6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология пайки полиэтиленовых труб

Стыковая сварка труб

Стыковая сварка труб нагревательным элементом

(в соответствии с DVS 2207, часть1 для PE-HD (ПНД) и часть 11 для PP (ПП))

Описание метода сварки:

Торцы деталей (трубы, фитинги), которые должны быть соединены, механически обрабатываются торцующим устройством (торцевателем) и подгоняются друг к другу (подготовка). Торцеванием добиваются более плотного плоскостного соприкосновения при сведении деталей. Затем с помощью нагревательного элемента торцы нагреваются до температуры сварки без давления (предварительный нагрев) и соединяются под давлением после удаления нагревательного элемента (сварка). Весь процесс сварки должен быть осуществляться с помощью аппаратов для стыковой сварки труб и приспособлений, конструкция которых соответствует требованиям DVS 2208 части 1.

Подготовка к сварке

Перед каждым сварочным процессом необходимо проверять температуру нагревательного элемента, так называемого «сварочного зеркала». Это можно делать, например, с помощью быстродействующего термометра для поверхностных измерений. Измерение температуры должно проводиться в пределах области нагревательного элемента, которая соприкасается с торцами свариваемых деталей (труб, фитингов). Чтобы достигнуть теплового баланса, нагревательный элемент должен использоваться не ранее 10 минут после достижения номинальной температуры. Для достижения оптимальной чистоты сварки нагревательный элемент должен протираться чистой, не ворсистой бумагой перед началом каждого сварочного процесса. Антипригарное тефлоновое покрытие сварочного зеркала не должно иметь повреждений (сколов, царапин) в рабочей области. Используемые аппараты для стыковой сварки труб (приспособления) должны обеспечить необходимое давление соединения (или мощность). Это давление может быть указано в описании к аппарату, или определено расчетным или опытным путем. Кроме того, в течение всего процесса сварки трубы медленным движением должны постоянно прижиматься друг к другу под определенным давлением, а это может быть уже плеть сваренных труб, для чего требуется дополнительная мощность сварочной машины. Толщины стенок свариваемых труб должны быть одинаковыми в области сварки. Перед сваркой торцы труб должны обязательно быть очищены!

Измерением ширины зазора необходимо проверить не параллельность соединяемых торцов деталей. Не параллельность не должна превышать допустимой величины 0,1 толщины стенки трубы, или значения, указанного в таблице. Нельзя касаться сварочной области грязными или жирными руками, иначе потребуется повторная подготовка к сварке. Стружка, которая может оказаться в трубе, должна быть удалена.

Выполнение сварочного процесса

Свариваемые области деталей (труба или фитинг) придвигают вплотную к нагревательному элементу и разогревают до необходимой сварочной температуры под небольшим давлением, затем за регламентированный промежуток времени удаляют сварочное зеркало из области сварки и сводят друг к другу под заданным в таблицах давлением. Температуры нагревательного элемента указаны в следующей таблице. Более высокие температуры из указанного диапазона используются для меньших толщин стенок и более низкие температуры для больших толщин стенок.

PE (Полиэтилен)PP (Полипропилен)PVDFECTFE
Температура нагревательного элемента, °С200 … 220200 … 220232 … 248275 … 285

Параметры сварки

Настоящие рекомендации справедливы для стыковой сварки нагревательным элементом труб и фитингов из PP, PE, PVDF и ECTFE при температуре окружающей среды примерно 20°С и незначительной скорости ветра.

В большинстве случаев сварочное давление [в барах] или сила прижатия [в Ньютонах], которые должны быть установлены определяются из таблиц для сварочных аппаратов стыковой сварки.

Сварка. Предварительный прогрев.

Процесс сварки поверхностей, которые будут соединены, начинают после их торцевания. При этом обе поверхности с помощью подвижной каретки прижимаются к нагревательному элементу, пока плоскости одной и другой поверхности не станут параллельными нагревательному элементу. Это контролируется образованием валика. Выравнивание кареткой закончено, когда высота валика достигла требуемых значений по всей окружности трубы. Высота валика указывает, что соединяющиеся области полностью соприкасаются с нагревательным элементом. Перед сварочным процессом труб большого диаметра (> 630мм) необходимо проверить высоту валика также и внутри трубы, с помощью испытательного шва. Давление при нагреве торцов сохраняется в течение всего процесса прогрева. В течение предварительного нагрева соединяемые поверхности должны соприкасаться с нагревательным элементом при низком, почти нулевом давлении ( 0.

