Рисунок 1 - Схематизация наружных дефектов
а - наружный дефект металла трубы с толщиной стенки S;
б - близкорасположенные наружные дефекты
Два или несколько наружных дефекта могут быть объединены в одиночный дефект, если:
- расстояние между соседними наружными дефектами не превышает половины длины наибольшего дефекта, при длине наибольшего дефекта меньше пяти толщин стенки трубы;
- расстояние между соседними наружными дефектами не превышает половины пяти толщин стенки трубы, при длине наибольшего дефекта больше пяти толщин стенки трубы,
при условии е < 0,5 max (А, В, 5S), где
- е - расстояние между наружными дефектами;
- А - наименьшее из значений длины (l1,) или ширины (b1) одного наружного дефекта: А = min (l1, b1);
- В - наименьшее из значений длины (l2) или ширины (b2) другого наружного дефекта: В = min (l2, b2);
- s - толщина стенки трубы;
- max (А, В, 5s) - максимальное значение из величин А, или В, или 5S.
Глубина h объединенного наружного дефекта принимается равной наибольшей из h1, h2: h = max (h1, h2).
Несколько близкорасположенных наружных дефектов для возможности их объединения в один рассматриваются аналогично, последовательно парами.
Перед выборкой дефектного участка проводится просушка до температуры 50-70°С независимо от температуры окружающего воздуха, при этом допускается применять плоские газовые подогреватели или газовые горелки.
Выборка дефектного участка с наружными дефектами выполняется механическим способом (шлифмашинкой с набором абразивных кругов и дисковых проволочных щеток) для получения необходимой формы и параметров выборки, при этом наружные поверхности свариваемых кромок, прилегающие к границам выборки, зачищаются до металлического блеска на ширину 10 - 15 мм.
Параметры выборки дефектного участка круглой, овальной и прямолинейной формы должны иметь:
- в продольном сечении - чашеобразную форму с плавным выходом на наружную поверхность, при этом, длина выборки должна превышать фактическую длину дефектного участка не менее, чем на 30 мм в каждую сторону;
- в поперечном сечении - U-образную форму с симметричной или несимметричной разделкой, при этом, при расположении дефектов в верхней и нижней четвертях трубы рекомендуется симметричная разделка кромок в поперечном сечении с углами скоса 25-30°, при расположении дефектов на боковых четвертях - несимметричная с углами скоса кромок 30-40° (верхняя) и 10-15º (нижняя).
Рисунок - 2 Параметры выборки дефектного участка круглой, овальной формы
а - коррозионные дефекты;
б - границы выборки;
в - выборка в продольном сечении (А-А);
г - выборка в поперечном сечении (Б-Б)
Рисунок 3 - Последовательность и направление слоев шва при сварке (наплавке) выборки овальной формы
Рисунок 4 - Параметры выборки дефектного участка, последовательность и направление слоев шва, параметры сварного шва при сварке (наплавке) выборки прямолинейной формы
а - коррозионные дефекты; б - границы выбора (А-А);
в - выборка в продольном сечении; г - несимметричная и симметричная выборка (Б-Б);
д - последовательность слоев шва; е - параметры наплавки
Дефектные участки с наружными дефектами в сварных швах ремонтируются по технологии ремонта дефектов кольцевых и продольных сварных швов
Ремонт сваркой (наплавкой) дефектных участков
Ремонт ручной дуговой сваркой (наплавкой) выборок дефектных участков выполняется электродами с основным видом покрытия, отвечающими специальным требованиям к качеству их изготовления, сварочно-технологическим, механическим, вязкопластическим свойствам сварных соединений.
Сварку (наплавку) следует выполнять электродами, исходя из нормативного значения предела прочности трубной стали дефектного участка трубопровода.
Для сварки первых (одного, двух) заполняющих слоев шва рекомендуется применять электроды диаметром 2,5 - 3,2 мм. Для сварки заполняющих и облицовочных слоев шва - диаметром 3,0 - 4,0 мм.
Электроды непосредственно перед сваркой (наплавкой) должны быть прокалены в соответствии с рекомендациями изготовителя. Допускается применение электродов, прокаленных в стационарных условиях и доставленных на место производства работ в герметичных контейнерах или термопеналах. Сварочные электроды должно храниться в сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже +15°С.
До начала сварки (наплавки) должен быть проведен предварительный подогрев выборки дефектного участка электрическими нагревательными устройствами (или с использованием индукционного метода), обеспечивающими равномерный нагрев дефектного участка, включая зоны не менее 100 мм по ширине и длине от границ предполагаемой выборки. Допускается применять газовые подогреватели или газовые горелки.
Температура предварительного подогрева контролируется контактными или бесконтактными приборами не менее чем в 4-х точках по контуру выборки на расстоянии 10-15 мм от кромок. В случае вынужденных перерывов необходимо поддерживать температуру предварительного подогрева.
Таблица 2 - Температура предварительного подогрева при ремонте сваркой (наплавкой) дефектов труб и сварных соединений электродами с основным видом покрытия
Нормативный предел прочности трубы, (кгс/мм2)
|
Толщина стенки, мм
|
Температура и условия подогрева
|
До 509 (52)
|
до 12,0 мм. вкл.
|
До 100 °С
при температуре воздуха (-20°) С и ниже
|
свыше 12,0 мм
до 20,0 мм
|
До 100°С при отрицательных температурах воздуха
|
Свыше 509 (52) до 558 (57) вкл.
|
7,0-9,0 мм
|
До 100°С при отрицательных температурах воздуха
|
Свыше 509 (52) до 588 (60) вкл.
|
9,5-10,4 мм
|
До 100°С при любой температуре воздуха
|
14,5-20,0 мм
|
До 150°С при любой температуре воздуха
|
Сварка (наплавка) выполняется с применением сварочного оборудования, отвечающего специальным требованиям к качеству изготовления, сварочно-технологическим свойствам, преимущественно инверторного типа, аттестованном в установленном порядке.
Сварка (наплавка) всех слоев шва выполняется на постоянном токе обратной полярности (электрод «+») на режимах, приведенных в таблице 3.
Таблица 3 - Режимы сварки (наплавки)
Диаметр электрода, мм
|
Сила сварочного тока, А
|
нижнее
|
вертикальное
|
потолочное
|
2,5-2,6
|
60-90
|
50-80
|
50-70
|
3,0-3,25
|
90-120
|
90-110
|
80-110
|
4,0
|
130-180
|
110-170
|
110-150
|
Зажигание дуги следует производить на кромках выборки дефектного участка.
Сварку (наплавку) заполняющих слоев выборки овальной, круглой или прямолинейной формы следует производить узкими валиками (стрингерными швами), по встречно-симметричной схеме. Направление швов в каждом последующем слое должно быть встречным предыдущему. Швы должны быть мелкочешуйчатыми и наплавляться с перекрытием 2,0-3,0 мм. Ширина первых заполняющих слоев должна быть 4,0-6,0 мм, последующих заполняющих слоев 8,0-10,0 мм.
Облицовочные слои должны перекрывать основной металл на 2,0-3,0 мм и иметь усиление 1,0-3,0 мм. Контурный шов следует выполнять с колебаниями нормально (перпендикулярно) к граничной линии выборки. Контурный шов должен быть мелкочешуйчатым, иметь ширину 8,0-12,0 мм и перекрывать основной металл на 2,0-3,0 мм.
Допускается сварку (наплавку) выборки дефектного участка длиной до 300 мм выполнять за один этап, длиной 300-500 мм - за два этапа, при этом дефектный участок условно разбивается на равные части, включая участки выхода выборки на наружную поверхность.
Минимальное количество слоев шва при сварке электродами с основным видом покрытия в зависимости от глубины и формы выборки приведено в таблице 4.
Таблица 4 - Минимальное количество слоев при сварке электродами с основным видом покрытия
Глубина выборки
|
Количество слоев шва, не менее (без учета контурного)
|
до 10,0
|
3
|
От 10,0 до 15,0
|
4
|
От 15,0 до 20,0 вкл.
|
5
|
|
