Курсоваяработа:
«Возникновениеи развитие сварки»
Содержание
1. Возникновение иразвитие сварки.
2. Виды сварки.
3. Сварочныйполуавтомат А-547У.
3.1 Технология полуавтоматической сварки в углекисломгазе.
3.2 Особенности сварки в среде углекислого газа.
3.3 Выбор режимов сварки в среде углекислого газа.
3.4 Основные требования безопасности труда приполуавтоматической сварке.
4. Сварка трубныхконструкций.
4.1Номенклатура и сортамент труб и фасонных частей.
4.2Подготовка труб к сварке.
4.3Способы и режимы сварки труб (трубопроводов).
4.4Контроль сварных соединений.
5. Электробезопасность.
6. Пожарнаябезопасность.
7. Технологическийпроцесс сварки теплообменника.
8. Вывод.
9. Использованнаялитература.
Возникновениеи развитие сварки.
Сваркой называется процесс получениянеразъёмных соединений посредством установления межатомных связей междусвариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическомдеформировании, или совместном действии того и другого.
В 1802 году впервые вмире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академииВ.В.Петров (1761-1834гг.) открыл электрическую дугу и описал явления,происходящие в ней, а также указал на возможность её практического применения.
В 1881 году русскийизобретатель Н.Н.Бенардос (1842-1905гг.) применил электрическую дугу длясоединения и разъединения стали. Дуга Н.Н. Бенардоса горела между угольнымэлектродом и свариваемым металлом. Присадочным прутком для образования шваслужила стальная проволока. В качестве источника электрической энергиииспользовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом,применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонтеподвижного состава. Н.Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки:контактная точечная сварка, дуговая сварка несколькими электродами в защитномгазе, а также механизированная подача электрода в дугу.
В 1888 году русскийинженер Н.Г.Славянов (1854-1897гг.) предложил дуговую сварку плавящимсяметаллическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применилфлюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложилнаплавку и сварку чугуна. Н.Г.Славянов изготовил сварочный генератор своейконструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермскихпушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г.
Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов. Однако вусловиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Толькопосле Великой Октябрьской социалистической революции сварка получаетраспространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководствомпрофессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговойсваркой, а также изготовление сварных котлом, а несколько позже – сварку судови ответственных конструкций.
Развитие и промышленноеприменение сварки требовало разработки и изготовления надёжных источниковпитания, обеспечивающих устойчивой горение дуги. Такое оборудование – сварочныйгенератор СМ-1 и сварочный трансформатор с нормальным магнитным рассеянием СТ-2– было изготовлено впервые в 1924 году Ленинградским заводом «Электрик». В томже году советский учёный В.П. Никитин разработал принципиально новую схемусварочного трансформатора типа СТН. Выпуск таких трансформаторов заводом «Электрик»начал с 1927г.
В 1928 году учёный Д.А. Дульчевскийизобрёл автоматическую сварку под флюсом.
Новый этап в развитиисварки относится к концу 30-ых годов, когда коллективом института электросваркиАН УССР под руководством академика Е.О.Патона был разработан промышленныйспособ автоматической сварки под флюсом. Внедрение его в производство началосьс 1940г. Сварка под флюсом сыграла огромную роль в годы войны при производстветанков, самоходных орудий и авиабомб. Позднее был разработан способполуавтоматической сварки под флюсом.
В конце 40-ых годовполучила промышленное применение сварка в защитном газе. КоллективамиЦентрального научно-исследовательского института технологий машиностроения иИнститута электросварки имени Е.О. Патонова разработана и в 1952 году внедренаполуавтоматическая сварка в углекислом газе.
Огромным достижениемсварочной техники явилась разработка коллективом ИЭС в 1949 году электрошлаковойсварки, позволяющей сваривать металлы практически любой толщины.
Авторы сварки вуглекислом газе плавящимся электродом и электрошлаковой сварки К.М. Новожилив,Г.З. Волошкевич, К.В.Любавский и др. удостоены Ленинской премии.
В последующие годы встране стали применяться: сварка ультразвуком, электронно-лучевая, плазменная,диффузионная, холодная сварка, сварка трением и др. Большой вклад в развитиесварки внесли учёные нашей страны: В.П.Вологдин, В.П.Никитин, Д.А. Дульчевский,Е.О. Патонов, а также коллективы Института электросварки имени Е.О. Патонова,Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения,Всесоюзного научно-исследовательского и конструктивного института автогенногомашиностроения, Института металлургии имени А.А. Байкова, ленинградского завода«Электрик» и др.
Сварка во многих случаяхзаменила такие трудоёмкие процессы изготовления конструкций, как клёпка илитьё, соединение на резьбе и ковка.
Преимущество сварки передэтими процессами следующие:
· экономия металла– 10...30% и более в зависимости от сложности конструкции
· уменьшениетрудоёмкости работ, сокращение сроков работ и уменьшение их стоимости
· удешевлениеоборудования
· возможностьмеханизации и автоматизации сварочного процесса
· возможностьиспользования наплавки для восстановления изношенных деталей
· герметичностьсварных соединений выше, чем клепаных или резьбовых
· уменьшениепроизводственного шума и улучшение условий труда рабочих
Виды сварки.
Сварка плавлением осуществляется при нагреве сильнымконцентрированным источником тепла (электрической дугой, плазмой и др.) кромоксвариваемых деталей, в результате чего кромки в месте соединения расплавляются,самопроизвольно сливаются, образуя общую сварочную ванну, в которой происходятнекоторые физические и химические процессы.
Сварка давлением осуществляется пластическимдеформированием металла в месте соединения под действием сжимающих усилий. Врезультате различные загрязнения и окислы на свариваемых поверхностяхвытесняются наружу, а чистые поверхности сближаются по всему сечению нарасстояние атомного сцепления.
Основные виды сварки:
Ручная дуговаясварка осуществляется покрытыми металлическими электродами.К электроду и свариваемому металлу подводится переменный или постоянный ток, врезультате чего возникает дуга, постоянную длину которой необходимоподдерживать на протяжении всего процесса сварки.
Дуговая сварка подфлюсом. Сущностьсварки состоит в том, что дуга горит под слоем сварочного флюса между концомголой электродной проволоки. При горении дуги и плавлении флюса создаётсягазошлаковая оболочка, препятствующая отрицательному воздействию атмосферноговоздуха на качество сварного соединения.
Дуговая сварка взащитном газе производитсякак неплавящимся (чаще вольфрамовым), так и плавящимся электродам.
При сварке неплавящимсяэлектродом дуга горит между электродом и свариваемым металлом в защитноминертном газе. Сварочная проволока вводится в зону сварки со стороны.
Сварка плавящимсяэлектродам выполняется на полуавтоматах и автоматах. Дуга в данном случаевозникает между непрерывно подающейся голой проволокой и свариваемым металлом.
В качестве защитных газовприменяют инертные (аргон, гелий, азот) и активные газы (углекислый газ,водород, кислород), а также смеси аргона с гелием, либо углекислым газом, либокислородом; углекислого газа с кислородом и др.
Газовая сварка осуществляется путём нагрева дорасплавления свариваемых кромок и сварочной проволоки высокотемпературнымгазокислородным пламенем от сварочной горелки. В качестве горючего газаприменяется ацетилен и его заменители (пропан-бутан, природный газ, пары жидкихгорючих и др.)
Электрошлаковаясваркаприменяется для соединения изделий любой толщины в вертикальном положении.Листы устанавливают с зазором между свариваемыми кромками. В зону сваркиподают проволоку и флюс. Дуга горит только в начале процесса. В дальнейшемпосле расплавления определённого количества флюса дуга гаснет, и ток проходитчерез расплавленный шлак.
Контактная сварка осуществляется при нагреве деталейэлектрическим током и их пластической деформации (сдавливании) в месте нагрева.Местный нагрев достигается за счёт сопротивления электрическому токусвариваемых деталей в месте их контакта. Существует несколько видов контактнойсварки, отличающихся формой сварного соединения, технологическимиособенностями, способами подвода тока и питания электроэнергией.
Виды контактной сварки:
· стыковой контактной сварке свариваемые части соединяют по поверхности стыкуемых торцов.
· точечнойконтактной сваркой соединение элементов происходит на участках, ограниченныхплощадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия.
· рельефнаяконтактная сварка осуществляется на отдельных участках по заранееподготовленным выступам – рельефам.
· шовной контактнойсварке соединение элементов выполняется внахлёстку вращающимися дисковымиэлектродами в виде непрерывного или прерывистого шва.
Электронно-лучеваясварка. Сущностьпроцесса сварки электронным лучом состоит в использовании кинетической энергииэлектронов, быстро движущихся в глубоком вакууме. При бомбардировке поверхностиметалла электронами подавляющая часть их кинетической энергии превращается втеплоту, которая используется для расплавления металла.
Для сварки необходимо:получить свободные электроны, сконцентрировать их и сообщить им большуюскорость, чтобы увеличить их энергию, которая при торможении электронов всвариваемом металле превращается в теплоту.
Электронно-лучевойсваркой сваривают тугоплавкие и редкие металлы, высокопрочные, жаропрочные икоррозионно-стойкие сплавы и стали.
Диффузионная сварка в вакууме имеетследующие преимущества: металл не доводится до расплавления, что даётвозможность получить более прочные сварные соединения и высокую точностьразмеров изделий; позволяет сваривать разнородные материалы: сталь с алюминием,вольфрамом, титаном, металлокерамикой, молибденом, медь с алюминием и титаном,титан с платиной и т. п.
Плазменной сваркой можно сваривать как однородные, таки разнородные металлы, а также неметаллические материалы. Температураплазменной дуги, применяемой в сварочной технике, достигает 30 000 C. Для получения плазменной дугиприменяются плазмотроны с дугой прямого или косвенного действия. В плазмотронахпрямого действия плазменная дуга образуется между вольфрамовымэлектродом и основным металлом. Сопло в таком случае электрически нейтрально ислужит для сжатия и стабилизации дуги. В плазмотронах косвенного действияплазменная дуга создаётся между вольфрамовым электродом и соплом, а струя плазмывыделяется из столба дуги в виде факела. Дугу плазменного действия называют плазменнойструёй. Для образования сжатой дуги вдоль её столба через канал в соплепропускается нейтральный одноатомный (аргон, гелий) или двухатомный газ (азот,водород и другие газы и их смеси). Газ сжимает столб дуги, повышая тем самымтемпературу столба.
Лазерная сварка. Лазер – оптический квантовыйгенератор (ОПГ). Излучателем – активным элементом – в ОРГ могут быть: 1)твёрдые тела – стекло с неодимом, рубин и др.; 2) жидкости – растворы окисинеодима, красители и др.; 30 газы и газовые смеси – водород, азот, углекислыйгаз и др.; 4) полупроводниковые монокристаллы – арсениды галлия и индия,сплавы кадмия с селеном и серой и др. Обрабатывать можно металлы и неметаллическиематериалы в атмосфере, вакууме и в различных газах. При этом луч лазерасвободно проникает через стекло, кварц, воздух.
Холодная сваркаметаллов.Сущность этого вида сварки состоит в том, что при приложении большого давленияк соединяемым элементам в месте их контакта происходит пластическая деформация,способствующая возникновению межатомных сил сцепления и приводящая кобразованию металлических связей. Сварка производится без применения нагрева.Холодной сваркой можно получать соединения стык, внахлёстку и втавр. Этимспособом сваривают пластичные металлы: медь, алюминий и его сплавы, свинец,олово, титан.
Сварка трением выполняется в твёрдом состоянии подвоздействием теплоты, возникающей при трении поверхностей свариваемых деталей,с последующим приложением сжимающих усилий. Прочное сварное соединениеобразуется в результате возникновения металлических связей междуконтактирующими поверхностями свариваемых деталей.
Высокочастотнаясварка основанана нагревании металла пропусканием через него токов высокой частоты споследующим сдавливанием обжимными роликами. Такая сварка может производиться сподводом тока контактами и с индукционным подводом тока.
Сваркаультразвуком. Присварке ультразвуком неразъёмное соединение металлов образуется при одновременномвоздействии на детали механических колебаний высокой частоты и относительнонебольших сдавливающих усилий. Этот способ применяется при сварке металлов,чувствительных к нагреву, пластичных металлов, неметаллических материалов.
Сварка взрывом основана на воздействии направленныхкратковременных сверхвысоких давлений энергии взрыва порядка (100...200) Х 108Па на свариваемые детали. Сварку взрывом используют при изготовлениизаготовок для проката биметалла, при плакировке поверхностей конструкционных сталейметаллами и сплавами с особыми физическим и химическими свойствами, а также присварке деталей из разнородных металлов и сплавов.
Сварочный полуавтоматА-547У.
Полуавтомат А-547Упредназначен для сварки в среде углекислого газа. Он позволяет производитьсварку стыковых соединений металла толщиной от 1мм и выше и угловых соединений при катетах шва от 1,5мм и более. Ввиду небольшой сварочной ванны, образующейсяпри сварке тонкой электродной проволокой (до 1,2мм), можно выполнять сваркушвов, расположенных в любых пространственных положениях со свободным ихформированием. Сварка производится постоянным током на обратной полярности. Вкачестве источника питания могут использоваться сварочные преобразователи илисварочные выпрямители с жёсткой внешней характеристикой.
/>Общий видполуавтомата в комплекте со сварочным выпрямителем с ВС-300 показан на рисунке130. В состав комплекта входит: подающий механизм 5, сварочный выпрямитель 6 совстроенным в него пультом управления 7, держатель 4 со шлангом, редуктор –расходомер 3, подогреватель 2 газа, баллон 1 с углекислым газом исоединительные кабели и провода.
