Сборка труб под сварку является ответственной операцией. Процесс сборки заключается в центрировании соединяемых труб и деталей между собой с заданным зазором и закреплении их прихваткой. При сборке стыков должно быть зафиксировано правильное взаимное положение стыкуемых элементов без перелома и смещения их осей.
Соосность и прямолинейность труб проверяют металлической линейкой длиной 400 мм, которую прикладывают в трех-четырех местах по окружности стыка. Допускаемое отклонение, измеренное на расстоянии 200 мм от стыка, не должно превышать 0,5 мм.
Сборку труб и деталей под сварку производят с помощью различных приспособлений - центраторов. Центраторы в зависимости от их размещения относительно поверхности труб можно разделить на две группы: охватывающие (наружные) и распорные (внутренние). Охватывающие центраторы более универсальны, их используют при сборке труб и деталей для поворотной и неповоротной сварки. Усилия, необходимые для центровки, создают с помощью различных механических силовых приспособлений или развивают в гидравлических ратор или пневматических цилиндрах, которыми снабжены центраторы. Механические силовые приспособления могут быть выполнены в виде винтовых стяжек и упоров, эксцентриковых кулачков, а также рычажных систем; запорные устройства - в виде накидных гаек и замков.
Наружные центраторы по конструкции делятся на две группы: балочные (с одним шарниром) и безмоментные (цепные, троссовые). Балочный охватывающий центратор состоит из двух пар шарнирно соединенных полуколец, сменных роликов и эксцентрикового рычажного замка. При сборке центратор раскрывают и устанавливают на обоих концах стыкуемых труб, сдвинутых таким образом, чтобы между их торцами оставался необходимый зазор. В зависимости от размера полуколец и диаметра сменных роликов данные центраторы применяют для труб диаметром до 219мм. Малый вес и небольшие габариты приспособления позволяют использовать его в труднодоступных местах. Для труб большего диаметра используют балочные центраторы, в которых стыкуемые элементы зажимаются с помощью гидроцилиндра. Центратор состоит из двух жестких полуколец, соединенных шарниром. Поперечные планки являются базирующими элементами. Центраторы такой конструкции, кроме совмещения осей труб, выправляют овальность, поэтому их конструкция должна быть достаточно жесткой и массивной.
Безмоментные охватывающие центраторы цепного типа.
Безмоментные охватывающие центраторы цепного типа широко используются при сборке труб с условным проходом от 450 мм и выше. Конструкция центратора для сборки труб с условным проходом от 450 до 800 мм представляет собой восьмисекционный хомут, стягиваемый винтом. Между секциями расположены свободно вращающиеся ролики; они являются базирующими элементами. Каждая секция хомута состоит из двух звеньев, на которых имеется по пять отверстий. Сдвигая звенья от отверстия к отверстию, получают нужную длину секции с учетом диаметра стыкуемых труб. Переналадка центратора с одного диаметра на другой занимает 10-15 мин. Отсутствие в корпусе безмоментного центратора изгибающих моментов, стремящихся привести трубы к форме геометрически правильного цилиндра, позволяет изготовлять корпус менее массивным по сравнению с балочным центратором, поэтому и вес безмоментных центраторов меньше, чем у одношарнирных, при одном и том же номинальном диаметре.
Во всех указанных выше конструкциях центраторов величину зазора между торцами стыкуемых труб устанавливают заранее, перед зажимом труб в центраторе.
Приспособление для центровки труб с условным проходом до 100 мм. Это приспособление позволяет регулировать зазор в стыке после закрепления труб. Концы стыкуемых труб укладывают на призмы и закрепляют сменными скобами, размеры которых выбирают в зависимости от диаметра труб. Закрепляют трубы винтом.
Величину зазора в стыке регулируют с помощью винта, который перемещает подвижную часть приспособления вместе с закрепленной на ней трубой. Для предупреждения поворота труб, а также их фиксации в определенном положении служит стопорный болт. Приспособление можно устанавливать в любом положении пэ отношению к стыкуемым трубам. Для большей универсальности скобы его могут быть заменены цепным захватом.
При сборке стыков труб с разными диаметрами (отличающимися в пределах допуска) большое значение имеет равномерное смещение внутренних кромок труб по всему периметру стыка. Этого условия трудно добиться с помощью охватывающих центраторов. Для этих целей применяют внутренние центраторы. Их вводят непосредственно в стыкуемые трубы, и перемещают на распорных роликах от стыка к стыку. Центровку труб выполняют с помощью кулачков или плашек, выступающих из корпуса центратора в радиальном направлении и одновременно распирающих собираемые трубы. Вместо кулачков или плашек иногда используют жесткие дуги с кривизной, соответствующей внутренней кривизне труб.
При достаточной мощности силового механизма (винтового или гидравлического) центратор можно использовать для исправления вмятин на торцах труб. При более мощном механизме с помощью центратора можно осуществлять пластическое удлинение периметра конца трубы до определенной заранее заданной величины. Таким образом, при применении внутренних центраторов длину окружности торцов собираемых труб можно в известных пределах приводить к одинаковой величине. К недостаткам применения таких центраторов следует отнести их громоздкость и сложность устройства. Центраторы данного типа используют для труб с условным проходом от 200мм и выше. Собирают и сваривают прямолинейные секции трубопроводов, как правило, на стационарных установках (поточных линиях), расположенных вблизи склада труб или около трубозаготовительных цехов и мастерских. В отдельных случаях секции изготовляют непосредственно в цехах.
Установка ПАУ-500 для сварки секций трубопроводов.
Показана полевая установка ПАУ-500 для сварки секций трубопроводов с условным проходом от 300 до 500 мм и длиной до 36 м. В состав установки входят торцовый вращатель, имеющий самоцентрирующий патрон с разжимными кулачками. Вращатель снабжен роликами для его продольного перемещения при закреплении и освобождении свариваемой секции трубы. Роликоопоры предназначены для поддерживания во время сварки вращающейся секции труб.
Источником питания установки служит однопостовый передвижной сварочный агрегат АСД-3 или АСДП-500. Автоматическая сварка производится головкой ПТ-56 под слоем флюса. Скорость сварки 25-60 м/ч. На установку подаются предварительно собранные на стеллажах с применением центратора и прихваченные в секции трубы.
Средняя производительность установки в смену составляет 25-30 стыков на трубах диаметром 720 мм (50-60 м двухслойного шва). Установку обслуживают три человека. После сварки и контроля готовые секции развозят вдоль трассы трубопровода. Схема стационарной установки для поточной сборки и сварки секций трубопроводов с условным проходом от 150 до 500 мм длиной до 40м.
Стеллаж для складирования труб имеет уклон 1:20, что обеспечивает самопроизвольное перекатывание их по направляющим. В конце стеллажа расположен отсекатель, с помощью которого трубы поочередно подаются на приемный рольганг. Продольная подача труб по рольгангу производится толкателем, укрепленным на тросе. Отсекатель и толкатель приводятся от электродвигателя, редуктора и вариатора, которые обеспечивают две скорости продольной подачи труб - 200 и 20 мм/сек. Применение наименьшей скорости подачи необходимо для точной установки стыка во вращателе. С рольганга трубы поступают на роликоцепныё опоры, которые не имеют общей рамы. Каждая опора установлена на забетонированной плите; с помощью винтов опоры возможно регулировать по высоте.