ГОСТ 31385-2023: сварка резервуаров, режимы, температура металла, скорость ветра

[Liza]

ГОСТ 31385-2023 устанавливает четкие правила для сварки вертикальных цилиндрических стальных резервуаров. В этой статье разберем ключевые моменты: режимы сварки, температуру металла и скорость ветра. Это поможет избежать дефектов и обеспечить надежность конструкций.

Знание этих норм решает проблемы с качеством швов, особенно при монтаже на открытом воздухе. Вы поймете, как выбрать правильные параметры, чтобы резервуар служил десятилетиями без аварий. Поговорим по делу, с примерами из практики.

Общие требования к сварке по ГОСТ 31385-2023

Сварка резервуаров регулируется разделом 9 стандарта, который охватывает как заводское изготовление, так и монтаж. Руководить процессом должны аттестованные специалисты, а все работы — по утвержденному технологическому процессу. Этот процесс включает режимы сварки, обеспечивающие нужные механические свойства швов и структуры металла в околошовной зоне.

Например, для вертикальных швов стенки или соединений с днищем важно предусмотреть оснастку и оборудование. Без этого швы могут трескаться под нагрузкой, особенно при хранении нефтепродуктов с плотностью до 1600 кг/м³ и температурами до 160 °C. Стандарт требует уровня дефектности не выше допустимого, что проверяется неразрушающим контролем.

Вот основные элементы технологического процесса:

• Режимы сварки: параметры тока, напряжения, скорости, типы электродов или проволоки для разных способов (ручная дуговая по ГОСТ 5264, в защитном газе по ГОСТ 14771).
• Технологическая оснастка: приспособления для фиксации листов, чтобы избежать искажений.
• Контроль свойств: обеспечение хладостойкости и прочности, как указано в рабочей документации.

Класс ответственности	Допуск на подрез (вертикальные швы стенки и днища)
КС-2б	5% толщины, но не более 0,5 мм
КС-2а	Не более 0,5 мм
КС-3а, КС-3б	Не более 0,3 мм

Подрез — это выемка металла по краю шва, которая ослабляет соединение, если превышает норму.

Режимы сварки: как выбрать и применить

Режимы сварки в ГОСТ 31385-2023 подбирают для каждого соединения, чтобы шов выдерживал расчетные нагрузки. Для ручной дуговой сварки используют ГОСТ 5264, для газовой — ГОСТ 14771, под флюсом — ГОСТ 8713. В процессе указывают ток, скорость, предварительный нагрев, если нужно.

Возьмем пример: при сварке стенки резервуара объемом менее 1000 м³ методом рулонирования вертикальные швы можно ставить без смещения в смежных поясах. Это упрощает монтаж, но дефектность не должна превышать стандарта. Прерывистые швы допускаются только в нерасчетных соединениях, не влияющих на герметичность.

Ключевые требования к режимам:

• Обеспечение механических свойств и хладостойкости по документации.
• Уровень дефектов ниже лимитов (проверяют РК или УЗК).
• Для временных прихваток — протяженность до 50 мм.
• Комбинации дуговых способов — по рабочим чертежам.

Тип сварки	Базовый ГОСТ	Применение в резервуарах
Ручная дуговая	5264	Поясные и вертикальные швы стенки
В защитном газе	14771	Тонкие листы днища (до 7 мм)
Под флюсом	8713	Масштабные монтажные швы

Важно: все режимы фиксируют в протоколе, особенно для 100% контроля швов стенки и днища.

Температура металла при сварке

Допускаемая температура металла — ключевой параметр в технологическом процессе по ГОСТ 31385-2023. Стандарт требует указывать минимальную температуру, при которой сварка возможна без подогрева. Это предотвращает хрупкость шва, особенно для сталей с низкой хладостойкостью при температурах до -65 °C.

В реальных условиях на стройплощадке металл может остыть ниже нормы из-за мороза. Например, для стенок с припуском на коррозию (на 20 лет) подогрев обязателен, если температура ниже указанной. Несоблюдение приводит к трещинам в околошовной зоне, как показывают случаи с ремонтируемыми резервуарами.

Основные правила:

• Указывать в ТП: минимальную t° без подогрева.
• Контроль: измерять перед каждым швом.
• Для продуктов с t° до 160 °C — учитывать свойства стали (углеродный эквивалент для свариваемости).
• Масса партии металла — до 40 т, с маркировкой плавки на 50-100 мм от кромки.

Таблица с примерами:

Условие	Допускаемая t° металла	Действие если ниже
Заводская сварка	По ТП, min -65 °C	Подогрев до нормы
Монтаж на воздухе	Указана в процессе	Приостановить работы
Сталь с коррозионным припуском	С угл. экв. по ГОСТ 19903	Обязательный нагрев

Нюанс: толщина листов днища — max 7 мм, точность по ГОСТ 19903 (серповидность, плоскостность).

Скорость ветра и условия сварки

Скорость ветра в зоне сварки входит в технологический процесс ГОСТ 31385-2023, чтобы защитить дугу от рассеивания. Допустимые значения указывают заранее — обычно до 5-10 м/с, в зависимости от способа. Ветер сильнее разрушает ванну расплава, повышая риск пор и непроваров.

Пример: при монтаже крупного резервуара на открытой площадке ветер 15 м/с останавливает работы, даже если металл теплый. Стандарт требует паузы, чтобы не рисковать герметичностью. Для плавающих крыш или понтонов это критично из-за антикоррозийной защиты на 20 лет.

Что учитывать:

• Максимальная скорость: по ТП, часто <10 м/с для дуговой сварки.
• Защита зоны: экраны от ветра.
• Комбинация с t°: ветер охлаждает металл быстрее.
• Контроль на монтаже: по ППР (проекту производства работ).

Фактор	Допустимое значение	Последствия превышения
Скорость ветра	По ТП (<10 м/с)	Рассеивание дуги, дефекты
Температура воздуха	>0 °C для холодной сварки	Трещины от охлаждения
Осадки	Запрещены	Загрязнение шва

Практика: маркировка элементов включает номер заказа и плотность продукта для точного подбора условий.

Что еще учесть в ГОСТ 31385-2023

Стандарт оставляет пространство для расчетного срока службы — от долговечности стали и фундамента. Мы разобрали сварку, но есть нюансы по припуску на коррозию, допускам изготовления (по ГОСТ 19903) и 100% контролю ключевых швов. Стоит подумать о комбинации с другими нормами, как КМД или ППР.

Для резервуаров под нефть важно качество металла — свариваемость, серповидность. Дальше — тема испытаний и монтажа, где ветер и температура тоже играют роль, но требуют отдельного разбора.