Технология сварки трубопровода, работающего под давлением с толщиной стенки свыше 2 мм

Технология сварки трубопровода, работающего под давлением с толщиной стенки свыше 2 мм

трубопровод сварка контроль Сварка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Батарея отопления из труб, предназначена для поддерживания теплового баланса (тепла), в холодное время года в рабочих помещениях, а так же на фермах, колхозных постройках, теплицах, производственных и гражданских зданиях, и. т.д.

Сварка батареи отопления из труб Ф 63 мм: патрубок 32 мм, длина труб 1500 мм и стали СТ 3.

ПРЕИМУЩЕСТВА

§ Большая длина приборов (до 6 м) позволяет равномерно и в кратчайшие сроки нагреть всю площадь помещения.

§ Высокие гидравлические характеристики.

§ Относительно низкая цена.

§ Простота эксплуатации. Приборы легко и быстро очищаются от скопившейся пыли и других загрязнений.

НЕДОСТАТКИ

§ Большой объем теплоносителя не позволяет эффективно использовать регистры в частных домах. Домашние котлы просто не смогут нагреть такое количество воды или же нагрев будет недостаточным.

Решил выбрать эту тему, потому что именно сварка трубопровода является актуальной и применяется повсеместно. Знание данной темы поможет мне в будущей профессии. Так же я считаю, что сварка трубопровода под давлением, является не простой задачей для сварщика, что мне будет большим опытом в будущем.

В своей дипломной работе подробно описал каждый шаг изготовления регистра, соблюдая все технологические нормы.

1. Технология сварки трубопровода работающего под давлением, с толщиной стенки свыше 2 мм

1.1 Технология сварки регистра

В своей экзаменационной работе, изготовление регистра начал с резки металла руководствуясь чертежом, разметил трубы по заданным размерам и отрезал шлифовальной машинкой с режущем кругом. Получилось несколько заготовок: 2 трубы длинной 1500 мм, диаметром 63 мм; 2 перемычки длинной 400 мм диаметром 32 мм; 2 штуцера длинной 100 мм диаметром 32 мм.

Для изготовления заглушек я используя сварку, отрезал две круглые пластины, диаметром 64 мм, предварительно разметив заготовки на стальном листе.

После приступил к очистке заготовок от ржавчины масла и других загрязнений, используя стальную щётку, я избавился от ржавчины, далее протёр заготовки растворителем.

После, приступил к сборке конструкции. Чтобы вварить в трубы перемычку я использовал сварку для вырезки отверстия, повысив ток на 40% от силы сварочного тока в нижнем положении. Используя зажимы, собрал конструкцию прихватками, предварительно убедившись в точности сборки и размеров конструкции. Если диаметр трубы свыше 32 мм, то на каждый стык понадобится 4 симметричных прихваток. (Смотреть рисунок 2).

Следующим шагом идёт сварка конструкции. Перед сваркой я рассчитал и установил режимы сварки. В этой работе я производил сварку поворотным способом в вертикальном положении, с использованием электрода, диаметром 3 мм. Колебательные движения использовал «полумесяц». (Смотреть рисунок 3)

После сварки, отбил шлак и проверил швы на наличие дефектов. Проводя контроль сварных соединений внешним осмотром и испытанием водой, дефектов не обнаружил. При сварке старался, более точно сохранить параметры шва, размеры указаны в приложении рисунок 5.

Далее перешёл к зачистке сварного шва.

Отбил шлак шлак отделительным молотком, зачистил сварной шов стальной щёткой и убрал остатки шлака мягкой щёткой, так же зачистил напильником около шовную зону от окалин. (Чертёж регистра — смотреть Рисунок 1)

1.2 Выбор и характеристика материала регистра

В этой работе использовал металлические трубы из стали Ст3СП,

· «Ст» — сталь углеродистая обыкновенного качества;

· 3 — содержание углерода в сотых долях%: 0.03

· Г — маркировка массовой доли марганца при доле в составе — выше 0,8%;

· «Сп» — степень раскисления стали.

Потребителям импонирует сталь 3: технические характеристики ее с учетом модификаций — универсальны. Одно из важных достоинств марки — хорошая свариваемость.

В химическом составе элементов Ст3СП (по ГОСТу 380−2005) массовая доля углерода составляет от 0,14 до 0, 22% в зависимости от все той же степени раскисления. Содержание марганца — 0,3 -1,10, кремния — от 0,05 до 0,30. Примеси — хром, никель, фосфор, медь, сера, азот составляют около 1%. (Смотреть таблицу 1)

Заглушки я вырезал из стального листа металла марки сталь 20

По классификации сталь 20 относится к конструкционной стали, а точнее, сталь 20 — это сталь конструкционная углеродистая качественная.

