Строительство газопроводов из полиэтиленовых труб

Применяются трубы заводов, которые имеют сертификаты соответствии Росстандарта России, это подтверждено маркировочным знаком

Трубы должны соответствовать размерам по сопровождающей документации.

Внешний вид - визуально

Количество образцов должно быть не менее 5 шт для входного контроля

1)    трубы должны иметь гладкую поверхность, без трещин, пузырей, раковин

2)    царапины допускаются в пределах 10% от толщины стенки, но не более 2мм

3)    соединительные детали поставляются в ящиках, пакетах, мешках (с Зн в индивидуальной упаковке) от механических повреждений

4)    глубина простановки клейма должна быть<0,3мм -1; 6,8мм не>0,7мм - с толщ >6,8мм

5) внутренние и наружные поверхности соединительных деталей не должны иметь трещин, вздутий. Цвет деталей - черный или желтый.

6)    Проверку среднего наружного диаметра проводят на каждой трубе на расстоянии не менее 150мм от торцов измерением параметра трубы и делением на 3,142 для соединения деталей на расстоянии 5мм от торцов для муфт как среднее арифметическое значение масс и минимального диаметра, измеряемого в середине сварки, ограниченной крайними витками спирали Зн для Седловых отводов - применяют шаблон

7)    толщину стенки с обеих концов в 4 точках по окружности у труб - на 10мм от торца у деталей - 5мм от торца

8)    овальность определяется как разность масс и минимального диаметра в одном сечении = 0,1мм

При обнаружении недостатков берется удвоенное количество образцов, при повторном обнаружении недостатков партия бракуется.

Контрольные вопросы: 1. Каких размеров бывают ПЭ трубы? 2. Какие виды соединительных деталей бывают? 3. В чем заключается приемка труб и соединительных деталей?

Тема 3. Технология сварки полиэтиленовых труб

Полиэтилен относится к группе хорошо свариваемых материалов. Целью сварки является получение неразъемных соединений равнопрочных основному материалу.

К процессу сварки предъявляют следующие требования:

- процесс сварки должен быть технически не сложным и экономически целесообразным

- технология сварки должна обеспечивать прочность соединений сопоставляемую с прочностью самих труб

- технологические операции должны быть легко осуществимы и в достаточной степени универсальны для надежного соединения труб с разными физико-механическими характеристиками

- процесс получения соединения должен «прощать» небольшие отклонения в соблюдении технологии (независимо от небольших отклонений обработки торцов труб, поддержание параметров сварки стык должен быть прочным)

- параметры сварки должны быть простыми с точки зрения запоминания (числовые значения величин температуры, сил тока и т. д.)

Таким требованиям удовлетворяет сварка нагретым инструментом встык и сварка деталями с зн.

Сварка нагретым инструментом встык применяется для труб с толщиной стенки более 5 мм (температура работ -15 +40 С)

Сварка с зн - для труб Де 20-225 независимо от толщины стенки (тем-ра -5 +40°С)

Сварку труб и деталей из ПЭ различных марок материала выполняют обоими способами.

Подготовительные операции для обоих видов сварки:

1) Подготовка и проверка работоспособности оборудования.

При подготовке оборудования подбирают зажимы и вкладыши соответствующие диаметр труб. Трущиеся поверхности обрабатываются смазками. Рабочие поверхности нагревателей и инструментов (торцевателей, скребков) очищают от пыли и остатков полиэтилена при помощи чистых х/б или льняных тканей, а при необходимости протирают растворителем.

Определяется визуально проверкой комплектующих узлов, особое внимание уделяется изоляции электрических кабелей и заземлителей. Электро агрегаты автономного питания должны быть заправлены топливом и проверены контрольным

2) Выбор необходимых параметров сварки.

Они должны быть внесены в память машины или занесены в паспорта, сопровождающие детали.

3) Подготовка места сварки и размещение оборудования.

Размещение оборудования должно производиться на заранее размещенной и спланированной трассе газопровода после складирования на ней ПЭ труб. При необходимости место сварки защищают от атмосферных осадок. При сварке встык свободный конец труб закрывают заглушками. Трубы и соединительные детали очищают от грунта, снега и т.д. Очищают и протирают на 50мм от торцов ветошью.

Концы труб для сварки с зн защищают скребками на длину «1,2 Де от глубины посадки детали с целью удаления наружного слоя с загрязнениями и окислой пленкой.

Сами детали механической обработке не подвергаются (чтобы не повредить спираль)

4) Закрепление и центровка труб в зажимах центратора или позиционера

Концы труб при сварке встык центрируют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения кромок не превышала 10% номинальной толщины стенки.

Центровка труб при сварке деталями с зн производится до величины, позволяющей без усилия установить привариваемую деталь между торцами труб. Концы труб должны выступать из зажимов центратора на 3-5см, из позиционера на 5-15см.

Необходимость точной подгонки объясняется тем, что при хранении труб возникает овальность, которая влияет на качество сварки. В этом случае трубы сначала выправляются.

При стыковой сварке труб, с разн.8ВК на трубе (детали), имеющей большую толщину делают скос под углом 15-30° к оси трубы до толщины стенки более тонкой трубы.

Закрепленные и сцентрированные концы труб подвергаются обработке.

5) Механическая обработка торцов свариваемых деталей. При сварке встык - торцевание в сварочной машине (торцеватель) рекомендуется снимать не менее 1,0мм. Толщина снимаемой стружки 0,1-0,3мм. После торцевания зазор между торцами приведенными в соприкосновение, не должен превышать 0,3мм - для труб 0 до 110

0,5мм - для труб 0 >110 до 225 После обработки не допускается загрязнение торцов.

При сварке с зн - протирка поверхностей растворителем или спиртом (или специальной жидкостью) для удаления жировых пятен бумажными салфетками.

2. Сварка нагретым инструментом встык - способ получения неразъемных соединений ПЭ труб, при котором трубы соединяют между собой оплавленными торцами. Оплавление торцов происходит в результате их предварительного контакта с нагревательным инструментом, удаляемым затем у зоны сварки.

Данным способом соединяют полиэтилен различных типов.

Основные параметры стыковой сварки:

• температура нагретого инструмента

• продолжительность оплавления

• давление торцов труб на нагрев инструмента

• продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки

• давление на торцы при осадке

• время охлаждения сварного стыка под давлением осадки Технология

1) Замерить давление (усилие) необходимое на перемещение подвижного зажима с установленной трубой (давление холостого хода)

2) Установить между торцами труб нагретый инструмент с заданной температурой

3) Провести процесс оплавления, для чего прижать торцы труб к нагревателю и создать требуемое давление с учетом давления холостого хода

4) Выдержать давление в течении времени до появления по всему периметру торцов первичного грата высотой 0,5-1,3мм

5) После появления грата снизить давление и выдержав определенное время для прогрева торцов

6) После прогрева отвести зажим центратора на 5-6см и удалить нагреватель из зоны, свести концы труб и создать давление, требуемое при осадке, с учетом холостого хода

7) Выдержать давление осадки в течении времени остывания и визуально проконтролировать соединения

8) Извлечь трубу из зажима центратора и пронумеровать стык

Сварка деталями с закладными электронагревателями (зн) - способ получения неразъемных соединений ПЭ труб, при котором трубы соединяют между собой при помощи специальных соединительных деталей (муфт, Седловых отводов, тройников, переходов), имеющих на внутренней поверхности встроенную спираль из металлической проволоки. Получение сварного соединения происходит в результате расплавления полиэтилена на соединительных поверхностях за счет тепла, выделяемого при протекании Электрического тока по проволоки спирали.

При данном виде сварки основными технологическими параметрами являются:

• Напряжение электрического тока, подаваемое на спираль

• Время сварки, в течении которого происходит разогрев спирали и образование сварного соединения

• Время охлаждения полученного соединения

Технология

1) Ввести концы труб внутрь соединительных деталей до упора

2) Закрепить трубы и соединительные детали в специальные приспособления - позиционеры

3) Присоединить аппарат к электрической сети

4) Присоединить сварочный кабель к выходам детали

5) Задать требуемый режим сварки

6) Произвести процесс сварки (автоматически)

7) Визуально проконтролировать процесс (дисплеи) и образование шва (по индикаторам)

8) После окончания сварки и естественного остывания извлечь трубу из зажимов

Фирма «Глобальные технологии» (С.- Петербург) опытный образец для стыковой сварки АА-ГТ-09 «Ласка»

Институт физики высоких энергий (г. Протвина, Московская обл) серийно впускается аппарат для сварки с зн «Протва»2; 4 и др.

Иностранные фирмы

«Ризюп Огоир» (Великобритания) - выпускает автоматизированные машины стыковой сварки - ведущая фирма.

«К.о1пепЬег§ег» (Германия) - один из старинных изготовителей сварочной технологии. Выпускает машины с ручным управлением, все они могут автоматизироваться с помощью оснащения специальной системой «С1ЧС -Сопйюс».

«\У1с1о8» (Германия) - выпускает также любые аппараты.

3. Сварочное оборудование - различные устройства (машины, аппараты, вспомогательные приспособления), служащие для осуществления процесса сварки.

Сварочная машина - устройство для осуществления сварки ПЭ труб нагретым инструментом встык и состоящее из группы основных и вспомогательных технологических узлов.

Сварочный аппарат - устройство для осуществления сварки с зн и состоящее из единого технологического узла, служащего для подачи требуемого напряжения (силы тока) в течении заданного времени.

Вспомогательные приспособления - инструменты, служащие для подготовки трубных деталей к сварке и не входящие в комплект сварочного оборудования.

Все машины должны иметь разрешение Росгортехнадзора к эксплуатации.

Все сварочное оборудование по степени автоматизации делятся на три группы.

1) с высокой степенью автоматизации - имеющие компьютеризированную программу, задачи основных параметров, контроля их в процессе сварки, управление процессом сварки, регистрацию результатов

2) со средней степенью автоматизации - имеющие частично компьютеризированную программу

3) оборудования с ручным управлением - где управление процессом сварки - вручную.

Выпуск отечественного оборудования находится в стадии освоения.

Завод «Газаппарат» с 198 5 г выпускает машины УСПТ-09 для стыковой сварки труб 0 до 225мм

АО «Электронно-гидравлическая автоматика» создан опытный образец полностью автоматизирован

АСПТ-1, серийно пока не выпускается.

Контрольные вопросы: 1. Что такое сварка? 2. Какие виды сварки применяют? 3. Когда применяется сварка встык? 4. Когда применяется сварка с зн? 5. Какие подготовительные операции выполняются перед сваркой? 6. Как проверяется готовность оборудования? 7. Что входит в подготовку места работы? 8. Как осуществляется крепление труб? 9. В чем заключается механическая обработка?

ТЕСТ

1. Если по значение МК8 полиэтилен имеет марку ПЭ 100, то он будет работать под давлением

а) > 8 МПа

б) > 6,3 МПа

в)> 10 МПа

2. SDR - это:

а) отношение наружного диаметра к толщине стенки

б) отношение внутреннего диаметра к толщине стенки

в) все ответы верны.

3. МRS-это:

а) минимальная длительная прочность

б) максимальное рабочее давление

в) все ответы верны.

4. По мировым стандартам коэффициент запаса прочности принимается:

а) 2

6)2,5

в) все ответы верны.

5. При тестировании образцов внешний вид трубы сравнивается:

а) с эталоном Госстандарта

б) с контрольным образцом

в) все ответы верны.

6. При тестировании образцов стойкость при постоянном внутреннем давлении подтверждает значения:

а) МОР

б)МRS

в) все ответы верны.

7. Стойкость образцов к медленному распространению трещин определяют:

а) нанесением У-образного надреза

б) нанесением удара по контрольному образцу

в) все ответы верны.

8. При тестировании изменение длины трубы после прогрева, допустимая величина изменения трубы должна быть не выше:

а) 3%

б) 5%

в) все ответы верны.

9. Стойкость к газовым составляющим это испытание проводится:

а) 1 раз в 12 месяцев

б) 1 раз в 3 года

в) все ответы верны.

10. Трубы поставляют на объект в бухтах длиной:

а) 50-200 м

б) 250-2500 м

в) все ответы верны.

11. Трубы поставляются в катушках:

а) 50-200 м

б) 250-2500 м

в) все ответы верны.

12. Детали газопроводов разделяют:

а) по назначению

б) по способу присоединения

в) все ответы верны.

13. Детали газопроводов используют для:

а) изменения диаметра

б) соединения «полиэтилен-сталь»

в) все ответы верны.

