RU2643118C2 - Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов - Google Patents
Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643118C2 RU2643118C2 RU2015153520A RU2015153520A RU2643118C2 RU 2643118 C2 RU2643118 C2 RU 2643118C2 RU 2015153520 A RU2015153520 A RU 2015153520A RU 2015153520 A RU2015153520 A RU 2015153520A RU 2643118 C2 RU2643118 C2 RU 2643118C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welded
- welding
- pipe
- weld
- metal
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 7
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 2
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 2
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 2
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 102220478584 Apoptosis regulator Bcl-2_E50A_mutation Human genes 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/235—Preliminary treatment
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу дуговой сварки тройникового соединения магистрального трубопровода в виде трубы и велдолета. Выполняют технологическое отверстие в трубе. Осуществляют разделку кромок под сварку, предварительный подогрев кромок в диапазоне температур от 150 до 200°С и нанесение на поверхность разделки кромок велдолета промежуточного слоя наплавленного металла толщиной от 4 до 7 мм. Затем осуществляют наложение сварных валиков по контуру разделки кромок с формированием наплавленного пояса шириной не менее 2,5 толщины стенки трубы и охлаждение сварного соединения путем наложения теплоизолирующего пояса. При этом при нанесении промежуточного слоя используют металл, механические свойства которого по критерию относительное удлинение на 18-35% превышают механические свойства по критерию относительное удлинение основного металла трубы и сварных слоев наплавленного металла. Наложение сварных валиков осуществляют с выдержкой межслойной температуры между накладываемыми валиками сварного шва в диапазоне температур от 50 до 250°С. Изобретение позволяет повысить качество сварного соединения. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к способам приварки с применением электродуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов), применяемых при строительстве, реконструкции и ремонте трубопроводов из низкоуглеродистых и низколегированных сталей для распределения транспортных потоков.
Известны способы сварки тройниковых соединений дуговыми методами сварки такими, как ручная дуговая, штучными электродами, полуавтоматическая сварка порошковой проволокой, автоматическая под флюсом или в среде защитного газа проволокой сплошного сечения, самозащитной порошковой проволокой.
Уровень техники
Известен способ сварки прямых врезок в виде углового соединения патрубка с трубой, причем тройник разрезной с патрубком усиливающим для трубопроводов состоит из полумуфты нижней. Патрубок усиливающий установлен на дефектный участок трубы и приварен одним концом к трубе, на патрубок усиливающий установлена полумуфта верхняя, причем полумуфта верхняя изготовлена с помощью штамповки в заводских условиях, а к ней присоединена полумуфта нижняя, при этом вся конструкция приварена к ремонтируемой трубе кольцевыми угловыми швами. Верхняя полумуфта приварена к патрубку усиливающему кольцевым угловым швом, а на патрубок усиливающий сверху приварено стыковым кольцевым швом эллиптическое днище (см. патент РФ на полезную модель № RU 114744, опубл. 10.04.2012; МПК: F16L 1/00).
Недостатком данного способа является невозможность разгрузить зону вокруг технологического кольца при его изготовлении от концентрации возникающих при этом напряжений.
Известен способ сварки углового соединения патрубка с трубой, при котором узел присоединения ответвлений трубопровода, содержащий корпус и отводы, преимущественно цилиндрической формы, причем в корпусе и в отводах выполнены цилиндрические отверстия, сквозные в отводах, а отводы приварены к корпусу кольцевыми швами. При этом корпус выполнен в виде параллелепипеда, на гранях корпуса соосно отверстиям в нем выполнены выточки глубиной 0,05-0,2 наружного диаметра отвода, соответствующего данной выточке, отводы вставлены в выточки, а на стыки торцов отводов с корпусом, внутри отверстий в отводах наложены герметизирующие сварные швы (см. заявку №94029182/06, опубл. 20.06.1996, МПК: F16L 41/02).
Недостатком данного способа является низкая технологичность процесса изготовления изделия при его монтаже на трассе, а также невозможность разгрузить зону вокруг технологического кольца от концентрации напряжений.
Причинами, препятствующими получению технического результата, которые обеспечиваются изобретением, являются высокий уровень остаточных сварочных напряжений в зоне сплавления сварного шва с металлом трубы и, как следствие, низкая стойкость в этой зоне сварного соединения к образованию горячих, холодных и усталостных трещин. Кроме того, ширина сварного шва не обеспечивает восстановления несущей способности в ослабленной окрестности отверстия основной трубы.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании способа сварки тройниковых соединений (велдолетов) с сохранением несущей способности магистральных трубопроводов.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении качества сварного соединения за счет получения равнопрочного наплавленного металла, что повышает его сопротивляемость к образованию горячих, холодных и усталостных трещин на линии сплавления основного и наплавочного металлов и повышает несущую способность и ресурс трубопровода.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов с применением дуговой сварки с контролируемым тепловложением при наложении сварных валиков характеризуется тем, что осуществляют разделку кромок под сварку по периметру велдолета, предварительный подогрев кромок в диапазоне температур от 150 до 200°С, нанесение на поверхность разделки кромок велдолета промежуточного слоя наплавленного металла толщиной от 4 до 7 мм, механические свойства которого по критериям относительного удлинения на 18-35% превышают механические свойства основного металла трубы и сварных слоев наплавленного металла, наложение сварных валиков по контуру разделки кромок, формирующих наплавленный пояс общей шириной не менее 2,5 толщины стенки трубы с выдержкой межслойной температуры между накладываемыми валиками сварного шва в диапазоне температур от 50 до 250°С, охлаждение сварного соединения путем наложения теплоизолирующего пояса.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения разделку кромок под сварку осуществляют под углом 15-45 градусов.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения охлаждение сварного соединения осуществляют со скоростью 30-45°С в час до температуры 45-55°С.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения предварительный подогрев кромок осуществляют на ширину не менее 200 мм по контуру технологического отверстия.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения сварку осуществляют путем наложения 80-130 сварных валиков, при этом каждый последующий валик перекрывает предыдущий на 30-50%.
