщика к работе в соответствии с п. 3.1.3 настоящего РД.

3.5.16. Контрольные сварные соединения должны быть подвергнуты 100% неразрушающему контролю ультразвуком либо радиографией, а также механическим испытаниям и металлографическим исследованиям. Угловые и тавровые сварные соединения механическим испытаниям не подвергаются.

По результатам контроля и испытаний составляются заключения и протоколы.

3.5.17. Основными видами механических   испытаний, которым должны подвергаться образцы, вырезанные из контрольных сварных соединений, являются растяжение, статический изгиб   или сплющивание, ударный изгиб.

Испытание на ударный изгиб можно не проводить для сварных соединений элементов, работающих под давлением ниже 8  МПа (80 кгс/см) и при температуре стенки не выше 450°С, а также для всех сварных соединений элементов толщиной менее 12 мм.

3.5.18. Количество образцов, изготовляемых из контрольного сварного соединения, устанавливается программой аттестации, но во всех случаях оно должно быть не менее:

для испытания на растяжение - двух,

на статический изгиб или сплющивание - двух,

на ударный изгиб - трех,

для металлографических исследований - не менее одного шлифа при контроле сварных соединений из углеродистой и легированной стали перлитного класса и не менее двух шлифов при контроле соединений из высоколегированной стали.

3.5.19. При механических испытаниях определяют следующие показатели механических свойств сварных   соединений (испытания проводят при комнатной температуре):

временное сопротивление разрыву с указанием места разрыва образца;

угол изгиба;

зазор при сплющивании;

ударную вязкость на образцах типа VI по ГОСТ 6996-66 с надрезом по оси шва со стороны его раскрытия.

3.5.20. Образцы для механических испытаний вырезают из тех участков стыка, в которых при контроле радиографией или ультразвуком не было обнаружено внутренних дефектов. Из участков, в которых они были обнаружены, изготавливают образцы   для металлографического макроисследования таким образом, чтобы наиболее характерные дефекты находились в анализируемом сечении образцов.

3.5.21. Результаты механических испытаний и металлографических исследований должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к производственным сварным соединениям (см. подраздел 16.6).

3.5.22. Если при аттестации технологии сварки были получены неудовлетворительные результаты по какому-либо виду испытаний, аттестационная комиссия должна принять меры по выяснению  и устранению причин несоответствия контрольного соединения установленным требованиям, после чего взамен забракованного контрольного сварного соединения должно быть выполнено и проконтролировано новое. Указанные причины и меры по их устранению должны быть отражены в протоколе.

3.5.23. По решению аттестационной комиссии результаты проведенной и документально оформленной производственной аттестации технологии сварки для выполнения однотипных сварных соединений конкретной группы допускается распространить на другие группы сварных соединений в следующих случаях (при условии сохранения остальных признаков однотипности сварных соединений согласно приложению 9):

1) сварные соединения с диапазоном номинальной толщины от 3 до 10 мм  - на сварные соединения с диапазоном номинальной толщины свыше 10 до 50 мм и наоборот;

2) сварные соединения с диапазоном  номинальных наружных диаметров свыше 100 до 500 мм  - на сварные соединения с наружным диаметром более 500 мм;

3) сварные соединения, выполненные электродами с основным покрытием, - на сварные соединения, выполняемые  электродами с другим видом покрытия.

3.5.24. Результаты   производственной  аттестации технологии сварки должны быть оформлены протоколом (см. приложение 19.1).

3.5.25. Разрешение на применение технологии сварки, прошедшей производственную аттестацию на предприятии, выдается органами госгортехнадзора на основании протокола производственной аттестации технологии сварки. В случае, если первичная производственная аттестация проводится организацией, впервые приступающей к сварке объектов, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России, или используется впервые новая технология сварки после исследовательской аттестации, а также в случае внеочередной аттестации должно быть получено на основании протокола аттестации заключение специализированной научно-исследовательской организации (для объектов Минтопэнерго - института "Оргэнергострой" или "Энергомонтажпроект").

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ И СВАРКИ СТЫКОВ ТРУБ

4.1 Подготовка деталей к сварке

4.1.1. На всех поступающих на монтажную   площадку блоках, трубах и деталях до начала сборки мастером (или другим ответственным лицом) должно быть проверено наличие клейм, маркировки, а также сертификатов завода-изготовителя, подтверждающих соответствие блоков, труб и деталей их назначению. При отсутствии клейм, маркировки или   сертификатов блоки, трубы   и детали к дальнейшей обработке не допускаются.    

4.1.2. При подготовке стыковых соединений труб для сварки необходимо проверить их соответствие   чертежам и требованиям НТД. Отклонение   плоскости   реза от угольника   (размер на   рис.4.1) должно быть не выше следующих значений:

Рис. 4.1. Схема проверки перпендикулярности торцов труб

Следует также проверить:

соответствие формы, размеров и качества подготовки кромок (в том числе расточки под заданный внутренний диаметр, разделки для угловых и тавровых соединений) предъявляемым требованиям (обработку фасок под сварку и размеры кромок проверяют специальными шаблонами);

качество зачистки наружной и внутренней поверхностей концов труб (патрубков, штуцеров), а также их поверхностей   в местах угловых и тавровых соединений;

правильность выполнения переходов от одного сечения к другому (на концах труб, патрубков и штуцеров, подлежащих сварке с элементами других типоразмеров);

соответствие минимальной фактической толщины стенки подготовленных под сварку концов труб (патрубков, деталей, штуцеров) установленным допускам (после расточки под подкладное   кольцо или под заданный внутренний диаметр, зачистки наружной и внутренней поверхностей и после калибровки).

4.1.3. При обработке концов труб длина цилиндрической расточки под подкладное кольцо (рис. 4.2) должна быть (мм):

Рис. 4.2. Конструктивные размеры кромки трубы, обработанной под подкладное кольцо

Переход от проточенного участка к необработанной поверхности трубы должен быть плавным с углом выхода резца не более 15°. Расточку можно не производить, если внутренние диаметры стыкуемых труб позволяют собрать стык в соответствии с требованиями п. 4.2.5.

4.1.4. Обработку кромок труб под сварку следует   производить механическим способом (резцом, фрезой или абразивным кругом) с помощью труборезного станка либо шлифмашинки. Шероховатость поверхности кромок труб, подготовленных для сварки, должна соответствовать нормам, приведенным на рис. 4.2.

Концы труб из углеродистых и низколегированных сталей разрешается обрабатывать кислородной, плазменно-дуговой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок режущим или абразивным инструментом до удаления следов огневой резки. Подготовленные к сборке кромки должны быть без вырывов, заусенцев, резких переходов и острых углов.

Трубы из сталей аустенитного и мартенситно-ферритного классов можно обрезать механическим способом, а также плазменно-дуговой, газофлюсовой или воздушно-дуговой резкой. При огневой резке  этих сталей должен быть предусмотрен припуск не менее 1 мм на последующую механическую обработку.

Фаски на трубах из углеродистых и низколегированных сталей под ручную или автоматическую аргонодуговую сварку стыков без подкладных колец, а также на трубах из сталей аустенитного и мартенситно-ферритного классов независимо от способа сварки необходимо снимать только механическим способом с помощью переносного станка.

Все местные уступы и неровности, имеющиеся на кромках собираемых труб и препятствующие их соединению в соответствии с требованиями чертежей или настоящего   РД, следует  до сборки устранить с помощью абразивного круга или напильника, не допуская острых углов и резких переходов.

При резке трубы наружным диаметром более 76 мм на оставшейся ее части (которая в данный момент не идет в работу) должна быть сохранена маркировка завода-изготовителя или нанесены вновь несмываемой краской марка стали, номер плавки и размер трубы.

4.1.5. Кислородную резку труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей со стенкой толщиной более 12 мм при температуре окружающего воздуха ниже 0°С нужно производить с предварительным подогревом до 200°С и медленным охлаждением под слоем асбеста.

4.1.6 Если разность внутренних диаметров стыкуемых труб превышает допустимую*, для обеспечения плавного перехода в месте стыка может быть применен один из следующих способов:

_______________

* Допустимая разность внутренних диаметров стыкуемых элементов приведена в п.4.2.5.

а) раздача (без нагрева или с нагревом) конца труб с меньшим внутренним диаметром (рис. 4.3, a). Области   применения этого способа и допустимое значение раздачи приведены в табл. 4.1. После раздачи необходимо проверить соответствие толщины стенки трубы минимально допустимому расчетному значению:

б) механическая обработка (расточка) по внутренней поверхности конца трубы с меньшим диаметром в соответствии с рис. 4.3, б  (для стыка без подкладного кольца) или 4.3, в (для стыка с остающимся подкладным кольцом) при условии, что толщина стенки трубы после расточки будет не меньше расчетной. Этот способ можно применять для труб из любой стали. Угол выхода резца должен быть не более 6° на трубах из аустенитной стали и не более 15° из других сталей;        

Рис.4.3. Способы обработки концов труб при стыковке элементов, имеющих разные внутренние диаметры

в) наплавка на внутреннюю поверхность трубы, имеющей больший внутренний диаметр, слоя металла с последующей его обработкой резцом или абразивным камнем для снятия неровностей и обеспечения плавного перехода к поверхности трубы (рис.4.3, г). Такой способ можно применять для труб диаметром 159 мм и более из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей перлитного класса.

Таблица 4.1

Способы раздачи концов труб

_______________

* Раздачу с нагревом следует производить при температуре концов трубы 900-1000°С из низколегированных теплоустойчивых сталей, при 700-900°С - из низколегированных конструкционных и углеродистых сталей.

** Подсчитывают по формуле А = (Д - Д)·100/Д, где Д и Д - внутренний диаметр трубы соответственно до и после раздачи.

После механической обработки длина наплавки должна быть не менее:

Толщина наплавки должна быть не более 6 мм. Наплавку можно выполнять ручной дуговой или ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с использованием присадочных материалов, которые применяют для сварки стыка, при режиме подогрева и охлаждения, предусмотренном для сварки данных стыков. Наплавку следует производить кольцевыми (спиральными) валиками в направлении изнутри трубы к ее торцу. Термообработку места наплавки перед сваркой стыка не производят;

г) приварка впритык к элементу (трубе, патрубку, тройнику, арматуре) с меньшим внутренним диаметром кольца шириной b = 18-20 мм и наружным диаметром, равным внутреннему диаметру другого стыкуемого элемента (рис. 4.3, д).

При сборке стыка элемент с большим внутренним диаметром надвигается на   приваренное кольцо с соблюдением требований к сборке и сварке как к обычному стыку с подкладным кольцом. Такой способ может быть применен к трубопроводам из углеродистой и кремнемарганцовистой стали при разности внутренних диаметров стыкуемых элементов не более 8 мм.

4.1.7. При соосной стыковке труб с разными наружными диаметрами размер h (рис. 4.4) должен быть не более:

для труб из углеродистой и низколегированной сталей - 30% толщины более тонкой трубы, но не более 5 мм;

Рис 4.4. Схема обработки концов труб при стыковке элементов,

имеющих разные наружные диаметры; угол не более 15±2°

для труб из стали аустенитного и мартенситно-ферритного классов при номинальной толщине стенки 10 мм и менее - 15% толщины более тонкой трубы.

Когда смещение (несовпадение) стыкуемых труб по наружной поверхности из за разности наружных диаметров превышает указанное, конец трубы с большим   наружным диаметром   должен быть обработан механическим способом (обточкой) согласно одному из эскизов рис. 4.4.

4.1.8 Вмятины на концах труб следует исправлять с помощью домкратов или других разжимных устройств при условии, что глубина вмятины не превышает   3,5% диаметра трубы,   а толщина стенки для труб из углеродистых и низколегированных сталей  не более 20 мм, из аустенитных - 10,   из мартенситно-ферритных - 6 мм.

Вмятины на трубах из углеродистых и низколегированных сталей допускается исправлять вхолодную или с нагревом (табл.4.1), из аустенитных и мартенситно-ферритных - только вхолодную.

Концы труб с вмятинами глубиной более 3,5%, а также с забоинами и задирами глубиной более 5 мм следует обрезать или исправлять путем наплавки.

4.1.9. Кромки литых деталей трубопровода (клапанов, задвижек, тройников и т.п.) необходимо подготавливать в заводских условиях механическим путем. Никакой дополнительной обработки литых деталей в условиях монтажа и ремонта производить не разрешается без согласования с заводом - поставщиком детали и заказчиком.

4.1.10. В монтажных и ремонтных условиях разрешается производить подгибку труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей на угол не более 10°, из прочих низколегированных и углеродистых сталей - на угол не более +..°.

Трубы из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей независимо от толщины стенки при подгибке следует подогревать в месте подгибки до 710-740°С. Трубы из прочих низколегированных и углеродистых сталей можно подгибать в холодном состоянии при толщине стенки до 20 мм, при большей толщине - с подогревом до 650-680°С. После подгибки нагретый участок необходимо обернуть асбестом. Место подгибки должно находиться вне гиба  трубы; при ее диаметре   более 100 мм место подгибки должно быть на расстоянии не менее 200 мм от гиба.

Температуру контролируют с помощью термокарандаша, термоэлектрического преобразователя (ТП) или термокраски. Термообработка места подгибки не требуется.

4.1.11. Подгибка труб из сталей аустенитного класса диаметром менее 100 мм при толщине стенки не более 10 мм может быть допущена в монтажных условиях на угол не более 15°. Подгибка осуществляется в холодном состоянии без последующей термообработки.

4.1.12. Подгибку труб пароперегревателя из стали мартенситно-ферритного класса в условиях монтажа можно производить в холодном состоянии, угол подгибки должен быть не более 10°.

4.2. Сборка стыков труб

4.2.1. Конструкции сварных соединений должны быть указаны в проектно-конструкторской документации.

Основные рекомендуемые конструкции стыковых сварных соединений даны в табл. 4.2. Допускается применение сварных соединений с другими конструктивными размерами подготовки кромок, если при этом обеспечивается надлежащее качество соединения.

Таблица 4.2

Конструкции сварных стыковых соединений труб

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Примечания. 1. В таблице приняты следующие условные обозначения способов сварки: Р - ручная дуговая; Ар - ручная аргонодуговая; Аа - автоматическая аргонодуговая; Аф - автоматическая под слоем флюса; М - механизированная в углекислом газе; Г - газовая; К(Ар) - комбинированная: корень - ручная аргонодуговая, остальное - ручная дуговая или механизированная в углекислом газе; К(Аа) - комбинированная: корень - автоматическая аргонодуговая, остальное - ручная дуговая или механизированная в углекислом газе.

2. Зазор "а" для способов сварки Ар, Аа, К(Ар), К(Аа) указан без скобок в случае выполнения коневого слоя шва (первого прохода) без присадочной проволоки, в скобках - с присадочной проволокой. В седьмой графе в скобках приведены допустимые пределы угла скоса кромок , отличного от оптимального из-за неточности  обработки или из-за изготовления труб по другим стандартам или техническим условиям.

4.2.2. При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться центровочными приспособлениями, предпочтительно инвентарными, непривариваемыми к трубам. Рекомендуются приспособления, приведенные в приложении 10.

При сборке стыков труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей с помощью уголков (см. рис. П10.1 приложения 10) приварка этих элементов к трубам должна производиться электродами типа Э42А или Э50А с предварительным подогревом места приварки согласно данным табл. 4.3. Уголки могут быть удалены (механическим путем или газовой резкой) после наложения не менее трех первых слоев шва. Места приварки этих деталей к трубам должны быть зачищены и тщательно осмотрены для выявления поверхностных трещин. В случае обнаружения дефекта это место должно быть   выбрано с помощью  абразивного инструмента. Если после выборки дефекта толщина   трубы будет меньше допустимой расчетной,   производится наплавка в соответствии с рекомендациями раздела 17.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Таблица 4.3

Температура подогрева стыков труб перед прихваткой

и сваркой дуговыми способами при положительной температуре окружающего воздуха

_______________

* Для стыков труб из стали 12Х1МФ с толщиной стенки 11-14 мм температура подогрева должна быть 100-150°С.

** Аргонодуговую сварку корневой части шва стыков труб из стали 15Х1М1Ф с толщиной стенки более 10 мм следует выполнять с подогревом 200-250( С, а из других марок стали - без подогрева.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

4.2.3. Временные технологические крепления,   применяющиеся при сборке деталей или узлов (монтажных блоков), должны устанавливаться и привариваться в соответствии с требованиями ППР или другой ПТД. В случае отсутствия   таких указаний установка временных технологических креплений должна производиться с соблюдением следующих требований:

временные технологические крепления должны быть изготовлены из стали того  же структурного класса, что и собираемые   детали. При этом желательно, чтобы уровень легирования стали временных технологических креплений был ниже уровня легирования стали собираемой детали. При сборке детали из стали перлитного класса с деталью из стали аустенитного класса временные технологические крепления следует изготавливать из углеродистой стали; в этом случае присадочный материал для приварки крепления к трубе из аустенитной стали выбирается по табл.13.1;    

приварка временных технологических креплений к собираемым деталям должна производиться ручной дуговой или ручной аргонодуговой сваркой;

сварочный материал должен использоваться в соответствии с требованиями табл.2.1 и 2.4 и выбираться  по менее легированному из свариваемых элементов;

подогрев свариваемых элементов должен осуществляться в соответствии с требованиями подраздела 4.4, при этом приварку креплений из углеродистых сталей к деталям из углеродистой и кремнемарганцовистой стали допускается выполнять без подогрева независимо от толщины свариваемых деталей;

нельзя приваривать временные технологические   крепления   к сварным швам и разделкам под сварные швы;

после выполнения сварного соединения (полностью или частично) временные технологические крепления должны быть удалены механическим путем или кислородной, плазменно-дуговой либо воздушно-дуговой резкой без углубления в основной металл с последующей обработкой этого места абразивным инструментом.

4.2.4. Непосредственно перед сборкой подготовленные под сварку кромки и прилегающие к ним участки поверхностей деталей должны быть зачищены до металлического блеска и обезжирены. Ширина зачищенных участков, считая от кромки разделки, должна быть не менее 20 мм с наружной и не менее 10 мм с внутренней стороны детали. Перед установкой штуцера (трубы) в коллектор или трубопровод поверхность вокруг отверстия должна быть зачищена на расстоянии 15-20 мм со   стороны наложения сварного шва, а поверхность очка - на всю глубину.

4.2.5. Смещение (несовпадение) внутренних поверхностей свариваемых труб (и фасонных деталей) при сварке стыков без подкладного кольца с односторонней разделкой кромок должно быть не более (0,02 S+0,4) мм (S- номинальная толщина свариваемых деталей), но не более 1 мм.

Для стыков трубопроводов  на рабочее  давление до 2,2 МПа (22 кгс/см) при диаметре труб более 200 мм, свариваемых без подкладного кольца, смещение внутренних кромок должно быть не выше: при толщине стенки трубы до 4 мм - 0,2 S, при большей толщине 0,15 S, но не более 2 мм.

В стыках труб, собираемых и свариваемых на остающемся подкладном кольце, допускаются разность внутренних диаметров элементов не более 2 мм, зазор между кольцом и внутренней поверхностью элемента не более 1 мм. Если эти требования нельзя выполнить из-за большей разности   внутренних диаметров стыкуемых элементов, плавный переход от одного элемента к другому следует сделать в соответствии с указаниями п. 4.1 6.

Для стыков с остающимся подкладным кольцом при разности внутренних диаметров стыкуемых элементов не более 6 мм может быть применено фигурное подкладное кольцо (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Стыковка труб с разными внутренними  диаметрами с использованием фигурного подкладного кольца

4.2.6. При сборке труб и других элементов, имеющих продольные или спиральные швы, последние должны быть смещены один относительно другого. Смещение должно быть не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб (элементов), но не менее 100 мм; на трубы и элементы наружным диаметром менее 100 мм это требование не распространяется.

