СП 42-103-2003 стр.6 Квалификационные испытания сварщиков

 

Квалификационные испытания сварщиков

 

6.39. Для проверки квалификации сварщик, аттестованный в соответствии с РД-03-495, должен, как правило, сварить в условиях, близких к производственным, допускные сварные соединения. Сварка допускных сварных соединений производится в следующих случаях:

– если сварщик впервые приступает к работе на предприятии;

– при перерыве в производстве сварочных работ стыковым способом более двух месяцев;

– при изменении типа сварочного оборудования (для проверки технологических параметров сварки);

– при изменении класса материала (ПЭ 80, ПЭ 100), диаметров (и толщин стенок) свариваемых нагретым инструментом встык труб, если работы выполняются впервые;

– при применении способа сварки, не предусмотренного СНиП 42-01.

6.40. Допускные сварные соединения изготавливаются из отрезков полиэтиленовых труб длиной не менее 300 мм, сваренных между собой при помощи деталей с ЗН или нагретым инструментом встык. Количество допускных соединений при сварке деталями с ЗН должно быть не менее одного, при сварке нагретым инструментом встык — должно составлять не менее:

– одного — при использовании сварочной техники с высокой степенью автоматизации;

– двух — при использовании сварочной техники со средней степенью автоматизации;

– трех — при использовании сварочной техники с ручным управлением.

6.41. Допускные сварные соединения независимо от способа сварки подвергают визуальному контролю (внешнему осмотру) и измерительному контролю геометрических параметров.

Если по результатам внешнего осмотра сварные соединения не отвечают установленным требованиям, то сварщик выполняет сварку повторно. Отбор сварных соединений для механических испытаний осуществляют после получения положительных результатов визуального и измерительного контроля.

6.42. Допускные стыки, сваренные нагретым инструментом встык, подвергают:

– механическим испытаниям на осевое растяжение;

– ультразвуковому контролю.

6.43. Допускные сварные соединения, сваренные соединительными деталями с ЗН, подвергают механическим испытаниям:

– для муфт, переходов, тройников, заглушек— на сплющивание;

– для седловых отводов — на отрыв.

6.44. Критерии оценки качества допускных стыков по результатам внешнего осмотра, механических испытаний и ультразвукового конопля, а также методики проведения испытаний приведены в СНиП 42-01 и настоящем СП в разделе «Контроль качества работ».

6.45. При неудовлетворительных результатах механического или ультразвукового испытания хотя бы одного сварного соединения сварщик выполняет сварку их удвоенного количества. Если при повторном контроле получены неудовлетворительные результаты хотя бы по одному из дополнительно сваренных соединений, то сварщик признается не выдержавшим испытания и должен пройти переаттестацию в установленном порядке.

6.46. По результатам механических испытаний и ультразвукового контроля допускных сварных соединений оформляются протоколы установленной формы, на основании которых сварщик допускается (не допускается) к проведению сварочных работ.

 

Сварка газопроводов

 

6.47. Соединения полиэтиленовых труб между собой и с полиэтиленовыми соединительными деталями выполняются двумя методами сварки: сваркой встык нагретым инструментом и сваркой при помощи соединительных деталей с закладными нагревателями (ЗН). Соединения полиэтиленовых труб со стальными трубами (или арматурой) выполняются разъемными (с помощью фланцев) или неразъемными, допускается применение соединений «полиэтилен—сталь» с резьбовым металлическим концом для труб малых диаметров (до 50 мм).

6.48. Сварочные работы могут производиться при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 45°С. При выполнении сварочных работ при других температурах в технических условиях, стандартах или сертификатах на материалы определяется особый технологический режим сварки, который должен быть аттестован в соответствии с
РД 03-615. Если особый режим сварки не установлен в этих документах, то при более широком интервале температур сварочные работы рекомендуется выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала.

Место сварки защищают от атмосферных осадков, ветра, пыли и песка, а в летнее время и от интенсивного солнечного излучения. При сварке свободный конец трубы или плети закрывают для предотвращения сквозняков внутри свариваемых труб.

6.49. Концы труб, деформированные сверх нормативного значения или имеющие забоины, рекомендуется обрезать под прямым углом. Гильотины или телескопические труборезы используются для обрезки труб диаметром свыше 63 мм, для меньших диаметров применяют ручные ножницы.

6.50. Сварочное оборудование проходит систематическое ежегодное сервисное обслуживание предприятием фирмы-производителя этого оборудования либо представителем фирмы, имеющим допуск к сервисному обслуживанию этого оборудования. Дата последующего сервисного обслуживания должна, как правило, автоматически вводиться в протоколы сварки при проведении монтажных работ.

