Сборка и сварка газопроводов из стальных труб

16.1 Для соединения труб следует применять дуговую (ручную, автомати­ческую под флюсом) и газовую сварку, стыковую контактную сварку оплавлением и пайку газопроводов.

Типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных газопроводов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16037 и требованиям настоящего раздела. Для подземных газопроводов применяются только стыко­вые и угловые соединения.

Конструктивные размеры разделки кромок при соединении труб и деталей одинакового наружного диаметра с разной толщиной стенок должны соответ­ствовать требованиям СНиП III-42.

Допускаемое смещение кромок свариваемых труб не должно превышать величины (0,15-S + 0,5) мм, где S - наименьшая из толщин стенок свариваемых труб, мм.

При стыковании труб должна быть обеспечена их прямолинейность. До­пустимое отклонение от прямолинейности, измеренное на расстоянии 200 мм по обе стороны от стыка, не должно превышать 0,5 мм.

Стыковая контактная сварка оплавлением и пайка газопроводов, а также контроль качества этих работ производятся в соответствии с требованиями ВСН 006 и ВБН А.3.1-36-3.

16.2 Применение сварочных материалов (электродов, сварочной проволо­ки или флюсов) допускается только при наличии сертификатов заводов-изготовителей или заверенных копий.

Перед применением сварочные материалы следует проверить внешним осмотром на их соответствие требованиям ГОСТ 9466, ГОСТ 2246 или техни­ческих условий. При обнаружении дефектов (обсыпка защитной обмазки элек­тродов и их увлажнение, коррозия сварочной проволоки) применение этих ма­териалов не допускается.

16.3 Перед допуском сварщика к работе по сварке газопроводов он должен производить сварку допускных (пробных) стыков в следующих случаях:

- если сварщик впервые приступает к сварке газопровода или имел пере­рыв в работе по сварке более календарного месяца;

- если сваривают трубы, изготовленные из марок стали, отличающихся от ранее свариваемых данным сварщиком своими свойствами по свариваемости;

- если применяют новые для данного сварщика марки сварочных материа­лов (электродов, сварочной проволоки, флюсов);

- если изменена технология сварки.

Допускные стыки свариваются также для проверки качества сварочных материалов:

- при нарушении условий хранения или по истечении паспортного срока хранения сварочных материалов;

- при обнаружении дефектов сварочных материалов при внешнем ос­мотре - увлажнении электродов, обсыпке электродов (не более чем на 10-15 % поверхности), незначительной коррозии сварочной проволоки.

В этих случаях допускные стыки свариваются после устранения дефектов (просушки электродов, очистки проволоки).

16.4 Контроль допускного стыка осуществляется:

- внешним осмотром на соответствие требованиям ГОСТ 16037;

- радиографическим методом по ГОСТ 7212;

- механическими испытаниями по ГОСТ 6996 и соответствии с требова­ниями настоящего раздела.

16.5 При неудовлетворительных результатах контроля допускного стыка:

- внешним осмотром - стык бракуется и дальнейшему контролю не под­лежит;

- физическими методами или механическими испытаниями - проверку сле­дует повторить на удвоенном числе стыков.

В случае получения неудовлетворительного результата хотя бы на одном стыке при проверке качества сварочных материалов следует браковать всю партию этих материалов, а при проверке квалификации сварщика - он должен пройти дополнительную практику по сварке, после чего сварить новый допускной стык, подлежащий испытаниям в соответствии с вышеприведенными тре­бованиями.

16.6 Перед сборкой стальных труб под сварку необходимо:

- очистить их внутреннюю полость от возможных засорений (грунта, льда, снега, воды, строительного мусора, отдельных предметов и др.);

- проверить геометрические размеры разделки кромок, выправить плавные вмятины на концах труб глубиной до 3,5 % наружного диаметра трубы;

- очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.

Концы труб, имеющие трещины, надрывы, забоины, задиры фасок глуби­ной более 5 мм, следует обрезать.

При температуре воздуха ниже минус 5 °С правка концов труб без их по­догрева не допускается.

16.7 Сборка труб под сварку выполняется на инвентарных подкладках с применением центраторов и других приспособлений.

Для закрепления труб в зафиксированном под сварку положении электро­дами, применяемыми для сварки корневого шва стыка, следует выполнять рав­номерно расположенные по периметру стыку прихватки в количестве: для труб диаметром до 80 мм включительно - 2 шт., более 80 мм до 150 мм включитель­но - 3 шт., более 150 мм до 300 мм включительно - 4 шт, более 300 мм - через каждые 250 мм.

