Резка труб в трассовых условиях
4.1. В качестве горючего газа при кислородной резке можно применять ацетилен или его заменители: пропан, пропано-бутановые смеси, природный газ, а также керосин или бензин.
4.2. К работе с аппаратурой для ручной машинной кислородной и плазменной резки и ее ремонту допускают квалифицированных резчиков, знающих устройство, правила обслуживания и ремонта аппаратуры. Независимо от наличия удостоверения резчик должен сдать экзамен по техминимуму квалификационной комиссии монтажного управления.
4.3. Машинная кислородная резка
4.3.1. Механизированную резку следует выполнять газорезательными машинами "Орбита-2" или "Спутник-3".
4.3.2. Перед резкой следует удалить из трубы на участке длиной не менее 0,5-1,0 м снег и грязь, так как наличие влаги ухудшает качество реза и структуру металла кромки.
4.3.3. Разрезаемый участок трубы шириной 50-100 мм по периметру необходимо тщательно зачистить механической или ручной проволочной щеткой. На поверхности трубы не должно быть слоя праймера, следов изоляции, окалины, ржавчины, пыли, масляных и жировых загрязнений. Резка неочищенного металла приводит к значительному снижению производительности процесса, ухудшению качества поверхности реза.
4.3.4. Скорость резки и давление кислорода должны соответствовать табл.43.
Таблица 43
| Толщина металла, мм | Режимы машинной резки при применении |
| | ацетилена | пропана |
| | Скорость резки, мм/мин | Давление кислорода, МПа | Давление горючего газа, МПа | Скорость резки, мм/мин | Давление кислорода, МПа | Расход горючего газа, л/м |
| 5-10 | 600-400 | 0,35-0,4 | 0,04-0,045 | 500-400 | 0,4-0,45 | 25-35 |
| 10-20 | 500-400 | 0,4 -0,5 | 0,04-0,045 | 400-300 | 0,45-0,55 | 35-45 |
| 20-30 | 400-350 | 0,5-0,7 | 0,045-0,05 | 300-350 | 0,55-0,75 | 45-55 |
4.3.5. Резку начинают прожиганием в теле трубы отверстия следующим образом: резак подводят к месту пробивки отверстия, зажигают горючую смесь резака, разогревают место пробивки до температуры воспламенения в струе кислорода и постоянно включают подачу режущего кислорода.
4.3.6. После пробивки отверстия включают привод перемещения резака по периметру трубы.
4.3.7. Резку труб производят по замкнутому периметру трубы, начиная с нижнего положения.
4.3.8. В процессе резки необходимо следить за соблюдением выбранного режима, т.е. сохранять неизменными состав смеси, расстояние между мундштуком резака и металлом, скорость резки, давление газов.
4.3.9. Шероховатость кромки реза не должна превышать 0,16 и 0,32 мм при толщине разрезаемого металла соответственно 5-15 и 16-30 мм, что соответствует 3-му классу по ГОСТ 14792-80.
4.3.10. Перед сваркой после машинной газокислородной резки необходимо тщательно удалить с кромки реза грат и окалину.
4.3.11. По кромкам после машинной газокислородной резки разрешается выполнять ручную дуговую сварку электродами с основным видом покрытия, автоматическую сварку под флюсом по ручной подварке и двустороннюю.
4.3.12. Сварку электродами с покрытием целлюлозного типа разрешается выполнять только после механической обработки кромок реза или зачистки их шлифмашинками.
4.3.13. Резка труб при отрицательных температурах окружающего воздуха может сопровождаться появлением трещин в кромке реза.
4.3.14. Во избежание образования трещин и получения более пластичного металла у линии реза в зависимости от состава стали, толщины металла, режима резки необходимо применять предварительный подогрев.
4.3.15. Необходимость подогрева, выбор температуры подогрева для машинной кислородной резки определяются в соответствии с табл.44 в зависимости от эквивалента углерода стали и вида используемого газа (ацетилена, пропана).
Таблица 44
| Эквивалент углерода, % | Ацетилен | Пропан |
| | Толщина стенки трубы, мм |
| 
| 10 | 15 | 20 | 25 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 0,3-0,4 | А | А | А | А | А | А | А | А |
| 0,41-0,50 | А | А | Б (-30°С) | Б (0°С) | А | А | А | Б (-40°С) |
| 0,51-0,56 | А | В (-30°С) | В (0°С) | В (+20°С) | А | А | Б (-30°С) | В (0°С) |
Примечания:
А - резка без подогрева при температурах воздуха до -50 С; Б - подогрев до +50°С необходим при температуре воздуха ниже температуры, указанной в скобках; В - подогрев до +100°С при температуре ниже температуры, указанной в скобках.
