Przykłady zastosowań

Użycie drutu spawalniczego zwiększyło wydajność podczas projektu budowy rurociągu gazowego na ziemiach czejenów
 

Duży projekt dotyczący rurociągów w klasie X-80 w USA używa drutu Lincoln  

Budowa rurociągu gazowego na ziemiach CzejenówLatem i jesienią 2004 roku na zachodnich równinach trwał wielki ruch żurawi, ciężarówek, ciężkiego sprzętu i materiałów podczas układania rurociągu gazowego dla projektu na ziemiach Czejenów. Ten rurociąg gazu ziemnego, mający długość ponad 600 km i średnicę 90 cm, biegnie od węzła Cheyenne w Kolorado do istniejących rurociągów w pobliżu Greensburg w Kansas. Po uruchomieniu na początku 2005 roku rurociąg eksportował ponad 15.857.000 metrów sześciennych gazu dziennie z Wyoming do rozwijających się rynków środkowego USA i dalej na wschód.

Ten rurociąg o wartości 425 milionów dolarów, będący własnością El Paso Corporation, był budowany w trzech etapach, które zostały połączone w końcowej fazie projektu. Pierwszy etap został zakontraktowany z Associated Pipelines, a drugi i trzeci z U.S. Pipeline, Inc.

Projekt rurociągu Cheyenne Plains był pierwszym dużym rurociągiem w USA, wykorzystującym rurę klasy X-80. Używana standardowo w innych częściach świata, rura X-80 zapewnia większą wytrzymałość przy mniejszej grubości ścianki.

Tak jak w przypadku każdego rurociągu krytyczną rolę w procesie konstrukcyjnym odgrywało spawanie. Jednak tym, co czyni ten projekt wyjątkowym, jest intensywne wykorzystanie drutu do spawania w celu zapewnienia wysokiej wydajności. Nowy materiał spawalniczy firmy Lincoln Electric, drut proszkowy w osłonie gazowej Pipeliner® G80M, został wybrany przez zespół kosztorysowania U.S. Pipeline, Inc. do użycia w punktach przyłączy i skrzyżowaniach w pobliżu zaludnionych obszarów. Te spoiny, wykonywane ręcznie przez niezależnych wykonawców, łączą główną rurę z rurami przyłączy o grubszych ściankach.

Do głównej rury zastosowano zautomatyzowany system spawalniczy CRC-Evans® w połączeniu z powlekanym miedzią drutem do spawania łukowego w osłonie gazowej klasy premium SuperArc® L-56.

Rzut oka na proces instalacji rur

spawanie rur Do wykonania projektu zużyto ponad 140.000 ton rur i 25.000 poszczególnych odcinków. Każdy odcinek rury miał długość ponad 23,5 m i zgodnie z normami przemysłowymi został zakopany na głębokości co najmniej 75 cm pod poziomem gruntu w procesie kopania rowów.

Podobnie jak w przypadku linii montażowej, gdzie każdy pracownik jest odpowiedzialny za określoną część zadania, ekipy budowlane na każdym etapie postępowały po sobie wzdłuż rury, wykonując specjalistyczne prace. Zespoły na początku wytyczały obszar i przygotowywały prostoliniowość trasy. Następujące po nich wyrównywały rurę, spawały i kontrolowały, a następnie opuszczały do rowu. Natomiast końcowe ekipy były odpowiedzialne za przeprowadzenie hydrostatycznych prób ciśnieniowych, zasypanie rowów i przywrócenie terenu do stanu pierwotnego w jak najwyższym stopniu.

Punkty spawania i skrzyżowania

Po długotrwałym procesie oceny drutów pełnych i z rdzeniem topnikowym firma U.S. Pipeline, Inc. wybrała drut Pipeliner G80M o średnicy 1,1 mm jako odpowiedni materiał spawalniczy do spawania pionowego w górę warstw wypełniających i graniowych przyłączy. Projekt rurociągu Cheyenne wykorzystał po raz pierwszy ten nowy materiał w warunkach polowych, a dla wielu wykonawców rurociągów był to też pierwszy raz, gdy wykonali przejście z tradycyjnego procesu elektrodowego przy wykonywaniu przyłączy.

„Wybraliśmy do tego projektu drut Lincoln Pipeliner G80M z wielu powodów. Po pierwsze, spełniał on wymagania mechaniczne zadania, oferując równocześnie lepszą jakość łuku”, powiedziała Dana Bratcher, brygadzista spawania firmy U.S. Pipeline, Inc. „Poza tym czuliśmy, że produkt Lincoln lepiej się nadawał do użycia w warunkach zewnętrznych pod względem trwałości. Atrakcyjny był także fakt, iż rura dostarczana od producenta była spawana przy użyciu materiałów Lincoln”.