Высота прихватки должна составлять 1/3 толщины стенки трубы, но не менее 2 мм. Длина каждой прихватки должна составлять 20-30 мм - при диа­метре стыкуемых труб до 50 мм включительно; 50-60 мм - при диаметре сты­куемых труб более 50 мм.

Прихватки должны выполняться сварщиками той же квалификации, кото­рые выполняют основной шов.

16.8 Ручная дуговая сварка неповоротных и поворотных стыков труб при толщине стенок до 6 мм выполняется не менее чем в два слоя, а при толщине стенок более 6 мм - не менее чем в три слоя. Каждый слой шва перед наложе­нием последующего должен быть тщательно очищен от шлака и брызг металла.

Газовая сварка допускается для газопроводов условным диаметром не бо­лее 150 мм с толщиной стенок до 5 мм включительно со скосом кромок, с тол­щиной стенок до 3 мм включительно - без скоса кромок. Газовую сварку следу­ет производить в один слой.

Стыки газопроводов диаметром 920 мм и более, свариваемые без остаю­щегося кольца, должны быть выполнены с подваркой корня шва внутри трубы.

16.9 Автоматическая дуговая сварка под флюсом выполняется по первому слою, сваренному ручной дуговой сваркой (теми же электродами, которыми прихватывались стыки), или полуавтоматической (автоматической) сваркой в среде углекислого газа.

16.10 Длина ввариваемой в линейную часть подземного газопровода мон­тажной «катушки» должна быть не менее 200 мм.

16.11 Сборка под сварку труб с односторонним продольным или спираль­ным швом производится со смещением швов в местах стыковки труб не менее чем на, мм:

- для труб диаметром до 50 мм -15;

- для труб диаметром от 50 до 100 мм - 50;

- для труб диаметром более 100 мм -100.

При сборке под сварку труб, у которых заводские швы (продольный или спиральный) сварены с двух сторон, допускается не производить смещение швов при условии проверки места пересечения швов физическими методами.

16.12 Приварка патрубков ответвлений в местах расположения попереч­ных (кольцевых) сварных швов основного газопровода не допускается. Рас­стояние между поперечным швом газопровода и швом приварки к нему пат­рубка должно быть не менее 100 мм.

На внутренних газопроводах, а также в ГРП и ГРУ при врезках ответвле­ний диаметром до 50 мм (в том числе импульсных линий) расстояние от швов ввариваемых штуцеров до кольцевых швов основного газопровода должно быть не менее 50 мм.

16.13 Сварочные работы на открытом воздухе во время дождя, снегопада, тумана и при ветре скоростью более 10 м/с можно выполнять только при обес­печении защиты места сварки от влаги и ветра.

16.14 Необходимость предварительного подогрева стыков следует опреде­лять в зависимости от марки стали свариваемых труб, подразделяющихся на следующие группы:

-1 - трубы из спокойных (сп) и полуспокойных (пс) сталей марок Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4 по ГОСТ 380 марок 08, 10,15 и 20 по ГОСТ 1050;

- II - трубы из кипящих (кп) сталей марок Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4 по ГОСТ 380;

- III - трубы из сталей повышенной прочности марок 09Г2С и 17ГС, 14ХГС и др. по ГОСТ 19281; марки 10Г2 по ГОСТ 4543.

Предварительный подогрев стыков следует производить при сварке труб с толщиной стенки от 5 до 10 мм включительно электродами с рутиловым или целлюлозным покрытием при температуре наружного воздуха ниже минус 20 °С - для труб I и II группы; ниже минус 10 °С - для труб III группы. Мини­мальная температура подогрева должна составлять 100 °С и измеряться на рас­стоянии 5-10 мм от кромки трубы.

16.15 Для дуговой сварки труб следует применять следующие типы элек­тродов по ГОСТ 9467, ГОСТ 9466:

- Э42-Ц, Э46-Ц диаметром 3,00; 3,25; 4,00 мм с целлюлозным покрытием -для сварки корневого слоя шва труб I-III групп;

- Э42А-Б, Э46А-Б, Э50А-Б диаметром 2,50; 3,00; 3,25 мм с основным по­крытием - для сварки корневого слоя шва труб I и III групп;

- Э42А-Б, Э46А-Б, Э50А-Б диаметром 3,25 и 4,00 мм с основным покрыти­ем - для сварки заполняющих и облицовочного слоев шва труб I и III групп;

- Э42-Р, Э46-Р с рутиловым покрытием - для сварки всех слоев шва труб I и III групп постоянным током;

- Э42-Р с рутиловым покрытием - для сварки всех слоев шва труб I и II групп переменным током.

