현재 대부분의 대구경 열송로는 저탄소강 나선형 파이프로 제작됩니다. 일반적인 요구 사항은 회전 용접부와 고정 용접부의 용접 품질 검사에서 샘플링 결과가 2등급 이상이어야 한다는 것입니다. 작업 과정은 다음과 같습니다.
첫째, 대구경 강관 용접 전 준비 작업
강관 재질은 Q235이며, 규격은 820mm×10mm 나선형 용접관입니다. ZX7-500 AC 아크 용접기와 E4303 용접봉을 사용합니다. 사용 전 150℃에서 1시간 동안 건조하십시오. 사용 설명서에 따라 사용하십시오. 용접 전, 60mm 폭 파이프의 홈 양쪽 표면에 묻은 먼지, 기름, 녹, 습기 등을 깨끗이 제거하여 금속 광택이 드러나도록 하십시오.
둘째, 회전하는 강관 이음매 용접
1. 그룹화 및 위치 조정: 강관 이음매의 그룹화 및 위치 조정 용접은 용접 품질을 확보하고 이음매의 양호한 후면 성형을 촉진하는 핵심 요소입니다. 홈 형상, 그룹화 간격, 뭉툭한 모서리 크기가 적절하지 않으면 오목부, 용접 결절, 불완전 용입 등의 결함이 발생하기 쉽습니다. 위치 조정 용접 시, 강관 이음매의 상황에 따라 8~10개의 위치 조정판(200mm×80mm×10mm)을 파이프 주위에 고르게 배치하고 그룹화 간격은 4mm로 합니다. 위치 조정 시 파이프 간의 동심을 확보해야 하며, 정렬 불량은 1.5mm 미만이어야 합니다. 위치 조정판을 용접할 때는 파이프 판의 필렛 용접 방향과 동일한 방향으로 용접하여 제거가 용이하도록 합니다.
2. 기본 용접층 용접. 아크 용접 단면 용접 및 양면 성형 작업 방법을 사용하여 완료합니다. 직경 3.2mm의 용접봉을 사용하고 아크 차단 방식으로 용접합니다. 용접 전류는 115~125A입니다. 용접 시 "아크는 중앙에서 시작하여 오른쪽에서 소멸"하는 원칙을 엄격히 준수해야 합니다(즉, 전극이 홈 갭 중앙에서 아크를 발생시킨 후 홈의 왼쪽으로 수평으로 빠르게 이동한 다음 다시 홈의 오른쪽으로 돌아와 아크를 아래쪽으로 소멸시킵니다). 이 동작 과정의 간격은 약 1.5초입니다. 용접 과정 중 파이프 피팅을 회전시켜 최적의 용접 작업 상태로 용접 위치를 조정합니다. 즉, 항상 강관 접합부의 8시 30분~10시 30분(4시 30분~2시 30분) 사이에서 용접이 진행됨에 따라 위치 고정판을 하나씩 제거합니다.
3. 충진층 용접. 직경 3.2mm의 용접봉을 사용하고, 용접 전류는 115~130A, 연속 아크 용접을 시행합니다. 용접 전에 먼저 모재의 용접 슬래그를 제거하고, 배관 연결부를 회전시켜 용접 위치를 9시에서 11시 방향(3시에서 1시 방향)으로 유지합니다. 용접 시 용접봉은 양쪽 측면은 약간 느리게, 중앙은 빠르게 용접하는 원리를 이용하여 "8"자 모양으로 회전시킵니다. 이 방법을 사용하면 충진층 용접면이 평평해지고, 홈 양쪽에 깊은 홈(각도)이 생기지 않아 층간 슬래그 혼입 등의 결함을 방지할 수 있습니다. 용접 아크는 짧게 유지하고 용접봉을 고르게 회전시켜 용융 풀의 온도를 높이고 이전 용접부의 슬래그와 기공이 재용융되도록 해야 합니다. 이는 슬래그 혼입 및 기공 등의 결함을 방지하고 표면층 용접에 유리합니다. 충진층 용접부의 윗면은 파이프 표면보다 0.5~1.5mm 낮아야 하며, 홈의 윤곽을 유지해야 합니다.
