Методы сварки полиэтиленовых труб встык

Правила проведения сварочных работ на ПЭ трубах

Прежде чем приступать непосредственно к сварке, следует провести предварительную подготовку. Ее этапы одинаковы вне зависимости от того, какой именно способ будет применен.

Прежде всего, нужно подготовить рабочую площадку достаточного размера, на которой разместится все необходимое оборудование, сами трубы и фитинги (если они используются). Перед началом работы и включением сварочного аппарата в сеть, проверяют целостность электрических кабелей. Также стоит убедиться, что зажим и электронные датчики исправны, ножи торцевателя заточены, а приготовленные для работы вкладыши соответствуют трубам по диаметру. Детали, во время эксплуатации подвергающиеся трению, смазываются, а нагреватель, торцеватель и скребок проходят очистку и обезжириваются.

https://www.youtube.com/watch?v=qbvpBuNtWtY

Обрабатываются и сами трубы: в местах предполагаемых стыков поверхность зачищается. Таким образом, удается избавиться от различных загрязнений, которые помешают создать надежное соединение.

Рассмотрим на примере гидравлических сварочных машин.

6.1 Фиксация труб

Рис. 12 Фиксация труб

Сечение трубы имеет не идеально круглую форму, оно более или менее похоже на эллипс, иногда даже не очень заметный глазу. Иногда – на скругленный треугольник или многоугольник, если трубы хранились в штабеле. Если деформация неподвижной и подвижной труб не совпадает, то для совпадения стенок труб нам придется очень сильно затягивать хомуты, приводя трубы в цилиндрическое состояние. Жесткость хомутов должна быть рассчитана на такие нагрузки.

Укладывая трубы, оставьте место между торцами труб для дальнейшей установки торцевателя.

Когда трубы уложены, установите и закрепите вначале верхние половинки «внутренних» хомутов, т.е. тех, что ближе к зоне сварки – «2» и «3» (рис.12). Это поможет избежать перекоса труб в хомутах.

Не стремитесь закрепить хомуты «2» и «3» слишком сильно. После торцовки выборочное подтягивание гаек этих хомутов поможет отрегулировать идеальное совпадение стенок труб.

Затем установите верхние половинки хомутов «1» и «4». Гайки этих хомутов затяните сильно, чтобы при торцовке трубы не проскальзывали в хомутах.

Закрепляя любой из хомутов, затягивайте верхнюю и нижнюю гайки равномерно. Распространенная ошибка – когда оператор затягивает только верхнюю гайку, не замечая, что верхняя половинка хомута здесь уже уперлась в нижнюю. А нижняя гайка не затянута, и труба не закреплена.

Технология стыковой сварки пластиковых труб требует, чтобы торцы труб прижимались к нагретому инструменту и затем друг к другу с совершенно определенным усилием. Для каждой трубы это усилие указано в сварочных таблицах, причем в единицах измерения данного конкретного аппарата. Если аппарат гидравлический, то в единицах давления масла в гидравлической системе. Задача оператора – проконтролировать, чтобы в момент прижима манометр показывал требуемое значение давления масла.

Однако когда очередной хлыст трубы зажат, большая его часть лежит на грунте и передвигается по грунту с большим трением. Кроме того, подвижные части имеют свое внутреннее трение. У приличной сварочной машины мощность гидравлического агрегата вполне рассчитана на то, чтобы двигать подвижную трубу по земле влево-вправо, преодолевая это совокупное трение.

Нужно только его измерить и учесть в процессе сварки стыкового соединения. Для этого включают гидравлический агрегат и медленно поднимают давление масла в системе. Как только подвижная труба начинает медленно перемещаться, засекают давление масла. Это давление называют «давлением перемещения» и добавляют его к табличным значениям давления на первом и последнем этапе сварочного процесса. В теории все просто!

Рис. 13 Подвешивание труб

На практике, если давление перемещения настолько высоко, что сравнимо с табличной величиной сварочного давления, то оно может внести весьма заметную погрешность в фактическое усилие прижима торцов труб к нагретому инструменту и затем друг к другу. Для уменьшения давления перемещения подвижную трубу укладывают на специальные роликовые упоры. Или, на худой конец, подвешивают автокраном (рис.13).

Подвешивание – хуже роликов: если трос недостаточно длинный, то в процессе перемещения трубы влево-вправо наклон троса и давление перемещения будет изменяться. Сварочная машина с высокой степенью автоматизации, скорее всего, воспримет это как ошибку.

И еще один важный момент. Ни одна стыковая сварочная машина не рассчитана на отрицательное давление перемещения. Компенсировать трение – не проблема, нужно увеличить давление масла в системе. А вот если очередная подвижная труба уходит вверх по склону холма и лежит на роликовых упорах, то эта труба будет под своим весом сползать к сварочному аппарату и давить на него. Варить в таких условиях совершенно невозможно. Можно попробовать убрать роликовые упоры…

6.3 Торцовка

Рис. 14 Торцовка

Установите торцеватель между торцами труб и зафиксируйте его (рис.14). Фиксатор, как правило, выполнен в виде защелки, которая срабатывает автоматически. Убедитесь, что защелка сработала и торцеватель может перемещаться только вправо-влево. В противном случае работающий торцеватель упрется ножом в трубу и вылезет наружу.

Величина усилия прижима трубы к торцевателю должна быть достаточной, чтобы нож торцевателя был вдавлен в поверхность торца трубы. И НЕ БОЛЕЕ! Дальнейшее увеличение усилия прижима не ускорит торцовку, а только увеличит трение торца трубы о поверхность диска торцевателя и таким образом ускорит износ электромотора и редуктора торцевателя.

Есть еще и другая опасность. Диски торцевателя вращаются на одном большом радиальном шарикоподшипнике, который не очень-то рассчитан на боковые нагрузки. Теперь представьте, что вы начинаете торцевать две трубы, отпиленные под небольшим углом и установленные как показано на рис.15. Если усилие прижима будет в разы больше, чем нужно, подшипник будет изнашиваться очень быстро и скоро начнет люфтить.

Инструкция к любому стыковому сварочному аппарату указывает оптимальное усилие прижима при торцовке. К нему только нужно добавить величину давления перемещения (см. п.6.2). А еще больше увеличивать прижим труб к торцевателю бессмысленно и не нужно, если только вы не хотите раньше времени убить ваше оборудование.

Порядок торцовки следующий. Установив торцеватель, включите его. И только после этого сведите трубы и прижмите их к работающему торцевателю с расчетным усилием. Вначале торцеватель снимает с торцов мелкую стружку, которая постепенно удлиняется и затем превращается в сплошные кольца. Торцовку можно считать законченной, когда с обеих сторон образуется не менее 2 колец стружки с шириной во всю толщину стенки трубы.

Рис. 15 Боковые нагрузки

Только не нужно сразу выключать торцеватель! Сбросьте усилие прижима труб до нуля, дайте торцевателю сделать еще 1-2 оборота, затем разведите трубы и только после этого выключите торцеватель. Такой порядок поможет избежать «ступеньки» на торцах труб.

Помимо выравнивания торцов, процедура торцовки очищает свариваемые поверхности от возможных загрязнений и от неизбежного слоя окисленного пластика, что совершенно необходимо для качественной сварки. Тем не менее, все технологии стыковой сварки требуют протирки торцов труб этиловым спиртом после торцовки.

После торцовки, теоретически, всё готово к сварке. Нужно только проверить, хорошо ли совпадают торцы труб. Для этого сведите трубы вместе.

Технология стыковой сварки DVS 2207-1 ограничивает допустимый зазор А между трубами после торцовки (рис.16), причем в зависимости от диаметра трубы. Для диаметров до 355 мм этот зазор должен быть не более 0,5 мм, для 400-630 мм – не более 1,0 мм, для 630-800 мм – не более 1,3 мм, для 800-1000 мм – не более 1,5 мм, для диаметров выше 1000 мм – не более 2,0 мм.

Если торцовка выполнялась на центраторе с механическим приводом и с превышением усилия прижима, такой зазор возможен и объясним: на механических центраторах при больших усилиях хомуты могут отклоняться от вертикального положения. Но если вы получили зазор после торцовки на гидравлическом центраторе, то проблема, скорее всего, в торцевателе. Проверьте параллельность дисков торцевателя.

Рис. 16 Зазор между торцами

Стенки труб в идеале должны совпадать так, чтобы никакого несовпадения не было заметно, даже пальцем не должно чувствоваться. Вот тут нам помогут гайки «внутренних» хомутов, которые мы не затянули до конца при фиксации труб (см. п.6.1). Метода простая: где труба выпирает, там подтягиваем гайку.

Максимальное несовпадение торцов труб, которое допускается любой технологией стыковой сварки, составляет 10% от толщины стенки трубы. Это вынужденное допущение для относительно тонкостенных труб (SDR≥17). После экструдирования стенка трубы имеет специфические напряжения, поэтому торец трубы с течением времени сжимается внутрь (рис.17). И все-таки сварной шов будет прочнее, если сжатый участок отрезать и добиться точного совпадения торцов.

Рис. 17 Сжатый торец
  • Все узлы оборудования, а также приспособление для проведения сварочных работ необходимо тщательно очистить.
  • Перед началом работы обеспечьте полную заправку сварочных агрегатов работающих на топливе.
  • Проверьте уровень масла гидравлической системы сварочного аппарата в случае необходимости пополните его.
  • Перед началом работы смажьте все трущиеся детали в оборудовании.
  • Проверьте исправность всех контрольно-измерительных приборов.
  • Для обеспечения качества при обработке фитингов и труб ножи устройства для торцевания должны быть идеально отточены.
  • Для избежания сбоя в работе с ПДН, постарайтесь обеспечить достаточное количество зажимов и вкладышей с диаметром соответствующим сечению труб.

Перед началом сварочных работ необходимо удалить все загрязнения с труб, фитингов и других деталей, которые будут использоваться в работе. После очистки все трубы и фитинги необходимо соединить. Края свариваемых изделий нужно обрезать и очистить, как того требует технологи.

Когда производится сварка ПЭ труб встык, различают три основных способа:

  • в торец;
  • в раструб;
  • через муфту.

Сварка враструб

Данный вид соединения полиэтиленовых труб менее распространен, чем сварка электромуфтами или встык. Это объясняется тем, что раструбная контактная сварка идеально подходит для внутренних бытовых трубопроводов с большим количеством поворотов, а трубы ПЭ чаще используются на открытых прямолинейных участках значительной протяженности. Тем не менее, этот метод обеспечивает надежную стыковку, а потому заслуживает внимания.

Читать далее:  Газовая котельная для многоквартирного дома плюсы и минусы

Для создания неразъемного соединения враструб потребуется нагревательный инструмент, который оплавляет внутреннюю и внешнюю поверхности стыкуемых труб. Нагревание может происходить как от электрической спирали, так и от открытого пламени горелки. По достижении состояния оплавления нагревательный элемент извлекается, и трубы соединяются друг с другом. Рекомендованная температура окружающей среды во время работы — от 0°С и выше.

Вне зависимости от способа соединения, в каждой инструкции по сварке полиэтиленовых труб отдельное внимание уделяется процессу естественного остывания. Не следует пытаться охладить трубы самостоятельно с помощью полива или обдува воздухом. Только постепенное понижение температуры обеспечит герметичный, качественный шов.

По завершении сварочных работ обязательно убедитесь в качестве обработки стыков.

Основными требованиями к сварным стыкам являются следующие:

  • трубы соединены в одну соосную прямую
  • стыковой шов располагается на поверхности трубопровода, он не должен быть впалым
  • высота грата не более 2,5 мм для труб толщиной до 5 мм и не более 5 мм для более толстостенных.

Если швы соответствуют данным показателям, то полученное соединение будет прочным и качественным.

сварка пэ труб

Сварка полиэтиленовых труб в стык проводится сварочным зеркалом — оборудованием, нагревающим концы соединяемых изделий до оплавления и совместной диффузии материалов.

С первого взгляда — метод простой и не требует дополнительных изделий и фитингов. Но есть ряд определенных нюансов. Например, сварка встык требует обязательной оцентровки, соосности и оценки эллипсоидальности труб. Поэтому без специального аппарата- центратора, детали больших диаметров сварить невозможно

Ручные аппараты

Ручные аппараты для стыковой сварки используются при работе с небольшими диаметрами, но есть и отдельные модели со сварочным кольцом в 300мм. Состоит из центратора для выравнивания соединяемых заготовок, торцевателя и нагревательного элемента для торцов труб.

