Том 2. Технология (1041447), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Кромки фиксируются откидными упорами 1 и зажимами 2 и обрабатыва- Рвс. 15.44. Схема участка фреаеровки кромок ются фрезами 3. Затем листы подаются к неподвижной сварочной установке (рис. 15.45), где производятся сборка и сварка стыка между ними на медной подкладке под флюсом с постановкой заходных технологических планок. После этого карта из двух листов рольгангом подается на летучую сварочную установку (рис. 15,46), предназначенную для сборки и сварки стыков между картой и кон. цом непрерывной полосы. В процессе выполнения операции летучая установка движется вместе с концом полосы, причем секции поддерживающего полосу рольганга автоматически опрокидываются, пропуская ее, и поднимаются вновь для поддержания привариваемой карты, Затем специальный механизм отламывает технологические планки и непрерывная полоса проходит тс же операцип обработки продольных кромок пол сварку, формовки трубы, двусторонней сварки спирального шва, ого контроля и резки на мерные части, которые были рассмотрены ранее.
142 Для изготовления спирально- шовных труб в два слоя предназначен стан Новомосковского трубного завода, схема которого показана на рис. 15.47,а. Две последовательно расположенные линии подготовки полосовой рулонной стали отличаются только расположением скоса кро мок (верхние и нижние) под спиральные швы, а также различием в технологии выполнения поперечных стыков полос из-за необходимости плотного прилегания слоев друг к другу и возможности подварки стыка наружного слоя для образования трубы.
Так, в линии, формирующей наружный слой трубы, необходимо удалять усиление шва, тогда как провар всей толщины не ооязателен. Напротив, во второй линии проплавление всей толщины необходимо, а удалять усиление шва не требуется. После компенсационной петли обе полосы заталкиваются в формующее устройство таким образом, чтобы спиральные стыки наружного и внутреннего слоев оказались сдвинутыми на шаг, равный 100 мм; каждый из швов выполняется как бы на подкладке (рис. 15.47,а). Сварка их на стане осуществляется технологическими швами в среде СОа.
Рабочие швы выполняют после разрезки непрерывной трубы на отдельном рабочем месте (рис. 15.47,б) под флюсом двумя дугами с полным переплавом технологических швов. Затем у каждого конца трубы накладывают кольцевой шов, устраняющий зазор между слоями с последующей обработкой торца и снятием фаски кромки трубы (рис.
15.47,в). При изготовлении сварных труб малых и средних диаметров используют непрерывные процесы. Из рулона лента разматывается, наращивается, формуется и, проходя 3 М о и ы н" $~ а и м з й а щ О О, Р Ж е о и О ~ о Р' Р цм % О Д ю к о Ф ~Й ~ и м ф Р, Ф О к ЯБ а и 3 6$ и и" и х о и5 ! 'О ,~, Путь ф' ф'о тока 1е1 Рис. 15.49. Схема контактной сварки труб током высокой частоты: и — при контактном подводе тока; б — при индукционном подводе тока сварочный узел, сваривается тем или инь1м способом. Наиболее часто применяется сварка печная, токами высокой частоты и аргонодуговая. Особенно производительно изготовляют из низкоуглеродистой стали водогазопроводные трубы диаметром 6 — 114 мм печной свар- кой. Заготовкой служи.: горя- 2 чекатаный штрипс в рулонах.
По выходе штрипса из нагре- 5 нательной печи (рис. 15,48) 1 его кромки 1 обдуваюгся возг ~ боооух духом из сопл 2 для удаления окалины и повышения темпе- 5 ратуры. В первой паре роликов 3 штрипс формуется, а во второй паре 4 — сворачивается и сваривается, причем обРис. 15.48. Схема непрерывной печной дув из сопла 5 повышаег темсварки труб пературу до 1500 †15'С. Скорость сварки достигает 300 м/мин, причем производительность процесса может быть значительно повышена, если в состав агрегата печной сварки входит редукционный стан, работающий с натяжением.
В этом случае скорость выхода трубы из стана можно повысить до 420— 1200 м/мин. м В последние годы для изготовления труб диаметром от 8 до 529 мм и более с толщиной стенки 0,3 — 10 мм все шире используют сварку токами высокой частоты. По сравнению с контактной сваркой сопротивлением на токах промышленной частоты высокочастотная сварка обеспечивает значительно более высокие скорости сварки (до 120 м/мин), возможность изготовления труб «ес гапона из сталей, цветных металлов и сплавов, использование горячекатаной нетравленой ленты, значительное уменьшение расхода электроэнергии на производство 1 т готовых труб.
Кроме того, при высокочастотной сварке одно и то же оборудование можно использовать для изготовления труб из разных материалов. При контактном подводе тока (рис. 15.49,а) необходимость смены контактов 1 вследствие их износа заставляет периодически останавливать стан. Более перспективен индукционный подвод энергии кольцевым индуктором 2 (рис.
15.49,6). В этом случаедля уменьшения потерь энергии в результате прохождения тока по телу заготовки внутрь трубы 1 вводят магнитный сердечник 3, ко- 144 торый изменяет сопротивление так, что почти весь сварочный ток 4 направляется по свариваемым кромкам. Дуговую сварку в инертном газе вольфрамовым электродом применяют для изготовления прямошовных труб диаметром 6— 426 мм с толщиной стенки 0,2 — 5 мм и специальных труб со спиральным швом диаметром до 2000 мм и толщиной стенки до 10 мм.
Материалы труб разнообразны, однако скоросгь сварки невелика (до 1,5 — а) 2 м/мин). Своеобразно изготовление плоскосворачиваемых труб, + нашедших применение при ~~+ прокладке промысловых и газосборных трубопроводов, Схема изготовления таких ~~® труб показана на рис. 15.50,а. Две стальные ленты 1 накладываются одна на другую и о) 7 свариваются двумя продоль- /1 ными швами на контзктной ,Г машине 2 для шзвной сварки. По мере сварки трубная заготовка проходиг правильное устройство 8 и свертывается в рулон 4.
Контроль плотности швов готовой свернутой в РУлон тРУбы пРОизводитсЯ Рис 15.50 Пдоскосворачиваемые,рубы: ПРИСОЕДИНЕНИЕМ К ОДНОМУ ИЗ а — схема изготовления; б — вид трубы до н концов трубы сети сжатого после раздутия воздуха. Рулон закрепляют в жесткой обойме, предотвращающей его разворачивание или раздутие трубы. Показание манометра, присоединяемого к другому, предварительно заглушенному концу трубы, позволяет установить наличие неплотностей. Такие трубы могут иметь толщину стенок до 4 мм, диаметр до 300 — 400 мм и длину до 250— 300 м, На месте укладки трубопровода рулон разматывают и трубу раздувают (рис.
15.50,б). Отдельные плети соединяют друг с другом либо сваркой плоских концов труб до их раздутия, либо. с помощью фланцевых соединений. $ 4. Сварка стыков труб и трубопроводов При строительстве магистральных трубопроводов приходится. собирать и сваривать миллионы стыков труб большого диаметра. Укладка трубопроводов может быть либо непрерывной, либо секционной.
В первом случае производят последовательное наращивание, причем все стыки выполняют без вращения труб. Во втором случае первоначально сваривают секции, вращая при этом трубы, а затем на трассе стыки выполняют без вращения. В СССР нз 10 — 201 145 строительстве магистральных трубопроводов применяют главным образом секционный способ укладки труб, Трубы длиной 12 м поступают на полевые сварочные базы, где их соединяют в секции длиной 24 — 36 м. Эти секции на специальных автомашинах транспортируют на трассу и сваривают в плети.
Сборка стыков труб является важнейшей операцией, во многом определяющей качество сварки. При сборке необходимо обеспечить соосность труб, достаточно точное совпадение свари- ~ 4 ваемых кромок и равномер- ный зазор в стыке, позволяю- ' Б щий проварить корень шва по 7 всему периметру. Для этой цели применяют центраторы наружные или внутренние. Применение внутренних центраторов позволяет механизировать операцию сборки более полно. Кроме того, собранный р стык оказывается целиком до- ступным для сварки и корнерис, 15.51. Схема внутреннего центр.- вой ш'в м'жно выполнить от тора начала до конца без остановок и прихваток. Для внутреннего центратора используют механизм типа «зонтик» с радиальным приложением сил к кромкам труб (рис.
15,51). Два ряда 2, 3 центрирующих элементов :могут разжиматься независимо, а сжиматься — одновременно. Последовательное разжатие заднего и переднего рядов центрирующих элементов 2, 3 достигается подачей масла под давлением в поло:сти 8 и 1. При этом движение каждого из конусов б и 7 через ролики б и жимки 4 передаются башмакам, -которые непосредственно соприкасаются с поверхностями собираемых труб и обеспечивают их центровку.
Для освобождения стыка после сборки и прихватки масло подается в полость 9, обеспечивая одновременный отвод центрирующих элементов обоих рядов. Центратор внутрь трубы обычно вводят с помощью штанги. При использовании центратора в качестве вращателя штангу закрепляют в подшипниках и сообщают ей вращательное движение. При сборке и сварке секций на полевых базах используют механизированные трубосварочные линии типа МТЛ (рис. 15.52).
Трубы с накопителя 2 поочередно манипулятором укладывают на рольганг 3. Сборку выполняют с помощью гидравлического внутреннего центратора 1, закрепленного штангой и используемого в качестве вращателя. Первая труба рольгангом 3 надвигается на центратор так, чтобы ее торец располагался на расстоянии 15— 20 мм от ряда жимков центратора, которые при разжатии фиксируют ее в этом положении. Вторая труба подается рольгангом 3 до соприкосновения с первой и фиксируется разжатием второго 146 Рис. 15.53.
Схемы наложения швов Рис. 15.52, Линия МТЛ для иаружиой сварки поворотных сты- ков рочной головки по стыку. Сборку выполняют с помощью самоходного центратора, вращение обеспечивается поворотными роликами стенда. Сначала сваривают наружные швы 1 и 2, затем внутренний шов 3 (рис. 15.53). Автоматическую сварку внутреннего шва под флюсом выполняет оператор, который наблюдает за процессом по приборам. Выполнение неповоротпых стыков магистральных трубопроводов большого диаметра весьма трудоемко. Использование трубоукладчиков и внутренних гидравлических центраторов обеспечивает механизацию процесса сборки, однако сварку по-прежнему выполняют, как правило, вручную. Для ускорения темпа укладки трубопроводов процесс сварки расчленяют на ряд последовательных операций.