4. 피복층 용접. 직경 4mm의 용접봉을 사용하고 용접 전류는 150~160A로 설정한다. 용접 작업은 충진층 용접과 동일하다. 용접봉을 고르게 움직여 용접면이 매끄럽게 형성되도록 한다. 피복층 용접부의 양쪽 끝은 홈 가장자리보다 2mm 정도 더 돌출되도록 하고, 돌출 높이도 약 2mm 정도 되도록 한다.
5. 하부 용접. 성형 상태가 불량하거나 기술 요구 사항이 충족되지 않는 뒷면의 경우, 직경 4mm의 용접봉과 160~180A의 용접 전류를 사용하여 파이프 내부의 용접부를 재용융하고 하부 용접을 실시합니다. 이를 통해 파이프 내부 용접부의 폭과 높이를 일정하게 유지하고, 성형 상태를 미려하게 하며, 접합부를 매끄럽게 만들 수 있습니다. 또한 파이프 내부 용접부의 함몰, 용접 돌출부, 수축 기공 등의 결함을 제거하여 도면의 기술 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
셋째, 고정된 강관 이음매의 용접
고정식 강관 접합부의 홈 형상은 회전식 강관 접합부와 기본적으로 동일합니다. 차이점은 접합부 오른쪽에서 아크를 위쪽으로 소멸시켜 좌우측이 교대로 아크 용접되도록 한다는 점입니다. 아크 소멸은 12포인트 이상, 10mm 이상까지 가능합니다. 용접 과정에서 용접 속도가 너무 빠르면 파이프 내부의 성형에 영향을 미치고 슬래그 혼입이나 수축 기공과 같은 결함이 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다. 용접봉 교체 시 조작 방법은 회전식 파이프 용접 시와 동일합니다. 용접봉 각도를 정확하게 사용하고 아크 길이를 제어하는 것이 용접 품질을 확보하는 핵심입니다. 모재, 충진재, 피복재의 전극 각도는 기본적으로 동일하지만, 아크 길이와 용접봉 공급 방식이 다릅니다. 용융 풀의 형상은 주로 아크 길이와 용접봉 공급 방식에 의해 제어됩니다. 파이프 용접은 두 개의 반원형으로 이루어지며, 아크 시작점과 아크 종료점은 파이프 반원 중심에서 10mm 앞쪽으로 선택됩니다.
1. 기본 레이어의 작동 방법
① 강관 이음부 전반부 용접: 직경 3.2mm의 용접봉을 사용하고 용접 전류는 115~125A로 설정한다. 용접 시에는 먼저 시작점(6시 방향 10mm 앞)을 긴 아크로 예열한다. 홈에 땀처럼 녹은 철이 나타나면 아크를 빠르게 낮추고, 먼저 오른쪽에서 왼쪽으로 수평 스윙을 한 다음 왼쪽에서 오른쪽으로 스윙하면서 아크를 아래쪽으로 소멸시켜 1차 용융 풀을 형성한다. 아크를 다시 시작할 때는 파이프 벽면 뒷면에 움푹 들어간 부분이 생기지 않도록 아크를 홈의 안쪽 모서리에 맞춰 정렬하고, 용접봉을 최대한 위로 밀어 올려 아크가 파이프 벽면에 완전히 작용하도록 한다. 3시에서 1시 방향 또는 9시에서 11시 방향은 수직 용접 및 상승 자세이며, 아크 길이를 홈 안쪽 면에서 2~3mm로 변경해야 한다. 그렇지 않으면 파이프 벽면에 큰 용접 결함이 발생할 수 있다. 11시에서 12시 방향(1시에서 12시 방향)은 평면 용접 위치에 가깝고, 용접 작업은 좌우 교대 아크 차단 용접으로 진행해야 합니다. 즉, 먼저 왼쪽에서 아크를 발생시켜 왼쪽 홈이 용융되면 즉시 왼쪽 위쪽으로 아크를 끄고, 그 다음 오른쪽에서 아크를 발생시켜 오른쪽 홈이 용융되면 즉시 오른쪽 아크를 끄는 방식입니다. 용융 구멍의 크기는 기본적으로 동일하게 유지해야 하며(홈 양쪽으로 약 2mm 정도 용융되는 것이 가장 좋습니다), 전극 경사는 수직 용접과 유사하게 80°~85° 아래로 기울입니다. 전극 교체 시에는 신속하게 움직여야 합니다. 먼저 아크를 늘려 파이프를 예열합니다. 용융 풀에 결로가 생기면 아크를 빠르게 낮춰 용접합니다. 전극이 홈 중앙으로 이동하면 의식적으로 아크를 안쪽으로 밀어 넣고 약 2초간 유지합니다. "푸익" 하는 소리가 들리면 정상적인 아크 용접을 재개하십시오. 이렇게 하면 강관 접합부 용접 시 발생하는 구멍이나 불량 접합과 같은 결함을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 접합부를 밀봉할 때는 다음 두 가지 사항에 특히 주의하십시오. 첫째, 원주 이음매의 시작 용접부를 경사지게 연마하십시오. 둘째, 밀봉된 접합부에서 약 20mm 떨어진 곳에 다른 접합부가 생기지 않도록 하십시오.
② 원의 두 번째 절반 용접: 용접 전에 수동 연삭 휠을 사용하여 용접부 첫 번째 절반의 양 끝을 완만한 경사로 갈아내고, 시작과 끝 부분에서 5~10mm 정도를 갈아내되 홈의 가장자리가 손상되지 않도록 주의합니다. 용접 과정은 원의 첫 번째 절반과 동일합니다. 단, 두 번째 절반 용접을 첫 번째 절반 용접 끝에서 약 10mm 지점까지 진행하고 끝을 닫을 때 아크가 꺼지지 않도록 주의해야 합니다. 용접을 완료한 후에는 전극을 살짝 눌러줍니다. "이빨이 부딪히는" 소리가 들리면 루트가 완전히 녹아 헤드가 연결된 것입니다. 이때 아크를 끄지 않고 전극을 용접 부위에서 앞뒤로 움직여 용융 철이 충분히 스며들도록 하여 수축을 방지하고 용접 시간을 연장해야 합니다.
2. 충진층 용접: 충진층 전극은 파이프 직경 변화에 따라 변경됩니다. 연속 아크 용접, 용접 전류 및 용접봉 이동 기술은 회전 파이프 용접과 동일합니다.
3. 피복층 용접: 피복층 용접은 기본적으로 충진층 용접과 동일합니다.
4. 하부층 용접: 하부층 용접은 회전 파이프 용접과 다르며, 완전 자세 용접이 필요합니다.
넷째, 용접 후처리
열 배관 용접 후 X선 결함 검사 → 수압 시험 → 용접부 부식 방지 처리 → 마스킹 또는 외부 절연층 도포 후 되메우기 작업을 진행합니다. 이 공정은 열 배관 용접에 사용되며, 간단하고 숙달하기 쉬우며 용접 효율이 높고 용접 보수율이 낮으며 용접 품질이 우수하고 보급이 용이합니다.
다섯째, 요약
1. 기본 용접의 핵심은 용융 구멍의 크기를 조절하여 파이프의 내부 성형 품질을 확보하는 것입니다. 용융 구멍이 너무 크면 용접 돌기가 발생하기 쉽고, 너무 작으면 불완전 용입과 같은 결함이 발생하기 쉽습니다. 용융 구멍의 직경은 그룹 간 간격 + 3mm(홈 양쪽으로 1.5mm씩 용융)가 적당합니다.
2. 모재를 용접할 때, 아크 소멸 전극의 위치는 홈의 중앙 틈새에 절대로 선택해서는 안 됩니다. 아크 소멸 전극은 홈의 측면이나 용접 후 용접 부위에 선택해야 하며, 그래야만 루트 부분에 수축 공동이 발생하지 않습니다.
3. 충진층 용접 시에는 "8"자형 봉법을 사용하는 것이 좋습니다. 이 방법을 사용하면 홈 양쪽에 각도 없이 매끄럽고 깔끔한 용접부를 만들 수 있으며, 층간 슬래그 혼입이나 기공과 같은 결함을 방지할 수 있습니다.
4. 매끄러운 전환과 아름다운 용접부를 얻기 위해서는 덮개층에 초승달 모양의 용접 스트립을 사용하는 것이 좋으며, 적절한 용접 속도로 작업을 완료해야 합니다(충전층이 높은 곳에서는 용접 속도를 약간 빠르게 하고, 충전층이 낮은 곳에서는 용접 속도를 약간 느리게 합니다).
5. 바닥 용접 시 환기 조치에 주의하십시오.
게시 시간: 2025년 4월 8일