Подающий механизм (рис.131) предназначен для подачи электродной проволоки в зону дуги. Он смонтированвместе с барабаном 2 для электродной проволоки и отсекателем газа 14 в корпусе13, имеющий форму небольшого чемодана с крышкой 1. Электродвигатель постоянноготока 12 через редуктор 17 передаёт вращение сменному подающему ролику 5. Подэтим роликом на эксцентрике 7 укреплён прижимный шарикоподшипник 6. Прижатиеэлектродной проволоки к подающему ролику осуществляется при помощи рычага 9,укреплённого на кронштейне 3. Сила прижатия регулируется пружиной,расположенной внутри нажимного винта 4, торец которого нажимает на хвостовикрычага и поворачивает его относительно оси 10. В другой стороне корпусаукреплён штырь 20, на который надевают барабан с электродной проволокой. Междубарабаном и подающим роликом расположена направляющая трубка 8. Для подключенияпроводов цепей управления с двух сторон корпуса имеются штепсельные разъёмы 16и 21. Углекислый газ от баллона подводится к отсекателю газа через ниппель 22,а затем по трубке 15 направляется в горелку. Наконечник гибкого шлангавставляют в контактные губки 18 и зажимают болтом 19.
Подающий механизмустанавливается у рабочего места и переносится сварщиком за ручку 11. Приработе в стационарных условиях подающий механизм крепят на рабочем столесварщика. В этом случае целесообразно вместо барабана с электродной проволокойпользоваться проволокой непосредственно из бухты, уложенной надержавку-фигурку.
В комплект полуавтоматавходит два типа держателей со шлангами. Один из них длиной 1,2 метрапредназначен для сварки электродной проволокой диаметром 0,8 – 1мм на токе до 150А,а второй длиной 2,5м используется при сварке проволокой диаметром 1 – 1,2мм натоке до 250А.
Если вылет сварочнойпроволоки больше указанного, то увеличивается разбрызгивание электродногометалла и нарушается процесс сварки; если вылет меньше, то подгораетнаконечник. Постоянство вылета и надёжность работы наконечника обеспечиваютсяконтактным сапожком. В изогнутых горелках применяют один контактный сапожок, впрямых – два.
Сварка в различныхположениях шва в пространстве производится на разных режимах. При переходе отнижних к вертикальным швам режим (напряжение и скорость подачи проволоки)следует уменьшать. Частое изменение режима сварки вручную отрывает сварщика изанимает много времени, поэтому некоторые полуавтоматы комплектуютсяустройствами для дистанционного управления режима сварки. Устройств длядистанционного переключения режима делает полуавтомат удобным и для операцийначала и окончания сварки.
Технологияполуавтоматической сварки в углекислом газе.
В качестве защитныхиспользуются активные газы, т.е. такие, которые могут вступать вовзаимодействие с другими элементами в процессе сварки. К таким газам относятсяуглекислый газ (СО2) или смеси: 70% углекислого газа и 30% аргона(или кислорода) – для сварки углеродистых сталей; 70% аргона и 30% углекислогогаза – для сварки легированных сталей.
Применение газовых смесейвместо 100% углекислого газа повышает производительность и качество сварки.
Достоинством сварки взащитном газе является также то, что и на сварные изделия, выполненные этимпроцессом, без особой подготовки можно наносить прочные антикоррозионныепокрытия (оцинкованные и др.). Сварку в защитных газах применяют и длясоединения тонких металлов (0,1 – 1,5мм).
Из всех видов дуговойсварки полуавтоматическая сварка в защитных газах имеет наименьшуютрудоёмкость.
Углекислый газ. При нормальном атмосферном давленииудельная плотность углекислого газа 0,00198г/см3. При температуре 31оС и давлении 7,53МПа углекислый газ сжижается. Температура сжижения газапри атмосферном давлении – 78,5о С. Хранят и транспортируютуглекислый газ в стальных баллонах под давлением 6 – 7МПа. В стандартный баллонёмкостью 40дм3 вмещается 25кг жидкой углекислоты, которая прииспарении даёт 12 625дм3 газа. Жидкая углекислота занимает 60 –80% объёма баллона, остальной объём заполнен испарившимся газом.
Жидкая углекислотаспособна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ передподачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.
Для сварки пользуютсяспециально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой.
Пищевая углекислотасодержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушкепропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или черезсиликагелевый осушитель.
Сварочный углекислый газотвечает следующим техническим требованиям: для I сорта СО2 не менее 99,5%, II сорта – 99%; водяных паров I сорта не более 0,18%, для II сорта – 0,51%.
При количестве сварочныхпостов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислымгазом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки.Сварочные посты рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами,позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и послегашения выключить газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).
Особенности сварки всреде углекислого газа.
Углекислый газ являетсяактивным газом. При высоких температурах происходит диссоциация (разложение)его с образованием свободного кислорода:
2СО2 -- 2СО +О2
Молекулярный кислород поддействием высокой температуря сварочной дуги диссоциирует на атомарный поформуле:
О2 -- 2О
Атомарный кислород, являясьочень активным, вступает в реакцию с железом и примесями, находящимися в стали,по следующим уравнениям:
Fe + O =FeO,
C + O =CO,
Mn + O =MnO,
Si + 2O = SiО2.
Чтобы подавит реакциюокисления углерода и железа при сварке в углекислом газе, в сварочную ваннувводят раскислители (марганец и кремний), которые тормозят реакции окисления ивосстанавливают окислы по уровням:
FeO + Mn = MnO+ Fe,
2FeO + Si = SiО2 + 2Fe и т.д.
Образующиеся окислыкремния и марганца переходят в шлак.
Исходя из этого присварке в углекислом газе малоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей необходимоприменять кремний-марганцовистые проволоки, а для сварки легированных сталей –специальные проволоки.
Сварочные проволоки для сварки малоуглеродистых и легированных сталей
Свариваемый металл
Марки сварочной проволоки Малоуглеродистые стали Св-08ГС, Св-08Г2С, Теплоустойчивые стали 15ХМА, 20ХМА Св-08ХГ2СМ Низколегированные стали Св-08Г2С, Св-18ХГСА, Св-18ХМА Сталь15Х1М1Ф Св-08ХГСМФ Сталь1Х13 Св-08Х14ГТ, Св-10Х17Т СтальХ18Н9Т Св-06Х19Н9Т, Св-07Х18Н9ТЮ Сталь 20ХМФЛ Св-08ХГСМФ
Подготовка металла подсварку состоит вследующем. Чтобы в наплавленном металле не было пор, кромки сварных соединенийнеобходимо зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширину до 30мм по обестороны от зазора. В зависимости от степени загрязнения зачищать кромки можнопротиркой ветошью, зачисткой стальной щёткой, опескоструиванием, а такжеобезжириванием с последующим травлением. Следует заметить, что окалина почти невлияет на качество сварного шва, поэтому детали после газовой резки могутсвариваться сразу после зачистки шлака.
Разделывают кромки подсварку так же, как и при полуавтоматической сварке под слоем флюса.
Выбор режимов сварки всреде углекислого газа.
К параметрам режимасварки в углекислом газе относятся: род тока и полярность, диаметр электроднойпроволоки, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи проволоки,вылет электрода, расход углекислого газа, наклон электрода относительно шва искорость сварки.
При сварке в углекисломгазе обычно применяют постоянный ток обратной полярности, так как сваркатоком прямой полярности приводит к неустойчивому горению дуги. Переменный токможно применять только с осциллятором, однако в большинстве случаеврекомендуется применять постоянный ток.
