Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [ 72 ] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

12 3 2 Сварка в защитных газах

При изготовлении сварных конструкций из жаропрочных перлитных сталей используются в основном два способа; дуговая сварка плавящимся электродом в углекислом газе и аргоноду-говая сварка вольфрамовым электродом.

Из-за опасности образования шлаковых включений между слоями сварка в углекислом газе используется обычно для выполнения однопроходных швов и заварки дефектов литья. При сварке хромомолибденовых сталей применяется сварочная проволока Св-08ХГСМА, а при сварке хромомолибденованадиевых сталей - проволока Св-08ХГСМФА (ГОСТ 2246-70). Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Для проволоки диаметром 1,6 мм сила сварочного тока /св составляет 140-200 А при -напряжении на дуге 1/д = 20-22 В, а для проволоки диаметром 2 мм /cв = 280--340 А, 1/д = 2б4-28 В.

Аргонодуговая ручная сварка используется для выполнения корневого слоя при многопроходной сварке стыков труб паропроводов и поверхностей нагрева котлов. Автоматическая аргонодуговая сварка применяется в условиях монтажа для сварки неповоротных стыков паропроводов. При сварке в среде аргона хромомолибденовых сталей используются сварочные проволоки Св-08ХМ, Св-08ХГСМА, а при сварке хромомолибденованадиевых сталей - проволоки Св-08ХМФА и СВ-08ХГСМФА. Проволоки Св-08ХМ и Св-08ХМФА допускается применять только при содержании кремния в металле проволоки не менее 0,22 %.

12,3.3. Сварка под флюсом

Автоматическую дуговую сварку под слоем флюса используют для сварки поворотных стыков трубопроводов, коллекторов котлов, корпусов аппаратов нефтехимической промышленности и других изделий с толщиной стенки 20 мм и более. С целью обеспечения высоких характеристик работоспособности швов применяют такие ниэкоактивные по Si и Мп флюсы, как ФЦ-П, ФЦ-16, ФЦ-22. Этим достигается низкое содержание в швах дисперсных оксидных включений - продуктов кремне- и мар-ганцевосстановительного процесса, а также стабильность содержания Si и Мп в многослойных швах.

Флюс ФЦ-11 содержит пониженное количество оксидов Si и Мп. Флюсы ФЦ-16 и ФЦ-22 имеют достаточно высокое содержание диоксида кремния (28-37 %), в связи с чем отличаются легкой отделяемостью шлаковой корки с поверхности шва. Особо высокими сварочно-технологическими свойствами характеризуется флюс ФЦ-22. Низкая активность флюсов ФЦ-16 и ФЦ-22 по кремнию достигается введением в их состав около

5 % фторисгого натрия. Сварку осуществляют на постоянном токе .обратной полярности. Для уменьшения разупрочнения хромомолибденованадиевых сталей в околошовной зоне рекомендуется использовать режимы с малой погонной энергией. В связи- с этим для сварки используется проволока диаметром 3 мм. дри силе тока 350-400 А, напряжении дуги 30-32 В и повыщенных скоростях сварки (40-50 м/ч). Сварка хромомолибденовых сталей может осуществляться проволоками 0 4 и 5 мм г1"ри..силе тока 520-600 и 620-650 А и напряжении 30- 32 и 32-34 В соответственно. Для сварки хромомолибденовых сталей используется проволока марок Св-08МХ и Св-08ХМ, а для сварки хромомолибденованадиевых сталей - проволока СВ-08ХМФА.

12.3.4 Электроконтактная сварка

Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением является основным технологическим процессом при изготовлении элементов поверхностей нагрева котлов. Сварку труб диаметром 30-40 мм осуществляют на автоматизированных машинах ЦСТ-200 и ЦСТ-200М. Привод механизма оплавления и осадки у машин раздельный. При оплавлении передвижение подвижной плиты машины осуществляется кулачковым механизмом с электроприводом постоянного тока, что обеспечивает плавное регулирование скорости оплавления. Программа, задаваемая кулачком, построена таким образом, что скорость оплавления непосредственно перед осадкой резко возрастает. Это способствует повышению качества сварных соединений. Машина ЦСТ-200М позволяет, кроме того, осуществлять сварку с подогревом, что используется при изготовлении поверхностей нагрева из сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ. Характеристики машины следующие: первичное напряжение 380 В, номинальная мощность 200 кВ-А, ПВ 20 %, номинальное свариваемое сечение 900 мм, максимальный ход подачи 30 мм, усилие осадки 90 Кн, зажатия 180 Кн.

Необходимое качество сварки труб достигается при выполнении следующих рекомендаций. Установочная длина каждой трубы должна составлять 0,8-1,0 наружного диаметра трубы, но не менее 30 мм. Сварку необходимо производить при минимально возможном вторичном напряжении (5,5-6,5 В), исключающем возникновение коротких замыканий при оплавлении. Припуск на оплавление выбирают в зависимости от толщины стенки трубы:

б, мм ....... 3 4 5 7

Припуск, мм 8 12 14 19

Длительность оплавления принимается из расчета обеспечения средней скорости оплавления 0,75-1,25 мм/с. Конеч-

ная скорость оплавления должна возрастать в 3-4 раза по сравнению со средней. Общий припуск на осадку должен составлять (1,0-1,5)6, а припуск на осадку под током - 0,5-0,8 общего припуска на осадку. Скорость осадки рекомендуется для труб из стали 12Х1МФ и 15Х1М1Ф не менее 30 мм/с, а для труб из стали 12Х2МФСР - не менее 60 мм/с.

Для уменьшения внутреннего грата в некоторых случаях во время сварки продувают трубы азотом или азотоводородной смесью с избыточным давлением около 0,1 МПа. При этом в связи с охлаждающим действием газа на зону стыка режимы сварки труб поверхностей нагрева следует корректировать с увеличением времени .-сварки и припуска на оплавление. После сварки грат может удаляться с помощью специальных снарядов, которые закладываются в змеевик и под действием сжатого воздуха разрушают грат. Диаметр снарядов составляет обычно 0,9 от внутреннего диаметра трубы. После пробивки стыка снаряд удерживается снарядоулавливателем.

Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф мало восприимчивы к закалке и термической обработке после сварки их можно можно не подвергать. Кратковременному отпуску следует подвергать стыки труб из стали 12Х2МФСР (750±10 °С в течение 10-20 мин).

12.3.5. Свойства сварных соединений

Эксплуатационная надежность сварных соединений определяется их длительной прочностью и стабильностью механических свойств во времени.

При нормальной температуре механические свойства сварных соединений находятся на уровне соответствующих свойств свариваемых сталей. Значения этих свойств приведены в табл. 12.4.

Опыт длительной эксплуатации (10 ч и более) сварных соединений хромомолибденовых сталей при 510 °С указывает на достаточную стабильность свойств при нормальной температуре. Временное сопротивление и ударная вязкость практически не изменяются. Твердость начинает снижаться после 1№ ч со 180 HV до 150-160 HV (3- 10 ч эксплуатации). Временное сопротивление и ударная вязкость сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей после работы при 565 °С в течение 10 ч также остаются на исходном уровне. Твердость снижается с 200-240 HV до 160-180 HV [3].

При температуре 450-570 °С свойства сварных соединений и в первую очередь их длительная прочность несколько уступают свариваемым сталям. Это обусловлено разупрочнением сталей в околошовнои зоне под действием термического цикла сварки в результате дополнительного высокотемпературного