Сведения, подтверждающие реализацию изобретения
Заявляемое изобретение применяется при строительстве, ремонте и реконструкции магистральных трубопроводов, предназначенных для транспортировки нефти и нефтепродуктов.
Способ сварки велдолетов с применением дуговой сварки из сталей с временным сопротивлением разрыву от 335 до 550 MПa с контролируемым тепловложением при наложении сварных валиков осуществляется следующим образом:
1. Осуществляют разделку кромок под сварку по периметру велдолета предпочтительно под углом 15-45 градусов, что обеспечивает удобство работы сварочным инструментом.
2. Осуществляют предварительный подогрев кромок в диапазоне температур от 150 до 200°С предпочтительно на ширину не менее 200 мм по контуру технологического отверстия, что обеспечивает снижение скорости охлаждения, влияющей на структуру и остаточное напряжение в сварном соединении.
3. Наносят на поверхность разделки кромок велдолета промежуточный слой наплавленного металла толщиной от 4 до 7 мм, механические свойства которого по критерию относительного удлинения на 18-35% превышают механические свойства основного металла трубы и сварных слоев наплавленного металла, что обеспечивает создание промежуточного пластичного слоя, исключающего образование при нанесении сварных валиков подваликовых трещин. Кроме того, промежуточная наплавка металла исключает возможность образования трещин между сварными слоями и основным металлом велдолета.
4. Осуществляют наложение сварных валиков в количестве 80-130 по контуру разделки кромок с перекрытием от 30 до 50%, формирующих наплавленный пояс общей шириной не менее 2,5 толщины стенки трубы, что обеспечивает восстановление несущей способности тройникового соединения в ослабленной отверстием зоне магистральной трубы. При этом в процессе сварки осуществляют выдержку межслойной температуры между накладываемыми валиками сварного шва в диапазоне температур от 50 до 250°С для снижения скорости охлаждения, влияющей на структуру и остаточное напряжение в сварном соединении.
5. Далее охлаждают сварное соединение предпочтительно со скоростью 30-45°С в час до температуры 45-55°С путем наложения теплоизолирующего пояса, что обеспечивает получение оптимальной феррито-перлитной структуры с высокой ударной вязкостью и отсутствие закалочных структур мартенситного и бейнитного классов, отличающихся низкой трещиностойкостью, это обеспечивает снижение уровня остаточных сварочных напряжений и их равномерное распределение по периметру стыка, поэтому не требует проведения послесварочной термической обработки.
Таким образом, предлагаемый способ сварки позволяет получить равнопрочное сварное соединение, снизить остаточные сварочные напряжения в сварном соединении, повысить его вязкостные и пластические свойства за счет предотвращения образования закалочных структур, повысить сопротивляемость к образованию холодных трещин. Ширина сварного шва обеспечивает восстановление несущей способности тройникового соединения в ослабленной технологическим отверстием зоне магистральной трубы.
Сварка выполняется электродами типа Э50А, Э55 по ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75.
С целью определения работоспособности конструкции и ее оптимальных характеристик были проведены натурные опытные работы в производственных условиях при температурах окружающего воздуха в диапазоне от плюс 15 до плюс 20°С включительно. Труба диаметром 1220 мм из стали 09Г2С с толщиной стенки 22 мм из стали класса прочности К56 с вырезанным отверстием под установку велдолета была сварена с велдолетом в заводских условиях. Неразрушающий контроль показал отсутствие дефектов сварочного происхождения, а также механических повреждений и трещин.
В результате были установлены параметры технологии сварки, указанные в таблице 1.
Применение предложенного способа обеспечивает получение равнопрочного наплавленного металла с высоким металлургическим качеством и высокими вязкостными и пластическими свойствами, что повышает его сопротивляемость к образованию горячих, холодных и усталостных трещин на линии сплавления основного и наплавочного металлов. Ширина сварного шва обеспечивает восстановление несущей способности тройникового соединения в ослабленной отверстием зоне магистральной трубы.
Claims (5)
1. Способ дуговой сварки тройникового соединения магистрального трубопровода в виде трубы и велдолета, характеризующийся тем, что выполняют технологическое отверстие в трубе, осуществляют разделку кромок под сварку по периметру велдолета, предварительный подогрев кромок в диапазоне температур от 150 до 200°С, нанесение на поверхность разделки кромок велдолета промежуточного слоя наплавленного металла толщиной от 4 до 7 мм, наложение сварных валиков по контуру разделки кромок с формированием наплавленного пояса шириной не менее 2,5 толщины стенки трубы и охлаждение сварного соединения путем наложения теплоизолирующего пояса, при этом при нанесении промежуточного слоя используют металл, имеющий относительное удлинение на 18-35%, превышающее относительное удлинение основного металла трубы и сварных слоев наплавленного металла, а наложение сварных валиков осуществляют с выдержкой межслойной температуры между накладываемыми валиками сварного шва в диапазоне температур от 50 до 250°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделку кромок под сварку осуществляют под углом 15-45 градусов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение сварного соединения осуществляют со скоростью 30-45°С в час до температуры 45-55°С.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительный подогрев кромок осуществляют на ширину не менее 200 мм по контуру технологического отверстия.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварку осуществляют путем наложения 80-130 сварных валиков, при этом каждый последующий валик перекрывает предыдущий на 30-50%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153520A RU2643118C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153520A RU2643118C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015153520A RU2015153520A (ru) | 2017-06-20 |
| RU2643118C2 true RU2643118C2 (ru) | 2018-01-30 |
Family
ID=59068168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015153520A RU2643118C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2643118C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94029182A (ru) * | 1994-08-03 | 1996-06-20 | Акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Узел присоединения ответвлений трубопровода |
| US6375895B1 (en) * | 2000-06-14 | 2002-04-23 | Att Technology, Ltd. | Hardfacing alloy, methods, and products |
| RU2425737C2 (ru) * | 2009-11-05 | 2011-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Способ сварки хладостойких низколегированных сталей |
| RU2563793C1 (ru) * | 2014-03-20 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ сварки трубопроводов из высокопрочных труб с контролируемым тепловложением |
-
2015
- 2015-12-15 RU RU2015153520A patent/RU2643118C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94029182A (ru) * | 1994-08-03 | 1996-06-20 | Акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Узел присоединения ответвлений трубопровода |
| US6375895B1 (en) * | 2000-06-14 | 2002-04-23 | Att Technology, Ltd. | Hardfacing alloy, methods, and products |
| RU2425737C2 (ru) * | 2009-11-05 | 2011-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Способ сварки хладостойких низколегированных сталей |
| RU2563793C1 (ru) * | 2014-03-20 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ сварки трубопроводов из высокопрочных труб с контролируемым тепловложением |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015153520A (ru) | 2017-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10668550B2 (en) | Method for welding pipelines from high-strength pipes with controllable heat input | |
| CN102264502B (zh) | 对接焊缝和使用熔焊和搅拌摩擦焊的制造方法 | |
| CN103008988B (zh) | 一种防腐钢管道免内补口焊的方法 | |
| US20190136644A1 (en) | Hardbanding Method and Apparatus | |
| US20070175967A1 (en) | High integrity welding and repair of metal components | |
| CN105728908A (zh) | 国产a335 p91高压厚壁管道现场焊接方法 | |
| CN103331327A (zh) | 一种双金属复合管环焊缝焊接方法 | |
| WO2018227115A1 (en) | Laser-based keyhole welding | |
| US20220090711A1 (en) | System and method for manufacturing pipes | |
| RU2158668C2 (ru) | Способ получения сварного соединения | |
| RU2643118C2 (ru) | Способ дуговой сварки тройниковых соединений (велдолетов) магистральных трубопроводов | |
| RU2563793C1 (ru) | Способ сварки трубопроводов из высокопрочных труб с контролируемым тепловложением | |
| RU2674826C1 (ru) | Способ приварки ремонтной конструкции к трубопроводу | |
| CN112338434B (zh) | 一种抗延迟开裂的高强度b型套筒角焊缝焊接方法 | |
| JP6693688B2 (ja) | 低温靭性に優れたラインパイプ用溶接鋼管並びにその製造方法 | |
| CN110695495A (zh) | 用于塔式锅炉现场安装时的水冷壁管的焊接工艺 | |
| RU2643098C2 (ru) | Способ дуговой сварки велдолетов из аустенитных сталей к трубопроводу из низкоуглеродистых и низколегированных сталей | |
| JP2014155949A (ja) | 低温靭性に優れたラインパイプ用溶接鋼管並びにその製造方法 | |
| RU2267388C2 (ru) | Способ сварки конструктивных элементов с трубопроводом | |
| JP6579249B2 (ja) | 低温靭性に優れたラインパイプ用溶接鋼管並びにその製造方法 | |
| CN114603234A (zh) | 一种42CrMo合金钢与低碳钢异种钢焊接方法 | |
| RU2643120C2 (ru) | Способ дуговой сварки трубопроводов | |
| RU2384787C1 (ru) | Способ соединения труб | |
| RU2630080C2 (ru) | Способ ремонта отливок с применением дуговой сварки | |
| RU2678357C1 (ru) | Способ ремонта корпусных конструкций |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |