02. Введение
Ускоренноевовлечение в народное хозяйство нефтяных и газовых месторождений северныхрайонов Западной Сибири стало центральной задачей всей экономики России, асоздание мощных систем магистральных трубопроводов – одним из главных вопросоврешаемой проблемы.
Центральными стройками последних лет является шесть мощных газопроводовиз Западной Сибири в европейскую часть страны, в том числе экспортныйгазопровод Уренгой – Помары – Ужгород. По своейзначимости каждый такой газопровод диаметром 1420 мм, рассчитанный на давление7,5 МПа, — объект, существенно влияющий на экономику нашей страны в лучшуюсторону. Большое значение в экономике, а так же суровые условия эксплуатацииобъекта определяют повышенные требования к качеству изготовляемого трубопроводаи в частности, к качеству сваренных стыков. Поэтому главное требование ктехнологии сварных работ – обеспечение
высокой надежности сварных стыков.
03. Назначение изделия
Инверторный источник сварочного тока DC250.3 предназначен для ручной дуговойсварки покрытым электродом диаметром до 5мм.
Источник может быть использован длясварки неплавящимся электродом в среде защитного газа при контактном возбуждениидуги.
Источник снабжен устройствомотключения холостого хода и может быть использован для сварки в особо опасныхусловиях.
Источник снабжен устройством “горячийстарт”, облегчающим возбуждение дуги.
Источник снабжен устройством,позволяющим регулировать, увеличение сварочного тока в момент близкий кприлипанию электрода (форсаж дуги).
Источник предназначен для эксплуатациипри температуре окружающего воздуха от минус 400С до плюс 400Си относительной влажностью до 98% при плюс 150С (табл.1)
Таблица 1.
Технические характеристики.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
Напряжение питающей сети переменного тока. В
Количество фаз
Частота питающего напряжения. ГЦ
Вид сварочного тока
Режим работы
Пределы регулирования сварочного тока. А (в т.ч. токов импульса и паузы в импульсном режиме)
Пределы регулирования тока от ПДУ (относительно установле-новленного режима). А.(но не шире общих пределов регулиро-вания тока 25-250)
Пределы регулирования времени импульса и паузы. с
Напряжение холостого хода(среднее значение). В.не более
Пределы регулирования наклона нагрузочной характеристики источника В*А
Габаритные размеры источника (длина х ширина х высота). мм. не более
Масса источника (без сварочных кабелей). кг. не более
Максимальная потенциальная мощность. кВа. не более
380(+10%-15%)
3
50(+15-5)
постоянный
непрерывный импульсный
25-250
+-50
0.2-1.5
85
0.4-1.4
492х222х370
20
15
При разработке органов управления иотработке режимов разработчики столкнулись с противоречием: одна частьпотребителей сварочного оборудования хотела бы иметь максимум функций ваппарате, в том числе импульсный режим работы, удобный при сварке тонкихдеталей или потолочном положении: другая, не менее значительная часть — тольконеобходимый минимум ручек и регулировок. Задача была решена следующим образом.В базовом варианте имеется регулировка тока сварки и “форсирования” дуги. Крометого можно отключить “горячий старт” и выбрать наклон ВАХ.
При необходимости в источниквставляется блок импульсного режима (вместо заглушки), в котором предусмотренытока паузы времени импульса блока 1 мин.
