Контроль швов сварных соединений до термообработки

Содержание

Рд 34.17.310-96 сварка, термообработка и контроль при ремонте сварных соединений трубных систем котлов и паропроводов в период эксплуатации – скачать бесплатно

Контроль швов сварных соединений до термообработки

ВСЕРОССИЙСКИЙ ДВАЖДЫ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

(ВТИ)

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
(РАО) «ЕЭС РОССИИ»

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ

(ГОСГОРТЕХНАДЗОР РОССИИ)

УТВЕРЖДЕН РАО «ЕЭС России» 20 марта 1996 г. УТВЕРЖДЕН Госгортехнадзором России 11 апреля 1996 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РД 34 . 17.310-96

СВАРКА, ТЕРМООБРАБОТКА И КОНТРОЛЬ ПРИ РЕМОНТЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБНЫХ СИСТЕМ КОТЛОВ И ПАРОПРОВОДОВ В

ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ

Обязателен для всех министерств, ведомств,
предприятий и организаций

Москва НПО ОБТ

1997

Разработчики:

Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ), РАО «ЕЭС России», Госгортехнадзор России

Составители:

Ф.А. Хромченко (докт. техн. наук) – ответственный исполнитель, В.А. Лаппа, В.Ф. Злепко (канд. техн. наук), А.П. Берсенев, В.В. Гусев, Н.А. Хапонен, А.А. Шельпяков

Настоящий отраслевой руководящий документ устанавливает требования к технологическим процессам ремонта с применением ручной дуговой сварки и термообработки стыковых, штуцерных и тройниковых сварных соединений паропроводов и коллекторов котлов тепловых электростанций и котельных, повреждающихся в ходе эксплуатации, а также требования к качеству сварных соединений после ремонта, к оборудованию и материалам, применяемым при сварке.

РД предназначен для организаций, связанных с эксплуатацией, ремонтом и монтажом оборудования тепловых электростанций.

Предисловие

Настоящий отраслевой руководящий документ распространяется на:

трубопроводы пара I категории 1-, 2- и 3-й групп;

трубопроводы пара в пределах котла и турбины с температурой эксплуатации свыше 450 °С независимо от давления;

коллекторы (камеры) и приваренные к ним трубы (штуцера) с температурой пара свыше 450 ºС независимо от давления, изготовленные из теплоустойчивых хромомолибденованадиевых сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ.

Настоящий руководящий документ не распространяется на элементы центробежнолитых труб из стали 15Х1М1Ф-ЦЛ.

С момента введения в действие настоящего отраслевого руководящего документа утрачивает юридическую силу РД 34 17.205-90 «Инструкция по приварке штуцеров к коллекторам из стали 12X1МФ аустенитными электродами без термической обработки».

Требования настоящего отраслевого нормативного документа обязательны для применения всеми расположенными на территории Российской Федерации предприятиями и объединениями предприятий, имеющими в своем составе (структуре) тепловые электростанции и котельные, независимо от форм собственности и подчинения.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Технологические процессы сварки, термообработки и контроля сварных соединений (далее – ремонтная технология), установленные настоящим руководящим документом, применяют в условиях действующих электростанций непосредственно по месту трассировки паропроводов, ремонтируемых котлов или в специальных помещениях – рабочих площадках на отдельных трубных блоках.

1.2. Работы по ремонтной технологии проводят специализированные организации (электростанции, ремонтные предприятия или другие организации), имеющие разрешение (лицензию) на эти работы органов Госгортехнадзора России.

1.3. Ремонтную технологию выбирают после определения причин повреждения элементов оборудования, при этом должны быть учтены:

результаты обследования поврежденного сварного соединения;

конструкция сварного соединения;

технология изготовления сварного соединения;

условия эксплуатации сварного соединения;

статистика аналогичных повреждений на электростанции;

планируемый срок дальнейшей эксплуатации оборудования.

При необходимости проводят поверочный расчет сварного соединения на прочность с учетом действия статических изгибающих или циклических нагрузок.

1.4. Техническую консультацию по применению технологии ремонта осуществляет ВТИ по запросу электростанции.

При необходимости ВТИ разрабатывает ремонтную технологию с учетом конкретного характера повреждения, конструкции сварных деталей (изделий) и условий эксплуатации и оценки остаточного ресурса отремонтированных сварных соединений.

1.5. Технологические операции проводят при положительной температуре окружающего воздуха, отсутствии сквозняков, ветра и атмосферных осадков, а также исключении возможности попадания золы, воды, нефтепродуктов в зону нагрева при сварке и термической обработке.

Ремонтируемое сварное соединение должно быть освобождено от недопустимых защемлений, изгибающих и растягивающих нагрузок.

Источник: http://www.gosthelp.ru/text/rd341731096svarkatermoobr.html

Обработка сварного шва после сварки

Контроль швов сварных соединений до термообработки

Сварка — самый надежный, быстрый и экономичный способ создания неразъемных соединений металлов и их сплавов. В ходе сварочного процесса металл нагревается до температуры плавления.

Это вызывает в нем внутренние напряжения. Кроме того, на поверхности сварочного шва остается шлак.

