Курсовая работа: Технология монтажа трубопроводов из цветных металлов и их сплавов

Относительно небольшая прочность и высокая пластичность металла этих труб, особенно свинцовых, ограничивает возможность предварительного укрупнения элементов и узлов в блоки. Поэтому на монтажную площадку поступают детали, элементы и узлы, из которых собирают блоки небольших размеров. При транспортировании, укладке и монтаже таких трубопроводов требуется особая осторожность, чтобы предохранить их от механических повреждений.

Трубопроводы из цветных металлов разрешается сваривать при температуре окружающего воздуха не ниже –5^о С. Для трубопроводов из алюминия, меди и латуни применяют газовую, электродуговую сварку (угольным, графитным или металлическим электродами) и сварку в среде защитных газов. Для трубопроводов из меди и латуни используют также пайку в случаях, указанных в проекте.

К прихватке и сварке трубопроводов из цветных металлов и их сплавов допускаются сварщики, сдавшие испытания (заварившие пробные стыки) и имеющие удостоверение о допуске к сварке.

К пайке трубопроводов, работающих под избыточным давлением более 0,7 кгс/см² , допускаются медники и паяльщики, имеющие удостоверения на право пайки сосудов и трубопроводов.

Перед сваркой или пайкой концы стыкуемых трубопроводов зачищают (внутри и снаружи), обезжиривают и промывают. Очистку травлением производят только при специальных указаниях в проекте.

Газовую сварку труб из меди и латуни выполняют ацетиленокислородным пламенем в поворотном положении. Для предупреждения пористости металла шва медь сваривают строго нормальным, а латунь – окислительным пламенем. Для улучшения механических свойств шва рекомендуется сварные стыки труб с толщиной стенки до 5мм проковывать в холодном состоянии, свыше 5мм – в горячем состоянии при температуре 300–400^о С. Прокованные из меди швы подвергают отжигу, нагревая до 500–550^о С, и быстрому охлаждению в воде. Трубы из латуни отжигают при температуре 600–650^о С и охлаждают на воздухе.

Газовую сварку труб из алюминия и его сплавов обычно выполняют ацетиленокислородным строго нормальным пламенем. Для растворения и удаления в шлак окиси алюминия при сварке применяют специальный флюс АФ-4А, который также предохраняет жидкий металл от окисления.

После сварки остатки флюса и шлака во избежание коррозии тщательно удаляют с поверхности шва, промывая его сначала 2%-ным раствором хромовой кислоты, нагретым до 80^о С, затем водой и просушивая.

После электродуговой сварки медных и латунных труб производят термическую обработку швов так же, как и после газовой.

Электродуговую сварку в среде защитных газов (азота или аргона) труб из меди и ее сплавов с толщиной стенки 0,8–15мм производят в поворотном положении вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности. Перед сваркой подогревают стык до 550^о С.

Электродуговую сварку алюминия и его сплавов осуществляют обмазанными металлическими электродами ОЗА-1, ПФ-4аКр, А2 на постоянном токе обратной полярности и обычно применяют для трубопроводов с толщиной стенки более 3мм.

Дуговую сварку в среде защитных газов (аргоне) выполняют неплавящимся (вольфрамовым) электродом вручную и механизированным способом, если толщина стенки трубопровода достигает 8мм; плавящимся электродом – автоматами и полуавтоматами сваривают трубопроводы с толщиной стенки более 4мм. С внутренней стороны шов защищают от окисления остающимися или съемными подкладками, а также поддувая аргон.

Перед сборкой и сваркой труб из алюминия и его сплавов предварительно подогревают кромки до 200–250^о С. После наложения прихваток их поверхность непосредственно перед сваркой зачищают при аргоно-дуговой сварке металлическими щетками; при других способах сварки кромки промывают водой.

Сварка свинцовых трубопроводов представляет некоторые трудности, так как свинец плавится при температуре 327^о С, а пленка окиси, покрывающая его поверхность, при температуре 850^о С.

Свинцовые трубы под сварку собирают с разбортовкой одной из труб, а также встык.

Кромки труб, подлежащие сварке перед сборкой, зачищают с двух сторон стальным шабером-скребком для удаления окисной пленки. Сваривают (паяют) свинцовые трубы водородным и ацетиленовым пламенем. В первом случае для сварки применяют специальные горелки-февки, во втором – обычные ацетиленовые горелки. Присадочным материалом служит свинцовая проволока или пруток, нарезанный из листового свинца.

Получил распространение также способ электродуговой сварки встык и внахлестку (рис.1) свинцовых трубопроводов модулированной дугой с помощью установки ВС-1 в среде аргона неплавящимся вольфрамовым электродом.

Разделка кромок труб и деталей из цветных металлов под сварку зависит от материала, толщины стенки и способа сварки.

Наиболее удобны при пайке соединения с большой поверхностью прилегания, например, внахлестку, в раструб, с надвижной муфтой. Трубопроводы паяют, как правило, твердыми припоями.

К твердым припоям относятся медно-цинковые и серебряные; температура их плавления 750–1200^о С. Припои разделяются по маркам: медно-цинковые ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54 и др.; серебряные – ПСр-12М, ПСр-25 и др. цифры указывают процент содержания в припое меди и серебра.

Основой большинства флюсов для твердой пайки является бура, которая плавится при 783^о С, или смесь буры (70%) с борной кислотой (30%).

При паянии твердыми припоями величину зазора выбирают не более 0,5мм. При паянии кромки нагревают ацетиленокислородным пламенем газовой горелки. Торцы труб или деталей посыпают флюсом и нагревают, пока их цвет не станет вишнево-красным (700-800^о С). Флюс при этом расплавляется и растекается по поверхностям, подлежащим пайке. После этого вводят припой. Затем место пайки медленно охлаждают на воздухе. Охлаждение водой не применяют, так как могут образоваться трещины.

Пайка твердыми припоями по полуде или вблизи луженых мест запрещается.

На алюминиевых трубопроводах с условным давлением транспортируемого продукта 6 кгс/см² для присоединения к штуцерам аппаратов и фланцевой арматуре применяют фланцевые соединения (рис.2.) на отбортованной трубе.

Для крепления трубопроводов используют сплошные желоба из досок или уголков, уложенные на опоры и подвески. В желобах в местах расположения фланцев или арматуры оставляют минимальные разрывы. Уложенные в желоб трубы через каждые 700–1000мм закрепляют лентой из свинца.

При изготовлении и монтаже свинцовые трубы предварительно правят. Это связано с невысокой твердостью труб и повреждениями при транспортировании и разматывании (свинцовые трубы малых диаметров поставляют в бухтах).

Свинцовые трубы правят механическим или гидравлическим способом.

При механическом способе правки через трубу протягивают стальные конические оправки, прикрепленные к тросу (рис.3). Диаметр оправок должен соответствовать внутреннему диаметру трубы.

Гидравлический способ правки более производителен. До заполнения водой в оба конца трубы впаивают трубки небольшого диаметра. Воду подают ручным или приводным насосом под давлением от 2 до 10 кгс/см² в зависимости от толщины стенки, диаметра трубы и вида вмятин. При гидравлическом способе правки не следует допускать давлений, при которых происходит выпучивание стенки трубы.