Устройство для обеспечения сварки намагниченных труб

Подробности

Опубликовано 30.10.2015 15:20

Просмотров: 3019

Применение диагностики состояния трубопроводов при помощи магнитных снарядов-дефектоскопов, близко расположенные линии электропередач, а также электрохимзащита труб приводят к намагничиванию участков трубопроводов.

При проведении электродуговой сварки в процессе ремонтно-восстановительных работ проявляется эффект «магнитного дутья», который выражается в затрудненном поджиге сварочной дуги, нарушении стабильности горения, выбросе металла из сварной ванны и, как следствие, появляются такие дефекты, как непровар сварного шва, не-сплавление кромок стыка, повышенное содержание пор и шлаковых включений в металле шва. Поэтому перед сваркой необходимо проводить технологические процессы размагничивания труб, обращая особое внимание на неоднородность распределения магнитной индукции по периметру сварочного стыка («шахматное поле»).

В настоящее время наиболее распространенным является метод знакопеременного поля.

Величина магнитной индукции для проведения стабильной сварки не должна превышать 20 Гс, в то время как остаточная намагниченность после магнитной дефектоскопии может достигать значений более 2000 Гс.

Следовательно, при использовании знакопеременного поля величина управляемого размагничивающего тока должна изменяться не менее чем в 100-150 раз.

Таким образом, в настоящее время существуют традиционные установки для размагничивания трубопроводов с использованием больших соленоидов (≥100 кг), потребляющие значительное количество электроэнергии (≥10 кВт), имеющие сильноточные источники питания (до 100 А). При этом на размагничивание после установки оборудования затрачивается еще 10-15 минут. Такое оборудование требует не только повышенных энергозатрат, специально подготовленных операторов, но и повышенной трудоемкости при установке на трубопровод в полевых условиях.

Разработчикам ЗАО «Газприборавтоматикасервис» удалось найти принципиально новое техническое решение и разработать малогабаритное устройство локального размагничивания стыков труб магистральных трубопроводов.

Принципиальной особенностью устройства УСНТ-1 является то, что воздействие компенсирующего потока наиболее эффективно именно в месте сварки, в стыке труб. Более того, исполнительная часть устройства подбирает магнитное поле в стыке по текущим показаниям датчика Холла, поэтому автоматически учитываются не только особенности материала трубы, неравномерность и направление исходной намагниченности, но и геометрические факторы: толщина стенки трубы, угол фаски, величина зазора между трубами. По достижении заданного уровня намагниченности (≤ 2мТл) поддерживается определенный таким образом компенсирующий поток, обнуляющий поле только в стыке. Таким образом, многофакторная оптимизация воздействия на локальном участке сварного стыка позволяет снизить энергозатраты с 10 кВт до 150 Вт, уменьшить вес со 100 до 12 кг.

Установленные на корпусе прижимные магниты удобно удерживают устройство в любом месте трубы, позволяя сваривать сложные потолочные швы.

Полевые испытания показали, что для размагничивания зоны сварки с остаточной намагниченностью до 2000 Гс в стыке достаточно иметь рабочий ток не более 4 А вместо традиционных более 50 А. Вес такого устройства не превышает 12 кг вместо традиционных 100 кг. Следует отметить, что устройство может питаться от автомобильного аккумулятора 24 В.

В целях определения пригодности устройства УСНТ-1 для размагничивания участков труб магистральных газоне-фтепроводов ОАО «Газпром» и соответствия технических характеристик и функциональных показателей устройства техническим требованиям ОАО «Газпром» проведены квалификационные испытания на производственной базе УАВР ООО «Газпром трансгаз Саратов» с участием представителей ООО «ВНИИГАЗ». Получено положительное заключение ООО «ВНИИГАЗ» о применении устройства на предприятиях ОАО «Газпром».

Герметичное исполнение корпуса электронного блока УСНТ-1 позволяет использовать прибор в ремонте подводных переходов МГ.

Так, в октябре 2009 г. УСНТ-1 успешно применялось при проведении подводных сварочных работ методом гипер-барической ручной дуговой сварки намагниченных труб 1220 мм в среде инертных газов в кессоне «Специализированного подводного комплекса» ООО «Спецподводремонт» на глубине 5 м в акватории Химкинского водохранилища. Прибор показал высокую надежность, простоту и безопасность эксплуатации.

В качестве вывода можно отметить неоспоримые преимущества устройства УСНТ-1 перед традиционными установками размагничивания.