Снег, дождь и солнце: STT® на службе в Ayrshire

Снег, дождь и солнце: STT® на службе в Ayrshire
 

Применение запатентованного процесса сварки с переносом металла силами поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer®) от компании Lincoln Electric в проекте расширения промышленной воздухоразделительной установки


Задача: масштабное расширение магистрали на воздухоразделительной установке, обслуживающей сталелитейные предприятия Кливленда. Срок: шесть месяцев. Объем работ: лабиринт наружной сети трубопроводов диаметром от 15 до 76 см, в котором нужно сделать около 700 сварных соединений.

Вопрос: как выполнить такой крупный проект с минимальными временными и денежными затратами?

Даже в идеальных условиях это очень сложная задача, но профессионалы из расположенной в г. Чардон фирмы Ayrshire Inc., которая занимается подрядами в области строительства и трубопроводов, взялись за этот заказ – и успешно его выполнили.

Производители труб годами искали более быстрый и легкий метод односторонней корневой сварки труб по сравнению с аргонодуговым (GTAW) и ручным (SMAW) процессами.  Сварщики фирмы Ayrshire обнаружили, что наилучшим решением является процесс переноса металла силами поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer®, STT®) – вид сварки металлическим электродом в газовой среде, который использовался в рамках шестимесячного проекта по сварке нового технологического трубопровода для газовой установки.

Уже 35 лет фирма Ayrshire занимается выполнением проектов в обрабатывающей, производственной и энергетической отраслях.

           

 Сварка труб в режиме STT
Запатентованный процесс STT® от Lincoln Electric устраняет необходимость в продолжительной аргонодуговой и ручной сварке корневых швов труб.

 

Джейсон МакКи из компании Ayrshire 
Функция запоминания настроек сварки позволила операторам сократить потери времени.

          Ее сотрудники имеют богатый опыт изготовления прочных и надежных труб и всегда стремятся подобрать для своей работы оптимальные режимы сварки.  Именно из-за этого компания приняла решение отказаться от аргонодуговой и ручной сварки в пользу режима STT®.

В клиентскую базу компании входят такие гиганты, как Lubrizol Corp., Millennium Inorganic Chemicals, Ferro Corp., AGA Gas, Kraftmaid, Praxair, Air Products и Duke Energy. Из-за этого Ayrshire стремится не только удовлетворить все требования к качеству, но и в срок выполнять крупные заказы. Учитывая все это, логичным шагом для компании стал переход на процесс STT®.

«Нам был нужен процесс, который был бы быстрее, чем устаревшая ручная сварка, – говорит вице-президент Ayrshire Кен Джеймсон (Ken Jameson). – Для нас очевидным решением стал переход на сварочную проволоку».

Разработанный компанией Lincoln Electric запатентованный процесс STT® подразумевает перенос металла контролируемым коротким замыканием, что стало возможным благодаря эксклюзивной технологии управления формой волны (Waveform Control Technology®).  Процесс STT® образует наплавление с низким содержанием диффузионного водорода и позволяет легко создавать высококачественные сварные соединения в любых пространственных положениях.

 

Процесс STT® образует наплавление с низким содержанием диффузионного водорода и позволяет легко создавать высококачественные сварные соединения в любых пространственных положениях.  При использовании дополнительного модуля STT® то же самое возможно для моделей Power Wave® S350 и Power Wave® S500.

Источники питания Power Wave® – это эффективные инвертерные устройства с цифровым управлением для использования в составе модульных многорежимных систем сварки. Использование компактного полуавтоматического механизма подачи проволоки в режиме STT® позволяет отказаться от трудоемкой аргонодуговой и ручной корневой сварки труб.

Сварщики Ayrshire сразу обратили внимание на эффективность этого процесса – причем при любой температуре окружающего воздуха, от ледяного ветра при –2°C до жары +36°C.

«Из-за проволоки и защитного газа этот процесс по прежнему считают пригодным только для сварки в цеху, но его вполне возможно использовать и в полевых условиях», – говорит Джим Микас (Jim Mikus) из компании Advanced Gas & Welding Solutions (AGWS) LLC, независимого дистрибьютора сварочных материалов из города Уиклифф, шт. Огайо.

            Мэтт Ройшлинг из Ayrshire и Джим Микус из Advanced Gas
Мэтт Ройшлинг (Matt Reuschling), администратор Ayrshire (слева) и Джим Микас (Jim Mikus) из Advanced Gas (справа)
 Джим Микус и Джейсон МакКи
Мэтт Ройшлинг (Matt Reuschling), администратор Ayrshire (слева) и Джим Микас (Jim Mikus) из Advanced Gas (справа)
  Ayrshire впервые опробовала этот процесс в закрытом помещении в рамках большого проекта в 2009 году, затем в 2010 году применила его под открытым небом при расширении газовой станции. По словам сварщика Джейсона МакКи, в течение тех шести месяцев, которые Ayshire провела на этом проекте, они использовали процесс STT® для корневой сварки всех труб диаметром больше 15 см.  Диаметр самых больших труб составил 76 см.

