Сварка стальных резервуаров

Сварка стальных резервуаров

Общие положения

При разработке технической документации для возведения резервуара должны быть определены требования к механическим свойствам сварных соединений с учетом уровня расчетных напряжений и условий работы резервуара. Также необходимо назначить объем контроля физическими методами различных сварных соединений и класс сварных швов для возводимого резервуара, что подразумевает расчет допускаемых размеров, вид и количество допускаемых внешних и внутренних дефектов.

Способы сварки, геометрические параметры кромок соединяемых элементов, сварочные материалы, а также технология выполнения монтажных сварных соединений резервуара определяются технологическим проектом сооружения резервуара (ППР) и учитываются в проекте КМ. В случае выполнения соединений на заводе, вышеуказанные вопросы решаются при разработке технологических карт или технических условий на изготовление резервуаров, данные должны учитываться в рабочей документации КМД.

Сварочные работы и контроль качества монтажных сварных соединений резервуара должны выполняться в соответствии с требованиями проекта 5011 КМ, ПБ 03-605-03, СНиП 3.03.01-87 и ППР.

Требования к оборудованию

Сварочное оборудование должно иметь паспорт завода-изготовителя, быть комплектным и исправным. Перед использованием необходимо проверить действие срока последней проверки.

Применяемое сварочное оборудование должно быть аттестовано в соответствии с РД 03-614-03 «Порядок применения сварочного оборудования при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов».

Сварка должна производиться на сварочных аппаратах с исправными контрольно-измерительными приборами. Предельные отклонения заданных значений сварочного тока не должны превышать 5% от номинальных значений.

Общие требования к оборудованию:

  • надежное возбуждение дуги, стабильное горение;
  • напряжение холостого хода должно быть в пределах 70-80В;
  • номинальное рабочее напряжение 30-35В;
  • допускаемое отклонение питающей сети на зажимах переменного тока от номинального значения не более от +10 до -10%.

Разработанные графики осмотров, проверок профилактических (текущих) и капитальных ремонтов должны быть утверждены главным инженером с указанием фамилий ответственных за проведение данных операций.

Требования к квалификации сварщиков

Руководство сварочными работами и работами по контролю качества сварных соединений должно проводиться специалистом, имеющим специальное образование, соответствующую квалификацию не ниже II уровня, имеющего удостоверения по ВИК (визеально-инструментальному контролю) и аттестованного в установленном порядке по ПБ 03-273-99, РД 03-495-02, РД 153-006-01.

Перед проведением сварочных работ должна быть проведена аттестация технологии сварки в соответствии с требованиями РД 153-006-01, РД 03-615-03.

Перед началом монтажно-сварочных работ руководитель сварочных работ обязан:

  • выполнить аттестацию технологии сварки в соответствии с требованиями РД 03-615-03 «Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов»;
  • изучить проектную документацию на монтаж и сварку резервуара;
  • укомплектовать участок сварочным и вспомогательным оборудованием, инструментом и сварочными материалами, проверить их качество;
  • отобрать для сварки резервуаров сварщиков, имеющих допуск к сварке ответственных конструкций, провести их инструктаж и организовать сварку контрольных образцов соединений.

Основные данные удостоверений необходимо занести в журнал пооперационного контроля монтажно-сварочных работ: срок действия удостоверения, виды работ, способы сварки, положение швов.

Способы сварки и сварочные материалы

Сварка монтажных швов стенки должна производиться ручной дуговой сваркой с применением электродов типа Э42А по ГОСТ 9467-75*.

При выборе способа и технологи сварки конструкций резервуаров необходимо учитывать:

  • высокую производительность и экономическую эффективность сварочных процессов (с учетом массы наплавленного металла, затрат на сварочное оборудование и организацию технологического процесса);
  • высокий уровень однородности и сплошности металла сварных соединений с учетом конкретных условий и требуемого уровня комплекса механических свойств (прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости и хладостойкости);
  • минимальный уровень деформаций свариваемых конструкций.

При заводском изготовлении резервуарных конструкций используется, как правило, автоматизированная сварка под флюсом для листовых конструкций и механизированная сварка в углекислом газе или в смеси газов на основе аргона для решетчатых конструкций и оборудования. Применение автоматизированной сварки под флюсом предполагает обязятельное оснащение сварочного оборудования системами слежения электролда за стыком.

Относительно высокий уровень удельного тепловложения при ручной дуговой сварке может привести к повышенным сварочным деформациям. Данный факт в дополнение к сравнительно низкой производительности этого способа сварки вводит ограничения на его применение.

Если сварка в углекислом газе проводится в условиях ветра, необходимо использовать заграждения от ветра или применять такую технологию, при которой обеспечивается повышение устойчивости защитной струи газа и стойкость к порообразованию.

Все используемые сварочные материалы (в том числе и импортные) должны быть аттестованы в Российской Федерации в соответствии с требованиями РД 03-613-03 «Порядок применения сварочных материалов при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов».

Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом (процедурами), в котором должны быть предусмотрены:

  • требования к форме и подготовке кромок деталей, подлежащих сварке;
  • способы и режимы сварки, сварочные материалы, а также последовательность выполнения технологических операций;
  • конкретные указания по закреплению деталей перед сваркой;
  • мероприятия, исключающие образование прожогов, смещение шва от его оси и образование других видов дефектов;
  • мероприятия, направленные на снижение сварочных деформаций.

Сварку металлоконструкций при монтаже резервуаров следует выполнять в соответствии с указаниями ППР, в котором должны быть предусмотрены:

  • наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений с учетом их пространственного положения;
  • сварочные материалы, удовлетворяющие требованиям рабочей документации КМ по уровню механических свойств;
  • требуемая форма подготовки кромок монтируемых элементов под сварку;
  • последовательность сварки и порядок выполнения каждого шва, обеспечивающих минимальные деформации и перемещения свариваемых элементов;
  • режимы и указания по технике сварки, которые должны обеспечить необходимый уровень механических свойств сварных соединений, а также получение требуемых структур металла шва и околошовных зон;
  • необходимая технологическая оснастка и оборудование для выполнения сварных соединений.

В технической документации также должны быть предусмотрены мероприятия, направленные на обеспечение требуемой геометрической точности резервуарных конструкций, включая меры по компенсации или подавлению термодеформационных процессов усадки сварных швов, которые могут привести к потере устойчивости тонкостенной оболочки корпуса резервуара и образованию вмятин и выпуклостей его поверхности.

Сварные швы крыши необходимо выполнять полуавтоматической сваркой в защитных газах либо ручной сваркой электродами типа Э42А по ГОСТ 9467. Монтажные сварные швы площадок и ограждения на крыше, кольцевой лестницы выполняются ручной дуговой сваркой электродами типа Э42А по ГОСТ 9467-75*. Для сварки люков и патрубков допускается применять ручную дуговую сварку.

Требования к подготовке, хранению и использованию сварочных материалов

Все сварочные материалы, поступающие на монтажную площадку, должны пройти входной контроль (соответствие ГОСТам, наличие сертификата или паспорта предприятия-изготовителя, наличие заводской маркировки).

На каждой пачке с электродами должна быть этикетка, подтверждающая принадлежность электродов к данной марке и партии. На каждую партию необходимо иметь сертификат.

Сварочные материалы в соответствии с требованиями изготовителей следует хранить в сухих помещениях (температура воздуха – не менее +15 °С) при влажности не более 50% и в условиях, гарантирующих сохранность и герметичность упаковки, при этом важно рассортировать сварочные материалы отдельно по маркам, партиям и диаметрам.

Перед применением необходимо проверить сварочно-технологические свойства электродов в соответствии с ГОСТ 9466-75.

Электроды перед сваркой нужно прокалить при температуре 300-350°С в течение 1,0-1,5 часов, прокаленные электроды хранить в сушильных шкафах, в термопеналах и выдавать сварщикам в количестве, необходимом для односменной работы.

Прокаленные электроды с основным видом покрытия могут быть использованы в течение 2-х суток без дополнительной прокалки при условии хранения в герметичной емкости в сухом помещении при температуре не менее +15 °С. Допускается повторная прокалка электродов с основным покрытием до 5 раз (общее время прокалки не должно превышать 10 часов). Запрещена повторная прокалка электродов при хранении их в сушильных шкафах с температурой от +100 до +150 °С.

ВСЕ НОВОСТИ