Как размагнитить трубу перед сваркой
Размагничивание труб перед сваркой
Сварка труб и стальных конструкций на постоянном токе нередко сопровождается эффектом “магнитного дутья”, причиной которого является остаточная намагниченность. При этом ухудшается стабильность процесса, происходит разбрызгивание металла, в сварном шве образуются дефекты типа пор, несплавлений, непроваров, шлаковых включений, а порой сварка становится просто невозможной из-за срыва дуги и залипания электрода.
Главной причиной намагниченности трубопроводов является применение для диагностики их технического состояния магнитных дефектоскопов, после чего величина остаточного магнитного поля в разделке сварного стыка может достигать 100-150 мТл (1000 — 1500 Гс) и более. Дополнительными факторами, способствующими намагничиванию трубопроводов, являются магнитное поле Земли, упругие механические напряжения, технологическая намагниченность труб при их изготовлении и транспортировке.
Поскольку намагниченность труб не позволяет получить хорошее качество шва, размагничивание их перед сваркой является необходимой технологической операцией. Достичь полного размагничивания практически невозможно, поэтому допускается сварка при незначительной остаточной намагниченности, не оказывающей ощутимого влияния на сварочный процесс. Например, стандартом СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 1» установлено, что остаточная намагниченность торцов труб и соединительных деталей трубопровода должна быть не более 2 мТл (20 Гс). При намагниченности более 20 Гс должно выполняться размагничивание.
Размагничивающие устройства типа РУ
Ассоциацией «Харьковнефтемаш» совместно с ООО «НПП Спецмагнитпроект» с 1997 года производятся высокоэффективные и надежные устройства размагничивания трубопроводов собственной разработки типа РУ, которые успешно эксплуатируются при ремонтных и монтажных работах в полевых условиях предприятиями транспорта нефти и газа: «Приднепровские магистральные нефтепроводы», «Магистральные нефтепроводы «Дружба», «Прикарпаттрансгаз» (Украина), АО «КазТрансОйл», «КазТрансГаз» (Казахстан), ООО «Волготрансгаз» (Россия) и др. Оборудование сертифицировано, изготавливается по ТУ У31.2-30140615-001-2001.
Устройства типа РУ предназначены для локального размагничивания перед сваркой как состыкованных труб диаметром 377-1420 мм, так и их свободных концов, и при необходимости может быть использовано для размагничивания других ферромагнитных изделий. Полученное размагниченное состояние устойчиво к механическим воздействиям и гарантированно сохраняется до момента сварки.
В настоящее время серийно производятся две новые модели размагничивающих устройств: РУ-Э и РУ-С, отличающиеся типом входного напряжения: РУ-Э питается от источника постоянного тока (сварочного выпрямителя, агрегата, источника стабилизированного напряжения), а РУ-С — от источника переменного тока напряжением 380В, 50Гц (передвижной электростанции). В остальном их технические характеристики сходны.
Преимущества
• простота и удобство в эксплуатации;
• размагничивание производится перед сваркой, причем размагничены могут быть как состыкованные под сварку трубы, так и свободные концы;
• малое время размагничивания (не более 20 минут с монтажом и демонтажем кабелей);
• размагниченное состояние сохраняется длительное время, в случае необходимости повторной стыковки труб дополнительное размагничивание не требуется.
Состав
• силовой блок (1) с выносным пультом управления (3);
• электромагнитный компенсатор (2) – комплект из 5-6 кабельных секций с разъемами;
• магнитометр (4);
• для РУ-Э (по желанию заказчика) источник питания (5) — инверторный сварочный выпрямитель типа АВС-315М или источник постоянного тока ИСТ-1.
РУ-Э РУ-С
Описание
Суть технологии размагничивания, реализуемой с помощью устройства типа РУ, заключается в том, что несколькими импульсами магнитного поля намагниченность трубы вблизи свариваемых кромок стабилизируется и приводится к такому значению, которое меньше величины, оказывающей вредное влияние на качество сварки. Импульсы формируются в силовом блоке (1) и передаются в электромагнитный компенсатор (2) — несколько кабельных секций, наматываемых на трубу в районе стыка или на торец трубы и соединяемых разъемами. Управление процессом размагничивания осуществляется оператором с выносного пульта (3). Магнитная индукция на свободных концах труб и в сварочном зазоре контролируется портативным магнитометром (4).
После размагничивания кабели демонтируются, и производится сварка. Длительность собственно процесса размагничивания составляет не более 1÷2 мин, остальное время — на измерение магнитного поля, монтаж и демонтаж кабелей.
Для расширения функциональных возможностей размагничивающего устройства имеется также режим постоянного размагничивания (компенсации магнитного поля трубы) в процессе сварки.
По желанию заказчика размагничивающее устройство типа РУ-Э комплектуется инверторным сварочным выпрямителем АВС-315М (5) c дополнительным режимом «Размагничивание» или источником постоянного тока ИСТ-1.
Технические характеристики РУ
Технические характеристики аппарата сварочного АВС-315М
Технические характеристики источника постоянного тока ИСТ-1
Контакты
ООО «НПП «Спецмагнитпроект»
61118 г. Харьков, пр. Тракторостроителей, 108, к.200
Тел: (057) 710 31 79
E-mail: razmag@ukr.net
Добродеев Павел Николаевич
Тел. моб: +38 050 323 81 18
Размагничивание МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБ
Описание
Компания «ЮВТЕК», имея огромный опыт по контролю остаточной намагниченности и размагничиванию различного оборудования в энергетике, нефтегазовой и тяжелой отраслях промышленности, готово осуществить работы по размагничиванию труб разных типов.
Мы располагаем обученным персоналом и всем необходимым мобильным оборудованием для проведения размагничивания на территории заказчика.
Какие трубы мы размагничиваем:
– трубы магистральных газо- и нефтепроводов;
– трубы магистральных водопроводов;
– трубы для котлов;
– трубы трубопроводов со сверхкритическими параметрами пара.
Параметры труб:
– диаметр – до 1420 мм;
– толщина стенки – до 75 мм.
Уровень остаточной намагниченности торца трубы:
– Начальная намагниченность (до размагничивания) – не более 200 мТл.
– Остаточная намагниченность (после размагничивания) – не более 1,5 мТл.
Порядок проведения работ по размагничиванию труб на территории заказчика:
1) Выезд специалистов с оборудованием на предприятие Заказчика.
2) Подготовка к размагничиванию (не более 30 мин):
– Подготовка размагничивающей установки и катушек;
– Намотка размагничивающих катушек.
3) Размагничивание труб.
4) Контроль остаточной намагниченности.
5) Составление отчетной документации (акта выполненных работ, формуляра размагничивания) по остаточному уровню намагниченности до и после размагничивания.
Почему необходимо размагничивать трубы перед сваркой:
Сварка труб и стальных конструкций на постоянном токе нередко сопровождается эффектом “магнитного дутья”, причиной которого является остаточная намагниченность. При этом ухудшается стабильность процесса, происходит разбрызгивание металла, в сварном шве образуются дефекты типа пор, несплавлений, непроваров, шлаковых включений, а порой сварка становится просто невозможной из-за срыва дуги и залипания электрода.
Главной причиной намагниченности магистральных труб являются:
– применение для диагностики технического состояния магнитных дефектоскопов;
– упругие механические напряжения;
– технологическая намагниченность труб при их изготовлении и транспортировке в магнитном поле Земли.
Величина остаточного магнитного поля в разделке сварного стыка может достигать 200 мТл (2000 Гс) и более. Поскольку намагниченность труб не позволяет получить хорошее качество шва, размагничивание их перед сваркой является необходимой технологической операцией. Достичь полного размагничивания практически невозможно, поэтому допускается сварка при незначительной остаточной намагниченности, не оказывающей ощутимого влияния на сварочный процесс. Например, стандартом СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 1» установлено, что остаточная намагниченность торцов труб и соединительных деталей трубопровода должна быть не более 2 мТл (20 Гс). При намагниченности более 20 Гс должно выполняться размагничивание.
Намагниченность металла труб перед сваркой классифицируется на три уровня:
– слабый – менее 20 Гс;
– средний – от 20 до 100 Гс;
– высокий – более 100 Гс.
Для размагничивания участка газопровода до допустимых пределов намагниченности (не более 20 Гс), необходимо создать размагничивающее магнитное поле с большей величиной магнитного поля и противоположным направлением.
Размагничивание труб выполняют следующими методами размагничивания:
Проверку величины магнитного поля следует производить электронными магнитометрами в четырех точках поперечного сечения трубы.
1.7.8 Размагничивание труб и соединений перед сваркой.
Размагничивание постоянными магнитами
Участки газопроводов при проведении ремонтно-восстановительных работ (РВР) подлежат размагничиванию в случаях наличия остаточного магнетизма в металле труб после проведения диагностики газопроводов с применением внутритрубных передвижных магнитных дефектоскопов, применения магнитопорошковой дефектоскопии сварных соединений, а также нахождения участков газопровода вблизи линии электропередач и др.
Для снижения влияния магнитного дутья и улучшения стабильности горения дуги при сварке газопроводов с остаточной намагниченностью необходимо:
провести симметричное заземление труб;
обеспечить каждый пост сварки отдельным обратным кабелем с минимальным расстоянием между обратным кабелем и местом сварки;
располагать сварочные кабели параллельно свариваемым кромкам;
не допускать контакта электродержателя или оголенного сварочного провода с поверхностью газопровода;
проводить сварку в направлении крепления обратного кабеля, наклон электрода при сварке должен быть в сторону, противоположную отклонению сварочной дуги.
Намагниченность металла труб перед сваркой классифицируется на уровни:
слабый – менее 20 Гс;
средний – от 20 до 100 Гс;
высокий – более 100 Гс.
Для размагничивания участка газопровода до допустимых пределов намагниченности (не более 20 Гс), необходимо создать размагничивающее магнитное поле с большей величиной магнитного поля и противоположным направлением. Полное размагничивание из ферромагнитных сталей невозможно.
