Процесс монтажа газовых трубопроводов и их ремонта имеет особую актуальность в современном мире. Для сборки как газопроводных магистралей, так и монтаж разнообразных второстепенных ответвлений трубопроводов традиционно применяют дуговую сварку. Такой способ соединения позволяет гарантировать не только высокую прочность, но и абсолютную герметичность. Последний параметр наиболее актуален, так как газ по трубопроводам транспортируется под высоким давлением.
Технологию сварики трубопроводов нужно подбирать с учетом диаметров соединяемых стальных труб и толщины их стенок. В зависимости от этих параметров для сварки и ремонтов газопроводов можно применять:
Ручную электродуговую сварку покрытыми штучными электродами (MMA);
Аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа (TIG);
MIG/MAG – механизированную сварку плавящимся электродом в среде защитного газа;
Газовую сварку.
При выборе сварочного процесса необходимо учитывать, что каждый процесс имеет определенные специфические особенности. Предлагаем небольшой анализ этих видов сварки.
Это одна из самых распространенных технологий при строительстве и ремонте газопроводов. Данным методом можно сваривать газовые трубы в различном пространственном положении. Это наиболее простой, дешевый и доступный метод сварки.
Ручная дуговая сварка позволяет получать качественное соединение трубных деталей, так как при соединении задействуются межкристаллические связи. Таким образом, расплавленный металл со стержня электрода и кромок свариваемых труб образует единую сварочную ванну и после кристаллизации образует варной шов.
Профессиональное соединение труб газоснабжения методом электродуговой сварки осуществляется по следующему алгоритму:
С торцов соединяемых трубных заготовок удаляется грязь, ржавчина, масляные и другие загрязнения. Для лучшего результата их нужно зачистить до чистого металла, особенно, если на них есть ржавчина.
Используя специльные приспособления, либо болгарку со шлифовальным кругом, формируется разделка кромок. Угол разделки в оптимальном варианте должен быть суммарно около 60°, то есть по 30° на каждую кромку.
Свариваемые трубы сводятся вместе, при этом обязательно соосно центрируют относительно друг друга.
Процесс сварки начинается с выполнения прихваток длинной в 3-4 см. Их количество зависит от диаметра трубы. Однако прихватывать нужно не меньше, чем в 3 местах. К тому же угол между ними должен быть около 1200.
После выполнения прихватов непременно нужно выполнить зачистку старта и остановки каждой прихватки, а также проверить соосность соединяемых трубных деталей.
Если соосность выдержана, можно приступать непосредственно к окончательному свариванию стыка. Следует помнить, что каждая остановка сварки требует зачистки для удаления возможных дефектов в кратере.
При соединении труб с толщиной стенок до 4 мм рекомендуется осуществлять процесс сварки за один проход. Если толщина стенки больше 4 мм, то необходимо выполнить как минимум два прохода с обязательной зачисткой шва от шлаковой корки после каждого прохода.
В основу сварки газопроводов по методу MIG/MAG заложена дуговая сварка с применением стальной плавящейся проволоки (электродов) в среде защитных газов. Такой сварочный процесс можно производить в полуавтоматическом либо автоматическом режиме. При механизации операции перемещения сварочной горелки осуществляется автоматически.
Процесс сварки по данной технологии основан на способности мощной электрической дуги, создаваемой между плавящимся электродом и изделием, нагревать до плавления как кромки соединяемых труб, так и присадочную проволоку. Расплавленный металл создает своеобразную сварочную ванну. При этом зону сварки от неблагоприятного воздействия окружающей среды надежно защищает газ (углекислота или смесь газов на основе аргона), постоянно подаваемый в рабочее пространство.
Способом MIG/MAG можно производить неразъемное соединение газовых труб как из низко-, так и высоколегированных сталей. На качество свариваемого стыка оказывает непосредственное влияние такие факторы, как:
параметры сварочного процесса: сварочный ток и напряжение;
скорость подачи присадочной проволоки;
количество и качество подаваемого защитного газа;
качество подготовки кромок свариваемых труб;
правильно подобранные сварочные материалы;
соблюдение технологии сварки.
Применение вольфрамовых неплавящихся электродов – основная особенность сварки TIG. Хотя они и выполняют основную роль в создании электрической дуги, но не сгорают в процессе проведения сварочного процесса. Электрическая дуга за счет высокой мощности расплавляет основной металл — кромки соединяемых газовых труб – и присадочный пруток, подаваемый сварщиком в зону сварки. Для исключения окисления расплавленного металла, разрушения вольфрамового электрода и получения надежного и качественного сварного шва нужно исключить доступ в рабочую зону кислорода из окружающей среды. Это эффективно обеспечивается за счет постоянной подачи через сопло сварочной горелки инертного газа — чистого аргона.
Образование шва происходит за счет действия дуги и одного из двух процессов:
оплавления металла на кромках соединяемых трубных деталей;
расплавления присадочной проволоки (прутка), постоянно поступающей в зону сварки (подаваемого сварщиком).
Технология TIG пользуется большой популярностью в случаях, когда требуется сварка газопроводов из тонкостенных труб.
Данный метод сварки газовых труб основан на принципе разогрева до состоянияплавления торцев соединяемых деталей и заполнения зазора между ними за счет расплавления присадочной проволоки. Такая технология не дает возможности объединить получения высокого качества сварного соединения, так как образуется широкая зона термическаго влияния и снижаются механические характеристики металла. В связи с этим данный сварочный процесс не способен обеспечить высокую прочность и долговечность соединения при сварке газовых труб.
Для проведения газовой сварки нужно обязательно зачистить до металлического блеска торцы соединяемых труб. Такой способ позволяет сваривать трубы с различной конфигурацией сечения. При этом не требуется делать разделку на их торцах.
Как описано выше, сварка газовых труб может осуществляться несколькими способами. Выбор оптимальной технологии в основном зависит от геометрических параметров соединяемых трубных деталей и функционального назначения газопровода. Однако для получения наиболее прочного и качественного сварного соединения рекомендуем применять электродуговой метод.