4.2.7. Прямолинейность труб в месте стыка (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной 400 мм, прикладывая   ее в трех-четырех местах по   окружности стыка. В правильно собранном стыке максимально допустимый просвет между концом линейки и поверхностью трубы должен быть не более 1,5 мм на расстоянии 200 мм от стыка, в сваренном стыке - не более 3 мм (без учета смещения согласно п. 4.1.7).

4.2.8. При сборке стыка необходимо предусмотреть возможность свободной усадки металла шва в процессе сварки; не допускается выполнять сборку стыка с натягом.

4.2.9. При сборке стыков трубопроводов с подкладным кольцом его прихватку и приварку должен выполнять сварщик, который в дальнейшем будет сваривать этот стык, или сварщик, имеющий удостоверение на право сварки подобных стыков. В собранном стыке не должно быть перекоса подкладного кольца.

Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом такова:

устанавливают подкладное кольцо в одну из труб с зазором между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм;

производят прихватку кольца с наружной стороны трубы в двух местах и затем приварку его к трубе ниточным швом катетом не более 4 мм (рис.4.6а)*.   Прихватку и приварку кольца к трубе из низколегированной стали следует выполнять с предварительным подогревом конца трубы и подкладного кольца в соответствии с требованиями подраздела 4.4;

_______________

* При приварке кольца к первой трубе ручной аргонодуговой сваркой следует руководствоваться  указаниями, приведенными в подразделе 6.3.

Рис. 4.6. Приварка подкладного кольца к первой (а) и второй (б) трубам

зачищают ниточный шов от шлака и брызг;

надвигают на выступающую часть подкладного кольца вторую трубу; зазор между ниточным швом и второй трубой должен быть 4-5 мм; проверяют правильность сборки стыка;

приваривают подкладное кольцо ниточным швом ко второй трубе (рис. 4.6б), предварительно подогрев стык согласно требованиям подраздела 4.4.

Корневой слой шва следует сваривать электродами диаметром 2,5-3 мм.

Примечание. Трубы с приваренным подкладным кольцом в процессе сборки не должны подвергаться ударам  по кромкам и кольцу.

4.2.10. Подкладные кольца для стыков труб из углеродистых и низколегированных сталей должны изготовляться из стали 20 или другой малоуглеродистой стали спокойной или полуспокойной выплавки с содержанием углерода не более 0,24%; для стыков труб из низколегированных теплоустойчивых  сталей можно применять подкладные кольца из сталей 12МХ, 15ХМ и 12Х1МФ. Размеры подкладного кольца: ширина 20-25 им, толщина 3-4 мм. Если кольцо изготавливается из полосовой стали, его стыковой шов должен быть зачищен заподлицо с внутренней и наружной сторон.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

4.2.11. Сборку замыкающего стыка при холодном натяге (независимо от способа сварки стыка)   следует производить после окончания сварки, термообработки и контроля качества остальных      стыков по всей длине   участка трубопровода, на котором необходимо выполнить холодный натяг; в процессе сварки и термообработки замыкающего стыка необходимо укрепить трубопровод в таком положении, чтобы стык не испытывал усилий от холодного натяга. Рекомендуется следующий порядок технологических операций сборки, сварки и термообработки стыка с холодным натягом (рис. 4.7):    

Рис. 4.7. Схема сборки и сварки замыкающего стыка при холодном натяге:

1 и 2 - неподвижные опоры; 3 - временная вставка; Р - трос; ЗС - замыкающий стык

при сборке стыка установить временную вставку 3 в виде кольца из трубы; длина вставки должна быть равна размеру холодного натяга ;

после сварки и термообработки всех   других стыков на этой нитке трубопровод освободить от связей на неподвижной опоре 2;

из стыка удалить временную вставку, с помощью троса левый участок трубопровода подтянуть на длину и закрепить в таком положении с помощью троса;

произвести сборку, прихватку, сварку и термообработку замыкающего стыка;

трубопровод установить на опоре 2 в проектное положение.

4.2.12. За качество сборки стыков отвечает производитель работ (мастер, бригадир, звеньевой).

Качество сборки стыков трубопроводов давлением выше 2,2 МПа, а также трубопроводов диаметром более 600 мм независимо от рабочего давления должен проверять мастер (бригадир, звеньевой) или контролер.

Перед прихваткой и началом сварки   качество сборки стыка должен проверять сварщик.

При контроле качества сборки стыков паропроводов с рабочей температурой 450°С и выше необходимо проверить наличие заводских номеров (номера плавки и номера трубы) в маркировке труб.

Примечание. На заводах порядок приемки собранных стыков устанавливают в соответствии с технологическим процессом и указывают в карте операционного контроля.

4.3. Выполнение прихваток

4.3.1. Собранные стыки труб к других элементов необходимо прихватывать в нескольких местам. Прихватки на месте пересечения швов не допускаются.

4.3.2. Прихваточные швы рекомендуется выполнять тем же способом сварки, что и корневой. Если корневой слой шва накладывается автоматическим или механизированным способом, прихватки следует выполнять ручным дуговым или ручным аргонодуговых способом. При прихватке должен применяться тот же присадочный материал, который будет использоваться (или может быть использован) для сварки корневого слоя. Прихватку должен производить сварщик, допущенный к сварке стыков труб соответствующей марки стали, по   возможности тот, который будет сваривать данный стык.

4.3.3. Прихватки необходимо выполнять с полным проваром и по возможности переваривать при наложении основного шва.

4.3.4. К качествy прихваток предъявляются такие же требования, как и к сварному шву. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, обнаруженные при визуальном контроле, следует удалять механическим способом.

4.3.5. Прихваточные швы должны быть равномерно расположены по периметру стыка. Не рекомендуется накладывать прихватки на потолочный участок стыка.

В стыках, собираемых без подкладочных колец, число прихваток и их протяженность зависят от диаметра труб и должны соответствовать следующим нормам:

Высота прихваток должна быть равна:

при их выполнении ручной дуговой сваркой на стыках труб с толщиной стенки S=3 мм и менее - толщине стенки трубы; с толщиной стенки более 3 до 10 мм - (0,6-0,7)S, но не менее 3 мм; с толщиной стенки более 10 мм - 5-6 мм;

при их выполнении ручной аргонодуговой сваркой без присадочной проволоки на стыках труб с разделкой Тр-1 (см. табл. 4.2) - толщине стенки трубы; на стыках труб с разделками Тр-2, Тр-6, Тр 7 -  величине +..0,5 мм (b - размер притупления). При выполнении прихваток с присадочной проволокой высота прихватки может быть увеличена на 0,5-1 мм.

4.4. Подогрев стыков при прихватке и сварке

4.4.1. Температура подогрева стыков труб перед прихваткой и сваркой   дуговыми способами при   положительной температуре окружающего воздуха регламентируется данными табл. 4.3.

Газовая сварка выполняется без специального подогрева стыка, но с прогревом его перед сваркой в соответствии с требованиями пункта 8.9.

4.4.2. Выполнять сварку при температуре металла в месте стыка выше 450°С не разрешается.

4.4.3. Подогревать стык можно индукторами (током промышленной или средней частоты), радиационными нагревателями сопротивления, газовым пламенем, обеспечивая нагрев стыка по всему периметру. В стыках труб с толщиной стенки более 30 мм ширина       зоны подогрева должна быть не менее 150 мм (по 70-75 мм с каждой стороны стыка), при толщине стенки до 30 мм - не менее 100 мм.

Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф при толщине стенки более 45 мм следует нагревать индуктором. Подогрев этих стыков должен быть организован так, чтобы сразу после окончания сварки можно было произвести их термообработку.

Стыки труб с толщиной стенки 20 мм и менее разрешается нагревать газовым пламенем. Стыки труб с толщиной стенки более 20 мм можно нагревать газопламенными сварочными горелками или резаками лишь в исключительных случаях, если нет возможности установить индуктор, радиационный нагреватель или кольцевую горелку; при этом необходимо надеть на трубу асбестовые муфели (манжеты) и обеспечить равномерный нагрев стыка по всему периметру.

При приварке  подкладного кольца  конец трубы можно подогревать газовым пламенем независимо от толщины стенки трубы.

4.4.4. Температуру подогрева следует контролировать с помощью термоэлектрических преобразователей (ТП), термокарандашей или термокрасок. Для контроля температуры предварительного и сопутствующего подогрева стыков трубопроводов из низколегированных сталей диаметром свыше 600 мм при толщине стенки более 25 мм необходимо установить два ТП в противоположных точках по периметру стыка, при этом для вертикальных стыков ТП должны быть установлены в нижней и верхней точках стыка.

При положительной температуре окружающего воздуха температуру подогрева стыка разрешается контролировать с помощью спички: ее воспламенение (без трения о поверхность металла) происходит при температуре металла около 270°С. Замер температуры подогрева следует производить в пределах зоны нагрева, ширина которой определяется п. 4.4.3.

4.5. Технология сварки стыков труб

4.5.1. Сварку стыков труб следует начинать сразу после прихватки. Промежуток времени между окончанием выполнения прихваток и началом сварки стыков труб из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного и мартенситно-ферритного классов должен быть не более 4 ч. Непосредственно перед сваркой необходимо проверить состояние поверхности стыка и в случае необходимости зачистить его в соответствии с указаниями п. 4.2.4.

4.5.2. Стыки труб (деталей) из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного и мартенситно-ферритного классов следует сваривать без перерыва. Не допускается прекращение сварки стыка до заполнения хотя бы половины высоты разделки по всей окружности. При вынужденных перерывах в работе (авария, отключение тока) необходимо обеспечить медленное и равномерное охлаждение стыка любыми доступными средствами (например, обкладкой листовым асбестом), а при возобновлении сварки следует подогреть стык (если это требуется) до температуры, указанной в табл. 4.3. Эту температуру нужно поддерживать до окончания сварки.

Не допускается никаких силовых воздействий на стык до завершения его сварки.

Примечание. Сварное соединение трубопроводов из теплоустойчивых сталей, выполненное с перерывом, должно быть обязательно проконтролировано УЗД по всему периметру шва.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

4.5.3. Во всех случаях многослойной сварки разбивать шов на участки необходимо   с таким расчетом,   чтобы стыки участков ("замки" швов) в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий. Размер смещения и перекрытия а (рис. 4.8) при автоматической сварке под   флюсом должен быть не менее 50 мм, при всех других способах сварки - 12-18 мм.

Рис. 4.8. Схема наложения "замков" швов

4.5.4. Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу. Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.

4.5.5. При ручной дуговой сварке во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует наплавлять возможно более плоский валик.

4.5.6. В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. По окончании наплавки каждого валика необходимо полностью удалить шлак после его охлаждения (потемнения). При обнаружении на поверхности шва дефектов (трещин, скоплений пор и т.п.) дефектное место следует удалить механическим способом до "здорового" металла и при необходимости заварить вновь.

4.5.7. Сварные швы стыков должны иметь выпуклость (усиление) в следующих пределах:

В стыковых швах, выполненных автоматической сваркой, при толщине стенки труб до 8 мм допускается отсутствие выпуклости (шов наложен заподлицо с трубой). По ширине выпуклость должна перекрывать наружные кромки на 1-3 мм с каждой стороны.

4.5.8. Во время сварки элементов из подкаливающихся сталей (15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 12Х11В2МФ) и литья аналогичного состава следует заглушать концы труб или закрывать задвижки на трубопроводе.

4.5.9. При температуре окружающего воздуха ниже О°С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов и труб котлов необходимо с соблюдением следующих требований:

а) минимальная температура окружающего воздуха, при которой может выполняться прихватка и сварка элементов котлов и трубопроводов в зависимости от марки стали, приведена в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Требования к температуре окружающего воздуха при сварке

и прихватке элементов котлов и трубопроводов

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Примечание. При сварке деталей из сталей разных марок требования по допустимой температуре окружающего  воздуха принимаются по стали, для которой допустимой температурой окружающего воздуха является более высокая температура.

б) стыки труб, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом и термообрабатывать, при отрицательной температуре должны быть подвергнуты термообработке непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время в стыке температуры сопутствующего подогрева;

в) стыки, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом без термообработки (включая продольные швы плавников и вварку уплотнений), при отрицательной температуре должны быть непосредственно после окончания сварки (не допуская остывания стыка) укрыты слоем изоляции толщиной 8-15 мм для обеспечения замедленного охлаждения;

г) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и прогрет с доведением его температуры до положительной. В случае сварки на трассе трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей стык может не прогреваться, если не требуется подогрева стыка согласно табл. 4.3;

д) подогрев стыков при прихватке и сварке производится в тех же случаях, что и при положительной температуре окружающего воздуха, но температура подогрева должна быть на 50°С выше указанной в табл. 4.3 и п.4.4.1;

е) во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.п.) стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.

Примечание. При сварке в местных укрытиях типа будок, кабин, палаток температурой окружающего воздуха считается температура внутри укрытия на расстоянии 0,5-0,8 м от стыка по горизонтали.

4.5.10. Магнитное поле, возникшее вследствие намагничивания трубы (так называемое магнитное дутье) и затрудняющее процесс сварки стыка, устраняется следующим образом: на стык наматывают индуктор (шесть-восемь витков) и пропускают по нему в течение 2-3 мин. постоянный ток 200-300 А; если после этого магнитное поле не исчезает, пропускают ток в обратном направлении, т.е. присоединяют токоподводящие провода к противоположным выводам индуктора.

4.5.11. Сваренный и зачищенный стык труб диаметром более 100 мм с толщиной стенки более 6 мм сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом. Клеймо ставят на самом сварном шве вблизи верхнего "замка" (на площадке размером около 20Х20 мм, зачищенной абразивным камнем или напильником) или на трубе на расстоянии 30-40 мм от шва. Если стык сваривают несколько сварщиков, каждый ставит свое клеймо в верхнем конце того участка, который он выполнял. Если стык сваривают по технологии, предусматривающей, что сварщик накладывает швы (слои) в разных местах или по всему периметру стыка (например, при сварке поворотных стыков труб большого диаметра), клеймо ставят все сварщики, выполнившие этот стык, в одном месте, желательно на его верхнем участке. При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается; если клеймо было сошлифовано, то его необходимо восстановить.

Для стыков труб из углеродистых сталей с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 кгс/см) клеймо можно наплавлять сваркой. Клеймение стыков трубопроводов диаметром более 100 мм из перлитных сталей можно производить также с помощью металлической пластины размером 40302 мм, на которой выбивается клеймо сварщика (сварщиков); пластина прихватывается около верхнего "замка" шва вертикального стыка или в любом месте по периметру горизонтального стыка непосредственно к сварному шву или к трубе на расстоянии 200 мм от шва. Пластина должна быть изготовлена из малоуглеродистой стали (марок 10, 20, Ст2, Ст3).

5. РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ

И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

5.1. Сварка трубопроводов пара и горячей воды, на которые

распространяются правила Госгортехнадзора России

5.1.1. Конструкция сварного соединения должна соответствовать типам, приведенным в табл. 4.2. Могут быть применены конструкции сварного соединения в соответствии с рис. 5.1. Такие конструкции получаются, если в соединении Тр-6 стачивается нижний пояс на одной (рис. 5.1, а) или на обеих трубах (рис. 5.1, б).

Рис. 5.1. Конструкции сварных соединений труб со снятым нижним скосом

При сварке стыков труб внутренним диаметром более 900 мм, когда возможно выполнять подварку корня шва изнутри трубы, следует применять конструкции стыков Тр-2, Тр-6, Тр-7 или согласно рис. 5.1 (без подкладного кольца) с зазором между трубами 1-2 мм. Перед подваркой корень шва должен быть обработан абразивным инструментом.

5.1.2. Марку электродов выбирают в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 2.1.

5.1.3. Для выполнения корневого слоя шва стыков труб и деталей с толщиной стенки более 10 мм из хромомолибденовых сталей, а также из хромомолибденованадиевых сталей, работающих при температуре не более 510°С, могут быть использованы электроды ЦУ-5, ЦУ-6, ЦУ-7, ЦУ-8, УОНИ-13/55, ТМУ-21У диаметром 2,5-3,0 мм. Высота корневого слоя шва при сварке углеродистыми электродами должна быть 4-5 мм.

5.1.4. Примерные значения тока при сварке в нижнем положении шва в зависимости от диаметра и типа покрытия электрода приведены в табл. 5.1. При вертикальном и потолочном положениях шва ток должен быть уменьшен на 10-20%. Для каждой марки электрода режим необходимо уточнять по паспортным данным. Электроды диаметром 5 мм можно применять при сварке в нижнем и вертикальном положениях шва вертикальных* неповоротных стыков. Потолочный участок шва следует выполнять электродами диаметром не более 4 мм.

_______________

* Вертикальными называются стыки, шов которых располагается в вертикальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более 45°.

Таблица 5.1

Рекомендуемые значения сварочного тока для электродов различных диаметров

5.1.5. При сварке вертикальных стыков трубопроводов (рис. 5.2, а) из углеродистых и низколегированных сталей высота каждого слоя (валика) должна составлять 6-10, ширина одного слоя - не более 35 мм.

Рис. 5.2. Примерное расположение слоев и валиков (1-20) по сечению шва:

а - сварка вертикального стыка труб при толщине стенки 25-30 мм;

б - сварка горизонтального стыка труб при толщине стенки 20-25 мм

Примечание. Пункт 6.1.5 относится к сварке по обычной технологии. Требования к размерам слоя (валика) при сварке вертикальных стыков слоями повышенной толщины указаны в подразделе 5.6.

5.1.6. Сварка стыков труб в узкую разделку с углом скоса кромок 7° (тип Тр-За по табл. 4.2) во избежание зашлаковки и несплавлений в корневой части шва должна выполняться следующим образом:

корневой слой накладывается ниточным швом без колебательных поперечных движений электрода; диаметр электрода - не более 3 мм;

при наложении последующих слоев электрод передвигается шагообразно вдоль шва с шагом 2-4 мм с задержкой после каждого перемещения на 2-2,5 с. В местах задержки сварщик наклоняет электрод в плоскости, перпендикулярной оси шва, на угол 5-8° в каждую сторону и оставляет его в этом положении в течение 0,5-1 с; диаметр электрода - не более 4 мм;

шагообразное перемещение электрода продолжается до тех пор, пока ширина разделки (расстояние между кромками) не позволит выполнять электродом колебательные движения поперек шва, т.е. производить сварку с обычными манипуляциями электродом.

5.1.7. При сварке горизонтальных*  стыков трубопроводов (рис. 5.2,б) из углеродистых и низколегированных сталей высота валика должна быть 4-6 мм, ширина (наибольший размер в поперечном сечении) 8-14 мм.

_______________

* Горизонтальными называются стыки, шов которых располагается в горизонтальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более 45°.

5.1.8. Неповоротные (вертикальные и горизонтальные) стыки труб диаметром 219 мм и более могут сваривать в зависимости от диаметра труб одновременно два, три или четыре сварщика. В этом случае должны быть приняты меры для защиты каждого сварщика от брызг расплавленного металла и шлака.

Примечание. Если сварку стыка труб из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали выполняют одновременно несколько сварщиков, необходимо следить за тем, чтобы металл труб в месте стыка нагревался не выше 450°С.

5.1.9. Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка, следует отступить на 10-30 мм от нижней точки. Порядок наложения слоев, когда вертикальный стык сваривает один сварщик без поворота труб, показан на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Порядок наложения слоев, когда сварку вертикальных неповоротных стыков труб выполняет один сварщик:

а - стык труб диаметром до 219 мм; б - стык труб диаметром более 219 мм;

1-14 - последовательность наложения участков (слоев); I-IV - слои шва

Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом, при этом длина каждого участка должна быть в пределах 200-250 мм. Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 16 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя.

5.1.10. Наложение валиков первого слоя, если сварку вертикального неповоротного стыка диаметром 219 мм и более выполняют два сварщика, производится в следующем  порядке (рис. 5.4): 1-й сварщик начинает сварку от точки А и ведет к точке Б, в это время 2-й сварщик сваривает участок от точки Г до точки В; далее 1-й сварщик (без перерыва) продолжает сварку от точки Б до точки В, а 2-й переходит к сварке участка от точки А к точке Г.

Рис. 5.4. Порядок наложения первого слоя шва, когда сварку вертикальных неповоротных

стыков труб диаметром 219 мм и более выполняют два сварщика

Второй и третий слои сваривают аналогично с учетом требований, указанных в п. 5.1.9. Последующие слои можно накладывать участками длиной, равной половине окружности трубы. При сварке верхнего участка вертикальных неповоротных стыков трубопроводов должны соблюдаться требования приведенные в п. 5.1.4.

5.1.11. Горизонтальные стыки труб диаметром менее 219 мм сваривает  один сварщик с учетом   правил смещения "замков" в соседних cлоях или участках  (рис. 5.5, а).

Рис. 5.5. Порядок наложения слоев (валиков), когда сварку горизонтальных стыков труб выполняет один сварщик:

а - стык труб диаметром до 219 мм; б - стык труб диаметром более 219 мм;

1-12 - последовательность наложения участков

При сварке горизонтальных стыков труб диаметром более 219 мм, выполняемых одним сварщиком, необходимо первые три слоя сваривать обратноступенчатым способом (рис. 5.5, б) участками длиной 200-250 мм. Последующие слои можно сваривать вкруговую.

5.1.12. Последовательность сварки первого (корневого) слоя горизонтальных стыков труб (два сварщика) зависит от диаметра труб. При диаметре труб менее 300 мм каждый сварщик заваривает участок длиной, равной половине окружности; в один и тот же   момент сварщики должны находиться в диаметрально противоположных точках стыка (рис. 5.6, а). При диаметре труб 300 мм и  более первый слой сваривают обратноступенчатым способом участками длиной по 200-250 мм (рис. 5.6, б). В стыках труб диаметром до 300 мм при толщине стенки более 40 мм первые три слоя следует накладывать обратноступенчатым способом, последующие слои - участками длиной, равной половине окружности трубы, с учетом требований, приведенных в п.5.1.9. В стыках труб из низколегированных сталей диаметром более 600 мм при толщине стенки 25-45 мм все слои шва необходимо выполнять обратноступенчатым способом участками длиной не более 250 мм.    

Рис. 5.6. Порядок наложения первого слоя шва, когда сварку горизонтальных стыков труб выполняют два сварщика:

а - стык труб диаметром до 300 мм; б - стык труб диаметром более 300 мм;

1-3 - последовательность наложения участков

5.1.13. Стыки труб диаметром более 600 мм из хромомолибденованадиевых сталей должны сваривать одновременно два сварщика или более, каждый из которых сваривает свой участок стыка по схеме, представленной на рис. 5.7. Швы накладывают обратноступенчатым способом участками длиной 200-250 мм. Четвертый и последующие слои можно сваривать участками длиной, равной 1/4 окружности.

Рис. 5.7. Порядок сварки вертикального неповоротного стыка труб диаметром более 600 мм, выполняемой тремя (а) и четырьмя (б) сварщиками: 1-4  - последовательность наложения участков

5.1.14. Поворотные стыки труб можно сваривать с поворотом на 360° (круговое вращение), 180 и 90°. Поворотные стыки сваривает, как правило, один сварщик.

Если сварку стыка с поворотом на 360° выполняют на рольгангах с механическим вращением труб (с частотой вращения, соответствующей скорости сварки), то удобнее накладывать шов не в зените, а на участке, отстоящем от вертикали на 30-35° в сторону, обратную направлению вращения труб (рис. 5.8, а).

Рис 5.8. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 360°: I - направление вращения труб;

II - направление сварки

При отсутствии механического вращателя трубы поворачивают несколько раз, причем угол одного поворота в зависимости от диаметра труб составляет 60-110°, что обеспечивает наложение шва в нижнем и вертикальном положениях (рис. 5.8, б).

Сварку труб диаметром более 219 мм выполняют обратноступенчатым способом за два полных поворота. Сначала на каждый участок АБ (рис. 5.8, в) накладывают один-два первых слоя, затем, когда по всей окружности будут выполнены два первых слоя, заполняют последовательно оставшуюся часть разделки за время второго поворота трубы.

5.1.15. Сварку стыков с поворотом на 180° производят в два приема. Сначала на участках ГА и ВА (рис. 5.9, а) накладывают один-два первых слоя, затем трубу поворачивают на 180° и заваривают участки ВБ и ГБ, заполняя все сечение шва (рис. 5.9, б). После этого трубы снова поворачивают на 180° и накладывают остальные слои на участках ГА и ВА (рис. 5.9, в). Сварка может выполняться одним или двумя сварщиками.    

Рис. 5.9. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 180°

5.1.16. Сварку стыков с поворотом на 90° выполняют в два приема. Сначала накладывают один-два слоя на участке АВБ (рис. 5.10, а), затем трубы поворачивают на 90° и заваривают полностью участок АГБ (рис. 5.10, б). После второго поворота труб в первоначальное положение заваривают остальное сечение шва на участке АВБ (рис. 5.10, в).

Рис. 5.10. Порядок сварки стыка труб с поворотом на 90°

5.2. Сварка труб малых диаметров

5.2.1. Настоящий подраздел распространяется на сварку стыков труб поверхностей нагрева котлов, трубопроводов дренажных, фосфатирования, отбора проб, проводок  к контрольно-измерительным приборам и средствам автоматизации и других трубопроводов диаметром менее 100 мм при толщине стенки 2-10 мм, изготовленных из углеродистых и низколегированных конструкционных  и теплоустойчивых сталей.

5.2.2. Конструкция сварного соединения должна соответствовать типу Тр-1 или Тр-2 (см. табл. 4.2).

5.2.3. Марка электродов подбирается по данным табл. 2.1.

5.2.4. При сборке и сварке стыков труб поверхностей нагрева котла необходимо соблюдать следующие требования:

стык необходимо собирать в приспособлении и прихватывать в одной или двух точках, расположенных в диаметрально противоположных местах. Если сборочное приспособление позволяет сваривать весь периметр стыка, то прихватки не следует накладывать и корневой слой шва или весь шов нужно выполнять в стыке, зафиксированном в приспособлении;

стык, скрепленный одной прихваткой, нужно сваривать сразу после выполнения прихватки, при этом наложение корневого слоя необходимо начинать на участке, диаметрально противоположном прихватке;

до полного окончания сварки и остывания шва нельзя подвергать стык каким-либо механическим воздействиям;

прихватку и сварку стыков следует производить без предварительного подогрева независимо от марки стали труб;

для прихватки стыков труб с толщиной стенки до 6 мм включительно нужно применять электроды диаметром не более 2,5 мм, с большей толщиной - электроды диаметром не более 3 мм.

Прихватку разрешается производить аргонодуговой сваркой.

Сварочный ток должен быть минимальным, обеспечивающим нормальное ведение сварки и стабильное горение дуги:

Расположение слоев и валиков показано на рис. 5.11. Последовательность наложения слоев при сварке вертикального и горизонтального стыков труб поверхностей нагрева должна быть такой же, как при сварке трубопроводов диаметром до 219 мм (см. рис. 5.3, а и 5.5, а).    

Стыки труб с толщиной стенки более 2 мм следует сваривать не менее чем в два слоя.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Рис. 5.11. Примерное расположение слоев и валиков при сварке вертикального (а) и горизонтального (б) стыков труб поверхностей нагрева: 1-4 - очередность наложения слоев

5.2.5. Стыки труб поверхностей нагрева котлов и стыки трубопроводов диаметром 30-83 мм может сваривать один сварщик или одновременно два сварщика.

При укрупнительной сборке блоков котла сварку стыков труб поверхностей нагрева выполняют два сварщика. Они располагаются с противоположных сторон блока, и каждый сваривает свою половину стыка.

Стыки труб поверхностей нагрева, собранных в блоки, могут сваривать два сварщика одним из следующих способов.

Первый способ (рис. 5.12). Сварщики выполняют сварку с разрывом в один-два стыка: когда 1-й сварщик заваривает стык 3, 2-й приступает к сварке стыка 1 или 2, который  уже заваривал 1-й сварщик на своей половине. При сварке вертикальных стыков (рис. 5.12, а) 1-й сварщик начинает сварку в точке А и ведет ее в направлении точки Б или Г, заваривая последовательно участки АБ и АГ своей половины стыка 3. 2-й сварщик, отставая от первого на один-два стыка, заваривает участки ГВ и БВ также в направлении снизу вверх (стык 1). При сварке горизонтальных стыков (рис. 5.12, б) 1-й сварщик заваривает сразу свою половину стыка на участке БАГ (стык 3), а 2-й с разрывом в один-два стыка заваривает другую половину стыка на участке ГВБ, накладывая шов в том же направлении, что и 1-й сварщик (стык 1). “Замки” участков швов должны быть смещены в соответствии с требованиями п.4.5.3.

Рис. 5.12. Порядок сварки вертикальных (а) и горизонтальных (б) стыков труб поверхностей нагрева, собранных в блоки, когда ее выполняют два сварщика

Второй способ (рис. 5.13). На вертикальном стыке 1-й сварщик начинает сварку в точке А и ведет ее в направлении точки Б, где 2-й сварщик, находящийся с противоположной стороны трубы (блока), как бы перехватывает дугу, зажигая ее на жидкой сварочной ванне. 2-й сварщик заваривает участок БВ, а в это время 1-й накладывает шов на участке АГ того же стыка; в районе точки Г 2-й сварщик вновь перехватывает дугу 1-го и заваривает последний участок ГВ. Горизонтальный стык сваривают по аналогичной схеме, но с той разницей, что “перехват” дуги осуществляется 1 раз (в точке Б или Г), после того как 1-й сварщик заварит сразу половину периметра стыка.

Рис. 5.13. Схема сварки вертикального стыка труб поверхностей нагрева, когда ее выполняют два сварщика методом  “перехвата” дуги: 1-4 - последовательность наложения участков

При тесном расположении труб, например в газоплотных панелях из оребренных труб, предпочтительнее применять второй способ.

5.2.6. Вертикальные стыки труб поверхностей нагрева сваривает один сварщик участками по четверти периметра. Чтобы уменьшить перелом трубы в месте стыка вследствие неравномерной усадки, участки необходимо сваривать в последовательности, указанной на рис. 5.14, а цифрами. Горизонтальный стык один сварщик сваривает по схеме, приведенной на рис. 5.14, б: наложение шва начинается со стороны, противоположной прихватке; каждый последующий слой накладывается в направлении, противоположном направлению сварки предыдущего слоя, при этом “замки” швов должны быть смещены согласно требованиям, приведенным в п. 4.5.3.    

Рис. 5.14. Схема сварки вертикального (а) и горизонтального (б) стыков труб поверхностей нагрева,  выполняемой одним сварщиком: 1-4 - последовательность наложения участков

5.2.7. При приварке труб к штуцерам или непосредственно к коллекторам необходимо в каждом конкретном случае применять в зависимости от конструкции котла такую последовательность сварки, которая позволила бы в процессе сварочных работ проводить контроль сварных стыков и при необходимости их переваривать.

5.3. Сварка газопроводов (трубопроводов горючего газа)

5.3.1. Ручную дуговую сварку газопроводов внутри зданий и на территории ТЭС можно выполнять без подкладного кольца или на остающемся металлическом кольце. Конструкции стыковых соединений должны соответствовать типам Тр-2 или Тр-3 (см. табл. 4.2).

Сварка стыков газопроводов может выполняться с применением ручной аргонодуговой сварки согласно разделу 6.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

5.3.2. Первый корневой слой стыков газопроводов диаметром 219 мм и более без подкладных колец рекомендуется сваривать электродами ВСЦ-4А диаметром 3 или 4 мм. Сварка этими электродами ведется методом опирания без колебательных движений, вертикальные стыки сваривают в направлении сверху вниз.

При сварке корневого слоя шва электродами других марок диаметр электрода должен быть не более 3 мм. Сварку последующих слоев неповоротных стыков производят снизу вверх электродами диаметром 4-5 мм.

5.3.3. Сварку вертикальных стыков труб с толщиной стенки до 6 мм необходимо выполнять не менее чем в два слоя (см.рис. 5.11) при толщине стенки труб от 6 до 12 мм - в три слоя и при толщине более 12 мм - в четыре слоя и более (рис. 5.15).

Рис. 5.15. Примерное расположение слоев и валиков при ручной дуговой сварке вертикальных (а) и горизонтальных (б) стыков газопроводов с толщиной стенки труб более 12 мм:

1-7 - последовательность наложения слоев (валиков)

5.3.4. Технология ручной дуговой сварки стыков газопроводов во всем остальном должна отвечать требованиям, изложенным в подразделе 5.1.

5.4. Сварка трубопроводов, на которые не распространяются правила

Госгортехнадзора России

5.4.1. В данном подразделе рассматривается сварка стыков трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора России, в том числе мазутопроводов, напорных маслопроводов системы смазки, трубопроводов системы регулирования турбины, водоснабжения и канализации.

5.4.2. Сварку стыков трубопроводов при толщине стенки 12-14 мм следует выполнять тремя основными слоями шва и одним внутренним подварочным слоем толщиной 4-5 мм, который накладывают изнутри трубы (рис. 5.16). Подварочный слой накладывают в тех случаях, когда диаметр трубопровода и расположение стыка позволяют это.

В остальных случаях сварку следует выполнять на подкладном кольце, кроме мазутопроводов маслопроводов (включая трубопроводы системы регулирования турбины), корень шва которых или весь шов следует выполнять ручным аргонодуговым способом.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Рис. 5.16. Расположение слоев (валиков) при сварке стыков трубопроводов со стенкой толщиной 12-14 мм: 1-3 - последовательность наложения участков шва

5.4.3. В процессе сварки должны соблюдаться следующие требования:

при диаметре труб 600 мм и более сварку следует производить обратноступенчатым способом участками длиной 250-300 м;

при выполнении сварки без подварочного шва корневой слой необходимо накладывать электродами диаметром 3 мм для обеспечения полного провара корня, в остальных случаях можно применять электроды диаметром 4, а при сварке в нижнем и вертикальном положениях - диаметром 5 мм;

подварочный слой следует накладывать после выполнения второго или третьего наружного слоя; перед наложением подварочного слоя корень шва должен быть тщательно очищен абразивным кругом или стальной щеткой с подрубкой зубилом излишних наплывов металла и вырубкой местных непроваров;

“замки” швов в соседних слоях (валиках) должны быть смещены один относительно другого, а также по отношению к продольным или спиральным швам сварных труб на 40-50 мм.

5.4.4. Неповоротные стыки труб  диаметром 1200 мм и более можно выполнять по следующей технологии: окружность стыка разбить на две половины - нижнюю и верхнюю; раскрытие кромок и сварку в нижней части стыка выполнить с внутренней, а в верхней части - с наружной стороны трубы. Таким образом, весь стык следует сваривать в нижнем и вертикальном положениях. Сварку должны выполнять одновременно два или четыре сварщика: один сварщик (или два) сваривает верхнюю часть стыка снаружи трубы, другой сварщик (или два других) - нижнюю изнутри (рис. 5.17); при этом должны быть приняты меры для защиты сварщиков, работающих внутри трубы, от брызг шлака и расплавленного металла.

Рис. 5.17. Порядок наложения валиков при сварке первого слоя стыков труб диаметром 1200 мм и более: 1-4 - последовательность наложения участков шва

5.5. Приварка фланцев, арматуры и других деталей к трубам

5.5.1. Арматуру (вентили, задвижки), фланцы, донышки, заглушки и другие фасонные детали, присоединяемые к трубам стыковым сварным швом, приваривают с соблюдением тех же режимов и технологии, что и при сварке стыков трубопровода соответствующих диаметра и марки стали, а также требований п. 1.2.6 и подразделов 4.4 и 4.5.

5.5.2. Плоские (дисковые) фланцы приваривают к трубе двумя угловыми швами - наружными и внутренним (рис. 5.18). Сначала накладывают наружный шов, затем - внутренний. Если в чертежах или другой технической документации не указаны размеры швов приварки фланцев, они должны соответствовать приведенным в табл. 5.2. Внутренний шов, являющийся лишь уплотняющим, должен иметь катет К, равный толщине стенки трубы, но не более 7 мм независимо от толщины стенки трубы.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Рис. 5.18. Приварка плоских фланцев к трубе: а - при условном давлении

P( 1,6 МПа (16 кгс/см); б - при P ( 2,5 МПа (25 кгс/ см)

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Таблица 5.2

Рекомендуемые размеры швов приварки плоских фланцев

5.5.3. Приварку креплений из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и другим элементам котла, находящимся в зонах высоких температур, а также приварку к паропроводам реперов для измерения ползучести необходимо выполнять аустенитными электродами диаметром не более 3 мм на режимах с минимальным тепловложением. Марка электродов выбирается по данным табл. 2.2. Ток устанавливается из расчета 25-30 А на 1 мм диаметра электрода. Сварку следует вести короткой дугой с незначительными колебательными движениями электрода. Каждый следующий валик необходимо накладывать только после снижения температуры металла в зоне сварки ниже 100°С. Термическая обработка таких сварных соединений не производится.

5.5.4. К трубам из углеродистых и низколегированных теплоустойчивых и конструкционных сталей упоры, накладки, подвески и другие детали креплений из таких же  сталей следует приваривать сплошным угловым швом с катетом, указанным в рабочих чертежах, с использованием электродов, подбираемых по данным табл. 2.1. Диаметр электродов должен быть не более 3 мм. Если детали креплений и трубы изготовлены из стали разных марок одного структурного класса, электроды нужно выбирать по менее легированной стали.

Подогрев при приварке деталей креплений к трубам из углеродистых и низколегированных сталей осуществляется в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 4.3, при этом за толщину свариваемых деталей принимается толщина трубы. Подогрев трубы и детали осуществляется в районе приварки.

Приварка упоров к трубопроводам из низколегированных теплоустойчивых сталей должна выполняться по одной из схем рис.5.19. В случае приварки упора двумя фланговыми швами (рис. 5.19, а) каждый слой сваривается в направлении, противоположном направлению сварки предыдущего слоя. В случае приварки упора двумя фланговыми и одним лобовым швами (рис. 5.19, б) сварка начинается в середине лобового шва (в точке Б) и ведется до конца правого или левого флангового шва. Если длина шва от точки Б до конца флангового шва более 250 мм, то сварка должна выполняться обратноступенчатым способом. Приварку упора к трубе диаметром более 500 мм должны выполнять одновременно два сварщика.

Рис.5.19. Схемы приварки упора к трубопроводу двумя фланговыми швами (а), двумя фланговыми и одним лобовым швами (б): 1 - прихватки

Условия, при которых необходима термообработка угловых швов приварки деталей креплений к трубам, и режим термообработки указаны в подразделе 15.2.

Сварные соединения деталей креплений из углеродистой стали с трубами из низколегированной стали термической обработке не подвергаются.

5.5.5. Приварка бобышек для термопар к трубопроводам производится электродами диаметром не более 3 мм. Марка электродов выбирается по данным табл. 2.1.