Для удаления шлака и снятия внутренних напряжений в металле применяются различные способы обработки сварного шва.

Обработка сварного шва

Основные способы обработки сварных соединений

Наиболее распространенными стали следующие методы обработки сварного шва:

  • Термическая. Применяется для ликвидации внутренних остаточных напряжений. Проводится путем локального или общего прогрева.
  • Механическая. Зачистка сварных швов после сварки удаляет шлаки и окалину с поверхности соединения.
  • Химическая. Состоит из обезжиривания и покрытия защитным слоем. Препятствует возникновению коррозионных очагов. Метод используют для обработки материалов, подверженных коррозии, которым предстоит работать в активных средах.

Способ воздействия выбирают, применяясь к  техническим требованиям к конструкции и условиям ее эксплуатации. Часто применяют последовательно все три метода.

Термообработка

Термическая обработка сварных соединений обязательно проводится после сварки тонкостенных изделий, особо подверженных деформациям под воздействием внутренних напряжений. К таким конструкциям относятся трубопроводы, различные емкости, сосуды давления.

Термическая обработка сварного шва

Проводится термообработка и для большинства ответственных конструкций, таких, как корпуса атомных и химических реакторов.

Заключается термообработка в нагреве детали и ее последующем охлаждении по строго заданному температурному графику.

Зачем нужна

В ходе сварки нагревается небольшая область детали в районе шва. Неравномерный прогрев и приводит к возникновению внутренних напряжений, способных деформировать или даже разрушить деталь. Кроме того, в зоне неравномерного нагрева изменяется структура кристаллической решетки металла, что приводит к ухудшению его физико-механических и химических свойств.

Рядом со сварным швом зона закалки, в которой прочность повышена, а упругость, наоборот, понижена. Ее окружает зона разупрочнения, в которой пластичность сохраняется, а прочность становится ниже, чем была до сваривания.

Термическая обработка сварных соединений призвана восстановить внутреннее строение металла и его свойства, вернуть характеристики прочности, пластичности и коррозионной устойчивости к проектным значениям.

Особенности проведения

Обработка осуществляется при высоких температурных значениях, в диапазоне 600- 1000 °С. Это позволяет преодолеть негативные последствия неравномерного нагрева и приблизить структуру шва и околошовной зоны к структуре самой детали.

Обработка проходит в три стадии:

  • Нагревается область рядом со швом.
  • Конструкция выдерживается некоторое время в нагретом состоянии.
  • Изделие охлаждается в соответствии с графиком обработки.

Процесс термообработки швов на трубопроводе

Существует несколько видов обработки сварного шва. Выбор зависит от конфигурации конструкции, толщины детали и цели, которую собираются достигнуть.

Для каждого вида обработки применяется свой специфический график нагрева, выдержки и охлаждения.

Достоинства и недостатки

К достоинствам обработки нагревом относят:

  • Восстановление целевых характеристик прочности и пластичности;
  • Снятие внутренних напряжений, обеспечение долговечности шва и всей конструкции;
  • Улучшение, при необходимости, этих показателей.

Отрицательные моменты при проведении обработки нагревом следующие:

  • Высокие требования к квалификации работников.
  • Необратимость процессов. В случае несоблюдения графика термообработки сварных швов исправить брак практически невозможно.
  • Требуется дорогостоящее и громоздкое оборудование
  • Высокое энергопотребление, низкая экологичность.

В большинстве случаев преимущества перевешивают недостатки.

Что подвергают обработке

Термообработке подвергают сварные швы в ответственных конструкциях. Сюда входят

  • магистральные трубопроводы
  • сварные конструкции различных механизмов и станков, испытывающих высокие нагрузки
  • изделия, которым предстоит работать в сложных условиях эксплуатации.

При термообработке сравнительно небольших изделий используют муфельные печи.

Самодельная муфельная печь

Для обработки нагревом габаритных конструкций применяют нагрев пламенем газовых горелок или индукционный способ. В отдельных случаях применяют радиационный метод.

Термообработку для повышения коррозионной стойкости следует проводить по возможности скорее по окончании сварки.

Параметры проведения процесса

Продолжительность процесса во многом определяется маркой сплава и толщиной заготовки. Для хром-молибденовых сплавов применяют индукционный или радиационный способы нагрева. С увеличением толщины типовая продолжительность нагрева (в минутах) растет:

Толщина детали, смРадиационныйИндукционный
2,04025
2,0-2,57040
2,5-3,010040
3,0-3,512060
3,5-4,514070
4,5-6,015090
6,0-8,0160110

Индукционный способ требует меньшего времени на обработку, но отличается большими энергозатратами. Перед обработкой следует обязательно выполнить зачистку сварочного шва.

Используемое оборудование

Термообработка сварных швов выполняется с использованием нескольких основных способов, каждый требует своего набора оборудования:

  • Индукционный. Требует генератора высокочастотного переменного тока большой мощности. Нагревательным элементом является катушка индуктивности, намотанная поверх участка детали, подлежащего нагреву.
  • Радиационный. Используется инфракрасное излучение от нагретой нихромовой проволоки, через которую пропускается сильный электрический ток. Требует мощных источников тока. Может применяться для прогрева материалов со слабыми электромагнитными свойствами.
  • Газовый. Наиболее экономичный по энергозатратам способ. Используется специальная горелка. Факел пламени формируется так, чтобы равномерно прогневать зону термообработки.

