Источники сварочного тока и сварочные агрегаты

Требования к источникам сварочного тока

 

9.1.1 Для реализации технологии сварки при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов следует использовать однопостовые управляемые тиристорные выпрямители, инверторные выпрямители для ручной, механизированной и автоматической сварки, а также однопостовые или двухпостовые сварочные генераторы.

Для реализации технологии ручной дуговой сварки на обратной полярности допускается применение многопостовых выпрямителей, оснащенных электронными регуляторами сварочного тока («чопперами»).

Источники сварочного тока должны отвечать общим и специальным требованиям.

 

9.1.2 Общие требования к источникам сварочного тока:

 

9.1.2.1 Возможность использования источников тока в составе передвижных и самоходных агрегатов при пониженном качестве автономной электросети переменного тока, характерного для сетей ограниченной мощности.

 

9.1.2.2 Максимальные колебания установленных значений сварочного тока и напряжения из-за взаимного влияния постов не более ± 5% от установленных значений при использовании источников тока для компоновки автономных многопостовых агрегатов питания сварочных постов.

 

9.1.2.3 При колебаниях напряжения питающей сети от +10% до –10% от номинального значения, изменение установленной величины тока (напряжения) не должно превышать ±2%.

Учитывая, что источники могут использоваться как стационарно, так и в составе автономных агрегатов питания, к ним предъявляются дополнительные требования:

 

9.1.2.4 Источники тока должны иметь степень защиты не ниже IP22 по    ГОСТ 14254-80.

9.1.2.5 По стойкости к воздействию внешних климатических и механических факторов источники должны отвечать следующим требованиям:

- температура окружающей среды (рабочее значение) от -40 до +40 ⁰С при размещении источников тока в укрытиях агрегатов питания;

- относительная влажность окружающей среды 80% при t = +20 ⁰C в соответствии с ГОСТ 15543.1-89;

- группа по допустимым механическим воздействиям – не ниже М18 в соответствии с ГОСТ 175161-90.

 

9.1.2.6 Узлы сварочного оборудования, содержащие силовые конденсаторы, должны иметь устройства для автоматической разрядки конденсаторов.

 

9.1.2.7 Сварочное оборудование должно быть защищено отключающими предохранителями или автоматами со стороны питающей сети и соответствовать требованиям главы 7.6 ПУЭ (7 издание, 2002 г.) и ПТЭЭП (2003 г.).

 

9.1.2.8 Вращающиеся части сварочного оборудования, части, находящиеся под высоким напряжением или высокой температурой (более 40°С) должны быть надежно ограждены.

 

9.1.2.9 Размещение сварочного оборудования, а также расположение и конструкция его узлов и механизмов должны обеспечивать безопасный и свободный доступ к нему.

 

9.1.2.10 На органах управления сварочного оборудования должны быть четкие надписи или условные знаки, указывающие их функциональное назначение. Все органы управления сварочного оборудования должны иметь надежные фиксаторы, исключающие самопроизвольное или случайное их включение (или отключение).

 

9.1.2.11 Штепсельные соединения проводов для включения в сеть переносных пультов управления сварочного оборудования должны иметь заземляющие контакты.

 

9.1.2.12 Закрепление газоподводящих шлангов на присоединительных ниппелях аппаратуры, горелок и редукторов должно быть надежным и выполнено с помощью хомутов или опрессованных разъемных штуцеров.

9.1.2.13 Другие параметры должны соответствовать ГОСТ 13821-77.

 

9.1.3 Требования к источникам сварочного тока для ручной дуговой сварки:

 

9.1.3.1 Номинальный сварочный ток при ПН = 60% не менее 250 Ампер, при этом выпрямитель должен обеспечивать устойчивую работу при сварке во всем диапазоне рабочих токов, в том числе при минимальных, начиная с 50 А.

 

9.1.3.2 При сварке электродами с основным видом покрытия выпрямители должны обеспечивать ток короткого замыкания в пределах 1,2-1,4 от номинального сварочного тока, при сварке электродами с целлюлозным видом покрытия – 1,5-1,7 от номинального сварочного тока.

 

9.1.3.3 Источники должны быть оснащены малогабаритными дистанционными регуляторами сварочного тока, обеспечивающими возможность регулирования тока, не обрывая дуги и устойчиво работающих с кабелем подключения длиной до 35 метров. Дискретность регулирования сварочного тока ±5 А в диапазоне токов 50-250 А.

 

9.1.3.4 Наклон внешних характеристик в зоне рабочих токов 0,4±0,05 В/А для сварки электродами с целлюлозным видом покрытия, и 0,7-1,0 В/А для сварки электродами с основным видом покрытия.

 

9.1.3.5 Обеспечение «форсирования» дуги в момент падения напряжения на дуге до значений близких к нулевому с возможностью регулировки величины тока короткого замыкания в диапазоне от 1,2 Iсв. до 2,2 Iсв., в зависимости от типа покрытия электрода, при сварке различных слоев шва и в разных пространственных положениях.

 

9.1.3.6 Динамические свойства должны обеспечивать переход от короткого замыкания дугового пространства к рабочему режиму за время не более 0,01 секунды.

 

9.1.3.7 Для надежного возбуждения и стабильного горения при сварке электродами с различным металлургическим видом покрытия напряжение холостого хода должно быть в пределах 70-80 Вольт (или источники должны иметь устройство «горячего старта» с регулировкой величины импульса тока от 1,0 I св. до 1,8 I св.).

 

9.1.3.8 Номинальное рабочее напряжение 30-32 Вольта.

 

9.1.3.9 Для работы в особо опасных условиях (внутри металлических емкостей, в колодцах, туннелях, при наружных работах при влажности более 75%) выпрямители должны быть оснащены блоком ограничения напряжения холостого хода, обеспечивающего падение напряжения в течение не более 0,6 секунды с момента обрыва дуги до 12 Вольт. Время восстановления напряжения холостого хода при зажигании дуги должно быть не более 0,06 с.

 

9.1.4 Требования к источникам для механизированной и автоматической сварки в защитных газах, механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой:

91.4.1 Номинальный сварочный ток при ПН = 100% не менее 300 Ампер.

 

9.1.4.2 Жесткая выходная вольтамперная характеристика с крутизной наклона не более 0,04±0,005 В/А.

 

9.1.4.3 Пределы регулирования напряжения на дуге от 14 до 35 Вольт.

 

9.1.4.4 Возможность непрерывного регулирования напряжения с точностью ±0,5В.

 

91.4.5 Возможность дистанционного включения и отключения напряжения на выходных клеммах источника с горелки или сварочного автомата.

Перечень источников сварочного тока приведен в таблице 9.1.1.

 

Требования к сварочным агрегатам

9.2.1 Автономные сварочные агрегаты должны отвечать следующим основным требованиям:

- колебания режимов сварки, вызываемые взаимным влиянием постов при многопостовом питании, не более ± 5% от номинальных значений тока и напряжения;

- наличие дистанционных регуляторов режимов сварки для каждого поста;

- обязательное оснащение агрегатов вспомогательным источником тока для питания электроинструмента, печей для прокалки электродов, освещения рабочего места сварщика;

- наличие в составе самоходных агрегатов питания защитной палатки, обеспечивающей защиту зоны сварки от атмосферных осадков и ветра;

- для постов автоматической и механизированной сварки в защитных газах следует использовать самоходные сварочные агрегаты, которые должны быть оснащены: стрелой грузоподъемностью не менее 400 кг с устройствами для подвешивания защитных палаток, сварочных кабелей, кабелей управления, газовых коммуникаций; рампой для баллонов с защитными газами;

- агрегаты питания должны быть укомплектованы оборудованием для межслойного электроподогрева свариваемых стыков;

- головной агрегат колонны автоматической сварки дополнительно должен быть оснащен компрессором сжатого воздуха для привода внутреннего центратора и необходимой аппаратурой управления;

- установленная мощность агрегата должна быть не менее 20 кВА на 1 пост;

- диапазон температур эксплуатации от плюс 40 до минус 50 ⁰С.

 

9.2.2 Перечень отечественных и импортных сварочных агрегатов, предназначенных для сварки нефтепроводов, приведен в таблицах 9.2.1-9.2.4. 

 

ОАО «АК «Транснефть» РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов» Новая редакция РД 153-006-02

Версия 1/ред. 10.2005                                                                            Лист 101 из 215

Таблица 9.1.1 Источники сварочного тока, предназначенные для сварки нефтепроводов

 

Наименование параметров	Марка источника тока
	ВД-306ДК	ВД-506ДК	ВДУ-306МТ УЗ	DC 400, DC 600, DC 1000**	LAF 1250**	ВДУ 1250**	R3R 500-I	LHF 400, (LHF 400 Pipeweld-C)	ДС 250.33	Master 3500	Invertec V350-PRO
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Номинальный сварочный ток при ПВ 60%, А	315	500	315 (при ПВ 100%)	450 (650 при ПВ 100%)	1250	1250	400 (при ПВ 100%)	300 (315)	250	267	350
Пределы регулирования сварочного тока, А	12-350	35-500	30-350	60-500 (70-850)	40-1250	250-1250	60-500	5-400	25-250	15-350	5-350
Напряжение холостого хода, В	80-90	80-90	100	54 / (45,5 при жесткой характе-ристике)	51	55	64	76 (80)	£ 80	70	75, горячий старт
Номинальное рабочее напряжение, В	22-34	22-48	22-32	22-42	44	44	22-42	20-32	22-34	20-32	20-32
Напряжение питающей сети, В	3х380, 50 Гц	3х380, 50 Гц	3х380, 50 Гц	3х220-240 или 3х380-440 50/60 Гц	3х380х400 50 Гц	3х380 В, 50 Гц	3х 200/220/ 380/415/440 50/60 Гц	3х220-240 или 3х380-415 50/60 Гц	3х380 (+10%, -15%), 50-60 Гц	3х380-415, 50/60 Гц	3х200/ 220/380/ 415/440 50/60 Гц
КПД, %	70	70	75	72	87	83	72	71	85	87	89

 

ОАО «АК «Транснефть» РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов» Новая редакция РД 153-006-02

Версия 1/ред. 10.2005                                                           Лист 102 из 215

Продолжение таблицы 9.1.1

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Масса, кг	140	160	182	215 (237)	500	520	182	170	20	22	35
Габаритные размеры, мм	390х600 х570	615x400 x670	710х670х750	840х561 х698 (965х565 х781)	774х598 х1228	790х600 х1410	699х565 х840	885х510 х485	492х 22 х370	590х215 х350	381х267 х559
Степень защиты	IP22	IP22	IP22	IP23	IP23	IP21	IP23	IP23	IP 22	IP23	IP23
Назначение источника*	МП, МПС, РД, РАД	МП, МПС, РД, РАД	РД	ААДП, АПГ, АФ, МП, МПС, РД	АФ	АФ	РД	РД	РД	РД	ААДП, АПГ, МП, РД
Примечание – * Обозначения способов сварки: ААДП – автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом (проволокой сплошного сечения); АПГ – автоматическая сварка плавящимся электродом (проволокой сплошного сечения) в среде активных газов и смесях; МП – механизированная сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях; МПС – механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой; РД – ручная дуговая сварка покрытыми электродами, РАД – ручная аргонодуговая сварка. ** АФ – автоматическая сварка под флюсом.

 

 

Таблица 9.2.1 Автономные самоходные и передвижные сварочные агрегаты питания отечественного производства, предназначенные для сварки нефтепроводов

	Версия 1/ред. 10.2005                                                                                                       Лист 103 из 215		ОАО «АК «Транснефть» РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов» Новая редакция РД 153-006-02

Наименование показателя	Модели на базе сварочного выпрямителя					Передвижные агрегаты на базе сварочного генератора
	самоходные
	АС81 (АС-4)	АСГ-4	АСТ-4-А	АСТ-4Д-А	АСТ-И4-В	АДДУ-4001	АДД 2х2501В
1	2	3	4	5	6	7	8
Источник сварочного тока	4хВД - 306 ДК, (4хВД - 506 ДК, 4хDC 400, 4хВДУ - 306МТУ3)*	4хВД - 306 ДК, (4хВД - 506 ДК, 4хDC 400, 4хВДУ - 306МТУ3)*	4хВД - 306 ДК, (4хВД - 506 ДК, 4хDC 400, 4хВДУ - 306МТУ3)*	4хВД -306 ДК, (4хВД - 506 ДК, 4хDC 400, 4хВДУ - 306МТУ3)*	2хВД - 306 ДК, ДС 250.33 (2хВД-506 ДК, 2хDC 400)*	ГДУ	ГД 2х2501
Количество постов	4	4	4	4	2	1	2
Номинальный сварочный ток, А	4х315  (4х500)	4х315 (4х500)	4х250 (4х500)	4х250 (4х500)	2х250 (2х500)	400	2х250
Номинальное рабочее напряжение поста, В	32	32	32	32	32	36	30
Пределы регулирования сварочного тока одного поста, А	50-250 (50-500)	50-250 (50-500)	50-250 (50-500)	50-250 (50-500)	50-250 (50-500)	40-400	30-250
Номинальная   мощность сварочного агрегата, кВт	100	100	100	100	60	45/39	45/39
Тип приводного двигателя / трактора	К-700А Дизельный	ТЛТ-100 Дизельный	ТТ-4М Дизельный	ТТ-4М дизельный	ДТ-75 Дизельный	Д-242/Д-144	Д-242/Д-144

 

Версия 1/ред. 10.2005                                                                            Лист 104 из 215

ОАО «АК «Транснефть» РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов» Новая редакция РД 153-006-02

Продолжение таблицы 9.2.1

 

1	2	3	4	5	6	7	8
Номинальное напряжение вспомогательного источника, В	220	220	220	220	220	220	220
Взаимное влияние постов, % (не более)	5	5	5	5	5	-	5
Масса, кг (не более)	18000	15000	16500	14500	8 500	1250	1200
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	9600 3100 3900	6500 2800 3500	7200 2700 3860	7200 2700 3860	5800 1900 2750	2000 1050 1500	2200 1000 1580
Примечание – * Агрегаты питания следует комплектовать источниками тока, приведенными в таблице 9.1.1.

 

Версия 1/ред. 10.2005                                                                            Лист 105 из 215

ОАО «АК «Транснефть» РД «Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов» Новая редакция РД 153-006-02

Таблица 9.2.2 Однопостовые сварочные агрегаты фирмы «Lincoln Electric» на базе преобразователя, предназначенные для сварки нефтепроводов

Наименование характеристики	Марка агрегата
	SHIELD-ARC SAM-400	COMMANDER 500	COMMANDER 400	COMMANDER 300	VANTAGE 300	VANTAGE 500	CLASSIC 300	PIPELINER 200	SAE-400
Число постов	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Относительная продолжительность нагрузки (ПВ), %	60	100	100	100	100	100	60	60	60
Номинальный сварочный ток, А	400	500	400	300	350	500	300	200	400
Номинальное напряжение, В	36	40	40	32	32	40	32	40	40
Пределы регулирования сварочного тока, А	60-500	40-575	50-575	30-375	30-400	30-575	40-350	40-300	80-575
Напряжение холостого хода (максимальное), В	95	80	75	80	60	60	99	98	97
Мощность вспомогательного источника энергии (120/240 В), кВт	2	12	10	10	11	12	3	1,75	3
Вес, кг	981	743	763	603	469	695	614	598	964
Габаритные размеры, мм	2108 х 689 х 1308	1603 х 800 х 1245	1603 х 800 х 1245	1603 х 800 х 1293	1524 х 642 х 913	1603 х 800 х 1293	1651 х 610 х 1156	1689 х 610 х 1156	2109 х 711 х 1270
Назначение агрегата	РД, МПС	РД,  МПС	РД, МПС	РД,  МПС	РД, МПС	РД,  МПС	РД	РД	РД

Таблица 9.2.3 – Однопостовые сварочные агрегаты фирмы «Cubota» на базе преобразователей

 

Наименование характеристики	Марка агрегата
	W 330	W 500	F – 330
Число постов	1	1	1
ПВ, %	60	60	50
Номинальный сварочный ток, А	250	400	240
Пределы регулирования сварочного тока, А	50-330	60-500	60-330
Номинальное напряжение, В	30	36	35
Напряжение холостого хода, В	60-75	60-75	60-85
Мощность вспомогательного источника электроэнергии (115/230), кВт	3,0	4,0	3,5
Масса, кг	750	950	430
Габаритные размеры, мм	1600х780х1245	1850х850х1300	1640х700х910
Назначение агрегата	РД	РД	РД

 

Таблица 9.2.4 – Сварочные агрегаты фирмы «Gen Set» на базе преобразователей

 

Наименование характеристики	Марка агрегата
	МРМ 8/300	МРМ 12/370	МРМ 20/500	МРМ 20/500/2	МРМ 20/700/2
Число постов	1	1	1	2	2
Относительная продолжительность нагрузки (ПВ), %	60	60	60	60	60
Номинальный сварочный ток, А	250	350	400	2х250	2х350
Номинальное напряжение, В	30	34	36	30	32
Пределы регулирования сварочного тока, А	30-270	30-370	30-500	30-300	30-350
Напряжение холостого хода, В	65	70	70	70	70
Мощность вспомогательного источника электроэнергии (230 В), кВт	6,0	10,0	12,0	10,0	12,0
Масса, кг	295	490	920	980	1230
Габаритные размеры, мм	1080х490х 710	1590х730х 920	1950х800х 1100	1500х795х 1150	2000х800х 1230
Назначение агрегата	РД	РД	РД	РД	РД