6.Сварочно-монтажные работы при сооружении линейной части магистральных газонефтепроводов
Сварочно-монтажные работы при строительстве линейной части магистральных трубопроводов можно разделить на две группы:
1) Работы, выполняемые на трубосварочной базе
Поворотная сварка отдельных труб в секции длиной, как правило, 36 м, гнутье труб (изготовление кривых вставок);
2) Работы, выполняемые непосредственно на трассе трубопровода
Неповоротная сварка секций труб в плети длиной 1—5км или сплошную нитку от одного технологического разрыва до другого длиной 5 км и более;
2.1 Ликвидация технологических разрывов по трассе трубопровода
Заварка захлестов и врезка катушек; врезка линейной арматуры — кранов и водосборников на газопроводах, задвижек и камер приема и пуска скребка на нефте- и нефтепродуктопроводах и др.
Сварочно-монтажные работы непосредственно на трассе магистрального трубопровода выполняет механизированная бригада.
Основа организации производства сварочно-монтажных работ в трассовых условиях — поточный метод, заключающийся в непрерывном и ритмичном выполнении отдельных технологических операций с учетом их совмещения и расчленения.
захлёст трубы 1000 диаметр
Сварку неповоротных стыков (секций) больших диаметров (1020—1420 мм), как правило, выполняют поточно-расчлененным методом (рис. 1), а сварку трубопроводов малых и средних диаметров (до 1000 мм)—последовательным методом, в частности методом последовательного наращивания плети трубопровода.
I – подготовка к сборке; II – зачистка кромок труб; III – подогрев стыка; IV – сборка стыка и сварка корневого слоя шва; V – горячий проход; VI – сварка заполняющих и облицовочного слоев шва; 1– ось трубопровода; 2 – внутренний центратор; 3 – инвентарная монтажная опора; 4 – кольцевые газовые горелки; 5 – раскладочная опора (лежка); 6 – трубная секция, находящаяся на строительной полосе; 7 – трубоукладчик; 8 – емкость для пропана; 9 – передвижная электростанция; 10 – сварочный энергопоезд; 11 – сварочная установка; Э1–Э12 – места нахождения электросварщиков.
7.Земляные работы при сооружении линейной части магистральных газонефтепроводов.
Траншеи для магистральных трубопроводов в нормальных гидрогеологических условиях в летнее время в грунтах I—IV категорий в основном разрабатывают роторными экскаваторами. В местах границ захваток для работы роторных экскаваторов, горизонтальных и вертикальных углов поворота трубопровода, на переходах через естественные и искусственные препятствия, в мягких грунтах с включением валунов, на обводненных грунтах и болотах, в разрыхленных мерзлых и скальных породах для этой цели используют одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой. Современные роторные экскаваторы позволяют разрабатывать траншею при промерзании грунта до I—1,2 м, а экскаватор типа ЭТР — при промерзании грунта на полную глубину разработки.
Проектирование и строительство магистрального трубопровода в условиях болот
Размеры захваток для работы роторных и одноковшовых экскаваторов в неустойчивых грунтах в летнее время и в любых грунтах в зимнее время (из-за опасности заноса траншеи снегом) должны обеспечивать максимальный сменный темп работы изоляционно-укладочной колонны.
Грунт, разрабатываемый из верхних слоев, следует укладывать в отдельные части отвала с постепенным приближением зоны разгрузки к бровке траншеи. Грунт, вынутый из траншеи и уложенный в отвал, необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки траншеи.
Ширина траншеи понизу для трубопровода диаметром до 700 мм должна быть не менее D+300 мм, диаметром 700 мм и более — 1,5D, где D — условный диаметр трубопровода.
При диаметре трубопровода 1200 или 1420 мм и траншее с откосом более 1:0,5 ширину траншеи понизу можно уменьшить до D+500 мм. Ширина траншеи на криволинейных участках, выполняемых с помощью гнутья отводов, должна быть увеличена в 2 раза по отношению к прямолинейным участкам, а ширина траншеи по дну при балластировке трубопровода железобетонными пригружателями должна быть на 0,4 м больше ширины (диаметра) пригружателя. При закреплении трубопровода винтовыми, раскрывающимися, свайными и другими анкерными устройствами ширина траншеи по дну для трубопроводов диаметром 529,720 — 1020, 1220 — 1420 мм должна составлять соответственно D+300, 1,5 D и D+500 мм.
Крутизна откосов траншеи (на полный профиль или верхнюю его часть) определяется проектом в соответствии со СНиП.
Контроль качества выполнения земляных работ при строительстве линейной части магистральных трубопроводов разделяют на приемочный входной, пооперационный и приемочный выходной.
ИсточникМонтажные работы трубопроводов сварочно при строительстве магистральных
Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений должно выполняться в соответствии с СП 86.13330.2012 «Магистральные трубопроводы».