Выбор метода нагрева проводят, сопоставляя цель обработки, толщину конструкций, характеристики материала и экономические соображения.

Виды термической обработки

Виды термообработки сварных швов различаются по своей цели. Специалисты отличают следующие процессы:

  • Отдых. Конструкцию доводят до 300 °С и выдерживают полтора — два часа. Снижает механические напряжения и снижает содержание водорода в материале шва.
  • Отпуск. Состоит в нагреве до 700 °С и трехчасовой выдержке. Практически полностью снимает напряжения, дает возможность повысить пластичность.
  • Нормализация. Всю конструкцию, включая шов, нагревают до 800 °С и выдерживают 30-40 минут. Позволяет достичь однородности и мелкозернистости структуры металла. Используется на изделиях малой толщины.
  • Аустенизация. Изделие нагревают до 1100 °С и выдерживают 120 минут. Охлаждение проводят при комнатной температуре. Повышает пластичность высоколегированных сплавов за счет преобразования их кристаллической структуры.
  • Отжиг. Нагрев до 960 °С, трехчасовая выдержка и остывание при комнатной температуре. Используется для высоколегированных сплавов для повышения коррозионной стойкости.

Индукционный отпуск сварного шваПодготовка труб к нормализации сварного шва

Как правило, перед термообработкой проводится зачистка сварного соединения.

Контроль температуры

При проведении термообработки ключевое значение имеет температура нагрева конструкции. Для контроля температуры применяют:

  • Термокарандаш и термокраска. Представляют собой химическое соединение, меняющее цвет по мере изменения температуры. Наносятся на поверхность изделия.
  • Тепловизоры и пирометры. Электронные устройства, дистанционно измеряющие температуру.

Термокарандаши и термокраска – традиционные средства, достаточно трудоемкие в применения и требующие постоянного визуального контроля со стороны оператора и его оперативного вмешательства в случае выхода параметров за пределы допустимых значений.

Пирометр

Тепловизоры и пирометры обладают большей точностью и могут быть встроены в автоматическую систему поддержания постоянной температуры.

Другие виды обработки

Кроме термообработки, широко используются также  механические и химические виды очистки сварных швов.

Механическая

Проводится с использование проволочных щеток или абразивных дисков. В промышленных условиях щетка, диск или лепестковая абразивная насадка закрепляет в угловой шлифовальной машинке (в быту называемой «болгарка»)

Способом механической зачистки с поверхности соединения удаляют шлаки, окалину, брызги застывшего металла и оксидную пленку.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Механическая обработка сварного шва

Зачистка сварного шва после сварки применяется перед термообработкой или покраской.

Химическая

Призвана удалить с поверхности шва следы жира, смазки, оксидные пленки и другие загрязнения. Проводится перед нанесением на конструкцию покрытий, предохраняющих от коррозии.

Травление — обработка сильнодействующими кислотами — проводится перед механической обработкой. После нее проводят пассивацию — нанесение вещества, образующего на поверхности защитную пленку.

Химическая обработка сварного шва

Химическая обработка металла проводится химически активными веществами, многие из которых пожароопасны и могут причинить серьезный вред здоровью. Поэтому следует строго соблюдать правила техники безопасности.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/svarka/obrabotka-svarnogo-shva-posle-svarki.html

Контроль швов сварных соединений до термообработки

Контроль швов сварных соединений до термообработки

Часто разные металлы и сплавы поддаются термической обработке. Это необходимо для изменения определенных свойств изделия, его структуры и пр. Одними из видов термической обработки являются закалка металла, термообработка сварных швов и соединений и пр.

Отметим, что обработка швов это один из этапов термообработки сварного изделия в целом. Об обработке швов и изделий под воздействием температур и поговорим дальше.

Имеет полностью воздушное охлаждение, легкий интерфейс управления, встроенный промышленный контроллер…

Термическая обработка: общие значения

Сам процесс термической обработки металлических изделий в целом и соединений состоит из нескольких этапов:

  • подготовка металлических изделий к сварке;
  • термообработка собственно во время сварки;
  • обработка уже готового изделия и швов.

Для чего необходима термическая обработка сварных изделий? Отметим, что необходимость термической обработки всех сварных изделий обуславливается потребностью улучшить сварные свойства материала.

Исходя из этого, перед сваркой изделия, металл должен пройти процесс отжига и высокого отпуска. Приведем пример. Контроль швов сварных соединений до термообработки?

Когда необходимо сварить трубы при температуре 110-120 ° С, из-за особенностей материала (например, свариваемая сталь склонна трескаться в процессе) его предварительно подогревают. От разных особенностей материала зависит и температура подогрева изделия перед непосредственной сваркой.

Необходимость термообработки сварных швов

Понятно, что термообработка сварных швов необходима уже по завершению процесса сварки. Но для чего? Дело в том, что при сварке изделия нагрев распределяется неравномерно по разным зонам.

