Сварка труб разного диаметра снип

Неукоснительное соблюдение государственных стандартов является залогом правильного выполнения работы, в частности, изготовления сварных конструкций из стали. В машиностроительной отрасли это регулируется ГОСТ 16037 80.

Основные сведения о ГОСТ 16037 80

При выполнении работ по сварке стальных труб необходимо придерживаться заданных требований, изложенных в ГОСТ. В данном документе наглядно описаны типы сварных швов с условными обозначениями, допуски, размеры элементов конструкции сборочных единиц, полученных при помощи ручной дуговой сварки. Положения этого ГОСТ являются обязательными к исполнению.

Что регулирует стандарт

• Рассматриваемые правила относятся к машиностроительной отрасли и регулируют выполнение соединений стальных труб, а также задают определяющие размеры.
• Главные положения, установленные документом:
• 

• классификация соединений труб;
• параметры скосов кромок и их количество;
• ширина сварного шва;
• геометрия поперечного сечения;
• минимально допустимая толщина стенки трубы;
• геометрические параметры конструктивных элементов;
• расчетные катеты для угловых швов;
• шероховатость поверхностей;
• материал для изготовления муфт и подкладок;
• зазоры, допустимые на различных участках конструкции;
• допуски, предельные отклонения.

Таким образом, при проведении работ по дуговой сварке характеристики соединения труб в полном объеме описываются настоящим документом.

На производство самих труб действие рассматриваемого ГОСТ не распространяется.

Значение свариваемых деталей

Большую роль для получения качественного и прочного соединения играют свариваемые детали. Основное значение здесь имеет неоднородность толщины различных элементов конструкции, подлежащих объединению, шероховатость поверхностей, которые обрабатывают перед сваркой.

Данный государственный стандарт раскрывает следующие аспекты, которые нужно учесть при производстве изделия:

1. При изготовлении тройников из стальных труб следует применять швы и типы соединений, заданные для отростков с трубами, а в случае сборки крестовин, переходов с трубами – соответствующие сборки трубы с трубой или же трубы с фланцем.
2. Если толщина различная, однако не превышает значений разницы (см. табл. 1), допускается сварка таким же способом, как и для элементов одинаковой толщины. Тем не менее размеры шва, типы кромок необходимо выбрать по толщине большей детали. Чтобы переход от одного элемента к другому был плавным, допускается положение поверхности шва под углом.
3. В том случае, если разница в толщине стенок соединяемых труб превышает значения, приведенные в таблице 1, то на детали, имеющей большую толщину, необходимо выполнить скос так, чтобы она соответствовала толщине более тонкой детали. Размеры сварного шва необходимо выбирать по детали с меньшей толщиной.
4. Шероховатость поверхностей, подлежащих обработке, – Rz до 80 мкм.
5. Подкладки, муфты, использующиеся при выполнении сварного шва, должны быть изготовлены из той же стали, что и свариваемые детали. Если же элементы из углеродистого металла, то возможно сделать их из стали 20 или 10.
6. При выполнении контроля с помощью радиографии определяется зазор между свариваемой трубой и остающейся подкладкой – он не должен быть больше 0,2 мм. В случае если соединение не подлежит контролю радиографией, зазор не превышает 0,5 мм. До 0,5 мм и до 1 мм соответственно допускаются местные зазоры для обозначенных соединений.
7. При сварке труб применяется расплавляемая вставка, зазор между ней и внутренней либо боковой гранью трубы не должен превышать 0,5 мм.

Рекомендуем к прочтению  Выбор полярности при сварке

Таблица 1

Толщина тонкой детали	Разница толщины
До 3	1
От 3 до 7	2
От 7 до 10	3
От 10	4

Тщательная подготовка деталей до сварки и установление их соответствия техническим условиям этого ГОСТ позволит выполнить сварное соединение надлежащего качества.

Виды сварных швов с характеристиками и стандартом

В ГОСТ 16037 80 “Соединения сварные стальных трубопроводов” выделено несколько форм швов, предназначенных для каждого из них.

Характер сварного шва зависит от конструктивных требований, поэтому выбор наиболее подходящего на заданном участке конструкции позволит добиться оптимального соотношения массовых, прочностных, производственно-технологических характеристик. Существует 3 основных способа соединить трубы: встык, внахлест, углом.

В зависимости от типа сварного соединения выбирается вид шва, который условно обозначается двумя символами – буквой (С – стыковое, Н – нахлесточное, У – угловое) и номером конструктивного элемента. Например, С56, Н3, У21.

Наглядная таблица

Ниже приведена таблица швов с эскизами и размерами элементов сварных соединений труб.

Отдельно о разделке труб под сварку

Разделкой называется операция по формированию на заготовке скошенных кромок. Их наличие требуется на деталях большой толщины для следующих целей:

• обеспечить удобство доступа к корню шва для инструмента сварщика;
• сделать возможной качественную проварку элементов по всей толщине.

Разделка повышает расход материалов вследствие увеличения сварной зоны. Минимальные показатели наблюдаются в том случае, если разделка кромок не производится.

До подготовки торцов трубы к разделке следует обязательно их зачистить. Процедура проходит в 2 этапа:

1. Механическим способом удаляют слой ржавчины, окислов, прочих загрязнений. Осуществляется абразивным инструментом различной степени зернистости, как ручным, так и с применением угловых шлифовальных машин.
2. Химическая зачистка выполняется в целях обезжиривания места, где будет шов, и для удаления других загрязнений. Чаще всего используют органические растворители, но в отдельных случаях применяют протравку кислотой.

Рекомендуем к прочтению  Технология сварки блоков ДВС

Кромки бывают односторонние и двухсторонние. По форме скоса их делят на V, X, U-образные.

Кромки скосов недопустимо оставлять острыми. При такой толщине возможно появление прожогов, непроваренных участков. Чтобы избежать этой ошибки, важно сделать кромку плоской, образуя притупление, на крайних 2 или 3 мм.

Правильно выполненная разделка труб обеспечит минимизацию внутренних напряжений в конструкции после завершения работы.

Кратко о видах сварки для трубопроводов

Несмотря на то сегодня в мире применяются свыше 50 способов образования швов и широкий перечень оборудования, наиболее популярными видами являются:

1. Электросварка. Ее популярность обеспечена простотой и низкой себестоимостью работ. Часто можно услышать название “дуговая” или “контактная”. На образование шва уходит больше времени, чем при других видах. Однако эти недостатки перекрываются универсальностью и функциональностью метода.
2. Холодная. Осуществляется благодаря деформации материала, возникающей при воздействии давления. При таком виде сварки соединение выполняется за счет диффузии атомов. Есть случаи, когда другие виды не способны обеспечить образование шва, например при сваривании деталей из меди и алюминия.
3. Газовая. Производится с помощью газовой горелки, способной разогреть свариваемые объекты до высокой температуры. К преимуществам данной технологии можно отнести невысокую сложность работы, ровный, аккуратный шов, а также хорошую производительность. Из недостатков выделяют немалую стоимость метода, ведь в процессе расходуются дорогие ресурсы.

Способы образования швов можно также разделить по двум признакам:

• горячий или холодный;
• ручной или автоматический;

При ручном способе сварки работа на всех этапах производится человеком, при автоматической – с помощью станков, участие людей требуется только на этапе подготовки и настройки сварочного оборудования.

Типы сварки труб: разбираемся в технологии и нормативах

Вопросы, рассмотренные в материале:

• На какие этапы делится сварка труб
• Какими нормативами регулируются типы сварки труб
• Какие бывают типы сварки труб
• Как проверить качество сварки труб

Для соединения частей трубопроводов используют разные способы, но самым распространенным из них остается сварка.

Такой вариант используется как в бытовых условиях, так и в промышленном производстве, позволяя стыковать между собой элементы труб, изготовленные из различных материалов.

Благодаря используемым технологиям соединять части трубопроводов можно в любых положениях, что существенно упрощает работу. Среди достоинств такой обработки можно отметить прочность и герметичность полученных соединений. В нашей статье поговорим про различные типы сварки труб.

Этапы и нормативы сварки труб

Работа сварщиков осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов – ГОСТов и СНИПов.

В 1980 г. Госкомитет СССР по стандартам утвердил ГОСТ 16037-80, вступивший в действие в июле 1981 г. и до настоящего времени не утративший силу. Этот стандарт пришел на смену ранее действующему ГОСТу 16037-70. Изменения в документ были внесены единственный раз – в декабре 1990 г.

Требования ГОСТа распространяются на сварные соединения стальных трубопроводов. Руководствоваться его положениями необходимо в следующих случаях:

• при выборе типа соединения заготовок;
• для определения конструктивных элементов и размеров сварных соединений при работе с трубами и арматурой.

Стандарт обязателен к применению, то есть все сварщики в процессе работы обязаны руководствоваться его требованиями. Исключение составляет обработка заготовок, изготовленных из полосового и листового металла.

Монтаж трубопроводов выполняется чаще всего при помощи ручного типа сварки, при ее выполнении необходимо руководствоваться номами ГОСТ 16037-80.

Стандарт предъявляет требования не только к типам сварки труб (стыковым, нахлесточным и угловым), но и определяет подготовительные действия в зависимости от вида работы.

Выполнение соединения элементов требует проведения подготовки, которая состоит из:

• механической зачистки заготовок, в процессе которой удаляется пыль, следы коррозии и оксидная пленка;
• химической обработки, призванной справиться со следами масла, жира, оксидной пленкой;
• разделки кромок.

Прежде чем приступать к монтажу заготовок, выполняют обработку кромок и околошовной зоны, обрабатываемая область составляет около 20–30 мм. С нее необходимо удалить механические загрязнения, следы ржавчины и масложировые пятна.

Качество стыков оказывает существенное влияние на безопасность работы готового трубопровода. Неукоснительное следование нормам Госстандарта при проектировании, формировании технологического процесса и непосредственно при обработке является гарантом необходимого уровня качества шовных соединений.

Наилучший эффект достигается при ручной или автоматической обработке трубопроводов. Работа выполняется при помощи плавящегося или неплавящегося электрода (аргонно-дуговая сварка).

Технология сварных работ состоит из трех основных этапов, как то:

1. Подготовительный. Он включает две части – подготовку сварщика и предварительную обработку заготовки. Подготовка мастера является важным этапом, обеспечивающим его безопасность в процессе работы. Существенное значение имеет использование специальной защитной одежды и маски, которая предохраняет глаза от ожога яркими искрами.

   Предварительная обработка заготовок включает в себя тщательную очистку детали от следов ржавчины, краски и грязи. Перед ручной дуговой сваркой необходима обработка стыков и рядом расположенной зоны. Для этого лучше всего воспользоваться металлической щеткой или наждачной бумагой. В противном случае велика вероятность появления необработанных участков в самом шве.

2. Сварочный процесс. Главное при дуговом соединении элементов (неважно выполняется ли работа вручную или при помощи инвертора) – удержание дуги. В первую очередь активируется электрод и возбуждается дуга, после чего можно приступать к формированию шва. Тип шва сварщик выбирает при обработке. Способ работы с электродом и технология работы с трубами зависит от различных факторов – расположения элементов, материала, из которых они изготовлены, предпочтений мастера.
3. Проверка качества сварного соединения. После окончания формирования шва необходимо удалить шлак, закрывающий его, а затем выполнить контроль качества готового соединения.

Обработку элементов водопровода, газопровода и прочих инженерных коммуникаций выполняют практически аналогично. Необходимо действовать последовательно, исходить из типов швов в разных положениях, поскольку умение их формировать влияет на качество готового изделия.

Типы сварки труб

Применение того или иного типа сварки труб зависит от материала их изготовления, а также от последующего использования. Но практически во всех случаях работа выполняется при помощи переменного электрического тока.

Такой выбор обусловлен экономической целесообразностью, поскольку при применении иных видов электроэнергии финансовые затраты возрастают.

Сварные соединения представляют собой некоторое количество элементов, соединенных друг с другом сварными швами.

В основном пользуются следующими типами соединений:

• стыковыми;
• угловыми;
• внахлест.

Если толщина стенок соединяемых заготовок превышает 3 мм, их кромки требуется разделать. Угол раскрытия стыка должен быть в пределах 60°–70°. Фаски с торцов детали должны быть удалены. Для этого может использоваться механический либо иной способ.

Стыковой тип сварки труб является наиболее распространенным, так как во время обработки стыки практически не деформируются. Помимо этого, такие соединения отличаются самым незначительным внутренним напряжением. Для них характерна высокая прочность и при статических, и при динамических нагрузках. Готовые сечения бывают:

• одинарными (для труб диаметром менее 500 мм);
• двойными (для труб диаметром более 600 мм).

Угловой тип сварки труб – разновидность стыкового соединения. Его используют обычно при соединении труб с другими элементами или между собой под определенным углом. Сварные работы выполняются:

• со скосом кромки;
• без скоса.

Этот тип обработки отличается меньшей прочностью по сравнению со стыковым, однако данная характеристика соединения достаточно высока.

Еще один тип сварки труб – внахлест – не применяется при приварке заготовок из металла из-за невысокой надежности соединения. Он подходит для работы с отдельными элементами или пластиковыми трубами.

• Технология сварки толстостенных труб.

При толщине заготовки более 20 мм используют технологию работы с толстостенными трубами, которая предполагает обработку слоев большой толщины. Благодаря таком типу сварки труб, прочность шва увеличивается на 10–15 %. В обработке чаще всего задействовано два мастера. Первый занят формированием обычного шва, а второй — толстого слоя.

Этот тип работ выполняется следующим образом:

• Обработку начинают выполнять в потолочном положении, постепенно увеличивая толщину шва (шовное соединение при работе с толстостенными заготовками должно быть как можно более ровным).
• Затем обработка проводится в полувертикальном положении.
• При помощи электрода создается горизонтальная площадка.
• Далее работы проводятся в нижнем положении, благодаря чему можно пользоваться электродами, толщина которых достигает 5 мм.

Далеко не каждый мастер знает о правильном выполнении такого типа сварки труб, не говоря уже о молодых социалистах – выпускниках профессиональных училищ.

Первоочередное значение при этом типе обработки имеет прихват трубы, который не позволит допустить деформацию корня. Количество точек прихвата зависит от размера заготовки. Прихват должен быть выполнен так, чтобы в месте стыка детали не сходились.

Затем необходима зачистка стыков. При обнаружении в процессе сварки на просвет дефектов, к примеру, трещин, их требуется удалить. По окончании зачистки начинают заполнять шов. Этот этап считается наиболее простым, тем не менее, в ряде случаев для заполнения стыка может потребоваться около 30 % корня.

В процессе работы рекомендуют оставить углубление около 1,5 мм для последующей облицовки. В таком случае облицовочный материал заполнит углубление, сформировав эстетичный шов. При этом типе сварки труб существенное значение имеют два момента – заполнение шва под определенным рабочим углом и использование короткой дуги.

Сварка труб из различных материалов

На выбор типа сварки медных труб влияет вид их последующего использования, герметичность соединения и др. Работы выполняются электродуговым, контактным или газовым методом.

• Эффективнее всего выполнять обработку при помощи электродугового способа, в процессе которой применяется неплавящийся вольфрамовый электрод и присадочная проволока с раскислителями в составе.
• Такой тип сварных работ предполагает обработку с использованием защитного газа азота, поскольку таким образом процесс удешевляется.
• Работа с тонкостенными медными трубами требует применения аргона.

• Сварка оцинкованных труб.

Оцинкованные трубы требуют применения особого типа обработки, не разрушающего цинкового покрытия. Место соединения обрабатывается флюсом, предохраняющим его от выгорания покрытия. Под воздействием тепла цинк под слоем флюса приобретает вязко-жидкую консистенцию, после чего плавится, однако не выгорает и не испаряется. Таким образом обеспечивается коррозионная защита.

Работа с оцинкованными заготовками требует хорошей вентиляции, иначе возможно как получить заболевание легочной системы, так и задохнуться.

Профильные трубы обычно соединяют встык. Для этого используется дуговой или газовый тип обработки. Первый способ позволяет получить наиболее качественный шов, к тому же он проще в применении. Тем не менее, для обработки профильных заготовок сварщику требуется хотя бы минимальный опыт.

Существенное значение имеет правильный выбор электрода, влияющего на мощность дуги (более толстый электрод дает более мощную дугу). Однако слишком толстый элемент в состоянии прожечь заготовку, а излишне тонкий чреват непрочным соединением. Толщина профильных труб варьируется от 1,5 до 5 мм, поэтому для работы с ними подходят «двойка» и «тройка».

Также важна скорость, с которой электрод будет перемещаться по детали. Если двигать его слишком медленно, то можно прожечь заготовку, слишком быстро – готовый шов будет иметь низкое качество. Оптимальная скорость движения выбирается опытным путем.

Для соединения газовых труб требуется значительный опыт и высокий профессионализм, поскольку для этого типа обработки необходимы быстрота и качество работы.

Прежде чем приступить к сварке, необходимо удалить с кромок заготовок загрязнения. Для деталей толщиной более 4 мм нужно выполнить скос кромок, чтобы облегчить прогревание металла в рабочей зоне.

Используется два типа сварки газовых труб:

1. Соединение слева направо. Оно выполняется при толщине заготовки свыше 5 мм. Дугу направляют на уже обработанную зону, перемещая присадку вместе с горелкой. В таком случае снижается расход газа и увеличивается производительность на 25 %.
2. Соединение справа налево. В таком случае горелка перемещается по необработанным зонам, присадочная проволока подается впереди нее. Этот тип сварки наиболее эффективен при работе с тонкостенными газовыми трубами.

В процессе монтажа и изготовления технологических линий используют электродуговую сварку трубопроводов с применением постоянного или переменного тока.

