Особенности сваривания газовых труб

 Лозунг – «Газификация всей страны» – актуален и сейчас. Монтаж газовых труб и их ремонт не прекращаются ни на один день, поэтому сварщикам всегда есть работа. Правда, не для всех, потому что этим должны заниматься только сварщики с высокой квалификацией. А причина одна – внутри газовой трубы голубое топливо протекает под большим давлением, даже в бытовых сетях оно составляет 3-4 атмосферы. А значит, всегда есть риск, что трубопровод разорвется, если сварка газовых труб была проведена не на должном уровне.

Способы сварки газовых труб

Варить газовые трубы можно разными способами:

• газовая сварка;
• электросварка;
• сварка неплавящимся электродом в среде защитных газов: ручная или полуавтоматическая.

Выбор технологии сваривания будет зависеть от параметров используемых труб. Если они имеют тонкую стенку (до 4 мм), то обычно используется газовая сварка. Если больше, то два остальных варианта. При этом электросваркой пользуются в тех случаях, когда объем проводимых операций незначительный. Во всех остальных случаях используются сварочные автоматы или полуавтоматы.

Сварка газовой трубы газосваркой

Как и в любом сварочном процессе в первую очередь сами трубы необходимо подготовить. Очень важный момент заключается в том, чтобы не пропустить дефекты торцов соединяемых встык газовых труб. Они могут не совпадать между собой по размерам и форме отверстия. Особенно это касается формы. Она может быть не круглой, а овальной, что создаст трудности не только со свариванием, но с точной стыковкой.

Варить газовые трубы с тонкой стенкой можно и без формирования кромки, но лучше с ними. Потому что сварочная ванна, образованная ими дает полное и качественное заполнения зазора. Обязательно кромки обрабатываются до металлического блеска, то есть, удаляется ржавчина, грязь, следы других материалов. Если на участке сваривания присутствуют жировые и масляные пятна, то из также придется удалить, хотя бы растворителем. Эти меры действенны, именно они влияют на качество сварочного шва.

Следующий подготовительный этап – это выбор присадочной проволоки. Здесь все просто – она должна быть изготовлена из того же сырьевого материала, что и сам газовый трубопровод.

Все готово, можно переходить к сварке. Горелка подносится к сварочной ванне под наклоном, сюда же подается и присадочная проволока. Важно сначала хорошо прогреть торцы двух соединяющихся труб до красного состояния. После чего в ванну вводится проволока, которая под действием высоких температур расплавляется, и ее металл заполняет зазор между кромками. Необходимо отметить, что при этой технологии не происходит соединение металлов труб и проволоки на межкристаллических связях. Поэтому такое соединение не является высокопрочным. Хотя для труб газоснабжения под небольшим давлением этого будет достаточно.

• Если для сварки газовых труб используется ацетилен, то сварочный шов можно сделать за один проход.
• Температура горения этого газа очень высокая, и ее достаточно, чтобы хорошо нагреть кромки и быстро расплавить присадочную проволоку в большом объеме.
• Начало и конец шва надо обязательно соединить внахлест.

Нередко встречаются ситуации, когда место расположения сварочного стыка находится в неудобном месте (к примеру, около стены). Поэтому всегда присутствует вероятность, что он будет некачественно проварен. Если это трубы большого диаметра, то можно сваривать их снаружи и изнутри. Для того чтобы произвести сварку изнутри, надо будет сделать недалеко от стыка отверстие, чтобы в него поместилась рука с проволокой и горелкой, и провести сваривание по внутреннему диаметру.

Кстати, нужно сказать, что некоторые сварщики с высокой квалификацией прекрасно варят газовые трубы электросваркой. Благо для этого есть инверторы. Поэтому на вопрос, а можно ли варить трубы с тонкой стенкой электродуговой сваркой, можно ответить положительно.

Сварка труб электродуговая

Это один из самых распространенных способов соединения газовых труб. Технология позволяет использовать ручную сварку, автоматическую и полуавтоматическую (с помощью самозащитной флюсовой проволоки). Данный способ соединения газовых труб более качественный, потому что стыковка происходит на уровне межкристаллических связей. То есть, расплавленный стержень электрода вплавляется в расплавленный металл кромок труб. По сути, получается в сварочной ванне единый монолитный участок.

Как правильно соединить трубу газоснабжения электросваркой.

• Производится зачистка торцов труб точно так же, как и в случае газосварки.
• Обязательно формируются кромки. Это можно сделать напильником или болгаркой со шлифовальным кругом. Оптимальный угол соединения кромок – 60°.
• Трубы обязательно укладываются в горизонтальной плоскости и центруются относительно друг друга.
• Делаются прихватки (количество определяется сечением трубы) длиною по 3-4 см. Главное – прихватка по высоте наполнения не должна быть больше 2/3 толщины стенки.

Все готово, остается только варить. При этом нужно соблюдать некоторые правила сварки. Если труба с толщиною стенки в пределах 4-6 мм, то сваривание можно проводить в один проход. В остальных случаях только в несколько проходов электродом. То есть, наращивание металлического наполнения шва должно проводиться послойно. При этом, чем выше слой, тем большего диаметра электрод должен быть использован.

Варить газовые трубы по диаметру очень сложно, поэтому их устанавливают в специальное приспособление – вращатель. Если такового нет, то сварка производится снизу вверх. То есть, труба делится на две части вертикалью, и каждый участок проваривается по отдельности. При этом необходимо стыки сварочных слоев производить внахлест.

Если производится сварка магистральных газовых трубопроводов, то соединение проводится по участкам. То есть, постепенно по участкам заполняется весь шов, а последний слой наносится целиком по всей окружности.

Полуавтоматическая электросварка в среде защитных газов также применяется при сварке газовых труб. По качественной составляющей она более эффективна, чем предыдущие варианты. Все дело в том, что на процесс сваривания кромок не воздействуют химические элементы, находящиеся в воздухе. Потому что зона сварки покрывает защитный газ, обычно это смесь аргона с кислородом и углекислым газом. Могут использоваться и другие смеси.

Сварка неплавящимся электродом

Данную технологию обычно называют аргонодуговой. Название произошло от того, что в качестве защитного газа чаще всего используется газ аргон, но не всегда. Обычно для сварки стальных изделий используется стержень из вольфрама, а сама сварка производится при прямой полярности.

Для соединения можно использовать присадочную проволоку, а можно обойтись без нее. Все зависит от толщины стенок соединяемых заготовок. Но чаще всего используется комбинированная технология. То есть, корневой шов сваривается без присадки, а поверхностные слои провариваются с использованием проволоки. Кстати, трубы из стали 10 и 20 всегда свариваются без присадочной проволоки.

Если стыкуются между собой газовые трубы с толщиною стенки меньше 5 мм, то сваривание нужно проводить сверху вниз, в остальных случаях снизу вверх. Вообще, нужно избегать потолочной и вертикальной сварки, поэтому будет лучше, если соединение трубных конструкций производиться во вращательных роликах, а сам процесс сваривания будет производиться в нижнем положении.

• Все подготовительные процессы точно такие же, как и в первых двух случаях.
• При соединении трубопроводов большого диаметра (больше 80 мм), необходимо соблюдать точную центровку и прихватку. При этом после нанесения первого коневого слоя прихватки необходимо переплавить.
• Гасить и зажигать дугу надо только на кромке или на расплавленном металле сварного шва. При этом заканчивать сварку на шве надо на расстоянии 20-30 мм от конца шва.
• Заканчивать подачу защитного газа надо после обрыва электрической дуги спустя 5-10 секунд.
• Если газопровод формируется из труб высоколегированной коррозионностойкой стали, то перед сваркой защитный газ подается внутрь трубопровода, или используется в процессе защитный флюс, к примеру, паста ФП8-2.
• Толстостенные трубы (толщина более 10 мм) диаметром больше 100 мм, изготовленные из низколегированных и низкоуглеродистых сталей, варятся без подкладочных колец. При этом сам процесс надо вести обратноступенчатым методом, проваривая участки длиною не более 20 см. Толщина шва не должна быть меньше 3 мм, и обязательно обеспечивается плавный переход на саму трубную поверхность.

Газоснабжение городов и поселков – запланированное мероприятие. Поэтому сам процесс сварки газопроводов относится к категории ответственных. Но в разных случаях используются разные способы сваривания, многое зависит от условий проведения сварных процессов, от параметров устанавливаемых труб, от возможности компании, которая занимается проводкой трубопровода. Но в любом случае, еще раз надо напомнить, что соединение трубных конструкций под газ должны проводить только высококвалифицированные сварщики.