«Это совсем не похоже на ручную сварку, – рассказывает МакКи. – Научиться работать с этим процессом очень просто. Электроника поможет быстро подобрать настройки для трубы определенного диаметра и сохранит их в памяти для использования в будущем».

 

Джеймсон добавляет, что цифровые технологии значительно упрощают настройку каждого аппарата.

«Шесть ячеек памяти делают настройку аппаратов гораздо быстрее. Если два оператора привыкли использовать разную скорость подачи и тепловложение, одним нажатием кнопки они могут переключиться на собственные настройки. Так они смогут быстрее приступить к работе и быстрее выполнить заказ».

Режим STT® уже заслужил известность за свое качество сварки. Он позволяет забыть о недостаточной глубине проплавления и сплавлении боковых стенок, которые характерны для традиционных источников питания GMAW.

           Сварка труб
Процесс STT® образует наплавление с низким содержанием диффузионного водорода, отличается легким управлением, высоким качеством подварочных швов и сплавления боковых стенок, меньшим уровнем разбрызгивания и дымообразования по сравнению с другими процессами.

Хотя аргонодуговой процесс тоже отличается высоким качеством сварки труб, он требует низкой скорости сварки и высокого тепловложения.

Ручная сварка электродами с целлюлозным типом покрытия обеспечивает хорошие характеристики сплавления, но требует последующей механической обработки. акже для нее характерны сильно выпуклые сварные швы и наплавление с высоким содержанием диффузионного водорода, которое может привести к растрескиванию шва.

Процесс STT®, напротив, характеризуется низким содержанием диффузионного водорода в наплавлении, простотой в обращении, более качественными подварочными швами, хорошим сплавлением боковых стенок и меньшим уровнем разбрызгивания и дымообразования по сравнению с другими процессами. Это оптимальное решение для сварки углеродистых, высокопрочных, нержавеющих и других сталей в любых пространственных положениях.

Первоначальная предполагаемая продолжительность сварки, на которую ориентировались при планировании аргонодуговой и ручной заполняющей и облицовочной сварки 76-сантиметровых труб, составляла 12 часов на каждый 76-сантиметровый шов.  В случае корневых проходов процесс STT® использовался с проволокой диаметром 1.1 мм и 100-процентным защитным газом CO2, заполняющих и облицовочных проходов – проволокой диаметром 0.9 мм и смешанным защитным газом 90% Ar / 10% CO2. МакКи говорит, что такая конфигурация позволила ему и его коллегам сваривать два соединения 76-сантиметровых труб менее чем за шесть часов и при этом выполнить все требования рентгеновского контроля.  По итогам проекта было сделано больше 200 кольцевых сварных соединений 76-сантиметровых труб и 500 других соединений труб диаметром от 15 до 61 см.

«Мы действительно сэкономили много времени, – говорит МакКи. – Это самое большое преимущество». Еще одно преимущество, по его словам – это пригодность процесса STT® для заполнения широких зазоров при корневой сварке.

«Этот процесс можно использовать для заполнения корневых проходов шириной 0.6-1.0 см и при этом выполнить все требования рентгеновского контроля. С ручной сваркой это было бы невозможно. Тогда нам пришлось бы пожертвовать качеством».

Хотя оборудование STT® уже давно используется на производстве, Джеймсон был уверен, что оно подойдет и для сварки в полевых условиях.  В сотрудничестве с Lincoln Electric и AGWS он начал работу по модификации обычного стационарного механизма подачи проволоки для того, чтобы сделать его портативным.  Благодаря рычажному подъемнику и удлиненным кабелям питания и управления (около 9-15 метров) механизм подачи стало возможно разместить ближе к месту работ, а источник питания оставить на земле.

Джеймсон рассказывает: «В результате у нас получилась очень компактная система, которая может легко выполнить любую работу – в срок и с высоким качеством. Мы очень благодарны Lincoln Electric и AGWS за такое удобное решение».

МакКи говорит, что благодаря простоте процесса STT® и интенсивной программе обучения от Lincoln и AGWS команда Ayrshire с легкостью прошла необходимую сертификацию.

«Мне понадобилась лишь пара дней тренировок, чтобы с первой попытки сдать сертификационный тест. Конечно, мне помог мой опыт, но даже те ребята, которые начали работать в области сварки совсем недавно, быстро всему научились. Хотя это абсолютно новое устройство, оно гораздо проще и быстрее аппаратов для аргонодуговой и ручной сварки.  При этом аппарат прощает ошибки и значительно снижает вероятность брака, а это, опять же, сокращает временные затраты».

Результат:  фирма Ayrshire вовремя завершила проект, не превысив свой бюджет, и продемонстрировала себя надежным партнером для будущих проектов.

«Строительство – это мир очень сильной конкуренции, – говорит Джеймсон. – Когда мы участвуем в тендере и говорим, что благодаря процессу STT® сможем выполнить работу на треть быстрее, чем ушло бы у наших конкурентов на аргонодуговую или ручную сварку, мы получаем большое преимущество.  Если мы можем сварить 76-сантиметровую трубу за 3-4 часа – как в нашем последнем проекте – в то время как остальным на это нужно 12 часов, становится очевидно, что мы предлагаем самое эффективное решение».

ПОКАЗАТЬ ВСЕ