Испытание давлением.

Перед испытанием давлением сварное соединение должно полностью остыть, (время остывания, как правило,занимает не менее 1 часа). Испытание давлением должно быть выполнено согласно действующим стандартам (например, DVS 2210 Часть 1, DIN 4279). Подается максимальное испытательное давление 1,5 x PN, и в течение испытательного периода (10 минут минимум) снижения давления не допускается. При этом система трубопровода должна быть защищена против изменений окружающей температуры и УФ-радиации.

Требования к сварочным устройствам, используемым для стыковой сварки нагревательным элементом ( Согласно DVS 2208, часть 1).

Зажимные устройства позиционера.

Чтобы избежать больших местных напряжений и деформации труб, зажимные устройства должны охватывать наружные стенки труб, обеспечивая и поддерживая параллельность свариваемых поверхностей. Они должны точно соответствовать геометрически круглой форме труб. Зажимы не должны изменять положение труб относительно направляющих элементов даже при самых высоких рабочих нагрузках. Для фасонных заготовок и стыков типа сварки буртов под фланец, должны применяться специальные зажимы, которые предотвращают любую деформацию деталей.

Труба, зажатая в подвижной части машины, должна по всей длине быть поддержана и точно отрегулирована легко вращающимися роликами так, чтобы поддерживались рабочие давления, требуемые для сварки. Желательно использовать элементы зажима, регулируемые по высоте, чтобы обеспечить лучшую подгонку деталей.

Направляющие устройства позиционера.

Наряду с зажимами, направляющие устройства должны гарантировать, что допустимые максимальные величины отклонения ширины зазора (измеренные на холодных соединяемых поверхностях) не будут превышены из-за изгиба или скручивания трубы в соответствующей рабочей области машины при максимальном рабочем давлении и при больших диаметрах труб (см. таблицу допустимых зазоров). Ширина зазора измеряется при помощи калибров, вставляемых в зазор в точке напротив направляющего устройства, при этом соединяемые трубы прижаты друг к другу. Скользящие поверхности направляющих устройств должны быть защищены от коррозии, например, посредством твердой хромовой металлизации.

Нагревательный элемент (сварочное зеркало).

Нагревательный элемент должен быть плоско-параллелен в рабочей области. Допустимые отклонения от плоско-параллельности (измеренной при комнатной температуре, после, по крайней мере, однократного нагревания элемента до максимальной рабочей температуры):

При работе в заводских условиях нагревательный элемент обычно постоянно смонтирован на сварочной машине. В случае сменных нагревательных элементов должны быть специальные приспособления для их установки (ручки, крючки, петли). Если размер и характеристики нагревательных элементов требуют ручного удаления их от соединяющихся поверхностей, соответствующие приспособления также должны быть. Подводка электропитания должна быть защищена от теплового повреждения в пределах рабочей области нагревательных элементов. Также и рабочая поверхность нагревательного элемента должна быть защищена от повреждения. При хранении нагревательных элементов в период между сварочными процессами необходимо предусмотреть меры их защиты.

Устройства для подготовки сварного соединения (электроторцеватель).

Сварка полиэтиленовых труб

Способы сварки полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы сваривают тремя способами — стыковой, раструбной и электромуфтовой (с закладными нагревателями) сваркой.

Сварка враструб

И тем не менее раструбная сварка полиэтиленовых труб — технологичный и надежный способ соединения. Параметры ее режима практически не отличаются от параметров сварки полипропиленовых труб (см. Сварка полипропиленовых труб). Применяемое оборудование, все основные приемы, значения температуры нагрева паяльника и временных интервалов операций остаются такими же (или почти такими же), как и для сварки полипропиленовых труб.

Электромуфтовая сварка

При сварке труб фитингами с закладными нагревателями, нагрев места стыка и расплавление материала осуществляется спиралью из металлической проволоки, заделанной в фитинг, по которой пропускается электрический ток. Давление в зоне сварки и герметизация соединения создается за счет теплового расширения трубы. Чтобы осуществить электромуфтовую сварку, необходимо иметь саму электросварную муфту и аппарат для сварки полиэтиленовых труб, с помощью которого подают напряжение на нагревательную проволоку.

Сварка встык

Сварка встык является основным способом неразъемного монтажа полиэтиленовых труб, начиная с диаметра 50 мм. Выбор этого значения в качестве начального, обусловлен тем, что толщина стенки 50-ти миллиметровых труб достигает 5-ти мм — как раз того значения, при котором гарантируется надежное соединение. Использование стыковой сварки для труб меньших диаметров нецелесообразно еще и потому, что образующийся при этом способе внутренний грат слишком сильно сужает и без того небольшой проход.

Читать еще:  Флюс для пайки стали оловом

Стыковой сваркой рекомендуется сваривать трубы с одинаковой толщиной стенки. Иногда из этого правила делают исключения. В этом случае у трубы с большей толщиной стенки снимают фаску под углом 15±3° к оси трубы, обеспечивая, таким образом, одинаковую площадь контактных поверхностей.

Сущность стыковой сварки полиэтиленовых труб состоит в том, что оплавленные нагретым инструментом, до состояния вязкотекучести, торцы труб соединяются между собой под давлением и выдерживаются в таком положении до полного охлаждения соединения.

Полученное стыковое соединение имеет прочность выше, чем прочность самой трубы. При испытании образца с фрагментом стыкового соединения на разрывной машине, его разрыв происходит по месту целого материала, а не по сварному шву (1 — целый образец, 2 и 3 — стадии растяжения).

В качестве оборудования для стыковой сварки полиэтиленовых труб применяются сварочные аппараты, состоящие из нескольких узлов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Центратор с четырьмя или двумя подвижными и неподвижными хомутами служит для зажима, центровки и сведения труб. Торцеватель (рубанок) предназначен для обработки их торцов. С помощью нагревательного инструмента (сварочного зеркала) осуществляется нагрев труб. Аппарат имеет устройство, создающее усилие, прижимающее трубы к сварочному зеркалу (при нагреве) и друг к другу (при опрессовке). Блоки электропитания и управления обеспечивают подачу напряжения на узлы и поддержание всех параметров в необходимом интервале.

Для резки труб используются труборезы.

Для стыковой сварки выпускаются всевозможные фитинги (спиготы).

Основные параметры стыковой сварки. К основным параметрам стыковой сварки относятся: температура нагрева инструмента, усилие прижатия труб к сварочному зеркалу и друг другу и продолжительность операций. Изменение давления удобно представлять в виде циклограммы.

Контроль за давлением осуществляют с помощью манометра гидравлического насоса, создающего усилие сжатия. Если давление создается вручную или устройством без манометра, контроль осуществляется визуально по форме и размерам образующихся валиков грата. Время операций контролируют по секундомеру.

Последовательность операций сварки. Стыковую сварку осуществляют в следующем порядке.

  • Очищают и обезжиривают концы соединяемых труб.
  • Закрепляют трубы в центраторе сварочного устройства и обрабатывают их торцы резцом (осуществляют торцевание) с целью обеспечения их перпендикулярности оси. После торцевания заготовки сводят друг с другом для проверки отсутствия зазора. Для труб диаметром менее 110 мм допускается наличие зазоров не более 0,3 мм.
  • Между торцами труб устанавливают сварочное зеркало, нагретое до рабочей температуры — согласно инструкции на оборудование и материал труб. Для всех марок полиэтилена, температура нагрева инструмента укладывается в интервал 205-230°C.
  • Прижимают торцы труб к зеркалу с усилием Pоп, создающим давление 4-6 кг/см 2 , — до появления по периметру торцов грата высотой 0,5-2,0 мм. После этого снижают давление до величины 0,2-0,5 кг/см 2 и поддерживают его таким в течение всего времени нагрева. Точные значения давлений и продолжительности нагрева содержатся в инструкциях на оборудование и трубы. Ориентировочные величины приведены в таблице выше. Сварка ПЭ труб при холодной погоде может потребовать увеличения времени на их прогрев (увеличивать температуру инструмента недопустимо). Оптимальное значение продолжительности нагрева для различных внешних условий лучше всего определять, производя пробную сварку на ненужных обрезках труб.
  • После истечения времени прогрева, подвижный зажим центратора с трубой отводят на расстояние 5-6 см, убирают сварочное зеркало из зоны сварки и сводят трубы до соприкосновения, создавая давление осадки Pос 1-3 кг/см 2 . При этом визуально контролируют размеры и конфигурацию образующегося грата. Давление осадки выдерживается в ходе всего времени охлаждения соединения.
  • Извлекают трубы из зажимов центратора.