4.3.16. При поступлении новых труб из сталей повышенной прочности с толщиной стенки более 25 мм рекомендуется проверять металл труб на закаливаемость при машинной кислородной резке путем загиба образцов по схеме, приведенной на рис.21.
Рис.21. Схема нагружения образца при испытании на угол загиба
4.3.17. Размеры образца принимают в соответствии с ГОСТ 6996-66: диаметр нагружающей оправки , толщина образца (но не более 16 мм); - толщина стенки трубы, мм.
4.3.18. Угол загиба должен быть не менее 30°. На поверхности реза не допускается появление развивающихся трещин, видимых невооруженным глазом.
4.3.19. Если при загибе образцов до 30° на кромке реза появляются трещины, следует откорректировать режимы резки, применив предварительный подогрев (либо повысив температуру подогрева), или увеличить мощность подогревающего пламени резака.
4.3.20. Предварительный подогрев следует выполнять стационарными кольцевыми подогревателями, применяемыми для подогрева стыков труб перед сваркой.
4.3.21. Сброс подлежащих сварке труб или катушек в снег или в воду до полного их остывания после завершения процесса резки не допускается.
4.3.22. Правку концов труб после кислородной резки металла с нормативным значением временного сопротивления разрыву до 540 МПа при положительных температурах воздуха можно выполнять без подогрева; при отрицательных температурах окружающего воздуха перед правкой необходим подогрев до 150-200°С.
4.3.23. При отрицательных температурах воздуха испарение горючих газов, как правило, прекращается. В этом случае баллон следует поместить в емкость с непрерывно подогреваемой горячей водой.
4.3.24. При замерзании рукавов и редуктора их следует отогревать горячей водой с последующей продувкой воздухом и протиркой с внешней стороны. Вода и воздух не должны иметь примеси жиров и масел.
4.4. Ручная кислородная резка
4.4.1. Ручную кислородную резку труб следует выполнять резаками "Маяк-1-02", "Маяк-2-02", РУА-70, "Факел", РУЗ-70, РК-71, РЗР-62, "Пламя".
Резаки "Маяк-2-02", "Пламя", "Факел" и РУА-70 предназначены для ацетилено-кислородной резки; резаки "Маяк-2-02", РУЗ-70 и РЗР-62 - для кислородной резки с использованием газов-заменителей ацетилена, резак РК-71 - для резки керосином. В комплект поставки ручного резака входят внутренние и наружные мундштуки, сменные мундштуки, ключ, уплотнительные кольца.
4.4.2. Новые резаки перед использованием должны быть проверены в мастерской по ремонту газорезательной аппаратуры (а где ее нет - слесарями, имеющими право на ремонт газорезательной аппаратуры) на подсос, герметичность и горение. Проверке подвергают каждый резак, так как завод-изготовитель проводит выборочную проверку партии, а не проверяет все выпускаемые резаки.
4.4.3. Прежде чем начать работу, необходимо проверить правильность присоединения рукавов к резаку (кислородный рукав присоединяют к штуцеру с правой резьбой, рукав горючего газа - к штуцеру с левой резьбой), инжекцию в каналах горючего газа, герметичность всех разъемных соединений.
4.4.4. Утечку газа в резьбовых соединениях устраняют их подтягиванием.
4.4.5. Рабочие давления кислорода и ацетилена устанавливают в соответствии с режимом резки, приведенном в табл.45.
Таблица 45
| Толщина трубы, мм | Номер мундштука | Скорость резки, мм/мин | Давление кислорода, МПа | Давление ацетилена, МПа |
| | наружного | внутреннего | | | |
| 8-10 | 1 | 1 | 400-350 | 0,3 | Не менее 0,01 |
| 10-25 | 1 | 2 | 350-250 | 0,4 | Не менее 0,01 |
4.4.6. При сильном нагреве наконечника его следует охлаждать чистой водой. Чтобы вода не попала в каналы резака, закрывают только вентиль горючего газа, оставляя кислородный вентиль открытым.
4.4.7. При засорении каналов мундштуков их необходимо прочищать медной или алюминиевой иглой.
4.4.8. Все мелкие неисправности: перекос мундштуков, негерметичность соединений, засорение инжекторов и каналов мундштука, нагар и брызги на поверхности мундштука, отсутствие подсоса в канале горючего газа, частые хлопки пламени, неисправность вентилей устраняет резчик.
4.4.9. Ручную кислородную резку труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, в том числе и при отрицательной температуре окружающего воздуха, можно выполнять без каких-либо технологических ограничений. Основным требованием при этом является получение ровного реза и требуемых параметров разделки.
4.4.10. Правку концов труб после кислородной резки металла с нормативным значением временного сопротивления разрыву до 540 МПа при положительных температурах воздуха можно выполнять без подогрева; при отрицательных температурах окружающего воздуха перед правкой необходим подогрев до 150-200°С.
4.5. Воздушно-плазменная резка
4.5.1. Для механизированной воздушно-плазменной резки труб при строительстве магистральных трубопроводов предназначена установка "Орбита ПЛ-1".
4.5.2. Для выполнения резки контейнер с установкой необходимо расположить на расстоянии не менее 1,5-2 м от разрезаемой трубы.
4.5.3. На обрабатываемую трубу монтируют направляющий пояс, соответствующий ее диаметру. Дли обеспечения точности резки необходимо произвести тщательную выверку установки направляющего пояса. Ходовую часть машины "Орбита" монтируют на направляющий пояс.
4.5.4. Поверхность трубы в месте, где начинается рез и где должно произойти возбуждение основной дуги, очищают от окалины, грязи, масла, ржавчины, краски, а полость трубы - от грязи, снега и др. При резке изолированных труб место начала реза необходимо очистить от изоляции, после чего в этом месте зачистить поверхность трубы до металлического блеска.
4.5.5. Перед началом работы необходимо проверить в источнике питания:
состояние электрических проводов и контактов;
соответствие напряжения сети напряжению, указанному на маркировке источника питания;
подключение источника питания к компрессору.
4.5.6. Плазмотрон соединяют с источником питания, для этого необходимо подключать по порядку:
воздухотокоподвод;
вилку высоковольтного провода вспомогательной дуги;
вставку штепсельного разъема провода управления к колодке.
4.5.7. Один конец кабеля "+" подключают к клемме "+" источника питания, а другой - к обрабатываемой трубе.
4.5.8. Плазмотрон закрепляют в державке суппорта ходовой части машины "Орбита".
4.5.8.1. Расстояние между плазмотроном и поверхностью разрезаемой трубы должно быть 10-15 мм, а его положение не должно изменяться в процессе резки.
4.5.8.2. Угол наклона плазмотрона к образующей трубы должен соответствовать требуемому углу скоса кромок.
4.5.9. Электрический кабель привода ходовой части машины "Орбита" присоединяют к блоку питания через переходную коробку.
4.5.10. Для обеспечения безопасности работы проверяют двойную или усиленную изоляцию кабеля, соединяющего знак "-" выпрямителя с плазмотроном, двойную изоляцию места подключения этого кабеля к выпрямителю и к плазмотрону; корпус выпрямителя должен быть изолирован от всех частей установки.
4.5.11. Выпрямитель подключают к сети переменного тока 3х380+0 через автоматические выключатели.
4.5.12. При отрицательных температурах воздуха перед началом работы ходовую часть машины "Орбита" включают для работы при повышенных скоростях вхолостую в течение 2-3 мин с тем, чтобы разогреть смазку в механическом редукторе.
4.5.13. Шланги, кабель, ведущие от источника питания к плазмотрону, располагают таким образом, чтобы в процессе движения машины вокруг трубы они не мешали работе плазмотрона.
4.5.14. Для подачи напряжения на все устройства установки ручку автоматического выключателя устанавливают в положение "включено".
4.5.15. Включают компрессоры, а на источнике питания УПР-201 с помощью регулятора давления устанавливают давление воздухе 0,4 МПа.
4.5.16. На источнике питания по указателю с помощью резистора регулирования рабочего тока устанавливают требуемую силу тока в соответствии с режимами воздушно-плазменной резки, приведенными в табл.46.
Таблица 46
| Толщина металла, мм | Сила тока, А | Напряжение, В | Скорость резки, м/мин |
| 9-15 | 150-170 | 115-120 | 1,2-0,8 |
| 16-25 | 170-200 | 110-115 | 1,0-0,6 |
4.5.17. Прежде чем приступить непосредственно к резке, необходимо проверить зажигание дежурной дуги. Для этого плазмотрон в державке поднимают на расстояние 150-200 мм от поверхности разрезаемой трубы, нажимают кнопку "пуск" на выносном пульте; при этом из сопла должен показаться видимый прерывистый факел вспомогательной дуги. Вспомогательная дуга может не возбудиться по следующим причинам: неисправен источник питания, давление воздуха выше допустимого, нарушена изоляция пластмассовой втулки в плазмотроне, неправильно собран плазмотрон.
