Сварка в химической промышленности

3.1.2. Заготовки, подлежащие сварке, должны иметь маркировку, позволяющую  установить марку материала, номер плавки, а при необходимости также номер листа.

3.1.3. Применяемые способы резки  заготовок и припуски на механическую  обработку после резки на ножницах  и термической резки в зависимости  от марки материала должны  соответствовать требованиям отраслевой нормативной документации по стандартизации, стандартов предприятий или производственных инструкций, утвержденных в установленном порядке.

3.2. Сварочное оборудование

 

3.2.1. Для выполнения сварки должны  применяться сварочное оборудование и измерительная аппаратура, позволяющие обеспечить заданные настоящим стандартом режимы и надежность работы.

3.2.2. Колебания напряжения питающей  сети, к которой подключено сварочное  оборудование, допускается не более  ±5% от номинального значения.

3.2.3. Сварочное оборудование должно быть в исправном состоянии и снабжено контрольно-измерительными приборами (амперметрами и вольтметрами). Периодичность поверки приборов устанавливается согласно ГОСТ 8.513.

3.2.4. Для вращения изделий при  выполнении круговых (кольцевых) швов применяют сварочные манипуляторы, роликовые стенды и другое специальное оборудование, обеспечивающее необходимые скорости вращения.

3.2.5. Для уменьшения деформаций  свариваемых деталей рекомендуется  применять кондукторы, стапели и  другие специальные технологические приспособления и оснастку.

 

3.3. Подготовка кромок  соединений под сварку.

 

3.3.1. Подготовка кромок и сборка  соединений под сварку должны  производиться по рабочим чертежам  и технологическому процессу, разработанному  заводом- изготовителем в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, а также другой нормативной документацией по стандартизации, утвержденной в установленном порядке.

3.3.2. Обработку кромок под сварку  производят механическим способом  или термической резкой. Преимущества того или другого метода определяются в каждом конкретном случае в зависимости от марки материала, формы и размеров заготовки, а также имеющегося оборудования.

Припуск на механическую обработку  или шлифовку после термической  резки или резки на ножницах и другими подобными способами должен быть достаточным для полного удаления всех неровностей и отклонений геометрической формы и вносимых в металл недопустимых структурных изменений.

3.3.3. При обеспечении заданных  форм и размеров кромок припуск на механическую обработку после термической резки для углеродистых и низколегированных сталей (кроме сталей, склонных к подкалке 12ХМ. 15ХМ. 15Х5М. 12МХ) не является обязательным.

Для других металлов в технически обоснованных случаях термическая резка без припуска на последующую механическую обработку может быть допущена по согласованию в установленном порядке.

3.3.4. Кромки и прилегающие к  ней поверхности должны быть  зачищены с двух сторон на  ширину не менее 20 мм. Зачистку  следует производить до полного удаления ржавчины, грата и брызг после термической резки, краски, масел и других загрязнений.

При подготовке кромок для автоматической сварки под флюсом зачистка производится с каждой стороны стыка на расстояние не менее 100 мм (в зависимости от толщины металла и ширины полосы, покрываемой флюсом).

Неиспользованные во время дуговой  сварки под флюсом гранулы флюса  могут быть повторно применены при  условии, если в зоне, покрытой флюсом, не было масла, ржавчины, отслоившейся окалины и других загрязнений или имеется надлежащее оборудование для очистки флюса и технический контроль за тем, чтобы повторно используемый флюс не уступал по качеству новому.

3.3.5. Зачистку кромок производят  механическим способом (стальной  щеткой из нержавеющей стали,  абразивным кругом и др.).

3.3.6. Обезжиривание свариваемых  кромок производят ацетоном и  другими растворителями протирочным  материалом из хлопчатобумажной  ткани, не оставляющей ворса.

Обезжиривание растворителями является обязательным для случаев, оговоренных  настоящим стандартом и другой нормативной документацией по стандартизации.

На углеродистых и низколегированных  сталях допускается удаление масел  газопламенными горелками (без применения растворителей), при этом ширина газопламенной  обработки обезжиривания должна быть не менее 100 мм.

3.3.7. С целью предотвращения коррозии  или повторного загрязнения необходимо, чтобы зачистка свариваемых кромок, сборка и сварка производилась  без значительных разрывов во  времени.

При обнаружении коррозии или загрязнения  кромок собранного изделия необходимо провести повторную зачистку.

3.3.8. Шероховатость поверхности  принимается согласно специальным  требованиям, приведенным в разделах  по сварке настоящего стандарта,  а в случае отсутствия в  них необходимых указаний параметр  шероховатости должен быть не более R₇40 ГОСТ 2789.

 

3.4. Сборка и прихватка.

 

3.4.1. Сборку свариваемых элементов  следует производить в соответствии  с технологическим процессом  на стеллажах и сборочных стендах  с помощью приспособлений, применение  которых обеспечивает требуемое взаимное расположение деталей и ограничивает принудительную подгонку, вызывающую местный наклеп дополнительные напряжения.

3.4.2. Закрепление деталей при  сборке конструкций производят  прихватками, выполняемыми электродами  или проволокой соответствующих марок, предназначенных для сварки данного металла.

3.4.3. Перед прихваткой необходимо  проверить правильность установленного  зазора между кромками, смещение  кромок и плавность перехода  при разной толщине свариваемых  листов в соответствии с требованиями стандартов и чертежей.

3.4.4. Длина прихватки должна составлять (2-5)S, но не более 100 мм, а расстояние  между ними (10-40)S, но не более  500 мм, где S - толщина свариваемого  материала.

Для разнотолщинных и разнородных  материалов длина прихватки должна составлять (1-5) S , но не более 50 мм, а расстояние между ними (5-20) S , но не более 250 мм,  
где S - наименьшая толщина свариваемого металла.

В случае, если собранные на прихватках детали подлежат транспортированию  до сварки, их количество, расположение и размеры должны быть рассчитаны на транспортировочные нагрузки, в том числе от собственного веса.

3.4.5. Прихватки рекомендуется располагать  со стороны, противоположной выполнению  первого прохода. Постановка прихваток  на пересечении швов не допускается.

3.4.6. Прихватки должны быть тщательно  очищены от шлака, проверены  на отсутствие дефектов внешним  осмотром. Участки, имеющие дефекты,  перед сваркой необходимо удалить  способом, допускаемым для данного  материала.

3.4.7. При автоматической и полуавтоматической сварке продольных стыковых соединений начало и конец швов необходимо выводить на технологические планки, которые следует прихватывать или приваривать ручной дуговой сваркой.

Рекомендуемый размер планок 100x100 мм, толщиной, равной толщине свариваемого металла и при необходимости с той же разделкой, что и свариваемое изделие.

3.4.8. Сборку изделия под электрошлаковую  сварку следует производить при  помощи сборочных элементов, привариваемых  к собираемым деталям:

– монтажных скоб;

– монтажных пластин (расплавляемых);

– монтажных вставок (удаляемых);

– технологических планок;

– вводных (карманов) и выводных планок.

3.4.9. Монтажные скобы и вставки  должны быть изготовлены из  материалов того же типа, а  монтажные пластины, вводные и  выводные планки из материала той же марки, что и свариваемые детали.

Допускается применение скоб, вводных  и¹ выводных планок, используемых при сварке изделий из углеродистых и низколегированных сталей, из стали марки Ст3.

3.4.10. Монтажные скобы служат  для фиксирования собираемых деталей, а также могут быть использованы для удержания медных подкладок формирующих шов. Скобы устанавливают и приваривают, как правило, с одной стороны стыка, противоположной размещению сварочного автомата. Рекомендуемые конструкции и размеры скоб в зависимости от толщины свариваемого металла приведены на рисунке 1. Толщину скобы S рекомендуется принимать равной 50-60 мм или толщине свариваемого металла, но не более 80 мм.

3.4.11. Толщину сборочных элементов,  размеры и расположение швов, которыми они привариваются, выбирают исходя из условий обеспечения прочности сборки на время выполнения транспортных, установочных и технологических операций.