Требования к качеству сварных соединений

  • Размеры валиков грата должны соответствовать значениям, приведенным на рисунке ниже.
  • Грат должен быть равномерно и симметрично распределен по окружности стыка.
  • Взаимное смещение стенок свариваемых труб в радиальном направлении не должно превышать 10% от их толщины.
  • Впадина (А) между валиками грата (линия сплавления) не должна располагаться ниже наружной поверхности труб.
  • Цвет грата должен быть идентичен цвету труб. Наличие трещин, пор и инородных включений не допускается.

На рисунке ниже изображен сварной шов, выполненный с соблюдением всех технологических параметров. Его отличают гладкие, симметричные валики с округлыми формами и размерами, не выходящими за рамки установленных значений.

А вот так выглядят швы, выполненные с нарушениями технологии.

Слишком малые размеры валиков грата говорят о заниженном давлении при осадке труб или недостаточном времени прогрева.

Чрезмерно большие размеры валиков свидетельствуют о завышенном времени прогрева или слишком высокой температуре нагревателя.

Смещение торцов труб друг относительно друга происходит при плохой центровке или отсутствии фиксации труб в центраторе.

Некачественное торцевание (наличие зазора между сомкнутыми торцами труб) приводит к неравномерности распределения грата по периметру труб.

Некоторые особенности монтажа полиэтиленовых труб

Монтаж полиэтиленовых труб необходимо производить с учетом снижения их гибкости при низких температурах. Нельзя допускать слишком малых радиусов изгиба. В таблице ниже приведены значения минимально допустимых радиусов изгиба в зависимости от наружного диаметра трубы и температуры окружающего воздуха.

Видео:

Режимы сварки полиэтиленовых труб ПЭ-80, ПЭ-100

Сварка полиэтиленовой трубы методом в стык осуществляется стыковым сварочным оборудованием. Такое сварочное оборудование бывает нескольких видов: ручные, полуавтоматические и автоматические аппараты (SUVI).

Ручные аппараты самые простые, в основном они предназначены для сварки в стык полиэтиленовых труб малого диаметра. Все параметры сварки в ручных аппаратах устанавливаются непосредственно сварщиками по таблицам сварки и процесс соединения двух труб осуществляется вручную.

Полуавтоматические аппараты уже имеют в своем составе гидравлическую систему, которая позволяет соединять две трубы не вручную, а с помощью гидравлической станции и гидравлического центратора, что намного облегчает работу сварщика. Такие аппараты в основном используются для сварки полиэтиленовой трубы большего диаметра в отличии от ручного. Однако в полуавтоматических аппаратах режимы сварки также выставляются вручную непосредственно сварщиком.

Выставление параметров сварки вручную может приводить к ошибкам, которые влияют на качество свариваемого стыка. Для исключения влияния человеческого фактора были придуманы автоматические стыковые аппараты (CNC-машины, SUVI) с компьютерным управлением процесса сварки. Режимы сварки выставляются автоматически, после того как сварщик введет диаметр, SDR и материал полиэтиленовой трубы. Дальше автоматический аппарат осуществляет сварку сам без вмешательства человека.

Соблюдение режимов сварки согласно таблицам сварки приводит к качественному конечному стыку. В таблицах сварки указываются такие параметры:

• толщина стенки;
• давление сварки (давление которое добавляется к нулевому давлению);
• ширина первоначального грата;
• давление в стадии донагрева трубы;
• время нагрева торцов трубы;
• время переналадки (время изъятия нагревательного элемента);
• время создания давления на стадии осадки трубы;
• время остывания стыка под рабочим давлением.

Еще один из параметров, который не указан в таблице – это температура нагревательного элемента аппарата. Этот параметр является не менее важным для сварки трубы в стык. Правильность выставления температурного режима зависит от материала из которого изготовлена полиэтиленовая труба. Ниже приведены графики выставления температуры нагревательного элемента.

Если полиэтиленовая труба изготовлена из материала ПЭ-100, то температура нагревательного элемента 220 °С и она постоянна.
Если полиэтиленовая труба изготовлена из материала ПЭ-80, то температура нагревательного элемента колеблется от 200 °С до 220 °С в зависимости от толщины стенки трубы.

Ниже приведена сводная таблица режимов сварки.

