Spawanie Rurociągów (Wszystko co Musisz Wiedzieć)

Spawanie rur

Co to jest spawanie rurociągów?

Spawanie rurociągów jest bardzo ważne w przemyśle, ponieważ główne metody są stosowane w spawaniu rurociągów gazowych, olejowych, wodnych itp. Złącza rurowe mają różne kształty i rozmiary. Do łączenia rur można zastosować spawanie w stałej pozycji lub spawanie rolkowe. Odcinki rur do zgrzewania są zamontowane na rolkach w celu łatwego obracania i spawania rur w stałej pozycji. Rury są obracane w miarę postępu spoiny w spawaniu rolkowym.

Odcinki są następnie ustawiane w linii i przytrzymywane przez zaciski i sczepione w czterech miejscach na obwodzie — tyle długości, ile można wygodnie przenosić. W większych rurach spawanie rolkowe odnosi się do procesu spawania złącza całkowicie w pozycji płaskiej.

Rurociągi służą do transportu gazu, wody, olejów i innych cieczy z jednego punktu do drugiego. Spawanie jest wymagane do łączenia rur i tworzenia kilometrów rurociągów, ponieważ wszystkie rury są produkowane w określonej długości. W rezultacie spawanie rur jest czynnością krytyczną w budowie rurociągów i zawsze jest trudnym zadaniem.

Spawacze rur i rurociągów są potrzebni w:

  • budownictwie,
  • polach naftowych
  • polach gazowych,
  • przemyśle wodnym,
  • warsztatach produkcyjnych,
  • sektorach energetyki jądrowej
  • innych przedsiębiorstwach do układania nowych rur lub naprawy istniejących.

Spawanie rurociągów jest popularne jako spawanie obwodowe, które wykonuje się na obwodzie łączonych rur. To spawanie, w porównaniu ze spawaniem rur w typowych operacjach, stwarza szereg dodatkowych przeszkód.

Należy zauważyć, że istnieje szczególna różnica między spawaniem rur a spawaniem rurociągów. Spawanie rur jest najczęściej kojarzone z łączeniem rur w zakładach chemicznych i rafineriach ropy naftowej. Wewnątrz obiektu wymagane jest spawanie rur o różnych średnicach i materiałach. Z kolei spawanie rurociągów koncentruje się na spawaniu rur o jednakowych wymiarach i materiałach, rozciągających się na setki kilometrów.

What Pipeline Welding Jobs Entail And The Living You Can Expect – MDCN.ca

Rodzaje spawania rur

Do spawania rur i rurociągów powszechnie stosowana jest jedna z wielu metod spawania łukowego, w tym:

1. Spawanie łukiem osłoniętym (SMAW)

Ręczne spawanie łukiem metalowym (MMA lub MMAW), spawanie łukiem osłoniętym topnikiem lub spawanie prętowe to terminy dotyczące spawania łukiem osłoniętym metalem (SMAW).

Znane również jako spawanie rurki piecowej, użycie SMAW do spawania rur oznacza, że ​​podczas spawania nie są potrzebne żadne topniki ani gaz osłonowy, dzięki czemu sprzęt spawalniczy jest prosty i przenośny. Stopienie elektrod ciepłem wytworzonym przez łuk elektryczny powoduje spawanie metalu. Chociaż SMAW ma kilka zalet, nie jest tak produktywny jak inne strategie ze względu na niską prędkość tranzytu.

2. Spawanie łukiem gazowym (GMAW)

Spawanie łukiem metalowym (GMAW), które obejmuje spawanie metodą MIG (gaz obojętny dla metalu) i MAG (gaz aktywny z metalem).

Chociaż techniki te zapewniają wyższą produktywność niż SMAW, wymagają one lepszej kontroli czynników spawalniczych w celu uzyskania wysokiej jakości, wydajnej pracy. GMAW, który jest zwykle wykonywany za pomocą sprzętu pół- lub w pełni automatycznego, zapewnia wysokie szybkości osadzania przy minimalnej emisji oparów.

3. Spawanie łukiem rdzeniowym (FCAW)

Spawanie łukowe z rdzeniem topnikowym (FCAW) — w tym spawanie samoosłonowe i w osłonie gazowej FCAW.

FCAW w osłonie gazowej wykorzystuje półautomaty, aby zapewnić wysokowydajne rozwiązanie do spawania rur, chociaż wietrzne warunki mogą zakłócać działanie gazu osłonowego i prowadzić do wad porowatości. Samoosłonowy FCAW pozwala uniknąć tego, ponieważ nie wymaga gazu osłonowego, jednak szybkości osadzania są wolniejsze.

4. Spawanie łukiem krytym

Spawanie łukiem krytym jest procedurą półautomatyczną, w której łuk jest ukryty, co utrudnia śledzenie. Zapewnia jednak najwyższe szybkości stapiania ze wszystkich procesów spawania rurociągów, a także powierzchnie wolne od wad.

5. Spawanie wolframowym gazem obojętnym (TIG)

Tungsten Inert Gas (TIG), znane również jako spawanie łukiem wolframowym, jest rodzajem spawania gazem obojętnym (GTAW).

Spawanie spawarką TIG zapewnia niskie szybkości stapiania i wyższe koszty wyposażenia niż inne procesy spawania rur. Z drugiej strony generuje spoiny o wyjątkowo wysokiej jakości (w zależności od kompetencji spawacza), dzięki czemu idealnie nadaje się do krytycznych i precyzyjnych zastosowań spawalniczych.

Spawanie rur – Kroki jakie należy podjąć

Zwykle do spawania rurociągu wykonuje się następujące kroki:

  1. Przygotowanie złącza: Zazwyczaj do przygotowania złącza stosuje się wytyczne podane w API 1104.
  2. Czyszczenie końców rur: Niepożądaną wilgoć, farbę, podkład, rdzę, olej, lakier i inne powłoki należy usunąć poprzez oczyszczenie końców rurociągów, aby uzyskać dobry efekt końcowy. Warto zauważyć, że utrzymywanie rzeczy w czystości zapobiega powstawaniu wad, które mogą prowadzić do odrzucania spawów i kosztownych napraw.
  3. Postępuj zgodnie z procedurami spawania dla rur i materiałów rurociągów, które są specyficzne dla nich (dobór elektrod, wymagania dotyczące podgrzewania itp.). Wszystkie te szczegóły można znaleźć w wymaganiach dotyczących spawania projektu.
  4. Spawaj przełęcz korzeniową.
  5. Spawanie przepustów gorących. Spawanie przepustów wlewowych i korkowych. Naprawy są wymagane w przypadku niedopuszczalnych usterek.

Wybór procesu spawania rurociągów

Spawanie rurociągów jest podstawą budowy rurociągów. W związku z tym należy dokonać wyboru procesu spawania rurociągów, biorąc pod uwagę różne czynniki wymienione poniżej:

  • Materiał rurociągu
  • Średnica rury i grubość ścianki
  • Miejsce spawania
  • Właściwości spawane
  • Kierunek spawania (pod górę lub w dół)
  • Jakość spawania
  • Względy ekonomiczne
  • Uwagi dotyczące BHP

Przejścia do spawania rur

Spoiny rur wymagają kilku różnych przejść spawalniczych:

Przejścia Root: Wypełnij przestrzeń między dwoma odcinkami rurociągu tymi pierwszymi przejściami.

Gorące przejścia: łączą spoinę graniową z obydwoma powierzchniami rowka.

Przejścia wypełniające: te przejścia wypełniają większość rowka przed wykonaniem końcowych przejść zamykających.

Przejścia zatyczkowe: Te ostatnie przejścia powinny kończyć spoinę z jak najmniejszym nawarstwianiem się poza powierzchnię rury. Jeśli to konieczne, zeszlifuj tę warstwę z powrotem, aby zoptymalizować ścieg spoiny i usunąć zanieczyszczenia przed nałożeniem nakładki wykańczającej.

Pipeline welding operation requirements - HL Welding Inc
Credit: hlweldinginc.com

Pozycje do spawania rur

Istnieją cztery rodzaje pozycji spawania rur; 1G, 2G, 5G i 6G. Każda pozycja określa, czy rura jest nieruchoma, czy obrotowa, a także czy jest pozioma, pionowa czy pod kątem.

Spawanie 1G: Ta pozycja umieszcza rurę poziomo. Gdy spawarka jest nieruchoma, rurę można obracać wzdłuż osi poziomej (X). Górną część rury spawa się i jest to najbardziej podstawowa pozycja spawania rur.

Spawanie 2G: Ta pozycja ustawia rurę pionowo w pozycji pionowej. Spawacz może pozostać nieruchomy podczas obracania rury wzdłuż osi pionowej (Y). Spawanie odbywa się z boku rury w poziomie.

Spawanie 5G: Pozycja 5G umieszcza rurę poziomo, ale w przeciwieństwie do pozycji 1G, rury nie można obracać. Aby wykonać spoinę, spawacz musi poruszać się wokół nieruchomej rury w orientacji pionowej.

Spawanie 6G: Ta pozycja pochyla rurę pod kątem 45°, aby utworzyć pochyloną powierzchnię. Podobnie jak w przypadku 5G, rura jest nieruchoma, a spawacz musi się wokół niej poruszać. Jest to najbardziej zaawansowana z czterech ról, wymagająca od spawacza rur wyższego poziomu doświadczenia.

Spawacze nauczą się kolejno każdego rodzaju pozycji, przy czym 1G jest najłatwiejszym do opanowania, a 6G najtrudniejszym. Spawacz będzie musiał zdobyć certyfikat na każdym stanowisku po kolei, więc osoba zakwalifikowana na stanowiskach 1G nie może spawać 2G, 5G lub 6G, ale jeśli masz kwalifikacje na 6G, możesz spawać na dowolnej innej pozycji. Normy te zapewniają bezpieczeństwo środowiska pracy podczas wykonywania spoin rur.

Zalety spawania rur

Spawanie rur ma kilka zalet w porównaniu z innymi metodami łączenia, takimi jak złączki gwintowane. Te korzyści obejmują:

1. Mniej okuć

Złączników już nie trzeba do łączenia prostych odcinków rur, gdy stosuje się spawanie. Rura skręcana wymaga złączki między każdym złączem, podczas gdy spawanie może szybko łączyć rury po zakończeniu łączenia części.

2. Niższe koszty

Spawana rura pozwala na stosowanie rur o cieńszych ściankach niż rura skręcana, co daje znaczne oszczędności w przypadku długich linii i większych prac. Skręcanie rur może skutkować zwiększonymi kosztami pracy, oprócz wyższych kosztów złączek gwintowanych.

3. Ulepszony przepływ

W przepływie przez rurę skręcane kształtki powodują turbulencje i opór płynów. Gładkie i opływowe powierzchnie można uzyskać dzięki rozwiązaniom spawanym, co pozwala na lepszy przepływ.

4. Łatwość naprawy

Systemy skręcane są trudniejsze do naprawy niż systemy spawane. System gwintowany wymaga demontażu i ponownego montażu w celu naprawy, ale spawana rura może być zwykle zamocowana na miejscu. W wyniku tego bez wątpienia wzrosną koszty pracy i przestoje systemu rur.

5. Mniej przecieków

Rury spawane mogą lepiej znosić wibracje niż rury skręcane, dzięki czemu są mniej podatne na przecieki.

6. Łatwiejsza izolacja

Spawane rury są łatwiejsze do zaizolowania, ponieważ nie ma połączeń gwintowanych, które generują twarde nierówności do ukrycia.

7. Lokalizacja

Rury spawane można układać blisko siebie, ale rury gwintowane wymagają dodatkowej przestrzeni, aby można było użyć kluczy i innych narzędzi.

8. Praca

Podczas gdy praca wymagana do spawania lub wkręcania mniejszych rur jest mniej więcej taka sama, wraz ze wzrostem rozmiaru rury, koszty pracy i czas wymagany do zainstalowania spawanej rury zmniejszają się wraz ze wzrostem wkręcanej rury. Różne oprzyrządowanie jest również wymagane dla różnych rozmiarów rur z rurami gwintowanymi, ale zawodowy spawacz może używać tej samej spawarki do różnych rozmiarów rur.

Częste problemy

Najlepszym sposobem na uniknięcie typowych błędów w spawaniu rur jest zrozumienie procesu i warunków pracy związanych z procesem.

Po pierwsze, rury do łączenia trzeba odpowiednio przygotować, upewniając się, że krawędzie, które mają być połączone, są czyste i proste. Jeśli nie zostanie to wykonane prawidłowo, mogą wystąpić problemy, takie jak brak wtopienia w spoinie, wychwytywanie żużla i wtrącenia wodoru.

Poza przygotowaniem istnieje szereg wyzwań związanych z warunkami pracy spawacza. O ile nie zostaną podjęte odpowiednie zabezpieczenia, sam proces może spowodować uszkodzenie. Ciepło wytwarzane przez przyrządy spawalnicze, intensywne światło wytwarzane przez łuk oraz emisja cząstek lub gazów to potencjalne zagrożenia.

Spawanie rur może stanowić dodatkowe zagrożenie ze względu na warunki pracy związane z rurami. Może to wiązać się z pracą w niewygodnych lub nawet niebezpiecznych pozycjach i środowiskach, takich jak pod ziemią lub pod wodą. Inne czynniki mogą obejmować pracę w ekstremalnie wysokich lub niskich temperaturach, w zależności od lokalizacji rury, a także zagrożenia związane z zawartością rury, czy to ścieki, czy olej.

Jednak przy odpowiednim przygotowaniu, treningu i sprzęcie wiele z tych wyzwań można rozwiązać.

Praca w spawalnictwie rurociągów

Prace związane ze spawaniem rurociągów są wymagające fizycznie i wymagają długich godzin pracy. Na co dzień dokonujemy przeglądu pracy spawaczy rurociągów. Spawacze rurociągów są zawsze pod dużym obciążeniem, ponieważ uruchomienie rurociągu zależy od zakończenia spawania rurociągu. Jednocześnie praca jest niebezpieczna; istnieje duże ryzyko wystąpienia wypadku w dowolnym momencie. Wszystko to wiąże się jednak ze znacznymi zarobkami spawaczy rurociągów. Spawacze rurociągów mogą zarabiać od 3500 zł do nawet 7000 zł miesięcznie w Polsce, w zależności od ich doświadczenia i talentów.

Aby pracować przy spawaniu rurociągów osoba musi posiadać następujące kwalifikacje:

  • Dyplom szkoły wyższej
  • Świadectwo ukończenia szkoły spawalniczej lub ukończona praktyka
  • Certyfikat spawalniczy (AWS/CSWIP)
  • Wcześniejsze doświadczenie w spawaniu (preferowane spawanie rurociągowe)
  • Znajomość standardów AWS, ANSI, ASME i API
  • Doświadczenie i praktyczna wiedza w zakresie posługiwania się wszystkimi narzędziami i urządzeniami spawalniczymi,
  • Doskonałe umiejętności techniczne i komunikacyjne
  • Umiejętność interpretacji schematów

Podczas prac związanych ze spawaniem rurociągów spawacz rurociągów jest zwykle odpowiedzialny za:

  • Czytanie i rozumienie schematów
  • Ustalenie wymaganych narzędzi, materiałów i metod spawania
  • Montaż elementów i systemów rurowych
  • Przygotowanie materiałów
  • Instalacja i naprawa tych systemów
  • Inspekcja i konserwacja dostaw, materiałów, narzędzi i sprzętu
  • Zapewnienie, że produkowane spoiny są zgodne ze specyfikacjami
  • Przestrzeganie procedur i wytycznych bezpieczeństwa

Pytania często zadawane

Czy spawanie rur jest trudne?

Spawanie rur jest często trudniejsze niż inne rodzaje spawania i wymaga wyższego poziomu umiejętności spawacza. Może to być związane z warunkami pracy, a także takimi elementami, jak kąt skoku spoiny, położenie rury i średnica rury. Ponieważ pozycja zmienia się od 1G do 6G (patrz „Pozycje spawania rur” powyżej), wzrasta złożoność.

Czy spawanie rur jest niebezpieczne?

Spawanie rur może być niebezpieczne, jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie środki ostrożności. Spawacze są narażeni na działanie gazów, pyłów i innych cząstek unoszących się w powietrzu, a także na ciepło i niebezpieczne ilości światła, które mogą być szkodliwe, jeśli nie są odpowiednio chronione. Zagrożenia są spotęgowane, ponieważ spawacze rur mogą pracować w niebezpiecznych sytuacjach, co sprawia, że ​​spawanie rur jest potencjalnie ryzykowne. Pamiętaj aby zawsze nosić respirator spawalniczy i przyłbicę spawalniczą dla uzyskania bezpieczeństwa. Aby znaleźć najlepszą maskę do spawania zajrzyj do naszego postu „Przyłbice Spawalnicze Ranking” – aby znaleźć odpowiednią dla ciebie.

