CC BY
58
УДК 662.1
ТЕРМИТНАЯ СВАРКА ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ
ЗАЩИТЫ
Самборук Анатолий Романович, д.т.н., профессор (e-mail: [email protected]) Кузнец Елена Анатольевна, к.т.н. Гурский Илья Олегович, студент Самарский государственный техни, ческий университет, Самара, Россия
Рассмотрены способы термитной сварки выводов электрохимической защиты от коррозии с применением термосмеси и многоразовых тигель-форм. Приведены основные дефекты термитной приварки и способы их устранения
Ключевые слова: горение, термитная сварка, технология, тигель-форма, электрохимическая защита
Для приварки выводов электрохимической защиты (ЭХЗ) руководствуются инструкцией по термитной сварке выводов ЭХЗ и применяют термоматериалы, используемые на уникальных объектах. Данные требования распространяются на термитную приварку стальных или медных выводов электрохимической защиты, которые имеют диаметр 6-12 мм к магистральным газопроводам [1]. Сварка происходит с применением:
а) термосмеси медной и многоразовой графитной тигель-формы (рис. 1).
в) термитного карандаша и многоразовой тигель-формы (рис. 2).
шнур замедленного горения
Рисунок 2 - Термокарандаш
Применяемые материалы:
а) термосмесь медная, расфасовка в герметичные пластиковые банки с плотно прилегающей крышкой по 1 кг;
б) термосмесь медная, расфасовка в герметичные пластиковые банки с плотно прилегающей крышкой по 54 г. (номинальная порция приварки);
в) одноразовая тигель-форма - это керамический стакан, который имеет медную порцию термосмеси внутри, а также воспламенитель и огнепроводный шнур выведенный наружу;
г) термокарандаш - это одноразовое изделие, которое состоит из порции медной термосмеси (54 г), цилиндрической формы на клеевой основе, со вставленным термоподжигом и шнуром замедленного горения.
Перед работой по приварке выводов электрохимической защиты следует произвести осмотр многоразовых, разовых тигель-форм. Во время работы нельзя использовать тигель-формы с трещинами, неплотностями поверхностей замыкания полутиглей многоразовых тигель-форм.
Порядок проведения работ:
Место приварки выводов ЭХЗ располагают в верхней четверти периметра газопровода с наибольшим отклонением от зенита ±10° на поверхности газопровода на расстоянии не менее 100 мм от продольного, кольцевого сварных швов и их пересечения [2, 3].
В месте приварки выводов ЭХЗ производится механическая очистка поверхности газопровода до металлического блеска. Также возможна очистка поверхности шлифмашинкой дисковыми проволочными щетками, напиль-
ником, наждачной бумагой. Очищенная поверхность обезжиривается спиртом или ацетоном.
Вывод ЭХЗ зачищается механическим способом на длину не менее 50мм и располагается по оси газопровода.
На поверхности газопровода в месте приварки выводов ЭХЗ недопустимо наличие следов влаги или конденсата.
Термитная сварка выводов ЭХЗ с применением термосмеси и многоразовых тигель-форм
Вскрытие индивидуальной упаковки с термосмесью и контроль внешнего вида должны производится непосредственно перед применением.
Из пластиковой банки достается мерный стаканчик, комплект мембран и металлический штырек.
Далее банка закрывается и путем многократного встряхивания происходит перемешивание термосмеси. При необходимости термосмесь может перемешиваться внутри банки металлическим прутом, имеющий диаметр 2-4 мм. Недопустимо применение термосмеси без предварительного перемешивания.
Тигель-форма устанавливается на подготовленную площадку на трубе. В нижнее боковое отверстие тигель-формы вставляется вывод ЭХЗ до середины литниковой. Для исключения попадания брызг расплавленной меди, сверху тигель-формы одевается кожух из пожароустойчивой ткани, который закрывает место вокруг приварки (размер кожуха не должен быть менее 0 80 см). На дно камеры сгорания вкладывается металлическая мембрана, имеющая толщину 0,3±0,02 мм. Для того чтобы исключить просыпания смеси в формирующую контакт тигель форму, мембрана устанавливается без перекоса.
Дозировка термосмеси, находящейся в герметичной таре по одному килограмму, осуществляется мерным стаканчиком, который входит в комплект с каждой упаковкой с термосмесью и соответствующий одной весовой порции (54-56 г.)
Термосмесь засыпается в тигель-форму в два этапа с послойным уплотнением путем прокалывания металлическим прутом. После уплотнения смеси тигель-форма закрывается крышкой и поджигается термитной спичкой, которая вставляется через запальное отверстие крышки тигель-формы. Стандартное время горения шнура 30 сек.
В случае воспламенения термосмеси посредством приемника и передатчика устройства дистанционного поджига воспламенение термосмеси в тигель-форме осуществляется в соответствии с руководством по эксплуатации данного поджигающего устройства.
По окончании процесса приварки вывода ЭХЗ, нужно подождать когда остынет место приварки, затем снять тигель-форму при помощи отвертки и легкого пошатывания.
Очистить наплавку и место приварки металлической щеткой до металлического блеска. Проверить визуально и произвести измерительный контроль размеров наплавки: высота наплавки должна быть 5,0±2,0 мм, диаметр - 30±5,0 мм, также допустимы отдельные поры, находящиеся на поверхности наплавки, имеющие диаметром до 1,0 мм.
Произвести проверку прочности наплавки многократным изгибом приваренного вывода ЭХЗ.
Произвести очистку от шлака и брызг многоразовой тигель-формы не повреждая поверхность, зачистить шлиф шкуркой на тканевой основе литниковую камеру для последующего применения.
Возможные дефекты и их причины приведены в таблице.
Таблица - Основные дефекты термитной приварки выводов ЭХЗ _и способы их устранения_
Дефекты Причины дефектов Способы устранения дефектов
1.Низкая прочность сварного соединения, вывод отрывается от трубы при сгибании или при удалении шлака Некачественная зачистка поверхности трубы и конца привариваемого вывода. В формирующуюся полость тигель-формы попала термитная смесь Тщательно зачистить место приварки и конец вывода. Сварку повторить. Проверить плотность соединения графитовых вкладышей тигель-формы и прилегание мембраны
2. Форма термитного контакта неправильная, недостаточное количество наплавленного металла, в тигель-форме образуется пробка из металла и шлака Плохо перемешана термитная смесь, расслоение состава. Термитная смесь отсырела. Тщательно перемешать термитную смесь перед засыпкой в тигель-форму. Термитную смесь просушить
3. Наплавленный металл пористый В тигель-форму попала влага. Влага на трубе или на привариваемом конце вывода Просушить тигель-форму. Удалить влагу со свариваемых элементов
Выше изложенная технология была использована при исследовании влияния различных факторов на процесс горения медной термитной смеси и приварку выводов электрохимической защиты в лабораторных условиях.
Для проведения испытания готовилась металлическая пластина толщиной 5 мм. Она зачищалась до блеска напильником и располагалась на поддоне с кварцевым песком. На пластину устанавливалась многоразовая графитовая тигель-форма.
В нижнее боковое отверстие тигель-формы вставлялся вывод ЭХЗ до середины литниковой камеры (отрезок медной проволоки длиной не менее 4
