Все о фаске и фаскоснимателях
Способы нарезки кромки
Все стандарты сварки (ASME, AWS, ISO, EN и т.д.) в общих чертах содержат указания по обработке, которыми необходимо руководствоваться в зависимости от геометрии фасок. Данная статья содержит описание подготовительных операций, наиболее часто встречающихся в промышленности, в зависимости от толщины стенки трубы, подлежащей обработке.
Так же, как V-образная подготовка со скосом двух кромок, данный вид подготовки требует формирования узкой фаски шириной от 0.5 мм до 1.5 мм (.020 — .059) и величиной открытия частей (g) в диапазоне между 0.5 и 1 мм (.020 и .039″). Горячий проход для узкой фаски обычно выполняется с помощью сварочного процесса 141, и операции по заполнению — с помощью процессов 13х или 111.
Существует множество способов обработки фасок на концах труб. Подавляющее большинство из них обрабатывают вручную шлифованием или термической резкой и холодной обработкой с помощью станка. Однако именно последний процесс является единственным, способным обеспечить формирование фаски с идеальной геометрией, демонстрирующим стабильную производительную способность при одновременном сохранении свойств обрабатываемого материала.
Формирование фаски на конце труб с помощью холодной механической обработки может быть достигнуто двумя различными способами.
Сварка труб встык обладает спецификой в той степени, насколько сварщик может не иметь полного доступа к внутренней поверхности стыка. В связи с этим, все операции по подготовке к сварке приходится выполнять с наружной стороны поверхности трубы. По этой причине соответствующим образом должны быть обработаны края.
Во-первых, предельно точно должны контролироваться геометрия фаски и раскрытие между частями. Причиной этого является то, что раскрытие между частями не дает сварщику доступа к основанию фаски. Как результат, весь сварной шов, включая первый слой, должен выполняться с использованием автоматизированного процесса. Автоматические процессы не способны учесть ошибки в регулировке или неравномерности ширины узкой фаски, в отличие от сварщика, способного регулировать положение горелки для компенсации каких-либо недостатков геометрии в канавке.
Cнятие фаски — это операция по созданию плоской поверхности под определенным углом на конце трубы. Проход, создаваемый в результате выполнения операции по снятию фаски, предоставляет сварщику доступ ко всей толщине стенки трубы и позволяет ему выполнить однородный сварной шов, гарантирующий механическую целостность узла. Корневой проход делается на основании фасок и формирует основу для заполнения угла разделки кромок, образованных двумя фасками для последующих сварочных проходов.
СТАНКИ С АКСИАЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ (ОСЕВЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ).
Станки с радиальной системой перемещения, называемые также орбитальными, в основном закрепляются на наружном диаметре обрабатываемой трубы. Инструментальная плита вращается, в то время, как труба, которая должна быть обработана, остается неподвижно зафиксированной. Режущий инструмент перемещается перпендикулярно оси трубы посредством системы механической трансмиссии.
В отличие от станков с аксиальной системой подачи, станки с радиальным перемещением выполняют операции по формированию фаски, разделяя трубу на две отдельные части. Таким образом, последние модели могут применяться также для резки труб или операций по регулировке длины.
В случае, если сварщик имеет доступ только с одной стороны сварного шва, требующего обработки, предварительная подготовка деталей с открытыми кромками без скоса, как правило, не обеспечивает полного проникновения свариваемого металла, когда толщина стенки обрабатываемых деталей превышает 3мм (.787″). Следовательно, должна быть сформирована фаска, чтобы сварщик мог выполнить корневой проход по дну сварного шва, который затем будет полностью заполнен за один или два дополнительных прохода.
С точки зрения геометрии фаски должны быть выполнены безупречно, дабы избежать трещин и других возможных проблем. Помимо соблюдения необходимого для подобных подготовительных работ требования точности обработки, используемый станок должен быть приспособлен для скоростной обработки толстостенных труб, чтобы соответствовать требованиям производительности клиентов.
Обработка торцевой поверхности — термин, используемый для обозначения операции по созданию узкой фаски, состоящей из формирования плоской поверхности на конце трубы. Правильная обточка торца облегчает линейную укладку труб перед сваркой и способствует формированию зазора неизменной величины между свариваемыми кромками. Эти два параметра имеют особенное значение для сохранения правильной сварочной ванны и для гарантии того, что корневой проход полностью проникает в сварочный шов.
Причина замерзания труб – сложный вопрос, имеющий множество ответов. Это и банальные недостатки проекта вроде неправильно выбранного диаметра, слишком малой глубины залегания, несоответствующего утепления или просто нетипично холодной зимы, был ведь случай, когда Сибирский ледяной антициклон добрался аж до самой Саудовской Аравии – ну кто бы мог предположить, что такое возможно.
При использовании техники автоматической сварки (орбитальная сварка или процесс с использованием источников энергии повышенной плотности) конец трубы должен быть облицован, чтобы границы лицевой поверхности шва были идельно перпендикулярными. В зависимости от стоящей задачи или применяемого процесса, проход между элементами будет между g=1/2t и g=0 (в особенности для процессов, в которых используются источники энергии повышенной плотности).
