Публикации

Мировые тенденции

Безусловными лидерами в области разработки и производства материалов и оборудования для сварки остаются сегодня иностранные фирмы. Номер один из них – американская компания Lincoln Electric. Гoлoвнoe пpoизвoдcтвo кoмпaнии в США выпуcкaeт нaибoлee шиpoкий cпeктp oбopудoвaния для дугoвoй cвapки и peзки, а также свapoчныe мaтepиaлы – пpeимущecтвeннo для cвapки углepoдиcтыx и низкoлeгиpoвaнныx cтaлeй (включaя caмoзaщитныe и гaзoзaщитныe пopoшкoвыe пpoвoлoки для cвapки и нaплaвки: пpoдукция, пpимeняeмaя пpи cтpoитeльcтвe тpубoпpoвoдoв). Специалистами компании разработан, например, перенос электрода на металл силой поверхностного натяжения. Изумительная по сложности процедура – капля переносится с частотой примерно сто штук в секунду. Движением каждой капли по отдельности управляет микропроцессорная система, встроенная в сварочный источник. В Уральском регионе интересы фирмы представляет тюменская компания «Аргус». Понятно, что оборудование это пока недешево, чтобы обеспечить огромную армию сварщиков, но отдельные образцы на вооружение все-таки берутся.

Рис 1. Головка для автоматической сварки под флюсом

На следующую позицию эксперты ставят шведскую компанию ESAB – известного мирового лидера в области производства оборудования и материалов для сварки и резки. Одно из ведущих направлений деятельности фирмы – производство сварочных материалов и сварочного оборудования для предприятий нефтегазового комплекса. В 2000 г. концерн ESAB, первый из иностранных производителей сварочных материалов, открыл в России собственное производство на базе ОАО «СВЭЛ» (С.-Петербург). ЗАО «ЭСАБ-CВЭЛ» оснащено шведскими линиями по производству электродов. В нефтегазовом строительстве применяются УОНИИ – 13/55, АНО – ТМ, ОЗС 12, ESAB ОК 53.70, ESAB ОК 48.04 (рис. 1). Благодаря жесткому контролю качества исходных материалов, высокой технологии изготовления достигается высокий уровень сварочно-технологических свойств готовой продукции – отличное зажигание дуги, низкая потеря металла на разбрызгивание, хорошее формирование шва, легкая отделяемость шлака, энергетическая экономичность.

 Выбираем отечественное

 Не остаются в стороне и отечественные производители. Наиболее известные из них – концерн СЭЛМА-ИТС (в него входит Симферопольский электромашиностроительный завод, НПФ «Инженерный и технологический сервис», С.-Петербургская электротехническая ассоциация ЭТА и калининградский завод «Электросварка») и ЗАО «Уралтермосвар», чьи производственные площадки расположены в Первоуральске и Богдановиче (рис. 2 и 3). Качество их продукции не ниже, чем у импортных аналогов, при этом она дешевле. В качестве аргумента «за российское» достаточно привести тот факт, что крупнейшие подрядчики ОАО «Газпром» по строительству газопроводов – ОАО «Краснодаргазстрой» и ОАО «Сибтрубопроводстрой» (г. Новосибирск) – после сравнительной эксплуатации сварочных аппаратов DC-400 фирмы «Линкольн-Электрик» и аппаратов ВДУ-306MT производства ЗАО «Уралтермосвар» сделали выбор в пользу уральского завода. Решающими факторами выбора были не только цена (вдвое ниже) и надежность, но также и уникально высокие сварочные свойства, обеспеченные цифровым электронным блоком управления ВДУ-306МТ (рис. 4), превосходящие параметры DС-400. (Подробнее о продукции этого производителя – «ТС» № 7 (38), июль 2006 г.).

 Вручную или автоматом

 До сих пор по-настоящему широко – в т.ч. и при строительстве трубопроводов – применяется все-таки ручная сварка. И нельзя говорить, что это полностью устаревший прием: ведь качество и возможность непосредственно объективного, а главное, непрерывного контроля обеспечивает только ручная сварка. В перечне факторов качества квалификация сварщика стоит на первом месте – перед качеством электродов, технологией сварки и оборудованием, а к работе на объектах НГК допускаются только сварщики с очень высокой квалификацией. Тем не менее наблюдается и быстрый рост механизированной сварки наземных трубопроводов.

Рис 2. Участок сборки сварочных агрегатов ЗАО «Уралтермосвар»

 Почти сразу после разработки процесса сварки в среде углекислого газа для механизации сварки кольцевых стыковых швов трубопроводов горелки стали монтировать на передвижных тележках. Первый наземный трубопровод с применением механизированной полуавтоматической сварки в среде СО₂ был проложен в США в 1961 г. В 70-80-х гг. получили распространение сварочные системы MIG/MAG – плавящимся электродом в среде защитных газов, становясь более распространенными и надежными. Системой, положившей начало новому поколению сварочных установок, стала установка PASSO (Progetto Arcos Saipem di Saldatura Orbitale). Это оборудование было легче и компактнее предыдущих конструкций и применялось для строительства как наземных, так и шельфовых трубопроводов, заменяя ручную сварку при строительстве магистральных трубопроводов, проходящих даже в горной местности с ее туннелями ограниченного сечения. Трубопроводы часто прокладываются в удаленных местностях, где могут возникать проблемы со снабжением защитными газами. В этих случаях могут показаться привлекательными самозащитные проволоки, не требующие защитного газа.

 Технологии будущего

 Вот уже 40 лет на каждой научной конференции по сварке труб появляются доклады о новых способах сварки труб трубопроводов. Среди них: фрикционная и электроннолучевая сварка труб; сварка оплавлением, MIAB (Magnetically Impelled Arc Butt – стыковая сварка магнито-концентрированной дугой) и сварка взрывом; лазерная сварка и гибридная лазерная сварка. Некоторые методы предполагали единовременную сварку сразу всего кольцевого стыка, что, безусловно, было бы очень заманчивой перспективой – сразу кардинально решался вопрос ускорения производительности прокладки трубопроводов. Из всех вышеописанных процессов получила применение только стыковая сварка оплавлением.

Рис 3. Сварочный генератор на испытательном стенде ЗАО «Уралтермосвар»

 Виталий Милютин, доцент, к.т.н., УГТУ-УПИ, кафедра «Технология сварочного производства»: «Сварочное оборудование, применяемое на объектах НГК, распадается на три крупных узла: источники питания, полуавтоматические установки и автоматические установки для сварки труб. Очень производительный, но пока еще редко используемый способ – контактная сварка. При ее применении трубу зажимают гидравлическими устройствами, приводят в контакт кромки, пускают ток, металл разогревается, осаживается и получается соединение. Колоссальная производительность. Правда, очень сложное оборудование и огромная энергоемкость. Установка великолепно работает в лабораторных условиях и хорошо показывает себя на испытаниях».

Рис. 4. Шов, полученный при использовании ВДУ-306МТ

ТехЭкспертиза

Дмитрий Коморник, представитель WIDOS GmbH, (343) 256-34-69, www.widos.ural.ru:

 – Сегодня уже не приходится доказывать целесообразность использования полиэтиленовых труб при строительстве разводящих сетей газоснабжения. Преимущества, и экономические, и технологические, стали очевидны. Стоимость строительства полиэтиленовых газопроводов ниже стоимости стальных, время прокладки меньше, а срок службы – больше. Так как полиэтилен – высокопластичный материал, трубы из него могут противостоять достаточно большим деформациям, не теряя при этом своей работоспособности, что в конечном итоге сказывается на общей надежности газопроводов.

С распространением полиэтилена марки ПЭ-100 в качестве материала для изготовления труб открываются новые уровни повышения эффективности строительства и эксплуатации полиэтиленовых газораспределительных сетей: увеличиваются допустимые рабочие давления и диаметры газопроводов, уменьшается масса трубы и стоимость строительства. Вместе с тем трубы из полиэтилена марки ПЭ-100 требуют применения современного высоконадежного сварочного оборудования, а также более высокого уровня монтажных и сварочных работ. Новые подходы к организации и проведению строительно-монтажных работ позволят быстро и экономически эффективно создавать современные, высоконадежные и безопасные газораспределительные сети.