Что такое грат на трубе

Что такое грат, способы его удаления и предотвращение образования в процессе сварки

В результате сварки металла образуется грат, который представляет собой расплавленный материал, застывающий в виде потеков. Поскольку металл обладает в жидком состоянии высоким поверхностным натяжением при одновременно низкой вязкости, зачастую просто невозможно удалить его излишки с помощью струи вспомогательных газов. Особенно часто грат образуется при разрезании лазером нержавеющей стали, обладающей высокой температурой плавления.

Удаление грата с наружной поверхности при сварке труб не представляет особой сложности и производится с помощью резаков, которые располагаются позади сварочной клети. Для удаления грата с внутренней поверхности труб, которая является более труднодоступной для обрабатывающего инструмента и, одновременно, затрудненным контролем качества процедуры, изобретено множество способов, отличающихся друг от друга эффективностью, стоимостью и технологией.

Механические способы: закатка и срезание грата

Закатка грата

Этот процесс происходит с помощью роликовой головки, перемещающейся по наплыву и разглаживающей его. Схема устройства довольно простая. На стойке, прикрепленной к станине гладильной клети формовочного станка, закрепляется тяга. Тяга соединяется таким образом, чтобы была возможность исключить ее смещения. К тяге посредством штифтового соединения монтируется корпус головки, оснащаемой двумя опорными и одним раскатывающим роликом.

Раскатка производится при нагревании сварной шовной зоны приблизительно до +600 °С. Такая температура дает возможность сохранить пластичность грата, избегая прилипания его частиц к роликам. Если температура будет ниже +500 °С, грат не будет растягиваться по внутренней поверхности трубы, а начнет вдавливаться в нее, нарушая структуру металла и вызывая в итоге микротрещины, что в свою очередь снижает прочность и повышает риск возникновения аварийной ситуации в процессе эксплуатации трубы.

Недостатками данного метода являются:

• пониженная прочность шва;
• неравномерность устранения грата и изменение толщины трубы;
• ускоренный износ подшипников роликов, как результат воздействия высоких температур.

Существует еще одна разновидность механизма, работающего по принципу, сходному с гратозакатывающим. Такие установки относятся к вибрационным и осуществляют своеобразное заклепывание грата. Под воздействием бока и при нагревании до температуры 1300 – 1350 °С, ролики не только раскатывают, но и расплющивают грат. Стоимость такого оборудования выше из-за большей конструкционной сложности, нежели в случае применения гратозакатывающих устройств первого типа. Вибрационные установки менее точные, требуют длительного и тщательного настраивания.

Удаление грата срезанием

Гратосниматели, оснащенные головкой с резцами нашли более широкое использование в промышленности. Конструкция их в большинстве случаев сходна с описанной выше гратозакатывательной машиной. Головка с резцами закрепляется в неподвижной стойке через тягу. У этих устройств основным недостатком является недостаточная степень поджатия резца к поверхности. Разные компании выходят из этой ситуации с помощью различных усовершенствований. Так, к примеру, гратосниматель Crownprince оснащается соплами, по которым в нижнюю часть подается воздух, обеспечивающий создание воздушной прослойки между корпусом головки и поверхностью трубы. За счет давления воздуха происходит увеличение нажима резцовой головки на грат.

Unated States Steel (американская компания) предлагает подвижную систему опускания и подъема резца с использованием для этой целигидравлического цилиндра, осуществляющего перемещение роликовой тележки, и рычажного механизма, соединяющего тележку с резцовой головкой посредством шарнира.

Термический метод удаления грата

Существуют модели гратоснимателей, использующие для удаления наплывов метод сжигания металла в струе кислорода. Штанга таких гратоснимателей состоит из двух труб: внутренней, служащей для подачи кислорода, и наружной. Между двумя трубками осуществляется подача воды, которая необходима для охлаждения штанги. Штанга заканчивается головкой, оснащенной штуцерами со сменными соплами и прижимным механизмом, состоящим из роликового упора, пружины пластинчатого типа и рычага. Роликовый упор обеспечивает необходимую величину зазора между поверхностью и соплами.

Сжигание грата происходит одновременно со сваркой. Для полноценного сгорания грата нужно, чтобы скорость процесса сгорания была такой же, как и скорость сваривания металла. Если подача кислорода уменьшается, грат сгорает не полностью. Это является одним из недостатков термического удаления грата. Другой, не менее существенный недостаток — налипание капель расплавленного металла на головку, что вызывает быстрое ее изнашивание.

Читать еще:  Баллон газовый для горелки 400 г

Электрический и электрохимический способы гратоудаления

При пропускании электрического разряда между двумя электродами, расположенными по обе стороны грата, происходит его расплавление. Сам процесс электрокоррозии протекает в жидких средах, выбор которых зависит от того, насколько мощный заряд необходим. Весьма малопродуктивный метод, характеризующийся большим износом инструмента и низкой стабильностью.

Электролитический способ осуществляется при подаче под давлением приблизительно в 1,5 МПа раствора NaCl. Труба играет роль анода, а вводимый в зону грата стержень — катода. Растворение грата происходит при подаче электрического тока. Скорость растворения весьма низкая и таким образом можно обрабатывать в минуту швы длиной не более чем 0,2 м.

Как избежать образование грата?

Лучший метод избавления от грата – предотвращение его образования в ходе сварки. Для этого применяются подложки, которая с внутренней стороны трубы прижимается с помощью штанги и пружин в том месте, где происходит сваривание. Как вариант подложки может быть применен также газовый подпор с использованием инертного газа (аргона), подающегося через сопла газопроводящей трубки, находящейся внутри свариваемой трубы. Однако в этом случае есть вероятность возникновения пористости шва и других его дефектов, чего не наблюдается при использовании подложки.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Высота – грат

Высота грата может достигать размеров, равных толщине стенки трубы. Наличие грата уменылает внутреннее сечение трубы и увеличивает ее наружный диаметр. Это в известной мере задерживает широкое применение контактной сварки обсадных труб. [1]

Высота грата после сварки должна быть не более 2 – 2 5 мм при толщине стенок труб до 5 мм и не более 3 – 5 мм при толщине стенок 6 – 20 мм. [2]

Соотношение высоты грата по наружной и внутренней поверхностям трубы связано с расположением скошенных кромок. Если скошенные кромки сходятся вверху, то они нагреваются до более высокой температуры по сравнению с нижними расходящимися краями и металл выжимается вверх; наоборот, металл будет выжиматься вниз ( внутрь трубы), если корень шва находится внизу. [3]

На сварном шве внутренней поверхности оболочки ограничена высота грата , так как при этом в большинстве случаев могут изменяться электрические характеристики кабеля. [4]

По обоснованному требованию потребителя у труб с внутренним диаметром 20 мм и более грат должен быть полностью или частично срезан или сплющен, причем высота срезанного грата или его следов не должна превышать 0 5 мм. [5]

По требованию потребителя у труб с внутренним диаметром 33 мм и выше внутренний грат должен быть частично или полностью удален или сплющен. В этом случае высота грата или его следов не должна превышать 0 5 мм. В месте снятия грата на трубах диаметром до 76 мм включительно допускается сверх минусового допуска утончение стенки трубы до 0 1 мм. [6]

Дефекты на поверхности труб не допускаются. По шву трубы на внутренней поверхности высота грата не должна иревы-шать 0 7 мм с плавным переходом к етен-кам трубы. По требованию потребителя трубы с внутренним диаметром 20 и л белее поставляются без внутреннего грата. Следы грата в этом случае должны быть высотой не более 0 3 мм. [7]

Нефтепродукт вязкостью v 0 025 см2 / сек перекачивается по трубопроводу диаметром d 0 6 м в количестве Q 565 6 л / сек. Юм спиральносварные с шагом винта 11, 5м, высота сварного грата 8 6 мм. [8]

В месте снятия грата допускается утонение стенки на 0 1 мм сверх минусового допуска. По требованию потребителя на трубах внутренним диаметром 44 мм и более внутренний грат должен быть частично удален или сплющен, при этом высота грата не должна превышать 0 5 мм. Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и зачищены от заусенцев. Косина реза для труб диаметром до 219 мм не должна превышать 1 мм, а для труб диаметром 219 мм и более – 1 5 мм. По требованию потребителя на концах труб с толщиной стенки 5 мм и более должна быть снята фаска под углом 25 – 30 к торцу трубы и оставлено торцевое кольцо шириной 1 8 0 8 мм. [10]

Читать еще:  Какие бывают механизмы подачи проволоки для сварки

Процесс идет без разбрызгивания металла. Получаемый грат имеет более выигрышную овальную форму в отличие от грата при сварке сопротивлением, при которой он прерывистый, с наличием небольших кратеров – очагов будущей коррозии. Высота грата меньше, имеет тенденцию к снижению с ростом скорости сварки. Шов характеризуется высокой механической прочностью и стабильностью качества. [11]

При изготовлении труб из низкоуглеродистых сталей при сварке – их в пластическом состоянии грат имеет форму плавного валика без следов застывшего металла. Высота валика при сварке труб толщиной до 3 0 мм составляет 0 5 – 0 8 мм. При сварке этих же труб с оплавлением металла в точке схождения кромок деформации при обжатии могут быть уменьшены и высота грата сокращена до 0 1 – 0 4 мм. Несколько изменяется и характер грата; в средней части валика видны следы застывшего жидкого металла. [12]

Допускается смещение кромок до 10 % от номинальной толщины стенок. Допускается ремонтная заварка выявленных непроваров с последующей зачисткой этих мест. На трубах диаметром 57 мм и более допускается один поперечный сварной шов. Наружный грат должен быть удален. На трубах с внутренним диаметром 33 м по требованию заказчика внутренний грат должен быть удален или сплющен до высоты не более 0 5 мм. Для труб меньшего диаметра высота грата устанавливается по согласованию между изготовителем и потребителем труб. [14]

На поверхности труб не должно быть трещин, плен, закатов и рисок. Допускаются мелкие дефекты ( рябизна, забоины, вмятины, следы зачистки и т.п.) с пологими краями, если они не выводят толщину стенки трубы и наружный диаметр за предельные отклонения. Допускается смещение кромок до 10 % от номинальной толщины стенок. Допускается ремонтная заварка выявленных непроваров с последующей зачисткой этих мест. На трубах диаметром 57 мм и более допускается один поперечный сварной шов. Наружный грат должен быть удален. На трубах с внутренним диаметром 33 мм по требованию заказчика внутренний грат должен быть удален или сплющен до высоты не более 0 5 мм. Для труб меньшего диаметра высота грата устанавливается по согласованию между изготовителем и потребителем труб. Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и зачищены от заусенцев. Контроль состояния поверхностей труб, размеров и качества сварного шва проводится на всех трубах. [15]

Что такое грат на трубе

Металлургический словарь . 2003 .

  • ГРАТ ПРИ СВАРКЕ
  • ГРАТОСНИМАТЕЛЬ

Смотреть что такое “ГРАТ” в других словарях:

грат — грат, а … Русское словесное ударение

грат — (нем. grat) излишки металла, остающиеся на кромках изделий после какого л, процесса обработки. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. грат [нем. Grat] – излишки металла, остающиеся на кромках изделий после какого либо процесса… … Словарь иностранных слов русского языка

грат — излишек, заусенец Словарь русских синонимов. грат сущ., кол во синонимов: 2 • заусенец (6) • излишек … Словарь синонимов

грат — грат, а (в металлообработке) … Русский орфографический словарь

грат — gratter > нем. Grat. Заусенец у штампованных изделий. ТЭ 1931 11 599. В полиграфии заусеницы, неровный край. Сл. 1948. Ступеньки, получающиеся при травлении по бокам штрихов. Полиграф 1944. Гратосъемщик а, м. (в металлургии). Сл. зан. 2002 … Исторический словарь галлицизмов русского языка

грат — Избыточный металл, выдавленный при сварке давлением [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики сварка, резка, пайка EN burrrag DE BartGrat FR barbebavure … Справочник технического переводчика

Грат — 30. Грат Материал, вытесненный из стыка в процессе оплавления и осадки. Источник: ВСН 003 88: Строительство и проектирование трубопроводов из пластмассовых труб 6. Грат E. Overflow F. Bavure Дефект, характеризующийся приливом пластмассы в местах… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

грат — išlaja statusas T sritis chemija apibrėžtis Lieto ar presuoto gaminio šerpeta, atsiradusi dėl formos nesandarumo. atitikmenys: angl. burr; fin; flash rus. грат; заусенец … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Читать еще:  Программы для ЧПУ станков на русском

ГРАТ — [лат. Gratus] (V в.), свт. (пам. зап. 7 сент.), еп. г. Августа Претория (совр. Аоста, Италия). В сане пресвитера весной 451 г. Г. присутствовал на Соборе в Медиолане (совр. Милан) под председательством свт. Евсевия, еп. Медиоланского, на к ром… … Православная энциклопедия

Грат (консул 280 года) — Грат лат. Gratus консул Римской империи 280 … Википедия

грат при сварке — грат Металл, выдавленный за счет осадки при сварке. [ГОСТ 2601 84] Тематики сварка, резка, пайка Синонимы грат EN flashupset metal DE Schweißgrat FR bavuremétal refoulé … Справочник технического переводчика

Качество стыковой сварки труб ПНД

Бывает так, что во время стыковой сварки труб ПНД качество соединений оставляет желать лучшего. Конечно, в большинстве случаев это зависит от качества монтируемых труб, но бывают случаи, когда причина брака в неверной настройке стыкового сварочного аппарата или неверных действиях персонала.

Давайте разберем, причины возникновения брака при монтаже и способы их устранения.

Параметры качественной стыковой сварки труб ПНД

Для начала, оговорим, какое соединение полиэтиленовых труб можно считать качественным и надежным. Параметры качественной стыковой сварки труб описаны в ГОСТ Р 55276-2012 (ИСО 21307-2011).

Внешний вид сварных соединений, выполненных сваркой нагретым инструментом встык, должен отвечать следующим требованиям:

  • валики сварного шва должны быть симметрично и равномерно распределены по окружности сваренных труб;
  • цвет валиков должен быть одного цвета с трубой и не иметь трещин, пор, инородных включений;
  • симметричность шва (отношение ширины наружных валиков грата к общей ширине грата) должна быть в пределах 0,3-0,7 в любой точке шва. При сварке труб с соединительными деталями это отношение допускается в пределах 0,2-0,8;
  • смещение наружных кромок свариваемых заготовок не должно превышать 10 % от толщины стенки трубы (детали);
  • впадина между валиками грата (линия сплавления наружных поверхностей валиков грата) не должна находиться ниже наружной поверхности труб (деталей);
  • угол излома сваренных труб или трубы и соединительной детали не должен превышать 5°

Размеры валиков наружного грата швов зависят от толщины стенки свариваемых труб (деталей) и должны соответствовать следующим параметрам.

Толщина стенки трубы, мм Высота грата, мм Ширина грата, мм
Min Max Min Max
5 1,5 2.5 3
5-7 1,5 3,5 4 7,5
7-10 2 4,5 5,5 10
10-13 2,5 5 6,5 13
13-16 3 5,5 9 16,5
16-20 3,5 6,5 11 21
20-25 4,5 8 14 25
25-30 5 10 17 28
30-35 5,5 11 18 30
35-40 6 12 19 32

Брак при монтаже полиэтиленовых труб и причина его возникновения.

  1. Маленький грат округлой формы. Причин такого соединения труб может быть две – слишком короткое время нагрева торцов свариваемых труб, либо недостаточное давление при осадке шва.

Чтобы устранить этот вид брака, необходимо произвести заново расчеты сварочного давления и времени остывания и нагрева, согласно сварочной таблице, которая как правило прилагается к аппарату.

  • Большой грат округлой формы. Причины возникновения данного вида брака – слишком большое время нагрева или слишком большое давления. Устранить брак, можно также обновив расчеты, воспользовавшись сварочной таблицей.
  • Высокий и узкий грат, не касающийся труб, в форме острых лепестков. Причиной возникновения такого брака служит слишком большое сварочное давление.

    Перекос сварных швов. Причина данного вида брака кроется в некачественной центровке свариваемых труб в станине аппарата, необходимо заново выровнять трубы относительно друг друга.

    Максимальная несоосность труб не должна превышать 10% от толщины стенки трубы.

    Сварной шов с многочисленными раковинами, возможными следами растрескивания по всему периметру.
    Температура нагревательного зеркала слишком высокая, полиэтилен не плавится, а закипает.

    Необходимо проверить исправность нагревательного элемента и выставить температуру соответствующую марке свариваемого полиэтилена.

    Нерасплавленные углубления между торцами сваренных труб. Возможно, температура нагрева торцов труб была недостаточной или технологическая пауза (время извлечения нагревательного элемента и сведения труб) была слишком продолжительной.

  • Разная высота грата на торцах. Причина кроется в разности времени и температуры нагревания торцов труб. Необходимо проверить исправность нагревательного зеркала.
  • Ссылка на основную публикацию