3.4.12. Для предотвращения увода  кромок в процессе сварки и  соответственного изменения зазора  при постоянной его величине рекомендуется использовать монтажные пластины (расплавляемые) или монтажные вставки (удаляемые). Расплавляемые пластины устанавливают преимущественно на прямолинейных стыках, удаляемые вставки – на кольцевых. Рекомендуемая форма и размеры пластин и вставок приведены на рисунке 2. Ширину вставки S1 определяют с учетом последующей обработки.

Рекомендуется принимать S1 = S - 15 , где S - толщина свариваемого материала.

3.4.13. Технологические планки служат  для вывода начала и конца  сварного шва. в которых возможно образование дефектов, за пределы сварного шва изделия. Рекомендуемые конструкции и размеры технологических планок приведены на рисунках  
3 и 4. Толщина S принимается равной толщине свариваемого металла.

3.4.14. Допускаются другие виды  конструкции и размеры сборочных элементов при условии обеспечения нормального выполнения сварочного процесса и безопасности работ.

3.4.15. Сборка с установкой монтажных  пластин или вставок производится  с постоянным зазором, а сборка  без монтажных пластин или  вставок с переменным зазором (рисунок 5).

3.4.16. Постоянный зазор и начальная  величина переменного зазора (В1) определяется по формуле:

В₁ = В_Р + К₁

 

 

где :  В_р - расчетный зазор, мм

K₁ - припуск на усадку шва, мм (ориентировочно 4-6 мм)

3.4.17. Конечную величину переменного зазора В2 определяют по формуле:

B=B2+K2 Lш

где :  В2 - начальный зазор, мм.

К2- припуск на свод кромок, мм (ориентировочно 2-5 мм на 1 м шва)

L_ш - длина шва, м

Расчетные значения припуска на усадку шва К1 и припуска на свод кромок К2 при электрошлаковой сварке с крошкой уменьшается пропорционально увеличению скорости сварки.

3.4.18. При сборке и прихватке  в первую очередь рекомендуется  в зазор между свариваемыми  кромками вваривать монтажные  пластины или вставки заподлицо  с поверхностью свариваемых элементов.

3.4.19. Сборку кольцевых стыков  обечаек под электрошлаковую  сварку выполняют в соответствии  с рисунком 6. В зазор между  свариваемыми кромками устанавливают  монтажные вставки или пластины, или вводную планку.

Монтажные скобы и монтажные пластины устанавливают с внутренней поверхности кольцевого шва, сборку кольцевых стыков производят с постоянным зазором.

3.4.20. Сборку и прихватку сегментов  фланцев и колец под электрошлаковую  сварку следует производить при  помощи монтажных скоб с постановкой монтажной пластины или без них. В начале и конце стыка прихватывают технологические планки.

Допускается установка с двух сторон только выводных технологических планок, а также их замена специальными охлаждаемыми или керамическими устройствами для удержания сварочной ванны.

3.4.21. При толщине фланцев до 60 мм и диаметре до 1000 мм необходимо  устанавливать по одной монтажной  пластине на каждый стык.

Для толщин фланцев и колец свыше 60 мм или диаметре более 1000 мм устанавливают  по две монтажные пластины на каждый стык.

 

S - толщина, мм

Рисунок 1. Типы монтажных скоб для электрошлаковой сварки

а - при любой толщине свариваемого металла;

б - при толщине свариваемого металла менее 60 мм и ограниченных габаритах заднего ползуна автомата

 

S1 - ширина вставки, мм;

S 1=S - 15

где  S - толщина свариваемого металла, мм,

Вр - расчетный зазор, мм

Рисунок 2. Форма и размеры монтажных пластин и вставок

а - расплавляемые пластины,

б - удаляемые вставки для прямолинейных и кольцевых стыков;

в - удаляемые вставки для кольцевых стыков.

 

Вр - расчетный зазор, мм;

S = толщине свариваемого металла, мм

Рисунок 3. Форма и размеры технологических  планок

а - для прямолинейных стыковых швов;

6 - для стыковых швов с криволинейным торцем;

в - для кольцевых швов.

 

S= толщине свариваемого металла, мм; 
Вр - расчетный зазор, мм

Рисунок 4. Конструкция и размеры  выводных технологических планок

а - для прямолинейных стыков швов;

6- для стыковых швов с криволинейным торцем;

в - для кольцевых швов.

 

B1 - начальный зазор, мм;