Расход электродов по диаметру трубы: нормы и как посчитать

Коротко

• Расход электродов на трубу зависит от толщины стенки, диаметра, типа соединения и группы электродов.
• ВСН 452-84 дает нормы на 1 метр шва и отдельно на 1 стык для трубопроводов из легированных и высоколегированных сталей.
• Коэффициент расхода электродов - от 1,5 у группы II до 1,9 у группы VI.
• Для поворотных стыков и патрубков применяют отдельные поправочные коэффициенты.
• Для труб из углеродистой стали нормы ВСН 452-84 не подходят, электроды для них - отдельная группа товаров.

Статья для тех, кто закупает электроды на сварку трубопровода или считает смету по объекту и не знает, сколько килограммов уйдёт на нужный диаметр трубы. Ниже разбираем расход электродов по диаметру трубы: от чего он зависит, какие есть группы электродов и коэффициент расхода, что показывает таблица нормы на метр шва и стык и как посчитать расход на объём работ.

Норма зависит не только от размера трубы, но и от марки электрода: у каждой группы электродов свой коэффициент расхода, поэтому на одну и ту же трубу разные марки берут разное количество кг электродов. Расхождение между самой экономичной и самой затратной группой доходит до 27%.

1. От чего зависит расход электродов на сварку трубы?

• Толщина стенки трубы - чем она больше, тем больше наплавленного металла нужно в шов, а значит, больше электродов.
• Диаметр трубы - определяет длину шва по окружности стыка, поэтому нормы в ВСН 452-84 даны отдельно на 1 метр шва и отдельно на 1 стык конкретного размера трубы.
• Тип соединения и разделка кромок - у стыка со скосом кромок на подкладке и у стыка без скоса расход разный.
• Группа электродов - у каждой марки свой коэффициент расхода: от 1,5 до 1,9 для легированных и высоколегированных электродов.
• Поворотный или неповоротный стык - для поворотных стыков к норме применяют понижающий коэффициент.

2. Группы электродов и коэффициент расхода

ВСН 452-84 делит электроды, применяемые при дуговой сварке трубопроводов из легированных и высоколегированных сталей, на группы по коэффициенту расхода - отношению массы израсходованных электродов к массе наплавленного металла:

• Группа II, коэффициент 1,5 - ОЗЛ-Э6, ОЗЛ-5, ЦТ-28, ОЗЛ-25Б.
• Группа III, коэффициент 1,6 - ЦЛ-17, ОЗЛ-2, ОЗЛ-8, ЗИО-8, ОЗЛ-6, ОЗЛ-7, ОЗЛ-3, ОЗЛ-21.
• Группа IV, коэффициент 1,7 - ОЗЛ-9А, ГС-1, ЦТ-15, ЦЛ-11, УОНИ-13/НЖ, ЦЛ-9.
• Группа V, коэффициент 1,8 - ОЗС-11, ОЗЛ-22, ОЗЛ-20, НЖ-13.
• Группа VI, коэффициент 1,9 - АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-27.

Если в работе марка электрода с другим коэффициентом расхода, норму пересчитывают по формуле из ВСН 452-84: норма расхода равна массе наплавленного металла, умноженной на коэффициент расхода конкретной марки.

3. Расход электродов на метр шва сварки: таблица

По ВСН 452-84 такая норма дана для вертикальных стыков со скосом кромок на съемной подкладке (соединение С18) при ручной дуговой сварке трубопроводов из легированных и высоколегированных сталей покрытыми электродами:

• Толщина стенки, мм: 3
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,201
  • Электроды группы II, кг: 0,366
  • Электроды группы VI, кг: 0,464
• Толщина стенки, мм: 4
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,249
  • Электроды группы II, кг: 0,453
  • Электроды группы VI, кг: 0,574
• Толщина стенки, мм: 5
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,330
  • Электроды группы II, кг: 0,600
  • Электроды группы VI, кг: 0,760
• Толщина стенки, мм: 6
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,474
  • Электроды группы II, кг: 0,861
  • Электроды группы VI, кг: 1,090
• Толщина стенки, мм: 8
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,651
  • Электроды группы II, кг: 1,182
  • Электроды группы VI, кг: 1,498
• Толщина стенки, мм: 10
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,885
  • Электроды группы II, кг: 1,607
  • Электроды группы VI, кг: 2,035
• Толщина стенки, мм: 12
  • Масса наплавленного металла, кг: 1,166
  • Электроды группы II, кг: 2,116
  • Электроды группы VI, кг: 2,680
• Толщина стенки, мм: 18
  • Масса наплавленного металла, кг: 2,297
  • Электроды группы II, кг: 4,532
  • Электроды группы VI, кг: 5,740

Между группой II и группой VI разница на одной и той же толщине стенки заметная: на стенке 10 мм это 1,607 кг против 2,035 кг на метр шва, то есть почти на 27% больше. Для промежуточных групп III, IV и V значения в ВСН 452-84 идут между этими двумя.

4. Норма расхода электродов на 1 стык по диаметру трубы

Тот же ВСН 452-84 дает нормы и на целый стык - отдельно для каждого размера трубы (диаметр × толщина стенки), тоже для соединения С18:

• Размер трубы, мм: 45x3
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,027
  • Электроды группы II, кг: 0,060
  • Электроды группы VI, кг: 0,064
• Размер трубы, мм: 76x5
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,077
  • Электроды группы II, кг: 0,140
  • Электроды группы VI, кг: 0,177
• Размер трубы, мм: 108x6
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,158
  • Электроды группы II, кг: 0,287
  • Электроды группы VI, кг: 0,363
• Размер трубы, мм: 159x8
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,320
  • Электроды группы II, кг: 0,580
  • Электроды группы VI, кг: 0,735
• Размер трубы, мм: 219x10
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,599
  • Электроды группы II, кг: 1,088
  • Электроды группы VI, кг: 1,376
• Размер трубы, мм: 273x12
  • Масса наплавленного металла, кг: 0,985
  • Электроды группы II, кг: 1,788
  • Электроды группы VI, кг: 2,265
• Размер трубы, мм: 325x15
  • Масса наплавленного металла, кг: 1,902
  • Электроды группы II, кг: 3,453
  • Электроды группы VI, кг: 4,374
• Размер трубы, мм: 426x16
  • Масса наплавленного металла, кг: 2,759
  • Электроды группы II, кг: 4,991
  • Электроды группы VI, кг: 6,321

Диаметр трубы и толщина стенки вместе поднимают расход электродов на стык трубы: масса наплавленного металла на стык 426x16 - 2,759 кг, а на стык 45x3 - 0,027 кг, то есть больше чем в сто раз. Норма расхода электродов на 1 метр шва и норма на 1 стык - это две разные величины из соседних таблиц ВСН 452-84, путать их нельзя: для трубы малого диаметра длина шва на стыке меньше метра, поэтому расход на стык заметно ниже расхода на метр шва той же толщины.

5. Поправочные коэффициенты: патрубки и поворотные стыки

Приведенные нормы посчитаны для неповоротных стыков и для патрубков, вваренных под углом 90° к оси трубы, равного с ней диаметра. Если условия другие, ВСН 452-84 задает поправки:

• Поворотный стык при ручной дуговой сварке покрытыми электродами - коэффициент 0,826 к норме.
• Патрубок с отношением диаметров 0,6 к диаметру трубы вместо 1,0 - коэффициент 0,51.
• Патрубок сбоку от трубы вместо расположения сверху - коэффициент 1,12 при ручной дуговой сварке покрытыми электродами.
• Патрубок снизу от трубы - коэффициент 1,26 при ручной дуговой сварке покрытыми электродами.
• Патрубок под углом 60° к оси трубы вместо 90° - коэффициент 1,1, под углом 45° - коэффициент 1,23.

Норму на патрубок или поворотный стык считают так же, как в примере с группой электродов: базовое значение из таблицы умножают на нужный коэффициент. Других способов подогнать цифру под свой случай ВСН 452-84 не дает - калькулятора расхода электродов на сварку трубопроводов документ тоже не содержит, вместо него - таблица норм по диаметру, толщине стенки и группе электродов.

Расход электродов на сварку трубопроводов - калькулятор или таблица норм?

ВСН 452-84 обходится без формулы с одним числом на входе - вместо нее документ дает таблицы норм по толщине стенки, диаметру трубы и группе электродов. Такой расчет точнее любого калькулятора: он учитывает не только размер трубы, но и группу электродов, тип соединения и поворотный или неповоротный стык, а калькулятор с одним полем ввода это не сделает. Поэтому норму берут прямо из таблиц выше - на 1 метр шва или на 1 стык - и при необходимости умножают на поправочный коэффициент.

Все нормы выше относятся только к легированным и высоколегированным сталям - для них и написан ВСН 452-84. Нормы в этой части ВСН 452-84 даны для трубопроводов из легированных сталей, поэтому переносить эти коэффициенты и марки на углеродистую трубу нельзя: там работают другие электроды, например с основным покрытием, и их берут по группе электродов для углеродистых сталей, например DER-13/55.

6. Как считать расход электродов на конкретный объем работ?

1. Найти в таблице строку по размеру трубы (диаметр x толщина стенки) или по толщине стенки, если считаете на метр шва.
2. Взять столбец группы электродов, которая стоит в наряде или указана в паспорте на марку.
3. Если марка не входит ни в одну из групп ВСН 452-84 - взять массу наплавленного металла из той же строки и умножить на коэффициент расхода марки из ее паспорта.
4. Применить поправочный коэффициент, если стык поворотный или сварка идет на патрубке под углом или со смещенным диаметром.
5. Умножить норму на 1 стык на количество стыков в проекте - так получается расход на партию труб.

7. Частые ошибки при расчете расхода электродов на трубу

• Берут норму на 1 метр шва вместо нормы на 1 стык и наоборот - для трубы малого диаметра шов короче метра, и итоговое число выходит завышенным в несколько раз.
• Не учитывают группу электродов и берут среднее значение - расхождение между группой II и группой VI на одной трубе достигает трети.
• Переносят коэффициенты ВСН 452-84 для легированных сталей на трубопроводы из углеродистой стали, для которых документ не предназначен.
• Забывают поправку на поворотный стык - коэффициент 0,826 снижает норму почти на 17%, без него расход на поворотных стыках считают завышенным.

Прежде чем закупать электроды на партию труб, сверьте группу марки по паспорту завода-изготовителя и посчитайте норму по своей толщине стенки - так расход на объект совпадет с фактическим расходом на площадке, а не с приблизительной прикидкой на глаз. Подобрать сварочный инвертор под ручную дуговую сварку такой трубы можно среди сварочных инверторов магазина, а требования к самому шву стыка трубопровода собраны в статье про ГОСТ на сварку трубопроводов.