Сварка полиэтиленовых труб — оборудование и технологии

Диффузионная сварка полиэтиленовых труб – это достаточно распространенная сборочная технология, используемая в процессе монтажа трубопроводов из полиэтилена и полипропилена. Причем оборудование для диффузионной сварки сравнительно дешево, а сам процесс может освоить даже ребенок.

Однако, несмотря на простоту и даже некоторую «несерьезность» процесса, сварка полиэтилена дает просто потрясающий результат. И если вы сделаете все правильно, то прочность шва сравняется со стойкостью самого тела трубы. Ну а как «сделать все правильно» мы вас научим.

Читать еще:  Простой способ пайки алюминия

Процесс диффузионной сварки полимеров

Любые полиэтилены (и высокого и низкого давления) относятся к термопластичной разновидности полимеров. А это значит, что при нагреве выше определенной температуры изделие из РЕ пластика сначала теряет жесткость, а затем и связи между молекулами в полимерной цепочке.

При остывании трубе из полиэтилена возвращается первичная жесткость, а молекулы этилена вновь встраиваются в полимерные цепочки. И в этот момент мы можем «смешать» в одной цепочке молекулы двух заготовок из полиэтилена. В итоге, получается сварочный шов, удерживающий изделие на уровне межмолекулярных связей.

Причем полиэтилен это очень легкоплавкий материал — температура сварки, достаточная для разрушения полимерных цепочек, не превышает 270 градусов Цельсия. А время прогрева трубы зависит от ее толщины и измеряется в секундах.

Оборудование для сварки полиэтиленовых труб

Как уже говорилось выше: диффузионная сварка это не самая сложная технология формирования неразъемных соединений. Причем упомянутая простота заметна даже при подборе оборудования для сварки.

Например, в типичный набор входят следующие инструменты, приспособления и агрегаты для сварки труб:

  • Труборез – гильотина, используемая для отделения мерного отрезка от бухты труб.
  • Калибровщик – инструмент для восстановления формы поперечного сечения трубы после обрезки.
  • Фаскосниматель – инструмент для формирования фаски (скоса) на торцах соединяемых труб.
  • Аппарат для сварки полиэтиленовых труб – генерирующее сварочную температуру устройство. По функциональности – это тот же паяльник.
  • Набор насадок нормированного калибра – проводящие температуру в зону сварки приспособления, диаметр которых совпадает с внутренним/внешним диаметром трубы/раструба или муфты.

Кроме того, комплект оборудования следует дополнить измерительными инструментами (рулетка, линейка и прочее), ветошью (для очистки труб от пыли), ключами для монтажа насадок на нагревательной шине, отвертками для фиксации контактов электромуфты. Эти инструменты, как правило, можно найти в «закромах» любого домашнего мастера.

Словом, для сварки полиэтилена вам нужны лишь самые простые и не очень дорогие инструменты.

Технология сварки полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы можно стыковать в торец, в раструб и в муфту. Причем все три способа соединения предполагают индивидуальный подход к процессу сваривания элементов трубопровода. И далее по тексту мы рассмотрим эти технологии.

Общие требования

Вначале следует заметить, что любой подход к соединению полиэтиленовых труб сваркой предполагает выполнение ряда общих рекомендаций, а именно:

  • Во-первых, соединяемые трубы должны принадлежать к одной партии, изготовленной одним производителем. В этом случае у стыкуемых изделий будет один и тот же химический состав. Кроме того, старайтесь стыковывать изделия с одинаковым диаметром и толщиной стенки. От этого зависит время сварки, а точнее прогрева заготовок. Проще говоря: разогревая разные трубы, вы рискуете не до конца «пропечь» изделие с более толстыми стенками. В результате чего возрастает вероятность получить бракованный шов.
  • Во-вторых, трубы стыкуются чистыми – их торцы должны быть очищены от загрязнений. Иначе герметичность сварочного шва будет далека от идеала.
  • В-третьих, сварка полиэтилена должна проходить в относительно «тепличных» условиях: под дождем или солнцепеком, а равно и при сильных морозах, эти работы не проводят. Плохая погода влияет на прочность соединения.
  • В-четвертых, соединенные трубы до полного остывания шва трогать нельзя. Любые попытки «поправить» положение приведут к перебоям в процессе диффузии.