Jakim rodzajem spawania jest spawanie rur?

Spawanie rur wykorzystuje techniki spawania łukowego, w tym spawanie łukowe elektrodą otuloną (SMAW), spawanie łukowe w osłonie metalu (GMAW) — w tym zarówno spawanie MIG, jak i MAG, spawanie łukowe z rdzeniem topnikowym (FCAW), spawanie łukiem krytym i wolframowym gazem obojętnym (TIG ) spawalniczy.

Jak długo trwa spawanie rury?

Czas potrzebny na spawanie rury zależy od takich czynników, jak rozmiar rury, warunki pracy i poziom umiejętności spawacza. Ponadto liczba przejść niezbędnych dla różnych zastosowań może się różnić, a różne procesy spawania mają różne szybkości osadzania (MIG jest na ogół szybszy niż na przykład TIG). Z drugiej strony zwykły spawacz może spawać 140 cali na godzinę z reguły. Możesz oszacować, ile czasu zajmie spawanie rury, porównując prędkość godzinową ze średnicą rury.

Co to jest spawanie rur piecowych?

Spawanie rur piecowych (czasami określane jako „stovepipe”) to rodzaj ręcznego/osłoniętego spawania łukiem metalowym (MMA/SMAW). Jest to jedna z najczęściej stosowanych technologii spawania rurociągów w branżach transportu ropy naftowej, gazu i wody, ponieważ pozwala na spawanie pozycyjne i wysoką wydajność układania rurociągów stalowych. Więcej informacji na temat spawania rur piecowych można znaleźć w naszym FAQ.

Co to jest spawanie rur 5g?

Pozycja, w której rura jest spawana, nazywana jest spawaniem rur 5G. Rury układa się poziomo w nieruchomej pozycji przy spawaniu 5G, a spawacz porusza się wokół rur, spawając pionowo.

Co to jest spawanie rur 6g?

Pozycja, w której spawa się rurę, nazywa się spawaniem rur 6G. W tej pozycji rura przechyla się pod kątem, dzięki czemu nachyla się pod kątem około 45 stopni od osi poziomej (X) lub pionowej (Y). Rura jest nieruchoma, a spawacz wykonuje spoinę, poruszając się wokół niej. Jest to najbardziej zaawansowana pozycja do spawania rur.

Co to jest spawanie rur zjazdowych?

Spawanie rur w górę ma miejsce, gdy spawanie odbywa się w kierunku w górę, a spawanie w dół rur ma miejsce, gdy spawanie odbywa się w dół. Chociaż spawanie w górę jest mocniejsze i lepsze w przypadku grubszych materiałów, trwa dłużej i wiąże się z większym ryzykiem przepalenia niż spawanie w dół. Spawanie w dół pozwala spawaczowi pracować „na gorąco i szybko” na cieńszych ściankach rur, zwiększając wydajność tam, gdzie przenikanie ciepła nie jest problemem.

Jak nazywa się spawacz rur?

Spawacze rur są czasami nazywani monterami rur, monterami parowymi lub po prostu „monterami”, w przeciwieństwie do spawaczy rurociągów. Są odpowiedzialni za montaż, instalację, konserwację i naprawę systemów rurowych i armatury.

Wniosek

Spawanie rur to proces łączenia rur metalowych za pomocą spawania łukowego. Chociaż czasami rozróżnia się spawanie rur i spawanie rurociągów, istnieje między nimi wiele podobieństw.

Spawacze rur, znani również jako monterzy rur, pracują w różnych gałęziach przemysłu, w tym w budownictwie, na polach naftowych i gazowych, przemyśle wodnym, warsztatach produkcyjnych i energetyce.

Spawanie rur może być trudną umiejętnością i może również wiązać się z pracą w niewygodnych lub potencjalnie niebezpiecznych miejscach, jednak przy odpowiedniej wiedzy, środkach bezpieczeństwa i normach, spawanie jest często lepsze niż inne metody łączenia rur.

O autorach

Author Image

Artur Kowalski

Jestem certyfikowanym ekspertem ds. spawania i twórcą DobrySpawacz.com, bloga, na którym dzielę się ponad 30-letnim doświadczeniem w branży spawalniczej. Skontaktuj się ze mną pod adresem [email protected] w razie potrzeby pomocy.