Хромомолибденовая Трубы Чем Варить

Особенности технологии сварки трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды

Для сооружения промысловых трубопроводов, транспортирующих природный газ, содержащий сероводород, используют малоуглеродистые стали марок 10, 20 и низколегированные — 12ХМ, 12Х1МФ, 14ХГС, 15ХМ.

В процессе сварки трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей в зонах, удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. Попадая при наложении последующих швов под сварочный нагрев до температуры около 300 °С, эти зоны становятся участками деформационного старения, приводящего к снижению пластических свойств и повышению прочностных свойств металла и возможному возникновению трещин, особенно при низких температурах или при наличии концентраторов напряжений. В этих случаях эффективным средством для снятия остаточных сварочных напряжений, которые являются одним из факторов, определяющих склонность соединений к коррозионному растрескиванию при транспортировании сероводородной среды, служит высокий отпуск. Нормализации подвергают фасонные детали трубопроводов для улучшения структуры отдельных участков сварных соединений и выравнивания их свойств. Термообработка, кроме закалки сварных соединений, в которых шов и околошовная зона охлаждались с повышенными скоростями, приведшими к образованию на некоторых участках неравновесных структур закалочного характера (последующие проходы, выполнение на полностью остывших предыдущих), снижает прочностные и повышает пластические свойства металла в этих участках. При сварке короткими участками по горячим предварительно наложенным швам замедленная скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны способствует получению равновесных структур. При сварке среднелегированных сталей Х5М, Х5 и других повышение содержания углерода, а также степени легирования стали увеличивает склонность стали к резкой закалке, в связи с чем такие стали обладают высокой чувствительностью к термическому циклу сварки и околошовная зона оказывается резко закаленной, а следовательно, непластичной при всех режимах сварки, обеспечивающих удовлетворительно формирование шва. Для снижения скорости охлаждения околошовной зоны и получения в ней структур, обладающих некоторым запасом пластичности, достаточным для предотвращения образования трещин под действием термодеформационного цикла, при сварке этих сталей необходим предварительный подогрев свариваемого изделия. При необходимости подогрева стыка перед сваркой температура его может быть оценена по методике Д. Сефериана, учитывающей химический состав свариваемой стали и ее толщину. Согласно этой методике полный эквивалент углерода С_э» определяют по формуле С_э«=С_э + С_э′, где С_э — химический эквивалент углерода; С_э′ — размерный эквивалент углерода.

С_э = С % + 1/9(Мn % + Сr %) + 1 /8Ni % + 1/13Мо %.

Влияние толщины свариваемого металла δ учитывается поправкой С_э′=0,005δС_э. Тогда полный эквивалет углерода

температура предварительного подогрева Т_под=350

Полученная температура предварительного подогрева должна быть проверена и откорректирована путем определения действительных скоростей охлаждения при сварке на принятых режимах и сопоставления результатов расчета с рекомендуемым для данной марки стали диапазоном допустимых скоростей охлаждения.

Концы труб под сварку обрабатывают механическим способом (абразивным кругом, резцом, фрезой и т. п.). В необходимых случаях применяют газовую или плазменную резку, после чего абразивным инструментом зачищают поверхности реза на глубину не менее 1 мм. Если применяют трубы из стали 12ХМ, 15ХМ и им подобные, то при отрицательной температуре термическую резку необходимо проводить с предварительным подогревом до температуры 200-250 °С с последующим медленным охлаждением. Трубы под сварку собирают с помощью наружных центраторов до диаметра 530 мм, а трубы большего диаметра — с помощью внутренних центраторов. При отрицательной температуре воздуха концы труб на длине 150 мм перед сваркой подогревают.

При сварке труб из хромомолибденовой стали первые два слоя выполняют с плавным поворотом секции. Прихватку и сварку корневого слоя выполняют электродами диаметром 2- 3,25 мм, последующие слои — электродами диаметром 4 мм. Запрещается прекращать сварку стыков труб до заполнения 2 /з разделки шва по всей окружности. При вынужденных перерывах в работе обеспечивают медленное охлаждение стыка в теплоизоляции.

Для снижения остаточных сварочных напряжений, которые являются одним из факторов, определяющих склонность сварных соединений к коррозионному растрескиванию, и ликвидации элементов неравновесных структур применяют термическую обработку. Наиболее распространен отпуск с температурой 600-700 °С ( в зависимости от марки стали). Термическую обработку стыков труб из сталей 20, 14ХГС, 12ХМ, 15ХМ проводят не позднее чем через 15 сут после сварки, если стыки были сварены с подогревом. В монтажных условиях сварные соединения нагревают электрическими нагревателями (печи) сопротивления, индукционным, комбинированным или газопламенным способами.

Для термической обработки сварных соединений технологических трубопроводов применяют гибкие электрические нагреватели сопротивления (ГЭН). Эти нагреватели имеют большую удельную мощность (45-50 кВт на 1 м 2 поверхности), позволяют использовать сварочные источники питания (трансформаторы и преобразователи). Стыки магистральных трубопроводов нагревают при помощи разъемных муфельных печей сопротивления ПТО. Для трубопроводов диаметром 57 мм и менее можно использовать газовые горелки.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _