Всё для надежной сварки
Печатная версия материала с сайта svarkainfo.ru - портала о сварке. При использовании материалов с сайта, пожалуйста, всегда указывайте источник или гиперссылку.
показать меню

Главная / Библиотека / Техника безопасности при сварке / Сварка. Общие правила для всех видов конструкций. Металлические конструкции. СНиП III-18-75

Техника безопасности при сварке

Сварка. Общие правила для всех видов конструкций. Металлические конструкции. СНиП III-18-75

1.30. Сварка стальных конструкций должна выполняться высокопроизводительными механизированными способами.

Сварку стальных конструкций следует производить по разработанному и контролируемому технологическому процессу, который должен обеспечить требуемые геометрические размеры швов и механические свойства сварных соединений.

Режим сварки углеродистой и низколегированной стали классов до С60/45 включительно и размеры швов сварных соединений должны обеспечивать следующие показатели пластичности и вязкости металла шва и околошовной зоны:

а) твердость по алмазной пирамиде не выше 350 единиц;

б) ударная вязкость при отрицательной температуре (минус 40°С или минус 70°С), указанной в проекте не ниже 3 кгс м/см2;

в) относительное удлинение не ниже 16%.

Примечания:

1. При автоматической сварке под флюсом элементов из низколегированной стали для продольных угловых швов с размерами катетов 5 — 7 мм допускается твердость металла шва и околошовной зоны до 400 единиц по алмазной пирамиде,

2. Сварку решетчатых конструкций, номенклатура которых определяется дополнительными правилами для отдельных видов сооружений, разрешается производить по общим указаниям без специально разработанной технологической документации.

1.31. Сварка должна производиться при стабильном режиме, установленном технологическим процессом, с допускаемыми отклонениями: силы тока ±5%; напряжения дуги ±5%. Режим сварки следует подбирать так, чтобы коэффициент формы провара составлял: для углового шва b/h>=1,3 (рис. 1, а) и для стыкового однопроходного шва b/h>=1,5 (рис. 1, б).

Рис. 1. Форма провара сварных соединений
а — углового шва; б — стыкового однопроходного шва

1.32. Сварочные работы должны осуществляться под руководством лица, имеющего удостоверение на право производства работ по сварке.

1.33. Ручная электродуговая сварка должна производиться электросварщиками, имеющими удостоверения, выданные им в соответствии с Правилами аттестации сварщиков, утвержденными Госгортехнадзором СССР.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка должна производиться сварщиками, прошедшими обучение и получившими об этом соответствующие удостоверения. Сварщики должны на месте работы пройти испытание в условиях, тождественных с теми, при которых будет выполняться сварка конструкций.

Для сварки при температуре ниже минус 30°С сварщик должен пройти испытание при предусмотренной технологическим процессом отрицательной температуре. Сварщик, сдавший испытание, может быть допущен к сварке при температуре на 10°С ниже пробной.

1.34. Около шва сварного соединения должен быть проставлен номер или знак сварщика, выполнившего этот шов. Номер или знак проставляется на расстоянии не менее 4 см от границы шва, если нет других указаний в дополнительных правилах настоящей главы или в технологической документации.

1.35. При использовании металлопроката, не подвергнутого консервации, проплавляемые поверхности и прилегающие к ним зоны металла шириной не менее 20 мм, а также кромки листов в местах примыкания выводных планок перед сборкой должны быть очищены до чистого металла с удалением конденсационной влаги. При наличии на конструкциях ржавчины, грязи и т.п. непосредственно перед сваркой очистка должна быть повторена. Продукты очистки не должны оставаться в зазорах между собранными деталями.

1.36. Сварка стальных конструкций должна производиться после проверки правильности их сборки. Выполнение каждого валика многослойных швов сварных соединений допускается после очистки предыдущего валика, а также прихваток от шлака и брызг металла. Участки слоев шва с порами, раковинами и трещинами должны быть удалены до наложения следующего слоя.

1.37. При двусторонней сварке швов стыковых сварных соединений, а также угловых и тавровых сварных соединений с разделанными кромками со сквозным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны очистить корень шва до чистого бездефектного металла.

В процессе выполнения автоматической и полуавтоматической сварки при вынужденном перерыве в работе сварку разрешается возобновить после очистки концевого участка шва длиной 50 мм и кратера от шлака; этот участок и кратер следует полностью перекрыть швом.

1.38. Свариваемая поверхность и рабочее место сварщика должны быть ограждены от дождя, снега, сильного ветра и сквозняков.

При температуре наружного воздуха минус 15°С и ниже рекомендуется иметь вблизи рабочего места сварщика устройство для обогрева рук, а при температуре ниже минус 40°С — оборудовать тепляк.

1.39. Придание угловым швам вогнутого профиля и плавного перехода к основному металлу, а также выполнение стыковых швов без усиления, если это предусматривается чертежами КМ, должны, как правило, осуществляться подбором режимов сварки и соответствующим расположением свариваемых деталей. Механическая обработка швов производится способами, не оставляющими на их поверхности зарубок, надрезов и других дефектов.

1.40. Начало и конец шва стыкового сварного соединения, а также выполняемого автоматом шва углового и таврового сварного соединения должны выводиться за пределы свариваемых деталей на начальные и выводные планки. Эти планки удаляются кислородной резкой после окончания сварки. Места, где были установлены планки, следует зачищать. Зажигать дугу и выводить кратер на основной металл конструкции за пределы шва запрещается.

1.41. Допускаемые отклонения размеров сечения швов сварных соединений от проектных не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 5264 — 69, ГОСТ 8713 — 70 и ГОСТ 14771 — 69, а в конструкциях из стали класса С60/45 — в соответствии с указаниями в чертежах КМ. Размеры углового шва должны обеспечивать его рабочее сечение а, определяемое величиной катета шва, указанной в чертежах КМ, и максимально допустимым зазорам, регламентированным указанными ГОСТами.

Риски от абразивной обработки после удаления выводных планок должны быть направлены вдоль кромок сваренных деталей. Все ожоги на поверхности основного металла сваркой должны быть зачищены абразивным кругом на глубину не менее 0,5 мм.

Ослабление сечения при обработке сварных соединений (углубление в основной металл) не должно превышать 3% толщины металла.

Для удаления поверхностных дефектов с торца шва механической обработкой разрешается углубляться с уклоном не более 1:20 на свободной кромке в толщину металла на величину 0,02 ширины свариваемого листа, но не более чем на 8 мм с каждой стороны, без подварки; после обработки торцов швов необходимо закруглять острые грани.

1.42. Ручную и полуавтоматическую дуговую сварку конструкций из стали классов до С52/40 включительно при температурах стали, ниже указанных в табл. 2, следует производить с предварительным подогревом стали в зоне выполнения сварки до 120 — 160°С на ширине 100 мм с каждой стороны соединения.

Таблица 2

Толщина стали, мм Минимально допустимая температура, °С, стали
углеродистой низколегированной до класса С52/40 включительно
Швы сварных соединений в конструкциях
решетчатых решетчатых листовых объемных и сплошностенчатых
До 16 (включительно) -30 -30 -20 -20
Свыше 16 до 30 -30 -20 -10 0
Свыше 30 до 40 -10 -10 0 +5
Свыше 40 0 0 +5 +10

Сварка листовых объемных конструкций из стали толщиной более 20 мм должна производиться способами, обеспечивающими уменьшение скорости охлаждения: каскадом, горкой, двусторонней сваркой секциями.

Сварку конструкций из стали класса С60/45 следует производить при температуре не ниже минус 15°С при толщине стали до 16 мм и не ниже 0°С при толщине стали свыше 16 до 25 мм. При более низких температурах сварку стали указанных толщин следует производить с предварительным подогревом до температуры 120 — 160°С.

При толщине стали свыше 25 мм предварительный подогрев должен производиться во всех случаях, независимо от температуры окружающей среды.

1.43. Автоматическую сварку конструкций разрешается производить без подогрева:

а) из углеродистой стали толщиной до 30 мм, если температура стали не ниже минус 30°С, а при больших толщинах — не ниже минус 20°С;

б) из низколегированной стали толщиной до 30 мм, если температура стали не ниже минус 20°С, а при больших толщинах стали — не ниже минус 10°С.

1.44. Автоматическая сварка при температурах, менее указанных в п.1.43, может производиться только на повышенных режимах, обеспечивающих увеличение тепловложения и снижение скорости охлаждения.

1.45. Электрошлаковая сварка конструкций из углеродистой и низколегированной стали может производиться без ограничения температуры стали.

1.46. При температуре стали ниже минус 5°С сварку следует производить от начала до конца шва без перерыва, за исключением времени, необходимого на смену электрода или электродной проволоки и зачистку шва в месте возобновления сварки.

Прекращать сварку до выполнения шва проектного размера и оставлять незаваренными отдельные участки шва не допускается. В случае вынужденного прекращения сварки процесс следует возобновлять после подогрева стали в соответствии с технологическим процессом, разработанным для свариваемых конструкций.

1.47. Для конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40°С и до минус 65°С включительно, вырубка дефектов швов и основного металла при температурах ниже указанных в табл. 2 может выполняться после подогрева зоны сварного соединения до 100 — 120°С.

Заварку дефектных швов следует производить после подогрева этой зоны до 180 — 200°С.

1.48. Качество швов сварных соединении для крепления сборочных и монтажных приспособлений должно быть не ниже качества основных швов.