14. Качество труб контролируется:

а) входным контролем

б) изготовителем

в) все ответы верны.

15. Трубы, применяемые при строительстве, должны соответствовать:

а) мировым стандартам

б) Госстандартом России

в) все ответы верны.

Тема 4. Специальные методы контроля качества сварных соединений

Способы испытаний сварных соединений

1. Методы контроля качества сварных соединений подразделяются на обязательные (или экспресс) методы, проводимые при строительстве лабораториями СМО и специальные, которые рекомендуются к использованию отраслевыми испытательными центрами в случае необходимости, подтверждения результатов экспресс методов проведения углубленных исследований и других целей.

Перечень обязательных н специальных методов контроля.

Обязательные методы контроля

Десять методов контроля включает:

• внешний осмотр - соединения, выполненные любым способом сварки, путем поиска внешних дефектов

• испытание на осевое растяжение - характеризует качества шва по типам разрушения

• ультразвуковой контроль - позволяет определять внутренние дефекты (поры, посторонние включения)

• пневматические испытания - проводимые при сдаче газопровода в эксплуатацию и которому подвергаются вместе с трубами и сварные соединения

• испытание на сплющивание - применяется для соединений муфтового типа, при котором определяется процент отрыва сварного шва

• испытание на отрыв - определяется характер разрушения

• испытание на статический изгиб - фиксируется угол изгиба образца, при котором появляются первые признаки разрушения

• испытание на стойкость и к постоянному внутреннему давлению - при котором определяются способность соединения выдержать постоянное внутреннее давление в течение заданного времени при пониж. и повыш. I

• испытание на длительную прочность - в растворах поверхностно активных веществ (ПАВ) - выполняется для определения длительной несущей способности сварных соединений, эта методика выявляет невидимые дефекты и позволяет сравнивать стыки сваренные, например, при различных режимах сварки для определения оптимального режима

• испытание на стойкость к удару - которому подвергаются соединения, выполненные при помощи седловых кранов и при котором определяется способность образца выдержать внутреннее давление после нанесения по нему ударов В условиях строительного производства используют только экспресс методы, так как для них не требуется дорогого оборудования и не требуется длительного времени проведения испытаний в отличии от специальных методов.

Для предупреждения дефектов при строительстве газопровода используют системный подход к проведению контроля включающий в себе:

- предупредительный контроль - на стадии подготовки к строительству и заключается в изготовлении допустимых стыков, на основании оценки которых сварщик допускается к работе.

- пооперационный контроль - осуществляется исполнителем работ в процессе выполнения всей цепочки технологических операций.

- приемочный контроль - в процессе строительства при технадзоре со стороны заказчика и эксплутационной организации, а также в форме актов при приемки объекта.

Специальные методы контроля

На каждом этапе используют сразу несколько методов контроля, так как 100% гарантию качества один из контроля не дает.

В этом отношении экспресс методы уступают специальным.

Большое внимание уделяется также квалификации сварщиков.

Выполняют допустимые стыки:

1стык - для автом.

3 -5 штук - на не автоматическом оборудовании

Стыки подвергаются визуальным и механическим испытаниям.

3. Специальные методы испытания позволяют определить дополнительные показатели (кратковременной и длительной прочности) сварных соединений.

1) Испытанием на статический изгиб подвергают соединения выполненные сварочным нагревательным инструментом в стык. Испытывают образцы полоски, вырубленные по периметру в количестве 5 штук. Скорость деф. 50 мм/м.

Результат положительный если  образец выдерживает без разрушений  не менее 160°

2) Испытание на стойкость к удару - заключаются в нанесении удара па, ающим грузом цилиндрической формы на поверхность крышки седлового отвода с последующим определением герметичности. Результат положительный если на образцах нет видимых разрушений и нарушений герметичности.

3) Испытание длительное растяжение проводится для определения несущей способности сварных соединений сваркой в стык.

Оптимальный способ обнаружения микро трещин главная характеристика сварного шва.

Берется 6 образцов сварного соединения и,6 образцов выполненных на оптимальном режиме сварки.

Все образцы подвергаются статическому усилию с помощью специального приспособления. Испытания проводят до появления трещин у 50% образцов. Результаты образцов сравнивают по среднему времени до появления трещин.

Страницы: 1, 2, 3, 4