4.5.18. В том случае, если вспомогательная дуга возбуждается, ее отключают, нажав кнопку "стоп", а плазмотрон устанавливают над точкой начала резки на высоте 10-15 мм от поверхности трубы.
4.5.19. Тумблером на выносном пульте включают движение машины "Орбита" в выбранном направлении (направление движения должно быть таким, чтобы поток плазмы сдувал расплавленный металл с кромки, предназначенной для сварки).
4.5.20. Нажимают кнопку "пуск" на выносном пульте. При этом между электродом и соплом плазмотрона с помощью осциллятора зажигается вспомогательная дуга, которая выдувается из сопла в виде плазменного факела длиной 10-15 мм. При касании факела вспомогательной дуги металла трубы между электродом плазмотрона и металлом трубы возникает режущая дуга. Вспомогательная дуга при этом автоматически отключается.
4.5.21. Для того чтобы окончательно отрегулировать скорость движения машины "Орбита", вращают регулятор скорости на выносном пульте; при этом отклонение факела дуги от оси резака должно составлять 20-30°.
4.5.22. При воздушно-плазменной резке следует соблюдать:
установленный режим резки (следует обратить внимание на правильную форму и постоянство отклонения факела дуги);
стабильность горения дуги;
непрерывность процесса резки;
постоянное рабочее давление воздуха по манометру;
постоянное расстояние между резаком и поверхностью разрезаемой трубы (в пределах 10-15 мм).
4.5.23. После окончания резки обрывают дугу, нажав кнопку "стоп".
4.5.24. При износе пленочного катода в результате испарения материала вставки на глубину более 3,5 мм его следует заменить.
4.5.25. После остывания кромки с поверхности реза проволочной щеткой и зубилом удаляют шлак и грат. Поверхность реза подвергают внешнему осмотру для проверки качества поверхности реза.
4.5.25.1. Несовмещение начала и конца кольцевого реза не должно превышать 2 мм (рис.22). При сварке захлестов (для уменьшения погрешности реза при обрезке торца второй трубы) плазмотрон устанавливают в точке, диаметрально противоположной началу реза первой трубы.
Рис.22. Несовмещение начала и конца реза
4.5.25.2. Шероховатость поверхности измеряют по фактической высоте микронеровностей на поверхности реза. Она определяется на базовой длине не менее 8 мм по 10 точкам в середине толщины разрезаемой трубы. Шероховатость не должна превышать 1,0 мм при толщине металла трубы 5-12 мм и 1,2 мм - при толщине 13-30 мм (ГОСТ 14792-80) (рис.23).
Рис.23. Шероховатость поверхности реза
4.5.25.3. Косина реза (отклонение от перпендикулярности по отношению к продольной оси трубы) не должна превышать 2 мм.
4.5.26. В том случае, если качество поверхности реза не соответствует требованиям п.4.5.25, его следует исправить, зашлифовывая шероховатость и ступеньки на поверхности до заданных значений.
4.5.27. Во избежание образования пор при сварке (возможно насыщение азотом поверхности реза) поверхность реза необходимо зачистить абразивным кругом (шлифовальной машинкой) до металлического блеска (на глубину 0,3-0,5 мм) с образованием в нижней части притупления величиной 1,5-2 мм.
4.5.28. При скорости ветра более 5 м/с и атмосферных осадках выполнять резку без укрытия рабочего места не рекомендуется.
4.6. Ручная и машинная воздушно-дуговая резка (выборка дефектов швов и основного металла)
4.6.1. К воздушно-дуговой резке допускают квалифицированных резчиков или сварщиков, знающих устройство и правило обслуживания оборудования. Независимо от наличия удостоверения резчик (сварщик) должен сдать экзамен по техминимуму квалификационной комиссии монтажного управления.
4.6.2. Механизированную воздушно-дуговую поверхностную резку выполняют на установке воздушно-дуговой резки.
4.6.3. Ручную воздушно-дуговую резку выполняют с помощью резака РВДм - 315.
4.6.4. Для воздушно-дуговой резки следует использовать угольные или графитовые электроды круглого сечения диаметром 6-12 мм. Рекомендуемая плотность тока на электроде 4-6 А/мм .
4.6.5. Перед началом работы электроды необходимо прокалить в печи при температуре 150-200°С в течение 3-4 ч для предупреждения их возможного взрывного разрушения при работе из-за скопившейся в порах влаги.