1.49. Швы сварных соединений и конструкций по окончании сварки должны быть очищены от шлака, брызг и натеков металла. Приваренные сборочные приспособления надлежит удалять без применения ударных воздействий и повреждения основного металла, а места их приварки зачищать до основного металла с удалением всех дефектов.

1.50. Контроль качества швов сварных соединений стальных конструкций осуществляется методами, указанными в табл. 3.

1.51. По внешнему виду швы сварных соединений должны удовлетворять следующим требованиям:

а) иметь гладкую или равномерно чешуйчатую поверхность (без наплывов, прожогов, сужений и перерывов) и не иметь резкого перехода к основному металлу. В конструкциях, воспринимающих динамические нагрузки, угловые швы должны выполняться с плавным переходом к основному металлу;

б) наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь трещин и дефектов, выходящих за пределы, указанные в п.1.56 настоящей главы;

в) подрезы основного металла допускаются глубиной не более 0,5 мм при толщине стали от 4 до 10 мм и не более 1 мм при толщине стали свыше 10 мм, за исключением случаев, приведенных в дополнительных правилах;

г) все кратеры должны быть заварены.

1.52. Для конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40°С и до минус 65°С включительно, при сварке допускаются: подрезы основного металла вдоль усилия и местные подрезы (до 25% длины шва) поперек усилия в соответствии с подпунктом 1.51 “в”; подрезы поперек усилия глубиной не более 0,5 мм при толщине стали до 20 мм и — 1 мм при толщине стали более 20 мм.

Таблица 3

Метод контроля Конструкции
1. Систематическая проверка выполнения заданного технологического процесса сборки и сварки Все типы конструкций
2. Наружный осмотр 100% швов с проверкой размеров То же
3. Выборочный контроль1 швов ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием проникающими излучениями1 Все типы конструкций, за исключением указанных в п.6 этой таблицы
4. Испытание всех швов на плотность одним из следующих методов:
опрыскиванием керосином;
мыльной эмульсией (при избыточном давлении или вакууме)
Листовые конструкции при толщине металла до 16 мм включительно, швы которых должны быть герметичными
5. Испытание на плотность и прочность воздушным, гидравлическим или газовым давлением Резервуары, трубопроводы и сосуды. Испытательная среда и величина давления принимаются в соответствии с указаниями дополнительных правил настоящей главы или проекта
6. Контроль физическими методами без разрушения контролируемых соединений Типы конструкций, методы и нормы контроля предусматриваются дополнительными правилами настоящей главы или проектом
7. Механическое испытание контрольных образцов То же
8. Металлографическое исследование макрошлифов на торцах швов контрольных образцов или на торцах стыковых швов сварных соединений То же
1 Для выборочного контроля разрешается применять другие методы контроля согласно ГОСТ 3242 — 69, табл. 2.

1.53. Выборочный контроль швов сварных соединений согласно табл. 3 п.3 настоящей главы производится, как правило, в местах пересечения швов и в местах с признаками дефектов.

Если в результате выборочного контроля будет установлено неудовлетворительное качество шва, контроль продолжают до выявления фактических границ дефектного участка, после чего весь шов на этом участке удаляют, вновь заваривают и проверяют повторно.

1.54. Проверку герметичности швов сварных соединений керосином следует производить обильным опрыскиванием стыковых швов и введением керосина под нахлестку. Обработка швов керосином должна производиться не менее двух раз с перерывом 10 мин. На противоположной стороне, покрытой водной суспензией мела или каолина, в течение 4 ч при положительной и 8 ч при отрицательной температуре окружающего воздуха не должно появляться пятен.

1.55. При проверке плотности швов сварных соединений избыточным давлением воздуха или вакуумом на поверхности шва, покрытой мыльной эмульсией, не должны появляться пузыри.

1.56. Допускаются следующие дефекты швов сварных соединений, которые обнаруживаются физическими методами контроля (за исключением случаев, оговоренных в дополнительных правилах):

а) непровары по сечению швов в соединениях, доступных сварке с двух сторон, глубиной до 5% толщины металла, но не больше 2 мм при длине непроваров не более 50 мм, расстоянии между ними не менее 250 мм и общей длине участков непровара не более 200 мм на 1 м шва;

б) непровары в корне шва в соединениях без подкладок, доступных сварке только с одной стороны, глубиной до 15% толщины металла, но не свыше 3 мм;

в) отдельные шлаковые включения или поры либо скопления их (по группе А и В ГОСТ 7512 — 69) размером по диаметру не более 10% толщины свариваемого металла, но не свыше 3 мм;

г) шлаковые включения или поры, расположенные цепочкой вдоль шва (по группе Б ГОСТ 7512 — 69), при суммарной их длине, не превышающей 200 мм на 1 м шва;

д) скопления газовых пор и шлаковых включений (по группе В ГОСТ 7512 — 69) в отдельных участках шва в количестве не более 5 шт. на 1 см2 площади шва при диаметре одного дефекта не более 1,5 мм;

е) суммарная величина непровара, шлаковых включений и пор, расположенных отдельно или цепочкой (по группе А и Б ГОСТ 7512 — 69), не превышающая в рассматриваемом сечении при двусторонней сварке 10% толщины свариваемого металла, но не более 2 мм и при односторонней сварке без подкладок — 15%, но не более 3 мм.

В конструкциях из стали класса С60/45 не допускаются дефекты швов, указанные в подпунктах “а” и “б”.

Примечание.

Шлаковые включения или поры, образующие сплошную линию вдоль шва, не допускаются.

1.57. Для конструкций, возводимых пли эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40°С и до минус 65°С включительно, не допускаются несплавления по кромкам, непровары в стыковых швах, а также непровары на участках угловых и тавровых соединений, где проектом предусмотрено сквозное проплавление.

В стыковых и угловых швах сварных соединений конструкций, воспринимающих динамические нагрузки, а также в статически нагруженных растянутых элементах допускаются единичные поры или шлаковые включения диаметром не более 1 мм для стали толщиной до 25 мм и не более 4% толщины для стали толщиной более 25 мм, в количестве не более четырех дефектов на участке шва длиной 400 мм. Расстояние между дефектами должно быть не менее 50 мм.

В стыковых и угловых швах статически нагруженных сжатых элементов допускаются единичные поры и шлаковые включения диаметром не более 2 мм в количестве не более шести дефектов на участке шва длиной 400 мм или не более одной группы этих же дефектов на этой же длине.

Расстояние между дефектами должно быть не менее 10 мм.

Примечание.

Характер работы элементов принимается по чертежам КМ и КМД.

1.58. Если при выборочном контроле будут обнаружены недопустимые дефекты, то необходимо выявить границы дефектного участка дополнительным контролем вблизи мест с выявленными дефектами.

Если при дополнительном контроле будут также обнаружены недопустимые дефекты, контролю подвергается весь шов.

1.59. Трещины всех видов и размеров в швах сварных соединений не допускаются. Участок шва с трещиной должен быть засверлен (диаметр отверстия 5 — 8 мм) по границам трещины плюс 15 мм с каждой стороны ее, после чего исправлен в соответствии с п.1.62, с раззенковкой и заваркой отверстий.

1.60. Пластины для механических испытаний контрольных образцов должны изготавливаться из той же стали, что и основное изделие. Пластины прихватываются к изделию таким образом, чтобы шов пластин выполнялся в том же пространственном положении, что и шов свариваемого изделия, и являлся его продолжением. Пластины свариваются тем же сварщиком, с применением тех же режимов сварки, материалов и оборудования, что и при сварке изделия.

1.61. Размеры пластин, а также форма и размеры образцов и способ вырезки образцов из заготовок должны соответствовать ГОСТ 6996 — 66. При этом должны быть проведены следующие испытания:

а) на статическое растяжение стыкового сварного соединения — 2 образца; металла шва стыкового, углового и таврового соединения — по 3 образца;

б) на ударный изгиб металла шва стыкового соединения и околошовной зоны по линии сплавления — по 3 образца;

в) на статический изгиб стыкового соединения — 2 образца;

г) на твердость по алмазной пирамиде всех соединений из низколегированной стали классов до С60/45 включительно — не менее чем в четырех точках как металла шва, так и околошовной зоны — на одном образце.

Нормируемые показатели механических свойств приводятся в дополнительных правилах настоящей главы или принимаются по нормам проектирования.

При неудовлетворительных результатах испытаний соответствующий шов должен быть удален, качество сварочных материалов и режимы сварки, а также квалификация сварщика дополнительно проверены.

1.62. Дефекты сварных соединений должны устраняться следующими способами: обнаруженные перерывы швов и кратеры завариваются; швы с другими дефектами, превышающими допускаемые, удаляются на длину дефектного места плюс по 15 мм с каждой стороны и завариваются вновь; подрезы основного металла, превышающие допускаемые, зачищаются и завариваются с последующей зачисткой, обеспечивающей плавный переход от наплавленного металла к основному.

Исправление негерметичных швов сварных соединений путем зачеканки запрещается.
Исправленные дефектные швы или части их должны быть вновь освидетельствованы.

1.63. Остаточные деформации конструкций, возникшие после сварки и превышающие величины, приведенные в табл. 9 настоящей главы, должны быть исправлены. Исправление должно быть произведено способами термического, механического или термомеханического воздействия с выполнением требований пп.1.13 — 1.15 главы I СНиП III-18-75.