Drut ten, zaprojektowany specjalnie do spawania rurociągów, jest łatwiejszy w użyciu przez operatora i zapewnia gładki łuk, niższy poziom rozprysku i rzadsze zatykanie się dysz uchwytu w porównaniu z innymi drutami z rdzeniem topnikowym.

Wszystkie spoiny przyłączy zostały wykonane ręcznie ze względu na specjalistyczne umiejętności niezbędne do pokonania problemów z dopasowaniem pomiędzy cieńszą ścianką głównej rury i grubszymi ściankami przyłączy. Każda ekipa spawania ręcznego składała się z dwóch spawaczy, po jednym z każdej strony rury, wykonującym połowę spoiny – warstwę graniową, wypełniającą i końcową. Każdy spawacz miał też pomocnika, wykonującego takie prace jak nagrzewanie wstępne spoin, mocowanie zacisku w celu wyrównania odcinków rur, ustawianie urządzeń spawalniczych i wykończenie poprzez szczotkowanie spoiny.

Każda spoina przyłącza przeszła badanie radiograficzne, a jakość tych spoin była doskonała. “Dzięki użyciu drutu Lincoln uzyskaliśmy niski poziom napraw. Drut był jednorodny, a praca postępowała wspaniale”, stwierdziła Bratcher. “Nasi spawacze lubili to, że mogli widzieć przepływ jeziorka spawalniczego”.

 
spawanieUżycie drutu Pipeliner G80M do spawania spiralnych szwów rury zapewniło znacznie wyższą produktywność i spoiny wysokiej jakości. „Drut jest około trzy do pięciu razy szybszy niż spawanie elektrodą”, powiedział Ray Edwards, niezależny spawacz rur z Pipeliners Union 798 i jeden ze spawaczy drugiego etapu projektu. „Taka sama długość ściegu, jaka zajmowała do pięciu minut przy spawaniu elektrodą, teraz zajmuje mi około minuty”.

Poza tym do wykonania sczepień i warstw graniowych w kierunku pionowo w dół w przyłączach użyto elektrody otulonej Lincoln Shield-Arc 70+. Została wybrana ze względu na możliwość spawania w pozycji wymaganej przy tym projekcie.

Wsparcie na placu budowy i wyposażenie

Podczas spawania rur, Lincoln w pełni wspierał prace, od początkowej kwalifikacji materiałów spawalniczych do pomocy na miejscu, w celu zapewnienia braku opóźnień.

Według Dave’a Thomasa, dyrektora okręgowego w biurze Lincoln w Tulsa, on i przedstawiciele z siedziby w Cleveland byli obecni, gdy drut Pipeliner G80M był testowany względem konkurencyjnych materiałów. „Obserwowaliśmy spawanie przez pracowników U.S. Pipeline przy użyciu poszczególnych materiałów. Drut Pipeliner zyskał o wiele wyższe uznanie operatorów, dając też lepszy wygląd spoiny. Poza tym okazał się też najlepszy po badaniach niszczących w laboratorium”, powiedział Thomas.

Thomas opisał też, że gdy produkt G80M został wybrany, przedstawiciele Lincoln wykonali kwalifikację procedur dla tego drutu i byli dostępni w celu odpowiedzi na pytania i zapewnienia pomocy technicznej podczas kwalifikacji spawaczy przez U.S. Pipeline.

 Materiały spawalnicze Pipeliner Podczas rozpoczęcia prac przedstawiciele Lincoln spędzali na miejscu trzy do czterech dni w tygodniu, a także co najmniej jeden dzień w tygodniu podczas trwania całego projektu.

„Materiały Lincoln sprawdziły się bez zarzutu podczas prac, wykazując się też uznaniem operatorów i łatwością użycia”, skomentował Steve Duren, przedstawiciel techniczny sprzedaży z biura Lincoln Electric w Denver. „Jedynymi problemami związanymi z materiałami były pytania dotyczące technik i kątów prowadzenia. Przy projekcie tej wielkości, liczba zapytań była niewielka”.David Fullen, dyrektor okręgowy w Lincoln Electric w Denver, powtarza to samo o drucie Pipeliner G80M. „Dla wielu spawaczy projektu był to jeden z pierwszych razy, gdy wykonywali spawanie przy użyciu drutu. Co znaczące, dostosowali się do tego tak dobrze, że nie zgłaszali żadnych uwag co do drutu. Integracja spawania drutem przebiegła gładko i prace zakończyły się wcześniej niż zakładał harmonogram. Większość czasu spędzonego przez nas na budowie zajmowały kwestie związane z urządzeniami”.