Диаметр электроднойпроволоки следует выбирать в зависимости от толщины свариваемого металла.
Рекомендуемые диаметры электродной проволоки при сварке стыковых швов в нижнем положении, мм
Толщина свариваемого металла
Рекомендуемый диаметр электродной проволоки 0,6 — 1,0 0,5 — 0,8 1,2 — 2,0 0,8 — 1,0 3,0 — 4,0 1,0 — 1,2 5,0 — 8,0 1,6 — 2,0 9,0 — 12,0 2,0 13 — 18,0 2,0 -2,5
Сварочный токустанавливается в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.
Рекомендуемые величины сварочного тока в зависимости от диаметра электродной проволоки
Показатели
Диаметр электродной проволоки, мм 0,5 0,8 1 1,2 1,6 2 2,5 Рекомендуемые пределы величины тока, а... 30-60 50-100 70-120 90-150 140-300 200-500 300-700 Плотность тока, а/мм2 150 100 85 80 70 65 60
С увеличением силысварочного тока увеличивается глубина провара и повышается производительностьпроцесса сварки.
Напряжение дуги зависитот длины дуги. Чем длиннее дуга, тем больше напряжения на ней. С увеличениемнапряжения дуги увеличивается ширина шва и уменьшается глубина его провара.Устанавливается напряжение дуги в зависимости от выбранной силы сварочноготока.
Скорость подачиэлектродной проволоки подбирают с таким расчётом, чтобы обеспечивалосьустойчивое горение дуги при выбранном напряжении на ней.
Вылетом электроданазывается длина отрезка электрода между его концом и выходом его из мундштука.Величина вылета оказывает большое влияние на устойчивость процесса сварки икачества сварного шва. С увеличением вылета ухудшается устойчивость горениядуги и формирования шва, а также увеличивается разбрызгивание. При сварке сочень малым вылетом затрудняется наблюдение за процессом сварки и частоподгорает контактный наконечник. Величину вылета рекомендуется выбирать взависимости от диаметра электродной проволоки.
Рекомендуемые значения вылета электродной проволоки Диаметр электродной проволоки, мм 0,8 1 1,2 1,6 2 2,5 Вылет электрода, мм 6- 12 7 -13 8 -15 13-20 15-25 15-30
Кроме вылета электрода, необходимовыдерживать определённое расстояние от сопла горелки до изделия, так как сувеличением этого расстояния возможно попадание кислорода и азота воздуха внаплавленный металл и образования пор в шве. Величину расстояния от соплагорелки до изделия следует выдерживать в приведенных значениях.
Рекомендуемые расстояния от сопла горелки до изделия Диаметр электродной проволоки, мм 0,5; 0,8 1,0; 1,2 1,6; 2,0 2,5; 3,0 Расстояние от сопла горелки до изделия 5-15 8-18 15-25 20-40
Расход углекислого газаопределяют в зависимости от силы тока, скорости сварки, типа соединения ивылета электрода. В среднем газа расходуется от 5 до 20 л/мин.
Наклон электродаотносительно шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. Взависимости от угла наклона сварку можно производить углом назад и угломвперёд.
При сварке углом назад впределах 5 – 10о улучшается видимость зоны сварки, повышаетсяглубина провара и наплавленный металл получается боле плотным.
При сварке углом вперёдтруднее наблюдать за формированием шва, но лучше наблюдать за свариваемымикромками и направлять электрод точно по зазорам. Ширина валика при этомвозрастает, а глубина провара уменьшается. Этот способ рекомендуется применятьпри сварке тонкого металла, где существует опасность сквозного прожога.
Скорость сваркиустанавливается самим сварщиком в зависимости от толщины металла и необходимойплощади поперечного сечения шва. При слишком большой скорости сварки конецэлектрода может выйти из-под зоны защиты газом и окислиться на воздухе.
Основные требованиябезопасности труда при полуавтоматической сварке.
1. Перед пускомсварочного полуавтомата необходимо проверить исправность пускового устройства(рубильника, кнопочного выключателя).
2. Корпусаисточника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены.
3. При включенииполуавтомата первоначально следует включить рубильник ( магнитный пускатель), азатем – аппаратный ящик. При выключении – наоборот.
4. Шланги длязащитного газа и водяного охлаждения у полуавтомата в местах соединения соштуцерами не должны пропускать газ и воду.
5. Опираться илисадиться на источник питания дуги и аппаратный ящик запрещается.
6. При работеоткрытой дугой на расстоянии менее 10м необходимо ограждать места сварки илипользоваться защитными очками.
7. Намоткусварочной проволоки с бухты на кассету нужно производить только послеспециального инструктажа.
8. По окончанииработы выключить ток, газ, воду.
9. О замеченныхнеисправностях в работе оборудования необходимо доложить мастеру цеха и без егоуказания к работе не приступать.
10.Устранять неисправности полуавтоматахсамому сварщику запрещается.
Сварка трубныхконструкций.
Номенклатура исортамент труб и фасонных частей.
Сварные трубы,применяемые при прокладке магистральных и производственных (так называемыхтехнологических) трубопроводов, изготовляются с наружным диаметром от 6 до1400мм при толщине стенки от 0,3 до 25мм.
В зависимости отназначения и условий работы к трубам и их соединениям предъявляют определённыетребования, установленные ГОСТом или специальными техническими условиями.
В настоящее время нашапромышленность выпускает сварные и бесшовные (цельнокатаные) трубы. При этомпроизводство электросварных труб как наиболее производительное и экономичное непрерывновозрастает. Сварные трубы изготовляют, как правило, по ГОСТ 4015-58.
Электросварные трубывыпускают с прямым продольным сварным швом или со спиральным швом.
Трубы с прямым продольнымшвом изготовляют из листовой стали. Горячекатаные листы правят в обычныхвалковых правильных машинах. Затем на специальных дробеструйных установкахзачищают свариваемые кромки от ржавчины и окалины на ширину 30-50мм. Разделкукромок под сварку производят на кромкострогальных станках. При этом скашиваюткромки так, чтобы после формовки образовался угол разделки в пределах от 30 до60о в зависимости от толщины заготовки. При двухстороннем сварномшве угол внутренней разделки несколько больше угла наружной разделки, апритупление кромок составляет 3-5мм.
Формовку листов подсварку производят на листозагибочных вальцах и прессах. Затем заготовку подаютк сварочному стану. Сварку можно производить либо автоматически под флюсом,либо электроконтактной сваркой сопротивлением или оплавлением. Чаще всегоприменяют стан автоматической сварки под флюсом, который имеет устройство длясближения кромок заготовки и подачи ей под сварку, сварочную головку вустройство для подачи флюса в разделку шва и отсоса неиспользованного флюса.При сварке тонкостенных труб часто применяют прессовую сварку с индукционнымнагревом свариваемых кромок заготовки.
Трубы соспирально-сварным швом изготовляют из узкого листа при диаметре труб до 1200мм.Это имеет большое экономическое значение, так как снижает себестоимостьпроизводства труб.
Важным преимуществомспирально-сварных труб являются высокие механические свойства, позволяющиеизготовлять трубы из боле тонкой листовой заготовки. При этом экономия металлапо сравнения с прямошовными трубами достигает 30-35%.
Трубы, используемые длямагистралей, работающих под давлением до 25 атм (2532,5кн/м2),изготовляют из мартеновских сталей МСт.2, МСт.3 и МСт.4.
Для магистральных газовыхи нефтяных трубопроводов применяют трубы из низколегированных сталей марок14ГН, 14ХГН, 14ХГС, 15ХГН, 19Г и МК. Эти стали обладают пределом прочности до50кг/мм2 при относительном удлинении 18-20% и ударной вязкости при40оС до 3Кг х м/см2.
Сортаментом предусмотренынаружные диаметры труб (529, 630, 720, 820 и 1020мм) и толщина стенки (6, 7, 8,9, 10, 11, 12, 13, 14мм).
Цельнокатаные трубы такжеизготовляют из малоуглеродистой мартеновской стали марок МСт.3 и МСт.4 спределом прочности 35-55кГ/мм2 и относительным удлинением 20-25%.Сортаментом предусмотрены наружные диаметры (168, 219, 273, 325, 377 и 426мм) итолщина стенки (4,5-12мм).
Магистральныетрубопроводы нефтяных заводов, работающие при высоких и низких температурах, атакже трубопроводы для транспортирования жидких и газовых агрессивных веществмонтируют, как правило, из цельнокатаных труб. Их изготавливают из легированныхжаропрочных и нержавеющих сталей.
Наиболее часто применяютстали 10Г2, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, Х5, Х5ВФ, 12Х5М, 30ХМ, ЭИ-578, 1Х19Н9Т,Х18Н12Н2Т, Х17, Х28.
Для магистральныхтрубопроводов и трубопроводов нефтезаводов, предназначенных для сред, вызывающихкоррозию, применяют трубы из алюминия и его сплавов. Для этих труб ГОСТ 1947-56устанавливает сортамент, предусматривающий наружные диаметры (120, 150, 180,200, 220, 250, 280мм) и толщину стенки (10, 15, 20, 25, 30мм).
Сборку магистральных иособенно заводских производственных трубопроводов производят с помощьюштампованных, гнутых или сварных фасонных частей различного назначения.Фасонные части применяют для углов поворота, участков ответвления, обвязкиразличных аппаратов, насосов и других устройств.
При монтаже трубдиаметром до 529мм применяют крутоизогнутые угольники, двойники, тройники ипереходы, изготавливаемые из стали 20 путём протяжки или штамповки. Длякоррозийностойких трубопроводов фасонные части изготовляют из стали 12Х5МА и1Х18Н9Т. крутоизогнутые угольники выпускают с наружным диаметром от 48 до 529ммпри толщине стенок от 4,5 до 12мм и средним радиусе от 80 до 500 мм. Большоеприменение получают сварные фасонные части. При этом к качеству сваркипредъявляют высокие требования, особенно при монтаже трубопроводов высокогодавления.
Подготовка труб ксварке.
При монтаже магистральныхи производственных (технологических) трубопроводов основным способом соединениятруб является сварка. При этом сварку трубопроводов, работающих при давленииболее 0,7 атм (71кн/м2), производят с соблюдением правилГостехнадзора. Согласно этим правилам к сварке трубопроводов допускаютсясварщики, прошедшие специальную подготовку и имеющие соответствующиеудостоверения. Сварку разрешается производить при температуре окружающеговоздуха и ниже -20оС, так как при более низких температурахпроисходит интенсивное насыщение расплавленного металла шва газами (особеннокислородом и водородом). Это вызывает значительную пористость и снижаетмеханическую прочность сварного шва. Трубы из легированных сталей разрешаетсясваривать при температуре не ниже – 10оС. Так как эти стали склоннызакаливаться на воздухе с образованием закалочных трещин, иногда выходящих заграницы сварного шва. Рабочее место сварщика должно быть защищено от ветра,дождя и снега.
На качество сварногосоединения существенно влияет подготовка кромок труб к сварке и качество сборкистыков.
Основным типом сварногосоединения труб является V-образноеили чашеобразное стыковое соединение.
Подготовка труб к сваркевключает правку свариваемых концов, очистку кромок от грязи, масла и окислов исборку под сварку.
Для правки свариваемыхконцов труб применяют различные приспособления механического, гидравлического ипневматического типа. Большое распространение получили расширители, состоящиеиз гидравлического домкрата с радиальными колодками, вставляемыми во внутрьтрубы. С помощью ручного насоса повышают давление в цилиндре домкрата, врезультате чего колодки раздвигаются и, упираясь в стенки трубы, выпрямляют их.Максимальное усилие достигает 80кГ (784н), а правка трубы занимает 4-6 мин.
Кромки труб, как правило,обрабатывают на заводах-изготовителях со снятием фаски под сварку. Обычно уголскоса составляет 25-30о. при отсутствии скоса кромок необходимоснять фаску на стенке резцом или резаком-труборезом. В полевых условияхполучили большое применение специальные трубообрезные приспособления Киевскогоэкспериментально-механического завода.
Очистку свариваемыхкромок производят следующим образом. Масло, праймер и органические покрытияудаляют бензином или специальным растворителем от грязи и ржавчины очищают спомощью стальных щёток или абразивных кругов.
Важным элементомподготовки труб является сборка стыков под сварку. Сборка под сваркузаключается в совмещении кромок труб так, чтобы совпадали поверхностисвариваемых труб и чтобы не была нарушена ось нитки трубопровода. При этомзазор между кромками должен быть одинаковый по всему контуру свариваемого шва.
Сборка и центровка можетбыть выполнена вручную, но такой способ очень трудоёмкий и не даёт требуемойстепени точности. В настоящее время в практике применяют специальныеприспособления, называемые центраторами. Для сборки стыков магистральных труббольшого диаметра применяют внутренние центраторы, которые базируют сборку понаружной поверхности труб и поэтому более просты по конструкции. Однако прибольшой разностенности труб и их эластичности наружный центратор необеспечивает должного качества сборки.
После сборки прихватываютстыки сварными швами длиной 60-80мм с расстоянием между прихватками от 300 до400мм при диаметре трубы более 300мм. Прихватки выполняют аккуратно и такимиже электродами, какими будет заварен стык; это обеспечивает однородностьнаплавленного металла и хорошее качество шва.
При сборке внутреннимцентратором можно рекомендовать вместо прихватки сплошную заварку корня шва ввиде первого слоя. Это особенно желательно при низких температурах окружающеговоздуха, вызывающих большие внутренние напряжения и образование закалочныхструктур и трещин в металле шва.
Способы и режимысварки труб (трубопроводов).
Трубы изготавливаютсварными и цельнотянутыми. Сварные трубы изготавливают различных диаметров итолщины стенки с помощью контактной, индукционно-прессовой и дуговой сварки какна переменном, так и на постоянном токе.
Трубопроводы свариваемыевстык из труб, используют для подачи жидкостей и газа. Они работают приразличных давлениях и температурах нагрева. Если рабочее давление втрубопроводах менее 0,07МПа, на них не распространяются правилаГосгортехнадзора. Стыки трубопроводов на давление свыше 0,07МПа выполняютсятолько аттестованными для этой работы сварщиками.
Основные типы иконструктивные элементы швов сварных соединений установлены ГОСТ 16037-80 длястальных трубопроводов и ГОСТ 16038-80 для медных и медно-никелевых.Допускаемое смещение кромок концов стальных труб при сборке встык под сварку составляет: Толщина стенки, мм 3...4 5...6 7...8 9...14 15... Смещение, мм, не более 1 1,5 2 2,5 3 Согласно ГОСТ 16037-80 для сварки стальных труб применяют следующую подготовку кромок: Толщина стенки трубы, мм без скоса для ручной дуговой сварки 2...4 без скоса для газовой сварки 1...3
с односторонним скосом под углом 30о для ручной дуговой сварки 3...20
с односторонним скосом под углом 30о для газовой сварки 4...7
Толщина стенки, мм 1...6 2...3 3...8 8...20 Зазор между кромками, мм для ручной дуговой сварки 0, 5 1 2 для газовой сварки 0,5 1
Электроды для сварки трубдолжны обеспечивать наплавленный металл с временным сопротивлением и пределомтекучести не менее нижнего нормативного предела у основного металла, апоказателей пластичности металла шва для трубопроводов горячей воды и пара поправилам Госгортехнадзора должны отвечать следующим минимальным нормам: угол загиба, град. Углеродистая сталь 120 Молибденовая 60...80 Хромомолибденовая 40...50 Хромовадиевомолибденовая 40… 50 Аустенитная сталь 100
Ударная вязкость, Дж/м2 Для всех сталей, кроме аустенитного класса
5Х105 Аустенитная сталь
7Х105
Сварные стыки трубподвергаются различным видам контроля качества и обязательно выборочномупросвечиванию в количестве 5 – 10% (первая проверка) и 10 – 25% (втораяпроверка) от числа стыков, сваренных каждым сварщиком.
Обязательнометаллографическому контролю подлежат стыки трубопроводов первой и второйкатегории для перегретого пара и горячей воды. К первой категории относятсятрубопроводы перегретого пара с давлением выше 4МПа и температурой выше 350оС и горячей воды с температурой выше 184о С; ковторой категории – трубопроводы перегретого пара с давлением до 3,8МПа итемпературой 350о С и горячей воды с температурой от 80 до 184оС. Для труб из углеродистых и низколегированных сталей дляметаллографического исследования вырезают по одному шлифу, для труб изаустенитной стали - по четыре шлифа.
Трубопроводы газовыхсетей для жилых, общественных и производственных зданий, работающие поддавлением до 1,2МПа, изготавливают в соответствии с требованиями, которыесодержит Строительные нормы и правила.
Согласно этим нормамсборка трубопроводов производится на сварочных прихватках длинной 30 – 40мм ивысотой, равной половине толщены стенки. Техника сварки стыков трубопроводовпринимается в зависимости от диаметра трубы, толщены её стенки и химическогосостава металла. Различными технологическими приёмами свариваются поворотные инеповоротные стыки трубопроводов.
Ручная сварка стыковтруб покрытымиэлектродами используются при наложении корневого шва без подкладных колец, атакже при изготовлении и монтаже трубопроводов в неудобных для механизированнойдуговой сварки условиях: стыки коленообразного гнутого трубопровода,проходящего через естественные преграды (вводные, горные и др.), соединениясекций в длинные плети, фланцев, заглушек и т.д.
Корневой шов выполняетсяэлектродами 1,6 – 3мм в зависимости от толщины стенки трубы, а остальные швымогут выполняться более производительными видами сварки (автоматом или полуавтоматом).
При ручной сварке всегостыка целесообразно выполнять его в несколько слоёв: при толщине стенки 4 –5мм-в два шва слоя (не считая корневого), при 10 12мм-вчетыре слояэлектродами диаметром 3 – 4мм. Ручная газовая сварка выполняется только в одинслой.
Ручную дуговую сваркустыков трубопроводов выполняют двумя способами: сверху вниз и снизу вверх.
Сварочный ток, применяемый для сварки электродами с фтрористо-кальциевым покрытием, А Диаметр электрода, мм Пространственное положение сварного шва нижнее вертикальное полупотолочное и потолочное 3 140-160 150-170 120-150 4 180-220 160-180 140-160 5 220-260 200-230 сварку не ведут
Сварка сверху внизпроисходит на большой скорости и с меньшим сечением валика (с меньшимколичеством шлака), это привод к лучшему структуре и большей вязкости металлашва, что особенно важно при работе на морозе. Другие преимущества способасварки сверху вниз заключаются в меньшем усилении шва, снижении времени назащиту от шлака и в отсутствии необходимости заварки кратера. Сварка сверхувниз выполняется электродами марок ОЗС-9, ВСЦ-1, ВСЦ-2, ВСФС-50. Этими жеэлектродами можно выполнять сварку и снизу вверх.
Режим дуговой ручнойсварки стыков труб выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода и слояшва (табл. 59).
Для повышенияпроизводительности и качества сварки сантехнических труб рекомендуетсяполуавтоматическая дуговая сварка в углекислом газе и садозащитной проволокойвзамен газовой.
Соединение трубвыполняется встык и втавр. Удовлетворительные результаты при сварке трубдиаметрами 0,6 – 1мм. Зазоры между кромками при сборке под сварку могутколебаться в пределах от 0 до 3мм.
Скорость дуговой сваркивыше скорости газовой в 2,3 – 2,5 раза, марка проволоки Св-08Г2С. Сваркапроизводится на постоянном токе при обратной полярности.
Перевод на дуговуюсварку внутренних сантехнических систем снизил стоимость сварочных работ в два разапо сравнению с газовой сваркой.
Для работ ремонтногохарактера в полуавтомата «Луч» (Институт электросварки им. Е.О.Патонова) спитанием от осветительной сети со сварочной проволокой марки Св-15ГСТЮЦА поГОСТ 2246-70, которая не требует газовой защиты. Масса полуавтомата сосварочным проводом и заряжённой кассетой 2 кг.
Порядок ручной дуговойсварки поворотных стыков труб диаметром более 200мм показан на рис.151. Стыктруб соединяется тремя симметрично расположенными прихватками (рис.151, а).Окружность стыка размещается для сварки на 4 участка. Кружками отмечены точкиначала и окончания шва, а стрелками – направление сварки. Первый слой свариваютэлектродам диаметром 4мм при токе 120 – 150А узким валиком в направлении снизувверх (рис. 151, б), а затем, повернув трубу на 90о, завариваютпоследние противоположные участки первого слоя (рис.151, в). После этогоэлектродом диаметром 5мм при токе 200 – 250А накладывают в одном направлениивторой (рис.151, г) и в противоположном второму слою – третий слой (рис.151,д). Перспективными по механизации поворотных трубопроводов являются специальныеустановки.
/> />
Рисунок 152.Порядоксварки стыков неповоротных труб: а – сборка труб на прихватках, б, в, г –выполнение первого, второго и третьего слоёв; А, Б, П – границы участковпервого слоя шва, Т, К – то же, для второго слоя шва, 1-7 – последовательностьвыполнения слоёв шва на участках.
Порядок ручной дуговойсварки неповоротных труб диаметром 250 – 500мм показан на рис.152. Первый слойнакладывают тремя участками. Второй и третий слои – двумя участками, смещая ихмежду собой на 50 – 100мм. В указанном порядке можно производить сварку стыкасверху вниз, применяя электроды с целлюлозным покрытием ОЗС-9 и ВСЦ-1, дающиемало шлака.
Применяют сваркукомбинированными способами в зависимости от наличия электродов: первый слойсваривают сверху вниз электродами ВСЦ-1 или ОЗС-9, второй слой – электродамиУОНИИ-13/45 и третий слой – электродами УОНИИ-13/55, АНО-9.
Стыки труб диаметромболее 500мм делят по окружности на 6-8 участков и технологию сварки строят так,чтобы по возможности обеспечить равномерное охлаждение металла стыка, врезультате чего получается менее напряжённый металл стыкового соединения.
Когда нельзя свариватьстык ни с поворотом, ни в потолочном положении, тогда применяют сварку скозырьком, как показано на рис.153. Сначала выполняется нижняя часть стыковогошва только с внутренне стороны, а затем верхняя часть стыкового шва и козырькатолько с наружной стороны.
I этап II этап
Козырёк.
/> />
Сварка трубы свнутренней
стороны.
Рисунок 153. Порядоксварки стыков труб с козырьком.
Трубы, применяемые дляизготовления ферм, стоек, колонн, опор и других строений, свариваются сразличными углами (рис.154). В этих случаях наиболее сложна и ответственнаподготовка кромок под сборку и сварку. Сборочные прихватки делают в удобныхместах сопряжения. Швы по контуру сопряжения соединяемых трубчатых элементовлучше выполнять по принципу обратноступенчатой сварки.
/>
Рисунок 154.Сопряжение труб под разными углами.
Трубные узлы извысоколегированных сталей и сплавов изготовляют дуговой сваркой неплавящимсяэлектродом в защитном газе. Кроме ручной дуговой сварки возможно применениеполуавтоматической. Для труб с толщиной стенки менее 1мм целесообразнаимпульсно-дуговая сварка.
Защиту корня шваобеспечивают поддувом газа с внутренне стороны трубы. В этом случае (рис.155)газ способствует формированию обратного валика. Для поддува используют аргон.
/>
Схема приспособлениядля сварки труб с поддувом газа: 1 – входной и выходной ниппели, 2 – металлические шайбы, 3 –резиновые шайбы, 4 – соединительные скобы из проволоки диаметром 2-3мм, 5 –сварные трубы, 6 – шланг для подачи газа, 7 – приклеенная бумага.
Сварку трубопроводовприменяют при изготовлении деталей из труб, имеющих соединения с несъёмнойарматурой, а также имеющих неразъёмные ответвления от основной магистральнойтрубы.
Тип применяемой сварки инеобходимое оборудование определяет конструктор в зависимости от маркиматериала. Так для трубопроводов из алюминиевых сплавов (АМгМ и АМц) можноприменять аргонно-дуговую сварку АрДС и газовую сварку (КАС), для стали 20А –газовую сварку, для нержавеющей стали – аргонно-дуговую сварку. В ряде случаевможно использовать газовую автоматическую сварку с применением флюса НЖ-8.
На сварку поступаюттрубопроводы, прошедшие гибку и другие подготовительные операции. Длятрубопроводов малого диаметра (до 6мм) в отдельных случаях допускаетсяприваривать арматуру до выполнения операции гибки в том случае, если гибка будетпроизводиться без наполнителя и подогрева.
Перед сваркой трубуустанавливают на приспособление, где подгоняют и фиксирую свариваемые элементы.
Перед сваркой присадочныйматериал подвергают химической очистке. Присадочный материал должен бытьзамаркирован цветным или цифровым знаками.
После выполнения операциисварки удаляют остатки флюса, свариваемые детали промывают в трёх ваннахгорячей водой (60-80о) с применением волосяных щёток. После этогодетали промывают в течение 5-10мин в 2-3%-ном водном растворе хромовогоангидрида, нагретого до температуры 60-80о С, затем в горячей воде стемпературой 60-80о С. После промывки детали просушивают тёплымсухим воздухом.
Контролируют качествопромывки при помощи 2%-ного раствора азотно-кислого серебра. Если капли этогораствора, нанесённые в 3-4 точках сварного шва, вызывают образование белогоосадка, то промывку следует повторить.
Все сварные детали изтруб проходят операции контроля. Прежде всего их проверяют на герметичность подрабочим давлением. Эту проверку обязательно проходят все сварные трубопроводы исоединения. При помощи визуального осмотра сваренных мест выявляют возможныенаружные дефекты (прожоги, трещины, свищи, раковины).
Контроль сварныхсоединений.
Сварку деталей необходимопроизводить в стационарных или универсальных приспособлениях, предусмотренныхтехнологическим процессом данного предприятия.
Качественный сварной шовпри любом виде сварки должен иметь ровную, слегка чешуйчатую поверхность безсвищей, раковин, трещин, подрезов, прожогов, наплывов. Сварные швы должны иметьусилие в пределах 0,5 – 1мм толщины свариваемого материала.
Качество сварныхтрубопроводов контролируют:
· в процессесварки, когда контролируется соблюдение технологических режимов, присадочныхматериалов, флюсов;
· пооперационно,при наличии нескольких переходов;
· после сварки всехшвов производится окончательный контроль.
Окончательный контрольвключает:
· внешний осмотрвсех трубопроводов с целью выявления наружных дефектов (прожогов, подрезов,трещин, поверхностных свищей и раковин и других дефектов);
· контрольпроходного сечения трубопровода путём прокатки через полость трубы шарикасоответствующих размеров;
· испытание нагерметичность сварных швов у всех трубопроводов;
· металлографическийконтроль.
Металлографическийконтроль даёт возможность установить качество провара и наличие дефектов в швеи зоне сплавления сварного соединения. Металлографический контроль трубцелесообразно производить периодически один раз в месяц по одной сварной трубе,выбранной у каждого сварщика.
Электробезопасность.
Электротравмы возникаютпри прохождении электрического тока через человека.
Ток силой 0,1А независимоот рода его принято считать смертельно опасным для человека. При минимальномсопротивлении организма человека в 600 Ом смертельно опасная величина тока(0,1А) создаётся при напряжении всего лишь 60В.
Тяжесть пораженияэлектрическим током зависит от величины тока и напряжения, а также от путипрохождения тока в организме человека, длительности действия тока, частоты (сповышением частоты переменного тока степень поражения снижается, переменный токопаснее постоянного).
Поражение током впроизводственных условиях чаще всего происходят в результате прикосновениячеловека к токоведущим частям, находящимся под опасным напряжением.