Сварка встык

Торцевая стыковка труб возможна только для изделий с толщиной стенки от 5 миллиметров и диаметром от 50 миллиметров. Суть процесса заключается в одновременном разогреве торцов с последующей прессовкой стыков изделий.

Ну а сам процесс сварки встык выглядит следующим образом:

  • Торцы стыкуемых мерных отрезков загружают в станок для сварки полиэтиленовых труб, где каждая труба фиксируется на особой направляющей.
  • На следующем этапе происходит выравнивание торцов особым резцом, снимающим «лишнюю» часть с первой и второй трубы. После этого элементы трубопровода центрируют до полного совмещения продольных осей.
  • Далее между торцами вводят нагревательный элемент – пластину, который размягчает полиэтилен.
  • Спустя некоторое время нагреватель убирают, а торцы сводят вместе, сжимая их с точно выверенным усилием.

В итоге, после застывания полиэтилена на месте стыка образуется кольцевой шов.

Сварка в раструб

Стыковка в раструб предполагает ввод последующей трубы в расширенную часть (раструб) предыдущей трубы. Причем раструб может быть изготовлен в «заводских» условиях, как у ПВХ труб, или наварен на предыдущую трубу. В последнем случае роль раструба сыграет гладкостенная муфта, в которую последовательно вваривают предыдущую и последующую трубы.

Суть данного процесса не измена, но стоимость сварки полиэтиленовых труб в раструб будет немного выше, чем в случае торцевой стыковки. Ведь количество сварочных швов в данном случае удвоится. К тому же вам придется приобрести муфту.

При этом процесс сварки в муфту выглядит следующим образом:

  • Торцы стыкуемых труб обрезают под прямым углом и обрабатывают калибровщиком и фаскоснимателем.
  • Трубы и муфту очищают от пыли и грязи. А к нагревательному элементу паяльника крепят соответствующие калибры.
  • Паяльник включают в сеть и разогревают калибры до нужной температуры. После чего муфты надевают на шток первого калибра, а трубу вставляют в чашу второго калибра. Спустя некоторое время паяльник размягчит внутренний слой полимера на муфте и наружный на трубе.
  • После этого вам останется только снять заготовки, вставить трубу в муфту и придержать стыкуемые изделия в неподвижном положении 10-20 секунд.

Завершив стыковку первой трубы и муфты можно заняться вторым швом.

Сварка с использованием муфты электрического типа

В этом случае для стыковки вам потребуется не машина для сварки ПЭТ труб, а обычный трансформатор. Ведь все нужные детали (нагревательные элементы и прочее) скрыты внутри «электрической» муфты. В итоге, для сварки конструкции вам нужно подключить провода к ее клеммам и вовремя выключить ток.

И для соединения элементов трубопровода на электромуфту вам придется сделать следующее:

  • Обрежьте торец трубы под прямым углом, снимите фаску. Сделайте то же и со вторым торцом стыкуемой пары.
  • Очистите трубы от пыли, введите их в муфту. Подсоедините к клеммам муфты провода от трансформатора.
  • Включите прибор в сеть и дождитесь активации скрытых пластин, размягчающих внутреннюю часть муфты. Отключите аппарат от сети.
  • Спустя некоторое время снимите с клемм муфты провода аппарата.

Такой способ сварки не требует от исполнителя ни опыта, ни квалификации. Однако электрические муфты стоят намного дороже гладких фитингов для соединения «в раструб».

Поэтому данный способ не получил широкого распространения.

Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

Для сборки разводки из полиэтиленовых (ПЭ) труб необходимы определённые умения по их сварке и соединению с помощью фитингов. Для этой работы подойдет и оборудование, используемое для монтажа полипропиленовых трубопроводов.

Сварка полиэтиленовых труб производится специальными аппаратами и требует определенных знаний, о чем мы и будем говорить в этой статье. Детально рассмотрим особенности подготовки оборудования к процессу сварки, приведем рекомендации по выполнению качественного сварного шва. Также рассмотрим различные варианты сварки труб из полиэтилена.

Подготовка оборудования к сварке

Для каждого вида сварки применяется различное оборудование. Приобретать его для разовой сборки коммуникаций стыковым и электросварным методом нет смысла, потому что стоимость комплекта составляет несколько тысяч долларов. Лучше воспользоваться услугами сторонних компаний или взять технику в аренду.