Это может привести к тому, что свойства сварного шва, в конечно счете, могут значительно снизиться и быть неоднородными по разным сторонам соединения.

Отметим, что эта особенность наблюдается всегда, независимо от толщины свариваемых изделий и прочих показателей.

Из-за такой особенности, в первую очередь, страдает прочность всего изделия, а также его устойчивость к коррозионным процессам, переносимость разных температур и пр. Все это может также привести к разрыву сварного шва. По этой причине сварщики по окончании работ проводят обязательную термическую обработку сварного шва.

Отметим, что термообработка швов используется при проведении работ в абсолютно любых сферах, будь-то нефтегазоперерабатывающая промышленность, энергетика и прочие.

Виды термической обработки сварных швов

Выделяют два подвида термической обработки. Собственно обработка сварных швов, так называемая местная обработка. Установка для термообработки сварных швов трубопроводов? А также существует полная термообработка сварного изделия.

Во втором случае полностью конструкция, которая подвергалась сварке, равномерно нагревается и потом охлаждается.

Обработка швов выполняется специалистами разными способами – это:

  • индукционный (наиболее распространенный);
  • радиационный (посредством газовых или электрических источников);
  • комбинированный и другие.

Кроме способов проведения обработки, выделяют и некоторые ее виды:

  • высокий отпуск;
  • нормализация;
  • аустенизация;
  • термический отдых;
  • “улучшение” (комбинация двух видов: нормализации с высоким отпуском);
  • стабилизирующий отжиг.

Остановимся немного подробнее на отдельных видах. Во-первых, поговорим о нормализации. Это процесс термообработки с более быстрым охлаждением (что отличает его от обычного отжига).

Отметим, что нормализация, обычно, проводится на открытом воздухе.

Следующий вид термообработки швов – высокий отпуск. Он наиболее популярен среди специалистов. Особенно часто его используют в условиях монтажа конструкций. Заметим, что данный процесс позволяет значительно понизить уровень остаточного напряжения – практически на 90 процентов.

Высокий отпуск представляет собой процесс, при котором сварной шов выдерживается под температурой, достигающей триста-четыреста градусов. Процесс длится целый час. После нагревания шов довольно медленно охлаждают до трехсот градусов.

И завершают этот процесс уже на воздухе.

Еще два вида обработки предназначены для хромоникелевых и нержавеющих сталей. Речь идет о стабилизирующем отжиге и аустенизации. Что касается последней, она представляет собой довольно сильный нагрев шва и последующее его охлаждение на воздухе.

Стабилизирующий отжиг – это нагревание шва до температуры, равной 970 градусам. Дальше изделие охлаждается также, как при аустенизации. Особенность этого способа термической обработки шва в том, что структура шва оптимизируется, что значительно снижает возможность того, что шов потрескается или подвергнется коррозионным процессам.

В заключение отметим, что выбор вида и способа термической обработки сварного шва напрямую зависит от свариваемого материала: для разных видов металлов подходят определенные способы и виды термообработки.

Дополнительная информация:

18.1.4. Назначение и применение методов контроля, их объемов и сочетания регламентируются настоящим РД в соответствии с правилами Госгортехнадзора России и СНиП, а также ведомственными нормативными актами, если иное не оговорено чертежами или техническими условиями на изготовление, монтаж и ремонт конкретного изделия.

Температуру подогрева регистрируют самопишущими приборами от трех термопар. При выполнении сварочных операций на удлиненных выборках число термопар увеличивают до 5.

Кольцевой участок трубы в зоне заплавляемой выборки должен быть покрыт теплоизоляционным материалом (листовым асбестом, теплоизоляционными матами).

Установки для местной термообработки сварных швов? Рекомендации по месту установки термопар и теплоизоляции даны на рис.

10.3.

18.3.6. Измерительный контроль сварных соединений (определение размеров швов, смещения кромок, переломов осей, углублений между валиками, чешуйчатости поверхности швов и др.

) следует выполнять в местах, где допустимость этих показателей вызывает сомнения при визуальном контроле, если в ПТД нет других указаний.

Размеры и форма шва проверяются с помощью шаблонов, размеры дефекта – с помощью мерительных инструментов.

2.4.1. При контроле проверяют отсутствие визуально наблюдаемых загрязнений, пыли, продуктов коррозии, масла и др., а также забоин, местных деформаций (вмятин), следов термической резки и т. п. на поверхностях деталей и кромках. При этом устанавливается необходимость дополнительной обработки и/или местной наплавки с последующей механической обработкой.

Источник: https://whitestrip.ru/kontrol-shvov-svarnyh-soedinenij-do-termoobrabotki/

Рд 34.17.310-96 сварка, термообработка и контроль при ремонте сварных соединений трубных систем котлов и паропроводов в период эксплуатации (разделы 1-12)

Контроль швов сварных соединений до термообработки

Рд 34.17.310-96 сварка, термообработка и контроль при ремонте сварных соединений трубных систем котлов и паропроводов в период эксплуатации (разделы 1-12)
РД 34.17.310-96 Сварка, термообработка и контроль при ремонте сварных соединений трубных систем котлов и паропроводов в период эксплуатации (Разделы 13, 14. Приложения 1-9)

РД 34.17.310-96

СВАРКА, ТЕРМООБРАБОТКА И КОНТРОЛЬ ПРИ РЕМОНТЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБНЫХ СИСТЕМ КОТЛОВ И ПАРОПРОВОДОВ

В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ

РАЗРАБОТЧИКИ: Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ), РАО «ЕЭС России», Госгортехнадзор России

СОСТАВИТЕЛИ:  Ф.А.Хромченко (докт.техн.наук) – ответственный исполнитель, В.А.Лаппа, В.Ф.Злепко (канд.техн.наук), А.П.Берсенев, В.В.Гусев, Н.А.Хапонен, А.А.Шельпяков

УТВЕРЖДЕН Госгортехнадзором России  от 11 апреля 1996 г., РАО  «ЕЭС России» от 20 марта 1996 г.

Настоящий отраслевой руководящий документ устанавливает требования к технологическим процессам ремонта с применением ручной дуговой сварки и термообработки стыковых, штуцерных и тройниковых сварных соединений паропроводов и коллекторов котлов тепловых электростанций и котельных, повреждающихся в ходе эксплуатации, а также требования к качеству сварных соединений после ремонта, к оборудованию и материалам, применяемым при сварке.

РД предназначен для организаций, связанных с эксплуатацией, ремонтом и монтажом оборудования тепловых электростанций.   

Предисловие

Настоящий отраслевой руководящий документ распространяется на:

трубопроводы пара I категории 1-, 2- и 3-й групп;

трубопроводы пара в пределах котла и турбины с температурой эксплуатации свыше 450°С независимо от давления;   

коллекторы (камеры) и приваренные к ним трубы (штуцера) с температурой пара свыше 450°С независимо от давления, изготовленные из теплоустойчивых хромомолибденованадиевых сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ.

Настоящий руководящий документ не распространяется на элементы центробежнолитых труб из стали 15Х1М1Ф-ЦЛ.

С момента введения в действие настоящего отраслевого руководящего документа утрачивает юридическую силу РД 34 17.205-90 «Инструкция по приварке штуцеров к коллекторам из стали 12Х1МФ аустенитными электродами без термической обработки».

Требования настоящего отраслевого нормативного документа обязательны для применения всеми расположенными на территории Российской Федерации предприятиями и объединениями предприятий, имеющими в своем составе (структуре) тепловые электростанции и котельные, независимо от форм собственности и подчинения.     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Технологические процессы сварки, термообработки и контроля сварных соединений (далее – ремонтная технология), установленные настоящим руководящим документом, применяют в условиях действующих электростанций непосредственно по месту трассировки паропроводов, ремонтируемых котлов или в специальных помещениях – рабочих площадках на отдельных трубных блоках.

1.2. Работы по ремонтной технологии проводят специализированные организации (электростанции, ремонтные предприятия или другие организации), имеющие разрешение (лицензию) на эти работы органов Госгортехнадзора России.

1.3. Ремонтную технологию выбирают после определения причин повреждения элементов оборудования, при этом должны быть учтены:

результаты обследования поврежденного сварного соединения;

конструкция сварного соединения;

технология изготовления сварного соединения;

условия эксплуатации сварного соединения;

статистика аналогичных повреждений на электростанции;

планируемый срок дальнейшей эксплуатации оборудования.

При необходимости проводят поверочный расчет сварного соединения на прочность с учетом действия статических изгибающих или циклических нагрузок.

1.4. Техническую консультацию по применению технологии ремонта осуществляет ВТИ по запросу электростанции.

При необходимости ВТИ разрабатывает ремонтную технологию с учетом конкретного характера повреждения, конструкции сварных деталей (изделий) и условий эксплуатации и оценки остаточного ресурса отремонтированных сварных соединений.

1.5. Технологические операции проводят при положительной температуре окружающего воздуха, отсутствии сквозняков, ветра и атмосферных осадков, а также исключении возможности попадания золы, воды, нефтепродуктов в зону нагрева при сварке и термической обработке.

Ремонтируемое сварное соединение должно быть освобождено от недопустимых защемлений, изгибающих и растягивающих нагрузок.

Источник: https://library.fsetan.ru/doc/rd-3417310-96-svarka-termoobrabotka-i-kontrol-pri-remonte-svarnyih-soedinenij-trubnyih-sistem-kotlov-i-paroprovodov-v-period-ekspluatatsii-razdelyi-1-12/

Как выполнить термообработку сварных соединений

Контроль швов сварных соединений до термообработки

Помимо подготовительных действий, рабочего процесса и контроля качества существуют дополнительные этапы, которые просто обязательны в условиях крупномасштабного производства.

Существуют отрасли, где качество сварных швов играет очень большую роль, и каждая ошибка может стоит дорого. На первый план выходит защита сварных швов от коррозии.

Также нужно защитить сварочный шов от преждевременного разрушения.