Опасным напряжением можетоказаться шаговое напряжение, возникающее при растекании электрического тока вземлю. Растекание тока возможно в случаях касания оборванного электрическогопровода воздушной сети с землёю или при срабатывании защитного заземления. Есличеловек окажется в зоне растекания тока, то между ногой, находящейся ближе кзаземлителю, и ногой, отстоящей от заземлителя на расстоянии шага (0,8м),возникает разность потенциалов (шаговое напряжение) и от ноги к ноге замкнётсяцепь тока. Для защиты от шагового напряжения пользуются резиновой обувью.
Правила безопаснойработы с электроустановками.
Помещения по степениопасности поражения людей электрическим током подразделяются на три категории:
· особо опасные(влажность высокая, температура воздуха выше +30оС, химическиактивная среда, приводящая к разрушению изоляции токоведущих частей);
· с повышеннойопасностью (токопроводящие полы, возможности прикосновения человека кметаллическим конструкциям и корпусам электрооборудования и др.);
· без повышеннойопасности (отсутствуют опасности поражения электротоком).
Электрические установки иустройства считаются опасными, если у них токоведущие части не ограждены ирасположены на доступной для человека высоте (менее 2,5м), отсутствуетзаземление, зануление и защитные отключения токопроводящих конструкций(металлические корпуса магнитных пускателей, кнопок «пуск», «стоп» и др.).
Требования кперсоналу, обслуживающему электроустановки.
Правилами техническойэксплуатации электроустановок к работе на них допускаются лица пятиквалификационных групп.
· Квалификационнаягруппа I присваивается персоналу, непрошедшему проверку знаний по Правилам технической эксплуатации электроустановок.
· Квалификационнаягруппа II присваивается лицам, имеющимэлементарные технические знакомства с электроустановками (электросварщики,электромонтёры и др.).
· Квалификационнаягруппа III присваивается лицам, имеющим знанияспециальных правил техники безопасности по тем видам работ, которые входят вобязанности данного лица (электромонтёры, техники и др.).
· Квалификационнаягруппа IV присваивается лицам, имеющим знанияв электротехнике в объёме специализированного профтехучилища.
· Квалификационнаягруппа V присваивается лица, знающим схемы иоборудование своего участка и др.
Пожарная безопасность.
Причинами, вызывающимипожары в цехах, являются наличие легковоспламеняющих веществ и горючихжидкостей, сжиженных горючих газов, твёрдых сгораемых материалов, ёмкостей иаппаратов с пожароопасными продуктами под давлением, электроустановок,вызывающих в процессе их работы электрические искры и др.
Причин возникновенияпожаров много: самовозгорание некоторых веществ, если их хранение являетсянеудовлетворительным, зажигание пламенем, электрической искрой, жидкимметаллом, шлаком и др. принято по признаку пожарной опасности подразделятьпроизводство на несколько категорий: А – взрывопожароопасные, Б –взрывоопасные, В – пожароопасные, Г и Д – непожароопасные, Е – взрывоопасные(имеются только газы).
Сварочные работы могутвыполняться в помещениях каждой категории производства в соответствии стребованиями ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.3.003-75.
Сварочные работы взамкнутых ёмкостях должны выполняться по специальному разрешению администрациипредприятия.
Порядок работы поорганизации и проведении сварочных работ на шахтах и рудниках определяетсяинструкциями, утверждёнными Госгортехнадзором: Запрещается:
· Пользоватьсяодеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и другихгорячих жидкостей;
· Выполнять резку исварку свежеокрашенных конструкций до полного высыхания краски;
· Выполнять сваркуаппаратов, находящихся под электрическим напряжением, и сосудов, находящихсяпод давлением;
· Производить безспециальной подготовки резку и сварку ёмкостей из-под жидкого топлива.
Средствами пожаротушенияявляются вода, пена, газы, пар, порошковые составы и др.
При тушении пожаров водойиспользуют установки водяного пожаротушения, пожарные машины, водяные стволы(ручные и лафетные). Для подачи воды в эти установки используют специальныеводопроводы. Для тушения пожаров водой в большинстве производственных иобщественных зданий на внутренней водопроводной сети устанавливают внутренниепожарные краны.
Пена представляет собойконцентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральныхсолей, содержащем пенообразующее вещество. Для получения воздушно-механическойпены применяют воздушно-пенные стволы, генераторы пены и пенные оросители.Генераторами пены и пенными оросителями оборудуют стационарные установкиводопенного тушения пожаров. При тушении пожаров газами, паром используютдвуокись углерода, азот, дымовые газы и др.
Каждый сварочный постдолжен иметь огнетушитель, бачок или ведро с водой, а также ящик с песком илопатой. После окончания сварочных работ необходимо проверять рабочее помещениеи зону, где выполнялись сварочные работы, и не оставлять открытого пламени итлеющих предметов. В цехах имеются специальные противопожарные подразделения,из числа работающих в цехе создаются добровольные пожарные дружины.
Технологическийпроцесс сварки теплообменника.
1. Технологический процесс сварки долженобеспечивать требуемые геометрические размеры швов, хорошее качество инеобходимые механические свойства сварного соединения, а также минимальныеусадочные напряжения и деформации свариваемых трубных и обычных деталей.Поэтому процесс сварки теплообменника следует вести на стабильном режиме, прикотором отклонения от заданных значений сварочного тока и напряжения на дуге непревышают 5%.
2. Корневые слои шва, выполняемые ручнойдуговой сваркой, следует накладывать электродами диаметром не более 4-5мм.
3. Обеспечить возможность наложения швовпреимущественно в нижнем положении (безопасные условия работы сварщика) иполучить соединения требуемого качества.
4. Выполнение каждого шва следуетпроизводить после тщательной очистки металла. Участки шва с порами, трещинами ираковинами должны удаляться, исправляться.
5. При двухсторонней сварке стык сполным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалитьего корень до чистого без дефектного металла. При образовании прожогов впроцессе сварки их следует удалить и заварить.
6. Начало и конец шва следует выполнятьза пределами сварного соединения на выводных планках, удаляемых после сварки.Во всех случаях выводить кратер на основной металл за пределы шва запрещается.
7. Размеры сварных швов должнысоответствовать ГОСТ 16037-80.
8. По окончанию сварки теплообменникашвы сварных соединений очищают от шлака и брызг расплавленного металла.Приваренные сборочные и монтажные приспособления следует удалять безповреждения основного метала и применения ударных воздействий, а места приваркинужно зачистить до чистого основного металла.
9. К сварке теплообменника допускаютсясварщики, прошедшие аттестацию в соответствии с утверждёнными правилами. Каждыйсварщик должен иметь удостоверение на право выполнения сварочных работ.
10. После сваркитеплообменника проверить сварные соединения на статическое растяжение.
Список использованнойлитературы.
1. Рыбаков В.М.Дуговая и газовая сварка. М. Высшая школа, 1981
2. Мисник И.Б.Ручная дуговая сварка металлов. Мн. Высшая школа, 1981
3. Комаров А.А.,Сапожников В.М. Трубопроводы и соединения для гидросистем. М. Машиностроение,1967
4. Шебеко Л.П.Электросварщик-автоматчик. М. Высшая школа, 1966
5. Геворкян В.Г.Основы сварочного дела. М. Высшая школа, 1969
6. Шебеко Л.П.Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М. Высшаяшкола, 1981