Chociaż do projektu wybrana została konkurencyjna marka urządzeń spawalniczych, jej alarmująca awaryjność i związane z tym przestoje zachęciły Lincoln do interwencji i zapewnienia zamienników.

„Odebraliśmy pilny telefon dotyczący urządzeń, gdy wykonawcy walczyli z konkurencyjnymi podajnikami drutu. Byliśmy w stanie dostarczyć urządzenia już następnego dnia”, powiedział Fullen. „Wysłaliśmy podajniki Lincoln LN-15 z uchwytami spawalniczymi Magnum, co pozwoliło na rozwiązanie tej sytuacji. Spędziliśmy też nieco czasu na budowie, zapewniając wsparcie techniczne, ustawiając urządzenia i instalując moduły CV do podawania drutu. Zaangażowaliśmy się w zapewnienie ciągłości prac”.

„Podczas trwania tego projektu otrzymaliśmy ogromną pomoc ze strony Lincoln”, wyjaśniła Bratcher. „Po rozmowie telefonicznej otrzymałam to, czego potrzebowałam, już następnego dnia”.

Przy tym projekcie Lincoln Electric współpracował z dystrybutorem Airgas Intermountain przy dostarczaniu wybranych materiałów i urządzeń spawalniczych na plac budowy, a także gazu osłonowego w postaci mieszanki argonu 85/15%. Według Marka Duncana, dyrektora generalnego Airgas Intermountain na wschód, Airgas zapewnił dodatkowe wsparcie dla wzmocnienia wysiłków Lincoln. „Mamy bardzo zażyły związek z biurem Lincoln w Denver i pracowaliśmy jako zespół. Nie mógłbym liczyć na lepszą pomoc”, powiedział Duncan. „Składam też wielkie wyrazy wdzięczności naszemu człowiekowi na miejscu, Tomowi McClelland, który wykonał fantastyczną robotę zapewniając wsparcie techniczne, pomoc przy procesach i usługi w zakresie urządzeń, gdy było to potrzebne”.

Spawanie głównej rury
Spawanie głównej ruryPodczas spawania głównej rury rurociągu gazowego Cheyenne materiały Lincoln również odegrały istotną rolę. Automatyczny system spawalniczy CRC-Evans® został użyty do zautomatyzowanego spawania obwodowego rur przy użyciu procesu łukowego w osłonie gazu dla wysokiej wydajności.

System ten był używany w połączeniu z powlekanym miedzią drutem do spawania łukowego w osłonie gazowej klasy premium SuperArc® L-56 do spawania poszczególnych warstw z zewnętrznej strony rury. Ten drut o średnicy 1,0 mm, dostarczony specjalnie dla tego projektu, oferuje doskonałe podawanie i charakterystykę łuku dzięki ściśle kontrolowanemu produkcyjnemu procesowi chemicznemu Lincoln. Wszystkie spoiny głównej rury były badane przy użyciu automatycznych badań ultradźwiękowych.

„Z biznesowego punktu widzenia praca z lokalnym dostawca materiałów spawalniczych, takim jak Lincoln Electric, była dobrą decyzja”, powiedział Brian Laing, prezes CRC-Evans. „Od strony technicznej wymagania mechaniczne projektu zostały bez trudu spełnione przez drut SuperArc L-56. Nasi bezpośredni klienci, wykonawcy budowlani, a ostatecznie też właściciel rurociągu, byli zadowoleni z ogólnej jakości spawania i osiągniętej wydajności, częściowo dzięki wyborowi drutu Lincoln”.

Według Petera Nicholsona, dyrektora ds. produktów dla rurociągów Lincoln Electric, zapewnienie materiałów do rurociągu gazowego Cheyenne wymagało skoordynowanej współpracy jednostek Lincoln, włącznie z działem międzynarodowym, siedzibą w Cleveland i biurem w Houston.

„Sześć miesięcy przed rozpoczęciem budowy rurociągu materiały zostały przebadane w Houston w celu zapewnienia, że procedury i materiały spawalnicze są zgodne z surowymi normami przemysłowymi dla tego zadania. Inżynierowie Lincoln współpracowali ściśle z personelem CRC-Evans dla zapewnienia doboru właściwych materiałów do pracy”, powiedział Nicholson.

Pobierz cały artykuł

Napisany 8/11/05

ZOBACZ WIĘCEJ