Необходимость и режим предварительного подогрева определяются по данным табл. 4.3 и п. 4.4.1. При приварке бобышек к трубопроводу диаметром менее 219 мм необходим предварительный подогрев бобышек и трубы по всему периметру, при диаметре трубопровода 219 мм и более подогревается труба только в районе приварки бобышки и сама бобышка.

Необходимость и режим термообработки этих сварных соединений указаны в подразделе 15.2.

5.6. Сварка труб слоями  повышенной толщины

5.6.1. Сварку слоями повышенной толщины можно применять для вертикальных неповоротных стыков труб с толщиной стенки более 20 мм из углеродистых н низколегированных конструкционных сталей.

5.6.2. К сварке слоями повышенной толщины может быть допущен сварщик, имеющий удостоверение на право производства работ по сварке данного трубопровода и обладающий, кроме того, навыками по технике сварки слоями повышенной толщины. Для проверки навыка сваривается пробный стык, а затем определяется сплошность шва с помощью ультразвукового контроля.

5.6.3. Конструкция сварного соединения должна соответствовать типам Тр-3, Тр-За, Тр-Зг, Тр-6 (табл. 4.2). Можно применять также конструкции стыка,   изображенные на рис. 5.1. Подготовку кромок труб и сборку стыка, а также наложение корневого слоя и подогрев стыка производят по обычной технологии в соответствии с требованиями РД.

5.6.4. Основной шов, накладываемый после корневого слоя, выполняют два сварщика. Для совместной работы подбираются сварщики, в равной степени владеющие техникой сварки слоями повышенной толщины и выполняющие ее примерно с одинаковой скоростью.

5.6.5. Первый слой основного шва накладывают по обычной технологии, второй - по следующей схеме (рис. 5.20): 1-й сварщик начинает сварку в зените потолочного участка (в точке Е) и проваривает свою половину стыка против часовой стрелки до точки М. Толщина слоя на потолочном участке составляет 6-7 мм. Начиная от точки Д, сварщик плавно наращивает толщину слоя; для этого он путем специальных манипуляций электродом вначале создает небольшую горизонтальную площадку (рис. 5.21), а затем производит наплавку на эту площадку в нижнем положении, постепенно увеличивая ее размер до максимального в точке В (рис. 5.20), где толщина слоя может составлять 18-26 мм, далее он уменьшает толщину слоя до 6-7 мм в точке М; 2-й сварщик начинает сварку в точке И и проваривает по часовой стрелке четверть стыка до точки М, а затем переходит на нижнюю часть своей половины стыка и накладывает второй слой на участке ЕЖЗИ; способ сварки такой же, как 1-го сварщика, т.е. путем наращивания металла наплавки на горизонтальной площадке.

Рис. 5.20. Схема сварки неповоротного вертикального стыка слоями повышенной толщины:

1-4 - номера валиков (слоев)

Рис. 5.21. Схема наложения слоя повышенной толщины на вертикальном участке стыка

5.6.6. Порядок наложения третьего и последующих слоев может быть таким же, как для второго слоя, с той лишь разницей, что сварщики попеременно начинают сварку с потолочного (из точки Е) и с вертикального (из точек В, И) положений. Можно принять и другой порядок наложения третьего и последующего слоев заполнения: оба сварщика начинают сварку в точке Е, но один   начинает тогда, когда другой прошел до точки Д или Ж.          

5.6.7. Для выравнивания толщины слоев каждый сварщик на участках Е3, ЕГ, КМ и БМ должен накладывать подварочные слои (на рис. 5.20 эти слои заштрихованы).

5.6.8. В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы жидкая ванна не стекала с горизонтальной площадки, для чего следует плавно менять угол наклона электрода по мере перемещения ванны по окружности стыка.

5.6.9. Сварку нужно выполнять возможно короткой дугой. Ориентировочное значение сварочного тока при выполнении основного сечения шва  приведено в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Ориентировочные режимы сварки слоями повышенной толщины

5.7. Приварка штуцеров  (труб) к коллекторам и барабанам котлов и трубопроводам

5.7.1. Конструкция сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами, барабанами и трубопроводами, выполняемых при ремонте или монтаже котлов, должна соответствовать чертежам или нормалям завода-изготовителя. При отсутствии таких указаний следует, исходя из местных условий, выбрать одну из конструкций, представленных на рис. 5.22, а-е, оформив это совместным техническим решением владельца котла (заказчика) и организации, выполняющей сварочные работы. В конструкции на рис. 5.22, в остающееся подкладное кольцо изготавливается из материала в соответствии с п. 4.2.10 шириной 20-25 мм и толщиной не мене 2 мм и не более величины, обеспечивающей минимальное проходное сечение трубы; для штуцеров (труб) номинальным наружным диаметром до 83 мм толщина кольца должна быть не более 0,1 Д, но не более 5 мм (Д - номинальный внутренний диаметр штуцера).

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Рис. 5.22. Конструкция сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами, трубопроводами и барабанами:

а, б, в, г, д - приварка штуцеров (труб) снаружи коллектора, трубопровода, барабана;

е - приварка штуцеров (труб) изнутри барабана

Примечание. При внутреннем диаметре штуцера (трубы) более 100 мм следует применять конструкции, показанные на рис. 5.22, в, г, которые позволяют контролировать качество сварного соединения с помощью ультразвуковой дефектоскопии.

5.7.2. Перед допуском к сварке производственных соединений каждый сварщик должен сварить как минимум одно контрольное соединение, однотипное с производственным, а для сварных соединений из стали марки 12Х1МФ, если они в производственных условиях не будут подвергаться термообработке, - не менее двух соединений.

Качество контрольных сварных соединений из углеродистой и кремнемарганцовистой стали, а также соединений из хромомолибденованадиевой стали, которые в производственных условиях подвергаются термообработке, проверяется путем визуального контроля, измерения швов и исследования макроструктуры шва и околошовной зоны, а сварных соединений из стали 12Х1МФ, которые в производственных условиях не подвергаются термообработке (см.п. 5.7.8), - кроме того, путем определения твердости металла шва. Для  исследования макроструктуры и измерения твердости шва из каждого контрольного образца изготовляют по два поперечных шлифа.

Результаты визуального контроля контрольных образцов должны отвечать требованиям подраздела 16.3, измерения размеров и формы шва - п. 5.7.9 и рис. 5.22 для сварных соединений из углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, а также для угловых сварных соединений из стали 12Х1МФ и 15Х1МФ с последующей термообработкой, п. 5.7.10 и рис. 5.23 - для угловых сварных соединений из стали 12Х1МФ без термообработки.    

Рис. 5.23. Схема расположения валиков и размеры шва приварки штуцера (трубы) к коллектору (трубопроводу) без последующей термообработки: 1-6 - номера слоев

Результаты исследования макроструктуры должны удовлетворять требованиям п. 16.6.24. Твердость шва угловых сварных соединений из стали 12Х1МФ без термообработки, определяемая как среднее арифметическое четырех измерений (по два измерения на каждом шлифе), должна быть не более 270 НВ, при этом при каждом измерении твердость  должна быть не выше 290 НВ.

5.7.3. При длине коллектора, трубопровода или барабана свыше 4 м во время сварки через каждые 2,5 м необходимо установить временные опоры.

5.7.4. Для прихватки и приварки штуцеров (труб) нужно использовать электроды диаметром не более 3 мм. Для сварки элементов из углеродистой и кремнемарганцовистой стали следует применять электроды типа Э50А, из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - электроды типа Э-09Х1М; если  коллектор (трубопровод) из хромомолибденованадиевой стали после приварки штуцеров будет подвергаться термообработке, должны быть использованы электроды Э-09Х1МФ.

5.7.5. Необходимость и режим   предварительного   подогрева определяют по данным табл. 4.3 и п. 4.4.1, при этом за номинальную толщину свариваемых деталей принимается толщина барабана, коллектора или трубопровода. Подогрев рекомендуется осуществлять изнутри коллектора или трубопровода специальной ацетилено-кислородной горелкой. При диаметре коллектора (трубопровода) менее 500 мм подогрев необходимо выполнять по всему периметру, при диаметре 500 мм и более можно подогревать коллектор, трубопровод и барабан только вокруг зоны приварки штуцера (трубы).

5.7.6. Штуцер (патрубок, трубу) в отверстие нужно устанавливать без натяга с требуемым зазором между штуцером и очком. Прихватку штуцера (трубы) к коллектору, трубопроводу или барабану следует производить в двух-трех точках швами длиной 10-15 мм. Не рекомендуется заранее устанавливать и прихватывать более трех штуцеров, которые приваривает один сварщик.

5.7.7. В случае приварки большого числа штуцеров (труб) необходимо с целью обеспечения наименьших деформаций коллектора или барабана руководствоваться следующими положениями:

приварку штуцеров должны выполнять по возможности два или четыре сварщика одновременно при общем направлении их движения от середины коллектора (барабана) к его краям;

приварку штуцеров в ряду необходимо производить через два-три штуцера;

если приварку выполняют одновременно два сварщика: первый ведет сварку по одному ряду слева направо, а второй - по соседнему ряду справа налево и т. д.

Во избежание перегрева штуцера каждый сварщик должен одновременно приваривать два или три штуцера, накладывая поочередно на каждом штуцере один-два валика.

5.7.8. Сварные соединения штуцеров (труб)  с коллекторами или трубопроводами могут не подвергаться термообработке, если:

а) коллектор (трубопровод) и привариваемые штуцера (трубы) изготовлены из углеродистой или кремнемарганцовистой стали, толщина стенки коллектора (трубопровода)   из кремнемарганцовистой стали не превышает 40 мм, а диаметр штуцера (трубы) 108 мм: допускается приварка к коллектору не более двух штуцеров диаметром 159 мм;

б) коллектор (трубопровод) и (или)   привариваемые штуцера (трубы) изготовлены из стали 12Х1МФ, диаметр штуцера не превышает 60, а толщина 10 мм, при этом расстояние (просвет) между штуцерами должно быть не менее 90 мм, а твердость металла коллектора (трубопровода) - не более 195 НВ.

5.7.9. Приварку штуцеров (труб) необходимо производить многослойным швом.

При приварке штуцеров (труб) из углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, а также штуцеров (труб) из хромомолибденованадиевой стали с последующей термообработкой сварного соединения размеры катетов шва должны быть (см. рис. 5.22): K = S + 3 мм, К= S + 5 мм; допустимые отклонения составляют +2 мм для катета размером до 5 мм, +3 мм для катета размером до 12 мм и +5 мм для катета размером более 12 мм (S - толщина штуцера).

5.7.10. Приварка штуцеров (труб)  из хромомолибденованадиевой стали к коллекторам (трубопроводам) без последующей термообработки угловых сварных соединений   должна производиться швом из шести-семи валиков с соблюдением следующих требований (рис. 5.23):

угол между поверхностями шва и штуцера должен быть не менее 150°, катет шва на коллекторе - 12-14 мм, на штуцере- 17- 22 мм;

велик 3 следует накладывать как отжигающий, т.е. расстояние от его края до места перехода шва к поверхности коллектора должно составлять 2-3 мм;

переход от шва к штуцеру должен быть плавным, радиусом не менее 3 мм; при необходимости плавность перехода можно обеспечить с помощью дополнительной обработки этого места сварочной дугой в среде аргона (без присадки) или абразивным инструментом, если такая обработка не приводит к подрезам на поверхности шва или штуцера.

5.7.11. Усиление углового шва наплавкой для повышения работоспособности штуцерных сварных соединений (при ремонте или реконструкции котлов) выполняется по следующей технологии:

электроды для наплавки выбирают в соответствии с требованиями п. 5.7.4; поверхность ранее   выполненного шва и штуцера   на расстоянии 25-30 мм от шва тщательно зачищают:

место наплавки подогревают  до температуры, указанной  в табл. 4.3;

три-четыре валика усиленного шва накладывают с обеспечением плавного перехода к поверхности штуцера; размеры и форма шва должны быть выдержаны в соответствии с рис. 5.24.

Рис. 5.24. Схема расположения валиков и размеры шва при усилении соединения штуцера (трубы) с коллектором (трубопроводом) путем наплавки:

1-3 - номера слоев усиливающего шва; - ранее  выполненный шов

5.7.12. Контроль качества угловых сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами, барабанами и трубопроводами проводится путем:

а) визуального контроля всех швов, результаты которого должны удовлетворять требованиям табл. 16.2;

б) измерительного контроля размеров и формы швов в объеме не менее 10% сварных соединений; контроль следует производить с помощью шаблонов и результаты контроля должны отвечать требованиям пп. 5.7.9 и 5.7.10;

в) измерения твердости   металла   шва приварки   штуцеров (труб) к коллекторам из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали; объем и результаты контроля должны соответствовать требованиям пп. 16.4.2, б и 16.4.4.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

6. РУЧНАЯ АРГОНОДУГОВАЯ СВАРКА НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

6.1. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров

6.1.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и сварку неповоротных   стыков труб наружным диаметром 100 мм и менее из стали марок 10, 20, 15ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2М1, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ, при этом предусматривается два технологических варианта сварки:

сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой - ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами;

сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

Для стыков труб при толщине стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному способу; при меньшей толщине нужно сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой.

Примечание. Требования подраздела 6.1 могут быть распространены также на стыки труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей (в том числе на стыки газопроводов); диаметр труб должен соответствовать требованиям п. 6.1.1.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

6.1.2. Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом необходимо использовать   однопостовый   или многопостовый источник постоянного тока, оснащенный устройством бесконтактного или контактного возбуждения дуги на малых токах и плавного снижения сварочного тока при заварке кратера шва (в частности, ТИР-300ДМ1, УДГ-201, УДГ-350, УПС-301).

Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор с дозирующим устройством; могут быть также применены редукторы-расходомеры АР-10, АР-40 или любой кислородный редуктор с ротаметром типа РМ.

Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона стыков труб в монтажных и ремонтных условиях   рекомендуется применять малогабаритные горелки МАГ-3, АГМ-2, ЭЗР-3 и др.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

6.1.3. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, приведенным в табл. 4.2 (разделки Тр-1 или Тр-2).

6.1.4. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Исключение составляют стыки труб из углеродистой стали, которые всегда следует прихватывать с применением присадочной проволоки, а также стыки труб из стали других марок при зазоре между трубами более 0,5 мм. Используется   присадочная проволока той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка. Длина прихваточных швов на стыках труб диаметром до 50 мм должна быть 5-10 мм, более 50 мм - 10-20 мм. Остальные размеры прихватки и их количество должны   соответствовать требованиям  подраздела 4.3.

Подогрев стыков при выполнении   прихватки регламентирован требованиями, приведенными в подразделе 4,4.

6.1.5. Ручную аргонодуговую   сварку производят сразу после выполнения прихватки. При комбинированной сварке стыки, в которых заварен корневой слой, должны быть полностью сварены во время той же рабочей смены.

6.1.6. Прихваченный стык по возможности следует полностью сваривать в приспособлении.

Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с использованием присадочной проволоки или без нее. Корневые слои стыков труб из углеродистой   стали, а также стыков труб из стали других марок при зазоре более 0,5 мм должны свариваться с присадкой. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки   диаметром 1,6-3 мм. Марка проволоки выбирается по данным табл.2.4.

6.1.7. Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять возможно короткой дугой на постоянном токе (70-100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2-4 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.

6.1.8. Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от его конца.

Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5-8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.

6.1.9. Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть 2-4 мм. Примерное расположение слоев и валиков в сечении шва показано в табл.6.1. Порядок   наложения слоев (валиков) такой же, как при ручной дуговой сварке стыков труб аналогичного диаметра (cм. рис. 5.3, а, 5.5, а, 5.13-5.14).

Предпочтительно, чтобы сварку стыков труб поверхностей нагрева котлов, собранных в блоки, выполняли одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п. 5.2.5.

Таблица 6.1

Примерное расположение слоев и валиков в сечении стыков, выполненных

комбинированным способом и ручной аргонодуговой сваркой

_______________

* При толщине стенки до 2 мм все сечение следует сваривать аргонодуговой сваркой в один слой.

Примечание: а - комбинированная сварка; б - ручная аргонодуговая сварка всего сечения.

6.1.10. При комбинированной сварке основную часть разделки (после наложения корневого слоя ручной аргонодуговой сваркой) следует заполнить дуговой сваркой в соответствии с требованиями, изложенными в подразделе 5.2.

6.1.11. Размеры выпуклости швов  (независимо от метода сварки) должны соответствовать приведенным в п. 4.5.7.

6.2. Аргонодуговая сварка корневого слоя шва стыков толстостенных трубопроводов

6.2.1. Требования данного подраздела распространяются на сборку и ручную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом корневого слоя шва неповоротных стыков труб из сталей марок 10, 20,  15ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф при толщине стенки 10 мм и более, собранных без остающихся подкладных колец (с заполнением остальной части разделки ручной дуговой сваркой, механизированной в углекислом газе или автоматической под слоем флюса).

Примечание. Требования подраздела могут быть распространены также на стыки труб при толщине 10 мм и более из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей (в том числе на стыки газопроводов).

(Измененная редакция, Изм. № 1)

6.2.2. Оборудование поста для ручной сварки в среде аргона корневого слоя шва стыков толстостенных трубопроводов должно соответствовать указанному в п. 6.1.2.

6.2.3. Конструкция сварных соединений должна отвечать требованиям табл.4.2 (разделки типов Тр-2, Тр-6, Тр-7).

6.2.4. Собранные в приспособлении стыки прихватываются ручной аргонодуговой сваркой. Количество и размеры прихваток, а также требования к подогреву    стыка приведены в подразделах 4.3 и 4.4.

Прихваточные швы выполняются без применения   присадочной проволоки, кроме стыков труб из углеродистой стали, которые всегда накладываются с использованием    присадочной проволоки, а также стыков труб из других сталей при зазоре более 0,5 мм. Применяется проволока диаметром 1,6-3 мм марки Св-08Г2С или Св-08ГС независимо  от марки стали свариваемых труб.

6.2.5. Аргонодуговая сварка корневого слоя шва осуществляется в сборочном приспособлении сразу после прихватки стыка. Корневой слой (1-3 проходы) выполняется, как правило, с применением присадочной проволоки; в стыках с разделкой кромок типа Тр-7 первый проход может выполняться без присадочной проволоки, если зазор в стыке не превышает 0,5 мм. Для стыков трубопроводов с рабочей температурой не более 510( С может применяться присадочная проволока марок Св-08Г2С или Св-08ГС диаметром 1,6-3 мм независимо от марки стали свариваемых труб, а для стыков труб из углеродистой стали - также проволока марки Св-08ГА-2 (Св-08ГА). Сила тока 90-110 А.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

6.2.6. Взаимное расположение горелки и проволоки при сварке корневого слоя вертикального и горизонтального стыков показано на рис. 6.1. Присадочная проволока 1 всегда располагается перед горелкой, которой одновременно с перемещением вдоль шва сообщают поперечные колебания амплитудой 3-4   мм. Присадочную проволоку следует вводить в ванну равномерно, перемещая ее впереди дуги. Конец проволоки должен постоянно находиться   в сварочной ванне расплавленного металла.

Рис. 6.1. Взаимное расположение горелки   и присадочной проволоки при ручной аргонодуговой сварке корневого слоя шва стыка труб без подкладного кольца: 1 - присадочная проволока;

2 - горелка

6.2.7. Направление и порядок сварки корневого слоя шва вертикального и горизонтального неповоротных стыков показаны на рис.6.2. Последующий участок должен перекрывать предыдущий на 10-20 мм. Сварку стыков труб диаметром более 219 мм следует вести обратноступенчатым способом при длине участка не более 250 мм.

Рис. 6.2. Направление и порядок ручной аргонодуговой сварки корневого слоя вертикального (а) и горизонтального (б) стыков: 1-3 - порядок выполнения участков шва

6.2.8. Корневой слой, выполненный ручной аргонодуговой сваркой в стыке труб при толщине стенки более 10 мм, должен иметь высоту (толщину) 3-5 мм и плавные переходы к поверхности и к кромкам разделки.

6.3. Приварка подкладного кольца к трубе аргонодуговой сваркой

6.3.1. Требования данного подраздела распространяются   на стыки труб из углеродистых и низколегированных  сталей марок, указанных в п.6.2.1, собираемых и свариваемых на остающихся, подкладных кольцах с разделкой любого типа (см. табл. 4.2 и рис. 5.1).

6.3.2. Кольцо плотно, но без натяга устанавливают в трубу; допускается зазор межу кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм. Установленное кольцо прихватывают снаружи угловым швом длиной 15-20, катетом 2,5-3,0 мм; количество прихваток, равномерно расположенных по периметру, для труб диаметром до 200 мм должно быть две, для труб большего диаметра - три-четыре. Прихватку (независимо от марки стали трубы и кольца) производят с применением присадочной проволоки Св-08Г2С или Св-08ГС диаметром 1,6-3 мм.

6.3.3. Кольцо к трубе приваривают однослойным угловым швом катетом 3-4 мм при использовании присадочной проволоки марки Св-08Г2С или Св-08ГС диаметром 1,6-3 мм независимо от марки стали трубы и кольца. Прихватку и приварку кольца к трубе производят без предварительного подогрева независимо от марки стали и толщины стенки трубы. Исключение составляют трубы из стали 15Х1М1Ф при толщине стенки более 10 мм; в этом случае конец трубы перед прихваткой и приваркой кольца подогревают до 200-250°С газовым пламенем.

6.3.4. Кольцо к трубе приваривает одни сварщик. Порядок наложения шва такой же, как при сварке корневого слоя неповоротных стыков труб соответствующего диаметра и пространственного положения (см. п. 6.2.7).

6.3.5. После приварки подкладного кольца   шов осматривают для выявления возможных наружных дефектов и определения его размеров и формы.

7. АВТОМАТИЧЕСКАЯ АРГОНОДУГОВАЯ СВАРКА НЕПЛАВЯЩИМСЯ

ЭЛЕКТРОДОМ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ

7.1. Сварка корневой части шва

7.1.1. Требования подраздела 7.1 распространяются на автоматическую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона корневой части шва неповоротных вертикальных и горизонтальных  стыков труб с толщиной стенки 4 мм и более из стали любой марки, приведенной в приложении 2.

Под корневой частью шва понимается часть шва, выполненная за первый проход автомата.

Остальная часть шва может выполняться автоматической аргонодуговой сваркой в соответствии с рекомендациями подраздела 7.3 или ручной дуговой, аргонодуговой или  механизированной сваркой.

7.1.2. Для сварки корневой части шва разрешается применять автоматы любой конструкции*, обеспечивающие следующие операции:

_______________

* Рекомендуется применять сварочные автоматы следующих типов:

ОДА-2СИ (ОДА-2И), ОДА-3СИ (ОДА-3И) в комплекте с источниками тока типа ТИР-300ДМ1 или УДГ-350 (160, 250) УХЛ4;

ОКА-1И, ОКА-2И, ГСМ (57-76; 89-108; 120-133; 152-160) в комплекте с источником тока ТИР-300ДМ1;

ТАК201УЗ и АДГ201УХЛ4 (головки ГДТ-76, ГДТ-108, ГДТ-133, ГДТ-160) в комплекте с источником тока УДГ-350 (160, 250) УХЛ4.

Во всех случаях может быть использован источник тока Кемпи PS-3500.

предварительную продувку газовых магистралей защитным  газом;

возбуждение дуги;

прогрев участка начала сварки;

равномерное или шаговое перемещение сварочной горелки   с дугой вокруг стыка; в некоторых случаях (см. п. 7.1.10) требуется также подача присадочной проволоки;

заварку кратера;

обдув кратера защитным газом после гашения дуги.

7.1.3. В комплекте с источниками питания дуги типа ВДУ-506УЗ, ВД-306УЗ и другими аналогичного типа для регулировки сварочного тока следует применять   балластные реостаты   РД-302У, РБК-200У3 и др.

7.1.4. Сварочный пост автоматической сварки должен быть оснащен баллоном с аргоном и редуктором-расходомером АР-10  или АР-40. Вместо редуктора-расходомера   допускается использовать комплект, состоящий из любого кислородного редуктора (ДКП-1-65, ДКД-8-65) и ротаметра типа РМ с требуемым   расходом газа (РМ-0,63 ГУЗ, РМ-1 ГУЗ, РМ-1,6 ГУЗ).

7.1.5. Сборку и автоматическую аргонодуговую сварку корневой части шва стыков труб необходимо выполнять по технологическому процессу или технологической инструкции, разработанной применительно к конкретным свариваемым к конструкциям и сварочному оборудованию с учетом требований данного подраздела.

7.1.6. Конструкция сварных соединений должна соответствовать требованиям, изложенным в табл. 4.2 (разделки типов Тр-2, Тр-6, Тр-7).

7.1.7. Марку присадочной проволоки подбирают с учетом марки свариваемой стали по данным табл. 2.4.

7.1.8. Сборку стыка под сварку следует осуществлять в сборочном приспособлении с помощью прихваток, выполняемых ручной аргонодуговой сваркой, или без прихваток. После установки прихваток приспособление удаляется. Допускается производить прихватки с помощью автомата, которым будет производиться сварка.

Прихватку стыков труб типов Тp-2 и Тр-6 из стали любой марки, а также всех типов соединений труб из стали марок 12Х18Н12Т и 12Х18Н10Т следует выполнять с присадочной проволокой или расплавляемой вставкой круглого сечения.

Смещение кромок с внутренней стороны не должно превышать 0,5 мм.

7.1.9. Сварку корневой части шва рекомендуется выполнять в импульсном режиме с непрерывным или шаговым перемещением электрода. Допускается сварка стационарной дугой.

Сварку корневой части шва можно выполнять по слою активирующего флюса марок ВС-2ЭК (для стыков труб из сталей перлитного класса) и ВС-31К (для стыков труб из сталей аустенитного класса).

7.1.10. Сварку корневого слоя шва стыковых соединений труб типов Тр-2 и Тр-6 независимо от марки стали, а также соединений труб из стали марок 12Х18Н12Т и 12Х18Н10Т и замыкающих участков шва длиной 20-50 мм в стыках труб из углеродистых сталей следует выполнять с присадочной проволокой или расплавляемой вставкой, которая устанавливается при сборке стыка. При сварке замыкающих участков стыков из углеродистых сталей присадочную проволоку можно подавать вручную.

В остальных случаях сварку корневой части шва следует выполнять без присадки.

7.1.11. Вертикальные стыки труб диаметром до 159 мм и горизонтальные стыки труб любого диаметра рекомендуется сваривать за полный оборот горелки вокруг стыка, а вертикальные стыки диаметром более 159 мм - за два полуоборота снизу вверх ("на подъем").   Начинать и заканчивать сварку вертикальных стыков, выполняемых за полный оборот горелки, следует на участке шва, свариваемом "на спуск".

7.1.12.  Сварку корневой  части шва стыков труб из стали аустенитного класса следует выполнять с поддувом аргона внутрь трубы для защиты обратной стороны шва от воздействия воздуха. С целью  уменьшения расхода газа на поддув рекомендуется устанавливать на расстоянии 50-100 мм от стыка заглушку из картона или  водорастворимой бумаги.

Технология и организация работ по поддуву должны разрабатываться для каждого конкретного случая в зависимости от расположения стыков, диаметра труб, используемого для поддува оборудования. При этом следует руководствоваться "Технологическими указаниями по поддуву защитного газа для зашиты обратной стороны шва при сварке неповоротных стыков трубопроводов РДИ-42-006-85" (Энергомонтажпроект, 1985).

Вместо поддува защитного газа можно применить флюс-пасты отечественного и зарубежного производства.

7.1.13. Ориентировочные режимы автоматической сварки корневой части шва приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Ориентировочные режимы автоматической аргонодуговой импульсной

сварки неплавящимся электродом корневой части шва стыков труб

_______________

Примечание. Во всех случаях ток паузы 10-15 А, длина дуги - 1,0-1,5 мм.

7.2. Сварка стыков труб без разделки кромок

7.2.1. Требования подраздела 7.2 распространяются на сборку н автоматическую аргонодуговую сварку неплавящимся электродом неповоротных вертикальных и горизонтальных стыков труб диаметром до 159 мм с толщиной стенки до 4 мм без разделки кромок из стали любой марки, приведенной в приложении 2.

При использовании активирующего флюса (см.п. 7.1.9) разрешается без разделки кромок выполнять сварку вертикальных стыков труб с толщиной стенки до 5 мм, горизонтальных стыков - с толщиной стенки до 6 мм.    

Сварку можно выполнять в двухгазовой защитной среде с использованием специальной горелки, из сопла которой вытекают два кольцевых потока: внутренний поток, защищающий электрод и дугу, - аргон, наружный, защищающий сварочную ванну, - двуокись углерода.

Примечание. Сварка стыков труб толщиной более 4 мм без скоса кромок для объектов Минтопэнерго допускается при условии согласования ПТД с институтом "Оргэнергострой" или "Энергомонтажпроект", для других объектов - с любой специализированной научно-исследовательской организацией в области сварки, приведенной в приложении к правилам Госгортехнадзора России.

7.2.2. Конструкция сварных соединений труб должна соответствовать типу Тр-1 (см. табл. 4.2).

На внутренних кромках свариваемых деталей рекомендуется выполнять фаску 0,345° для улучшения формирования обратного валика и выявления непровара в корне шва с помощью радиографирования.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

7.2.3. Сборку и автоматическую аргонодуговую сварку стыков труб без разделки кромок необходимо выполнять по технологическому процессу или технологической инструкции, разработанной применительно к конкретным свариваемым конструкциям и сварочному оборудованию с учетом требований данного подраздела, а также пп. 7.1.2-7.1.4, 7.1.7-7.1.13.

7.2.4. После выполнения первого прохода, обеспечивающего формирование обратной стороны шва, выполняется второй проход с подачей присадочной проволоки, формирующей выпуклость шва.

Сварку этого слоя шва рекомендуется выполнять с поперечным колебанием электрода.

В случае применения автомата без узла подачи присадочной проволоки следует формировать  выпуклость шва по методу автоопрессовки или за счет выполнения прохода с помощью ручной дуговой сварки с присадкой в соответствии с требованиями раздела 6 либо с использованием кольцевой расплавляемой вставки из присадочной проволоки.

7.2.5. При выполнении второго прохода следует использовать проволоки, приведенные в табл. 2.4.

7.3. Заполнение разделки стыка

7.3.1. Требования подраздела 7.3 распространяются на автоматическую аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом с присадкой стыков труб, указанных в п. 7.1.1, при заполнении разделки кромок после сварки корневой части шва в соответствии с требованиями подраздела 7.1.

7.3.2. Применяемые для  сварки автоматы должны обеспечивать операции, указанные в п. 7.1.2, и, кроме того, подачу присадочной проволоки и поперечные колебания электрода либо синхронные колебания электрода и проволоки. Допускается сварка без поперечных колебаний импульсной дугой. Остальное оборудование должно соответствовать рекомендациям пп. 7.1.3 и 7.1.4.

7.3.3. Заполнение разделки кромок автоматической аргонодуговой сваркой необходимо выполнять по технологическому процессу или технологической инструкции, разработанной применительно к конкретным свариваемым конструкциям и сварочному оборудованию с учетом требований данного подраздела.

7.3.4. При сварке второго прохода параметры режима следует выбирать такими, чтобы исключить повторное сквозное проплавление корневого слоя. Толщина наплавленного слоя при втором проходе должна составлять 1,5-2,0 мм, последующих слоев - 3-4 мм.

7.3.5. Заполнение разделки кромок рекомендуется выполнять за два полупрохода "на подъем". Допускается сварка "за полный оборот" при толщине наплавляемого слоя не более 2 мм.

Требования к подогреву стыка приведены в подразделе 4.4.

7.3.6. Для заполнения разделки применяется присадочная проволока диаметром 1,2-2 мм. Ее марка подбирается по данным табл.2.4.

7.3.7. При выполнении облицовочного валика сила сварочного тока должна быть уменьшена по сравнению с током, на котором заполнялась разделка, на 15-20%.

8. ГАЗОВАЯ (АЦЕТИЛЕНО-КИСЛОРОДНАЯ) СВАРКА ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

8.1. Требования раздела 8 распространяются на газовую (ацетилено-кислородную) сварку неповоротных стыков труб из углеродистых и низколегированных сталей диаметром не более 150 мм при толщине стенки не более 8 мм (для газопроводов - не более 5 мм).

8.2. Газовую сварку следует применять преимущественно для стыков трубопроводов горючего газа, дренажных систем, контрольно-измерительных приборов и автоматики, отбора проб, кислотных промывок, малоответственных трубопроводов различного назначения. Для стыков труб поверхностей нагрева котлов и трубопроводов, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России, газовая сварка допускается в исключительных случаях, при этом питание сварочных постов ацетиленом должно осуществляться из баллонов. Стыки труб из сталей 12Х2М1, 12Х2МФСР и 12Х2МФБ выполнять газовой сваркой не разрешается.

Примечание. При ремонте труб поверхностей нагрева и трубопроводов, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России, разрешается для газовой сварки использовать ацетилен, получаемый на месте в ацетиленовых генераторах, при условии проверки его качества на пробных стыках.

8.3. Конструкция сварного соединения должна соответствовать требованиям табл. 4.2 (разделки типов Тр-1 и Тр-2).

8.4. Марку присадочной проволоки подбирают по марке свариваемой стали в соответствии с данными табл. 2.4.

Примечание. Во избежание образования свищей стыки труб из стали 20 водяных экономайзеров и нижней радиационной части прямоточных котлов с рабочим давлением более 6 МПа (60 кгс/см ) следует сваривать с присадочной проволокой  Св-08МХ.

8.5. Собранные стыки труб необходимо прихватывать в одной-двух точках в соответствии с требованиями, приведенными в подразделе 4.3.

8.6. Для прихватки используются та же присадочная проволока и тот же наконечник горелки, которые применяются для сварки данного стыка. Прихватки должны быть в дальнейшем полностью перекрыты основным швом. Прихватывать стыки должен сварщик, который будет сваривать стык.

8.7. Трубы при толщине стенки менее 3 мм сваривают горелкой с наконечником N 1 или 2, при толщине стенки 3,0-4,5 мм - горелкой с наконечником N 2 или 3, а при толщине свыше 4,5 мм - горелкой с наконечником N 3 и 4. Трубы, имеющие толщину стенки до 4,5 мм, сваривать горелкой с наконечником N 3 или 4 при повышенном расходе газа могут лишь опытные сварщики, выполняющие шов достаточно быстро.

8.8. Диаметр присадочной проволоки подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При правом способе сварки стыков труб со стенкой толщиной до 3 мм необходимо применять проволоку диаметром 2 мм, толщиной более 3 до 8 мм - диаметром 3 мм, при левом способе следует использовать проволоку диаметром 3 мм для сварки стыков труб с толщиной стенки до 8 мм.

8.9. Сварку ведут участками длиной 10-15 мм. Сначала этот участок пролуживают, т.е. производят сплавление кромок труб (обычно без добавления присадки), а потом на него накладывают первый слой шва. Затем то же самое выполняют на следующем участке и т.д. При толщине стенки труб до 4 мм сваривают в один слой, при большей толщине - в два. Второй слой следует выполнять лишь по окончании сварки корневого слоя на всем периметре стыка. Сварщик перед сваркой и прихваткой стыка должен прогреть его сварочной горелкой для выравнивания температуры металла. Подогрев необходим и после вынужденных перерывов в сварке. При сварке первого слоя следует обеспечить проплавление прихваток.

Примечание. В случае прихватки стыка труб в одной точке сварку надо  начинать сразу после наложения прихватки стыка диаметрально противоположного участка.

8.10. Последовательность наложения слоев такая же, как  при ручной дуговой сварке аналогичных стыков (см.рис. 5.3, а и 5.5, а).

8.11. Стыки труб поверхностей нагрева в монтажных блоках должны сваривать одновременно два сварщика в последовательности, изложенной в п. 5.2.5 применительно к  ручной дуговой сварке.

8.12. Сварку труб следует выполнять нормальным (восстановительным) пламенем при соотношении кислорода и ацетилена в газовой смеси, равном 1,1-1,25. При сварке стыков труб из легированных сталей необходимо особенно тщательно следить за составом пламени и не допускать избытка ацетилена.

8.13. При сварке труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей в целях уменьшения выгорания легирующих элементов основного и присадочного материала необходимо обеспечивать минимальную длительность пребывания сварочной ванны в расплавленном состоянии.

8.14. В процессе сварки конец присадочной проволоки все время должен находиться в зоне пламени во избежание насыщения шва кислородом и азотом воздуха.

8.15. Во время сварки стыка нельзя допускать длительного перерыва в работе до заполнения всей разделки. При вынужденных перерывах (перехват горелки, переход сварщика на другую сторону стыка и т.п.) и по окончании сварки пламя горелки во избежание образования трещин, усадочных раковин и пор следует отводить от расплавленного металла постепенно.

В процессе сварки и охлаждения стыка из низколегированной стали нельзя допускать сквозняков внутри труб, для чего их концы следует закрывать пробками.

9. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ ТРУБОПРОВОДОВ

ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

9.1. Требования настоящего раздела распространяются на механизированную сварку в углекислом газе стыков труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей независимо от диаметра при толщине стенки 3 мм и более. Механизированной сваркой можно сваривать стыки трубопроводов на подкладных кольцах (разделки типов Тр-3в  и Тр-3д по табл.4.2) независимо от рабочего давления среды и стыки трубопроводов без подкладных колец (разделки типов Тр-2, Тр-6) при рабочем давлении среды не более 4 МПа (40 кгс/см). При сварке без остающихся подкладных колец трубопроводов с толщиной стенки 17 мм и более корень шва необходимо выполнять аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

Механизированную сварку в углекислом газе можно также применять при изготовлении сегментных отводов и тройников и при вварке штуцеров в трубопроводы низкого давления.

9.2. В качестве источников питания дуги можно использовать однопостовые сварочные преобразователи (ПСГ-500, ПСУ-500 и др.)  и выпрямители (ВС-300, ВС-500, ВСЖ-303 и др.) с жесткой или пологопадающей вольт-амперной характеристикой. Сварка выполняется на токе обратной полярности с помощью переносных шланговых полуавтоматов А-929С (А-1011), А-825М, А-547, ПДПГ-500 и др.

9.3. В состав установки (поста) для механизированной сварки в углекислом газе должны входить подающий механизм, шкаф управления, осушитель газа, держатель со шлангом, катушка для электродной проволоки, баллон с углекислым газом (или система подачи газа при централизованном питании), подогреватель газа, источник сварочного тока, редуктор У-30, УР-2 или ДЗД-1-50М.

9.4. При сборке и прихватке стыков следует соблюдать требования, приведенные в подразделах 4.2 и 4.3. Необходимость и температура подогрева стыка определяются в соответствии с данными подраздела 4.4.

9.5. Прихваточные швы можно выполнять механизированной сваркой в углекислом газе или ручной дуговой сваркой электродом диаметром не более 3 мм. При выполнении прихваток механизированной сваркой в углекислом газе присадочная проволока должна быть той же марки, какая будет применяться при сварке корневого слоя шва. При выполнении прихваток ручной дуговой сваркой марки электродов следует выбирать по марке основного металла в соответствии с требованиями табл.2.1.

9.6. На стыках труб, собираемых без подкладных колец, число и размеры прихваток должны соответствовать требованиям, приведенным в подразделе 4.3. Прихваченные швы должны плавно переходить с обеих сторон к внутренней поверхности трубы; при необходимости такой переход обеспечивается обработкой шва абразивным инструментом.

Сборку и прихватку стыков следует производить в сборочных приспособлениях (см. приложение 10) или на сборочно-сварочных стендах, обеспечивающих соосность стыкуемых элементов, а также необходимый зазор между ними. На потолочном участке вертикального неповоротного стыка прихватка не ставится.

Стыки с подкладными кольцами собираются в последовательности, изложенной в подразделе 4.2.

9.7. Марка присадочной проволоки подбирается с учетом марки основного металла по данным табл.2.4. Диаметр проволоки должен быть 1,2 мм. Для сварки вертикальных швов в нижнем положении и горизонтальных швов допускается применение проволоки диаметром 1,6 мм.

9.8. Неповоротные вертикальные стыки труб свариваются в последовательности, приведенной в п. 5.1.9. В стыках с подкладным кольцом корневой слой накладывается в процессе сборки стыка в соответствии с требованиями, приведенными в подразделе 4.2. В вертикальных стыках без подкладного кольца корневой слой необходимо накладывать по схеме, приведенной на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Последовательность (1-4) наложения корневого слоя в неповоротном вертикальном стыке без подкладного кольца механизированной сваркой в углекислом газе

Если корневой слой накладывают два сварщика, один заваривает из точки в потолочном положении участок 1 в направлении снизу вверх, а другой в это время - последовательно участки 2, 3 и 4. Если корневой слой сваривает один сварщик, последовательность наложения участков должна соответствовать цифрам на рис. 9.1.

В стыках труб диаметром более 630 мм, свариваемых без подкладных колец, рекомендуется корневой слой накладывать изнутри трубы ручной дуговой, аргонодуговой или механизированной сваркой  в углекислом газе. Обратная сторона корневого слоя (со стороны раскрытия шва) перед наложением основного шва должна быть защищена абразивным инструментом или металлической щеткой.

Положение горелки при сварке вертикального участка неповоротного стыка схематически показано на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Положение горелки при механизированной сварке в углекислом газе вертикального неповоротного стыка

9.9. Горизонтальные стыки труб свариваются в последовательности, указанной в пп. 5.1.11 и 5.1.12.

9.10. Поворотные стыки следует сваривать в последовательности, указанной в пп. 5.1.14-5.1.16. При сварке стыка с поворотом труб на 360° следует использовать вращатель (манипулятор), обеспечивающий равномерное вращение трубы, соответствующее скорости сварки. Сварщик не перемещает держатель вдоль швов, а ведет сварку на одном участке, отстоящем от вертикали на 30-35° в сторону, обратную направлению вращения трубы. При отсутствии вращателя единовременный угол поворота труб должен быть 60-110° (в зависимости от диаметра трубы), чтобы наложение шва происходило преимущественно в нижнем и вертикальном положениях.

9.11. Высота (толщина) слоя или валика должна быть 5-6 мм. Примерное расположение слоев и валиков в поперечном сечении шва приведено на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Примерное расположение слоев и валиков по сечению шва вертикального (а) и горизонтального (б) стыков труб с разделкой Тр-3в (угол скоса 15°), выполненных механизированной сваркой в углекислом газе: 1-12 - последовательность наложения участков шва

9.12. Ориентировочные режимы сварки неповоротных стыков (вертикальных и горизонтальных) с помощью двухрежимного полуавтомата А-929С (А-1011), позволяющего выполнять сварку на двух режимах, приведены  в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Ориентировочные режимы механизированной сварки в углекислом газе стыков трубопроводов

Примечание. Расход углекислого газа должен составлять 900-1200 л/ч.

Режим сварки вертикального неповоротного стыка в зависимости от положения свариваемого участка (рис. 9.4) и конструкции стыка следует выбирать по данным табл.9.2.

Рис. 9.4. Схема положения свариваемых участков: 1 - нижнее; 2 - вертикальное; 3 - потолочное

Таблица 9.2

Режимы механизированной сварки в углекислом газе вертикального неповоротного стыка труб

Примечание. Сварка в потолочном положении выполняется на режиме 1.

Корневой слой горизонтального стыка в случае применения проволоки диаметром 1,2 мм сваривают на режиме 3, за исключением мест переварки прихваток и замков швов, которые следует выполнять на режиме 4, а в случае применения проволоки диаметром 1,6 мм - соответственно на режимах 5 и 6.

При использовании полуавтомата, позволяющего выполнять сварку только на одном режиме (А-547У, А-825М и др.), неповоротные вертикальные стыки труб диаметром до 219 мм сваривают на режиме, соответствующем примерно режиму 1 (см. табл. 9.1).

Неповоротные вертикальные стыки диаметром более 219 мм сваривают два сварщика, при этом один полуавтомат настраивают на режим 1, а второй - на режим 2; сварщики обмениваются держателем в зависимости от того, какой участок стыка они сваривают.

9.13. Режимы сварки поворотных стыков в случае применения полуавтомата А-929С должны соответствовать приведенным в табл. 9.1 и 9.2 для соответствующих участков шва. Для полуавтоматов, недопускающих регулирования режимов, ориентировочные режимы сварки должны быть следующие:

10. АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ

10.1. Требования раздела 10 распространяется на автоматическую сварку под флюсом поворотных (кольцевых) стыков труб диаметром более 200 мм при толщине стенки 4 мм и более из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей, выполняемую на заводе или на сборочной площадке.

10.2. Установка для автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб комплектуется роликовым стендом с механизмом для вращения свариваемого изделия, сварочной головкой, аппаратурой управления (отдельного исполнения или встроенной в источник питания) и источником питания. При сварке секторных отводов вместо роликового стенда в качестве вращающего устройства следует применять манипулятор, оборудованный приспособлением для крепления отвода (наиболее часто используют манипуляторы M11070, M11080). В качестве сварочной головки могут быть использованы подвесная головка любого типа, сварочный трактор  или шланговый полуавтомат.   В случае применения сварочного трактора его устанавливают неподвижно на трубе в зоне стыка.

Автоматическую сварку под флюсом допускается производить как на переменном, так и на постоянном токе обратной полярности.

10.3. Сборку и автоматическую сварку под флюсом необходимо выполнять по технологическому процессу, разработанному применительно к конкретно свариваемым изделиям, сборочно-сварочной оснастке и сварочному оборудованию с учетом требований, изложенных в данном разделе.

10.4. Конструкцию стыка следует выбирать по данным табл. 4.2 (разделки Тр-1, Тр-2, Тр-Зб).

10.5. Для автоматической сварки под флюсом марку присадочной проволоки и флюса подбирают в зависимости от марки свариваемой стали по данным табл. 2.4.

10.6. Собранные стыки необходимо прихватывать ручной дуговой сваркой углеродистыми электродами диаметром не более 3 мм или механизированной сваркой в углекислом газе. Число и размеры прихваток должны соответствовать требованиям подраздела 4.3.

10.7. Независимо от конструкции стыков (с подкладным кольцом или без него) один или два корневых слоя следует выполнять ручной дуговой или механизированной сваркой в углекислом газе. Толщина корневого слоя (слоев)   должна быть в стыках с подкладным кольцом не менее 4, без подкладного кольца - не менее 6 мм. На стыках труб диаметром более 800 мм, собираемых без подкладных колец, а также на стыках секторных отводов независимо от их диаметра корневой слой выполняют изнутри трубы в виде подварочного шва. Присадочный материал и технология сварки корневых слоев должны отвечать требованиям, изложенным в разделах 2 и 9 и подразделе 5.1.

10.8. Мундштук сварочной головки необходимо устанавливать таким образом, чтобы электрод был смещен от верхней точки (зенита) в сторону, обратную направлению вращения трубы. Размер смещения электрода от верхней точки зависит от диаметра свариваемых труб Д и должен быть следующим:

10.9. Слой флюса в зоне сварки должен быть 40-50 мм. Для удержания флюса на цилиндрической поверхности трубы следует применять флюсовые коробки, плотно прилегающие к ее поверхности.

10.10. Стыки  труб толщиной до 12 мм можно выполнять автоматической cвaркой под флюсом за один проход (в один слой), при большей толщине шов накладывается за два прохода и более.

10.11. Ориентировочные режимы автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб (по предварительной подварке) даны в табл. 10.1. В каждом конкретном случае режим должен уточняться при сварке пробного стыка.

Таблица 10.1

Ориентировочные режимы автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб

из углеродистой и кремнемарганцовистой стали

11. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ

11.1. Требования раздела 11 распространяются на ручную дуговую, ручную аргонодуговую и комбинированную сварку стыков пароперегревательных и других труб малого диаметра (менее 100 мм) со стенкой толщиной   до 10 мм из аустенитных сталей марок 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т.

Для стыков труб с толщиной стенки до 5 мм предпочтительнее ручная аргонодуговая сварка, с большей толщиной - комбинированная.

Аргонодуговую сварку корневой части шва следует производить с поддувом аргона внутрь трубы или с использованием флюс-пасты в соответствии с п. 7.1.12.

11.2. Сварка стыков труб из аустенитных сталей должна производиться с минимальным тепловложением. С этой целью следует:

ручную дуговую сварку выполнять электродами диаметром не более 3 мм, при этом сила тока должна быть для электродов диаметром 2,5 мм 60-75 А, диаметром 3 мм - 80-90 А;

ручную аргонодуговую сварку выполнять вольфрамовым электродом диаметром 2-3 мм при токе 70-100 А;

ручную дуговую сварку вести почти без поперечных колебаний электрода узкими валиками шириной не более трех диаметров электрода; при диаметре электрода 2,5 мм высота валика должна быть 2,5-4 мм, при диаметре электрода 3 мм высота валика - 3-5 мм;

при ручной аргонодуговой сварке валики накладывать шириной не более 6, а высотой не более 3 мм;

при выполнении многопроходных швов наложение каждого последующего валика производить только после остывания металла шва и околошовной зоны (по 20-25 мм в каждую сторону от кромки разделки) до температуры ниже 100° С.

11.3. Приварка к трубам из аустенитных сталей сборочных приспособлений и других временных вспомогательных деталей, в том числе сварочного провода не допускается.

Вторичный провод к трубе следует присоединить с помощью хомута или струбцины.

11.4. Во избежание образования мелких поверхностных трещин нельзя допускать попадания на поверхность труб из аустенитных сталей брызг расплавленного металла или шлака. С этой целью поверхности свариваемых   труб необходимо на длине не менее 100 мм от свариваемого стыка покрывать асбестовой тканью или асбестовым картоном либо наносить слой эмульсии КБЖ*, или смеси каолина (мела) с жидким стеклом, или препарата "Дуга-1".

______________

* Состав: 50-150 г сульфитно-спиртовой барды КБЖ, 20-30 г технического мыла, 15-30 г кальцинированной соды (на 1 л воды). Эту смесь растворяют в воде при 70° С и наносят на поверхность трубы в два слоя.

11.5. Конструкция сварного соединения должна соответствовать типу Тр-1 или Тр-2 (см. .табл. 4.2).

11.6. Оборудование поста ручной аргонодуговой сварки должно отвечать требованиям, изложенным в п. 6 1.2.

11.7. Марка электродов для ручной дуговой сварки и марка присадочной проволоки для ручной аргонодуговой сварки подбираются в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 2.1 и 2.4. Диаметр проволоки для ручной аргонодуговой сварки должен быть 1,6-2 мм.

11.8. При сборке стыков труб необходимо выполнять требования подраздела 4.2..

11.9. Собранный в приспособлении стык должен быть прихвачен в одном или двух местах. Если вертикальный стык прихватывается в одном месте, то прихватка располагается в верхней его частя, если в двух, то на вертикальных его участках в диаметрально противоположных точках; на горизонтальном стыке прихватки могут располагаться в любом месте, но в диаметрально противоположных точках окружности стыка. Прихватку следует выполнять тем же способом сварки, каким будет свариваться корневой слой.

Размеры прихваточных швов должны соответствовать требованиям п. 4.3.5.

Для наложения прихваточных швов ручным дуговым способом должны использоваться электроды той же марки, какие будут применены для сварки стыка. Прихватку аргонодуговым способом следует выполнять без присадочной проволоки; присадочная проволока применяется только в случае, если зазор в стыке превышает 0,5 мм.

11.10. При закреплении стыка одной прихваткой необходимо сразу после прихватки заварить корневой слой по всему периметру, начиная сварку со стороны, противоположной прихватке.

11.11. Ручная аргонодуговая сварка корневого слоя может выполняться с присадочной проволокой или без нее. При зазоре в стыке более 0,5 мм необходимо применять присадочную проволоку диаметром 1,6-2,0 мм.

11.12. Последовательность наложения слоев и валиков и их расположение в сечении шва должны быть такими же, как при сварке труб аналогичных размеров из углеродистой и низколегированной стали (см. подразделы 5.2 и 6.1).

12. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ ИЗ МАРТЕНСИТНО-ФЕРРИТНОЙ 12% ХРОМИСТОЙ СТАЛИ

12.1. Требования раздела 12 распространяются на сварку стыков пароперегревательных и других труб малого диаметра (менее 100 мм) при толщине стенки до 10 мм из мартенситно-ферритной стали 12Х11В2МФ ручным дуговым, ручным аргонодуговым и комбинированным способами.

Для стыков труб с толщиной стенки до 5 мм предпочтительна ручная аргонодуговая сварка, при большей толщине стенки - комбинированная.

12.2. Оборудование поста для ручной аргонодуговой сварки должно отвечать требованиям, приведенным в п. 6.1.2. Прихватка и сварка стыков выполняются аустенитным присадочным материалом.

12.3. Марка электродов для ручной дуговой сварки и марка присадочной проволоки для ручной аргонодуговой сварки подбираются в соответствии с данными табл. 2.1 и 2.4.

Для ручной аргонодуговой сварки следует применять проволоку диаметром 1,6-2 мм, для ручной дуговой - электроды диаметром не более 3 мм.

12.4. Конструкция сварного соединения должна соответствовать типу Тр-1 или Тр-2 (см. табл. 4.2).

12.5. При сборке и прихватке стыков труб необходимо руководствоваться требованиями подразделов 4.2 и 4.3.

12.6. Прихватка и сварка ручным дуговым способом стыков труб с использованием аустенитных электродов (табл. 2.1) должна выполняться без подогрева, аргонодуговым способом с использованием высокохромистой   проволоки   марок  Св-10Х11НВМФ и Св-12Х11НМФ (табл. 2.4) - с подогревом стыка до температуры 300-350° С.

12.7. Прихватку и сварку корневого слоя ручным аргонодуговым способом следует выполнять с применением присадочной проволоки.

12.8. Последовательность наложения слоев и валиков и их расположение в сечении шва должны быть такими же, как при сварке труб аналогичных размеров из углеродистой и низколегированной стали (см. подразделы 5.2 и 6.1).

13. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ

13.1. Требования раздела 13 распространяются на ручную дуговую и аргонодуговую сварку трубных элементов из сталей одного структурного класса, но разного легирования и из сталей разных структурных классов (перлитного с мартенситно-ферритным, перлитного с аустенитным, мартенситно-ферритного с аустенитным), при этом сварные соединения сталей разных структурных классов рассматриваются применительно к трубам поверхностей нагрева и трубопроводам диаметром не более 100 мм и толщиной стенки не более 10 мм, которые встречаются в монтажной и ремонтной практике.

13.2. Конструкцию сварного соединения следует выбирать по табл. 4.2 в зависимости от способа сварки, диаметра и толщины стенки свариваемых труб.

При сварке аустенитной стали с перлитной и мартенситно-ферритной соединяемые встык элементы должны иметь одинаковую толщину. Если соединяются элементы разной толщины, то должна быть произведена обработка более толстого элемента до толщины более тонкого (с допуском 1 мм) на длине не менее 10 мм с последующим плавным переходом к номинальной толщине под углом не более 15°.

13.3. Если стык элементов из сталей разного структурного класса сваривается на остающемся подкладном кольце, то кольцо следует изготовлять из менее легированной свариваемой стали или из стали того же структурного класса, к которому относится металл корня шва. Подкладное кольцо для соединений элементов из сталей перлитного класса должно изготавливаться в соответствии с требованиями п. 4.2.10.

13.4. Марку присадочного материала следует выбирать по данным табл. 13.1.

Таблица 13.1

Присадочный материал для сварки стыков труб из разнородных сталей

* Проволоку марок Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08ХМФА допускается применять для аргонодуговой сварки только при содержании кремния в проволоке не менее 0,25%.

** Допускается применять металл  шва 09Х1МФ для труб поверхностей нагрева.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

13.5. Сварка сталей разных структурных классов с использованием аустенитного присадочного материала выполняется без предварительного подогрева стыка с минимальным тепловложением, руководствуясь рекомендациями раздела 11.

Сварка сталей одного структурного класса (перлитного) с использованием перлитного присадочного материала выполняется с подогревом, если таковой требуется, согласно данным табл. 4.3 для более легированной из свариваемых сталей.

Сварка должна выполняться с соблюдением технологических требований, изложенных в соответствующих разделах РД.

13.6. Сварные соединения из сталей разных структурных классов, на которые распространяется настоящий раздел, термической обработке  не подвергаются.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

14. СВАРКА ГАЗОПЛОТНЫХ ПАНЕЛЕЙ КОТЛОВ

14.1. Общие положения

14.1.1. Требования раздела 14 распространяются на сборку и сварку на сборочной площадке и на месте монтажа поверхностей нагрева котлов из плавниковых труб, изготовленных из хромомолибденованадиевой стали (2Х1МФ), хромомолибденовых (15ХМ, 12Х2М1, I2MX) и углеродистых (20, 10) сталей, а также из гладких труб с приваренными полосами (плавниками).

Рассматривается технология сварки стыков труб (кольцевых швов) и продольных швов (по плавникам) при укрупнительной сборке заводских блоков газоплотных панелей и их монтаже, приварке уплотнительных вставок и гребенок узла уплотнения разъемов поверхности нагрева газоплотных котлов.

14.1.2. В процессе сварочных работ при монтаже котлов с газоплотными панелями необходимо обратить особое внимание на качество подготовки и сборки стыков труб и продольных швов плавников, вварки уплотнительных вставок и узлов уплотнения разъемов. Нельзя .допускать натяга панелей плавниковых труб, а также большого зазора при сборке во избежание необходимости наложения швов чрезмерно больших сечений.

Выполнение продольных швов по плавникам, собранным без зазора, запрещается.

Качество сборки и сварки плавниковых труб на укрупнительной площадке и в процессе монтажа котла должен проверять мастер по сварке.

14.1.3. К выполнению кольцевых и продольных швов газоплотных панелей могут быть допущены сварщики, которые прошли специальную тренировку по сварке плавниковых труб.

14.1.4. Сварку продольных швов по плавникам, вварку уплотнительных вставок и гребенок из хромомолибденованадиевых и хромомолибденовых сталей (12Х1МФ, 12Х2М1 и др.) следует производить с предварительным подогревом мест сварки до 150-200° С газопламенными горелками на ширину не менее 50 мм по обе стороны от места наложения шва, при этом должны быть соблюдены требования п. 4.5.9.

14.2. Сварка стыков труб

14.2.1. Стыки труб газоплотных панелей можно сваривать ручной дуговой, ручной аргонодуговой и комбинированной сваркой. Конструкция стыка должна соответствовать типу Тр-2 (см. табл. 4.2). При подготовке, сборке и сварке стыков должны соблюдаться требования, изложенные в соответствующих разделах РД. Электроды и сварочную проволоку необходимо выбирать с учетом марки свариваемых труб в соответствии с рекомендациями раздела 2 (см. табл. 2.1 и 2.4).

14.2.2. Концы труб в газоплотных панелях нужно обрабатывать механическим способом. Зазор в стыках труб должен быть 0,5-2,0 мм. При заклинивании труб или образовании зазора в стыках меньше указанного панели следует отодвинуть, оттянуть из ряда мешающие трубы и обточить их торцы до требуемого размера. Для уменьшения опасности заклинивания труб может быть применена ступенчатая подготовка торцов труб одной из стыкуемых панелей (рис. 14.1). При таком способе обработки и сборки панелей в первую очередь собирают и сваривают стыки труб на участке 1, отторцованные с нулевым допуском на зазор , затем - стыки труб на участке 2, отторцованные с допуском 1,25 мм, и в последнюю очередь - на участке 3, где допуск составляет 1,5 мм.

Рис. 14.1. Схема ступенчатой подготовки торца одной из стыкуемых газоплотных панелей

(на каждом участке примерно 10 труб): 1-3 - номера участков

14.2.3. В процессе укрупнения панелей собирают и сваривают стыки плавниковых труб вначале с меньшим зазором, затем с большим. Если в собранной панели стыки с одинаковыми зазорами располагаются рядом (группой), то их следует собирать и сваривать от середины этой группы через два-три стыка. После заварки трех-четырех стыков этой группы необходимо наложить корневые слои шва на трех-четырех стыках противоположного участка панели, чтобы обеспечить наименьшую деформацию блока и сохранить зазоры во всех других стыках.

14.2.4. Сборку стыков труб и сварку корневого слоя шва необходимо осуществлять в специальном центровочном приспособлении без предварительной прихватки. Сварку должны выполнять одновременно два сварщика  одним из  способов, приведенных в п. 5.2.5.

14.2.5. Стыки может сваривать один сварщик в следующем порядке: с одной стороны панели он сваривает не более четырех стыков, переходит на другую сторону панели и заваривает вторую половину периметра этих четырех стыков, затем продолжает сварку в такой же последовательности по три-четыре стыка, соблюдая требования, изложенные в п.14.2.3.

14.2.6. Контроль качества сварных соединений труб (кольцевых швов) газоплотных панелей производится в соответствии с требованиями, приведенными в разделе 16.

14.3. Сварка продольных швов

14.3.1. Продольные швы (по плавникам) выполняют ручной дуговой сваркой, механизированной сваркой в углекислом газе или механизированной сваркой порошковой проволокой.

Сварка производится углеродистым  присадочным материалом независимо от способа сварки и марки свариваемой стали:

при ручной дуговой сварке - электродами Э50А (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21У) диаметром не более 4 мм;

при механизированной сварке в углекислом газе - сварочной проволокой Св-08Г2С или СВ-08ГС диаметром 1,2-1,6 мм;

при механизированной сварке порошковой проволокой - проволокой марок, указанных в табл. П8.2 приложения 8 (при использовании проволоки ПП-АН8 требуется дополнительная защита углекислым газом).

14.3.2. Наложение продольных швов  по плавникам в районе стыковых соединений труб (на участках, остающихся недоваренными на заводе), а также при соединении (укрупнении) панелей на сборочной площадке необходимо производить с двух сторон. Допускается односторонняя сварка при условии снятия фаски на плавниках под углом 30° с обеспечением  провара корня шва на всю глубину плавника.

14.3.3. Зазор между свариваемыми плавниками независимо от способа сварки должен быть не менее 1,5 и не более 3 мм. В местах отсутствия зазора необходимо пропилить плавники механическим путем (наждачным кругом, фрезой и т. п.) и обеспечить требуемый зазор.

Если зазор превышает норму и составляет 3-5 мм или плавники состыкованы со смещением (ступенькой), сварку продольных швов необходимо выполнять с двух сторон обратноступенчатым способом.

14.3.4. После сварки и ультразвукового контроля стыков труб соединения выравнивают по плавникам на участках, оставшихся недоваренными на заводе, и накладывают по две прихватки длиной 60-70 мм на каждом участке.

14.3.5. Сварку недоваренных на заводе участков продольных швов должны производить два сварщика, начиная от середины блока к краям, через одну трубу.

14.3.6. Сварку швов необходимо осуществлять обратноступенчатым способом. Заварив швы с одной стороны панели, сварщики в той же последовательности должны сваривать швы с противоположной стороны блока (панели).

14.3.7. Если недоваренные на заводе участки находятся с обеих сторон кольцевого шва, то накладывают все швы вначале с одной стороны стыка труб, затем - с другой. После этого сварщики переходят на противоположную сторону блока и выполняют швы в той же последовательности.

14.3.8. При сварке продольных швов допускается, чтобы сварщики работали одновременно на противоположных сторонах панели (один сверху, другой снизу). В этом случае порядок сварки тот же, что указан в пп. 14.3.5-14.3.7.

14.3.9. Стенки топочной части котла собирают на плазе из блоков панелей с зазором между плавниками 1,5-3,0 мм. Панели, собранные в блоки, прихватывают по краям, отступая от края на 50-70 мм и далее через каждые 400-500 мм по всей длине блока. Длина прихваточных швов должна быть 150-200 мм, высота - равной толщине плавника. Прихватки не перевариваются, а являются частью основного шва.

14.3.10. Продольные швы панелей должны выполнять одновременно два или четыре сварщика. Швы длиной более 16 м должны выполнять одновременно четыре сварщика. Сварку могут вести одновременно все сварщики с одной стороны панели (сверху или снизу) или с противоположных ее сторон (один снизу, другой сверху или двое снизу и двое сверху). Сварку следует производить от середины блока к краям независимо от числа сварщиков по схеме рис. 14.2. Каждую часть шва выполняют обратноступенчатым способом.

Рис. 14.2. Схема сварки блоков по плавникам на сборочной площадке:

А - общее направление сварки;   1 - 3 - очередность наложения участков шва.

14.3.11. При стыковке блоков А и Б панелей с большой серповидностью, когда зазор между плавниками превышает 5 мм (рис 14.3), необходимо распределить его равномерно по соседним стыкам. Для этого следует разрезать несколько (два-пять) соседних продольных швов на участках длиной  и развести трубы до образования зазоров не более 5 мм, затем эти участки прихватить и заварить с двух сторон обратноступенчатым способом. Если панели нельзя состыковать с зазором менее 5 мм, сваривать их необходимо  по технологии завода-изготовителя котла.

14.3.12 Продольные стыковые швы на вертикальной плоскости (при стыковке блоков панелей в проектном положении) выполняют, как правило,  ручной дуговой сваркой. Сварку ведут одновременно два или четыре сварщика с разбивкой шва по длине на четыре равные части. Каждую часть заваривают обратноступенчатым способом, однако в этом  случае на всей длине шва участки по 400-500 мм сваривают в одном направлении - снизу вверх. Сварку необходимо  выполнять  электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Разрешается сварка вертикальных швов с одной стороны панели электродами диаметром 4 мм.

Рис. 14.3. Стыковка панелей с большой серповидностью: А, Б - блоки; 1 - разрезаемые швы;

 - зазор

14.3.13. Стенки в углах топки соединяют с помощью прутка диаметром d = 810 мм из стали 20 или 12Х1МФ (рис. 14.4), при этом зазор b между стенками должен быть не более 12 мм. Если зазор превышает указанный, то конструкция узла соединения стенок и технология сварки должны быть определены заводом-изготовителем котла.

Рис. 14.4. Соединение стенок газоплотных панелей (1 - соединительный пруток)

После установки стенок в проектное положение приваривают пруток к обеим стенкам в вертикальное положение с соблюдением требований, изложенных в п. 14.3.12. Пруток к трубе необходимо приваривать электродами диаметром 2,5-3,0 мм на минимальном токе, чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм. Для приварка прутка к плавнику могут быть применены электроды диаметром 4 мм.

14.3.14. Оборудование и режим механизированной сварки в углекислом газе приведены в разделе 9.

14.3.15. Для механизированной сварки порошковой проволокой используются полуавтоматы ПМП-6, А-765УЗ, А-1197П, А-1197С, А-1035. При сварке самозащитной порошковой проволокой полуавтоматы комплектуются горелками А-1231-5-02 или А-1231-5-03, при сварке порошковой проволокой с дополнительной защитой углекислым газом - горелками А-1231-5Г2 или А-1231-5ГЗ.

Сварку порошковой проволокой следует выполнять на постоянном токе обратной полярности.

В качестве источников питания постоянного тока используются преобразователи или выпрямители с жесткой или пологопадающей вольт-амперной характеристикой.

Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой приведены в табл. 14.1; они должны уточняться при пробной сварке.

Таблица 14.1

Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой

Толщина наплавляемого слоя должна быть не более 6 мм.

14.3.16. Все продольные швы по плавникам подвергаются визуальному контролю и проверке керосиновой пробой. Нормы оценки качества швов по результатам визуального контроля приведены в подразделе 16.3. Керосиновая проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-89 "Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы".

14.4. Приварка уплотнительных вставок, гребенок и накладок

14.4.1. Уплотнительные элементы привариваются ручной дуговой сваркой электродами диаметром 2,5-3 мм. Электроды для приварки уплотнительных вставок в местах расположения сварных стыков труб выбираются в зависимости от марки стали труб (см. табл. 2.1) или применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб. Для приварки гребенок и накладок в узле разъема применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб и уплотняющих элементов.

14.4.2 Уплотнительные вставки плотно подгоняются к ребрам и прихватываются в двух местах (рис. 14.5). При вертикальном положении панели сварка выполняется двумя швами снизу вверх с таким расчетом, чтобы замки швов оказались на плавнике, а не на трубе. При горизонтальном положении панели швы 1 и 2 накладываются в противоположных направлениях и замки швов также должны быть на плавниках. Для уменьшения внутренних напряжений уплотнительные вставки следует приваривать от середины блока к краям поочередно через одну уплотнительную вставку.

Рис. 14.5. Приварка уплотнительных вставок при вертикальном (а) и горизонтальном (б) положениях стенки: 1, 2 - прихватки

Сварку необходимо вести на минимальном токе (не более 110 А), чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм.

14.4.3. К прихватке и сварке гребенок следует допускать сварщиков, прошедших специальную дополнительную подготовку по сварке этого узла.

14.4.4. Сварку уплотнения разъемов (рис. 14.6 и 14.7) необходимо выполнять в такой последовательности:

Рис. 14.6. Схема сварки узла уплотнения разъемов по плавникам (на участках, недоваренных на заводе): 1 - центральные швы; 2 - периферийные швы

Рис. 14.7.  Последовательность сварки (1-9) узла уплотнения разъемов топочных экранов

а) после выравнивания и подгонки труб в зоне разъема заварить недоваренные на заводе центральные швы по плавникам в последовательности, указанной цифрами 1, 2, 3, и направлении, показанном стрелками на рис. 14.6, чередуя сварку через одну гребенку при общем направлении движения сварщиков от середины блока к его краям;

б) после наложения центральных продольных швов по плавникам устанавливают накладки В и Г и прихватывают их к плавникам в четырех местах - а, б, в, г (рис. 14.7), затем устанавливают гребенки А и Б; зазор между деталями должен быть не более 2 мм; каждую гребенку прихватывают к плавникам труб в точках д и е; длина прихватки должна быть равна ширине плавника;

в) приваривают уплотнительные гребенки А, Б к трубам угловым швом катетом не более 3 мм или катетом, предусмотренным чертежами завода-изготовителя (последовательность приварки уплотнительных гребенок показана на рис. 14.7 цифрами 1, 2, 3, 4, а направление - стрелками); для того чтобы исключить опасность прожога трубы, сварку необходимо вести на минимальном токе с проплавлением трубы не более 2 мм;

г) после приварки уплотнительных гребенок к трубам по всему блоку производят сварку незаваренной части периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками поочередно через одну гребенку, так же как при сварке центральных швов; последовательность сварки обозначена цифрами   1’, 2’, 3’, 4’ и направление - стрелками на рис. 14.6;

д) после наложения продольных периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками приваривают накладки В, Г; направление приварки накладок показано на рис. 14.7 стрелками, а последовательность - цифрами 5, 6, 7, 8;

е) в последнюю очередь сваривают две .детали гребенки (А и Б) нахлесточным швом с катетом 3 мм (шов 9).

Примечание. Если гребенка состоит из одной детали, ее следует собирать и варить в последнюю очередь, когда наложены все швы по плавникам.

14.4.5. После зачистки сварных швов от шлака и брызг необходимо произвести контроль качества  сварных соединений узла уплотнения путем визуального контроля и керосиновой пробы.

14.4.6. Шипы следует устанавливать в последнюю очередь после сварки и контроля всего узла уплотнения, обваривать ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной   проволоки Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Фаску на шипах должны снимать на заводе (угол фаски под сварку на шипах должен быть равен 30°, притупление - 2 мм).

Примечание. Разрешается приваривать шипы к трубам с помощью сварочного пистолета или ручной дуговой сваркой, если данный способ сварки обеспечивает надлежащее качество сварных соединений. Допускается дуговая сварка шипов без фаски.

14.4.7. Все швы приварки уплотнительных вставок, гребенок и накладок проверяются путем визуального контроля и керосиновой пробы. Нормы оценки качества швов по результатам визуального контроля приведены в подразделе 16.3. Керосиновая  проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-89.

15. ТЕРМООБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ

15.1. Общие положения

15.1.1. Термообработка сварных соединений труб производится индукционным способом токами промышленной (50 Гц) и средней (до 8000 Гц) частоты, а также радиационным способом - электронагревателями сопротивления и газопламенными горелками.

15.1.2. Основным способом нагрева при термообработке стыков трубопроводов диаметром 108 мм и более со стенкой толщиной свыше 10 мм является индукционный нагрев током промышленной и средней частоты.

Термообработку сварных соединений радиационным способом с помощью гибких проволочных электронагревателей  и муфельных печей сопротивления можно применять при толщине стенок труб не более 60 мм, а газопламенным способом с применением многопламенных кольцевых горелок - не более 45 мм. При радиационном электронагреве стыков труб со стенкой толщиной более 25 мм следует устанавливать внутри трубы на расстоянии 300-500 мм от шва тепловые заглушки, а также строго соблюдать требования к равномерности нагрева и измерению температур, изложенные в этом разделе.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

15.1.3. Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф (соответственно и из литых деталей) при толщине стенки более 45 мм независимо от диаметра труб и при толщине стенки более 25 мм при диаметре труб 600 мм и более необходимо подвергать термообработке сразу после окончания сварки, не допуская охлаждения стыка ниже 300°С. Если по техническим   причинам (прекращение электропитания, повреждение оборудования и т. п.) невозможно провести термообработку этих сварных соединений непосредственно после сварки, необходимо медленно охладить стык под слоем тепловой изоляции толщиной 8-15 мм. При восстановлении электрического питания стык следует сразу подвергнуть термообработке. Во всех остальных случаях термообработку нужно производить не позднее чем через 3 суток после окончания сварки.

15.1.4. До термообработки подвергать сварные соединения воздействию нагрузок, снимать блоки с опор, кантовать, транспортировать и т. п. запрещается.

Перед термообработкой необходимо для трубопроводов, расположенных горизонтально, установить временные опоры на расстоянии не более 1 м по обе стороны от сварного соединения, а для трубопроводов, расположенных вертикально, разгрузить сварное соединение от веса трубопровода путем его закрепления ниже термообрабатываемого стыка. Временные опоры можно убирать только после полного остывания стыка.

15.1.5. Термообработку стыков труб следует выполнять до холодного натяга трубопровода, т. е. до сборки и сварки замыкающего стыка.

15.2. Режимы термообработки

15.2.1. Режимы термообработки стыковых сварных соединений труб котлов и трубопроводов приведены в табл. 15.1.

Термообработка угловых сварных соединений штуцеров, бобышек, упоров и других деталей из низколегированной хромомолибденованадиевой  стали с трубопроводами и коллекторами обязательна в следующих случаях:

при толщине стенки штуцера или бобышки более 10 мм;

при приварке в пределах 1 м трубы (коллектора) более трех штуцеров (или бобышек) со стенкой толщиной 10 мм и менее, кроме случая, предусмотренного п. 5.7.8, б;

при приварке упоров или других деталей  креплений угловым швом с общим (по всему периметру привариваемой детали) объемом наплавленного металла более 15 см (объем 15 см соответствует шву длиной 300 мм с катетом 10 мм).

Температуру термообработки угловых сварных соединений и время выдержки при этой температуре необходимо выбирать по данным табл. 15.1 в зависимости от марки свариваемых сталей и типа металла шва. За толщину термообрабатываемых элементов принимается приведенная толщина, полученная умножением номинальной толщины стенки штуцера (бобышки) или катета углового шва (при приварке упоров и других деталей креплений угловым швом) на коэффициент 1,25; если приведенная толщина получается меньше 11 мм, то берется время выдержки, соответствующее 11 мм.

Примечание. Если приварка деталей креплений к трубопроводам и коллекторам котлов должна быть выполнена на заводе, а по каким-либо причинам производится на монтаже, то необходимость и режим термообработки этих сварных соединений (как и технологию сварки) устанавливает завод-изготовитель.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Таблица 15.1

Режимы термообработки стыковых сварных соединений трубных элементов

При соединении элементов одинаковой толщины - номинальная толщина этих элементов, при соединении элементов разной толщины (обработанных в  соответствии с рис. 4.3 и 4.4) - фактическая наибольшая толщина элемента непосредственно в месте сварки.

Охлаждение до 300°С после выдержки при отпуске должно обеспечиваться с нагревательным устройством или под слоем теплоизоляции, далее -  на спокойном воздухе; при отрицательных температурах охлаждение после термообработки следует производить под слоем теплоизоляции до полного остывания сварного соединения.

Может быть выше указанных значений не более чем на 1 ч. При вынужденных перерывах в процессе термообработки за длительность выдержки следует принимать суммарное время нахождения стыка при температуре обработки.

В случае предварительного и сопутствующего, подогрева стыка до температуры не ниже 100° С при толщине стенки элемента 40 мм и менее термообработку сварного соединения можно не производить.

Стыки труб диаметром более 219 мм подлежат термообработке при толщине стенки 8 мм и более.

Для стыков труб из стали 12Х1МФ с литьем 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ, а также из стали 15Х1М1Ф с литьем 15Х1М1ФЛ при толщине стенки трубы 20 мм и менее, сваренных электродами типа Э-09Х1МФ, длительность выдержки должна составлять 1,5 ч.

Скорость нагрева до температуры отпуска не более 200°С/ч, при этом в интервале температур 600-700°С скорость нагрева должна быть не менее 100°С/ч.

^*8 Сварные соединения должны подвергаться термообработке при толщине металла свыше 20 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

15.2.2. Не требуется термообработка:

стыков труб поверхностей нагрева с толщиной стенки до 11 мм включительно из углеродистых, хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой, а также стыков труб из стали 12Х11В2МФ (ЭИ-756), 12Х18Н12Т и 12Х18Н10Т, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой с применением аустенитного присадочного материала;

стыков труб из углеродистых и  кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки до 40 мм в случае выполнения сварки с подогревом  до температуры не ниже 100°С;

стыков труб диаметром не более 800 мм из стали 22К, сваренных электродами УОНИ-13/45 при толщине стенки не более 45 мм;

стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ и 12Х1МФ, сваренных электродами типа Э-09Х1М, при толщине стенки не более 12 мм;

стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, 15ХМ и 12Х1МФ, сваренных электродами Э-09Х1М, работающих при температуре до 510°С включительно,   при толщине стенки  не более 18 мм;

стыков труб поверхностей   нагрева из сталей 15ХМ, 12МХ и 12Х1МФ, выполненных газовой   сваркой   проволокой   Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08ХМФ, при отсутствии в шве и околошовной зоне участков со структурой перегрева (зерна размером крупнее балла 3 по шкале ГОСТ 5639-82), мартенситной и троостомартенситной структуры, что проверяется на двух-трех образцах, вырезанных из производственных стыков.

15.2.3. Если после термообработки твердость металла шва превышает допустимую (см. п.16.4.4), следует производить повторный отпуск сварного соединения, но не более трех раз.

15.3. Оборудование, материалы и оснастка

15.3.1. При монтаже и ремонте тепломеханического оборудования для местной термообработки сварных соединений труб применяются установки  разной мощности, с различными способами нагрева и регулирования режима нагрева, с разной частотой тока.   В состав этих установок входят источник питания (нагрева), нагреватель и устройство  для контроля за температурой и режимом нагрева стыка.

15.3.2. Для индукционного нагрева токами частотой 50 Гц и радиационного  электронагрева применяются установки, в которых в качестве источников питания используются трансформаторы с падающей  и жесткой характеристиками.

15.3.3. Для индукционного нагрева током средней   частоты используются установки, в которых в качестве  источников питания могут применяться преобразователи, технические данные которых приведены в приложении 11. Для электронагревателей сопротивления могут быть использованы сварочные  преобразователи и выпрямители.

15.3.4. Для  питания многоканальной   системы термообработки сварных  соединений током средней частоты (рис. 15.1) используется машинный преобразователь ВПЧ. От источника питания 4 идет кольцевая кабельная разводка 6. На равных расстояниях одно от другого к ней подключены стационарные постовые устройства 9, к которым присоединены переносные постовые устройства 7, связанные с индукционными нагревателями. Управление индукционными нагревателями осуществляется через стационарные и переносные постовые устройства с пультом управления 1, на который поступает информация о процессе нагрева от датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей), установленных на стыках.

Рис. 15.1. Схема многоканальной (многопостовой) системы термообработки сварных соединений током средней частоты: 1 - пульт управления; 2 - шкаф запуска; 3 - кабель питания током частотой 50 Гц;  4 - источник питания; 5 - силовая сборка; 6 - кабель питания током средней частоты; 7 - переносные постовые устройства, 8 - граница сборочной площадки;

9 - стационарные постовые устройства; 10 - щиток компенсационной разводки;

11 - кабель компенсационной разводки; 12 - кабель управления

Многоканальная система дает возможность одновременно вести термообработку нескольких стыков различных размеров на разных режимах в радиусе обслуживания от одного источника питания до 800 м. Пульт управления, размещенный в кабине, может быть выполнен на трех или шести каналах (в зависимости от числа постовых устройств). Для каждого постового устройства устанавливается программа, обеспечивающая нагрев стыка по заданному режиму. Пульт управления позволяет автоматически управлять процессом термообработки, обеспечивает контроль за электрическими и температурными параметрами нагрева, пуск и остановку источника питания.

15.3.5. Для компенсации реактивной мощности при термообработке токами средней частоты используются конденсаторы. Технические данные конденсаторов и схемы подключения их приведены в приложении 12.    

15.3.6. Для присоединения индукционного и радиационного нагревателей к источнику питания с током частотой 50 Гц необходимо применять провода и кабели ПС (ТУ 16-505, 657-74), КРПТ (ТУ 16.К73-05-88), КОГ1 и КОГ2 (ТУ 16.К73-03-88), сечение которых следует выбирать по рабочему току нагревателя:

Для присоединения индуктора к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты (2400 и 8000 Гц) применяется кабель КРПТ; сечение кабеля подбирается по данным табл. 15.2.

Таблица 15.2

Данные для подбора сечения кабеля КРПТ для присоединения индуктора

к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты

______________

* Указано общее сечение кабеля (к обоим выводам нагревателя или конденсатора).

15.3.7. В качестве индукционных нагревателей применяются гибкие неохлаждаемые (естественно охлаждаемые) индукторы, которые наматываются на трубу в виде одной или двух последовательно соединенных секций. Гибкий неохлаждаемый индуктор выполняется из многожильного  медного неизолированного провода сечением 35-240 мм марок М (жилы диаметром 2,51-3,15 мм), МГ (жилы диаметром 0,58-0,85 мм) или МГЭ (жилы диаметром 0,73 мм), наматываемого на предварительно изолированную тепловой изоляцией наружную поверхность трубы. Технические данные гибких проводов для индукторов приведены в приложении 13. Пример двухсекционного гибкого индуктора представлен на рис. 15.2.

Рис. 15.2.  Двухсекционный индуктор: 1 - труба; 2, 3 - секции индуктора;

4 - ось сварного стыка; ИП - источник питания

В качестве индукционных нагревателей могут быть также использованы гибкие водоохлаждаемые индукционные  кабели (ВГИК). ВГИК представляют собой гофрированную гибкую трубку наружным диаметром 20-30 мм из нержавеющей стали толщиной 0,2-0,3 мм, на которую натягивается медная оплетка. Сверху кабель изолируется асбестовой тканью. Кабель охлаждается водой, пропускаемой внутри гофрированной трубки.

Технические данные ВГИК приведены в приложении 13.

15.3.8. Для радиационного электрического нагрева используются нагреватели сопротивления, в которых нагревательным элементом служит нихромовая проволока или лента. Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления (ГПЭС) (рис. 15.3) выполняется  в виде витков двух-трех проволок 1 диаметром по 3,6 мм, изготовленных из хромоникелевого сплава Х20Н80. В качестве изолятора 2, 3 используются керамические нагревательные изоляторы серии ИКН наружным диаметром 30 и высотой 20 мм. Пояс электронагревателя к трубе прикрепляется с помощью ленточных поясков 5 из нержавеющей стали толщиной 0,5-1,0 мм и специальных скоб.

Рис. 15.3. Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления (ГПЭС):

1 - нагревательный элемент; 2, 3 - керамические изолировочные кольца; 4 - токоподводящие нихромовые пластины; 5 - лента из нержавеющей стали для крепления пояса  нагревателя на трубе

Гибкие пальцевые электронагреватели (ГЭН), изготовляемые по ТУ 36-1837-82, имеют конструкцию, аналогичную ГПЭС.

15.3.9. Электронагреватели комбинированного действия представляют собой нагревательные элементы, обычно состоящие из одной или нескольких параллельно расположенных нихромовых проволок, покрытых теплоэлектроизоляцией из керамических изоляторов. Гибкие электронагреватели комбинированного действия наматывают на нагреваемую трубу в виде соленоида. При работе на постоянном токе электронагреватели комбинированного действия являются электронагревателями сопротивления, при работе на переменном токе нагреватель выполняет также функцию индуктора.

Для термической обработки сварных соединений коллекторов применяются жесткие электронагреватели комбинированного действия, изготовляемые из полосы аустенитной стали 12Х18Н10Т и размещаемые внутри коллектора.

Технические данные электронагревателей комбинированного действия типа КЭН, выпускаемые по ТУ 36-2633-85, приведены в приложении 14.

15.3.10. Основными теплоизоляционными материалами при индукционном нагреве являются асбестовые и асбестостеклянные ткани, вспомогательными - асбестовый картон и шнур, при нагреве элементами сопротивления - соответственно теплоизоляционные маты и асбестовые ткани или картон. Теплоизоляционные маты изготовляются толщиной 50 мм из кремнеземистой ткани КТ-11 с набивкой из каолиновой ваты ВК-200 или ВКР-150. Маты прошиваются кремнеземистой нитью КН-11. Для крепления теплоизоляционных матов на нагревателях и трубах применяется лента толщиной 0,5-1 мм из нержавеющей стали. Для повышения долговечности матов рекомендуется до их установки обернуть электронагреватели   и трубу одним слоем асбестовой ткани. Если маты отсутствуют, то можно использовать асбестовую ткань или асбестовый картон, при этом толщина тепловой изоляции должна быть не менее 50 мм.

Характеристики теплоизоляционных материалов приведены   в приложении 15.

15.3.11. Температура трубы при термообработке сварных стыков измеряется хромель-алюмелевыми термоэлектрическими преобразователями (ТП), подключенными к показывающим или самопишущим милливольтметрам или потенциометрам. Температуру трубы при нормализации можно измерять оптическими пирометрами марок ОППИР-017 и "Проминь", позволяющими определять температуру металла трубы в пределах 800-1400°С с погрешностью 20  и 12°С. При нагреве стыка газопламенным способом горячий спай ТП должен быть защищен тепловой изоляцией от непосредственного воздействия пламени горелки.

Технические данные термоэлектродных проводов, применяемых для подключения ТП к электроизмерительному прибору, приведены в приложении 16.

15.4. Технология термообработки

15.4.1. Общая ширина зоны равномерного нагрева (т. е. участка трубы со швом посередине, на поверхности которого температура не выходит за пределы, указанные в табл. 15.1) должна быть не менее  

1,3

(Д- наружный диаметр трубы, S - номинальная толщина стенки трубы), но не менее трехкратной толщины стенки.

Примечание. В отдельных случаях, когда конструктивные особенности узла не позволяют обеспечить требуемую ширину зоны равномерного нагрева, разрешается уменьшить ширину этой зоны на 20% указанной в данном пункте с одновременным увеличением длительности выдержки на 1 час против приведенной в табл. 15.1.

15.4.2. Длительность нагрева до температуры отпуска сварных соединений хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей должна соответствовать данным табл. 15.3. Длительность (скорость) нагрева сварных соединений углеродистых и кремнемарганцовистых (15ГС, 16ГС) сталей не регламентируется.

Таблица 15.3

Длительность нагрева до температуры отпуска стыков труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей

* Дано при начальной температуре стыка 20°С. Если нагрев начинается при более высокой температуре (например, сразу после сварки), его длительность соответственно уменьшается.

Примечание. В интервале температур 550-700°С скорость нагрева должна быть не ниже 100°С/ч.

Индукционный способ

15.4.3. Индукционный нагреватель может  быть одно- или двухсекционным; двухсекционный индуктор дает возможность проводить подогрев перед сваркой и последующую термообработку без перемотки или перестановки индуктора.

15.4.4. При установке индуктора на трубу необходимо руководствоваться следующими положениями:

кольцевой зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью должен быть минимальным и равномерным по периметру, для чего следует плотно навивать гибкий индуктор на трубу, покрытую тепловой изоляцией (асбестом);

на трубах диаметром менее 200 мм длина  теплоизолируемого участка должна быть 200-250 мм в каждую сторону от сварного шва при толщине изоляции 8-12 мм, на трубах диаметром менее 400 мм - 300-400 мм при той же толщине изоляции, на трубах диаметром 400 мм и более эти размеры должны быть соответственно 500-700 и 15-20 мм; при использовании двухсекционных индукторов, которые применяют одновременно для подогрева перед сваркой, зона сварного шва изолируется отдельно;

расстояние (зазор) между витками гибкого индуктора должно составлять 10-20 мм (кроме случая, оговоренного в п. 15.4.5);

не должно быть скруток, оборванных прядей медных жил, снижающих площадь поперечного   сечения индуктора более чем на 15%.

15.4.5. Для выравнивания температуры   по окружности вертикального стыка можно использовать следующие способы:

создать тепловую изоляцию различной толщины по окружности стыка - в нижней части толще, чем в верхней (при изоляции листовым асбестом верхняя половина стыка изолируется обычно двумя слоями, нижняя - тремя);

установить индуктор так, чтобы расстояние между витками (или между секциями двухсекционного индуктора) в зоне стыка на верхнем участке было на 10-30 мм больше, чем на нижнем.

Для выравнивания температуры вдоль оси трубы при термообработке горизонтальных стыков рекомендуется смешать ось индуктора относительно оси стыка вниз на один-два витка.

При термообработке стыков труб диаметром 900 мм и более для эффективного и равномерного нагрева следует устанавливать внутри труб на расстоянии 300-500 мм по обе стороны стыка теплоизоляционные заглушки.

Рекомендуемое расположение гибких индукторов на вертикальных и горизонтальных стыках труб в зависимости от диаметра показано в табл. 15.4.

Таблица 15.4

Расположение гибких индукторов на вертикальных и горизонтальных стыках труб

15.4.6. Индуктор для подогрева стыка перед сваркой и для последующей термообработки нужно устанавливать на трубу в такой последовательности:

закрепить горячий спай ТП на поверхности трубы в соответствии с требованиями подраздела 15.5 и подключить его к регистрирующему прибору;

на трубу в районе сварного шва наложить тепловую изоляцию в соответствии с требованиями пп. 15.3.10, 15.4.4 и 15.4.5;

намотать индуктор на трубу;

присоединить к выводам индуктора токопроводящие провода от источника питания;

подключить конденсаторную батарею (при нагреве током повышенной частоты);

включить источники питания и провести нагрев по заданному режиму.

15.4.7. Ориентировочные технологические параметры термообработки сварных стыков труб различных диаметров гибкими индукторами из неизолированного медного провода приведены в табл. 15.5. Ориентировочные пусковые режимы нагрева стыков труб тиристорными преобразователями частоты (инверторами) даны в табл. 15.6.        

Таблица 15.5

Ориентировочные технологические параметры термообработки

сварных стыков труб гибкими индукторами

Примечание. На трубы диаметром 108-168 мм устанавливается одна секция индуктора на каждом стыке, в остальных случаях - по одной-две секции.

Таблица 15.6

Ориентировочные пусковые режимы при нагреве стыков труб тиристорными

преобразователями частоты (инверторами)

15.4.8. Для нагрева сварного соединения штуцера диаметром 168х32 мм с трубой диаметром 245х45 мм до температуры высокого отпуска на токе частотой 50 Гц используют индуктор из гибкого кабеля сечением 120 мм с намоткой по схеме, приведенной на рис. 15.4, а. Индуктор состоит из 12-14 витков кабеля, который намотан на трубу и штуцер. Витки, наматываемые на штуцер, удерживаются установочными штырями. Питается индуктор от трансформатора ТДФЖ-2002.    

Рис.15.4. Схема расположения гибких индукторов при нагреве угловых сварных соединений:

а  - нагрев сварного соединения штуцера большого диаметра с трубой: 1-5 - места расположения термоэлектрических преобразователей; 6 - асбест; 7 - установочные штыри диаметром 6-8 мм (12 шт.);  б - нагрев сварных соединений штуцеров малого диаметра с коллектором: 1-2 -  места расположения термоэлектрических преобразователей; 5 - асбест; 6 - неизолированный кабель сечением 120 мм

Равномерность нагрева, требуемые температура выдержки и скорость охлаждения стыков обеспечиваются регулированием тока в индукторе с помощью дросселя. При использовании в качестве источника питания трансформаторов без дросселя заданная температура поддерживается переключением ступеней обмотки трансформатора или периодическим его отключением.

Для нагрева сварных соединений штуцеров малого диаметра (не более 100 мм) с коллекторами диаметром 219-325 мм гибкий кабель наматывают по схеме, приведенной на рис. 15.4, б, при этом от одного трансформатора ТДФЖ-2002 одновременно можно нагревать два соединения. На штуцер диаметром менее 76 мм следует наматывать четыре витка кабеля, на штуцер большего диаметра - пять витков. Для размещения витков на штуцере его обертывают утолщенной асбестовой изоляцией в несколько слоев.

15.4.9. Термообработку стыков труб диаметром 980х40 мм можно осуществлять с помощью двух трансформаторов ТДФЖ-2002. К каждому трансформатору присоединяются шесть витков гибкого индуктора из медного кабеля сечением 240 мм по одной из схем, показанных на рис.15.5. Трансформаторы должны быть подключены кабелями одинаковой длины и сечения к одним и тем же фазам сети через автоматические выключатели. При использовании  преобразователей повышенной частоты термообработку стыков этих труб можно выполнять  двумя индукторами сечением 95-120 мм, состоящими из пяти-семи витков каждый и соединенными последовательно. Индукторы устанавливаются симметрично оси стыка на расстоянии 70-90 мм один от другого.

Рис. 15.5. Схемы подключения индукторов при нагреве стыка труб диаметром 980 мм:

а  - два шестивитковых односекционных индуктора; б - односекционный шестивитковый и двухсекционный (по три витка в секции) индукторы; 1, 2 - места расположения термоэлектрических преобразователей

15.4.10. Нагрев при термообработке стыков труб диаметром 465-720 мм (например, 465х56, 630х25, 630х80, 720х22 мм) током промышленной частоты можно производить от одного трансформатора ТДФЖ-2002 (ТСД-2000) с помощью 12-14-виткового индуктора, если расстояние между трансформатором и стыком не превышает 15 м, или от двух трансформаторов, подключенных по одной из схем, показанных на рис. 15.5.

15.4.11. При термической обработке сварных соединений труб с фасонными деталями применяют следующие технологические приемы, обеспечивающие равномерность нагрева:

на сварные соединения труб с арматурой устанавливают индукторы с разным шагом намотки витков (на элементы с большей толщиной стенки шаг витков меньше) или на арматуру устанавливают двухслойный индуктор, в котором между первым и вторым слоями имеются асбоцементные прокладки (рис.15.6, а, б);  

при нагреве соединения трубы или коллектора с заглушкой к последней прихватывают отрезок трубы (фальшпатрубок) для возможности намотки индуктора как на обычное сварное соединение (рис. 15.6, в); после термообработки фальшпатрубок удаляют и места прихваток зачищают.

Рис. 15.6. Схемы установки индукторов для термической обработки фасонных изделий:

а - соединение трубы с патрубком задвижки: 1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - индуктор с различным шагом витков, 4 - корпус задвижки; б -  соединение трубы с патрубком задвижки:

1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - первый (внутренний) слой индуктора, 4 - асбоцементная прокладка, 5 - второй (наружный) слой индуктора, 6 - корпус задвижки; в - соединение трубы с заглушкой: 1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - индуктор,  4 - заглушка, 5 - временные прихватки,

6 - фальшпатрубок

Радиационный и комбинированный способы

Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления

(ГПЭС)

15.4.12. При установке ГПЭС на трубу следует:

закрепить горячий спай термоэлектрического преобразователя (ТП) на поверхности трубы согласно требованиям подраздела 15.5 и подключить его к регистрирующему прибору;

установить и закрепить нагреватель на трубе;

присоединить к нагревателю токоподводящие провода от источника питания;

установить и закрепить тепловую изоляцию;

включить источник питания и провести нагрев по заданному режиму.

После установки нагреватель закрывается теплоизоляционным матом или асбестовой тканью и закрепляется проволокой или асбестовым  шнуром; толщина теплоизоляции в зоне нагрева должна быть не менее 40 мм, ширина - на 400-500 мм больше зоны нагрева (в каждую сторону от шва); при отрицательной температуре окружающего воздуха толщина теплоизоляции должна быть увеличена в 1,5-2 раза.

15.4.13. Нагрев стыков может производиться с помощью двух или трех поясов ГПЭС, схемы размещения которых даны в табл. 15.7 в зависимости от диаметра труб и положения стыка.

Таблица 15.7

Порядок размещения поясов электронагревателя ГПЭС (ГЭН)

на нагреваемых стыках труб

Пояса должны быть плотно прижаты к трубе и надежно закреплены. Толщина теплоизоляции на стыке должна быть равномерной по всей поверхности нагреваемого участка. Технологические параметры термообработки с помощью ГПЭС приведены в табл. 15.8.

Таблица 15.8

Параметры термообработки с помощью проволочных электронагревателей

сопротивления ГПЭС

Электронагреватель комбинированного действия (КЭН)

15.4.14. Секции КЭН необходимо устанавливать в положение, указанное в табл. 15.9 и 15.10.    

Таблица 15.9

Размещение секций КЭН на вертикальных стыках труб

Таблица 15.10

Размещение секций КЭН на горизонтальных стыках труб