Данные ограничения требуют длительных и дорогостоящих подготовительных проработок. Следовательно, они должны сопровождаться строго контролируемым процессом обработки фаски. Описание сварочного процесса (DMOS), создаваемое на основе предварительных исследований, требует точности до одного миллиметра (.039″) для узкой фаски, до одного градуса для угла и идеальной юстировки для частей, которые должны быть приварены, чтобы предотвратить любые возможные дефекты. Таким образом, оборудование, используемое для формирования фаски, должно гарантировать надежные многократно повторяющиеся операции по подготовке с соблюдением всех вышеуказанных условий.
Если у деталей, подлежащих сварке, толщина стенки увеличивается, количество свариваемого металла, который должен быть присажен в валике, пропорционально увеличивается. Для того, чтобы избежать продолжительных и дорогостоящих сварочных операций, как с точки зрения трудозатрат, так и с точки зрения затрат сырья, подготовка сварных швов толщиной более 20 мм (.787″) осуществляется с использованием фасок, которые позволяют сократить общий объем снятой фаски.
Возможные причины замерзания труб
В-четвертых , попробовать разморозить трубу, подавая горячую воду к замерзшему месту, используя для этого жесткий и тонкий термостойкий шланг. Этот способ подойдет для любого вида и расположения труб. Суть его в том, чтобы, сняв запорную арматуру, протянуть шланг внутри трубы до места ледяной пробки и подать по нему горячую воду. Шланг должен быть тонким и жестким, чтобы и в трубу пролез, и протолкнуть его до самого льда было можно. Как только шланг упрется в препятствие, в него можно заливать кипяток, используя для этого канистру с краником или воронку. Можно использовать воду, можно добавить в нее соль. Для сбора растаявшей воды понадобится емкость.
Тем не менее наболее часто запрашиваемой для этого диапазона толщины стенки трубы является подготовка с криволинейным скосом кромки (см. детали ниже). В особенности это актуально в случае использования процессов орбитальной сварки. Также это типично при сварке сплавов, таких, например, как сталь дуплекс или инконель.
Механическое снятие фаски сохраняет свойства изделия и не влияет на качество будущих сварочных работ. Механический способ снятия фаски является своего рода гарантом качества обработки металлических изделий перед сварочными работами. Единственным «минусом» данного метода является высокая стоимость агрегатов и трудоемкость работ.
Во-первых , трубу можно нагреть снаружи. Это возможно, если замерзшая труба замерзла где-то в пределах досягаемости. Сделать это при помощи паяльной лампы или строительного фена, если труба из металла или чего-нибудь греющего вроде греющего кабеля или электрогрелки, если она из пластика. В случае использования греющего кабеля или грелки можно организовать утепляющий слой (из старого одеяла, например). Суть проста – нагреть трубу снаружи, чтобы растопить лед изнутри.
Водопровод и канализация настолько привычны, что их замечают только тогда, когда они перестают нормально функционировать. А происходит это чаще всего в самое неподходящее время и зачастую становится самой настоящей трагедией, особенно если это лютая зима и замерзли трубы и водопровода, и у канализации. И если отсутствие водопровода еще как-то можно пережить, то отсутствие канализации пережить зачастую невозможно.
Наиболее распространенными углами для V-образной разделки кромок являются 60° и 75° ((2×30° и 2x 37.5°) в зависимости от предложенного стандарта. Узкая фаска, как правило, требуется шириной в диапазоне 0.5 — 1.5 мм (.020 и .059). Зазор между свариваемыми элементами, которые должны быть обработаны сваркой (g) — в пределах от 0.5 до 1.5 мм (.020 и .059).
Вариацией такого типа фасок является подготовка к обработке узкой зоны. Ее все чаще применяют в нефтяной отрасли из-за требуемого увеличения толщины стенок труб и необходимости поддержания высокого уровня производительности. Техника ее выполнения в целом заключается в формировании простой или сложной угловой криволинейной J-фаски с минимальным возможным раскрытием. Результатом этого является существенное сокращение использованного свариваемого металла и увеличение производительности за счет сокращения времени, затрачиваемого на сварку. Для толщины стенок более 50 мм (1.968″) коэффициент продуктивности может увеличиться более, чем пятикратно, в сравнении со сварным швом с традиционной фаской.
В-пятых , можно воспользоваться толстым и жестким двужильным проводом. Такой способ можно использовать, только если и трубы, и вся фурнитура выполнены из пластика, при наличии хотя бы одной металлической детали данный способ разморозки использовать нельзя. Суть его – сделать своеобразный кипятильник и нагреть воду внутри трубы. Для этого с одной стороны провода нужно снять изоляцию с одной жилы сантиметров на десять и плотно намотать у самого края оставшейся изоляции, сделав витков пять. То же самое проделываем со второй жилой, намотав на пару сантиметров ниже первого, свободный конец нужно подсоединить к вилке (электрической). Между собой оголенные жилы соприкасаться не должны (во избежание КЗ). Собранное устройство рекомендуется опробовать, в трехлитровой банке, например. После удачных испытаний нужно просунуть всю конструкцию в трубу до самого затора и включить в розетку. Нельзя забывать об электробезопасности и помнить о том, что совать пальцы в воду категорически запрещается.