Сварочно-монтажные работы на трассе будут производиться с применением следующих технологий:
— комбинированная ручная-электродуговая сварка корневого слоя шва электродами LB-52U + автоматическая сварка порошковой проволокой в защитных газах сварочными головками М-300;
— ручная электродуговая сварка электродами с основным видом покрытия.
Перед сборкой и сваркой труб необходимо:
— произвести визуальный осмотр поверхности труб (при этом трубы не должны иметь недопустимых дефектов, регламентированных техническими условиями на поставку труб);
— очистить внутреннюю полость труб от попавшего внутрь грунта, грязи, снега;
— выправить или обрезать деформированные концы и повреждения поверхности труб;
— очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 15 мм;
— усиление заводских швов снаружи трубы следует удалить до величины от 0,5 до 1,0 мм на участке шириной от 10 до 15 мм от торца трубы.
— удалить шлифованием на неизолированной поверхности трубы царапины, риски, задиры глубиной до 5% от нормативной толщины стенки, при этом толщина стенки не должна выходить за пределы минусового допуска на толщину стенки регламентированным в ТУ на трубу;
— не разрешается производить ремонт любых повреждений поверхности трубы, включая вмятины на концах труб, забоины и задиры фасок кромок свариваемых элементов. Поврежденный участок трубы должен быть обрезан, а требуемая разделка кромок выполнена специализированным станком, при этом металл резаных кромок должен быть удален станком на величину не менее 1,0 мм;
— после обрезки участка с недопустимыми дефектами произвести УЗК контроль сплошным сканированием всего периметра участка трубы, прилегающего к торцу, на ширину не менее 40 мм;
— при выявлении расслоений после УЗ контроля обрезать трубу на расстояние не менее 300 мм от торца и произвести дополнительный УЗ контроль кромок на наличие расслоений.
Сборка труб должна производиться на внутренних центраторах гидравлического или пневматического типов.
Сборка захлестов и других стыков, где применение внутренних центраторов невозможно, производится с применением наружных центраторов.
При сборке труб с одинаковой нормативной толщиной стенки смещение кромок не должно превышать 2,0 мм. Допускаются локальные смещения кромок до 3,0 мм при общей протяженности участков с указанными смещениями не более 1/6 периметра свариваемого соединения.
Непосредственное соединение без дополнительной обработки свариваемых торцов на трассе разнотолщинных соединений труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, днищами, отводами) допускается, если разность нормативных толщин стенок стыкуемых элементов не превышает 2,0 мм.
При разнотолщинности до 1,5 толщины допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки трубы или детали.
Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщин стенок осуществляется путем сварки между стыкуемыми элементами переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.
Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. Маркировку (клеймение) следует выполнять маркерами (несмываемой краской) на наружной поверхности трубы на расстоянии от 100 до150 мм от края изоляции в верхней полуокружности трубы.
Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается.
В случае если проектом предусмотрена приварка элементов к телу трубы, то расстояние между швами трубопровода и швом привариваемого элемента должно быть не менее 100 мм.
Непосредственное соединение труб с запорной и распределительной арматурой разрешается при условии, что толщина свариваемой кромки патрубка арматуры не превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы в случае специальной подготовки кромок патрубка арматуры в заводских условиях.
Во всех случаях, когда специальная разделка кромок патрубка арматуры выполнена не в заводских условиях, а также когда толщина свариваемой кромки патрубка арматуры превышает 1,5 толщины стенки стыкуемой с ней трубы, соединение следует производить путем сварки между стыкуемой трубой и арматурой специального переходника или переходного кольца.
При сварке трубопровода в нитку сварные стыки должны быть привязаны к пикетам трассы и зафиксированы в исполнительной документации.
При перерыве в работе более 2 ч концы свариваемого участка трубопровода следует закрыть инвентарными заглушками для предотвращения попадания внутрь трубы снега, грязи и т. п.
Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 40°С.
При ветре свыше 10 м/с, а также при выпадении атмосферных осадков производить сварочные работы без инвентарных укрытий запрещается.
Монтаж трубопроводов следует выполнять только на инвентарных подкладках. Применение грунтовых и снежных призм для монтажа трубопровода не допускается.
К прихватке и сварке магистральных трубопроводов допускаются сварщики (операторы сварочных установок), прошедшие аттестацию.
Перед началом сварочных работ на объекте сварщики (операторы) должны пройти допускные испытания.
Изготовление сварных соединительных деталей трубопровода (отводов, тройников, переходов и др.) в полевых условиях запрещается.
Все сварочно-монтажные работы осуществляются в соответствии с операционными технологическими картами сборки и сварки, согласованными с генеральным субподрядчиком.
ИсточникСварка магистральных трубопроводов
Автоматическая сварка под флюсом, по сравнению с ручной дуговой сваркой, имеет ряд преимуществ, к которым относятся: более высокая производительность, механизация процесса сварки, улучшение условий труда сварщиков. К недостаткам сварки под флюсом относится возможность сварки только в нижнем положении, так как удержание большого объема сварочной ванны и флюса в других пространственных положениях затруднено.
При автоматической дуговой сварке в защитном газе в зону дуги подается защитный газ, изолирующий сварочную ванну от воздуха и обеспечивающий защитную атмосферу в зоне сварки. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон и их смеси. Этот способ сварки обладает теми же преимуществами, что и автоматическая сварка под флюсом, его можно применять для сварки во всех пространственных положениях, что существенно для сварки трубопроводов.
Самозащитная порошковая проволока — это сварочная проволока, которая состоит из металлической оболочки, заполненной порошкообразными веществами. Эти вещества играют ту же роль в повышении устойчивости сварочной дуги и улучшении качества металла шва, что и флюс. Автоматическая сварка порошковой проволокой обладает теми же преимуществами, что и сварка в среде защитных газов, но не требует доставки на трассу защитного газа.
Общий недостаток дуговых методов сварки для строительства трубопроводов — низкая производительность, что объясняется ограничением мощности дуги из-за опасности сквозного проплавления стенки трубы, условиями формирования сварного шва на поверхности трубы, необходимостью перемещения дуги по периметру трубы и заполнения разделки шва в несколько слоев.
Стоит отметить, что немаловажным фактором в строительстве трубопроводов является быстрая и своевременная доставка труб, опор и других металлоконструкций и техники к месту возведения трубопровода. Одна из крупных компаний, в перечне услуг которой есть и жд перевозка металлических конструкций и труб, а также множество других услуг — это компания «Авангард».
Контактная сварка — это сварка, при которой свариваемые детали нагреваются теплотой, выделяемой проходящим в месте их контакта электрическим током, и сдавливаются (осаживаются). Сварное соединение образуется в результате пластической деформации металла в зоне контакта и установления межатомных связей между поверхностями соединяемых труб. В настоящее время при сооружении магистральных трубопроводов применяют контактную стыковую сварку оплавлением, при которой нагрев металла сопровождается оплавлением. Процессы, протекающие при стыковой сварке оплавлением, рассмотрены в гл. V.
Сварочно-монтажные работы при строительстве трубопроводов состоят из подготовительных, сборочно-сварочных и отделочных операций.
Подготовительные операции. Проверяют трубы на соответствие ГОСТам и ТУ, очищают их, полости от снега, земли, наледи, правят вмятины на торцах. Трубы не должны иметь на калиброванных концах вмятин глубиной более 50 мм, а на фасках — забоин глубиной более 7 мм. Вмятины глубиной менее 50 мм выравнивают специальными безударными приспособлениями.
Сборочно-сварочные операции. Подготовленные к сварке трубы подают на сборку. Трубы при сооружении трубопроводов сваривают встык. Стыковым называют сварное соединение, при котором поверхности свариваемых изделий расположены в одной плоскости. При стыковке труб с отклонениями наружных диаметров от заданных возможно смещение их кромок.
Смещением кромок называют несовпадение поверхностей торцов свариваемых труб и обозначают А (рис. 3). В соответствии со СНиП III-42—80 смещение при стыковке труб не должно превышать 2 мм независимо от их диаметра. Это значит, что разница в периметрах стыкуемых труб, которые замеряют перед сваркой, допускается не более 12 мм.
Сборку труб осуществляют с помощью специальных приспособлений, называемых центраторами. Собранные трубы сваривают.
Отделочные операции. После выполнения сварки образуется сварной шов (рис. 4, а), основными элементами геометрической формы которого являются ширина В и высота Н усиления как снаружи, так и внутри трубы, а при наличии смещения — его величина А (рис. 4,6). Усиление сварного шва называется гратом.
Грат, образованный снаружи трубы, мешает ее изоляции, а внутри трубы —снижает пропускную способность трубопровода. СНиП 111-42—80 предусматривает ограничения по высоте усиления сварного шва, поэтому усиление, превышающее установленные нормы, после сварки удаляют специальными устройствами — гратоснима-телями.
Общая длительность изготовления сварной конструкции складывается из длительности отдельных производственных операций.
Сокращают время изготовления сварных конструкций как за счет механизации и автоматизации процесса сварки, трудоемкость которой составляет примерно одну треть общей трудоемкости изготовления сварной конструкции, так и за счет комплексной механизации и автоматизации всех производственных операций (подготовительных, сборочных, отделочных).
Организация сварочных работ. Значительно возросшие объемы строительства трубопроводов в последние годы превратили эту отрасль в массовое серийное производство. Применявшиеся ранее схема организации работ и способ ручной дуговой сварки не могли обеспечить необходимых темпов строительства. Повышение производительности труда может быть достигнуто только за счет механизации и автоматизации сварочно-монтажных работ на индустриальной основе с применением современных организационных принципов.
На смену схеме организации работ непрерывным наращиванием отдельных труб в нитку трубопровода пришла базовая схема организации работ, при которой отдельные трубы сваривают в секции длиной до 40 м на специальных, трубосварочных базах.
Трубосварочные базы обеспечивают механизированную приемку, транспортировку, сборку и сварку труб, перемещение и складирование сваренных секций и представляют собой поточные линии, состоящие из рольгангов (роликовых конвейеров) продольного перемещения труб, специальных сборочных устройств, приспособлений для перекатывания, сбрасывания, поворота и вращения труб и работающие с определенным заданным ритмом по единому технологическому процессу. Поскольку трубосварочные базы периодически перемещают вдоль трассы строящегося трубопровода, их называют полустационарными.
Основными способами соединения труб на трубосварочных базах являются автоматическая сварка под флюсом и стыковая сварка оплавлением. Эти способы сварки улучшают условия труда по сравнению с ручной дуговой, снижают трудоемкость сборочно-сварочных операций, повышают производительность сварки, обеспечивают стабильность качества сварных соединений, повышают их работоспособность и надежность.
Трубосварочная база с использованием автоматической сварки под флюсом состоит из нескольких стендов, представляющих собой рамные конструкции с рольгангами для перемещения труб. На одном из стендов производится механическая обработка торцов труб для создания определенной разделки кромок под автоматическую сварку. Затем трубы с помощью системы рычагов перемещают на стенд, где проводят сборку стыка специальным гидравлическим устройством — центратором. Управляет этим процессом оператор с пульта.
Автоматическая сварка под флюсом осуществляется снаружи и изнутри трубы. При сварке наружных слоев шва сварочный автомат устанавливают на трубу сверху и он остается неподвижным в процессе сварки, а трубы вращают с необходимой скоростью с помощью специальных вращателей. Таким образом, формирование шва происходит только в нижнем положении.
Затем секция поступает на стенд внутренней сварки. Сварочный автомат для внутренней сварки установлен на конце специальной штанги, которая въезжает внутрь трубы. Сварка также осуществляется при вращении трубы и неподвижном расположении автомата в нижней части трубы. Сваренную секцию с помощью перегружателей передают на склад готовой продукции.
Устройство и работа трубосварочных баз с использованием контактной стыковой сварки оплавлением рассмотрены в гл. VII.
При организации сварочно-монтажных работ с использованием трубосварочной базы учитывают место ее расположения, длину свариваемого участка, плечо транспортировки секций от места расположения базы до трассы. По окончании строительства участка трубопровода базу демонтируют и перемещают на новое место. Габариты основных агрегатов базы позволяют перевозить их транспортом, используемым при строительстве трубопроводов.
При выборе места размещения трубосварочных баз учитывают наличие подъездных путей, обеспечивающих бесперебойную работу транспортных средств для подвоза труб и вывоза сваренных секций; рельеф местности, на которой располагается база, климатические условия в период ее работы, а также расположение населенных пунктов, где могла бы жить бригада, наличие источников водоснабжения и ряд других факторов.
Опыт показывает, что лучше удлинить пути подвоза труб к базе, но располагать ее ближе к трассе, максимально сокращая протяженность вывоза длинномерных секций. По возможности базы располагают в центре обслуживаемого участка строительства трубопровода. Если на участке трассы много естественных и искусственных препятствий, целесообразнее чаще перемещать базу, чем развозить сваренные секции по плохим дорогам, делая большие объезды.
Сваренные на трубосварочных базах 40-метровые секции вывозят на трассу, где сваривают в непрерывную нитку трубопровода. Это позволяет значительно увеличить темп сооружения трубопровода.
Сварочно-монтажные работы в трассовых условиях организуют поточно-расчлененным методом, предусматривающим выполнение специализированным звеном отдельной, повторяющейся на каждом стыке операции (сварка каждого слоя). При этом резко увеличивается темп сварочно-монтажных работ, повышаются производительность и качество труда.
При соединении на трассе секций в непрерывную нитку в настоящее время наиболее распространена ручная дуговая сварка стыков. При поточно-расчленениом методе организации работ с использованием ручной дуговой сварки бригада состоит из звена, выполняющего подготовительные работы, и нескольких звеньев сварщиков, выполняющих сварку отдельных слоев шва. В каждом звене есть два — четыре сварщика, которые сваривают на каждом стыке только какую-то заранее определенную часть шва.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Источник