16.16 Сварочную проволоку и флюсы следует подбирать по ГОСТ 2246 и ГОСТ 9087 соответственно в зависимости от группы свариваемых труб в сле­дующих сочетаниях:

- для труб I и II групп - Св-08 и АН-348-А, Св-08А и АНЦ-1 (ТУ 108.1424), Св-08ГА и АН-47;

- для труб III группы - Св-08ГА и АН-348-А, АНЦ-1 (ТУ 108.1424), АН-47.

16.17 При дуговой сварке труб в среде углекислого газа следует приме­нять:

- сварочную проволоку по ГОСТ 2246 марки СВ-08Г2С;

- углекислый газ по ГОСТ 8050 чистотой не менее 99,5 %.

16.18 При газовой сварке следует применять:

- сварочную проволоку по ГОСТ 2246 марок Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08Г2С, Св-08ГС, Св-12ГС;

- кислород технический по ГОСТ 5583.

16.19 Операционный контроль в процессе сборки и сварки газопроводов производится в соответствии с требованиями ДБН A.3.I-5.

При операционном контроле следует проверять соответствие стандартам:

- подготовки труб, их очистки, правки концов;

- конструктивных элементов и размеров сварных швов;

- числа, размеров и расположения прихваток;

- порядка наложения отдельных слоев шва, размеров и формы слоев шва.

16.20 Стыки, сваренные дуговой или газовой сваркой, по результатам внешнего осмотра должны соответствовать 16.1, а также удовлетворять сле­дующим требованиям:

- швы и прилегающие к ним поверхности труб на расстоянии не менее 20 мм (по обе стороны шва) должны быть очищены от шлака, брызг металла, окалины и других загрязнений;

- швы не должны иметь трещин, прожогов, незаваренных кратеров, выхо­дящих на поверхность пор, а также подрезов глубиной более 5 % толщины стенки труб (более 0,5 мм) и длиной более 1/3 периметра стыка (более 150 мм).

16.21 Из общего числа сваренных стыков отбираются стыки для проверки их физическими методами или механическими испытаниями.

Стыки для механических испытаний вырезаются в период производства работ с целью исключения врезки (вварки) «катушек».

Допускается стыки для механических испытаний сваривать из отрезков труб в условиях сооружаемого объекта.

16.22 Контролю физическими методами подвергаются:

- допускные стыки - радиографическим методом;

- отобранные для контроля по нормам таблицы 41 стыки наружных и внутренних газопроводов - радиографическим и ультразвуковым методами.

Контроль стыков радиографическим методом производится по ГОСТ 7512, ультразвуковым - по ГОСТ 14782.

Применение ультразвукового метода допускается только при условии про­ведения выборочной дублирующей проверки стыков радиографическим мето­дом в объеме не менее 10 % числа стыков, отобранных для контроля. При по­лучении неудовлетворительных результатов радиографического контроля хотя бы на одном стыке, объем этого контроля следует увеличить до 50 %. В случае выявления при этом дефектных стыков все стыки, сваренные сварщиком на объекте в течение календарного месяца и проверенные ультразвуковым мето­дом, должны быть подвергнуты радиографическому контролю.

 

Таблица 41

Газопроводы	Число стыков, подлежащих контролю, от общего числа стыков, сваренных каждым сварщиком на объекте, %
1 Надземные и внутренние газопроводы природного газа и СУГ диаметром менее 50 мм всех давлений; надземные и внутренние газопроводы природного газа (включая ГРП, ГРУ) и СУГ диаметром 50 мм и более давлением до 0,005 МПа включительно	Не подлежат контролю
2 Наружные и внутренние газопроводы СУГ всех давлений (за исключением указанных в позиции 1)
3 Наружные надземные и внутренние газопроводы природного газа диаметром 50 мм и более давлением свыше 0,005 до 1,200 МПа включительно	5, но не менее одного стыка
4 Подземные газопроводы природного газа давлением до 0,005 МПа включительно (за исключением указанных в позиции 12); свыше 0,005 до 0,300 МПа включительно (за исключением указанных в позиции 13); свыше 0,03 до 1,20 МПа включительно (за исключением указанных в позиции 13).	10, но не менее одного стыка
5 Подземные газопроводы всех давлений, прокладываемые под проезжей частью улиц с усовершенствованными капитальными покрытиями (цементно-бетонные и железобетонные, асфальтобетонные на прочных основаниях, мозаиковые на бетонных и каменных основаниях, брусчатые мостовые на основаниях, укрепленных вяжущими материалами), а также на переходах через водные преграды и во всех случаях прокладки газопроводов в футляре (в пределах перехода и на расстоянии не менее 5 м в обе стороны от края пересекаемого сооружения, а для железных дорог общей сети – не менее 50 м в обе стороны от края земельного полотна)
6 Подземные газопроводы всех давлений при пересечении коммуникационных коллекторов, каналов, тоннелей (в пределах пересечения и на расстоянии не менее 5 м в обе стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений)
7 Надземные газопроводы всех давлений, подвешенные к мостам, и в пределах переходов через естественные преграды
8 Газопроводы всех давлений, прокладываемые во внутриквартальных коммуникационных коллекторах
9 Подземные газопроводы всех давлений, прокладываемые в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов и на подрабатываемых территориях
10 Подземные газопроводы всех давлений, прокладываемые на расстоянии менее 3 м от коммуникационных коллекторов и каналов (в том числе каналов тепловой сети)
11 Подземные вводы на расстоянии от фундаментов зданий: - до 2 м – для газопроводов давлением до 0,005 МПа; - до 4 м – давлением более 0,005 до 0,300 МПа включительно; - до 7 м – давлением более 0,3 до 0,6 МПа включительно; - до 10 м – давлением более 0,6 до 0,12 МПа включительно.
12 Подземные газопроводы природного газа давлением 0,005 МПа включительно, прокладываемые в сильно- и среднепучинистых и просадочных грунтах, а также на расстоянии менее 4 м от общественных зданий с массовым скоплением людей и жилых зданий высотой более 5 этажей	25, но не менее одного стыка
13 Подземные газопроводы природного газа давлением более 0,005 МПа до 1,200 МПа включительно, прокладываемые вне населенных пунктов за пределами их перспективной застройки	20, но не менее одного стыка
Примечание 1. Для проверки следует отбирать сварные стыки, имеющие худший внешний вид. Примечание 2. Кроме указанных в таблице 48 следует проверять сварные стыки, контроль которых предусмотрен проектом. Примечание 3. Нормы контроля по позиции 3 не распространяются на газопроводы, указанные в позициях 7 и 8; по позициям 4, 12 и 13 – на указанных на позициях 5 и 6; по позиции 13 – на указанные в позиции 9. Примечание 4. Нормы контроля не распространяются на угловые соединения труб газопроводов условным диаметром до 500 мм включительно и швы приварки к газопроводу фланцев и плоских заглушек. Примечание 5. Нормы контроля стыков подземных газопроводов распространяются на наземные (в насыпи) газопроводы. Примечание 6. Сварные стыки соединительных деталей газопроводов, изготовленные в условиях ЦЗЗ или ЦЗМ, подлежат контролю радиографическим методом.

16.23 По результатам проверки радиографическим методом стыки браку­ются при наличии следующих дефектов:

- трещин, прожогов, незаваренных кратеров;

- непровара по разделке шва;

- непровара в корне шва и между валиками более 25 мм на каждые 300 мм длины сварного соединения или более 10 % периметра при длине сварного соединения менее 300 мм;

- непровара в корне шва и между валиками глубиной более 10 % толщины стенки трубы;

- непровара в корне шва в стыках газопроводов диаметром 920 мм и более, выполненных с внутренней подваркой;

- непровара в корне шва в сварных соединениях, выполненных с подклад­ным кольцом;

- если размеры дефектов стыков (пор, шлаковых и других включений) пре­вышают установленные для класса 6 по ГОСТ 23055.

Результаты проверки стыков радиографическим методом оформляются протоколом по форме приложения У.

По результатам ультразвукового контроля стыки следует браковать при наличии дефектов, площадь которых превышает указанную в ВСН 012 или площадь отверстия в стандартных образцах предприятия, прилагаемых к ульт­развуковому аппарату, а также при наличии дефектов протяженностью более 25 мм на 300 мм длины сварного соединения или на 10 % периметра при длине сварного соединения менее 300 мм.

Результаты проверки стыков ультразвуковым методом оформляются про­токолом по форме приложения X.

Исправление дефектов шва, выполненного газовой сваркой, запрещается.

Исправление дефектов шва, выполненного дуговой сваркой, допускается производить путем удаления дефектной части и заварки ее заново с последую­щей проверкой всего сварного стыка радиографическим методом. Превышение высоты усиления сварного шва относительно размеров, установленных ГОСТ 16037, допускается устранять механической обработкой. Подрезы следу­ет исправлять наплавкой ниточных валиков высотой не более 2-3 мм, при этом высота ниточного валика не должна превышать высоту шва. Исправление де­фектов подчеканкой и повторный ремонт стыков запрещается.

16.24 Механическим испытаниям подвергаются:

- допускные стыки;

- стыки надземных и внутренних газопроводов природного газа и СУГ диаметром менее 50 мм;

- стыки надземных и внутренних газопроводов природного газа диаметром 50 мм и более, давлением до 0,005 МПа включительно;

- стыки подземных (наземных) газопроводов всех давлений, сваренных га­зовой сваркой.

Число стыков, отбираемых для механических испытаний, должно состав­лять 0,5 % общего числа стыков, сваренных каждым сварщиком в течение ка­лендарного месяца при сооружении объектов или производстве трубных заго­товок в ЦЗМ и ЦЗЗ, но не менее двух - для труб диаметром до 50 мм включи­тельно, одного - для труб условным диаметром свыше 50 мм.

16.25 Для определения механических свойств стыков, сваренных дуговой или газовой сваркой, производятся следующие виды механических испытаний:

- испытание на статическое растяжение;

- испытание на статический изгиб или сплющивание.

16.26 Для механических испытаний сварных стыков газопроводов диамет­ром более 50 мм из каждого отобранного для контроля стыка должны выре­заться три образца с неснятым усилением для испытания на растяжение и три образца - на изгиб. Образцы вырезаются из участков сварного стыка, распреде­ленных равномерно по периметру. Изготовление образцов должно произво­диться по ГОСТ 6996.

Результаты испытаний сварных стыков на растяжение и изгиб определя­ются как среднее арифметическое результатов соответствующих видов испы­таний образцов данного стыка.

Результаты механических испытаний сварных стыков считаются неудов­летворительными, если:

- средняя арифметическая величина предела прочности при испытании на растяжение менее нижнего предела прочности основного металла труб, уста­новленного нормативным или техническим документом.

- средняя арифметическая величина угла изгиба при испытании на изгиб менее 120 ° для дуговой сварки и менее 100 ° для газовой сварки;

- результат испытаний хотя бы одного из трех образцов по одному из ви­дов испытаний на 10 % ниже требуемой величины показателя по этому виду испытаний (предела прочности или угла изгиба).

16.27 Механические испытания сварных стыков труб условным диамет­ром до 50 мм включительно должны производиться на целых стыках на растя­жение и сплющивание. Для труб этих диаметров половину отобранных для контроля стыков (с неснятым усилением) испытывают на растяжение и поло­вину (со снятым усилением) - на сплющивание.

Результаты механических испытаний сварных стыков считаются неудов­летворительными, если:

- величина предела прочности при испытании стыков на растяжение менее нижнего предела прочности основного металла труб, установленного норма­тивным или техническим документом;

- величина просвета между сжимающимися поверхностями пресса при по­явлении первой трещины на сварном шве при испытании стыка на сплющива­ние более 5S, где S - толщина стенки трубы.

16.28 Результаты механических испытаний сварных стыков оформляются по форме приложения Ф.

16.29 При неудовлетворительных результатах проверки стыков физиче­скими методами или механическими испытаниями необходимо провести про­верку удвоенного числа стыков.

Проверка удвоенного числа стыков физическими методами производится на участках, которые к моменту обнаружения брака не были приняты по ре­зультатам этого вида контроля. Если при повторной проверке физическими ме­тодами хотя бы один из проверяемых стыков окажется неудовлетворительного качества, то все стыки, сваренные данным сварщиком на объекте в течение ка­лендарного месяца, должны быть проверены радиографическим методом кон­троля.

Проверка удвоенного числа стыков механическими испытаниями должна производиться по виду испытаний, давшему неудовлетворительные результа­ты. В случае получения при повторной проверке неудовлетворительных ре­зультатов испытаний хотя бы на одном стыке, все стыки, сваренные данным сварщиком в течение календарного месяца на данном объекте газовой сваркой должны быть удалены, а стыки, сваренные дуговой сваркой, должны быть про­верены радиографическим методом контроля.