Сварка пожарной лестницы

Способы контроля за производством сварных швов и сварочных работ регламентируются ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

Качество сварных швов при возведении трубопроводов регламентируется строительными нормами и правилами, есть:

• «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.
• Технология сварочных работ закреплена в инструкциях ВСН 006-89 и ВБН А.3.1.-36-3-96.
• Контроль над качеством сварки проводится на основании ВСН 012-88.

В документах оговариваются различные методы и способы сварки, как ручной, так и автоматической при строительстве трубопроводов.

Кроме этого, здесь же описаны:

• требования, предъявляемые к качеству сварного шва,
• требования к квалификации сварщика,
• способы устранения дефектов сварного шва,
• условия контроля качества.

Арматурную сталь и металлопрокат для изготовления сварных арматурных и закладных изделий следует применять в соответствии с ГОСТ 14098-91, ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884-81, ГОСТ 6727-80, ГОСТ 535-88, ГОСТ 380-88, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-28-81.

Защита сварных арматурных и закладных изделий железобетонных конструкций от коррозии должна производиться в соответствии с требованиями, предусмотренными главой СНиП 2.03.11-85.

Также сварку арматуры регламентируют:

ГОСТ 14098-91 "Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры";

ГОСТ 10922-90 "Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия";

ГОСТ 23858-79 "Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки";

а также в части требований к арматуре и закладным изделиям:

СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции";

СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции";

СНиП 3.09.01-85 "Производство сборных железобетонных конструкций и изделий".

Руководящими техническими материалами по сварке арматуры являются РТМ 393-94. Они разработаны коллективом авторов:

кандидаты технических наук: A.M. ФРИДМАН, Т.И. МАМЕДОВ;

инженеры: Г.Г. ГУРОВА, В.М. СКУБКО.

Руководитель - A.M. ФРИДМАН.

РТМ 383-94 подготовлены к изданию и выпуску Фондом помощи строительному делу и прогрессивным начинаниям.

РТМ 393-94 рекомендованы секцией НТС НИИЖБ Госстроя России к применению в качестве основного технологического документа по сварке арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций и контролю их качества на предприятиях строительной индустрии, в монтажных и проектных организациях, а также при лицензировании деятельности предприятий и сертификации выпускаемой ими продукции.

Для плоских элементов закладных изделий применяют прокат из углеродистой стали обыкновенного качества:

сортовой и фасонный - по ГОСТ 535-88;

листовой - по ГОСТ 14637-89

При ручной дуговой сварке соединений арматуры и элементов закладных изделий следует применять электроды, типы которых, а также классификация, размеры и общие технические требования регламентированы ГОСТ 9466 и ГОСТ 9467

Качествостальных уголков и швелеров регламентируют:

• стальной горячекатаный неравнополочный (ГОСТ 8510-93);
• стальной гнутый равнополочный (ГОСТ 19771-93);
• стальной гнутый неравнополочный (ГОСТ 19772-93);
• ГОСТ 8240-97: Швеллеры стальные горячекатаные.; 
• ГОСТ 19425-74: Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент;
• ГОСТ 5267.1-90: Швеллеры. Сортамент; 
• ГОСТ 8278-83: Швеллеры стальные гнутые равнополочные. Сортамент.

 

                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы по главе 1

Исходя  из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

1. Электродуговая сварка - самый востребованный вид сварочных работ в народном хозяйстве;
2. Для сварки черного проката используется ручная электродуговая сварка;
3. Электроды  выбираются в зависимости от марки и толщины стали;
4. Пожарная лестница – разновидность технологических площадок 3 группы;
5. При выполнении сварочных работ необходимо соблюдение правил охраны труда;
6. При выполнении сварочных работ необходимо руководствоваться  соответствующими регламентирующими документами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Практическая часть

2.1. Описание изделия

 

Пожарные металлические лестницы, установленные стационарно снаружи жилых, промышленных, общественных зданий и сооружений, используются пожарными подразделениями для подъема на крыши и чердаки, а также на ограждения крыш зданий. Пожарные лестницы бывают: пожарные лестницы на косоурах, лестницы с двумя несущими металлическими балками, пожарные лестницы на тетивах.

Изготовляемая сварная конструкция (рис.9) –пожарная лестница представляет собой наружную лестницу на тетивах с ограждением. Общая длина конструкции 15250мм. Тетива лестницы выполнена из стального равнополочного уголка 80х80, ступени из гладкой арматуры d = 15 мм, ограждения из листового проката 80мм. Ширина лестницы 800мм, глубина ограждения  - 750мм. Расстояние между ограждением – 700мм. Шаг ступеней – 360мм. Чертеж приведен в приложении 6.