Новый аппарат ДС 250.33 имеетследующие преимущества:
— плавное регулирование сварочноготока в диапазоне от 25 до 250А, точность задания тока – до 1А, контролируетсяцифровым фильтром;
— дистанционное управление сварочнымтоком;
— цифровую индикацию параметровсварки: тока сварки (А) и степени “форсирования дуги” (в относительных единицах);
— пониженное напряжение холостого хода 12В;
— систему “горячего старта”,обеспечивающую легкое возбуждение сварочной дуги;
— устройство “антистатик”, защищающееот прилипания электрода;
— возможность регулирования “форсирования”сварочной дуги, определяющее поведение сварочного тока в момент уменьшения изамыкания дугового промежутка. Уменьшение “форсирования” снижает разбрызгиваниеметалла, а увеличение уменьшает вероятность “прилипания” электрода, увеличиваетпроплавление и давление дуги;
— возможность выбора наклона ВАХ (0.4или 1.25в/а), позволяет управлять переносом металла в зависимости от конкретныхусловий сварки и типа электрода, что особенно важно при сварке целлюлознымиэлектродами;
— автоматическое отключение приперегреве, пониженном напряжении и отсутствии одной из фаз питающегонапряжения;
— заданный ток поддерживается взависимости от колебаний напряжения сети;
— высокое выходное напряжениепозволяет вести сварку при суммарной длине кабелей до 100м;
— возможна поставка с блокомимпульсного режима. В этом случае цифровой индикатор отображает значение токапаузы, времени протекания тока импульса и тока паузы. Импульсный режим работыоблегчает ведение процесса в различных пространственных положениях, сваркудеталей малой толщины и снижает требования квалификации сварщика, например присварке вертикальных и потолочных швов. Управление тепловой мощностью дугипозволяет регулировать в широких пределах глубину проплавления и скоростькристаллизации металла шва при сварке труб и металлоконструкций в любыхпространственных положениях. Во время импульса тока мощность дуги нарастает,соответственно увеличивается количество расплавленного электродного металла.Используя импульсный режим можно обеспечить требуемую проплавляющую способностьдуги без опасности прожогов и получить большое количество наплавленного металлав еденицу времени. При этом упрощается технологияоднопроходной сварки и выполнение корневых проходов при многослойной сваркетруб и металлоконструкций без подкладок даже при больших допусках на сборку,повышается эффективность процесса сварки и улучшается формирование швов.Плавное очертание и мелкая чешуйчатость швов соответствует выбранному режимупульсации дуги.
Питание источникаосуществляется от стационарной 3-х фазной сети напряжением 380В (50Гц).Возможны колебания напряжения -15/+10% (от 320 до 420В) и колебания частоты-5/+15Гц (от 45 до 65Гц). КПД источника около 80%.
Предусмотрено питание источника отгенератора (в составе передвижных машин). При этом аппарат потребляет не больше12кВ на максимальном токе 250А и если при питании от стационарной сети этоозначает просто экономию энергии, то при питании дизель-генератора– существенный выигрыш в количестве постов.
Возможно использование 2-х аппаратовпри питании от генератора мощностью 30кВт и 4-5 аппаратов от генератора на60кВт.
Питание обычного инверторногоисточника от генератора имеет некоторые особенности. Большинство генератороврассчитано на активно – индуктивную нагрузку, при которой с ростом потреблениянапряжения питание падает. Поэтому производители устанавливают корректорнапряжения, который создает положительную обратную связь потоку, компенсируяпадение напряжения нагрузки.
Обычно инверторный источник имеетемкостной характер потребленя, поэтому с ростомнагрузки напряжение на генераторе возрастает, а наличие корректора напряженя приводит к еще большему росту. Результатом можетбыть выход из строя и инвертора и генератора. Чтобы избежаьэтого приходиться снижать напряжение холостого хода генератора, использоватьего не на полную мощность или ставить дополнительные фильтры.
Аппарат ДС250.33 полностью лишенуказанных недостатков. Встроенный LCфильтр обеспечивает питаниеисточника от генератора. Аппарат адаптирован к работе с любым генератором,обеспечивающим необходимое напряжение, частоту и мощность.
Конструктивно внутреннее оснащениеисточника элементами выполненны по принцыпу “трубы” через которую воздух прогоняетсявентилятором. Дном и боковыми стенами “трубы” служат соответственно дно ибоковые стенки источника, верхняя же стенка представляет собой “гребенку”радиатора. На радиаторе в верхней части источника находятся силовые элементы исистемы управления, в нижней части, внутри “трубы” – силовой трансформатор,выходной дроссель и другие элементы. Таким образом, источник как бы разделен надве части. Такая компоновка дает явные преимущества: во-первых, резковозрастает интенсивность охлаждения; во-вторых, пыль, которая учитываявозможные места использования источника, может иметь и металлическуюсоставляющую, не попадает в верхнюю часть источника, где находится наиболеечувствительная к ней система управления.
Аппарат имеет микропроцессорноеуправление. Электронные платы собраны по технологии поверхностного монтажа,имеют защитную маску и покрыты двойным слоем лака. Все элементы рассчитаны на темпераурный диапазон работы от -40 до +40оС.
