(8352) 58-53-50, 45-40-70, 45-60-01
Приемная:
Отдел сбыта:

События
29.04.21 
05.02.21 
29.12.20 

Результаты внедрения технологии ремонта сварных швов

Главная  |  О компании  |  Отзывы  |  Результаты внедрения технологии ремонта сварных швов

Результаты внедрения технологии ремонта сварных швов технологической обвязки оборудования МГ на объектах ООО «Газпром трансгаз Чайковский»

А.Ю. Котоломов (ООО «Газпром трансгаз Чайковский»).

В настоящее время для ремонта сварных швов технологической обвязки оборудования компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Чайковский» широко применяются трубоотрезные фрезерные станки с электроприводом RSG Ex18 (FEIN) и СМ307 (ПНИТИ). В процессе эксплуатации данного оборудования были выявлены следующие технологические особенности его применения при ремонте сварных швов. Так преимуществом RSG Ex18 является очень эффективная и экономичная пневматическая система подачи тонкораспыленной СОЖ, способная работать в любых пространственных положениях. СОЖ распыляется под давлением воздуха до 7 (бар), что обеспечивает надежную смазку фрезы и зоны резания в условиях запыления рабочей зоны или атмосферных осадков.


Рис. 1 Ремонт с помощью RSG Ex18 (FEIN) сварного шва со смещением кромок 900х4,5 мм трубы 1420х23,2 К60 с отводом 1420х26 К54.

При этом имеются следующие ограничения: а) перед началом работы профильной фрезой необходимо сделать предварительный запил узкой отрезной фрезой, иначе крепление на трубе станка не обеспечивает движение строго по траектории ремонтируемого сварного шва; б) приводы по вращению фрезы и движению станка по траектории реза совмещены, поэтому невозможно выполнить локальные ремонты на коротких отрезках сварного шва, что в некоторых случаях значительно увеличивает объем и время проведения ремонта. В конструкции СМ307 отсутствуют вышеуказанные недостатки: система крепления на трубе обеспечивает устойчивость профильной фрезы на траектории реза без предварительного запила, приводы разделены, что обеспечивает выполнение выборки на любую заданную глубину при этом минимальная длина выборки зависит только от диаметра применяемой фрезы.


Рис. 2 Ремонт с помощью СМ307 (ПНИТИ) сварного шва с локальными дефектами в корневом и заполняющих слоях на трубах 1020х16,0 К60 с отводами 1020х22 К54.

Несмотря на очевидные преимущества фрезерных трубоотрезных машин: безогневой процесс выборки, универсальность оборудования по широкому спектру типоразмеров труб 325-1420 мм, относительно невысокая стоимость оборудования, имеющиеся недостатки существенно ограничивают возможности по ремонту сварных швов труб технологической обвязки оборудования компрессорных станций: относительная низкая скорость выборки сварных швов (при толщинах стенки трубы от 16 до 23,2 мм для сталей К48-К60 скорость выборки составляет 0,7-1 м/ч); относительно низкий ресурс фрез при их высокой стоимости; техническая возможность ремонта только стыковых кольцевых сварных швов на трубопроводах, уложенных в горизонтальной плоскости, из-за невозможности крепления фрезерных станков на вертикальных участках трубопровода в обвязке пылеуловителей, ГПА, АВО-газа. Более производительным способом ремонта является использование токарных станков с гидроприводом – скорость выборки наплавленного металла сварных швов составляет от 5м/ч и выше. Однако такое оборудование имеет свои недостатки: узкая специализация по одному или максимум по двум смежным диаметрам труб; возможность выборки, только полного периметра сварного шва, даже в случае необходимости устранения локального дефекта; очень высокая стоимость оборудования. Мы считаем, что для оснащения ремонтно-восстановительных подразделений эксплуатирующей организации наиболее приемлемым является выбор универсального оборудования приспособленного для выборки дефектов стыковых, угловых, нахлесточных кольцевых и продольных сварных швов, а также для ремонта поверхностных дефектов коррозионного и стресс-коррозионного типа на основном металле труб и СДТ.


Рис. 3 Комплект оборудования для воздушно-плазменной строжки.

В настоящее время этим требованиям полностью отвечает комплект оборудования для ручной и автоматической воздушно-плазменной строжки, включающий продольный пояс на магнитных держателях, позволяющий проводить выборку в автоматическом режиме поверхностных продольных дефектов и продольных швов труб. Данное оборудование достаточно компактно и унифицировано по источнику тока, кольцевым поясам, блоку подготовки воздуха с оборудованием для воздушно-плазменной резки уже давно применяемым в трассовых условиях. Принципиальным отличием от трубореза является наличие колебательного привода позволяющего изменять ширину выборки за один проход от 3 до 50 мм, наличие регулировки угла наклона в широком диапазоне величин, регулируемого компенсатора кривизны поверхности при работе с применением продольного пояса на трубах различного диаметра. При этом работа плазмотроном производится в положении на спуск под углами к обрабатываемой поверхности в диапазоне 20-500. Глубина выборки воздушно-плазменной строжкой за один проход может составлять до 10 мм. Однако, для получения качества поверхности, не требующей дополнительной механической обработки, и достаточным для проведения контроля полноты удаления дефектов глубина выборки за один проход должна быть не более 4 мм.