Аттестацию сварного оборудования производят в соответствии с РД 03-614.

 

Сварка встык нагретым инструментом

 

6.51. Сваркой встык нагретым инструментом соединяются трубы и детали с толщиной стенки по торцам более 5 мм. Не рекомендуется сварка встык труб с разной толщиной стенок (SDR), изготовленных из разных марок полиэтилена и длинномерных труб.

Технологические параметры сварки выбираются по таблицам приложения Д в соответствии с маркой полиэтилена, из которого изготовлены трубы и детали.

6.52. Сборку и сварку труб и деталей рекомендуется производить на сварочных машинах с высокой и средней степенью автоматизации процесса сварки. Допускается также использовать машины с ручным управлением процессом сварки, но с обязательным автоматическим поддержанием заданной температуры нагретого инструмента. (Не рекомендуется применять нагревательные инструменты, нагреваемые газом.) Перечень сварочных машин приведен в приложении Е.

6.53. Технологический процесс соединения труб и деталей сваркой встык включает (рисунок 10):

– подготовку труб и деталей к сварке (очистка, сборка, центровка, механическая обработка торцов, проверка совпадения торцов и зазора в стыке);

– сварку стыка (оплавление, нагрев торцов, удаление нагретого инструмента, осадка стыка, охлаждение соединения).

6.54. Перед сборкой и сваркой труб, а также соединительных деталей необходимо тщательно очистить их полости от грунта, снега, льда, камней и других посторонних предметов, а соединяемые концы — от всех загрязнений на расстояние не менее 50 мм от торцов. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа на расстояние не менее 15 мм.

Очистку производят сухими или увлажненными кусками мягкой ткани из растительных волокон с дальнейшей протиркой и просушкой. Если концы труб или деталей (вследствие небрежного хранения) окажутся загрязненными смазкой, маслом или какими-либо другими жирами, то их обезжиривают с помощью спирта, ацетона или специальных обезжиривающих составов. Не рекомендуется производить очистку и обезжиривание цветными и синтетическими волокнистыми тканями.

 

а — центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб;

б — механическая обработка торцов труб с помощью торцовки 1;

в — проверка соосности и точности совпадения торцов по величине зазора С;

г — оплавление и нагрев свариваемых поверхностей нагретым инструментом 2;

д — осадка стыка до образования сварного соединения (в сечении I даны буквенные обозначения основных геометрических размеров соединения встык, регламентированные, 8.11, 8.12, таблицей 23 настоящего СП)

 

Рисунок 10. Последовательность процесса сборки и сварки встык труб из полиэтилена

 

6.55. Сборку свариваемых труб и деталей, включающую установку, соосную центровку и закрепление свариваемых концов, производят в зажимах центратора сварочной машины.

Концы труб и деталей центруют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10 % толщины стенок труб и деталей. Подгонку труб и деталей при центровке осуществляют поворотом одного из свариваемых концов вокруг их оси, перестановкой опор по длине трубы.

При сварке встык вылет концов труб из зажимов центраторов обычно составляет 15—30 мм, а привариваемых деталей — не менее 5—15 мм.

6.56. Закрепленные и сцентрированные концы труб и деталей перед сваркой подвергают механической обработке — торцеванию с целью выравнивания свариваемых поверхностей непосредственно в сварочной машине.

После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается.

Удаление стружки из полости трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торца — с помощью ножа.

После обработки еще раз проверяют центровку и отсутствие зазоров в стыке. Между торцами, приведенными в соприкосновение, не должно быть зазоров, превышающих:

– 0,3 мм —

для труб диаметром до 110 мм;

– 0,5 мм —

  »

»

» св. 110 мм до 225 мм;

– 0,8 мм —

  »

»

» от 250 мм до 315 мм включ.

– 1,0 мм —

  »

»

» 355 мм и выше.

6.57. Основными параметрами сварки встык являются:

температура нагретого инструмента Тн;

продолжительность оплавления tоп и нагрева tн;

давление нагретого инструмента на торцы при оплавлении Роп и нагреве Рн;

продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки tп;

давление на торцы при осадке Рос;

время охлаждения сваренного стыка под давлением осадки tохл.

Для машин со средней и высокой степенью автоматизации дополнительным нормируемым параметром может являться время нарастания давления осадки tд.

6.58. Изменение величины параметров во времени в процессе сварки производят по циклограмме (рисунок 11).

6.59. Температуру рабочей поверхности нагретого инструмента выбирают по таблице Д.1 приложения Д в зависимости от материала свариваемых труб (ПЭ 80, ПЭ 100). Продолжительность оплавления tоп, как правило, не нормируется и зависит от появления первичного грата.

6.60. Оплавление и нагрев торцов свариваемых труб и деталей осуществляют одновременно посредством их контакта с рабочими поверхностями нагретого инструмента.

Оплавление торцов необходимо выполнять при давлении Роп= 0,2 ± 0,02 МПа в течение времени tоп, достаточного для образования по всему периметру контактирующих с нагревателем торцов труб валиков расплавленного материала (первичного грата) высотой не менее:

— 1,0 мм

при толщине стенки труб

от  5 до10 мм;

— 1,5 мм

  »          »             »        »

 » 10  » 12 мм;

— 2,0 мм

  »          »             »        »

 » 12  » 20 мм;

— 2,5 мм

  »          »             »        »

 » 20  » 26 мм;

— 3,0 мм

  »          »             »        »

 » 26  » 35 мм.

После появления первичного грата давление необходимо снижать до Рн = 0,02 ± 0,01 МПа и торцы нагревать в течение времени tн, которое в зависимости от сортамента (толщины стенки) труб и деталей, температуры окружающего воздуха То следует выбирать по таблице Д.2 приложения Д.

 

 

а — диаграмма изменения во времени t давления на торцах Р и температуры нагретого инструмента Тн;

б — последовательность протекания процесса сварки;

1 оплавление торцов,

2 нагрев концов труб;

3 — вывод нагретого инструмента (технологическая пауза);

4, 5 — осадка и охлаждение стыка

 

Рисунок 11. Циклограмма процесса сварки встык нагретым инструментом

труб из полиэтилена

 

Допускается давление Рн снижать до минимума при сохранении постоянства контакта торцов труб (деталей) с нагретым инструментом.

6.61. Продолжительность технологической паузы, необходимой для удаления нагретого инструмента, должна быть минимальной, не более:

– 3 с

— для труб

de 63 мм;

– 4 с

—   ”      ”

de 90—140 мм;

– 5 с

—   ”      ”

de 160—225 мм;

– 6 с

—   ”      ”

de 250—315 мм.

6.62. После удаления нагретого инструмента торцы труб и деталей сводят и производят осадку стыка при давлении Рос=0,2 ± 0,02 МПа. Осадку стыка необходимо осуществлять плавным увеличением давления до заданного уровня.

Время нарастания давления осадки tд, с, для труб из ПЭ 80, ПЭ 100 следует принимать по таблице Д.3 приложения Д.

6.63. Охлаждение стыка необходимо производить под давлением осадки в течение времени tохл величина которого принимается по таблице Д.4 приложения Д в зависимости от толщины стенки свариваемых труб и деталей и температуры окружающего воздуха То.

6.64. С целью повышения точности поддержания заданных давлений (Роп, Рн, Рос) в процессе сварки необходимо учитывать потери на трение движущихся частей сварочной машины и перемещаемой при сварке трубы (секции). Для этого перед сваркой каждого стыка производят замер усилия при холостом ходе подвижного зажима центратора машины с закрепленной в нем трубой (секцией), который суммируют с усилием, необходимым для создания заданных давлений (Роп, Рн, Рос).

Для уменьшения потерь на трение рекомендуется использовать переносные и регулируемые по высоте роликовые опоры.

6.65. Параметры циклограммы процесса (рисунок 11) и режимы сварки (приложение Д) труб различного сортамента соблюдаются сварочной машиной с высокой степенью автоматизации автоматически, со средней степенью автоматизации — часть параметров выполняется в ручном режиме, в ручных сварочных машинах автоматически поддерживается только температура нагревательного инструмента.

6.66. При сварке нагретым инструментом рабочие поверхности нагревателя покрывают антиадгезионным слоем, препятствующим налипанию расплава на инструмент.

6.67. Маркировку сварных стыков (код оператора) производят несмываемым карандашом-маркером яркого цвета (например, белого или желтого — для черных труб, черного и голубого — для желтых труб).

Маркировку (номер стыка и код оператора) наносят рядом со стыком со стороны, ближайшей заводской маркировке труб.

Допускается маркировку (код оператора) производить клеймом на горячем расплаве грата через 20—40 с после окончания операции осадки в процессе охлаждения стыка в зажимах центратора сварочной машины в двух диаметрально противоположных точках. Рекомендуется использовать клейма типа ПУ-6 или ПУ-8 по ГОСТ 2930.

 

Сварка соединительными деталями с закладным нагревателем

 

6.68. Сварку труб соединительными деталями с закладными нагревателями производят:

– при прокладке новых газопроводов, преимущественно из длинномерных труб (плетей) или в стесненных условиях;

– при реконструкции изношенных газопроводов методом протяжки в них полиэтиленовых труб (в том числе профилированных);

– при соединении труб и соединительных деталей с разной толщиной стенки или при толщине стенки менее 5 мм, или изготовленных из разных марок полиэтилена;

– для врезки ответвлений в ранее построенные газопроводы;

– для вварки трубной вставки в полиэтиленовые газопроводы;

– при строительстве особо ответственных участков газопровода (стесненные условия, пересечение дорог и пр.).

6.69 Для сварки труб соединительными деталями с закладными нагревателями применяют сварочные аппараты, работающие от сети переменного тока напряжением 230 В (190—270 В), от аккумуляторных батарей или от передвижных источников питания (мини-электростанций). Перечень рекомендуемых сварочных аппаратов и источников питания приведен в приложениях Ж, И.

6.70 Технологический процесс соединения труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями включает (рисунок 12):

– подготовку концов труб (очистка от загрязнений, механическая обработка — циклевка свариваемых поверхностей, разметка и обезжиривание);

– сборку стыка (установка и закрепление концов свариваемых труб в зажимах позиционера (центрирующего приспособления) с одновременной посадкой детали с ЗН, подключение детали с ЗН к сварочному аппарату);

– сварку (задание программы процесса сварки, пуск процесса сварки, нагрев, охлаждение соединения).

Для исключения неправильного распределения тепла внутри соединения, приводящего к сильному расплавлению полиэтилена, не рекомендуется превышать величину косого среза торца трубы а (рисунок 13), указанную в таблице 11.

Очистку концов труб от загрязнений производят так же, как при выполнении сварки встык. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа. Длина очищаемых концов труб должна быть, как правило, не менее 1,5 длины раструбной части применяемых для сварки деталей.

Механическую обработку поверхности концов свариваемых труб производят на длину, равную не менее 0,5 длины используемой детали. Она заключается в снятии слоя толщиной 0,1—0,2 мм с поверхности размеченного конца трубы. Для труб диаметром до 75 мм, а также для удаления заусенец с торца трубы, как правило, применяется ручной скребок (цикля). Для труб диаметром более 75 мм, а также для труб, изготовленных из ПЭ 100 независимо от диаметра, рекомендуется использовать механический инструмент (торцовочную оправку), которая обеспечивает быстрое и равномерное снятие оксидного слоя с поверхности труб. Кольцевой зазор между трубой и соединительной деталью не должен, как правило, превышать 0,3 мм и после сборки на трубе должны быть видны следы механической обработки поверхности.

 

 

а — подготовка соединяемых элементов;

б, в, г — этапы сборки стыка;

д — собранный под сварку стык;

 

1 — труба;

2 метка посадки муфты и механической обработки поверхности трубы;

3 — муфта;

4 — закладной нагреватель;

5 — клеммы токопровода;

6 позиционер;

7 — токоподводящие кабели сварочного аппарата

 

Рисунок 12. Схема соединения труб муфтой с закладным нагревателем

 

 

а — максимальный допуск косого среза трубы;

е — максимальный зазор между двумя концами труб в муфте

 

Рисунок 13.

 

Таблица 11.

Диаметр, мм

20—40

50

63

75

90

110

125

140

160

180

200

225

250

280

315

а

2

2

3

3

4

5

6

6

7

7

8

8

9

9

10

е

5

7

8

9

11

13

14

16

17

18

20

22

23

24

 

Для правильной центровки соединения после механической обработки на концы свариваемых труб наносят метки глубины посадки муфты (соединительной детали), равные половине ее длины.

Не рекомендуется превышать величину зазора между торцами труб в муфте е (рисунок 13), указанный в таблице 11.

Свариваемые поверхности труб после циклевки и муфты обезжиривают путем протирки салфеткой из хлопчатобумажной ткани, смоченной в спирте или других специальных обезжиривающих составах, которые полностью испаряются с поверхности.

Детали с закладными нагревателями, поставляемые изготовителем в индивидуальной герметичной упаковке, вскрываемой непосредственно перед сборкой, обезжириванию допускается не подвергать.

Механическую обработку и протирку труб и деталей производят непосредственно перед сборкой и сваркой. Детали с закладными нагревателями механической обработке не подвергаются.

6.71. Сборка стыка заключается в посадке муфты на концы свариваемых труб с установкой по ранее нанесенным меткам, по ограничителю или по упору в позиционере. Рекомендуется для сборки стыков труб, поставляемых в отрезках, использовать центрирующие хомуты и позиционеры, а для сборки стыков труб, проставляемых в бухтах или на катушках, использовать выпрямляющие позиционеры.

Процесс сборки включает:

– надевание муфты на конец первой трубы до совмещения торцов муфты и трубы, закрепление конца трубы в зажиме позиционера (рисунок 12, б);

– установку в упор в торец первой трубы и закрепление конца второй трубы в зажиме позиционера (рисунок 12, в);

– надвижение муфты на конец второй трубы на 0,5 длины муфты до упора в зажим позиционера (рисунок 12, г) или до метки, нанесенной на трубу;

– подключение к клеммам муфты токоподводящих кабелей от сварочного аппарата (рисунок 12, д).

В случае если муфты имеют внутренний ограничитель (кольцевой уступ), то сборка труб производится до упора торцов труб в кольцевой уступ и собранное соединение закрепляется в позиционере.

Если свариваемые концы труб имеют овальность больше 1,5 % наружного диаметра трубы или ³1,5 мм, то перед сборкой стыка для придания им округлой формы используют инвентарные калибрующие зажимы, которые устанавливают на трубы на удалении 15—30 мм от меток или устраняют овальность при помощи специальных приспособлений.

Во избежание повреждения закладных нагревателей (проволочных электроспиралей) надевание детали с ЗН на конец трубы или введение конца трубы в муфту производят без перекосов. Концы труб, входящие в соединительные детали, не должны находиться под действием изгибающих напряжений и под действием усилий от собственного веса. Муфты после монтажа должны свободно вращаться на концах труб от нормального усилия руки.

6.72. Трубы сваривают при обеспечении неподвижности соединения в процессе нагрева и последующего естественного охлаждения.

Параметры режимов сварки устанавливают в зависимости от вида и сортамента используемых соединительных деталей с ЗН и (или) сварочных аппаратов в соответствии с указаниями заводов-изготовителей в паспортах изделий. При включении аппарата процесс сварки происходит в автоматическом режиме.

В паспорте детали с ЗН или на штрих-коде указываются время охлаждения сварного соединения до той температуры, при которой это соединение можно перемещать, и время охлаждения до той температуры, при которой возможно нагружение газопровода опрессовочным или рабочим давлением.

6.73. Приварку к трубам седловых отводов производят в следующей последовательности:

— размечают место приварки отвода на трубе (рисунок 14);

— поверхность трубы в месте приварки отвода зачищают с помощью цикли;

— привариваемую поверхность отвода обезжиривают, а если он поставляется изготовителем в герметичной индивидуальной упаковке, вскрываемой непосредственно перед сборкой, то его обезжириванию допускается не подвергать;

 

 

а — седловой отвод с закладным нагревателем;

б — отвод с разрезной муфтой с закладным нагревателем;

 

1 труба;

2 метки посадки отводов и механической обработки поверхности трубы;

3 — отвод;

4 — закладной нагреватель,

5 — полухомут,

6 — винты крепления;

F — усилие прижатия отвода при сборке и сварке

 

Рисунок 14. Соединение полиэтиленовой трубы и отводов с закладными нагревателями

 

– отвод устанавливают на трубу и механически прикрепляют с помощью специальных зажимов, хомутов и т.п. (рисунок 14);

– если труба в зоне приварки отвода имеет повышенную овальность (больше 1,5 % наружного диаметра трубы или ³1,5 мм), то перед установкой отвода трубе придают правильную геометрическую форму с помощью калибрующих зажимов, укрепляемых на трубе на расстоянии 15—30 мм от меток (зажимы снимают только после сварки и охлаждения соединения);

– подключают к контактным клеммам токоподвода сварочные кабели;

– производят сварку;

– после окончания сварки и охлаждения перед фрезерованием трубы производят визуальный контроль качества сварного соединения. Рекомендуется для проверки качества сварки через патрубок приваренного отвода подать избыточное давление воздуха внутрь седлового отвода с одновременным обмыливанием места примыкания основания отвода к газопроводу;

– производят фрезерование стенки трубы для соединения внутренних полостей отвода и трубы после полного охлаждения соединения.

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *