Сварка участка трубопровода Ø1220´16 мм протяженностью 100 км с применением процесса Иннершилд

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2014 в 20:01, курсовая работа

Краткое описание

В последние годы при строительстве магистральных трубопроводов на-
шли применение механизированные процессы: полуавтоматическая сварка
самозащитной порошковой проволокой Иннершилд, полуавтоматическая
сварка проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом
STT, а также автоматическая сварка в среде защитных газов фирмы CRC —Evans AW, автоматическая сварка под флюсом на трубосварочных базах, стыковая электроконтактная сварка непрерывным оплавлением.

Прикрепленные файлы: 1 файл

курсач.docx

— 599.72 Кб (Скачать документ)

 

5.2.3. Газовые  редукторы

Для газокислородной резки принимаем кислородный редуктор БКО-50-4; редуктор для ацетилена БАО-5-1,5.

Для предотвращения прохождения пламени и обратного удара, возникающего при газопламенной резке металла, в соответствии с требованием ГОСТ Р 50402, к баллонному  редуктору в линиях подачи газа (кислород, ацетилен, пропан) к аппаратуре (резак, горелка) применяем предохранительные затвор ПЗ-1К-01.

Табл. 5.3 - Характеристики редукторов

Модель

БКО-50-4

БАО-5-1,5

Наибольшая пропускная способность, м3/ч

50

5

Наибольшее давление газа на входе, МПа (кгс/см2)

20,0 (200)

2,5 (25)

Наибольшее рабочее давление газа, МПа (кгс/см2)

1,25 (12,5)

0,15 (1,5)

Габаритные размеры, мм, не более

170х170х155

120х150х155

Масса, кг, не более

1.4

0,7


 

5.2.4. Рукава (шланги)

Рукава применяют для подвода газа к горелке или резаку. Их изготавливают из вулканизированной резины с тканевыми прокладками по ГОСТ 9356-75 и применяют для работы при температуре от 50 до —35°С.

Выбираем рукава диаметром 5,5 мм II сорта для кислорода с числом тканевых прокладок – 3, для ацетилена – 2.

6. Выбор оборудования, инструмента и приспособлений

6.1. Источник сварочного тока

Для сварки используется специальный источник сварочного тока- Idealarc DC-400.

При сварке используется сварочная проволока NR-208S.

Табл. 6.1 - Техническая характеристика Idealarc DC

Модель

Idealarc DC

Номинальный режим при ПВ 100%, А/В

400 / 36

Диaпaзoн peгулиpoвки тoкa / нaпpяжeния, А/В

60 – 500 / 12 - 42

Haпpяжeниe xoлocтoгo xoдa, B нe бoлee

54

Haпpяжeниe, В

 и пoтpeбляeмый тoк в нoминaльнoм peжимe, А

220/380/440

81/47/40

Вес, кг

215

Гaбapиты (B x Ш x Д), мм

698 x 561 x 840


 

6.2. Механизм подачи проволоки

Mexaнизм пoдaчи LN-23P пpeднaзнaчeн для пoлуaвтoмaтичecкoй cвapки caмoзaщитнoй пpoвoлoкoй oт иcтoчникoв  пocтoяннoгo cвapoчнoгo тoкa c жecткoй внешней xapaктepиcтикoй. Oн пoзвoляeт c кaлибpoвaннoй тoчнocтью peгулиpoвaть вeличину cкopocти пoдaчи cвapoчнoй пpoвoлoки и пpoизвoдить peгулиpoвку вeличины cвapoчнoгo нaпpяжeния.

Cкopocть пoдaчи пpoвoлoки в зoну cвapки нe зaвиcит oт кoлeбaний нaпpяжeний cвapoчнoй дуги. Двуxпoзициoнный пepeключaтeль, pacпoлoжeнный нa гopeлкe, пoзвoляeт ocущecтвлять пepexoд нa cвapку co cкopocтью пoдaчи, пoнижeннoй дo уpoвня 83% oт уcтaнoвлeннoй вeличины. Этo вaжнo, нaпpимep, пpи cвapкe cтыкoв тpубoпpoвoдoв, a тaкжe вeздe, гдe нeoбxoдимo пpoизвoдить cвapку кopня швa или швa нeпocтoяннoгo пpoфиля..

Табл. 6.2 - Техническая характеристика LN-23P

Модель

LN-23P

Питание

От сварочной цепи

Скорость подачи, м/мин

0,76-4,3

Диаметр сварочной проволоки(порошковая), мм

1,7-2,0


 

6.3. Оборудование для правки концов труб

Для правки вмятин для труб диаметром 1220 мм с толщиной стенки 16 мм применяют устройство УПВ-141. В качестве рабочего органа используют гидравлический домкрат с усилием 300 кН.

6.4. 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.

Табл. 6.3 - Техническая характеристика ЩД-6

Показатели

ЩД-6

Ширина ворса, мм

6

Длина ворса, мм

35

Диаметр проволоки, мм

0,6-0,8

Материал проволоки

сталь пружинная

Максимальная частота вращения, с-1

125

Наружный диаметр, мм

160

Диаметр резьбы посадочного

отверстия, мм

М14

Масса, кг

0,6


 

6.5. Оборудование для подогрева и термической обработки стыков труб

Перед началом выполнения работ по сварке стыков труб производится сушка или подогрев торцов труб. При температуре воздуха –40 ºС в зависимости от толщины стенки трубы (12 мм) и Сэ (Сэ=0,41) подогрев осуществляется до температуры +100 ºС.

Подогрев стыков и концов труб на трассе и трубосварочной базе выполняют подогревателями, работающими на сжиженном или природном газе.

Подогреватель ПС-1424 имеет наружную и внутреннюю модификации и работает от емкости РС-1600.

Табл. 6.4 - Техническая характеристика ПС-1424

Показатели

ПС-1424

Диаметр подогреваемых труб наружными и внутренними подогревателями, мм

1020-1420

Топливо

Пропан

Тепловая мощность, кДж/ч

880000

Время нагрева стыка, мин

10

Расход топлива, кг/ч

19

Давление газа в горелке, МПа

0,07-0,2

Масса пропана в одной емкости, кг

680

Масса всего оборудования, кг

2200

Габаритные размеры, кг

3870х1940х2030


 

6.6. Сварочный агрегат

Сварочный агрегат АС-42А предназначен для обеспечения сварочных работ при строительстве магистральных трубопроводов.

Агрегат рассчитан на установку 4-х источников тока Idealarc DC-400. Питание источников тока и различного вспомогательного оборудования осуществляется от синхронного генератора мощностью 100 кВт, с приводом от двигателя трактора через согласующий редуктор. Применение данного генератора позволяет использовать установку в качестве автономного источника электроэнергии мощностью 100 кВт.

Табл. 6.5 - Техническая характеристика АС-42А

Модель

АС-42А

Трактор

ХТЗ-121

Количество сварочных постов

4

Источник тока

Invertec STT II

Генератор

ГС250М

Мощность генератора, кВт

100

Частота, Гц

50

Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт∙ч

287

Масса, кг, не более

10000

Габариты, мм, не более (Д/Ш/В)

8320/2570/3910


 

6.7. Сварочный кабель

Для подачи тока к электродержателю и изделию применяем сварочный кабель сечением 25 мм2 и допустимым током 240 А марки РГДО сечением 13,4 мм2; для подачи тока от электростанции к выпрямителю  кабель сечением 120 мм2 и допустимым током 1000 А марки КРТП с двумя основными жилами сечением 51,2 мм2.

Табл. 6.6 - Выбор сечения сварочного кабеля

Сечение кабеля, мм2

Допустимый ток, А

Сечения кабеля, мм2

Допустимы тока, А

16

140

50

400

25

240

70

600

35

300

95

800

   

120

1000


 

6.8. Светофильтры

Для защиты глаз газо- и электросварщика от излучения дуги применяют светофильтры темно-зеленого цвета прямоугольной формы (52´102; 69´121 мм толщиной от 1,5 до 3,5 мм) и круглые (диаметром 49,5 или 50,5 мм).

Тип светофильтра

С-3

С-4

С-5

С-6

С-7

С-8

С-9

С-10

С-11

Сварочный ток, А

15

30

60

150

275

350

600

700

1000


Учитывая максимальную силу тока на основании расчета режима ручной дуговой сварки величиной 182 А применяем светофильтр С-7.

6.9. Сварочные материалы

Порошковая проволока для полуавтоматической сварки NR-208S ø2мм.

 

7. Расчет режима сварки с применением процесса Иннершилд

При сварке трубных сталей необходимую температуру подогрева определяют с использованием эквивалента Сэ по формуле:

 

где С, Мn, Cr, Mo, V, Ti, Nb, Си, Ni, В—массовые доли (%) элементов в металле трубной стали.

Класс стали

Марка стали

Механические свойства

Химический состав, %

не менее

δ,

%

С

Мn

Si

Ti

Nb

σв,

МПа

σт,

МПа

X56

09ГБЮ

530

448

18

0,08-0,11

1,1-1,4

-

-

0,06-0,08


 

 

Табл. 7.1 – Режимы предварительного подогрева

Эквивалент углерода металла труб, %

Температура предварительного подогрева (°С) для электродов с целлюлозным покрытием при толщине стенки трубы, мм

До 8,0

8,1-10,0

10,1-12,0

12,1-14,0

14,1-16,0

16,1-18,0

18,1-20,0

Свыше

20.0

≤0,41

*

**(-10°C)

**(0°C)

***

***

***

****

****

0,42-0,45

*

**(0°C)

***

****

****

****

****

*****

Температура предварительного подогрева (°С) для электродов с основным покрытием и метода STT при толщине стенки трубы, мм

≤0,41

*

*

*

*

**(-35°C)

**(-20°C)

**

(-5°C)

***

0,42-0,45

*

*

*

**(-15°C)

**(+5°C)

**

***

***


Примечание. * —без подогрева; **(—10°С) — подогрев до 100°С при температуре окружающего воздуха ниже указанной; *** — подогрев до 100°С независимо от температуры окружающего воздуха; **** — подогрев до 150°С независимо от температуры окружающего воздуха; ***** — подогрев до 200°С независимо от температуры окружающего воздуха.

При толщине стенки трубы 16 мм и температуры окружающего воздуха -20 °С производится подогрев сварного стыка  до 100 °С .

Сварочный ток при ручной дуговой сварке определяются по формуле

 

где dэ – диаметр электрода, мм;  j – допустимая плотность тока, А/мм2

Табл. 7.2 - Допустимая плотность тока при ручной дуговой сварке

Информация о работе Сварка участка трубопровода Ø1220´16 мм протяженностью 100 км с применением процесса Иннершилд