Рисунок 9. Пожарная лестница.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Технологический процесс  сборки и сварки пожарной лестницы

Технологический процесс сборки и сварки пожарной лестницы сводится  к нескольким операциям:

1. Подготовительные операции.
2. Сборочные операции
3. Сварочные операции.

     К подготовительным  операциям относится подготовка  рабочего места, правка, разметка, резка деталей, зачистка кромок. Проводить правку стальных уголков и арматуры не было необходимости, правка листового проката проводилась при помощи кувалды на правильном столе. Чистка проводилась по мере необходимости металлической щеткой. При помощи рулетки отмерялись необходимые размеры. Резка проводилась при помощи УШМ. Зачистка кромок велась без скоса. Листовой прокат в виде стальных полос заказывался у производителя. В результате было подготовлено: 2 металлических уголка длиной 6000мм., 2 металлических уголка длиной 4850мм., 18 стальных полос длиной 6000мм, 18 стальных полос длиной 3250 мм, 14 стальных полос длиной 2200мм,  43 прутка арматуры длиной 800 мм., 6 прутков арматуры длиной 600 мм. Затем при помощи станка  стальные полосы и стальной уголок наименьшей длины загибались согласно чертежа.   Сборка и сварка конструкции проводилась на открытом воздухе в специально оборудованном месте. Сборочные и сварочные операции чередовались:

1. При помощи прихваток  был собран каркас лестницы. Получились 2 тетивы по 15250мм каждая. С верхней стороны – изогнутая.

2. При помощи рулетки  проверялись размеры. Затем при  помощи стыковых швов уголки  соединялись между собой. После остывания проводилась зачистка сварных швов.

3. Затем при помощи  рулетки наносилась разметка для сборки ступеней, угол контролировался при помощи шаблона. Сборка проводилась при помощи прихваток, сварка выполнялась тавровым швом.

4. Сборка ограждений начиналась  с нижнего конца лестницы по  заранее нанесенной разметке  для горизонтальных ограждений. Прихватки наносились по одной на сторону. Швы выполнялись нахлесточные. Сборка и сварка вертикальных ограждений проводилась в паре, постоянно сверяясь с размерами.

5. В конце проводилась  сборка и сварка площадки, согласно чертежа.

6. Контроль качества швов проводился визуально. Основной контроль проводился после установки лестницы согласно ГОСТ Р 53254-2009.

Виды выполненных швов:

Тавровые (рис.10)

Стыковые (рис 11)

Нахлесточные (рис. 12)

Рисунок 10. Тавровый сварной шов арматуры с плоским элементом.

 

 

 

 

 

Рисунок 11. Стыковой шов металлических уголков.

 

 

 

Рисунок 12. Нахлесточный шов.

 

 

Диаметр электрода для прихваток 3 мм; для сварки 3 мм. Диаметр выбирался по толщине стенки металла, толщина стенки 3 мм.

Сила тока устанавливалась в зависимости от диаметра электрода и толщины металла. – 90А

Ток переменный обратной полярности, устанавливался в зависимости от марки свариваемого материала (низкоуглеродистая сталь)

Основные положения сварки в пространстве: в нижнем положении, угол наклона электрода 15-30 градусов при выполнении стыкового шва, таврового - 45 градусов.

Скорость сварки зависит от вида сварочного соединения, марки стали, электрода, положения шва в пространстве, квалификации сварщика.

Напряжение на дуге у источника питания от 65В, т. к. переменный ток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Используемые материалы  для сварки пожарной лестницы

Для сборки и сварки пожарной лестницы использовались:

          1.  Стальной равнополочный уголок 80 х 80.Марка стали Ст3 Ду 89/4;

          2.  Арматура d = 15мм. Марка стали Ст3 Ду 89/4 ГОСТ 17379-2001;

          3.  Стальные  полосы. Толщина стенки – 3мм. Марка стали Ст3 Ду 89/4;

          3.  Электроды  ОК-46, диаметр 3мм;

Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) - для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.

Сплав Ст3 содержит: углерода - 0,14-0,22%, кремния - 0,05-0,17%, марганца - 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома - до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно.

Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

Особенностью электрода ОК46 является легкий первичный и повторный поджиг сварочной дуги. Электроды ОК 46 идеальны для осуществления прихваток, корневых и коротких швов. 

Электроды для сварки ММА ОК 46.00 являются универсальными электродами, допускают сварку на постоянном и переменном токе.  
ОК 46 обеспечивают высокие свойства и хорошее формирование сварочного шва. Особенностью электрода ОК46 является легкий первичный и повторный поджиг сварочной дуги.

Электроды ОК46 идеальны для осуществления прихваток, корневых и коротких сварочных швов. При сварке электродами ОК 46 обеспечивается пониженное по сравнению с другими сварочными электродами тепловложение — именно поэтому электрод ОК 46 удобен при заварке широких зазоров.