Чтобы достичь наилучшего качества составляются подробные чертежи, подбираются оптимальные комплектующие и работа поручается настоящим профессионалам. Но есть еще один действенный способ — обработка сварного соединения. Существует несколько типов обработки, в этой статье мы поговорим о термической.

Общая информация

Термическая обработка сварных соединений — это метод обработки швов, основанный на применении высоких температур.

Благодаря термообработке осуществляется защита сварных швов от коррозии, снижается вероятность появления трещин, улучшаются механические свойства шва, повышается жароустойчивость.

Этот метод можно сравнить с обжигом глины, которая приобретает особые свойства благодаря высоким температурам.

https://www.youtube.com/watch?v=jJVyWpTrGmQ

Термообработке подвергается только сварной шов или также прилегающая к нему область. Сварное соединение нагревается до определенной температуры и выдерживается в нагретом состоянии определенное количество времени, затем охлаждается. Для процесса обработки используется специальная установка для термообработки сварных швов или отдельные приспособления, о которых мы поговорим позже.

Фото взято с сайта rem-teh.ru

Существует несколько методов термообработки. Все они отличаются температурой, используемой для нагрева шва.

Температура нагрева может быть от 650 до 1125 градусов по Цельсию, выбирается в зависимости от типа стали и свойств, которые должна получить сталь. Детали могут прогревать от 1 до 5 часов.

Затем металл охлаждается естественным путем, без применения дополнительных методов.

В результате улучшается пластичность и ударная вязкость сварного соединения, улучшаются механические свойства, снижается остаточное напряжение от сварки. Зачастую необходима термообработка сварных соединений технологических трубопроводов. Поскольку именно трубы формируют важнейшие узлы. Они должны быть прочными и долговечными.

Методы нагрева швов

Сварочные швы и соединения могут нагреваться несколькими способами. Среди наиболее распространенных можно выделить специальные гибкие нагревательные изделия, муфельные печи, индукционные и газопламенные приспособления.

Метод нагрева шва выбирается исходя из возможности установки дополнительного оборудования, доступа к трубам, диаметра детали и прочих субъективных факторов.

Проще говоря, выбор метода нагрева не регламентируется нормами и правилами.

Самое главное — нагревательные приспособления должны беспрепятственно монтироваться на деталь, весить немного и осуществлять равномерный нагрев, без перепадов температур. Такая обработка называется локальной или местной.

Локальная термообработка с помощью гибких нагревательных элементов — это самый простой и недорогой способ обработки шва. Ранее такие нагреватели выпускал завод «Минмонтажспецстрой», сейчас этим занимается «Корпорация Монтажспецстрой». Такие элементы легко подстраиваются под диаметр трубы и их монтаж не вызывает трудностей.

Также используются муфельные печи. Они вполне эффективны при работе с трубами небольшого диаметра. Но здесь есть один нюанс: чтобы прогрев был равномерным нужно устанавливать печь так, чтобы ее ось вращения не совпадала с геометрической осью.

Индукционные приспособления также довольно распространены. Они недорогие и эффективные. Широко применяются при нагреве швов как раз на трубах.

В качестве нагревательного элемента здесь выступают многожильные медные кабели, которые охлаждаются с помощью воздуха. При нагреве шва труб нужно оставить небольшой зазор между самой трубой и кабелями.

Такая установка для термообработки сварных швов позволяет прогреть соединения равномерно и быстро. Ниже представлена таблица с характеристиками индукторов.

Газопламенный метод нагрева предполагает использование многопламенных газовых горелок. Принцип работы такой специальной горелки ничем не отличается от обычной бытовой зажигалки, разве что каналов выхода пламени в десять раз больше. Здесь пламя образуется при сгорании кислорода и горючего газа. Газопламенный метод хорош в труднодоступных местах, но может занимать больше времени.

Технология термообработки

При проведении термической обработки учитывается длина шва, соблюдается равномерность прогрева соединения и прилегающих областей, выбирается подходящая скорость и температура нагрева, устанавливается время продолжительности нагрева (также называется выдержкой) и устанавливается скорость охлаждения.

Термообработка сварных швов трубопроводов начинается с того, что шов изолируют с помощью теплоизоляционного материала. Например, при применении газопламенной горелки шов обматывается слоем листового асбеста толщиной 2-3 сантиметра. Только затем происходит монтаж самой горелки. Тот же принцип и при сварке индукционными приспособлениями или нагревательными элементами.

Чтобы сварные швы не теряли тепло изоляционные материалы должны быть прочными и теплостойкими одновременно. При этом они должны иметь малый вес, легко изгибаться. В таблице ниже описаны основные теплоизоляционные материалы, применяемые при термообработке. Также указана из температурная область.

Обработка сварного шва доверяется только специалистам. Специалист проходит предварительное обучение и только после этого приступает к работе. При этом процессом должен руководить старший мастер.

Специалист обязан не только правильно подобрать и установить нагревательное оборудование, но еще и проверить, насколько хорошо слесари подготовили металл.

Термообработка сварных швов трубопроводов не начнется без тщательной подготовки.

После обработки можно осуществить термоотдых. Пусть деталь остынет. Затем производится шлифовка сварных швов болгаркой. Зачистка сварного шва после сварки необходима для удаления ненужных включений, образовавшихся при сварке. Например, шлака.

Вместо заключения

Термообработка сварных соединений технологических трубопроводов — обязательный этап, если качество шва стоит на первом месте. С помощью обработки возможна полная защита сварных швов от коррозии, трещин и разлома.

Это простой, но вместе с тем эффективный метод. С помощью современных приспособлений можно быстро и равномерно обработать сварной шов. Делитесь этой статьей в социальных сетях и оставляйте комментарии к этой статье.

Желаем удачи в работе!


[Всего : 1    Средний: 5/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/shvy-i-soedineniya/kak-vypolnit-termoobrabotku-svarnyh-soedinenij.html

Принципы термообработки сварных швов

Контроль швов сварных соединений до термообработки

При крупномасштабном изготовлении металлических конструкций и соединении трубопроводов проводится дополнительная обработка, про которую забывают начинающие сварщики. К одному из таких технологических процессов относится термообработка сварных швов. Оно позволяет улучшить характеристики готового крепления, продлить срок его эксплуатации.

Термообработка сварных швов

Суть и назначение процесса

Термообработка после сварки нужна для того чтобы улучшить ухудшившиеся характеристики материала при скреплении. К ним относятся:

  1. Изменение параметром металла из-за перегрева. При использовании сварочного оборудования детали нагреваются до 5000 градусов. Появляются крупные зёрна металла, что приводит к ухудшению показателя пластичности.
  2. Вокруг готового шва образуется место закалки. Эта область не устойчива для ударов.
  3. Удалённые области обладают малым показателем прочности. Связано это с кратковременным сильным нагревом.

Главный недостаток, который образуется на соединенной конструкции после сварки — внутренние напряжения. Это приводит к деформации изделия при эксплуатации. Остаточное напряжение становится причиной разрушения соединений из-за чего трубопроводы, металлоконструкции приходят в негодность.

Тепловая обработка проводится при температуре до 1000 градусов по Цельсию. Состоит технологический процесс из трёх этапов:

  1. С помощью специального оборудования происходит равномерный прогрев в области шва. Это изменяет механические свойства материала.
  2. Сохранение рабочей температуры на определённый промежуток времени. Длительность зависит от того, насколько нужно изменить свойства и структуру материала.
  3. Последним этапом является охлаждение. Температура должна опускаться равномерно, чтобы добиться повышения пластичности и ударной вязкости.

Термообработка после сварки позволяет снять остаточные напряжения, выровнять металлическую структуру, избавиться от крупных зёрен.
Термообработка Круто Горячо

Виды термообработки

Термообработка сварных соединений может проводиться несколькими способами. К наиболее эффективным относятся:

  1. Нагревание деталей до сваривания. Применяется при работе с низкоуглеродистыми сталями. Сварщик нагревает рабочие поверхности до 200 градусов. После сваривания конструкция должна остыть при комнатной температуре.
  2. Отпуск металла. Подразумевает под собой нагрев деталей до критических температур. Заготовки выдерживаются в таком режиме до 5 часов. Затем материал медленно охлаждается.
  3. Термический отдых. Заготовки разогреваются до 300 градусов. При такой температуре они выдерживается до трех часов. Постепенно остаточные нагрузки исчезают, шов становится прочнее.
  4. Нормализация. Проводится для уменьшения крупных зёрен структуры материала, увеличения показателей прочности.
  5. Аустенизация. Перед сваркой детали разогревают до 1100 градусов. Выдержка при такой температуре составляет 90 минут. Процесс охлаждения происходит на свежем воздухе. Механические свойства улучшаются, остаточное напряжение исчезает.
  6. Стабилизирующий отжиг. Готовый шов нагревают до 800 градусов. На протяжении трех часов температура поддерживается на одном уровне. Снижается риск образования ржавчины.

Метод термической обработки зависит от используемого материала.

Применение нагревательных элементов

Виды оборудования

Для проведения термической обработки используют определённое оборудование. Его выбор зависит от металла, толщины заготовок, возможностей сварщика. К нему относятся:

  1. Индукционные установки. Представляют собой аппараты, которые вырабатывают высокочастотное напряжение. Дополнительно на установке закрепляется нагревательный провод. Его другой конец обматывается вокруг шва. Важно оставлять между витками по 2,5 см.
  2. Радиационное оборудование. Для разогревания области вокруг креплений и самого соединения используются нихромовые провода. На них подаётся напряжение, которое способствует нагреванию рабочей поверхности.
  3. Газопламенное оборудование. Простой способ нагрева рабочих поверхностей. Для этого применяются газовые горелки, к которым подключается ацетилен, кислород. Чтобы увеличить зону прогрева, на горелку закрепляется широкий мундштук.

Прежде чем начинать использовать то или иное оборудование нужно изучить особенности работы с ним. Применение нагревательных машин требует определённых навыков.
Индукционный нагреватель для термообработки сварного шва

Пошаговая термическая обработка соединений

Термическая обработка сварных швов должна происходить в определённой последовательности. Проведение работ:

  1. Нагреваемое место покрывается теплоизолирующим материалом.
  2. Сверху закрепляются нихромовые провода, через которые будет идти ток.
  3. С помощью напряжения задаётся температура нагрева.

Нагревательные элементы снимаются с места соединения. Поверхность освобождается от лишнего материала.

Термообработка сварных швов считается необходимым технологическим процессом для улучшения механических показателей соединённой конструкции. Без дополнительного нагревания остается внутреннее напряжение, которое может привести к разрушению соединения.

Принципы термообработки сварных швов Ссылка на основную публикацию

Источник: https://metalloy.ru/obrabotka/termo/svarnyh-shvov

Термическая обработка сварных соединений газопроводов

Контроль швов сварных соединений до термообработки

содержание   ..  10  11  12   ..

    1.  

      1. Порядок проведения работ, выбор оборудования и режимов термообработки, требования к персоналу определяются нормативными документами ОАО “Газпром” по термической обработке (далее – термообработке) и настоящим разделом.

      2. Не требуется термическая обработка кольцевых стыковых сварных соединений газопроводов из трубных сталей с нормативным значением временного сопротивления на разрыв до 590 МПа (60 кгс/мм2) включ., с разнородностью по классу прочности (ΔК) до

        8,0 кгс/мм2 (80 МПа) включ., условным диаметром DN (Ду) до 1400 включ., с толщиной стен-

        ки до 32,0 мм включ.

      3. Послесварочной термообработке подлежат сварные соединения газопроводов: а) разнородные сварные соединения с разнородностью по классу прочности (ΔК) более

        8,0 кгс/мм2 (80 МПа);

        б) тройниковые сварные соединения прямых врезок с толщиной стенки ответвления св. 16,0 мм;

        в) сварные соединения приварки ложементов надземных газопроводов в местах установки “мертвых” опор.

      4. Вид термообработки, номенклатура сварных соединений газопроводов, подлежащих послесварочной термообработке, уточняются при проектировании и разработке проекта производства работ.

      5. Оборудование для термообработки, рекомендованное к применению, приведено в таблицах Е.16–Е.18 (приложение Е).

      6. Описание технологического процесса послесварочной термообработки сварных соединений по всем операциям с указанием технологических режимов и средств оснащения должно быть изложено в операционно-технологической карте термообработки или в операционно-технологических картах сборки, сварки и термообработки сварных соединений при строительстве газопроводов.

      7. Операционные технологические карты должны содержать:

  • характеристики основного металла трубы (класс прочности, диаметр, толщина стенки);

  • описание технологии сварки с указанием сварочных материалов и оборудования, режимов сварки, параметров предварительного и сопутствующего подогрева, параметров сварных швов и др.;

  • описание вида послесварочной термообработки с указанием оборудования нагрева, режима термообработки, контроля параметров нагрева.

        1. Местная термообработка кольцевых стыковых сварных соединений газопроводов проводится путем нагрева всего периметра сварного соединения, при этом ширина зоны

          полного нагрева должна быть не менее 5 ·

          D  2  S S/ 2, где D и S – соответственно наруж-

          ный диаметр и толщина стенки трубы газопровода, для случаев разнотолщинных сварных соединений принимается большее значение толщины стенки.

        2. Местная термообработка тройниковых соединений газопроводов (прямых врезок) проводится путем нагрева полного периметра тройникового сварного соединения по основной трубе и по трубе-ответвлению, включая сварные швы и зоны шириной не менее

          D  2  S S/ 2 в каждую сторону от сварных швов, где D и S – соответственно наружный

          диаметр и толщина стенки трубы газопровода.

        3. Зона теплоизоляции при термообработке сварных соединений должна быть не

          менее 10 ·

          D  2  S S/ 2,

          где D и S – соответственно наружный диаметр и толщина стенки

          трубы газопровода.

        4. Вид термообработки сварных соединений, выполненных дуговыми способами сварки при строительстве газопроводов из низкоуглеродистых, низколегированных сталей перлитного класса, – высокий отпуск. Режимы термообработки приведены в таблице 10.34.

        5. Термообработка проводится после получения положительных результатов контроля качества сварного соединения.

        6. После термообработки сварного соединения должен быть выполнен контроль твердости металла шва и ЗТВ, при этом твердость металла шва и ЗТВ должны отвечать требованиям перечисления г) п. 9.6.

        7. При проведении термической обработки необходимо руководствоваться инструкциями по эксплуатации оборудования для термической обработки и нормативными документами ОАО “Газпром”.

    Таблица 10.34 – Режимы термообработки сварных соединений газопроводов

    Стали

    Класс прочности

    Режимы термообработки

    Условия охлаждения

    температура нарева Тн, °С

    скорость нагрева Vн , °С/ч

    выдержка tв, мин

    Низкоуглеродистые, низколегированные, перлитного класса

    До К54

    включ.

    580–600

    Не более 400

    1,5 мин

    на 1,0 мм толщины стенки трубы, но не менее 60 мин

    Под слоем теплоизоляции до температуры окружающего воздуха

    Св. К54 до К60 включ.

    600–620

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/01500_gaz/070_STO_Gazprom_2-2_3-136-2007/011.htm

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.