Элементы, присутствующие в стали 20 марки, имеют следующее процентное соотношение:

Fe — около 98% As — не больше 0,08%

Mn — 0,35−0,65% S — не больше 0,04%

Si — 0,17−0,37% P — не больше 0,04%

Ni — не больше 0,25%

Cr — не больше 0,25%

Cu — не больше 0,25%

C — 0,17−0,24%

1.3 Оборудование, инструменты и приспособления, применяемые при сварке регистра

В своей работе я использовал сварочный трансформатор ТСК-500 с повышенным магнитным рассеянием. Трансформатор имеет две обмотки: первичную и вторичную. Первичная закреплена неподвижно, а вторая подвижная. Каждая из обмоток состоит из двух катушек. Сварочный ток регулируется изменением расстояния между обмотками.

Напряжение холостого хода — 60 В Номинальный сварочный ток — 500 А Номинальная мощность — 32 квт

(Смотреть таблицу 2)

Так же, в качестве инструментов и приспособлений, я использовал:

Шлифовальная машинка — Диод мп-0.42 с абразивном кругом, и режущем.

Напильники инструментальной стали у8,

Стальная щетка swix t0179b

Центратор-струбцина СМ151

Слесарные тиски Шлака-отделительный молоток из инструментальной стали у7

Мел Измерительная рулетка Штангенциркуль Универсальный шаблон сварщика УШС-2

Также в материал входят электроды.

Для сварки батареи отопления использую электроды типа Э42 марка ОМА-2. Эти электроды содержат целлюлозное (ц) покрытие. Диаметр электродов 3 мм Состав электрода ОМА-2:

C 0,11

Mn 0,28

Si 0,12

S 0,019

P 0,027

§ покрытие — кисло-целлюлозное;

§ коэффициент наплавки, г/А*ч.: — 8,0;

§ производительность наплавки (Ш 3,0 мм), кг/час: — 0,7;

§ расход электродов на 1 кг наплавленного металла, кг: — 1,7.

1.4 Расчёт режимов сварки

Режимом сварки называется группа показателей, определяющих характер протекания процесса сварки. Эти показатели влияют на количество теплоты, вводимой в изделие при сварке.

Основными показателями режима сварки являются: диаметр электрода, сварочный ток, напряжение на дуге и скорость сварки.

Дополнительными показателями режима сварки являются: род и полярность тока, тип и марка покрытого электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сваренного соединения, типа шва и.т.д.

Для сварки регистра рассчитал следующие режимы:

Сварка на обратной полярности Сила сварочного тока 90А при сварке и 125А при резке.

Сварка ведётся поворотным способом, в вертикальном положении Наклон электрода 15°

Эти режимы рассчитал для своего удобства, по формулам и правилам приведённым ниже.

Ток выбирают в зависимости от диаметра электрода по формуле:

I =Кd,

Где К — коэффициент; d — диаметр электрода; I — сила тока.

Из таблицы 3 выбрал коэффициент 30, электроды использовал диаметром 3 мм. Тем самым рассчитал силу тока по формуле I=30*3, для нижнего положения сила тока будет равна 90А Так как я веду сварку в вертикальном положении, силу тока нужно убавить на 10% тем самым рассчитал силу тока для вертикального положения, она равна 81А. Также я использовал сварку для вырезки отверстия, сила тока для резки должна быть выше на 40% от силы тока в нижнем положении. То есть для резки, сила тока будет равна 126%

1.5 Описание контрольно-измерительного инструмента, применяемого для сварки регистра

Основные виды контроля классифицируются по форме воздействия на производство, активный и пассивный. По охвату продукции на сплошной и выборочный. По месту проведения на стационарный и подвижной.

Различают следующие виды контроля за качеством сварки:

Внешний осмотр;

служит для определения наружных дефектов в сварных швах и производится невооруженным глазом или с помощью лупы, увеличивающий в 5−10 раз. Так же с помощью универсального шаблона сварщика УШС-2 предназначен для контроля катетов угловых швов в диапазоне 4−14 мм и полностью соответствует требованиям СТБ 1133−98 «Соединения сварные. Метод контроля внешним осмотром и измерениями. Общие требования». Контроль проводится ступенчатым методом определения до минимального зазора. (Смотреть рисунок 4)

Испытание водой под давлением одну сторону шва обливают водой, если с другой стороны появляются течи, капли, это значит, что шов с дефектом.

Также проводятся испытания воздушным давлением, гидравлическим давлением, просвечиванием сварных соединений, ультразвуком, магнитографическим методом, технологические, химические и механические испытания.

В своей экзаменационной работе использовал методы контроля, такие как: внешний осмотр и испытания водой. В итоге не выявил никаких дефектов, сварочные работы были произведены качественно.

2. Техника безопасности при изготовлении регистра

Безопасность перед сваркой:

Поверить надежность заземления корпуса электросварочного аппарата;

Убрать с рабочего стола посторонние и ненужные для работы предметы, убедиться в том, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей;

Внешним осмотром проверить исправность сварочной части аппарата;

Включить вентиляцию.

Безопасность во время сварки:

При смене электродов для огарков использовать металлический ящик. Свариваемой детали необходимо придать устойчивое положение с помощью специальных приспособлений.

Не разрешается смотреть на сварочную дугу без защитной маски со светофильтром.

При зачистке поверхностей свариваемого изделия или удалении с наплавленного металла слоя нагара следует пользоваться защитными очками Не разрешается оставлять без присмотра сварочный аппарат, включенный в сеть.

2.1 Электробезопасность

· Категорически запрещается прикасаться незащищенными руками к проводам с нарушенной или отсутствующей изоляцией, деталям сварочных аппаратов, которые могут быть под напряжением.

· Все сварочные агрегаты, свариваемые детали должны быть надежно заземлены.

· При перемещении сварочных кабелей необходимо соблюдать осторожность, не допускать повреждения изоляционных покрытий проводов, попадания их в воду. Также необходимо следить за тем, чтобы отсутствовал контакт кабеля с нагретыми заготовками.

· Перед началом выполнения работ следует проверить исправность оборудования, надежность заземления.

· Ремонтные и наладочные работы аппаратуры находящейся под напряжением запрещены.

· При длительных перерывах в работе сварочные аппараты должны быть обесточены.

· При выполнении работ, связанных с повышенной опасностью (замкнутые пространства, кессоны, трубопроводы), аппаратура должна быть снабжена автоматикой аварийного отключения.

· Кроме того, работы в таких условиях должны выполняться при наличии напарника, который находится вне замкнутого пространства. Исполнитель должен надеть страховочный пояс с присоединенной к нему бечевой, второй конец которой должен находиться в руках у напарника.

· Не допускается выполнение работ под атмосферными осадками, также запрещено работать в мокрой спецодежде и средствах защиты.

2.2 Пожаробезопасность

· Запрещается производить работы в непосредственной близости от легковоспламеняющихся, горючих материалов, таких как бензин, керосин, стружка и др.

· Сварку внутри резервуаров и в плохо вентилируемых помещениях и емкостях следует вести с применением систем принудительной вентиляции и с перерывами в работе. Снаружи должен находиться второй человек, который способен оказать помощь в случае необходимости.

Заключение

В своей экзаменационной работе, изготовил регистр, который можно использовать под давлением. Его размеры точно совпадают со стандартом. Работа выполнена качественно, так как она выполнялась по чётким правилам технологического процесса. В технологический процесс входит очистка металла от ржавчины грязи масла, резка металла строго по заданным размерам, сварка поворотным способом, контроль сварных соединений внешним осмотром и испытанием водой, зачистка сварных швов от шлака окалин и т. д.

Так как я и рассчитывал, эта тема оказалась для меня не лёгкой задачей, но полностью справился с ней, не смотря на трудности, при этом получил опыт и закрепил полученные знания.

Выполняя дипломную работу, закрепил такие виды профессиональной деятельности как:

ПК. 1.1. Подготовка металла под сварку.

ПК 2.2. Сварочные работы.

ПК 4.2. Контроль сварных соединений.

ПК 2.6. Техника безопасности.

В этой работе полностью разработал технологический процесс, описал оборудование, материал, применяемый при сварке трубопровода, так же рассчитал режимы сварки, произвёл контроль сварных соединений. В этом мне помогли знания, которые мне давали преподаватели и мастера за период обучения.

Теоретические знания и практические навыки, полученные в учебном заведении, помогут мне в дальнейшей работе в качестве специалиста по специальности: «Сварщик» (электросварочные и газосварочные работы).

1. http://www.mining-enc.ru

2. http://www.vse-o-svarke.org/

3. http://weldingsite.com.ua/

4. Виноградов В. С. Электрическая дуговая сварка. Издательский центр «Академия», 2013.

5. Овчинников В. В. «Справочник сварщика» Издательство: «КноРус» 2013 г.

6. Чернышов Г. Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов. Издательский центр «Академия», 2013