Рис.3. Схема  производства работ при монтаже  и сварке трубопровода на захлестах.

1 —  отвал грунта; 2 — трубоукладчик;  3 — установка сварочная; 4 - плеть трубопровода; 5 — полотенце мягкое; 6 — линия реза; 7 — центратор наружный; 8 — переходный мостик; 9 — лестница приставная; 10 — опора инвентарная. 
 

       Сварку  захлесточных стыков можно производить  при следующих условиях:

       - оба конца стыкуемых участков  трубопровода свободны и имеют  свободу перемещений в вертикальной  и горизонтальной плоскостях;

       - конец одного из стыкуемых  участков трубопровода имеет  свободу перемещений в вертикальной  и горизонтальной плоскостях, а  второй защемлен;

       - оба конца соединяемых участков  трубопровода защемлены, на оси  соединяемых участков совпадают  в пределах, обеспечивающих выполнение  захлестов без образования косого  стыка.

       В первых двух случаях соединение участков трубопровода может осуществляться сваркой одного кольцевого захлесточного  стыка или варкой катушки с  выполнением двух кольцевых стыков.

       Для удобного монтажа захлеста следует  оставлять незасыпанными концы  стыкуемых участков трубопровода на расстоянии 50-60 м в обе стороны  от места сварки захлесточного стыка. В месте сварки захлесточного  стыка должен быть подготовлен приямок, размеры которого назначаются из условия удобного проведения работ  по сварке, контролю и изоляции стыка.

       При сборке захлесточного стыка обязательно  применение наружного звенного центратора.

       Подготовку  концов труб к сборке захлесточного  стыка рекомендуется выполнять  в следующем порядке:

       - торец одного из стыкуемых  участков трубопровода подготавливают  под сварку  и укладывают на  опоры высотой 50-60 см по оси  трубопровода. На торце без закрепления  устанавливают наружный центратор;

       - конец второго стыкуемого участка  трубопровода вывешивают рядом  с первым и производят разметку  места реза с помощью шаблона  для обеспечения перпендикулярности  плоскости реза оси трубопровода;

       - производят газовую резку размеченного  участка и последующую зачистку  торца механизированным абразивным  инструментом;

       - производят сборку стыка с  помощью наружного центратора.

       В процессе сборки совмещение осей стыкуемых  участков трубопровода производится путем манипуляций стрелой трубоукладчика в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом высота подъема обрезанного участка не должна превышать 1,5 м на расстоянии 50 — 60 м от торца;

       в процессе сборки устанавливают зазор  в стыке, регламентированный операционной технологической картой. Для фиксации сборочного зазора допускается установка  прихваток. В процессе сварки корневого шва прихватки должны быть полностью удалены;

       для повышения качества сборки рекомендуется  собирать стык с зазором на 0,5— 1,0 мм меньше рекомендуемого операционной технологической картой с последующим  сквозным калиброванным пропилом зазора шлифовальным кругом толщиной 2,5 — 3,0;

       в случае необходимости в процессе сборки допускаются перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях торцов обоих стыкуемых участков.

       Подготовку  труб к сборке при вварке катушки  рекомендуется выполнять в следующем  порядке:

       соединяемые концы труб обрезают и подготавливают под сварку;

       изготавливают катушку требуемой длины из трубы  тех же размеров и марки стали, что и соединяемые трубы;

       пристыковывают  катушку к концу одной из плетей и производят сборку стыка с применением наружного центратора;

       после сварки стыка производят сборку второго (захлесточного) стыка с помощью  наружного центратора;

       длина ввариваемой катушки, должна быть не менее 1,5 D_H.

       В процессе монтажа захлесточного  стыка запрещается для установки требуемого зазора или обеспечения соосности труб натягивать или изгибать трубы силовыми механизмами, а также нагревать за пределами зоны сварного стыка. В процессе сварки захлесточного стыка запрещается производить изменения параметров монтажной схемы, зафиксированной к моменту завершения сборки. Опускание приподнятого при монтаже участка (участков) трубопровода разрешается только после окончания сварки стыка. Сварку захлесточных стыков следует выполнять без перерывов. Сварные соединения запрещается оставлять незаконченными. Сварку захлесточных стыков должны выполнять не менее двух сварщиков.

       Работы  по ликвидации технологических разрывов следует выполнять, как правило, в светлое время дня при минимальной среднесуточной температуре. Монтаж захлесточных стыков следует выполнять в присутствии инженерно-технических работников. На проведенные работы составляется акт установленной формы. Сварка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не допускается. Контроль стыков захлестов необходимо осуществлять радиографическим (100 %) и ультразвуковым (100 %) методами.

    Время сварки захлестов. Принимаю, что захлест  имеет плечо 5км (подробный расчет стр. 51):

          
 
 
 
 
 
 

9.Определение режимов ручной электродуговой сварки.

   При выполнении стыковых соединений диаметр  электрода выбирают в зависимости  от толщины металла. При толщине  металла при сварке встык 12 мм выбирают диаметр электрода 4 мм.

   Сварочный ток при ручной дуговой сварке определятся по формуле:

   .

   Для целлюлозного покрытия при мм,  j=14,3 А/мм². 

   Для основного покрытия при мм,  j=14,5 А/мм². 

   j- допустимая плотность тока, А/мм².

   Определение сварочного тока по приближенной формуле:

   .

   m- эмпирический коэффициент (m=40 при диаметре электрода 4 мм).

   Скорость  сварки рассчитывают исходя из условий  обеспечения заданной площади поперечного  сечения шва.

   Площадь поперечного сечения наплавленного  за один проход металла, при которой  обеспечивается оптимальный режим процесса сварки:

   Для первого прохода при сварке встык-

     мм².

   Для последующих проходов при сварке встык-

     мм².

   При ручной электродуговой сварке основной формулой стыкового шва является V-образная разделка.

   Площадь поперечного сечения определятся  по формуле: 

   где s,e,g, h, b, c, α – геометрические размеры формы разделки шва в соответствии с рисунком V-образной формы разделки шва при ручной электродуговой сварке.

   При ручной подварке внутри трубы: 

   Исходя  из общей площади наплавки и площадей наплавки первого и последующих  слоев, находим число проходов: 

   Так как 11=1,44 (кг).

   Количество  металла, наплавляемого за одни проход, рассчитывается по формуле: 

   g_H- количество наплавляемого металла, г.

   α_H- коэффициент наплавки, г/(Аּч), в нашем случае α_H=10 г/(Аּч).

   t- время горения дуги при сварке слоя шва, с.

   Общее количество наплавленного металла  определяется как 

   n- число проходов.

   Откуда:

    (ч).

   Скорость  сварки определяется по формуле  

   Скорость  сварки при всех диаметрах электрода  можно приближенно определить из выражения

   (м/ч)

   h-глубина проплавления, k₁- эмпирический коэффициент, равный 0,22ּ10⁴ при h≤9 мм. 
 
 
 
 

   10.Нормирование ручной электродуговой сварки

   Основное  время — это время, в течение  которого происходит образование сварного шва:

   ,

   T_осн = 48 мин - для одного прохода;

   T_осн = 5∙48 = 240мин - для четырех проходов;

   Вспомогательное время Т_всп состоит из времени, связанного со сваркой шва, и времени, связанного со сваркой изделия. Вспомогательное время, связанное со сваркой шва, включает время, затрачиваемое на смену электродов t₁, измерение и осмотр шва t₂, зачистку шва и кромок t₃. 

   Время на измерения и осмотр шва t₂ определяются умножением длины шва на 0,35  для нижнего, вертикального и горизонтального и на 0,5 для потолочных швов.

   t₂=1 мин.

   Время на зачистку швов и кромок t₃ принимается равным 1-1,6 мин на 1 м шва, расположенного в нижнем, вертикальном и горизонтальном положениях и 1,5-2,3 мин для потолочных швов. Затраты на зачистку принимаются равными 0,6 мин.

   t₃=2,4 мин.

   Вспомогательное время, связанное со сваркой изделия, включает время на установку, поворот  и снятие изделия t₄, переходы сварщика и клеймение шва.

   t₃=0,15+0,2+0,03=0,38 мин.

   T_всп=8,7 мин.

   Время на обслуживание рабочего места Т_обс (по имеющимся хронометражным наблюдениям) для ручной дуговой сварки, выполняемой на открытой площадке составляет 5% оперативного времени.

   Т_обс=12 мин.

   Время на отдых и естественные надобности приближенно берется равным 8% оперативного времени при ручной дуговой сварке в неудобном положении.

   Т_отд=19,2мин.

   Таким образом Т_шт=Т_осн+Т_всп+Т_обс+Т_отд=279,9 мин.

   Общее время сварки трубопровода длиной 50 км (в том числе захлесты): 
 
 
 
 
 
 

   11.Расчет режимов многопроходной автоматической сварки под флюсом

   Сварочный ток в значительной мере определяет параметры сварочного режима. Сварочный  ток определяется в зависимости  от диаметра электродной проволоки  и плотности тока по формуле

   ,

   где j - плотность тока, j ≈ 157,5 А/мм²; F_э -  площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм²; d_э - диаметр электродной проволоки, d_э = 2 мм; I = 495А;

   Для устойчивого горения дуги U_д и I_д должны находиться в определенной зависимости, называемой статистической U - образной характеристикой дуги, то есть при lg = const.

   Таким образом, необходимое напряжение дуги определяется в зависимости от сварочного тока по формуле

   ,

   U_д = 32 В;

   Скорость  подачи электродной проволоки определяется   по формуле

   ,

   где α_р -  коэффициент расплавления, г/А∙Ч,

   α_р = 1,05 α_н,

<