Технология ремонта магистральных газопроводов с применением роботизированного комплекса

Язык труда и переводы:
УДК:
67.05
Дата публикации:
18 мая 2022, 16:39
Категория:
Инновационные технологии ремонта, реновации и восстановления в машиностроении
Авторы
Крючков Павел Александрович
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Гуркин Сергей Вадимович
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
Проведен анализ факторов, влияющих на формирование сварного соединения при сварке неповоротных кольцевых стыковых соединений магистрального газопровода, которые возникают при несовершенствах сборки. Рассмотрено влияние параметров режима на формирование сварочной ванны. Описаны разработанные роботизированный комплекс и технология сварки плавящимся электродом в среде защитных газов роботизированным комплексом, которые позволяют уменьшить влияние этих факторов на качество формирование сварного соединения.
Ключевые слова:
роботизированный комплекс, магистральные газопроводы, сварка в среде защитных газов, лазерный датчик
Основной текст труда

Магистральные трубопроводы является наиболее распространенным и удобным способом транспортировки углеводородов на большие расстояния. Для России объекты, обеспечивающие транспортировку углеводородов являются стратегическими. С каждым годом растет общая протяженность трубопроводов, как на территории России, так и на территориях других государств. В связи с этим растет и количество выполняемых сварочно-монтажных работ. Для повышения производительности разрабатываются специальные автоматические комлпексы и технологии для автоматической сварки стыков магистральных газопроводов [1–3].

При сварке магистральных газопроводов одной из главных и тяжелой задачей является совмещение кромок стыков свариваемых труб. Для правильного позиционирования и совмещения кромок используются специальные сварочные центраторы [4]. Но применение центраторов не всегда позволяет устранить овальность труб и совместить кромки с минимальными зазорами и смещениями. При проведении ремонтных работ на магистральных газопроводах этот момент становится более сложным,  т.к. необходимо стыковать кромки ремонтируемого участка с основным сразу с двух противоположных концов.

Для уменьшения влияния несовершенств сборки были разработаны роботизированный комплекс для сварки неповоротных кольцевых стыковых соединений трубопроводов и технология сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов роботизированным комплексом.

Рассмотрено влияние параметров режима (базовый ток сварки, импульсный ток сварки, скорость подачи проволоки, скорость колебаний проволоки, амплитуда колебаний  проволоки, время задержки на кромках и скорость сварки) на поведение сварочной ванны и формирование сварного шва, влияние несовершенств сборки (различные значения перекоса кромок и зазора между ними как в пределах допуска, так и при значениях, превышающих максимально допустимые).

Представлены роботизированный комплекс с установленным на нем лазерным датчиком, который сканирует разделку во время или перед началом сварки, позволяющий определить величину зазора и перекоса кромок свариваемых труб, что дает возможность скорректировать параметры режима непосредственно во время процесса сварки, и технология сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, которая позволяет получить правильное формирования слоя сварного шва при несовершенствах сборки.

Сделаны выводы:

  1. Параметры режимов сварки, а именно скорость сварки, скорость и амплитуда колебаний сварочной проволоки, время задержки на кромках оказывают большое влияние на поведение сварочной ванны и формирование сварного шва.
  2. Корректировка этих параметров в процессе сварки позволяет получить правильное формирование сварочной ванны во всех пространственных положениях при сохранении постоянных режимов по скорости подачи сварочной проволоки, напряжению при сварке в автоматическом режиме, а при сварке в импульсном режиме таких параметров, как сила базового тока, сила импульсного тока, скорость спада импульса, время импульса.
Литература
  1. Карасев М.В., Вышемирский Е.М., Беспалов В.И., Работинский Д.Н., Захаров И.М., Беляев А.Е., Павленко Г.В., Соляник В.В. Особенности современных установок для механизированной сварки плавящимся электродом в защитных газах. Автоматическая сварка, 2004, № 12 (620), с. 38–41.
  2. Доронин Ю.В. Тенденции и проблемы развития односторонней дуговой сварки. Глобальная ядерная безопасность, 2015, № 3 (16), с. 47–56.
  3. Вышемирский Е.М. Развитие отечественных технологий сварки и неразрушающего контроля качества кольцевых сварных соединений магистральных газопроводов. Газовая промышленность, 2018, № 773, с. 68–75.
  4. Кремчеева Д.А., Кремчеев Э.А. Сварка магистральных трубопроводов. Современные инновации, 2016, № 5 (7), с. 7–10.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.