Читать еще:  Пайка резисторов на плату

Используемое сварочное оборудование

Оборудование для раструбной пайки стоит в пределах 100-200 долларов, поэтому вопрос о приобретении сварочного аппарата каждый решает самостоятельно.

В стандартный набор устройств для стыковой сварки полиэтиленовых труб входит:

  1. Центратор. Это станина с 4 металлическими зажимами для труб, два из которых подвижны, а два жестко зафиксированы на основании.
  2. Торцеватель. Представляет собой отдельное дисковое устройство для точной механической обрезки концов свариваемых труб. Устройство крепится к направляющим сварочного аппарата.
  3. Нагревательное зеркало. Представляет собой покрытую тефлоном округлую пластину, к которой придавливаются стыки труб для расплавления ПЭ. Имеет встроенный термометр.
  4. Гидравлический или механический привод. Устройство для регулирования силы сдавления труб при их нагреве и последующем соединении.
  5. Редукционные вкладыши. Это набор сменных полуколец для фиксации труб различного диаметра.
  6. Блок управления. Входит в комплекты оборудования с автоматизацией процесса сварки.

По сути, комплект оборудования представляет собой самостоятельные приспособления, выполняющие определенные функции на различных этапах сварочного процесса. Они могут быть как предназначенные для сугубо ручной сварки, так и для соединения труб в полностью автоматическом режиме.

Для монтажа электромуфтовых соединений применяется соответствующий сварочный аппарат со встроенным сканнером штрих-кодов. Дополнительных устройств для этого процесса не требуется.

Для раструбной сварки будет необходимо приобретение такого комплекта:

  • электросварочный аппарат;
  • ножницы-труборезы;
  • подставка;
  • калибратор и фаскосниматель;
  • насадки для разогрева соединяемых элементов.

Помимо указанного оборудования, для монтажа труб могут понадобиться и общехозяйственные инструменты: разводной ключ, рулетка, маркер и другие.

Сварка полиэтиленовых труб, виды сварки

Хорошая свариваемость полиэтиленовых труб определила широкое их распространение. С помощью сварки полиэтиленовые трубы соединяются между собой и фасонными частями. При строительстве полиэтиленовых трубопроводов выделяют два вида сварки, а именно сварка встык и сварка с помощью элементов с закладными электронагревателями (электромуфтовая сварка).

Метод сварки встык

Данный метод позволяет соединять полиэтиленовые трубы сварным швом при помощи специального оборудования для сварки в стык. Сварной шов (или «стык») равен по прочности на разрыв самой полиэтиленовой трубе. Сваркой нагретым инструментом соединяют ПЭ трубы диаметрами от 50 мм до 1600 мм включительно. Стандартные технологические режимы сварки рассчитаны на работы при температуре воздуха от -10 о С до +30 о С. Если температура воздуха на улице выходит на рамки стандартных температурных интервалов, то сварку полиэтиленовых труб необходимо проводить в укрытие, для соблюдения технологических параметров.
Сварку напорных ПНД труб встык разделяют на два основных этапа: подготовительные работы и непосредственно сама сварка.
Подготовительный этап включает в себя:

  • проверку работоспособности и подготовку к работе сварочного оборудования,
  • подготовку места для размещения сварочного оборудования,
  • выбор необходимых параметров для сварки,
  • закрепление ПЭ труб и центровка в зажимах сварочного аппарата,
  • механическую обработку торцов свариваемых поверхностей у труб или деталей.

При подготовке оборудования подбираются вкладыши и зажимы, соответствующие диаметру свариваемой трубы. Рабочие поверхности нагревателя и инструмента для обработки ПЭ труб должны быть очищены от грязи и пыли. Работоспособность оборудования проверяется при визуальном осмотре узлов и комплектующих сварочного аппарата, а также при контрольном включении. У сварочной машины проверяют плавность хода подвижного зажима центратора и работу торцевателя. Размещение сварочного оборудования производят на заранее подготовленной и расчищенной площадке или трассе трубопровода после складирования на ней ПЭ труб. Если необходимо, то место сварки защищают при помощи тентов, чтобы оградиться от атмосферных осадков, песка и пыли. В сырую погоду рекомендуется устанавливать сварочное оборудование на деревянные щиты. А свободный конец полиэтиленовой трубы рекомендуется закрывать инвентарными заглушками для предотвращения сквозняка внутри трубы во время сварки.

