Оборудование для электрогазосварочных работ

Стальные трубопроводы наружных сетей соединяют в основном с помощью сварки.

Сварка — технологический процесс получения не­разъемных соединений материалов путем их местного сплавления (сварка плавлением) или совместного плас­тического деформирования (сварка давлением), в резуль­тате чего возникают прочные связи между атомами (мо­лекулами) соединяемых тел. Образующиеся сварные швы обеспечивают высокую прочность и плотность сталь­ных трубопроводов, работающих при высоких давлениях и температурах.

К сварке плавлением относятся: дуговая (руч­ная, полуавтоматическая и автоматическая), электро­шлаковая, электроннолучевая, газовая, импульсно-дуговая, плазменная и лазерная сварка. Полуавтоматическая и автоматическая сварка может быть под слоем флюса и в среде защитных газов. К сварке давлением относятся: контактная, ультразвуковая, холодная, газо­прессовая, термитная, индукционная сварка я сварка трением.

На строительстве наружных трубопроводов наиболее широко применяют ручную дуговую и газовую сварку.

При ручной дуговой сварке тепло, выделяемое горе­нием электрической дуги между свариваемыми концами труб и металлическим электродом, плавит основной ме­талл труб и металлический стержень электрода, образуя ванну жидкого металла. Расплавленный металл запол­няет зазор между концами труб, остывает и соединяет трубы, образуя сварной шов.

Для дуговой сварки используется как переменный, так и постоянный ток.

При выполнении сварочных работ на переменном токе, переменный ток от сети напряжением 220 или 380 В через рубильник и предохранители  подается к источнику питания — сварочному трансформатору и регулятору тока. Далее ток, который понижается в трансформаторе до напряжения 60—75 В, необходимого для возбуждения дуги, подводится по сварочным прово­дам через зажим и держатель к трубо­проводу.

При выполнении сварочных работ на постоянном то­ке переменный ток от сети через рубильник и предохранители подается к преобразователю, кото­рый состоит из электродвигателя и сварочного генера­тора, посаженных на общий вал. Далее от сварочного генератора переменный ток, преобразованный в постоян­ный, поступает по проводам через зажим и электро­додержатель к трубопроводу. Регулируют ток реос­татом.

На строительстве наружных трубопроводов широко используют различные типы сварочных агрегатов с двига­телем внутреннего сгорания.

Сварочные агрегаты работают как стационарные ус­тановки, а также могут быть установлены на грузовой автомашине, автомобильном или тракторном прицепе. Агрегаты можно перемещать на небольшие расстояния на подкладных катках.

Передвижные агрегаты, предназначенные для пита­ния дуги постоянным током при ручной дуговой сварке, состоят из сварочного генератора постоянного тока и двигателя внутреннего сгорания, установленных на ра­ме и соединенных эластичной муфтой. Сварочный ток ре­гулируется реостатом.

Сварочные посты переменного и постоянного тока могут быть стационарными и передвижными, однопостовыми, когда машина обслуживается одним сварщиком, и многопостовыми, когда сварочный генератор обслужи­вается несколькими сварщиками.

Сварочное оборудование выбирают в зависимости от возможности подключения сварочной установки к элек­трической сети, экономических показателей, объема сва­рочных работ, протяженности трубопровода и пр.

Для ручной дуговой сварки электроды изготов­ляют из специальной электродной проволоки, которую режут на прутки заданной длины и покрывают тонкой или толстой обмазкой. Электроды изготовляют и без об­мазки, но шов, сваренный такими электродами, обла­дает низкими механическими свойствами, поэтому при сварке наружных трубопроводов электроды без обмаз­ки не используют.

Высокое качество сварного шва, не уступающее по своим механическим показателям (прочности, плотно­сти, вязкости) основному металлу, получают при сварке электродами с толстой обмазкой. Такие электроды применяют при сварке наружных трубопроводов.

При ручной дуговой сварке металл электрода пере­ходит в шов в виде капель. Чтобы предохранить металл плавящегося электрода при переходе его в шов, а также и металл сварного шва от вредного влияния кислорода и азота, необходимо создать защитный слой. Эту роль вы­полняет обмазка электрода.

Газы и шлаки, образующиеся при плавлении обмазки, окружают капли металла, предохраняя их от соприкосновения с воздухом. Кроме того, шлак обмазки, покрывая незастывший металл сварного шва, защищает его от доступа воздуха.

Для получения высокого качества сварного шва не­обходимы тщательная подготовка стыка, правильный вы­бор режима сварки, типа и марок электродов, хорошая организация рабочего места сварщика, высокая его ква­лификация. Кроме того, большое значение имеет качест­во электродов, зависящее от правильного их хранения.

Хранить электроды следует в су­хих помещениях, так как повы­шение влажности обмазки приво­дит к пористости наплавленного металла.

При ручной газовой сварке кромки соединяемых труб нагре­вают и расплавляют высокотем­пературным пламенем (3050— 3150°С), получаемым при сжига­нии горючего газа, обычно ацети­лена, в смеси с технически чистым кислородом. Зазор между, кром­ками труб заполняют металлом присадочной проволоки. При ос­тывании металла в месте соеди­нения образуется сварной шов.

Газовую сварку применяют при строительстве наружных тру­бопроводов малых и средних диа­метров (до 100 мм).

Кислород получают из возду­ха с помощью специальных уста­новок и доставляют в сталь­ных баллонах. Кислород в баллонах находится под высоким давлением (до 15 МПа), которое необходимо снизить при подаче кислорода к газовым горелкам или резакам. Для этих целей служат кисло­родные редукторы.

Ацетилен получают из карбида кальция в ацетилено­вых генераторах и доставляют к месту сварки в баллонах, представляющих собой стальные ци­линдрические сосуды, наполненные раствором ацетилена в ацетоне. В баллонах ацетилен находится также под высоким давлением, для снижения которого используют ацетиленовые редукторы. Редукторы не толь­ко снижают давление, но и поддерживают его в неизмен­ном состоянии в процессе работы.

Чтобы отличить ацетиленовые баллоны и редукторы от кислородных, их окрашивают в разные цвета: ацети­леновые — в белый цвет, а кислородные — в голубой.

Ацетиленовый генератор, предназ­наченный для производства ацетилена из карбида каль­ция, состоит из корпуса, разделенного горизонтальной перегородкой на две части (верхнюю — водосборник и нижнюю у газосборник), соединенные между собой циркуляционной трубкой. В нижнюю часть вварена реторта, в которой помещается загрузочная камера с карбидом кальция! Реторта закрывается крышкой с помощью рычага и специального болта. Генератор наполняют водой через открытую часть до заданного уровня. Далее вентилем открывают от­верстие, и вода по трубке, закрытой сверху пробкой, поступает в реторту. Ацетилен, выделенный в резуль­тате взаимодействия карбида кальция с водой, поступает в газоотводящую трубку и далее в газосборник, вы­тесняя воду через циркуляционную трубку в верхнюю часть генератора. Поступление воды в реторту будет продолжаться до тех пор, пока уровень её не станет ниже уровня вентиля. По мере выделения ацетилена и воз­растаний давления в газосборнике и реторте вода вытесняется из реторты по трубке в камеру, что при­водит к замедлению газообразования.

Газ из газосборника поступает в осушитель, соеди­ненный с одной стороны резиновым шлангом с газо­сборником, а с другой — резиновым шлангом с водя­ным затвором. Газ проходит водяной затвор и из него через ниппель поступает по шлангу в газовую горел­ку или резак. По мере отбора газа давление в газосбор­нике и реторте падает, при этом вода из камеры по­ступает в реторту, возобновляя процесс газообразования. При па­дении давления в генераторе до 230—270 мм вод. ст. вода в газосборнике поднимается до уровня вентиля и через отверстие вновь поступает в реторту.

При выделении ацетилена и возрастании давления до 270— 280 мм вод. ст. уровень воды в газосборнике опускается ниже уровня вентиля и поступление воды в реторту через отверстие вновь прекращается. Такими циклами работает ацетилено­вый генератор прерывистого дей­ствия.

Водяной затвор защищает генератор от попада­ния в него взрывной волны при обратном ударе пламенем свароч­ной горелки или резака. Обрат­ный удар возникает, когда в ка­налах горелки или резака воспла­меняется ацетилено-кислородная смесь, которая распространяется навстречу потоку аце­тилена из генератора, что может привести к его взрыву. В теплое время водяной затвор устанавливают снаружи генератора, в зимнее — в соединительной трубке.

Принцип работы водяного затвора заключается в том, что при проникновении через газовыпускной кран взрывчатой смеси в водяной затвор часть воды посту­пает из него в газоподводящуго трубку  и в предохра­нительную трубку. При этом уровень воды в гидроза­творе снижается, конец предохранительной трубки вы­ходит из воды, в трубку устремляется взрывчатая смесь и выбрасывается через воронку в атмосферу.

В сварочной газовой горелке сме­шиваются в определенных количествах кислород и аце­тилен, образуя горючую смесь, которая, вытекая с задан­ной скоростью из канала мундштука, сгорает и дает устойчивое пламя, расплавляющее основной и присадоч­ный металл в месте сварки. Изменяя расход горючего газа и кислорода, горелкой регулируют тепловую мощность пламени. В комплект газовой горелки входит набор сменных наконечников  с мундштуками  различных размеров.

Газовые ручные резаки предназна­чены для резки сталей. В резаках горючий газ смеши­вается с кислородом, образуется подогревающее пламя и чистый кислород подается к разрезаемому металлу. Такая резка называется кислородной.

В зависимости от условий выполнения сварочных ра­бот различают сварные стыки поворотные и неповорот­ные. Если соединяемые трубы при сварке стыка вращают вокруг продольной оси, такой стык называется поворот­ным, если же трубы при сварке остаются неподвижными то такой стык — неповоротный. При сварке трубоуклад­чик вращает трубы поворотным ключом или с помощью стропа с талью, лебедки с канатом и других механизмов и приспособлений. Наиболее удобны для сварки пово­ротные стыки, так как сварной шов в этом случае по отношению к сварщику находится на период сварки стыка по всей окружности трубы в нижнем положе­нии.

В зависимости от пространственного положения сты­ки бывают нижние, потолочные, вертикальные и горизон­тальные на вертикальной плоскости. Нижний шов расположен по отношению к сварщику в нижнем положении, потолочный находится над головой сварщика, вертикальный — на боковом участке горизонтально уложенного трубопровода и гори­зонтальный — поперек тела трубы, постав­ленной вертикально.

Организация работ по сварке трубопроводов должна предусматривать сварку стыков, наиболее удобных для работы, и исключать сварку (или сокращать количество) труднодоступных стыков трубопроводов.

Объем сварочных работ на объекте строительства наружных трубопроводов должен быть по возможности сокращен за счет выполнения этих работ в заводских условиях. Сварка, выполняемая в заводских условиях, имеет, как правило, более высокое качество, чем сварка, производимая на объекте.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение