Технологией централизованного изготовления трубопроводов в условиях трубозаготовительных цехов и мастерских предусматривается сварка элементов и узлов. Элементы трубопроводов имеют параллельные плоскости сварных стыков, что позволяет осуществлять их автоматическую сварку в поворотном положении. Для этой цели используют специальное сварочное оборудование, станки, манипуляторы и вращатели.
Конструкция трубопроводных узлов (плоских и пространственных) вследствие значительных габаритных размеров и различного положения сварных стыков в пространстве не позволяет применять поворотную сварку. В большинстве случаев узлы сваривают вручную в неповоротном положении. Рассмотрим оборудование для вращения свариваемых элементов. Фрикционный манипулятор конструкции Н. М. Кудрявцева, предназначенный для вращения труб и элементов трубопроводов с условным проходом от 50 до 500мм при автоматической или полуавтоматической сварке. Положение оси трубы или элемента, вращаемого манипулятором, может быть изменено в любом направлении: горизонтальном, вертикальном и наклонном, что дает возможность сваривать элементы различной конфигурации в нижнем положении.
Наиболее целесообразно применение манипулятора в сочетании со сварочным автоматом с качающейся головкой ТСГ-6 или ТСГ-7. Сварочный автомат устанавливают рядом с манипулятором на специальной подставке. Манипулятор используется в основном при автоматической сварке кольцевых швов: при сварке труб, сварке элементов типа труба-отвод, труба-фланец, труба-фланец-отвод.
Манипулятор состоит из механизмов вращения, подъема, прижима, поворота и опорного корпуса. Механизм вращения ведущих роликов имеет привод от электродвигателя через многоступенчатую клиноременную передачу и червячный редуктор. Скорость вращения регулируется за счет многоступенчатой клино-ременной передачи. Свариваемое изделие зажимается между двумя ведущими и одним прижимным роликом от рукоятки. В модернизированных конструкциях манипулятора труба прижимается от пневмоцилиндра.
Прижимный механизм имеет пружинное устройство, компенсирующее возможные колебания наружного диаметра при овальности труб. Рабочий орган манипулятора поднимают и опускают вручную с помощью рукоятки.
Для вращения труб и элементов трубопроводов также широко применяют торцовые сварочные манипуляторы. Свариваемые изделия закрепляют с помощью трехкулачковых патронов или зажимами на планшайбе.
Технология сварки трубопроводов сварочными автоматами и полуавтоматами
Сварку выполняют с помощью автоматов или полуавтоматов.
В трубозаготовительных цехах для вращения труб и элементов используют также манипуляторы Т-25, предназначенные для сварки кольцевых швов труб и элементов с условным проходом до 1000 мм, универсальные манипуляторы УСМ-500, УСМ-1000, торцовый вращатель ГСТМ-12, а также многочисленные конструкции роликовых вращателей.
Для сварки труб и элементов трубопроводов, особенно приварки фланцев к патрубкам, могут быть рекомендованы установки трех типов: АДК-500-3 для труб с условным проходом 75-300мм, АДК-500-6 для труб с условным проходом 150-600мм и АДК-500-5 для труб с условным проходом 300-1200мм.
В состав установки входит манипулятор с вращающимся столом, сварочная головка и аппаратура управления. Стол может наклоняться под углом до 90° и вращаться. Вращение стола осуществляется трехфазным асинхронным двигателем через редуктор и коробку скоростей с несколькими ступенями регулирования. Установка АДК-500-3 укомплектована сменными головками для сварки под флюсом и в защитных газах. Сменная головка имеет водяное охлаждение.