Рис. 4
а) Строжка на продольном поясе с магнитными держателями.
б) Выборка стресс-коррозионного дефекта трубы 500х100х2мм после обработки острых кромок абразивным инструментом.

На относительно небольших токах наблюдается эффект визуального увеличения дефекта при плазменной строжке. Это проявляется при взаимодействии плазменной дуги с дефектом: непроводящим веществом (шлаком, не металлическим включением) или резким изменением дугового зазора (газовая пора, непровар) в этом случае происходит резкое отклонение дуги и оплавления ею берегов такой неоднородности с появлением эффекта визуального увеличения дефекта. Для предотвращения перегрева металла и контроля температуры нагрева поверхности в пределах 2000 С рекомендуется проводить выборку в многопроходном режиме при толщине снимаемого слоя за один проход не более 2 мм. На рис.5 представлена термограмма для вышеуказанного режима, в момент обрыва дуги максимальная температура поверхности разделки шва до 2000°С, температура шлака 5500°С.


Рис. 5
а) Термограмма многопроходной строжки сварного шва при толщине снимаемого слоя за один проход 2мм (момент обрыва дуги).
б) График распределения температуры в зонах Li1 и Li2.

При проведении ремонта кольцевого сварного шва в режиме такой послойной выборки, при послойном снижении амплитуды колебания плазменной горелки от облицовочного слоя шва к корневому, можно получать U или V образную форму выборки для последующей ремонтной заварки. При этом получаемое качество поверхности достаточно для визуального контроля полноты удаления ремонтируемых дефектом. Это позволяет оптимизировать объем удаляемого дефектного металла и соответственно ускорить общее время проведения ремонтных работ. Общая скорость выборки при многопроходном режиме в 2-3 раза выше, чем при применении фрезерных трубоотрезных станков с электроприводом и не зависит от класса прочности ремонтируемого металла. Крепление автоматического плазмотрона к трубе обеспечивает выборку кольцевых и нахлесточных сварных швов в любом пространственном положении оси трубы, включая вертикальное.


Рис. 6 Строжка сварного шва при вертикальном расположении оси трубы.

Применение ручного резака позволяет выполнять выборку в стесненных условиях на сварных швах с минимальным радиусом кривизны, даже в тех случаях, когда применение углошлифовальных машин невозможно. Так на трубе 1420х23,2 мм проводился ремонт углового сварного шва приварки бобышки диаметром 22 мм, а также ремонт заварки технологического отверстия 150х200 на подкладном кольце. В процессе ремонта проведена выборка всего сечения сварного шва без повреждения подкладного кольца.


Рис.7
а) строжка ручным плазмотроном углового сварного шва врезки бобышки диаметром 22 мм в трубу 1420х23,2 мм;

Рис. 7
б) строжка сварного шва заварки технологического отверстия на подкладном кольце 150х200 мм в трубу 1420х23,2 мм.

Данный комплект оборудования может использоваться для ремонта поверхностных дефектов труб и СДТ. Строжка дефектных участков в зависимости от преимущественной ориентации протяженных дефектов может осуществляться на продольном поясе на магнитных держателях или на кольцевом поясе. Выборка одиночных не протяженных дефектов может осуществляться ручным плазмотроном.


Рис. 8 Строжка стресс-коррозионных дефектов при различной глубине выборки для проверки выявляемости остаточных дефектов трубы 1420х18,7 мм К60, демонтированной из шлейфа КС.

Таблица 1. Сравнительные результаты твердометрии поверхности выборок различной глубины и поверхности трубы 1420х18,7 мм К60, не подвергшейся нагреву.

№ п/п № дефектного участка Глубина сошлифованой области, мм Твердость, НВ
1 1 2,5 209
2 3,0 211
3 1,5 202
4 0,7 215
5 2 0,3 205
6 0,5 215
7 0,5 207
8 0,5 209
9 бездефектный участок 0 221

В обоих случаях, при послойной выборке стресс-коррозионные трещины не заплавляются, остаточные дефекты четко выявляются визуально, а также с помощью магнитопорошкового контроля без дополнительной очистки поверхности. Дополнительная обработка абразивным инструментом требуется для удаления острых углов по границам ремонтируемого участка, а также удаления азотированного слоя на поверхности выборки. Скорость воздушно-плазменной строжки таких дефектов более чем в 12 раз превышает скорость контролируемой шлифовки углошлифовальными машинами – технологии применяемой в настоящее время. В автоматическом режиме воздушно-дуговая строжка дефекта площадью 1м² глубиной 2мм осуществляется за 1,44ч. При этом получаемая выборка имеет геометрически правильную форму с фиксированной глубиной на всей длине. Это существенно упрощает контроль остаточной толщины трубы на ремонтируемом участке и соответственно выбор технологии ремонта. Кроме того, такая форма выборки позволяет автоматизировать процессы заварки (наплавки, напыления) при восстановительном ремонте дефектного участка.

НПП Технотрон ООО, г. Чебоксары  карта сайта
Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от низкой цены…
Работает на: Amiro CMS