Размагничивание следует выполнять с применением методов 
размагничивания:
а также другими методами, согласованными к применению с ОАО «Газпром».
Проверку величины магнитного поля следует производить электронными магнитометрами.
Размагничивание соединений перед сваркой постоянными магнитами необходимо выполнить в следующей последовательности:
определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
выбрать постоянные магниты с учетом условия, что величина их магнитного поля должна быть больше величины остаточного магнитного поля сварного соединения. Допускается соединять магниты в пакеты (два и более) для увеличения величины магнитного поля и поверхности контакта с трубой с целью увеличения размагничивающего действия;
установить магниты на участок сварного соединения, подлежащий размагничиванию, при этом, сварное соединение должно располагаться между полюсами магнитов, а полюса магнитов должны быть противоположны полюсам намагниченных труб (рисунок 14);
проверить индикатором магнитного поля правильность установки магнитов – для изменения направления магнитного поля необходимо повернуть магниты на 180 градусов (или поменять местами полюса), для уменьшения величины магнитного поля необходимо переместить магниты по поверхности труб на некоторое расстояние от места размагничивания, для увеличения величины магнитного поля магниты следует приблизить к месту размагничивания;
Рисунок 14 – Схема размагничивания сварных соединений
после размагничивания участка сварного соединения следует измерить величину магнитного поля, если она не превышает 20 Гс – приступить к сварке корневого слоя шва на этом участке;
провести вышеуказанные операции по размагничиванию отдельных участков сварного соединения, перемещая постоянные магниты и корректируя, при необходимости, величину и направление магнитного поля.
Измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести сварку последующих слоев шва, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
Размагничивание источниками сварочного тока
Размагничивание труб источниками сварочного тока импульсным методом выполняется в следующей последовательности:
– провести намотку сварочного кабеля (от 18 до 20 витков) на расстоянии от 10 до 20 мм от торца трубы (рисунок 11.13), при этом торцы двух размагничиваемых труб должны находиться на расстоянии не менее 2500 мм;
– определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках;
– установить минимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 30 до 70 А), замкнуть контакт на пластину;
– измерить величину магнитного поля по периметру трубы в восьми контрольных точках. Если величина магнитного поля не изменилась или увеличилась, необходимо изменить полярность тока на соленоиде;
– установить максимальный ток на источнике сварочного тока (в интервале от 240 до 300 А), замкнуть контакт на пластину, выдержать в течение 6-12 с, затем разомкнуть контакт и отключить источник питания;
– выполнить демонтаж размагничивающих обмоток (соленоида).
1- труба; 2 – сварочный кабель; 3 – сварочный источник питания постоянного тока; 4 – металлическая пластина; 5 – разъемный контакт
Рисунок 11.13 – Схема монтажа оборудования для размагничивания труб импульсным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
– определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
– провести намотку сварочного кабеля сечением 35; 50 мм 2 на оба конца труб (рисунок 11.14), при этом намотка должна быть в одном направлении, равномерной плотной и однорядной, количество витков, наматываемых на конец трубы с большей величиной магнитного поля, – от 7 до 11, трубы с меньшей величиной магнитного поля – от 3 до 5 витков;
– подключить сварочный кабель к источнику постоянного тока;
– включить сварочный источник и постепенно увеличивать величину тока с минимального значения, одновременно контролируя изменение величины магнитного поля;
– если величина магнитного поля в сварном соединении увеличивается, отключить источник питания и изменить полярность (поменять концы сварочного кабеля на источнике питания);
– если величина магнитного поля в соединении труб не превышает 20 Гс, приступить к сварке корневого слоя шва, по мере выполнения которого величину тока снижают, одновременно контролируя величину магнитного поля в зазоре труб;
– отключить источник питания и измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести демонтаж сварочного кабеля, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
1- труба; 2 – сварочный кабель; 3 – сварочный источник питания постоянного тока
Рисунок 11.14 – Схема монтажа оборудования для размагничивания соединений перед сваркой компенсационным методом
Размагничивание соединений перед сваркой источниками сварочного тока при знакопеременном магнитном поле компенсационным методом выполняется в следующей последовательности:
– определить исходную величину и направление магнитного поля по периметру сварного соединения в восьми контрольных точках;
– провести размагничивание компенсационным методом аналогично требованиям 11.3.3.2 отдельных участков периметра сварного соединения с наибольшей величиной и одним направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
– изменить полярность тока на источнике питания и выполнить размагничивание участков периметра сварного соединения с другим направлением магнитного поля с последующей сваркой корневого слоя шва на этих участках;
– отключить источник питания и измерить величину магнитного поля по периметру соединения после сварки корневого слоя шва. Если величина магнитного поля не превышает 20 Гс, провести демонтаж сварочного кабеля, если величина магнитного поля превышает 20 Гс, провести размагничивание перед сваркой последующих слоев шва.
Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники
Загрузка...
