РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РД 153-34.1-003-01

абразивным кругом или стальной щеткой с подрубкой зубилом

излишних наплывов металла и вырубкой местных непроваров;

«замки» швов в соседних слоях (валиках) должны быть смещены

один относительно другого согласно требованиям п. 6.5.3, а по

отношению к продольным или спиральным швам сварных труб - на

40 - 50 мм.

7.4.4. Неповоротные стыки труб диаметром 1200 мм и более

можно выполнять по следующей технологии: окружность стыка

разбить на две половины - нижнюю и верхнюю; раскрытие кромок

и сварку в нижней части стыка выполнять с внутренней, а в

верхней части - с наружной стороны трубы. Таким образом, весь

стык следует сваривать в нижнем и вертикальном положениях.

Сварку должны выполнять одновременно два или четыре

сварщика: один сварщик (или два) сваривает верхнюю часть стыка

снаружи трубы, другой сварщик

(или два других)

- нижнюю

изнутри (рис. 7.17); при этом должны быть приняты меры для

защиты сварщиков, работающих внутри трубы, от брызг шлака и

расплавленного металла.

Рис. 7.17. Порядок наложения валиков при сварке первого слоя

стыков труб диаметром 1200 мм и более:

1 - 4 - последовательность наложения участков шва

7.5. Приварка фланцев, арматуры и

других деталей к трубам

7.5.1. Арматуру

(клапаны, задвижки), фланцы, донышки,

заглушки и другие фасонные детали, присоединяемые к трубам

стыковым сварным швом, приваривают с соблюдением тех же

режимов и технологии, что и при сварке стыков трубопровода

соответствующих диаметра и марки стали, а также требований п.

3.7 и подразделов 6.4 и 6.5.

102

7.5.2. Плоские фланцы на давление Р £ 2,5 МПа (25 кгс/см2)

для диаметра труб 600 мм и более изготавливаются по ОСТ 34

10.755-97. Фланец приваривается к трубе двумя угловыми швами

- наружным и внутренним

(рис.

7.18). Сначала накладывают

наружный шов, затем

- внутренний. Размеры швов приварки

указаны в таблице

7.2. Внутренний шов, являющийся лишь

уплотняющим, имеет катет 7^-2 мм независимо от толщины стенки

трубы.

Рис. 7.18. Приварка плоских фланцев к трубе:

а - при условном давлении Р_у £ 1,6 МПа (16 кгс/см²); б - при Р_у £

2,5 МПа (25 кгс/см²)

Для труб диаметром менее 600 мм плоские приварные фланцы

изготавливаются по ГОСТ

12820

и размеры катетов шва

указываются в конструкторской документации.

7.5.3. Приварку креплений из высоколегированных сталей к

трубам пароперегревателя и другим элементам котла,

находящимся в зонах высоких температур, а также приварку к

паропроводам реперов для измерения ползучести необходимо

выполнять аустенитными электродами диаметром не более 3 мм

на режимах с минимальным тепловложением. Марка электродов

выбирается по данным табл. 4.2. Ток устанавливается из расчета

25 - 30 А на 1 мм диаметра электрода. Сварку следует вести

короткой дугой с незначительными колебательными движениями

электрода. Каждый следующий валик необходимо накладывать

только после снижения температуры металла в зоне сварки ниже

100 °С. Термическая обработка таких сварных соединений не

производится.

Таблица 7.2

103

Размеры швов приварки плоских фланцев (ОСТ 34

10.755-97)

Зазор

Глубина

Размер

Условное

между

фаски

катетов

Условный

Размеры

давление

трубой и

на

шва, мм

проход

присоединяемых

Р_y, МПа

фланцем

фланце

Д_у, мм

труб Д_н ´ S, мм

(кгс/см²)

а, мм, не

с ± 1,

более

мм

К₂

600

630 × 12

12⁺³

22⁺⁵

700

720 × 9

9⁺³

18⁺⁵

2,5 (25)

800

820 × 11

1,5

11⁺³

21⁺⁵

1000

1020 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

1200

1220 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

700

720 × 9

9⁺³

18⁺⁵

800

820 × 9

9⁺³

18⁺⁵

1000

1020 × 10

10⁺³

20⁺⁵

1,6 (16)

1,5

1200

1220 × 11

11⁺³

21⁺⁵

1400

1420 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

1600

1620 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

104

Зазор

Глубина

Размер

Условное

между

фаски

катетов

Условный

Размеры

давление

трубой и

на

шва, мм

проход

присоединяемых

Р_y, МПа

фланцем

фланце

Д_у, мм

труб Д_н ´ S, мм

(кгс/см²)

а, мм, не

с ± 1,

более

мм

К₂

700

720 × 9

9⁺³

18⁺⁵

800

820 × 9

9⁺³

18⁺⁵

1000

1020 × 10

10⁺³

20⁺⁵

1,0 (10)

1,5

1200

1220 × 11

11⁺³

21⁺⁵

1400

1420 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

1600

1620 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

1200

1220 × 11

11⁺³

21⁺⁵

0,6 (6)

1400

1420 × 14

1,5

14⁺⁵

26⁺⁵

1600

1620 × 14

14⁺⁵

26⁺⁵

7.5.4. К трубам из углеродистых и низколегированных

теплоустойчивых и конструкционных сталей упоры, накладки,

подвески и другие детали креплений из таких же сталей следует

приваривать сплошным угловым швом с катетом, указанным в

рабочих чертежах, с использованием электродов, подбираемых по

данным табл. 4.1. Диаметр электродов должен быть не более 3

мм. Если детали креплений и трубы изготовлены из стали разных

марок одного структурного класса, электроды нужно выбирать по

менее легированной стали.

105

Подогрев при приварке деталей креплений к трубам из

углеродистых и низколегированных сталей осуществляется в

соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 6.3, при

этом за толщину свариваемых деталей принимается толщина

трубы. Подогрев трубы и детали осуществляется в районе

приварки.

Приварка упоров к трубопроводам из низколегированных

теплоустойчивых сталей должна выполняться по одной из схем,

приведенных на рис.

7.19. В случае приварки упора двумя

фланговыми швами (рис. 7.19, а) каждый слой сваривается в

направлении,

противоположном

направлению

сварки

предыдущего слоя. В случае приварки упора двумя фланговыми и

одним лобовым швами (рис. 7.19, б) сварка начинается в середине

лобового шва (в точке Б) и ведется до конца правого или левого

флангового шва. Если длина шва от точки Б до конца флангового

шва более

250

мм, то сварка должна выполняться

обратноступенчатым способом. Приварку упора к трубе диаметром

более 500 мм должны выполнять одновременно два сварщика.

Условия, при которых необходима термообработка угловых швов

приварки деталей креплений к трубам, и режим термообработки

указаны в подразделе 17.2.

Сварные соединения деталей креплений из углеродистой стали

с трубами из низколегированной стали термической обработке не

подвергаются.

7.5.5. Приварка бобышек для термопар к трубопроводам

производится электродами диаметром не более

мм. Марка

электродов выбирается по данным табл. 4.1.

Необходимость и режим предварительного подогрева

определяются по данным табл. 6.3. и п. 6.4.1. При приварке

бобышек к трубопроводу диаметром менее 219 мм необходим

предварительный подогрев бобышек и трубы по всему периметру,

при диаметре трубопровода 219 мм и более подогревается труба

только в районе приварки бобышек и сама бобышка.

106

Рис. 7.19. Схемы приварки упора к трубопроводу двумя

фланговыми швами (а), двумя фланговыми и одним лобовым

швами (б):

1 - прихватки

Необходимость и режим термообработки этих сварных

соединений указаны в подразделе 17.2.

7.6. Сварка труб слоями повышенной

толщины

7.6.1. Сварку слоями повышенной толщины можно применять

для вертикальных неповоротных стыков труб с толщиной стенки

более

мм из углеродистых и низколегированных

конструкционных сталей.

7.6.2. К сварке слоями повышенной толщины может быть

допущен сварщик, имеющий удостоверение на право производства

работ по сварке данного трубопровода и обладающий, кроме того,

навыками по технике сварки слоями повышенной толщины. Для

107

проверки навыка сваривается пробный стык, а затем определяется

сплошность шва с помощью ультразвукового контроля.

7.6.3. Конструкция сварного соединения должна соответствовать

типам Тр-3, Тр-3а, Тр-3г, Тр-6 (табл. 6.2). Можно применять также

конструкции стыка, изображенные на рис. 7.1. Подготовку кромок

труб и сборку стыка, а также наложение корневого слоя и подогрев

стыка производят по обычной технологии в соответствии с

требованиями настоящего РД.

7.6.4. Основной шов, накладываемый после корневого слоя,

выполняют два сварщика. Для совместной работы подбираются

сварщики, в равной степени владеющие техникой сварки слоями

повышенной толщины и выполняющие ее примерно с одинаковой

скоростью.

7.6.5. Первый слой основного шва накладывают по обычной

технологии, второй - по следующей схеме (рис. 7.20): 1-й сварщик

начинает сварку в зените потолочного участка (в точке Е) и

проваривает свою половину стыка против часовой стрелки до

точки М. Толщина слоя на потолочном участке составляет 6 - 7 мм.

Начиная от точки Д, сварщик плавно наращивает толщину слоя;

для этого он путем специальных манипуляций электродом вначале

создает небольшую горизонтальную площадку (рис. 7.21), а затем

производит наплавку на эту площадку в нижнем положении,

постепенно увеличивая ее размер до максимального в точке В

(рис. 7.20), где толщина слоя может составлять 18 - 26 мм, далее

уменьшает толщину слоя до 6 - 7 мм в точке М; 2-й сварщик

начинает сварку в точке И и проваривает по часовой стрелке

четверть стыка до точки М, а затем переходит на нижнюю часть

своей половины стыка и накладывает второй слой на участке

ЕЖЗИ; способ сварки такой же, как 1-го сварщика, то есть путем

наращивания металла наплавки на горизонтальной площадке.

7.6.6. Порядок наложения третьего и последующих слоев может

быть таким же, как для второго слоя, с той лишь разницей, что

сварщики попеременно начинают сварку с потолочного (из точки

Е) и с вертикального (из точек Б и И) положений.

108

Можно принять и другой порядок наложения третьего и

последующего слоев заполнения: оба сварщика начинают сварку в

точке Е, но один начинает тогда, когда другой прошел до точки Д

или Ж.

7.6.7. Для выравнивания толщины слоев каждый сварщик на

участках ЕЗ, ЕГ, КМ и БМ должен накладывать подварочные слои

(на рис. 7.20 эти слои заштрихованы).

7.6.8. В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы

жидкая ванна не стекала с горизонтальной площадки, для чего

следует плавно менять угол наклона электрода по мере

перемещения ванны по окружности стыка.

7.6.9. Сварку нужно выполнять возможно короткой дугой.

Ориентировочное значение сварочного тока при выполнении

основного сечения шва приведено в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Ориентировочные режимы сварки слоями повышенной

толщины

Участки

Диаметр

Слой

Ток, А

(рис. 7.20)

электрода, мм

Первый

ЗЕГ

3,0

100 - 120

4,0

150 - 170

Остальные

3,0

120 - 150

4,0

170 - 190

110

Участки

Диаметр

Слой

Ток, А

(рис. 7.20)

электрода, мм

Второй и последующие

ЖЕД

4,0

160 - 180

5,0

200 - 220

Остальные

4,0

180 - 200

5,0

220 - 240

Облицовочный

ЖЕД

4,0

140 - 160

Остальные

4,0

180 - 200

7.7. Приварка штуцеров (труб) к

коллекторам котлов и трубопроводам

7.7.1. Конструкция сварных соединений штуцеров

(труб) с

основным элементом (коллектором, трубопроводом), выполняемых

при ремонте или монтаже котлов, должна соответствовать

чертежам или нормалям завода-изготовителя. При отсутствии

таких указаний следует, исходя из местных условий, выбрать одну

из конструкций, представленных на рис. 7.22, а - д, оформив это

совместным техническим решением владельца котла (заказчика)

и организации, выполняющей сварочные работы. В конструкции

на рис. 7.22, в остающееся подкладное кольцо изготавливается

из материала в соответствии с требованиями п. 6.2.10 шириной

20 - 25 мм и толщиной не менее 2 мм и не более величины,

обеспечивающей минимальное проходное сечение трубы; для

штуцеров (труб) номинальным наружным диаметром до 83 мм

толщина кольца должна быть не более 0,1Д_вн, но не более 4 мм (Д_вн

- номинальный внутренний диаметр штуцера).

Требования к отклонению оси штуцера от перпендикуляра к оси

коллектора (трубопровода) должны указываться в конструкторской

111

документации. В случае отсутствия таких указаний отклонение не

должно превышать ± 1,5° (рис. 7.23).

Примечание. При внутреннем диаметре штуцера

(трубы)

более 100 мм следует применять конструкции, показанные на рис.

7.22, в, г, которые позволяют контролировать качество сварного

соединения с помощью ультразвуковой дефектоскопии.

7.7.2. Перед допуском к сварке производственных соединений

каждый сварщик должен сварить как минимум одно контрольное

(допускное)

штуцерное

соединение,

однотипное

производственным,

для

сварных

соединений

из

хромомолибденованадиевой стали, если они в производственных

условиях не будут подвергаться термообработке, - не менее двух

соединений. Такие сварные соединения выполняет сварщик один

раз в данной монтажной (ремонтной) организации независимо от

числа изделий

(котлов, трубопроводов), на которых он будет

производить сварку штуцерных соединений. Контрольное

соединение выполняется не реже одного раза в течение года.

Качество контрольных сварных соединений из углеродистой и

кремнемарганцовистой стали, а также соединений из

хромомолибденованадиевой стали, которые в производственных

условиях подвергаются термообработке, проверяется путем

визуального контроля, измерения швов и исследования

макроструктуры шва и околошовной зоны, а сварных соединений

из стали

12X1МФ, которые в производственных условиях не

подвергаются термообработке (см. п. 7.7.8), - кроме того, путем

определения твердости металла шва. Для исследования

макроструктуры и измерения твердости шва из каждого

контрольного образца изготавливают по два поперечных шлифа.

112

Рис. 7.22. Конструкции сварных соединений штуцеров (труб) с

коллекторами и трубопроводами

Рис. 7.23. Допускаемое отклонение оси штуцера от

перпендикуляра к оси коллектора (трубопровода)

Результаты визуального контроля этих образцов должны

отвечать требованиям подраздела 18.3, измерения размеров и

формы шва - п. 7.7.9 и рис. 7.22 для сварных соединений из

углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, а также для

угловых сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали

с последующей термообработкой, п. 7.7.10 и рис. 7.24 - для угловых

113

сварных соединений из хромомолибденованадиевой стали без

термообработки.

Результаты

исследования

макроструктуры

должны

удовлетворять требованиям п.

18.6.24. Твердость шва угловых

сварных

соединений

из

хромомолибденовой

хромомолибденованадиевой сталей, выполненных электродами

типа Э-09Х1М без термообработки (см. п. 7.7.4), определяемая как

среднее арифметическое четырех измерений (по два измерения

на каждом шлифе), должна быть не более 270 НВ, при этом

результаты каждого измерения должны быть не выше 290 НВ.

7.7.3. При длине коллектора (трубопровода) свыше 4 м во время

сварки через каждые 2,5 м необходимо установить временные

опоры.

7.7.4. Для прихватки и приварки штуцеров

(труб) нужно

использовать электроды диаметром не более 3 мм. Для сварки

элементов из углеродистой и кремнемарганцовистой стали следует

применять электроды типа Э50А, из хромомолибденовой и

хромомолибденованадиевой стали - электроды типа Э-09Х1М при

условии, что сварные соединения не будут подвергаться

термообработке (см. п. 7.7.8); если же сварные соединения будут

подвергаться термообработке, то сварка должна производиться

электродами типа Э-09Х1МФ.

Рис. 7.24. Схема расположения валиков и размеры шва приварки

штуцера (трубы) к коллектору (трубопроводу) без последующей

термообработки:

1 - 6 - номера слоев

114

7.7.5. Необходимость и режим предварительного подогрева при

прихватке и приварке штуцеров определяются согласно

требованиям п.

6.4.1. Подогрев рекомендуется осуществлять

изнутри коллектора или трубопровода специальной ацетилено-

кислородной горелкой. При диаметре коллектора (трубопровода)

менее 500 мм подогрев необходимо выполнять по всему периметру,

при диаметре 500 мм и более можно подогревать коллектор

(трубопровод) только вокруг зоны приварки штуцера (трубы).

7.7.6. Штуцер (трубу) в отверстие основного элемента нужно

устанавливать без натяга с требуемым зазором между штуцером

и очком. Прихватку штуцера (трубы) к коллектору (трубопроводу)

следует производить в двух-трех точках швами длиной 10 - 15 мм.

Не рекомендуется заранее устанавливать и прихватывать более

трех штуцеров, которые приваривает один сварщик.

7.7.7. В случае приварки большого числа штуцеров

(труб)

необходимо с целью обеспечения наименьших деформаций

коллектора руководствоваться следующими положениями:

приварку штуцеров должны выполнять по возможности два или

четыре сварщика одновременно при общем направлении их

движения от середины коллектора к его краям;

приварку штуцеров в ряду необходимо производить через два-

три штуцера;

если приварку выполняют одновременно два сварщика, то

первый ведет сварку по одному ряду слева направо, а второй - по

соседнему ряду справа налево и т.д.

Во избежание перегрева штуцера каждый сварщик должен

одновременно приваривать два или три штуцера, накладывая

поочередно на каждом штуцере один-два валика.

7.7.8. Приварка штуцеров

(труб) к коллекторам котлов и

трубопроводам должна производиться в соответствии с

требованиями конструкторской документации на конкретный

объект (котел).

Для сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами или

трубопроводами, которые не будут подвергаться термической

обработке, должны быть выдержаны следующие конструкторские

и технологические требования:

115

а) места приварки штуцеров к коллекторам (трубопроводам) -

отверстия под штуцера и прилегающие участки на расстоянии 15

20 мм от очка - должны быть тщательно исследованы; все

обнаруженные дефекты устранены или исправлены;

б) если коллектор

(трубопровод) и привариваемые штуцера

изготовлены из углеродистой стали, то эти элементы не

ограничиваются по диаметру и толщине стенки, не

ограничивается также число привариваемых к одному коллектору

штуцеров (труб), однако расстояние (просвет) между ними должно

быть не менее 50 мм;

в)

если

коллектор

(трубопровод)

изготовлен

из

кремнемарганцовистой стали, а привариваемые штуцера (трубы) -

из кремнемарганцовистой или углеродистой стали, то коллектор

по толщине стенки и диаметру не ограничивается, а штуцер

(труба) должен иметь диаметр не более 100 мм при любой толщине

стенки; число привариваемых штуцеров не ограничивается, но

просвет между ними должен быть не менее 50 мм;

г)

если

коллектор

(трубопровод)

изготовлен

из

хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали, а

привариваемые штуцера

(трубы)

из хромомолибденовой,

хромомолибденованадиевой,

кремнемарганцовистой

или

углеродистой стали, то коллектор по толщине стенки и диаметру

не ограничивается, а штуцер (труба) должен иметь диаметр не

более

мм и толщину стенки не более

мм; число

привариваемых штуцеров не ограничивается, но просвет между

ними должен быть не менее 90 мм*.

* Если по конструктивным или другим соображениям просвет

между привариваемыми к коллектору штуцерами (трубами) будет

менее

мм,

необходимо

получить

заключение

специализированной научно-исследовательской организации,

указанной в правилах по котлам или по трубопроводам

Госгортехнадзора России, о возможности такой приварки с точки

зрения работоспособности конкретного изделия.

Твердость

стали

коллектора,

изготовленного

из

хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали,

должна быть не более 195 НВ.

7.7.9. Приварку штуцеров

(труб) необходимо производить

многослойным швом.

116

При приварке штуцеров

(труб) из углеродистой и

кремнемарганцовистой сталей, а также штуцеров

(труб) из

хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали с

последующей термообработкой сварного соединения размеры

катетов шва должны быть (см. рис. 7.22): К = S₁ + 3 мм, К₁ =

S1 + 5 мм; допустимые отклонения составляют +2 мм для катета

размером до 5 мм, +3 мм для катета размером до 12 мм и +5 мм

для катета размером более 12 мм (S1 - толщина штуцера).

7.7.10. Приварка штуцеров

(труб) из хромомолибденовой и

хромомолибденованадиевой стали к коллекторам (трубопроводам)

без последующей термообработки угловых сварных соединений

должна производиться швом из шести-семи валиков с

соблюдением следующих требований (рис. 7.24):

угол между поверхностями шва и штуцера должен быть не менее

150°, катет шва на коллекторе - 12 - 14 мм, на штуцере - 17 - 22 мм;

валик 3 следует накладывать как отжигающий, т.е. расстояние

от его края до места перехода шва к поверхности коллектора

должно составлять 2 - 3 мм;

переход от шва к штуцеру должен быть плавным, радиусом не

менее

мм; при необходимости плавность перехода можно

обеспечить с помощью дополнительной обработки этого места

сварочной дугой в среде аргона (без присадки) или абразивным

инструментом, если такая обработка не приводит к подрезам на

поверхности шва или штуцера.

7.7.11. Усиление углового шва наплавкой для повышения

работоспособности штуцерных сварных соединений (при ремонте

или реконструкции котлов) выполняется по следующей

технологии:

электроды для наплавки выбирают в соответствии с

требованиями п. 7.7.4; поверхность ранее выполненного шва и

штуцера на расстоянии 25 - 30 мм от шва тщательно зачищают;

место наплавки подогревают до температуры, указанной в табл.

6.3;

три-четыре валика усиливающего шва накладывают с

обеспечением плавного перехода к поверхности штуцера; размеры

и форма шва должны быть выдержаны в соответствии с рис. 7.25.

117

Рис. 7.25. Схема расположения валиков и размеры шва при

усилении соединения штуцера (трубы) с коллектором

(трубопроводом) путем наплавки:

1 - 3 - номера слоев усиливающего шва; 1? - ранее выполненный

шов

7.7.12. Контроль качества угловых сварных соединений

штуцеров

(труб) с коллекторами

(трубопроводами) проводится

путем:

а) визуального контроля всех швов, результаты которого должны

удовлетворять требованиям табл. 18.2;

б) измерительного контроля размеров и формы швов в объеме

не менее 10 % сварных соединений; контроль следует производить

с помощью шаблонов и результаты контроля должны отвечать

требованиям пп. 7.7.9 и 7.7.10;

в) измерения твердости металла шва приварки штуцеров (труб)

к коллекторам и трубопроводам из хромомолибденовой и

хромомолибденованадиевой стали; объем и результаты контроля

должны соответствовать требованиям пп. 18.4.2, б и 18.4.4.

8. РУЧНАЯ АРГОНОДУГОВАЯ

СВАРКА НЕПЛАВЯЩИМСЯ

ЭЛЕКТРОДОМ ТРУБ ИЗ

118

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РД 153-34.1-003-01 - часть 7