Экономичнее и, соответственно, выгоднее является обработка с использованием переменного тока, поскольку расход электроэнергии в таком случае меньше. Кроме того, оборудование для выполнения этого типа сварки труб более доступно.

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Особенности сварки трубопровода и требования ГОСТ

При сварке трубопровода следует использовать защитную маску

Сварка – это процесс соединения металлических предметов или сплавов между собой. Это самый удобный и дешевый способ соединения, работа выполняется достаточно быстро и просто. Нормы, по которым должна производиться сварка разных элементов, регламентируются в нормативных документах ГОСТ и СНиП. В зависимости от используемой энергии разделяют термическую термомеханическую сварку и под давлением. Для сварки трубопровода больше всего подходит сварка с использованием тепловой энергии, т. е. термическая.

Виды работ по сварке трубопроводов

Трубопроводы в зависимости от их предназначения бывают разных размеров и из различных материалов.

Для строительства трубопровода обычно используют термическую сварку как самый дешевый и доступный вариант соединения элементов конструкции между собой. Термическая сварка может быть газовая, дуговая или плазменная.

Чаще всего для сварки трубопровода применяют дуговую сварку покрытыми электродами, которую регламентирует СНиП III-Г.9-62.

При сварке трубопровода следует соблюдать правила техники безопасности

Для того чтобы провести сварочные работы, необходим сварочный аппарат и электроды к нему.

Электрод представляет собой стержень из металла, на который нанесен специальный состав.

В зависимости от вида покрытия электроды используются для разных работ:

• Из целлюлозы — для сварки больших труб;
• Покрытие из рутила применяется для тонких сварных швов на небольших изделиях, и чтобы придавать эстетичный внешний вид сварным соединениям;
• С рутилом и кислотой обеспечивает более упрощенное снятие шлаковой корки;
• Покрытие с рутилом и целлюлозой очень прочное и может выполняться при вертикальной сварке;
• Основное – позволяет делать сварочные швы вязкими, что обеспечивает долговечность и надежность такого крепления, например, на трубах с толстыми стенками.

В ГОСТе прописано несколько типов сварных соединений. Внахлест – один элемент накладывается поверх другого и соединяется.

Встык – два элемента соединяются торцами друг к другу, сварка происходит с одной или двух сторон.

Тавровые – одна деталь приваривается к другой перпендикулярно, и шов приваривают либо с одной стороны, либо с обеих. Угловые – детали соединяются под прямым или другим углом.

Проверка стыковки труб по ГОСТу

Трубы в трубопроводе должны быть сварены встык, причем если трубы толстостенные, то нужно делать два шва – внутренний и наружный.

Положения швов, на которых могут проводиться сварочные работы, могут быть вертикальными и горизонтальными, нижними и потолочными.

Если нужно выполнять поворотную сварку, а это именно то, что следует делать при соединении стыков труб, то лучше отдать предпочтение нижнему положению. Прежде чем начать работу, необходимо проверить трубы и остальные детали, чтобы их категория и другие параметры соответствовали ГОСТу.

Перед началом сварки трубопровода следует ознакомиться с рекомендациями специалистов и посмотреть обучающее видео

Проверке подлежат:

• Сертификаты и маркировка труб;
• Поверхность металла: она должна быть ровная, без каких-либо дефектов;
• Содержание углерода в металле – этот параметр позволяет подобрать оптимальный вид сварки;
• Параметры размеров деталей: длину, толщину, диаметр, кривизну, овальность.

ГОСТ 16037-80 регулирует параметры кромки труб и деталей. Стыки подготавливаются с помощью механической или термической обработки. Первая проводится труборезом, фаскорезом, торцевателем или шлифмашинкой. Для второй используют газокислородную, воздушно-дуговую или пламенную резку.

Основные дефекты сварных соединений

Дефекты после сварочных работ возникают при неправильной технологии ведения сварки, ненадлежащей подготовке и проверке материалов и несоответствии стандартам.

ГОСТ 30242-97 классифицирует возможные дефекты при сварке на следующие виды:

1. Твердые включения. Могут быть из металла, шлака, оксида или флиса.
2. Трещины. Подразделяются на поперечные, продольные и радиальные. Могут возникать как на сварном шве, так и на самом изделии. Могут быть единичными и множественными. Снизить вероятность возникновения трещин помогает предварительный прогрев заготовок при высоких температурах и медленное остывание металла после сварки.
3. Полости. Они расположены на сварном шве цепочкой или скоплением. Обычно их образование вызвано выделением газа или усадкой при затвердевании.
4. Неправильная форма шва. На шве возможно образование подрезов, канавок, прожогов, натеков и наплавов.
5. Несплавленные и непроваренные участки.

Прочие дефекты – это повреждение металла, брызги и задиры.

Точная технология и меры безопасности

Сварочные работы можно разделить на следующие этапы: подготовка труб и других элементов к сварке, сборка конструкции и прихватка, сварка, проверка на дефекты.

Перед началом сварки необходимо тщательно очистить трубы от загрязнений и обезжирить, причем область возле кромок должна быть вычищена до металлического блеска.

Нужно сверить размеры элементов, которые стыкуются, иначе есть вероятность образования дефектов.

Электродуговая сварка труб проводится беспрерывно, т. е. начинается в одной точке, там же и заканчивается. Если диаметр труб большой, требуется многослойная сварка: чем больше толщина стенки, тем больше должно быть слоев металла.

Чтобы удобно и качественно провести сварные работы, нужно собрать всю конструкцию трубопровода и закрепить, чтобы отдельные элементы были зафиксированы и не двигались. Затем проводится стыковая прихватка – точечная сварка на стыках.

После сварки нельзя руками прикасаться ко шву

Когда конструкция собрана, можно начинать варить. Полярность и род тока следует выбирать исходя из толщины стенки трубы и марки металла. Сварочный ток измеряется в амперах и должен быть равен диаметру электрода, помноженному на 30. А скорость сварки выбирается в зависимости от размерных параметров шва.

Если нужно провести многослойную варку, то каждый последующий шов варится в противоположном направлении, чем предыдущий. При необходимости проводят сварку швеллеров.

В завершении нужно обстучать шов молотком и убрать шлак. Потом осмотреть стыки на предмет дефектов. Если есть такая возможность, то нужно пустить по трубам воду или газ, смотря для чего трубопровод прокладывается, и проверить на наличие протечек. Иногда применяют рентген, чтобы своевременно выявить мелкие дефекты и устранить их.

Все сварочные работы необходимо выполнять при соблюдении техники безопасности:

• Изолировать все электрические детали;
• Заземлить источники питания и оборудование;
• Работать в спецодежде и рукавицах, причем важно, чтобы они были сухими;
• На ноги желательно надеть резиновую обувь или подложить резиновый коврик;
• На голову надеть специальный защитный щиток, защищающий лицо и глаза от ожогов.

При строительстве трубопроводов различного назначения главное – это надежность конструкции и правильная стыковка.

Сварка является самым оптимальным вариантом для возведения конструкции, она способна сделать трубопровод надежным и долговечным. Но ненадлежащее выполнение сварочных работ может привести к протечке и, соответственно, к экономическим убыткам. Поэтому важно соблюдать требования нормативных документов, регламентирующих подготовку к работе, состояние элементов конструкции и саму сварку.

Содержание ГОСТ 16037-80: сварка трубопроводов, типы швов и их краткие характеристики, разделка изделий

Сварка представляет собой процесс соединения металлических предметов и различных сплавов между собой. Она широко применяется для соединения стальных трубопроводов. В процессе работы сварщики обязаны руководствоваться положениями ГОСТов и СНИПов.

Что регулирует ГОСТ 16037-80

ГОСТ 16037-80 был утвержден для применения Постановлением Госкомитета СССР по стандартам в 1980 гг. Он начал действовать с июля 1981 года и имеет юридическую силу до сих пор. ГОСТ заменил собой ранее действующий стандарт в указанной отрасли 16037-70. В декабре 1990 года в документ были внесены последние и единственные изменения.

Сфера регулирования ГОСТа – сварные соединения стальных трубопроводов. Он обязателен для применения:

• при выборе типов соединения труб;
• при определении конструктивных элементов и размеров сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Обязательность стандарта обозначает, что все сварщики, которые приступают к сварке стальных труб, должны учитывать положения стандарта. Из сферы регулирования документа исключены сварные соединения, которые применяются для производства труб из полосового и листового материала.

При монтаже трубопроводных систем одним из наиболее распространенных способов является ручная сварка, требования к производству которой прописано в ГОСТ 16037-80. С полным текстом документа можно ознакомиться здесь.

От качества стыков и швов во многом зависит безопасность функционирования трубопроводных систем.

При строгом соблюдении требований стандарта в процессе проектирования и формирования технологического процесса и самом выполнении сварных швов трубопроводов обеспечивается должный уровень качества.

Основные типы сварных швов и их краткие характеристики

В ГОСТе описываются три разновидности сварных соединений стальных трубопроводов, и приводятся их условные обозначения. Это:

1. Стыковые – «с».
2. Угловые – «у».
3. Нахлесточные – «н».

Внутри каждого типа в стандарте выделяются различные подтипы в зависимости от разных параметров. В их числе диаметр и толщина свариваемой трубы, вид сварного шва, число сторон проварки, конфигурация для прокладки и возможность ее съема, наличие скоса кромок (скос одной или двух кромок), форма сечения кромок или шовного материала, способ сварки.

Согласно ГОСТу 16037-80, при соединении трубопровода можно использовать сварку под защитным газом (аргоном), под флюсом и газом. При работе в атмосфере защитных газов допускается применение плавящихся и неплавящихся электродов.

Для определения технологических параметров сварки в ГОСТ 16037-80 рекомендовано учитывать следующие параметры (документ содержит конкретные значения в зависимости от типа сварки):

• толщина заготовок (s);
• ширина шва (e);
• расстояние между кромками (b);
• выпуклость (g);
• толщина шва (а);
• притупление кромки (с);
• глубина нахлеста (В);
• катет углового шва (K);
• диаметр трубы (Dn);
• размер фланцевой фаски (f).

Все указанные параметры актуальны не для всех типов швов.

В процессе работы применяют различные типы сварных соединений в зависимости от специфики ситуации. Для сварки кольцевых стыков труб по ГОСТу применяют стыковые соединения с обозначением С1-С53. Данный тип швов, в свою очередь, может быть выполнен как односторонний и двухсторонний, прямолинейный и с закругленными скосами кромок.

• Односторонние швы могут предполагать съемную или остающуюся подкладку, а также плавящуюся вставку.
• При соединении секторов на поворотах соединения могут выполняться со скосом кромок и имеют условное обозначение С54-С55.
• При соединении фланца с трубопроводом применяется обозначение С56.
• Угловые швы прописываются в стандарте как У5-У21, нахлесточные – Н1-Н4.

Разделка труб под сварку

В ГОСТе 16037-80 регулируются не только виды сварных соединений стальных трубопроводов (стыковых, нахлесточных и угловых), но и характеристика проведения подготовительных мероприятий с учетом вида.

Перед проведением сварочных работ необходимо провести подготовительные мероприятия. Они включают:

1. Механическую зачистку изделий. Она требуется для удаления пыли, следов коррозии и оксидной пленки.
2. Химическая обработка в целях удаления пятен от масла и жира, а также пленки.
3. Разделка кромок.

Разделка предполагает механическую обработку кромки. В процессе монтажа трубопровода разделка выполняется с применением специальных машин. При проведении ремонта допускается выполнение разделки посредством угловых шлифовальных машин.

Разделку кромок требуется выполнять при толщине заготовок под сварку от 4 мм. Для угловых соединений скашивают одну или обе кромки под углом 45 градусов.

Стыки на стальных трубопроводах могут быть поворотными и неповоротными. При сварке трубопровода рекомендовано применять первый тип, так как они позволяют сварщику занять наиболее выгодное нижнее положение. Кромки при этом разделываются по всему периметру.

При стыковом соединении разница между толщиной стенок не может быть более 10% и превышать 3 мм.

Перед началом монтажа также обрабатываются кромки и околошовная зона на 20-30 мм. Она очищается от механических загрязнений, коррозийных следов и масложировых пятен.

Перед электродуговой сваркой торцы труб необходимо прихватить друг к другу. При диаметре труб, не превышающем 300 мм, делается 4 прихватки. Если же он превышает 300 мм, то прихваты делаются равномерно через 200-300 мм.

Сварка труб с толщиной более 12 мм производится в три приема (проходки).

Если соединяются толстые трубные заготовки, то сформированный шов нужно сделать толще самой детали. Для формирования соединения с заданными параметрами нужно выполнить разделку кромок после снятия фаски. При этом электроду обеспечивается доступ для качественной сварки шва.

При расчете технологических параметров разделки следует особое внимание уделить корректности расчета и соблюдению определенных значений разделки. Это снижает трудоемкость, позволяет экономно расходовать материалы и контролировать себестоимость.

При подготовке стыков разновидность фаски зависит от толщины заготовок: при толщине 3-25 мм применяется односторонняя фаска, 26-60 мм – двухсторонняя. Для угловых стыков устанавливаются такие границы: при значении до 20 мм – односторонняя, до 50 мм – двухсторонняя.

Исходя из геометрической формы профиля, различают следующие подвиды разделки:

1. Традиционный (стандартный) скос с профилем в виде трапеции.
2. Х-образный, когда два скоса сделаны так, что напоминает профилем очертания буквы Х (практикуется для применения заготовки толщиной 3-25мм).
3. U-образный, где профиль поперечного сечения имеет криволинейную форму и напоминает букву U. ГОСТ рекомендует применять данную форму при большой толщине заготовки (26-60мм) для снижения площади сечения и снижения расходов материалов.

Если же труба имеет толщину свыше 60 мм, то применяются специальные формы (в частности, уступы и сложные криволинейные профили).

Для разделки используются газовые резаки и механическая обработка. Первый способ обладает определенными ограничениями и недостатками: он отличается невысокими качествами. Наиболее высокая точность обеспечивается фрезерной обработкой, в отношении труб большого диаметра могут использоваться специальные торцовочные аппараты или шлифмашинки.

Таким образом, ГОСТы на проведение сварочных мероприятий выступают важным документом, которые регламентируют условия для подготовки и проведения сварочных работ.

В ГОСТе 16037-80 определены методы сварки стальных трубопроводов, типы соединений, способы разделки и конструктивные элементы для каждого типа.

Соблюдение рекомендуемых параметров продлевает сроки службы трубопроводов, обеспечивает долговечность, прочность и герметичность швов.

Гост 16037-80 на сварные соединения ручной дуговой сваркой

Ручная дуговая сварка труб остается одним из самых распространенных способов монтажа трубопроводных систем, являющихся как самостоятельными транспортно-распределительными сетями, так и компонентами технологического оборудования. Высокое качество стыков трубопроводных комплексов — это залог их безопасного функционирования.

Способы сварки, типы стыков, геометрические параметры и типовые размеры, а также способы разделки кромок — все это регламентировано в ГОСТ 16037-80 ручная дуговая сварка соединения сварные. Строгое соблюдение требований стандарта при проектировании, формировании технологического процесса и выполнении сварки стальных трубопроводов обеспечивает должный уровень качества.

Условные обозначения соединений

В стандарте описаны три типа сварных соединений трубопроводов:

• стыковые, обозначаются литерой С
• угловые, литерой У
• нахлесточные, обозначаются литерой Н.

Внутри каждого типа актуальный стандарт детализирует множество подтипов в зависимости от:

• вида сварного шва;
• числа сторон проварки;
• конфигурации подкладки;
• ее съемности;
• без скоса, со скосом одной или двух кромок;
• формы сечения кромок
• формы сечения шовного материала
• способа сварки;
• толщины стенок;
• диаметра трубы.

Пример обозначения типа С13.

В условное обозначение, кроме типа, входит признак замкнутости линии, способ сварки, параметры катета и вспомогательные символы. В соответствии с ГОСТ 16037 80 используется сварка аргоном, под флюсом и газом.

Работа в атмосфере защитных газов может выполняться как плавким, так и неплавким электродом. Обычно трубы выполняют из углеродистой стали. Для работы в агрессивных средах применяют нержавеющие сплавы.

Реже используются сплавы цветных металлов.

Конструктивные элементы и размеры кромок заготовок и шва

Сварка труб ГОСТ 16037-80 подразумевает следующие основные элементы:

• s: толщина заготовки;
• b: расстояние между кромками заготовок;
• e: ширина шва;
• g: его выпуклость;
• а –общая толщина шва;
• с -притупление кромки;
• В –глубина нахлеста;
• K — катет углового шва;
• Dn – общий диаметр трубы;
• f – размер фланцевой фаски.

[stextbox id=’info’]Для ряда швов актуальными являются только часть указанных параметров. Значения размеров приведены в стандарте в зависимости от метода трубной сварки, регламентируемой ГОСТ.[/stextbox]

Типы сварных швов

• Стыковые швы используются при сварке кольцевых стыков труб в соответствии с ГОСТ. Такие соединения обозначаются С1-С53
• Они выполняются одно- и двухсторонними, с прямолинейным и закругленным скосом кромок и с расточкой.
• В односторонних швах может быть предусмотрена съемная или остающаяся подкладка, а также расплавляемая вставка.
• Соединения секторов на повороте трубопровода выполняется со скосом кромок и обозначаются С54-С55.
• Соединения фланца и трубопровода обозначается как С56
• Пример обозначения углового соединения типа У2.
• Угловые швы обозначаются У5-У21, нахлесточные Н1-Н4

Таблица размеров катета шва

Значения катетов шва в зависимости от типа шва, расстояния между кромками, сварочного метода и размера фланцевой фаски сведены в таблицы для каждого типа отдельно.

Таблица размеров катетов для У21.

Разделка труб под сварку

ГОСТ регулирует виды и характеристики подготовки к сварным работам для различных типов соединений:

• стыковых;
• угловых;
• нахлесточных.

Перед началом сварочных работ необходимо проводить подготовку. В нее входит:

• механическая зачистка, выполняется с целью удаления пыли, следов коррозии, оксидной пленки;
• химическая обработка, для удаления масложировых пятен и окисной пленки;
• разделка кромок.

Разделка проводится с помощью механической обработки кромки. При монтаже трубопроводов она выполняется специальными машинами. Во время ремонтных работ допускается выполнение разделки с помощью угловых шлифмашин.

1. Разделка кромок выполняется при толщине заготовок от 4 мм.
2. Для угловых соединений под отводы выполняют скашивание одной или обеих кромок под углом 45о.
3. Стыки на трубопроводах подразделяются на поворотные и неповоротные.

Сварка стальных трубопроводов ГОСТ 16037 рекомендует применять по возможности поворотные стыки. Они варятся в наиболее удобном и выгодном нижнем сварочном положении, разделка кромок для него выполняется одинаково по всему периметру стыка.

Неповоротный стык приходится варить во всех сварочных положениях, переходящих одно в другое по мере продвижения по шву вокруг трубы.

Разница между толщиной стенок соединяемых встык труб не должна быть более 10% и не превышать трех миллиметров. При этом ширина зазора должна быть постоянной по всему стыку и находиться в переделах от 2 до 3 мм.

[stextbox id=’alert’]До того, как начать монтаж, необходимо обработать кромки и околошовную зону на 20-30мм, очистив ее от механических загрязнений, следов коррозии и масложировых пятен.[/stextbox]

Перед основной электродуговой сваркой торцы труб прихватывают друг к другу:

• трубы до 300 мм в диаметре: 4 прихватки;
• свыше 300 мм- равномерно через каждые 200-300 мм.

Трубы с толщиной стенок 12 мм и более проваривают в три приема. На первом этапе формируют корень шва в виде валика с возвышением 1,5-3 мм, равномерно распределенного по длине стыка. Электрод при этом следует вести возвратно-поступательно.

Фаски под сварку

При соединении толстых трубных заготовок сформированный шов следует делать толще, чем сама деталь. Для формирования соединения с заданными геометрическими параметрами требуется выполнить разделку кромок, сняв фаску. После этого электроду будет обеспечен доступ для качественной проварки шва на всю глубину.

Основными параметрами фаски являются:

• Зазор b. расстояние меду заготовками, до 2-3 мм.
• Притупление C. Не скошенная часть кромки. ее оставляют, чтобы снизить вероятность прожога корня шва..
• Угол скоса β. При двусторонней разделке острый угол принимает значения 15-30 о, при односторонней- до 45о.
• Угол разделки α. Тупой угол равен двойному значению угла скоса, обеспечивает должный доступ к корню шва для сварочного оборудования.

Параметры фаски.

Если значение притупления невелико или его вовсе нет, то прожог предотвращают такими методами, как:

• использование подкладок, препятствующих вытеканию расплавленного металла;
• сварка на флюсовой подушке;
• предварительное подваривание;
• выполнение замка.

Технологам следует обращать особое внимание на корректный расчет и соблюдение оптимальных значений параметров разделки. Это позволяет снизить трудоемкость, экономно расходовать материалы и сохранять контроль над себестоимостью.

При подготовке стыковых соединений вид фаски зависит от толщины деталей:

• 3-25мм: одностороння фаска;
• 26-60мм: двухсторонняя;

Для угловых устанавливаются следующие границы:

• 3-20мм: одностороння;
• 21-50 мм: двухстороння.

Исходя из геометрической формы профиля поперечного сечения, выделяют такие типы разделки:

• обычный скос, профиль представляет собой трапецию,
• Х-образная, два скоса сделаны навстречу друг другу таким образом, что профиль поперечного сечения двусторонней разделки визуально напоминает очертания буквы Х;
• U-образная, профиль поперечного сечения криволинейный и напоминает очертания буквы U.

ГОСТ на сварку труб рекомендует применять U-образную разделку при больших толщинах заготовок, с целью снизить площадь сечения шва и, следовательно, снизить расход материалов и повысить скорость работы.

Форму разделки выбирают, руководствуясь толщиной труб:

• 3-25мм: Х-образная или V–образная;
• 26-60мм- U–образная;
• более 60 мм- специальные формы.

Они представляют собой:

• уступы;
• сложные криволинейные профили, призванные сохранить доступ электрода к корню шва и понизить площадь поперечного сечения.

Для разделки используются следующие способы:

1. Газовый резак. Характеризуется низкой точностью и недостаточным качеством поверхности. Требует дополнительной обработки механическими способами.
2. Мехобработка. Строгальная или фрезерная обработка дает достаточную чистоту и форму поверхности. Долбежная обработка также требует финишной мехобработки.

При разделке кромок труб большого диаметра используются специальные торцовочные аппараты. Во время ремонтных работ на магистралях отопления разделка часто выполняется вручную шлифмашинами.

Заключение

ГОСТ на сварку трубопроводов – важный регламентирующий документ, устанавливающий условия на подготовку и проведение   работ. Он определяет методы сварки, типы соединений, статус разделки и конструктивные параметры для каждого из них.

Трубопровод служит не один год. Он также должен выдерживать давление жидкости или газа. Строгое соблюдение требований гост 16037 на сварку трубопроводов необходимо для обеспечения прочности, долговечности и герметичности сварных соединений.

Гост 16037-80*

(дата введения в действие установлена постановлением Госстандарта СССР от 24 апреля 1980 г. N 1876)

• Межгосударственный
  стандарт Гост 16037-80*
  «Соединения
  сварные стальных трубопроводов.
  Основные
  типы, конструктивные элементы и
  размеры»
  (дата введения в действие
  установлена постановлением Госстандарта
  СССР
• 
  от 24 апреля 1980 г. N 1876)
• Welded
  joints in steel pipelines. Main types, design elementsdimensions
• Взамен
  ГОСТ
  16037-70
• Дата
  введения 1 июля 1981 г.

1.
Настоящий стандарт распространяется
на сварные соединения трубопроводов
из сталей и устанавливает основные
типы, конструктивные элементы и размеры
сварных соединений труб с трубами и
арматурой.

1. Стандарт
   не распространяется на сварные соединения,
   применяемые для изготовления самих
   труб из листового или полосового
   материала.
2. Требования
   настоящего стандарта являются
   обязательными.
3. 2. В
   стандарте приняты следующие обозначения
   способов сварки:
4. ЗП
   — дуговая сварка в защитном газе плавящимся
   электродом;
5. ЗН
   — дуговая сварка в защитном газе
   неплавящимся электродом;
6. Р —
   ручная дуговая сварка;
7. Ф —
   дуговая сварка под флюсом;
8. Г —
   газовая сварка.
9. Для
   конструктивных элементов труб, арматуры
   и сварных соединений приняты следующие
   обозначения:
10. s;
    s_1 — толщины стенок свариваемых деталей;
11. b —
    зазор между кромками свариваемых деталей
    после прихватки;
12. е —
    ширина сварного шва;
13. g —
    выпуклость сварного шва;
14. дельта
    — толщина подкладного кольца;
15. а —
    толщина шва;
16. с —
    притупление кромки;
17. В —
    ширина нахлестки;
18. l —
    длина муфты;
19. К —
    катет углового шва;
20. K_1
    — катет углового шва со стороны разъема
    фланца;
21. D_н
    — наружный диаметр трубы;
22. f —
    фаска фланца.

1,
2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

«Таблица
1»

«Таблица
1» (продолжение 1)

«Таблица
1» (продолжение 2)

«Таблица
1» (продолжение 3)

«Таблица
1» (продолжение 4)

«Таблица
1» (продолжение 5)

«Таблица
2»

«Таблица
3»

«Таблица
4»

• «Таблица
  5»
• «Таблица
  6»
• «Таблица
  7»
• «Таблица
  8»
• «Таблица
  9»
• «Таблица
  10»
• «Таблица
  11»
• «Таблица
  12»
• «Таблица
  13»
• «Таблица
  14»
• «Таблица
  15»
• «Таблица
  16»
• «Таблица
  17»
• «Таблица
  18»
• «Таблица
  19»
• «Таблица
  20»
• «Таблица
  21»
• «Таблица
  22»
• «Таблица
  23»
• «Таблица
  24»
• «Таблица
  25»
• «Таблица
  26»
• «Таблица
  27»
• «Таблица
  28»
• «Таблица
  29»
• «Таблица
  30»
• «Таблица
  31»
• «Таблица
  32»
• «Таблица
  33»
• Для
  угловых швов в таблицах приведен
  расчетный катет.

5.
При изготовлении тройников и крестовин
из труб должны применяться типы сварных
соединений, установленные для отростков
с трубами, а при сварке тройников,
крестовин и переходов с трубами или
фланцами — соответственно типы сварных
соединений труб с трубами или труб с
фланцами.

6.
Сварка стыковых соединений деталей
неодинаковой толщины при разнице, не
превышающей значений, указанных в
табл.34,
должна производиться так же, как деталей
одинаковой толщины; конструктивные
элементы подготовленных кромок и размеры
сварного шва следует выбирать по большей
толщине.

Для
осуществления плавного перехода от
одной детали к другой допускается
наклонное расположение поверхности
шва (черт.1).

1. Таблица
   34
2. мм
3. ───────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────
4. Толщина
   тонкой детали │ Разность толщин
   деталей
5. ───────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────
6. До
   3 │ 1
7. │
8. Св.
   3 до 7 │ 2
9. │
10. Св.
    3 до 10 │ 3
11. │
12. Св.10 │ 4
13. │
14. «Чертеж
    1»

При
разнице в толщине свариваемых деталей
свыше значений, указанных в табл.34,
на детали, имеющей большую толщину s_1,
должен быть сделан скос до толщины
тонкой детали s, как указано на черт.2
и 3.
При этом конструктивные элементы
подготовленных кромок и размеры сварного
шва следует выбирать по меньшей толщине.

• «Чертеж
  2»
• «Чертеж
  3»

7.
Шероховатость обрабатываемых под сварку
поверхностей — Rz не более 80 мкм по ГОСТ
2789-73.

8.
Остающиеся подкладки и муфты должны
изготовляться из стали той же марки, из
которой изготовлены трубы.

Для
труб из углеродистой стали допускается
изготовлять остающиеся подкладки и
муфты из сталей марок 10 и 20 по ГОСТ
1050-88.

9.
Зазор между остающейся подкладкой и
трубой для сварных соединений,
контролируемых радиографическим
методом, должен быть не более 0,2 мм, а
для соединений, не контролируемых
радиографированием, — не более 0,5 мм.

Местные
зазоры для указанных соединений
допускаются до 0,5 мм и 1,0 мм соответственно.

10.
Зазор между расплавляемой вставкой и
торцевой или внутренней поверхностью
трубы должен быть не более 0,5 мм.

11.
В сварных соединениях отростков с
трубами допускается присоединение
отростков под углом до 45° к оси трубы.

12.
В соединениях У18 и У19 размеры е и g в
сечении А-А должны устанавливаться при
проектировании, при этом размер е должен
перекрывать утонение стенки трубы,
образуемое при вырезке отверстия, на
величину до 3 мм, а размер а должен быть
не менее минимальной толщины стенки
свариваемых деталей.

13.
Швы с привалочной стороны фланцев
допускается заменять развальцовкой
конца трубы.

1. 14.
   Предельные отклонения катета углового
   шва К, К_1 от номинального в случаях, не
   оговоренных в таблицах, должны
   соответствовать:
2. +2
   мм — при К