Применение обрудования орбитальной сварки ORBITEC для монтажа трубопроводов фармацевтического завода

Производственная компания - заказчик данного проекта с 2013 года специализируется на производстве, монтаже и обслуживанию топливозаправочных агрегатов. Последние годы компания активно занимается монтажом трубопроводов различного назначения, как на строящихся заводах, так и в рамках перевооружения. В 2018 году компания выиграла тендер на монтаж трубопроводов на крупном строящемся фармацевтическом заводе в Ленинградской области. Важными параметрами тендера были такие условия, как скорость сдачи объекта, так и работа в рамках европейских стандартов производства GMP (Good Manufacturing Practice).

Для быстрого и качественного выполнения заказа компания приобрела несколько комплектов орбитальной сварки немецкой компании ORBITEC.

Состав приобретенного оборудования: Инвертор «Tetrix 200» - 3 шт. Контроллер орбитальной сварки «TIGTRONIC Basic 2» - 1 шт. Контроллер орбитальной сварки «TIGTRONIC Basic 3» - 1 шт. Контроллер орбитальной сварки «TIGTRONIC Orbital 4» - 1 шт. Сварочная головка закрытого типа «OSK-115» с рукояткой - 1 шт. Сварочная головка закрытого типа «OSK-76» с рукоятками - 2 шт. Комплект зажимных колец для сварочных головок закрытого типа «OSK-115» и «OSK-76» - 20 шт. Газовый редуктор-расходомер с двумя ротаметрами - 3 шт. Набор силиконовых заглушек - 1 шт. Прибор для измерения остаточного содержания кислорода «Oxy-SMART» - 2 шт. Заточка вольфрамовых электродов «WEG 4.0» Орбитальный труборез «DCSENG S-100L» для труб от 13 до 120 мм - 2 шт. Комплект соединительных проводов и шлангов

Первый комплект оборудования был размещен на производственной территории компании - заказчика, где несколько бригад монтажников прошли базовое обучение, в ходе которого были подобраны режимы сварки для основных типоразмеров труб. 

Контроллеры орбитальной сварки «TIGTRONIC Basic» и «TIGTRONIC Orbital» позволили прецизионно отрегулировать режимы сварки так, чтобы независимо ни от прогрева во время сварки, ни от пространственного положения сварочного стыка, сварочная ванна не меняла ни своего размера, ни геометрии, за счет постепенного уменьшения погонной энергии, вкладываемой в сварочный шов. После обучения, оборудование было сразу же перемещено на строящийся объект и совместно с представителем компании ООО «Интертехприбор», было запущенно в работу на монтаж линии водоподготовки.

Процесс монтажа можно разделить на три основные этапа: 1 – подготовка трубных заготовок, 2 – сварка отдельных узлов трубопровода, 3 – монтажная сварка заготовленных  узлов в линию трубопровода. 

1. Подготовка трубных заготовок  

При монтаже линии трубопровода определяется базовая точка, от которой размечаются и нарезаются в размер с точность до 0.1 мм трубные заготовки с учетом всех отводов, тройников и прочей арматуры, либо трубные заготовки нарезаются по размерам согласно проекту. Нарезанные трубные заготовки компонуются в отделение узлы. Размер протяженных узлов зачастую ограничивается комнатой, в которой они будут установлены. Сложные типовые узлы компонуются отдельно (тройники – отводы – фланцы – компенсаторы – переходники) так чтобы их можно было удобно соединить на монтаже с магистралью. 

Отцентрованные детали узлов стыкуются между собой несколькими сварочными прихватками ручной аргонодуговой сваркой с применением специальных центраторов, либо при помощи сварочной головки закрытого типа «OSK-76 или 115» посредствам специальной программы прихваток доступной на контроллере орбитальной сварки «TIGTRONIC Orbital 4». Базовым условием подготовки труб под орбитальную сварку является перпендикулярность резки труб относительно своей оси, что достигается применением орбитального трубореза «DCSENG S-100L». 

Особенностью заготовительного производства фармацевтических линий является повышенный ряд требований к трубам, к методам резки и подготовки:

• обязательное применение труб с электрополированной внутренней поверхностью;
  
• штучная вакуумная упаковка и заглушки от попадания пыли для каждой трубы; 
• во избежание образования заусенцев резка труб допускается только свежей фрезой (до 500 резов на один диск), т.к. при механическом удалении заусенца велика вероятность нарушения целостности внутренней зеркальной поверхности трубы; 
• при резке труб недопустимо применение смазочных материалов;
• при помощи специального шабера «ENTGRATUNG SWERKZEUGE», необходимо удалить град образующийся после резки;
• во время стыковки трубных заготовок посредством сварочных прихваток обязательно наличие поддува аргона вовнутрь собираемого узла (вытеснение воздуха инертным газом);
• собранный узел глушится со всех сторон во избежание попадания пыли, в некоторых случаях все стыки до сварки заматываются лентой не оставляющей следов.

2. Сварка отдельных узлов трубопровода

Сварочные головки закрытого типа «OSK-76 и 115» плотно фиксируются на свариваемых трубах, образуя защитную камеру вокруг сварного стыка. Во время сварки образуемая камера заполняется аргоном, который вытесняет воздух, препятствует воздействию окружающей среды на сварочную ванну во время сварки. Длина шлангпакета на рукоятке для закрытых сварочных головок типа «OSK» составляет 8 метров, что позволяет свободно в любом пространственном положении устанавливать сварочные головки «OSK-76 и 115» на стык свариваемых труб в достаточной удаленности от рабочей сварочного аппарата и контроллера управления. Таким образом, отдельно заготовленные узлы обвариваются на месте, после чего перемещаются к месту монтажа. 

Так же, как и во время прихваток, необходимо осуществление поддува инертного газа во внутрь свариваемого узла трубопровода. От качества и количества инертного газа напрямую зависит качество внутренней поверхности сварного шва, поэтому для сварки ответственных соединений обязательно применение прибора для измерения остаточного содержания кислорода «Oxy-SMART». 

Контроллеры орбитальной сварки «TIGTRONIC Basic и Orbital» записывают историю сварочных операций во внутреннюю память в виде основных параметры сварки. Протоколы сварочных операций могут быть расшифрованы с помощью компьютерной программы «Docutronic V2.1» и предоставлены заказчику по требованию. Кроме того, контроллер орбитальной сварки «TIGTRONIC Orbital 4» оборудован принтером, который после сварки печатает чек с указаниями основных параметров сварки. Для удобства анализа истории сварочных операций, каждый сваренный стык маркируется индивидуальным номером, в соответствии с присвоенным контроллером порядковым номером сварочной операции.

3. Монтажная сварка заготовленных  узлов в линию трубопровода

Трубная магистраль водоподготовки проходит по разным цехам, комнатам и этажам внутри заводского здания. Монтаж продвигается от базовой точки, поочередно соединяя различные узлы трубной магистрали. Узлы трубопровода размещаются на различных подвесных конструкциях, если при этом соблюдается соосность стыкуемых узлов с точностью до 0.5 мм, то допускается сваркаголовкой закрытого типа «OSK-76 или 115» без предварительных фиксирующих прихваток, т.к. сварочные головки, плотно фиксируются на свариваемых трубах,выравнивая стыковку узлов. При монтаже весь внутренний объем трубной магистрали заполнятся инертным газом, с обязательным контролем остаточного содержания кислорода газоанализатором «Oxy-SMART».

На примере данного проекта компания - заказчик намерена, расширяться и полностью занять рынок услуг по монтажу и обслуживанию промышленных трубопроводов в своем регионе. В итоге за месяц работы, используя три комплекта орбитальной сварки компании ORBITEC при работе в одну смену, было сварено около двух тысяч сварочных швов магистрали трубопровода.