Ошибки сварочного монтажа шарового крана могут привести к тугому ходу затвора или потере герметичности. Для демонтажа приварного крана обычно требуется вырезка участка, поэтому подготовка и контроль особенно важны. Коротко по руководству УЗТА: при монтаже затвор должен быть открыт, зоны уплотнений шара и горловины необходимо охлаждать увлажнённой ветошью, а на корпус нельзя передавать недопустимые нагрузки от трубопровода.
Ниже разобраны требования руководства по эксплуатации шаровых кранов УЗТА: положение затвора — п. 3.3, охлаждение зон уплотнений — п. 3.8, нагрузки от трубопровода — п. 3.10, стр. 11–12. Перед работой проверьте применимость руководства к поставленному исполнению и используйте его вместе с паспортом крана, проектом и технологией сварки.
Почему шаровой кран можно повредить при приварке
При сварочном монтаже нужно учитывать три основных риска:
- Нагрев. Тепло сварки передаётся по патрубкам в корпус. В рассматриваемом руководстве УЗТА для уплотнений шара и горловины указан фторопласт Ф4 — таблица 1, стр. 5. Локальный перегрев может повредить уплотнения и нарушить герметичность.
- Загрязнения. Сварочные брызги, окалина и шлак, попавшие во внутреннюю полость, могут повредить поверхность шара и седловые уплотнения при перемещении затвора.
- Нагрузки. Перекос стыка, натяг трубы и деформации при сварке могут создать дополнительные нагрузки на корпус и нарушить работу крана.
Внутри корпуса между присоединительными патрубками расположен шар, по обе стороны от него — седловые уплотнения. Шток проходит через горловину, в которой также находятся уплотнения. При монтаже необходимо защищать эти узлы от перегрева, а внутреннюю полость — от загрязнений.
Что проверить перед приваркой крана к стальной трубе
До подготовки стыков сверьте данные, которые влияют на сварочный монтаж. Проверку комплектности и внешний осмотр выполняйте в рамках входного контроля.
| Что проверить | Где взять сведения | Что требует согласования |
|---|---|---|
| Исполнение крана и применимое руководство | Паспорт, маркировка, руководство УЗТА | Несоответствие исполнения документации |
| Размеры патрубков, строительная длина, толщина стенки | Чертёж, паспорт, проект | Разница с размерами участка трубопровода |
| Материал трубы и патрубков | Проект, документация на материалы и кран | Применимость технологии сварки к сочетанию материалов |
| Доступ к стыку и зонам охлаждения уплотнений | Проект, осмотр места монтажа | Возможность выполнения работ и контроля в стеснённых условиях |
Габариты, чертёж и спецификацию материалов можно предварительно посмотреть в карточке конкретного изделия — например, приварного шарового крана Ду15 Ру40. Для монтажа используйте чертёж и документы поставленного исполнения.
В каком положении должен быть шар при монтаже
Согласно п. 3.3 руководства УЗТА, монтаж выполняют при открытом затворе: проходное отверстие шара совмещено с осью прохода крана. Это требование изготовителя необходимо соблюдать и при приварке патрубков.
Положение крана на трубопроводе и положение затвора — разные понятия. Первое описывает пространственную ориентацию корпуса и штока, второе — открыт кран или закрыт. В проверенном руководстве отдельного исключения для приварки нижнего патрубка на вертикальном участке не предусмотрено. Если документация на поставленное исполнение не позволяет однозначно определить порядок работ, уточните его в УЗТА до начала сварки. Указания из инструкций других изготовителей нельзя автоматически переносить на этот кран.
Как защитить уплотнения шара и горловины от перегрева
По п. 3.8 руководства УЗТА во время сварки зоны уплотнений шара и горловины необходимо охлаждать увлажнённой ветошью. Размещение ветоши и организацию контроля определяют с учётом конструкции крана и технологии монтажа.
Важно: рабочая температура среды не задаёт допустимый сварочный нагрев корпуса. Если ограничения нагрева и место его контроля не указаны в документации конкретного крана, запросите уточнение у изготовителя.
Режим охлаждения сварного шва определяется технологией сварки. Требование об охлаждении зон уплотнений нельзя автоматически распространять на шов.
Что контролировать при стыковке и приварке патрубков
Способ сварки, сварочные материалы, подготовку кромок, зазоры и число проходов определяют по применимой технологии сварки. До стыковки очистите подготовленные поверхности и внутренние полости от загрязнений; при дальнейших работах обеспечьте защиту полости крана от брызг, окалины и шлака.
| Этап | Что контролировать | Риск нарушения |
|---|---|---|
| Стыковка | Подготовленные кромки, соосность крана и трубы, отсутствие натяга | Дополнительные нагрузки, возможная деформация корпуса |
| Опирание | Схема опор по проекту; исключение недопустимых изгибающих, сжимающих, растягивающих и крутящих нагрузок на кран | Недопустимая нагрузка на корпус и сварные соединения |
| Фиксация | Прихватки по технологии сварки, сохранение соосности и открытого положения затвора | Смещение стыка и дополнительные деформации при сварке |
| Сварка | Охлаждение зон уплотнений, соблюдение технологии и установленных ограничений нагрева | Перегрев и повреждение уплотнений |
| Чистота полости | Защита от попадания брызг, окалины и шлака в течение работ | Повреждение шара и седловых уплотнений, возможная негерметичность затвора |
Что проверить после завершения сварки
Отдельно контролируйте сварные соединения и работу крана. Швы осматривают и проверяют в объёме, предусмотренном проектом и применимой документацией. Внешний осмотр не заменяет испытаний на герметичность.
После остывания корпуса проверьте работу затвора. Для исполнения с ручной рукояткой проверяют плавность полного хода штатным органом управления, без дополнительных рычагов и чрезмерного усилия. Кран с другим приводом проверяют по документации на соответствующее исполнение и привод.
Прочность и герметичность сварных соединений, а также герметичность затвора оценивают по предусмотренной для объекта программе и применимой документации. Результат проверки соединений не подтверждает герметичность закрытого затвора. Давление, среду и условия испытаний нельзя назначать только по обозначению крана.
Что делать, если кран заклинивает или пропускает после сварки
Перегрев — одна из возможных причин неисправности. Само появление симптома после сварки ещё не устанавливает его причину. Зафиксируйте, как проявляется нарушение и где обнаружена утечка.
| Симптом | Возможная причина | Что проверить и зафиксировать |
|---|---|---|
| Тугой ход, заклинивание | Деформация корпуса из-за нагрузок при монтаже, загрязнение полости, перегрев уплотнений | Соосность, схему опор, положение затвора и способ охлаждения при сварке; изменение хода по сравнению с проверкой до монтажа |
| Утечка через затвор | Повреждение седловых уплотнений или шара, посторонние частицы | Давление, среду и условия проверки, описание утечки, фото, дату обнаружения |
| Течь в районе горловины | Нарушение герметичности сальникового узла: ослабление гайки, износ или повреждение уплотнения. Возможное влияние сварочного нагрева требует проверки | Точное место течи, условия проверки, способ охлаждения зон уплотнений при сварке |
Не доворачивайте рукоятку силой и не разбирайте цельносварной корпус самостоятельно. Передайте в УЗТА данные из таблицы, заводской номер крана, паспорт и сведения о выполненных сварочных работах, чтобы согласовать дальнейшие действия.
Краткий чек-лист приварки шарового крана УЗТА
- Сверить исполнение крана с паспортом и применимым руководством, проверить наличие технологии сварки.
- Проверить размеры патрубков, строительную длину и материалы соединяемых деталей.
- Очистить кромки и внутренние полости, обеспечить защиту полости крана от брызг, окалины и шлака.
- Установить затвор в открытое положение по п. 3.3 руководства УЗТА.
- Выставить соосность без натяга, обеспечить опирание трубопровода по проекту.
- Обеспечить охлаждение зон уплотнений шара и горловины увлажнённой ветошью во время сварки по п. 3.8.
- Выполнить сварку по принятой технологии с соблюдением установленных ограничений нагрева.
- После остывания проверить сварные соединения и работу затвора; провести предусмотренные проверки и испытания.
Другие исполнения и размеры представлены в каталоге шаровых кранов под приварку УЗТА. Вопросы по монтажу поставленного исполнения уточняйте у изготовителя до начала работ.
Частые вопросы
Нужно ли закрывать кран УЗТА при сварке нижнего патрубка на вертикальном участке?
По рассматриваемому руководству УЗТА монтаж выполняют при открытом затворе. Отдельного исключения для нижнего шва вертикального участка в нём не предусмотрено. Если документация на поставленное исполнение требует уточнения, обратитесь к изготовителю до начала сварки.
Можно ли охлаждать сварной шов так же, как зоны уплотнений?
Режим охлаждения шва определяется технологией сварки. Требование руководства УЗТА об охлаждении зон уплотнений увлажнённой ветошью не задаёт способ охлаждения шва.
Как поступить, если строительная длина крана не соответствует участку трубопровода?
Не подгоняйте длину за счёт натяга: кран не должен стягивать или растягивать трубу. Изменение участка согласуйте с проектировщиком и выполняйте по откорректированному проектному решению.
Где взять допустимые режимы сварки, электрод и температурный предел?
Режимы и сварочные материалы определяют по применимой технологии сварки. Если ограничения сварочного нагрева и место его контроля не указаны в документации конкретного крана, запросите их у УЗТА. Рабочая температура среды не заменяет эти данные.
Какие данные отправить изготовителю, если неисправность появилась после сварки?
Передайте заводской номер крана и паспорт, сведения о положении затвора при сварке и способе охлаждения зон уплотнений, материал и размеры труб, документы на сварку, описание симптома, фото и условия проверки.