Прецизионная сварка труб, часть III

Часть III. Подготовка концов труб к высокочистой сварке

Уильям Сэндфорд

Чтобы прочитать часть, нажмите здесь. Чтобы прочитать часть II, нажмите здесь.

Автогенная сварка (сварка плавлением без использования присадочного металла) соединяет трубы, используемые в большинстве систем трубопроводов высокой чистоты и санитарного назначения.

Эти системы требуют очень качественных сварных соединений, при этом особое внимание уделяется получению гладкой внутренней поверхности во избежание попадания загрязнений и соблюдению всех обычных структурных требований к сварным соединениям.

Нержавеющая сталь, такая как 316L, используется для обеспечения коррозионной стойкости к воздействию технологических химикатов или процедур очистки. Большая часть трубок, используемых в системах высокой чистоты или санитарных системах, подвергается механической и/или электрополировке для получения чистого, гладкого внутреннего диаметра (ВД), подходящего для конкретного применения.

Процедуры резки и методы подготовки концов сварного шва должны учитывать все аспекты получения высококачественного сварного соединения без загрязнения внутреннего диаметра, появления зон термического влияния (ЗТВ), загрязнения углеродом или появления каких-либо поверхностных царапин, которые могут быть коррозией или источником повышенных напряжений. индукционные точки.

В конечном итоге для получения приемлемых автогенных сварных швов подготовка концов сварного шва должна быть:

Спецификации точных допусков, применяемых к трубам для подготовки концов под сварку плавлением, не являются общепринятыми и, как правило, устанавливаются собственными процедурами сварки.

Следующее обсуждение допусков представляет собой общие рекомендации для высококачественных сварных соединений, необходимых для систем высокой чистоты и санитарных систем.

Когда запрещено каким-либо образом прикасаться к поверхности трубы или маркировать ее, заусенец не должен превышать величину, которую может потреблять процедура сварки, и не вызывать прорывов или требовать чрезмерного нагрева, вызывающего ЗТВ, с обеих сторон сварного шва. соединение. Как правило, заусенец должен быть менее 0,01 дюйма (0,25 мм) на каждую сторону внутри или снаружи стенки трубы.

Если допускается удаление заусенцев, необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать образования фасок на внутреннем или наружном диаметре трубы, что может привести к чрезмерному обратному всасыванию в зоне сварки.

Варианты процедуры резки (рассечения)

Основными используемыми процедурами резки являются частичная резка (токарная резка), резка орбитальной фрезой, абразивными отрезными кругами, резка ленточной пилой, резка циркулярной пилой, резка роликами без стружки, резка с одинарной и двойной матрицей и термическая резка. Преимущества и недостатки способов и станков заключаются в следующем.

Частичная резка. Это для очень плоских и квадратных концов с точными углами скоса. Достичь разреза без заусенцев по внутреннему диаметру трубки сложно без второй операции. Две основные группы инструментов, режущихся отрезными инструментами: стационарные токарные станки для двигателей и переносные токарные станки для труб. Стационарные токарные станки для двигателей, хотя и очень точные, с гибкими процедурами резки, подходят только для трубок небольшой длины, поскольку трубки должны вращаться, а время наладки велико. Для некоторых применений подходит резка за одну операцию без снятия заусенцев. В наличии имеются насадки для различных материалов.

Они, как правило, не подходят для использования в чистых помещениях из-за большого количества точек смазки и требуемой площади. Переносные труборезные станки, предназначенные для резки труб, зажимают трубы с помощью цанг по внешнему диаметру, вращают режущие инструменты вокруг трубы и могут использоваться для изогнутых труб, если имеется некоторая прямая длина для монтажа. Время наладки невелико, а для некоторых применений подходит резка за одну операцию без снятия заусенцев.

В наличии имеются насадки для различных материалов. Доступны дополнительные режущие модули для погружной резки концов, аналогичные специальным инструментам для торцовки, которые обеспечивают практически полное отсутствие заусенцев на концах. Токарные станки могут быть оснащены герметичными подшипниками, сухими смазочными покрытиями и полностью закрытыми электродвигателями для работы в чистых помещениях. Машинная стружка представляет собой длинные ленты, облегчающие очистку, что особенно важно при работе в чистых помещениях.

Орбитальная фреза. Обычно это делается с помощью портативных станков, которые протыкают фрезой стенку трубы, а затем завершают рез, вращая фрезу вокруг трубы. Он имеет очень быструю последовательность резки, и один тип фрезы подходит для большинства материалов. Машины должны содержаться в хорошем состоянии и использоваться обученными операторами, чтобы свести к минимуму отсутствие плоскостности в местах входа и выхода фрезы из разреза. Фрезы образуют мелкую стружку, которую трудно удержать в чистых помещениях. Они могут быть оснащены герметичными подшипниками, сухими смазками и полностью закрытыми электродвигателями для использования в чистых помещениях при условии приемлемого улавливания стружки.