Сборку свариваемых напорных ПНД труб и деталей, включающую установку, центровку и закрепление свариваемых концов, производят в зажимах центратора сварочной машины. Зажимы сварочного аппарата для ПЭ труб стягивают так, чтобы предотвратить проскальзывание труб и устранить, в пределах возможного, овальность на торцах. При сварке ПЭ труб большого диаметра встык, так как они обладают достаточно большим собственным весом, под свободные концы подставляют опоры, чтобы выровнять трубу и не дать возможности смещения свариваемого конца трубы.
Последовательность проведения процесса сварки:

  • вначале замеряют усилие необходимое для перемещения подвижного зажима с закрепленной трубой,
  • устанавливают между торцами труб нагреватель, разогретый до необходимой температуры,
  • проводят процесс оплавления, прижимая торцы ПЭ труб к нагревателю, создавая необходимое давление,
  • торцы сдавливают некоторое время (по технологии сварки для данной полиэтиленовой трубы) до появления первичного грата высотой от 0,5 до 2,0 мм,
  • после появления первичного грата снижают давление и выдерживают его в течении времени, необходимого для прогрева торцов труб,
  • после окончания процесса прогрева отводят подвижный зажим центратора на 5-6 см назад и удаляют нагреватель из зоны сварки,
  • после удаления нагревателя сводят концы полиэтиленовых труб до соприкосновения, создавая давление необходимое для осадки,
  • давление осадки выдерживают в течении времени, необходимого для остывания стыка, а после проводят визуальный контроль полученного сварного шва по размерам и конфигурации наружного грата,
  • после маркируют полученный сварной шов.

Сварка ПЭ труб с помощью элементов с закладными электронагревателями

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб позволяет получить, как и при сварке встык, качественное неразъемное соединение, ее используют для соединения ПЭ труб диаметром от 20 мм и выше, независимо от толщины стенки. При этом способе соединения труб, сварочные работы производятся при температуре воздуха от -10 0 С до +30 0 С. При более широком интервале температур сварочные работы следует выполнять в укрытии, для соблюдения заданного температурного интервала. Сварка ПЭ труб состоит из подготовительных работ и собственно сварки деталями с закладными нагревателями (ЗН).
Подготовительные работы включают в себя:

  • подготовку и проверку сварочного оборудования,
  • подготовка места сварки и размещение сварочного оборудования,
  • выбор необходимых параметров сварки (закладываются в зависимости от производителя и используемого электросварного фитинга),
  • удаление оксидного слоя,
  • закрепление и центровка труб и деталей в зажимах позиционера,
  • протирка поверхностей свариваемых труб и деталей с ЗН.

Перед сборкой и началом сварки концы свариваемых ПЭ труб и соединительных деталей тщательно очищаются и протираются от всех загрязнений. Концы свариваемых труб обязательно должны быть ровно обрезаны, дабы избежать замыкания витков спирали и предотвратить вытекание расплавленного материала внутрь трубы. Затем производят механическую обработку концов трубы при помощи зачистных оправок или скребков для того, чтобы отчистить их от загрязнений и удалить оксидный слой. Неполное удаление оксидного слоя (оксидный слой образуется на поверхности трубы после ее производства) может привести к неоднородному или негерметичному сварному соединению. Как правило снимается стружка на глубину от 0,1-0,2 мм. Детали с ЗН механической обработки не подвергаются из-за возможности повредить нагревательную спираль. Затем снимается фаска с внешнего ребра трубы для облегчения одевания муфты. Закрепление ПЭ труб в позиционере позволяет отцентрировать, устранить овальность и свести на нет возможные смещения труб во время сварки. Несмотря на возможные стесненные условия, необходимо полностью защитить сварное соедининение от попадание пыли и грязи, песка и т.д. Для этого после сборки соединения зазор между муфтой и трубой закрывают с помощью клейкой ленты. Для избежания тепловых потерь во время сварки заглушаются открытые концы свариваемых ПЭ труб.
Электромуфтовый сварочный аппарат в памяти регистрирует процесс сварки. Распечатку протокола сварки можно производить как сразу после окончания сварного стыка, так и через определенные промежутки времени, это зависит от объема памяти сварочного аппарата. Нагружать сваренный трубопровод внутренним давлением можно уже через 10-30 минут после охлаждения последнего стыка.

Мы предлагаем услуги стыковой и электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб в Санкт-Петербурге и ЛО.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector