Классификация и сущность сварки

   Технические характеристики АДД-2501

Оборудование  для зачистки кромок под сварку.

     Перед сборкой  под сварку кромки и прилегающие  к ним внутреннюю и наружную поверхности  труб шириной не менее 10 мм зачищают до металлического блеска проволочными дисковыми щетками марки ШД-6, приводимыми во вращение высокооборотными шлифовальными машинками. Дисковая щетка марки ЩД-6 предназначена для механической очистки кромок и прилегающих к ним поверхностей от окалины, ржавчины, краски, снятия заусенцев, скругления острых кромок и зачистки швов при сварке стыков труб и других металлоконструкций.

Техническая характеристика ЩД-6

 

Оборудование  для правки концов труб.

   Правку  деформированных концов труб глубиной до 3,5% диаметра трубы выполняют с  помощью безударных приспособлений. Вмятины на концах труб диаметром  529 мм с толщиной стенки 11 мм выправляют, применяя приспособление типа ПВ. В качестве рабочего органа используют автомобильный домкрат с усилием 50 кН. При отрицательной температуре окружающего воздуха проводят местный подогрев до 100-150^оС. Участки труб с вмятинами глубиной более 3,5% диаметра, а также с резкими деформированными краями, имеющими надрезы, обрезают газокислородной резкой или механическим способом.

   Оборудование  для подогрева  и термической  обработки стыков труб.

   Подготовка  кромок труб к сварке начинается с  выявления забоин и задиров на фасках глубиной до 5 мм, которые заплавляют узкими ниточными валиками, а затем шлифовальной машинкой обеспечивают скос кромок с притуплением. При наплавке валика на кромки из стали, которая требует подогрева, место наплавки подогревают до температуры 150-200^оС. Для предварительного подогрева кромок труб перед сваркой и последующей технической обработки стыков по режиму высокотемпературного отпуска применяют электрические муфельные нагреватели типа ПТО, которые устанавливают на горизонтальном или вертикальном трубопроводе.

Техническая характеристика ПТО521

 

   Кабель.

   Для подачи тока к электродержателю и  изделию применяют кабель КРПТ, сечением жилы 50 мм² по ГОСТ 13497-77*Е. Это гибкий кабель с медной жилой, заключенной в резиновую изоляцию и оболочку, рассчитанные для подключения к источникам сварочного тока, либо электрическим сетям с номинальным напряжением до 600 В, частотой до 400 Гц или постоянным напряжением до 1000 В или до 220 В при частоте 50 Гц или постоянное напряжение. Для соединения отрезков сварочных проводов между собой применяют кабельные соединители СКРП с фиксирующим устройством до 250-500 А. 
 
 

   Защитные  приспособления.

   Для защиты лица и глаз сварщика от брызг  расплавленного металла и лучей  сварочной дуги по ГОСТ 12.4.023-84* применяют  защитные щитки типа НН-Э-302У1(наголовный с открывающимся светофильтром  и подвижной рамкой).

   Применяется светофильтр темно-зеленого цвета  прямоугольной формы типа С-7 (52х102 мм, толщиной 1,5-3,5 мм).

   Сварочный инструмент.

   Электрододержатели  в соответствии с ГОСТ 14651-78*Е рассчитаны на номинальный сварочный ток 250 А, с продолжительностью цикла сварки 5 мин и ПВ=60%. Масса электрододержателя не более 0,45 кг.

   Для сварочных токов 250 и 500 А выпускают  электрододержатели марки ЭП пассатижного типа. Электрод зажимается усилием  цилиндрической пружины между рычагом  и нижней губкой, по которой к  нему подводится электрический ток. Канавки в зажиме, расположенные  под различными углами, обеспечивают закрепление электрода под двумя  углами к продольной оси электродержателя.  Огарок удаляют нажатием на рычак.

   Для соединения отрезков сварочных проводов между собой применяют кабельные  соединители СКРП с фиксирующим  устройством до 250-500 А.

   Устройство  для сборки стыков труб под сварку.

   Для выполнения сборки труб под сварку применяют центраторы, которые позволяют совмещать цилиндрические поверхности двух стыкуемых изделий. Центровка предусматривает закрепление отдельных труб или секций труб гак, чтобы они не имели сдвига и поворота относительно трех координатных осей. Это условие достигается за счет приложения радиальных сил, развиваемых силовым механизмом центратора. Для обеспечения устойчивого положения труб в центраторе необходимо, чтобы центры приложения радиальных сил (опоры) были расположены от стыка на значительном расстоянии, что уменьшит действие макрогеометрических погрешностей базовых поверхностей (наружных или внутренних поверхностей труб). В моей курсовой работе я выбираю центратор ЦВ-54.

   Технология  холодного гнутья труб.

   Гнутье  труб (и двухтрубных сварных секций) выполняют на приспособлениях и машинах, которые перемещаются по трассе, у места укладки кривых. В тех местах, где трудно транспортировать машины, трубы гнут централизованным путем в базовых или заводских условиях. Однако при этом на трассе должны быть трубогибочные станки, чтобы соответствующим сочетанием заранее заготовленных отводов и изготовленных на месте обеспечить полное прилегание трубопровода к основанию траншеи.

   Холодному гнутью подлежат только прямошовные (с  одним швом по всей длине трубы) и  бесшовные трубы. При этом сварные  швы должны располагаться в нейтральной плоскости изгиба.  
 
 
 
 
 

   Технические характеристики трубогибочного станка ГТ 531.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   7.Механический центратор

   Внутренние  центраторы обеспечивают наиболее качественную сборку труб благодаря более точному  совпадению их кромок. При центровке  стык открыт снаружи, что обеспечивает свободный доступ к месту сварки. Применение внутренних центраторов  позволяет повысить производительность и степень механизации сборки для сварки как поворотных, так  и неповоротных стыков трубопроводов. Внутренние центраторы по конструкции  механизма центрирующих устройств  можно классифицировать на четыре группы: с механическим, гидравлическим, электромеханическим, пневматическим разжимными приводами. Выбор центрирующих устройств зависит  от диаметра труб и системы энергоснабжения.

   Механический  центратор имеет широкое распространение  в США для центровки труб диаметров 254-914мм. Опорными элементами в этом центраторе являются разъемные башмаки, которые входят в соединяемые трубы. Башмаки выполнены в виде трех рамочных сегментов, соединенных шарнирами, благодаря чему, они могут перемещаться и передавать усилие на стенки труб только одновременно. Средний сегмент является базой, на которой устанавливается червячный редуктор. Крайние сегменты прикреплены к концам среднего сегмента при помощи шарниров. Расходятся упорные башмаки при ходе резьбового штока, воздействующего на распорки, связанные шарнирно с верхними концами боковых сегментов. Управление разжимным домкратом и перемещение центратора осуществляется при помощи длинной штанги, вращаемой рабочим на расстоянии пристыковываемой к нитке трубы. Ролик используют для перемещения центратора в трубе.  
 
 
 

где Q – усилие на штоке конического клина, 

где S – площадь сечения штока, 

где d – диаметр штока,

d = 112,3 мм;

S=99,04 см²;

;

g - разжимное усилие пружины,

g ≈ 1/3 Q = 0,32 кг;

α - угол скоса конического клина,

α = 11°;

φ –  угол трения, 

где f – коэффициент трения скольжения,

f ≈ 0,55;

;

- приведенный  угол трения рычагов-жимков,

,

где l - расстояние от центра шарнира до середины направляющей рычага,

l = 174,25 мм;

а - длина направляющей рычага,

а = 338,25 мм;

- коэффициент  трения скольжения двухопорного  рычага, 

=0,85;

 Н;

     Усилие, оказываемое жимком на поверхность  трубы, F_i = F/n, где n — число жимков в одном ряду центратора.  F_i = F/n = 2380/9 = 264,44 Н;

     Возникающие напряжения при контакте клина с роликом в общем случае можно выразить 

где α₁ - коэффициент, зависящий от отношения А/В;

     ,

где  R₂ - радиус конуса в расчетном сечении,

R₂ = 0,23 м;

R₁ - радиус ролика,

R₁ = 0,031 м;

А = 2,17 1/м;

В = 16,13 1/м;

А/В = 0,135;

α₁ = 0,9;

P - нормальная сила на площадку контакта,

 Н;

Е - модуль упругости стали; 

 Н; 

Принимаем F = 600 кН; 
 

8.Сварка захлестов.

       В  процессе монтажа магистральных  газонефтепроводов оставляют технологические  разрывы трубопровода, которые выполняют  в виде захлеста.