4.6.6. Установку воздушно-дуговой резки подготавливают к работе в следующем порядке:
на обрабатываемую трубу монтируют направляющий пояс, соответствующий ее диаметру;
транспортирующее устройство с установленным на нем подающим механизмом с электрододержателем фиксируют на направляющем поясе;
к установке воздушно-дуговой резки подключают токоведущие коммуникации от источника питания и газоведущие коммуникации от компрессора;
в электрододержатель установки вставляют угольный электрод. Расстояние между электродом и обрабатываемым изделием должно быть не менее 5 мм;
по манометру устанавливают рабочее давление сжатого воздуха (0,4-0,6 МПа);
на выносном пульте управления устанавливают требуемые скорость резки, скорость подачи электрода;
подключают источник питания к сети;
устанавливают требуемые параметры тока и напряжения.
4.6.7. Подготовку к ручной воздушно-дуговой резке выполняют в следующем порядке:
подсоединяют токоведущие коммуникации резака РВДм-315 к источнику питания, а газоведущие коммуникации - к компрессору;
угольный электрод вставляют в резак таким образом, чтобы вылет электрода составил 100-120 мм;
по манометру устанавливают рабочее давление сжатого воздуха (0,4-0,6 МПа);
подключает источник питания к сети.
4.6.8. Процесс машинной и ручной резки следует выполнять на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).
4.6.9. Диаметр угольного электрода следует выбирать в зависимости от глубины выплавляемой канавки (глубины залегания дефекта) в сварном соединении (табл.47).
4.6.10. Поверхностную воздушно-дуговую резку, в зависимости от глубины залегания дефектов, следует выполнять на режимах, приведенных в табл.47.
Таблица 47
| Размеры реза, мм | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А | Напряжение, В |
| глубина | ширина | радиус канавки | | | |
| 10,0-12,0 | 12,0-14,0 | 5,0 | 10-12 | 480-500 | 45-50 |
| 8,0 | 11,0 | 4,0 | 8 | 400-420 | 55-60 |
| 7,0 | 10,0 | 3,5 | 6 | 300-330 | 55-60 |
Примечание.
Скорость резки 30-35 м/ч; угол наклона электрода 40-45°; давление воздуха 0,4-0,6 МПа.
4.6.11. Направление резки должно быть углом вперед, так как в противном случае не происходит выдувания расплавленного металла. Чем меньше угол между электродом и обрабатываемым металлом, тем меньше глубина канавки и тем больше должна быть скорость резки.
4.6.12. При ручной резке зажигание дуги рекомендуется производить на выводной пластине. При зажигании дуги на шве рекомендуется дугу переместить быстро назад на 5-10 мм и лишь с этого места начинать резку. В этом случае зона зажигания дуги будет полностью удалена в процессе резки.
4.6.13. Вследствие инерционности установления требуемой глубины проплавления начало реза должно находиться на расстоянии не менее 50 мм от места залегания дефекта.
4.6.14. В процессе ручной воздушно-дуговой резки вследствие обгорания электрода его вылет уменьшается, поэтому необходимо периодически перемещать электрод в держателе, восстанавливая вылет электрода до 100-120 мм.
4.6.15. Следует соблюдать равномерность перемещения электрода при резке, так как колебания скорости перемещения приводят к изменению глубины и ширины канавки по ее длине.
4.6.16. Необходимо поддерживать постоянной скорость подачи электрода, так как от этого зависит постоянство длины дуги, стабильность ее горения и качество реза. При малой скорости подачи электрода длина дуги увеличивается и устойчивость процесса резки нарушается.
Увеличение скорости подачи электрода при поверхностной воздушно-дуговой резке приводит к тому, что лобовая кромка реза не успевает расплавиться и электрод как бы врезается в металл. Дуга гаснет, процесс резки прерывается.
4.6.17. Необходимо избегать коротких замыканий электрода на обрабатываемый металл, так как этот процесс сопровождается науглероживанием обрабатываемой поверхности.
4.6.18. При частичном или полном разрушении электрода в процессе резки следует остановить процесс и тщательно зачистить рабочую поверхность, удалив частицы электрода.
4.6.19. Поверхность реза следует зачистить от грата абразивными кругами с использованием шлифовальной машинки до металлического блеска (на глубину 0,3-0,5 мм) после завершения удаления дефектов из сварного соединения воздушно-дуговой резкой. При этом можно избежать дефектов при последующей заварке канавки.
