Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения

Рассмотрены случаи разрушения сварных магистральных газопроводов, в том числе после длительной эксплуатации, вызванные наличием трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб, образовавшихся при их изготовлении. Дан анализ основных причин возникновения таких дефектов в металле швов и зоне тер...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
Hauptverfasser:	Рыбаков, А.А., Филипчук, Т.Н., Гончаренко, Л.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2013
Schriftenreihe:	Автоматическая сварка
Schlagworte:	Научно-технический раздел
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102262
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения / А.А. Рыбаков, Т.Н. Филипчук, Л.В. Гончаренко // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 16-22. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102262
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1022622025-02-23T17:19:26Z Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения Cracks in welded joints of large-diameter pipes and measures of their prevention Рыбаков, А.А. Филипчук, Т.Н. Гончаренко, Л.В. Научно-технический раздел Рассмотрены случаи разрушения сварных магистральных газопроводов, в том числе после длительной эксплуатации, вызванные наличием трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб, образовавшихся при их изготовлении. Дан анализ основных причин возникновения таких дефектов в металле швов и зоне термического влияния с учетом особенностей технологических процессов производства и сварки труб. Показано, что трещины могут иметь различную ориентацию и происхождение, образовываться непосредственно в процессе сварки или на более поздних стадиях изготовления при выполнении смежных операций, например, экспандирования труб. Их образование обусловливается рядом причин технологического характера, например, перемещением свариваемых кромок труб в процессе сборки, некорректным выбором сварочных материалов (сварочной проволоки, флюса), локальным изменением химического состава металла шва или его структурной неоднородностью из-за попадания в шов экзогенных частиц, повышенной влажностью флюса и др. Описаны меры предупреждения образования трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб. Результаты исследований могут быть использованы в трубосварочном производстве для совершенствования технологии сварки и контроля трубной продукции, а также при обследовании трубопроводов в процессе их эксплуатации. Библиогр. 9, табл. 1, рис. 9. 2013 Article Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения / А.А. Рыбаков, Т.Н. Филипчук, Л.В. Гончаренко // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 16-22. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102262 621.791:621.643 ru Автоматическая сварка application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Рыбаков, А.А. Филипчук, Т.Н. Гончаренко, Л.В. Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения Автоматическая сварка
description	Рассмотрены случаи разрушения сварных магистральных газопроводов, в том числе после длительной эксплуатации, вызванные наличием трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб, образовавшихся при их изготовлении. Дан анализ основных причин возникновения таких дефектов в металле швов и зоне термического влияния с учетом особенностей технологических процессов производства и сварки труб. Показано, что трещины могут иметь различную ориентацию и происхождение, образовываться непосредственно в процессе сварки или на более поздних стадиях изготовления при выполнении смежных операций, например, экспандирования труб. Их образование обусловливается рядом причин технологического характера, например, перемещением свариваемых кромок труб в процессе сборки, некорректным выбором сварочных материалов (сварочной проволоки, флюса), локальным изменением химического состава металла шва или его структурной неоднородностью из-за попадания в шов экзогенных частиц, повышенной влажностью флюса и др. Описаны меры предупреждения образования трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб. Результаты исследований могут быть использованы в трубосварочном производстве для совершенствования технологии сварки и контроля трубной продукции, а также при обследовании трубопроводов в процессе их эксплуатации. Библиогр. 9, табл. 1, рис. 9.
format	Article
author	Рыбаков, А.А. Филипчук, Т.Н. Гончаренко, Л.В.
author_facet	Рыбаков, А.А. Филипчук, Т.Н. Гончаренко, Л.В.
author_sort	Рыбаков, А.А.