Электронные платы не требуют дополнительнойнастройки, имеют быстро разъемные соединения и могут быть заменены в течении30мин.
Аппараты проходят переодическиеиспытания в камере тепла и холода при температуре от -40 до +40оС,на вибро стенде, стенде радио помех при питании дизель-генератора мощностью 30кВт.
Инверторный аппарат ДС250.33 длясварки покрытыми электродами предназначен для работы в цеховых и трассовыхусловиях при питании как от стационарной сети так и от генератора. Он сочетаетв себе современное достижение в области техники и технологии сварки с простотойи удобством эксплуатации.
04.Устройство и принцип работы
Источник размещен в типовом корпусе ивыполнен переносным. На лицевы панелях источникаразмещены индикаторы, включения напряжения питания, блокировка от обрыва фазы,падения напряжения и блокировки от превышения температуры силовых элементов, задатчики времени импульса и паузы, задатчикитоков импульса и паузы, переключатели режимов работы, регулятор крутизнынагрузочной характеристики, переключатель местного или дистанционногосварочного тока, разъем ПДУ, амперметр контроля сварочного тока, регуляторфорсирования сварочной дуги и силовые зажимы.
На задних панелях размещены:автоматический выключатель, шнур питания и вентилятор.
Внутри аппарата размещенысиловые полупроводниковые элементы, силовой трансформатор, дроссель выходной странсформатором и платой системы управления.
Основой схемы источника является однотактный инвертор, выполненный на биполярных транзисторахс полевым управлением по схеме одной диагонали моста. Выходной выпрямительоднополупериодный с оглаживающим дросселем. Величина тока изменяется широтно – импульсным регулированием. На охладителях силовыхтранзисторов установлены датчики контроля температуры для защиты источника отперегрева.
Переключатель режима для установкинепрерывного или импульсного режима работы источника. При установкепереключателя в положение непрерывного режима работы включен только регулятортока импульса, которым и задается величина тока. При установке переключателя вположение, соответствующее импульсному режиму работы, токи импульса и паузыустанавливаются соответствующими задатчиками.Импульсный режим предназначен для облегчения работы сварщика при сваркевертикальных и потолочных швов. Времена токов импульса и паузы подбираютсятаким образом чтобы во время тока импульса образующаяся капля металла несорвалась со шва, а во время тока паузы она успела бы кристаллиоватьсяпри минимально возможном токе горения дуги для данноготипаэлектрода и его диаметра. Токи импульса и паузы могут изменяться отминимального до номинального значения тока источника. Во время импульса и паузымогут изменяться от 0.2с до 1.5с. Импульсное управление тепловой мощностью дугипозволяет в широких пределах регулировать глубину проплавления и скоростькристаллизации металла шва при сварке труб и металлоконструкций в любомпространственном положении. Во время импульса тока мощность дуги нарастает,соответственно увеличивается количество расплавленного электродного и основногометаллов. Снижение мощности дуги во время паузы способствует ускореннойкристаллизации жидкого металла сварочной ванны с одновременным снижениемколичества основного и электродного металлов. Регулированием режимов пульсации можнообеспечить требуемую проплаляющую способность дугибез опасности прожогов и получить большее количество наплавленного металла в еденицу времени. При этом упрощается технологияоднопроходной сварки и выполнении корневых проходов при многослойной сварке труби металлоконструкций без подкладок даже при больших, чем при обычной сваркедопусках на сборку, повышается эффективность процесса сварки и улучшается сплавными очертаниями и мелкой чешуйчатостью соответствующей выбранному режимупульсации дуги.
Регулятор крутизны нагрузочнойхарактеристики обеспечивает ее крутизну от не более 0.4в/а до не менее 1.4в/а,которое выбирается в зависимости от типа покрытия электрода. Кроме того болеепологая характеристика снижает требования к постоянству поддержания длины дуги.
Переключатель местного илидистанционного управления служит для поключениякорректирующего задатчика тока, размещенного в ПДУ,подключаемого через разъем на передней панели.
Регулятор “форсирования” сарочной дуги определяет напряжение, близкоек КЗ при котором начинается форсирование (относительно резкое увеличение) тока.
Другими словами “форсирование”определяет поведение сварочного тока в момент уменьшения и далее замыканиядугового промежутка. Уменьшение “форсирования” снижает разбрызгивание металла,дуга становиться “мягкой” а увеличение “форсирования” уменьшает вероятностьзалипания электрода, увеличивает проплавление, давление дуги. Кроме тогоувеличение тока в момент близкого КЗ предотвращает залипание электрода.
Источник снабжен устройствомотключения напряжения холостого хода. После обрыва дуги при отсутствии контактаэлектрода со свариваемым изделием источник поддерживает напряжение холостого ходане более 0.5с с дальнейшим его снижением до уровня менее 20В. Задержкавключения при появлении электрического контакта между электродом и свариваемымизделием не более 0.001с.
Схемой источника предусмотренократковременное увеличение сварочного тока при зажигании дуги, обеспечивающеепроцесс зажигания. При этом величина тока достигает 350-360А.
05. Подготовка и порядок работы
— Подключить вилку шнура питания крозетке питающей цепи
— Подключить в сооветствиис заданной технологией сварочные кабели к зажимам “+” и “-”
— Подключить зажим к сварочной деталиили к сварочному столу
— При необходимости подключитьПДУ к соответствующему разъему
— Вставить электрод в электрододержатель и коснувшись электродом детали возбудитьдугу. При необходимости изменить параметры сварочного тока (токи и паузы,крутизну характеристики, ток КЗ) и произвести сварку .
— При использовании ПДУ установите на нем нулевое значение и далеепри помощи задатчика на передней панели источникаустановите требуемый ток. После этого сварочный ток может быть откорректированс ПДУ во время сварки.
— Действия при срабатыванииблокировки .
При срабатывании блокировки по температуре следует прекратить сварку,убедиться в нормальной работе вентилятора и в случае его нормальной работыдождаться отключения блокировки не отключая источник. После отключенияблокировки продолжить сварку.
06. Система технологического обслуживания и ремонта электросварочного оборудования
В процессе эксплуатацииэлектросварочного оборудования возникают перегрузки, аварии и естественныйизнос, в результате часть его выходит из строя и подлежит ремонту.
В производственных условиях приремонте и наладке сварочных аппаратов иустановок в большинстве случаев под руководством и наблюдениемспециализированного персонала участвуют электросварщики, которым предстоит вдальнейшем эксплуатировать данное оборудование.
При наладке (после введенияэксплуатационного режима) обслуживание сварочных электроустановок, механизмов,обеспечение ТБ осущетвляется эксплуатационным персоналом, т.еэлектросварщиками, и к временной эксплуатации установок наладчики недопускаются. В конечном итоге электросварщик проверяет работоспособностьаппарата при сварке и определяет его готовность к эксплуатации. Поэтому успех времонте и наладке электросварочного оборудования определяют не только опыт изнания специализированного персонала, но и профессиональное мастерствоработающего рядом электросварщика.
Для того что бы электросварочное оборудованиевсегда находилось в исправном состоянии, необходимо постоянно действующаясистема его технического обслуживания и ремонта.
07. Организация технического обслуживания и ремонта
Техническое обслуживание – этокомплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправностиэлектросварочного оборудования при использовании его по назначению, приожидании, хранении и транспортировании.
Система технического обслуживания –это совокупность взаимосвязанных средств, необходимых для поддержания ивосстановления качества изделий входящих в эту систему. Техническоеобслуживание оборудования осуществляют в период между ремонтами через интервалвремени, установленный нормативно – технической документации. При техническомобслуживании оборудование не подвергают разборке.
Техническое обслуживаниеэлектросварочного оборудования в производственных условиях состоит изежедневных и периодических проверок. Ежедневно перед началом работы проверяютнадежность заземления и присоединения сварочных кабелей к источнику питания исварочной головке. Осматривают состояние гирлянды, обращая внимание на изоляциюпроводов, особенно в местах перегибов. Проверяют наличие и надежностьсоединений обратного провода. В генераторах для дуговой сварки следят заисправным состоянием щеточного аппарата и коллектора. Проводя осмотр и проверкусостояния контактов контактора, всех внешних соединений, изоляции проводов, токоподводов, мундштуков, шлангов полуавтоматов,герметичность водяных и газовых коммуникаций, а так же работу аппаратурыуправления. Перед пуском в работу всю сварочную установку, пульт, шкафуправления и источник питания протирают чистой ветошью.
Один раз в неделю прочищают ипродувают шланги, газовую и водяную магистрали.
Один раз проводят ревизию всехмеханизмов сварочного оборудования, зачищают наконечники, проверяют надежностькрепления проводов на клеммниках, измеряютсопротивление изоляции всех проводов и обмоток, продувают оборудование сухимсжатым воздухом. Контролируют уровень масла и отсутствие течи в редукторах исмазку подшипников. Проверяют нагревы контактов, магнитопроводови обмоток. Смазывают ходовые винты трансформаторов смазкой УТ-1. Проверяютработу сигнальных систем и заземляющих устройств. Проверяют наличие ссответствующих надписей на щитах и панелях.
Один раз в три месяца проверяютисправность конденсаторов фильтров защиты от радио помех и заменяют смазкуЦиатим-201 в подшипниках двигателей вентиляторов.
Каждые 6 месяцев меняют смазку вподшипниках электрических машин, смазывают тугоплавкой универсальной смазкойУТ-1 ходовые винты механизмов перемещение подвижных частей сварочныхтрансформаторов, поверхности магнитопроводов в местахскольжения плоских пружин подвижных катушек. Подтягивают болтовые соединения.
Техническое обслуживаниеэлектросварочного оборудования проводят на рабочих местах эксплуатационный испециализированный персоналы с определенными технологическойпоследовательностью и ритмом цеховыми средствами предприятия.
Указанную совокупность технологическихи организационных правил выполнение операций технического обслуживания называютМетодом технического обслуживания. Их существует несколько: поточный, центролизованный, децентролизованный,эксплуатационный или специализированным персоналом и специализированнойорганизацией.
Поточный метод –характеризуется выполнением технического обслуживания на специализированныхрабочих местах с определенной технологической последовательностью и ритмом. Методтехнического обслуживания выполняемый эксплуатационным персоналом работающим наданном оборудовании при использовании его по назначению называют Методомтехнического обслуживания эксплуатационным персоналом. Техническое обслужевание персоналом специализированным на выполненииэтой операции называют методом обслуживания специализированным персоналом.Методом технического обслуживания специализированной организацией называютметод при выполнении его такой организацией.
Ремонт – это комплекс операций повосстановлению исправности или электроспособностиэлектросварочного оборудования, а так же его ресурсов или его составных частей.Различают несколько видов ремонта: капитальный, средний и текущий.
Капитальный ремонт – производят дляустранения всех неисправностей и восстановление полного (или близкого кполному) изделия с заменой или восстановлением любых его частей включая ибазовую. Капитальный ремонт обычно осуществляют специализированные организациии предприятия – изготовители изделия. Капитальные ремонты электросварочногооборудования для дуговой сварки проводят через каждые 2000ч работы при общемсроке его службы до списания 5 лет.
При среднем ремонте ресурс изделиявосстанавливают частично и заменяют или восстанавливают ограниченнуюноменклатуру его составных частей согласно нормативно-технической документации.
Текущий ремонт выполняют дляобеспечения или восстановления работоспособности изделия путем замены,восстановления отдельных его частей. Он является основным профилактическимвидом ремонта.
Регламентированный ремонт – этоплановый ремонт, выполняемый с переодичностью и вобъеме установленными эксплуатационными документами независимо от техническогосостояния изделия в момент начала ремонта.
Ремонтом по техническому состояниюназывают такой ремонт оборудования, который осуществляет в результате переодического контроля его технического состояния согласнонормативно-технической документации.
Методы ремонта стандартизированы. Ихимеется всего три: обезличенный, необезличенный иагрегатный. При обезличенном методе ремонта не сохраняют принадлежностьвосстановленных составных частей к определенному экземпляру изделия. При необезличенном – сохраняют. Агрегатный метод ремонта – этообезличенный метод при котором неисправные агрегаты заменяют новыми или заранееотремонтированными. Его считают наиболее прогрессивным из-за значительногосокращения сроков ремонта.
Для обеспечения надежной,бесперебойной и безопасной работы электросварочного оборудования важную рольиграет правильная система технического обслуживания и ремонта, действующая вэксплуатирующей организации, непосредственно на рабочих местах. Такая системасуществует и ее называют планово-предупредительным ремонтом электросварочногооборудования (ППРЭО). Эта система представляет собой комплекс организационнотехнических мероприятий обеспечивающих выполнение технического обслуживания ипрофилактического ремонта.
Опыт показывает, что и напредприятиях, где система планово-предупредительного ремонта налаженаэлектросварочное оборудование, работает бесперебойно и надежно, обеспечиваявысокое качество производимых работ.
08. Указание мер безопасности
При работе с источником необходимособлюдение “правил технической эксплуатации электроустановок” и “правил техникибезопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”.
К эксплуатации источника должныдопускаться лица, изучившие настоящий паспорт.
По способу защиты человека отпоражения электрическим током источник относится к классу Iпо ГОСТ 12.2.007.0 (заземление или зануление выполнены через шнур питания).
Для исключения возможности поражениячеловека электрическим током и выхода из строя источника следует строгособлюдать правила подключения к розетки фаз питания провода заземления.
Для защиты глаз и лица от излученияэлектрической дуги и брызг расплавленного металла необходимо в обязательномпорядке пользоваться щитком сварщика.
Чтобы брызги расплавленного металла ненанесли Ожегов необходимо работать в защитных рукавицах или перчатках, головномуборе и одежде из плотных тканей.
Рабочее место сварщика должно хорошопроветриваться и искусственно вентилироваться.
Дуговая сварка сосудов находящихся поддавлением запрещается.
Запрещается производить ремонтныеработы источника под напряжением.
При проведении сварки необходимособлюдать меры противопожарной безопасности:
— временные места проведения сварочныхработ должны быть очищены от горючих материалов и легко воспламеняющихсяжидкостей;
— место проведения сварочных работнеобходимо обеспечить средствами пожаротушения;
— после окончания работ необходимотщательно осмотреть место их проведения для исключения возможности оставитьнезамеченным возможный очаг пожара.
09. Техника безопасности приобслуживании источников питания
Электрический ток представляет собойопасность, которая не предупреждает о своем присутствии (нет видимых движущихсячастей, свечения, шума, запаха). В случае нарушения устройства электрическихустановок (отсутствие заземления или неправильного его выполнения, обрывпровода) вокруг места нарушения возникает опасное электрическое поле в зоне до20м.
Элетробезопасность– это комплекс мер и мероприятий по защите человека от поражения электрическимтоком, включает в себя:
1) обучение по профессии, начальнаяподготовка;
2) медицинский осмотр, медицинскоеосвидетельствование;
3) преобучение, переподготовка, повышение квалификации,инструктажи.
Работыв электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:
1) со снятием напряжения;
2) без снятия напряжения на токоведущихчастях и вблизи них.
Мерызащиты:
1) рабочее заземление;
2) защитное заземление;
3) заземление для защиты от атмосферногои статического электричества.
Техническиемероприятия, обеспечивающие безопасную работу на электроустановках:
1) произведены необходимые отключения иприняты меры препятствующие подаче напряжения на место работы;
2) на проводах и на ключах управления вывешаны запрещающие плакаты;
3) проверено отсутствие на токоведущихчастях;
4) применение двойной изоляции;
5) применение средств индивидуальнойзащиты;
6) использование низкого напряжения.
10. Список использованной литературы.
1. ПоходняИ.К., Шейкин М.З., Дуговая сварка неповоротных стыковмагистрального трубопровода, издательство «Недра», 1987, Москва.
2. Зайцева К.И., Шмелева И.А.,Справочник по сварочно-монтажным работам при строительстве трубопровода,издательство «Недра», 1982, Москва
01.Содержание
02. Введение_______________________________________________стр. 4
03. Назначение изделия_____________________________________стр.5
04. Устройство и принцип работы___________________________ стр. 10
05. Подготовка и порядок работы____________________________стр.13
06. Система технологического обслуживания и ремонта электро-сварочногооборудования___________________________________стр. 14
07. Организация технического обслуживания и ремонта_______ стр. 15
08. Указание мер безопасности______________________________ стр. 19
09. Техника безопасности при обслуживании источников
питания__________________________________________________стр.21
10. Список использованной литературы______________________стр.23