Квалификационные испытания технологии орбитальной сварки с управляемым каплепереносом

Для определения механических свойств металла шва и сварного соединения в целом по предложенным технологиям выполнена сварка колец труб диаметром 1220x15,7 мм из стали прочностного класса К60. При этом корневая часть стыка была сварена проволокой сплошного сечения Super Arc L-56 диаметром 1,14 мм в С02, а разделка и облицовочный шов - самозащитной порошковой проволокой Pipeliner NR-208XP диаметром 2,0 мм. Так как толщина стенки стыкуемых труб составляла более 15 мм, выполняли разделку кромок. При этом параметр В для труб с толщиной стенок свыше 15,0 и до 19,0 мм включительно должен составлять 9,0 мм, свыше 19,0 и до 21,5 мм включительно - 10,0 и свыше 21,5 и до 32,0 мм включительно - 12,0 мм.

Результаты определения временного сопротивления разрыву соответствуют требованиям НТД по обеспечению равнопрочности металла шва с основным металлом для сталей группы 2М03 с нормативным пределом прочности 590 МПа, а также обеспечению требуемых значений ударной вязкости сварных соединений.

Для металлографических исследований и измерения твердости металла шва и сварного соединения были вырезаны образцы из сварного стыка. Металлографические исследования проводили с применением оптического микроскопа EPIPH0T 300 фирмы Nikon (Япония). Прибор через видеокамеру связан с компьютером, на котором установлена программа Thixomet Standard - анализатор изображения. Программа обеспечивает металлографический анализ образцов с последующей распечаткой фотографий микроструктуры.

В результате металлографических исследований установлено, что металл шва и ЗТВ сварного соединения имеют мелкодисперсную равномерную феррито-перлитную структуру за исключением ЗТВ облицовочного слоя шва, где имеются узкие прослойки структур высокой твердости (358 HV), представляющие опасность с точки зрения возможного зарождения трещин.

Результаты квалификационных испытаний технологии орбитальной сварки с УКП показали, что ее можно с успехом применять для изготовления трубопроводов больших диаметров с толщиной стенок до 42 мм из сталей с более высокими эксплуатационными характеристиками без существенного изменения конструкции оборудования. Результаты проведенных работ позволили рекомендовать разработанную технологию орбитальной сварки с УКП для строительства и ремонта объектов нефтегазового комплекса. В настоящее время головная партия установок УАСТ-1 поставлена для выполнения ремонтных и профилактических работ на объектах ОАО «Газпром» и в структурные подразделения ОАО «Стройтрансгаз». Однако для внедрения предлагаемых технологий и оборудования на другом привлекательном рынке, которым являются объекты атомной энергетики и промышленности, необходимо в установленном порядке завершить производственную аттестацию сварки трубопроводов.

В соответствии с НТД ОАО «Газпром» для магистральных газопроводов рекомендованы две формы разделки торцев труб. Данные разделки применяют при строительстве трубопроводов при отсутствии специальных требований на поставку труб.