title	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
title_short	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
title_full	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
title_fullStr	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
title_full_unstemmed	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
title_sort	трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Научно-технический раздел
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102262
citation_txt	Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения / А.А. Рыбаков, Т.Н. Филипчук, Л.В. Гончаренко // Автоматическая сварка. — 2013. — № 04 (720). — С. 16-22. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT rybakovaa treŝinyvsvarnyhsoedineniâhtrubbolʹšogodiametraimeryihpredupreždeniâ AT filipčuktn treŝinyvsvarnyhsoedineniâhtrubbolʹšogodiametraimeryihpredupreždeniâ AT gončarenkolv treŝinyvsvarnyhsoedineniâhtrubbolʹšogodiametraimeryihpredupreždeniâ AT rybakovaa cracksinweldedjointsoflargediameterpipesandmeasuresoftheirprevention AT filipčuktn cracksinweldedjointsoflargediameterpipesandmeasuresoftheirprevention AT gončarenkolv cracksinweldedjointsoflargediameterpipesandmeasuresoftheirprevention
first_indexed	2025-11-24T02:12:25Z
last_indexed	2025-11-24T02:12:25Z
_version_	1849635997601497088
fulltext	УДК 621.791:621.643 ТРЕЩИНЫ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА И МЕРЫ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ А. А. РЫБАКОВ, Т. Н. ФИЛИПЧУК, Л. В. ГОНЧАРЕНКО ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: rybakov@paton.kiev.ua Рассмотрены случаи разрушения сварных магистральных газопроводов, в том числе после длительной эксплуатации, вызванные наличием трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб, образовавшихся при их изготовлении. Дан анализ основных причин возникновения таких дефектов в металле швов и зоне термического влияния с учетом особенностей технологических процессов производства и сварки труб. Показано, что трещины могут иметь различную ориентацию и происхождение, образовываться непосредственно в процессе сварки или на более поздних стадиях изготовления при выполнении смежных операций, например, экспандирования труб. Их образование обус- ловливается рядом причин технологического характера, например, перемещением свариваемых кромок труб в процессе сборки, некорректным выбором сварочных материалов (сварочной проволоки, флюса), локальным изме- нением химического состава металла шва или его структурной неоднородностью из-за попадания в шов экзогенных частиц, повышенной влажностью флюса и др. Описаны меры предупреждения образования трещиноподобных дефектов в сварных соединениях труб. Результаты исследований могут быть использованы в трубосварочном производстве для совершенствования технологии сварки и контроля трубной продукции, а также при обследовании трубопроводов в процессе их эксплуатации. Библиогр. 9, табл. 1, рис. 9. К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая сварка, магистральные газонефтепроводы, сварные соединения, разрушения, тре- щины, причины образования, предупреждение Как свидетельствуют статистические данные [1, 2], основными причинами аварий линейной части магистральных газонефтепроводов являются так называемые строительные (образовавшиеся при выполнении строительно-монтажных работ) и эк- сплуатационные (преимущественно коррозион- ные, в том числе стресс-коррозионные) дефекты. Считают, что разрушения трубопроводов, обус- ловленные строительными причинами, наиболее часты в начальный период их эксплуатации [2]. По мере увеличения длительности работы тру- бопроводов, напротив, существенно возрастает количество разрушений из-за коррозионных пов- реждений. В то же время, как свидетельствуют рассле- дования ряда отказов магистральных трубопро- водов, в том числе после длительной эксплуа- тации, их разрушения могут быть связаны с де- фектами, образовавшимися в процессе изготов- ления труб, в частности, наличием трещинопо- добных дефектов в сварных соединениях. Так, при аварии на газопроводе диаметром 820 мм, последствия которой показаны на рис. 1, очагом разрушения явилась протяженная трещина в заводском продольном шве трубы. Длина тре- щины составляла 850 мм, глубина 4…6 мм (рис. 2). По всей протяженности дефект не рас- пространялся за пределы наружного шва. Повер- © А. А, Рыбаков, Т. Н. Филипчук, Л. В. Гончаренко, 2013 Рис. 1. Разрушение трубопровода (а) и фрагменты разрушившихся труб (б, в) 16 4/2013 хность трещины повреждена поверхностной кор- розией, тогда как вне дефекта — в зоне развития разрушения (долома) коррозионные повреждения излома отсутствовали, что является дополнитель- ным подтверждением образования трещины при изготовлении трубы. Разрыв трубопровода про- изошел после 35 лет его эксплуатации при дав- лении 4,5 МПа (рабочее давление газопровода 5,4 МПа). Трубы изготовлены из стали 17ГС тол- щиной 9 мм. В сварном соединении магистрального газоп- ровода диаметром 1420 мм, сооруженного в 1983 г. из труб с толщиной стенки 15,7 мм (сталь типа Х70), при внутритрубной диагностике вы- явлен дефект, классифицированный как «потеря металла». При контрольном шурфовании в про- дольном шве трубы обнаружена сквозная трещи- на, через которую вытекал транспортируемый газ (рис. 3). Истечение газа начиналось при давлении более 3 МПа, при меньшем давлении трещина закрывалась. Дополнительным неразрушающим контролем в этом же шве выявлена еще одна трещина, ко- торая выходила на поверхность только внутреннего шва. Фрактографические исследования поверхности этих дефек- тов позволяют утверждать, что они так- же образовались в процессе изготовле- ния трубы. При гидравлических испытаниях вновь соору- женного нефтепровода произошло разрушение ря- да труб размером 1220×19 мм из стали К60 (рис. 4). При этом зафиксировано давление 12,4 МПа (заводское испытательное давление 13,3 МПа). Трубы разорвались по околошовной зоне продольного заводского шва на длине при- мерно 1,6 м. Исследования на растровом микрос- копе рельефа излома в зоне разрушения позволили установить, что оно развивалось от наружной по- верхности трубы к внутренней, и, в основном, по вязкому механизму. Установлено, что причи- ной разрушений труб стали надрывы по зоне тер- мического влияния продольного шва (рис. 4, б). Таким образом, описанные случаи разрушений трубопроводов были вызваны наличием в сварных соединениях трещиноподобных дефектов, кото- рые образовались еще на стадии производства труб. Ниже дан анализ условий и причин воз- никновения указанных дефектов в сварных сое- динениях труб с учетом применяемых техноло- гических процессов их производства (здесь ана- лизируются прямошовные трубы большого диа- метра, сваренные дуговой сваркой под флюсом). Для удобства изложения материалов рассматри- ваемые дефекты условно объединены в отдельные Рис. 2. Трещина в наружном продольном шве разрушившейся трубы диа- метром 820 мм Рис. 3. Сквозная поперечная трещина в металле шва трубы диаметром 1420 мм: а — внешний вид трубы с трещиной в шве со стороны наружной поверхности; б — макрошлиф металла шва с трещиной (стрелкой обозначено истечение газа из трещины в продольном шве) Рис. 4. Разрушение в околошовной зоне трубы диаметром 1220 мм: а — характер разрушения; б — надрыв в металле ЗТВ 4/2013 17 группы, исходя из общих признаков и превали- рующей причины их образования. Продольные кристаллизационные трещины. Случаи образования трещин этого типа, анало- гичных трещине, явившейся причиной описанно- го ранее отказа газопровода диаметром 820 мм, известны еще на ранней стадии освоения произ- водства сварных труб большого диаметра [3]. На- иболее часто они возникали при применении ус- таревшей двухслойной технологии сварки. При такой технологии продольный шов прямошовной трубы сваривали в два слоя последовательно с наружной и внутренней поверхности трубы, при- чем первый, преимущественно наружный слой, выполняли в сборочно-сварочном стане в процес- се сборки кромок трубной заготовки, что при чрез- мерных деформациях этих кромок создает усло- вия для образования продольных горячих крис- таллизационных трещин. В 1960-х годах прямо- шовные трубы диаметром до 1220 мм изготав- ливали с применением такой технологии сварки и в больших количествах использовали для со- оружения магистральных трубопроводов. На рис. 5 продольные трещины показаны на примере швов труб диаметром 820 мм из стали 14ХГС. На поверхности трещин видны грубые столбчатые кристаллиты, что подтверждает их горячее про- исхождение. В начале 1970-х годов была разработана и ре- ализована в трубосварочном производстве трех- слойная технология сварки вначале спирально- шовных, а затем прямошовных труб большого ди- аметра, при которой кромки трубных заготовок в момент их сопряжения свариваются в защитном газе сборочным (технологическим) швом [4]. Пос- ледний затем полностью переваривается наруж- ным и внутренним рабочими слоями, выполняе- мыми под флюсом. Такая технология позволила устранить образование в швах продольных тре- щин, связанных с перемещениями свариваемых кромок. Следует отметить, что современные нор- мативные документы предусматривают обяза- тельное применение при сооружении ответствен- ных газонефтепроводов труб, сваренных по трех- слойной технологии с предварительным соедине- нием кромок технологическим швом. Это же тре- бование, на наш взгляд, следует оговаривать при заключении контрактов на поставку труб. Что ка- сается старых трубопроводов, то в них возмож- ность присутствия таких дефектов не исключена, в том числе из-за отсутствия в период их стро- ительства достаточных средств неразрушающего контроля сварных соединений труб. Продольные трещиноподобные дефекты, свя- занные с усадочной рыхлостью в швах. Дефекты этого типа (рис. 6) образуются при многодуговой сварке под флюсом с повышенной скоростью вследствие, как указано в работе [5], обособления хвостовой части сварочной ванны и кристалли- зации последних порций жидкого металла в ус- ловиях затрудненной усадки. Глубина усадочных рыхлостей (показано стрелкой на рис. 6, а) обычно небольшая (0,3…0,5 мм). Однако трещины, ко- торые иногда сопровождают рыхлость, могут иметь бoльшую глубину. Такие трещины распо- лагаются по центру шва и имеют, как и в пре- дыдущем случае, межкристаллитный характер. В работе [5] показано, что вероятность образования Рис. 5. Продольная трещина в наружном шве трубы из стали 14ХГС, обусловленная действием преимущественно силово- го фактора: а — вид со стороны наружного шва; б — по- верхность излома Рис. 6. Макрошлиф с усадочной рыхлостью по центру шва (а) и микроструктура (×250) этого участка (б) 18 4/2013 усадочной рыхлости возрастает с повышением скорости многодуговой сварки и применением плавленого флюса среднего и крупного грануло- метрического состава. В случае использования при сварке труб агломерированного флюса уса- дочные рыхлости, как правило, отсутствуют. Холодные поперечные трещины в швах могут образовываться вследствие воздействия двух ос- новных факторов [6–8]: формирования в металле шва закалочных структур и/или наличия избы- точного водорода. Вид холодной поперечной тре- щины в продольном шве трубы, обусловленной, преимущественно, структурным фактором, пока- зан на рис. 7. Установлено, что трещины этого типа в металле шва труб из типовой микролеги- рованной стали класса прочности К56-К65 воз- никают в связи с повышенным его легированием, в первую очередь марганцем, молибденом, нио- бием, ванадием, что способствует образованию структур закалочного типа с высокой твердостью HV49 — 280…350. В двухсторонних сварных со- единениях труб такие трещины чаще всего за- рождаются в металле локальных хрупких зон пер- вого шва с повышенной твердостью, образующих- ся при повторном нагреве во время выполнения второго шва. Разрушение имеет, преимуществен- но, внутрикристаллитный характер. Особенности образования холодных попереч- ных трещин водородного происхождения иссле- довали на примере сварных соединений труб ди- аметром 914 мм из стали Х65 (рис. 8). Трещины выходили на поверхность наружного, внутреннего или обоих швов. Особых отличий структуры в металле зоны образования трещин от обычной не выявлено. Структуры закалки в швах отсутство- вали. Не выявлены также полигонизационные гра- ницы, которые могли бы свидетельствовать о по- вышенном микролегировании шва. Твердость по Виккерсу металла шва не превышала критический уровень с точки зрения трещинообразования (НV49 — 260). Вместе с тем исследованиями на растровом микроскопе выявлено сосредоточение мелких пор в зоне трещины, что свидетельствует о ее водородном происхождении (рис. 8). Ана- логичные поры выявлены и в районе сквозной поперечной трещины, ставшей причиной отказа ранее упомянутого газопровода диаметром 1420 мм. Данные работы [8] подтверждают представле- ние о замедленном характере образования попе- речных трещин водородного происхождения в ме- талле швов труб. В связи с этим выявление их непосредственно в процессе изготовления труб затруднено. При изготовлении труб наиболее вероятным источником повышенной концентрации диффу- зионно-подвижного водорода в металле швов яв- ляется применение флюса повышенной влажнос- ти, а также ускоренное охлаждение сварного со- единения перед выполнением ультразвукового контроля. Трещины разной ориентации металлургичес- кого происхождения, обусловленные локальным изменением химического состава металла швов труб, могут образовываться из-за различных при- чин, в основном, вследствие попадания в шов эк- зогенных частиц. Например, известны случаи воз- никновения трещин в металле швов в связи с мес- Рис. 7. Холодные поперечные трещины, образовавшиеся в швах со структурами закалочного типа: а — поперечная тре- щина на внешней поверхности шва; б — продольный мак- рошлиф Рис. 8. Трещины водородного происхождения в металле шва трубы, выполненной под флюсом (×1400): а — скопление пор в зоне трещины; б — примеры торможения развития микротрещин порами 4/2013 19 тным его обогащением углеродом, марганцем и формированием структурных составляющих с вы- сокой твердостью. Такие трещины, в частности, выявляли в швах труб при использовании плав- леного флюса АН-60 и АН-67Б из-за его загряз- нения частицами футеровки печи в процессе из- готовления [9]. Трещины этого типа разной ори- ентации располагались как в наружном, так и во внутреннем шве, имели нитевидный характер и, в основном, небольшие размеры, однако, в ряде случаев они распространялись на все сечение шва. Образование трещин в металле швов труб может быть вызвано также грубыми неметаллическими (шлаковыми) включениями экзогенного характера из загрязненного флюса при его повторном ис- пользовании и некачественной сепарации. Зафиксированы случаи образования трещин в местах локального обогащения металла швов труб медью а иногда и цинком (рис. 9). Трещины за- рождались в поверхностных слоях шва и разви- вались перпендикулярно его оси на глубину до 15 мм. Загрязнение металла шва указанными эле- ментами может быть связано с оплавлением мун- дштуков или контактных плашек сварочных ап- паратов, в том числе из-за нарушения стабиль- ности многодугового процесса сварки под флю- сом, например, при повышенном напряжении дуг, что приводит к шунтированию дуг шлаковой кор- кой. Образующиеся при этом трещины имеют от- носительно небольшие размеры, что затрудняет их выявление неразрушающими методами. Трещины в ремонтируемых участках швов труб, где проводили исправление выявленных де- фектов (пор, шлаковых включений, непроваров и др.) с предварительным их удалением и пос- ледующей многопроходной механизированной многослойной сваркой под флюсом, образуются, как правило, в связи с неблагоприятными струк- турными характеристиками металла «ремонтно- го» шва. Трещины развиваются преимущественно в продольном направлении, зарождаются, как пра- вило, в последнем слое «ремонтного» шва, а затем распространяются в металле предыдущих слоев этого шва и ЗТВ. Установлено, что исследуемые трещины могут быть отнесены к холодным, а их образование обусловлено постепенным увеличением от слоя к слою массовой доли легирующих элементов (марганца, кремния, молибдена, хрома и др.) при выполнении многопроходных швов сварочными материалами, обычно применяемыми для этих це- лей в трубном производстве. Например, в случае использования флюса АН-60 и проволоки Св-08Г1НМА для исправления дефектного учас- тка продольного шва трубы из стали 10Г2ФБ со- держание марганца в последнем (четвертом) слое «ремонтного» шва возрастало до 1,97 %, кремния — до 0,98 %, а молибдена до 0,53 % (в первом слое этого шва количество указанных элементов находилось на уровне 1,69, 0,45 и 0,16 %, соот- ветственно). Чрезмерный уровень легирования металла последних слоев шва приводило к фор- мированию участков структуры верхнего бейнита с высокой твердостью, пониженной пластич- ностью и вязкостью, обогащению ферритной мат- рицы кремнием, также снижающим ее пластич- ность, образованию развитой системы полигони- зационных границ с микротрещинами. Более под- робно вопросы оптимизации химического состава и структуры металла в участках швов труб, под- вергаемых ремонту, будут рассмотрены в наших дальнейших публикациях. Трещины-надрывы в околошовной зоне свар- ных соединений, аналогичные приведенным на рис. 4, могут образовываться при выполнении опе- рации экспандирования труб, необходимой для обеспечения требуемых их размеров. Возникно- вение таких трещин является следствием действия ряда факторов: чрезмерных отклонений профиля трубы в районе сварного соединения от круглой формы перед экспандированием, неплавного пе- рехода от усиления шва к основному металлу и неблагоприятных структурных характеристик ме- талла в участках, прилегающих ко шву, обуслов- ленных сварочным нагревом. Чаще всего случаи образования трещин-надрывов наблюдаются в пе- риод освоения производства труб нового сорта- мента или более высокого уровня прочности. Не- большие размеры этих дефектов и расположение в районе геометрического концентратора затруд- няет их выявление неразрушающими методами контроля. Именно трещины-надрывы в околошов- ной зоне, образовавшиеся при экспандировании труб, стали причиной рассмотренных ранее раз- рушений магистрального трубопровода диамет- ром 1220 мм. Таким образом, изучение причин аварий ма- гистральных трубопроводов и проведенные на трубосварочных заводах исследования технологи- ческих сварочных и смежных процессов позво- лили установить особенности расположения, при- чины и механизм образования трещиноподобных дефектов в швах труб, предназначенных для ис- пользования при сооружении магистральных тру- Рис. 9. Трещины в металле шва в участках локального обога- щения медью (в правом углу фрагмент трещины, ×6) 20 4/2013 бопроводов. С учетом этих данных разработан и частично реализован на действующих трубосва- рочных предприятиях комплекс мер по снижению вероятности возникновения таких дефектов и по- вышению достоверности методов контроля. Нап- ример, как отмечалось ранее, практически пов- семестно при изготовлении труб ответственного назначения используется трехслойная технология сварки (с предварительным выполнением сбороч- ного шва) взамен устаревшей двухслойной свар- ки. Сварку труб выполняют только под керами- ческим флюсом вместо плавленого, в котором воз- можно присутствие отслоившихся частичек фу- теровки печи и других посторонних частиц. На большинстве трубных заводов исключена опера- ция ускоренного охлаждения швов перед УЗК. В значительной мере усовершенствованы обору- дование и схема контроля сварных соединений труб, в том числе за счет увеличения количества УЗ-преобразователей и др. Более полный пере- чень мер, рекомендованных для предупреждения возникновения трещиноподобных дефектов в швах труб большого диаметра, свариваемых ду- говой сваркой под флюсом, приведен в таблице. Вместе с тем для повышения гарантии отсут- ствия трещиноподобных дефектов в швах труб, на наш взгляд, помимо технологических мер и совершенствования средств и методов контроля, в нормативных документах Заказчика на трубы необходимо устанавливать дополнительные тре- бования к технологическому процессу их произ- водства, например, ограничение влажности флю- са, введение норм предельно допустимых содер- жаний легирующих элементов в стали и металле швов, контроль применяемых сварочных матери- алов и формы трубной заготовки перед экспан- дированием, регистрацию параметров сварочного процесса и его аттестацию перед началом про- изводства труб и др. Результаты данных исследований могут быть ис- пользованы также для совершенствования методов диагностики магистральных трубопроводов. Рекомендованные меры для предупреждения возникновения трещиноподобных дефектов в швах труб большого диаметра, свариваемых дуговой сваркой под флюсом Типы трещин Меры предотвращения образования трещин Продольные кристаллизационные трещины в наружных швах, обуслов- ленные действием преимущественно силового фактора Применение трехслойной технологии сварки с предварительным соединением кромок труб сборочным (технологическим) швом Формовка трубных заготовок, исключающая чрезмерные деформации кромок при сборке Продольные трещины в металле швов труб, связанные с усадочной рыхлостью Улучшение формы шва (устранение «седловины», ограничение ширины шва) Ограничение угла наклона «на спуск» стана для сварки внутренних швов труб в пределах не более 20 мин. Применение керамического флюса Контроль качества флюса Холодные поперечные трещины в металле швов водородного проис- хождения или обусловленные обра- зованием закалочных структур Контроль влажности флюса (влажность флюса должна быть не более 0,03 %) Ограничение легирования металла шва (в первую очередь молибдена не более 0,3 % и нио- бия не более 0,03 %) Исключение операции ускоренного охлаждения УЗ-контролем сварных соединений (при не- обходимости этой операции время между окончанием сварки и началом охлаждения должно быть не менее 1 ч, а температура шва — не более 80 °С) Для новых марок трубной стали и сварочных материалов контроль твердости металла перво- го шва, в том числе с целью выявления в его корне локальных зон повышенной твердости (более НV 260) Трещины различной ориентации ме- таллургического происхождения в металле швов Применение агломерированного флюса и контроль его качества Контроль качества поверхности сварочной проволоки Регистрация параметров сварочного процесса и контроль его стабильности Контроль состояния наконечников сварочных мундштуков Трещины в ремонтных участках за- водских швов, выполняемых с при- менением многослойной сварки Применение сварочной проволоки с ограниченным количеством молибдена (до 0,3 %) и ни- келя (до 0,6 %), а также агломерированного алюминатно-основного флюса Аттестация процесса сварки для ремонта сварных соединений труб Трещины-надрывы в околошовной зоне сварных соединений Контроль трубной заготовки и формы сварного соединения перед экспандированием (откло- нение профиля поверхности трубы от теоретического круга в районе сварного соединения не должно превышать 0,15 % Dн). Улучшение формы шва (например, угол перехода шва к ос- новному металлу должен быть не менее 120°) Ограничение величины экспандирования (до 0,9 %), особенно для толстостенных труб повы- шенной прочности Дополнительное ограничение предельно допустимого содержания легирующих элементов, в частности, углерода (в зависимости от уровня прочности), молибдена (не больше 0,20 %), ниобия (не больше 0,05 %), в том числе для трубной стали повышенной прочности, напри- мер, Х80 4/2013 21 1. Кузнецов В. В., Ляпин А. А., Монахов Р. Е. Сравнитель- ный анализ статистических данных по аварийности на магистральных трубопроводах в России и в Западной Европе // Нефть, Газ и Бизнес. — 2007. — № 1-2. — С. 49–56. 2. Мазур И. И., Иванцов О. М. Безопасность трубопровод- ных систем. — М.: Елима, 2004. — 1097 с. 3. Мандельберг С. Л., Рыбаков А. А., Сидоренко Б. Г. Стой- кость сварных соединений трубных сталей против крис- таллизационных трещин // Автомат. сварка. — 1972. — № 3. — С. 1–4. 4. Сварка в CO2 сборочных швов прямошовных труб боль- шого диаметра / С. Л. Мандельберг, А. А. Рыбаков, Л. И. Файнберг и др. // Там же. — 1972. — № 11. — С. 56–58. 5. Мандельберг С. Л., Семенов С. Е. Образование усадоч- ных раковин на поверхности шва при многодуговой сварке под флюсом с повышенной скоростью // Там же. — 1962. — № 6. — С. 17–20. 6. Мандельберг С. Л., Буслинский С. В., Богачек Ю. Влия- ние водорода на образование холодных трещин в швах при сварке трубных сталей // Там же. — 1984. — № 2. — С. 2–5. 7. Макаров Э. Л. Холодные трещины при сварке легиро- ванных сталей. — М.: Машиностроение, 1981. — 248 с. 8. Гривняк И. Свариваемость сталей. — М.: Машинострое- ние, 1984. — 215 с. 9. Мандельберг С. Л. Многодуговая сварка на повышенной скорости с колебанием электрода // Автомат. сварка. — 1965. — № 2. — С. 8–13. Поступила в редакцию 12.02.2013 Вагон габарита RIC — достойное пополнение номенклатурного ряда пассажирских вагонов отКВСЗ На Крюковском вагоностроительном заводе прошло заседание межведомственной приемочной комиссии, на котором рассмотрены результаты испытаний пассажирского спального вагона ло- комотивной тяги модели 61-7034 для международного сообщения габарита RIC на тележках модели 68–7047 для железных дорог с шириной колеи 1520 мм и тележках модели 68-7044 для же- лезных дорог с шириной колеи 1435 мм. Итогом проведенных испытаний стало подтверждение соответствия вагона заявленным характеристикам и безопасность его эксплуатации. Межведомственная комиссия определила, что конструкция нового вагона повышенной комфор- тности на тележках с пневмоподвешиванием производства ПАО «КВСЗ» соответствует совре- менному техническому уровню пассажирских вагонов. Было принято решение присвоить комплек- там конструкторской документации на этот пассажирский вагон литеру 01 и разрешить Крюков- скому вагоностроительному заводу изготовление опытной партии из 20 вагонов. Новый этап в реализации проекта по модернизации вагонов Киевского метрополитена После завершения всех процедур с японской стороной по запуску контракта Крюковский ваго- ностроительный завод получил авансовый платеж и начинает создание первого модернизирован- ного поезда метро для Киевского метрополитена. Кратко напомним суть дела: Киевская городская государственная администрация и ее глава Александр Попов предложили проект использования «зеленых инвестиций», которые Украина полу- чает по Киотскому протоколу, — модернизировать 95 вагонов столичного метрополитена. Про- ект получил поддержку правительства. Не истратив ни одной копейки бюджетных средств, столичный метрополитен обновит подвижной состав Святошинско-Броварской линии, который на 90% состоит из морально и физически устаревших вагонов серии «Е», «Еж». КВСЗ разрешили серийный выпуск новой цистерны Вагон-цистерна модели 15-7076 предназначен для перевозки широкого спектра жидких (не- вязких) нефтепродуктов. Может эксплуатироваться по всей сети железных дорог Украины и го- сударств–участников Содружества Совета по железнодорожному транспорту с шириной колеи 1520 мм. Вагон-цистерна имеет раму усиленной конструкции и котел повышенной прочности. Ходовая часть — две двухосные тележки модели 18-7055. Срок службы — 32 года. 28 февраля 2013 г. межведомственной приемочной комиссией было принято решение о ее постановке на серийное производство. Администрация и профсоюзный комитет КВСЗ подписали колдоговор. 22 4/2013

Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения

Institution

Ähnliche Einträge