Состоят из нескольких основных частей:

  1. Центратор — элемент машины, выполненный в виде станины с четырьмя металлическими фиксаторами для зажима деталей;
  2. Торцеватель — агрегат для создания строго перпендикулярного оси сечения и его механической обработки. Представляет собой дисковое устройство с электродвигателем и ножами, заточенными с двух сторон.
  3. Сварочное зеркало — нагревательный элемент. Оплавляет концы свариваемых труб. Покрыт тефлоном для предотвращения налипания полиэтилена
  4. Механическое устройство для обеспечения сжатия.

Гидравлические

Состоят из такого же набора механизмов, что и механические, но в качестве сжимающего элемента— гидравлический привод. Он обеспечивает равномерное сжатие стыкуемых изделий. Давление у некоторых моделей-регулируемое.

Методы сварки полиэтиленовых труб встык

Различают 3 вида гидравлических аппаратов:

  • Ручные. Используются для прокладки трубопроводов низкого и среднего давления. Температура нагревательного элемента и управление гидравликой выбираются оператором в соответствии со специальными таблицами вручную;
  • Полуавтоматические. Используются для труб среднего и большого диаметра. Снабжены электронным блоком. фиксирующим данные давления масла в приводе и температуры сварочной плиты, сверяет их с установленной программой и передают сигналы на специальный дисплей.
  • Автоматические.
  • Наиболее современная и высокотехнологичная система сварочного оборудования.

Процесс полностью автоматизирован, в хорде работы не требует вмешательства оператора и контролируется специальными электронными модулями. Аппаратчик только вводит данные изделий, а машина подбирает режим сварки самостоятельно. В конце работы аппарат выдает отчетный протокол сварки.

Какой из них лучше?

Выбирать тот или иной агрегат необходимо исходя из особенностей необходимого монтажа. Если нужно в домашних условиях сварить пару ровных участков — выбирайте дешевый, мобильный и удобный ручной механизм.

Если диаметр труб от 250мм — нужна механика. Опят таки, нет смысла тратиться на дорогие полнокомплектные изделия, если нет необходимости работать со сваркой постоянно.

В случае специализации на сварке пнд — необходимо выбирать агрегаты с гидравлическим приводом. Полностью автоматизированный прибор — самый дорогой, но и самый удобный. Здесь все зависит от ваших финансовых возможностей.

Сварка пластиковых труб враструб — более надежный способ соединения конструкций. Именно сварка враструб используется при монтаже разводок коммуникаций и ремонте в квартирах и жилых домах. Этот способ подойдет для соединения деталей любого диаметра, но с небольшими работать проще.

Сварка враструб представляет собой соединение трубы с фитингом (отводом, тройником, переходом). С помощью специального инструмента с нагревательной панелью концы соединяемых изделий оплавляются и вставляются друг в друга.

Аппарат для этого способа представляет собой устройство с ручкой и нагревательной панелью клинообразной формы, по обеим сторонам которой расположены насадки в виде валиков для концов трубы и фитинга.

Методы сварки полиэтиленовых труб встык

Труба вставляется в муфту, которая нагревает ее наружную часть и немного уменьшает толщину стенок, а фитинг надевается на дорн, оплавляющий его внутренний слой. После достижения нужной температуры (260С) части соединяются.

Существует вариант аппарата с нагревательным элементом, выполненным в виде стрежня.

Кроме самого инструмента, муфт и дорнов, в комплект могут входить торцеватель, калиброватель, фаскосниматель, ножницы для резки и другое дополнительное оборудование.

Важно! Внешний диаметр полиэтиленовых труб всегда чуть больше заявленного диаметра, а внутренний диаметр соединительного фитинга — чуть меньше. Размеры же муфтов и дорнов соответствуют номинальному, поэтому без нагрева соединить их с трубами и фитингами невозможно.

В процессе сварки внешний слой трубы при надевании муфты нагревается и выдавливается в виде грата. После труба совмещается с нагретым фитингом и их соединяемые слои «намертво» сплавляются.

Если приходится работать в условиях ограниченного пространства, либо сваривать уже проложенные участки коммуникаций, применяется сварка аппаратом со специальными электромуфтами.

Перед началом работы детали обезжириваются и зачищаются

Важно! Нельзя применять для зачистки наждачную бумагу или другие подобные абразвивные материалы, это повредит поверхность полиэтилена и приведет к нарушениям целостности шва.

технология сварки полиэтиленовых труб

Заготовки помещаются в центратор для идеального выравнивания, затем их концы соединяются при помощи специальной муфты. Внутри этого фитинга располагаются токопроводящие элементы, которые после совмещения с деталями нагреваются и происходит сплавление муфты с концами труб.

Состоит из:

  1. Блока питания;
  2. Трансформатора;
  3. Блока управления.
  4. Фитингов для электросварных муфт.

Все настройки в этом варианте оборудования вводятся оператором вручную, в соответствии со специальными таблицами.

Автомат

Те же составные части, но выбор параметров сварки происходит автоматически. Оператору нужно только ввести данные соединяемых изделий, все остальное сделает машина.

Трубы из полиэтилена соединяют в конструкцию разными способами сварки, каждый из способов применяется в соответствие с определёнными условиями.

технология сварки пэ труб

Основные виды сварных соединений:

  • Электромуфтовая. Для спайки туб из ПНД способом электромуфтовой сварки используют муфты из пластика, в которые вмонтированы спиральные элементы, нагревающиеся подачей тока.
  • Враструб. Сварная стыковка с применением фитингов и муфт предназначена для водопроводных конструкций внутри дома.
  • Стыковая. Такого рода сварка применяется на внешних участках. Позволяет укладывать коммуникации как в грунт (траншейным способом), так и на поверхности.

Сварка враструб с применением муфт и фитингов рекомендуется для ПНД имеющими диаметр не больше 63 мм, для сваривания допустимо применение бытового паяльника. Тубы ПЭ больших диаметров сваривают промышленным аппаратом. Так же понадобятся рулетка и труборез.

Техника выполнения сварки враструб:

  • Закрепив, аппарат для сварки на платформу, на нагреватель укрепляют насадки соответствующего размера. Выставляют температурный режим.
  • Надевают на насадки готовые к свариванию элементы и прогревают на протяжении 5-7 секунд.
  • После прогрева, осторожно соединяют части до упора и фиксируют на 10 секунд, чтобы детали сохранили правильное положение спайки и герметичность.

Важно не допустить перегрева иначе при попытке монтажа пластик просто сожмётся, нарушив качество стыка.

Совет: после сварки, отходы оплавки полимеров счищают, так как они помешают последующим процессам. Очищать требуется только деревянным шпателем во избежание повреждений покрытия.

На сегодняшний день полиэтилен все еще не имеет такого авторитета как металл или металлопластик, но по факту его прочностные и эксплуатационные характеристики ничуть не хуже. Современные технологии на этапе производства позволяют сделать ПЭ трубы качественными и надежными. Наиболее интересным способом их сварки считается диффузионный, не требующий использования специального оборудования. Даже новичок сможет выполнить сварочные работы данным способом.

Полиэтилен высокого и низкого давления (ПВД и ПНД) – это одни из самых популярных полимерных термопластов, пользующихся высочайшим спросом при организации самых разных систем водоснабжения, водоотведения и т.д. Отличительной особенностью полимерного материала является то, что при нагревании он размягчается, поскольку теряется взаимосвязь цепочки молекул между собой.

электромуфтовая сварка труб

Застывая, он возвращает себе былую прочность, будто трансформации вовсе и не происходило. Именно эта особенность делает полиэтилен идеальным материалом для проведения сварочных работ на нем. Во время размягчения двух изделий их можно соединить, что после застывания приведет максимально прочному скреплению. Между двумя кусками будет создан прочнейший сварочный шов.

  • Для начала нужно правильно закупить полиэтиленовые трубы. Все они должны принадлежать одной партии и производителю. Разница между качественным и бракованным изделием может быть незаметна, потому в любом случае нужно отдавать предпочтение заводскому производству. Даже миллиметровое расхождение в диаметре двух стыкуемых труб может привести к дефектам последующей эксплуатации системы.
  • Также использование изделий, произведенных в идентичных условиях, обуславливает полное соответствие труб по химическому составу и толщине. Данные показатели влияют на время выполнения сварочных работ, а точнее – на этап разогрева. Несоответствие двух труб друг другу может привести к тому, что одна из них расплавится сильнее, а вторая, наоборот, не достигнет нужных кондиций. В этом случае стыковочный шов будет недостаточно прочным.
  • То, насколько материал будет чистым, также очень важно. Любая технология сварки ПЭ труб предполагает работу с идеально чистой поверхностью. Мельчайший песок, пыль, грязь и прочие твердые частицы могут привести к образованию недостаточно герметичного шва.
  • Также важно учитывать погодные условия при работе на открытом воздухе, ведь повышенная влажность во время выпадения осадков, перегрев элементов под открытыми лучами солнца и переохлаждение на морозе могут привести к ухудшению прочностных характеристик шва.
  • Наконец, очень важным этапом работ является остывание созданного шва. Вплоть до полного остывания разогретого полимера нужно зафиксировать изделия относительно друг друга.

Стыковая сварка

Сварка полиэтиленовых труб встык является наименее затратным способом , поскольку в соединении не участвуют дополнительные детали. К тому же потребление электроэнергии сварочным аппаратом, по сравнению с другими методами, снижается. Технически стыковая сварка нагретым инструментом достаточно проста и осуществляется следующим образом.

После зачистки концы соединяемых труб закрепляются в центраторе аппарата, торцуются и выравниваются до полной соосности, после чего жестко фиксируются. Допуск несовпадения не должен быть больше одной десятой диаметра труб.

Между ними следует оставить достаточно места для размещения нагревательного элемента, который называется плитой или зеркалом. Торцы нужно плотно прижать к плите и дождаться начала их оплавления и появления первичного грата.

Гратом называют оплавляемый материал трубы, который, достигнув вязкотекучего состояния, выдавливается из-за контакта с нагревательной плитой и приобретает форму валика. После его образования рекомендуется существенно снизить давление и позволить теплу распространиться дальше по телу трубы.

Следующий этап называется технологической паузой и включает в себя удаление труб друг от друга с тем, чтобы извлечь нагреватель. Паузу ни в коем случае нельзя затягивать, поскольку на обрабатываемые стыки может попасть пыль и грязь, что отрицательно скажется на качестве соединения.

После этого необходимо под давлением соединить концы труб, удерживая их в одном положении до полного остывания. В этой фазе рекомендуется постепенно увеличивать сжатие для осадки шва и получения прочного стыка. В результате в месте совмещения двух торцов образуется конечный грат, как с внешней, так и с внутренней стороны. При необходимости внешний грат легко удаляется.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб очень распространена, однако этот способ не универсален. Пользоваться им можно только в том случае, если диаметр труб составляет хотя бы 50 мм, а толщина стенки должна превышать 5 мм.

Читать далее:  Обогрев водостоков монтаж системы обогрева своими руками

Ручные аппараты

Для стыкового сваривания необходим специализированный механический или гидравлический сварочный аппарат, который обеспечит наиболее герметичное соединение туб. Самые популярные из них с программным управлением и автоматическим контролем всех сварочных процессов.

Работа с ПЭ трубами по стыковой технологии:

  • Для этого вида сварки важен строгий отбор труб максимально сходных по техническим характеристикам, по возможности с одной и той же партии.
  • Стенки туб по толщине должны быть минимум 5 мм, диаметр от 50 мм.
  • Прогреваются места спайки труб специальной пластиной. После плавки пластину вынимают и механически стискивают детали до абсолютной их спайки и полного остывания, что делает шов максимально надёжным по герметичности.
  • Делая разметку для нарезки труб, не забывайте о техническом изменении, их длинны после спайки, в сторону уменьшения. Для правильного вычисления коэффициента сокращения воспользуйтесь таблицей ниже.

сварка пэ труб встык

Безусловно, знание технологических тонкостей всех видов сварки труб из полиэтилена гарантирует получение качественного результата в создании трубопроводных конструкций и магистралей. Но нужно учитывать значительное влияние на результативность и таких факторов, как знание и соблюдение техники безопасности при работе с оборудованием для сварки полиэтилена, умение правильно подобрать материалы и провести подготовку соответствующего оборудования к процессу сварки, и в завершение – тщательный контроль соответствия качества установленным техническим требованиям.

Как бы мы ни выравнивали торцы труб перед сваркой стыкового шва, при первом касании торца трубы и поверхности нагретого инструмента контакт между ними – далеко не 100-процентный. В частности, из-за неизбежной шероховатости нагретого инструмента.

Чтобы нагрев торца трубы был эффективным (без воздушных прослоек) и равномерным по всей поверхности торца трубы, необходимо как можно быстрее достичь полного контакта торца трубы и нагретого инструмента.

Для этого нагретый инструмент необходимо прижать к торцу трубы со значительным усилием, чтобы оплавляемый материал начал течь и заполнять пустоты между поверхностями. В разрезе видно (рис.18), что при этом некоторое количество оплавленного материала выдавливается как наружу, так и внутрь трубы, образуя валики, называемые «гратом».

Рис. 18  Оплавление торцов труб

Нормируемые параметры Фазы 1:

  • Температура T нагретого инструмента;
  • Усилие F1 прижима торцов труб к нагретому инструменту;
  • Высота B1 грата, который необходимо выдавить по всему периметру трубы на первой фазе сварочного процесса.

Продолжительность оплавления торцов не нормируется. Оплавление продолжают, пока по всему периметру торца трубы не будет выдавлен грат необходимой высоты, которая указана в сварочной таблице.

Когда достигнут полный тепловой контакт между нагретым инструментом и торцами труб, начинается процесс глубокого прогрева торцов – вторая фаза сварочного процесса.

Очевидно, что дальнейшее увеличение грата уже не нужно. Поэтому усилие прижима торцов труб к нагретому инструменту сбрасывают почти до нуля. Прогрев торцов труб производится на большую глубину (рис.19) и занимает гораздо больше времени, чем процесс создания грата.

Рис. 19  Нагрев торцов труб

Нормируемые параметры Фазы 2:

  • Температура T нагретого инструмента;
  • Усилие F2 прижима торцов труб к нагретому инструменту;
  • Время t2 нагрева.

Фаза технологической паузы включает разведение труб в стороны, удаление нагретого инструмента из зоны сварки и сведение труб вместе до контакта торцов (рис.20).

Рис. 20 Технологическая пауза

Единственным нормируемым параметром здесь является максимально допустимое время t3 перестановки.

7.4 Фаза 4 – Осадка

Осадка шва заключается в постепенном наращивании усилия прижима труб друг к другу (рис.21).

Рис. 21  Осадка шва

https://www.youtube.com/watch?v=oIIXcJ1iB0c

Необходимость этой фазы требует подробного объяснения (см. п.8.2.5).

Здесь нормируется график нарастания усилия прижима, т.е.:

  • Итоговое усилие осадки – усилие прижима F5, при котором далее будет происходить остывание (фаза 5);
  • Время t4, в течение которого это усилие необходимо постепенно и равномерно достичь. Допускается ошибка в сторону уменьшения времени. Но ни в коем случае нельзя его превысить.

Прогретые торцы труб под действием усилия сжатия «осаживаются», что выражается в увеличении толщины стенки трубы в зоне сварного соединения; одновременно с этим окончательно формируется внутренний и наружный грат (рис.22).

Рис. 22  Остывание зоны сварного соединения

Это увеличение толщины стенки начинается в конце фазы 4 (осадка), продолжается в начале фазы 5 (остывание) и постепенно затухает по мере остывания зоны сварного стыкового соединения. Цель увеличения толщины стенки – компенсировать термодеструкцию материала труб в зоне сварного стыкового шва, возможную неточность стыковки труб, а также другие возможные погрешности сварки стыкового соединения.

Чтобы увеличившаяся толщина стенки не отыграла частично назад, необходимо поддерживать усилие прижима труб, пока зона сварного соединения не остынет до определенной температуры. Как правило, процесс остывания занимает больше времени, чем все четыре предыдущие фазы вместе взятые.

Нормируемые параметры Фазы 5:

  • Усилие F5 прижима труб;
  • Минимально допустимое время t5 остывания стыкового шва.

По истечении времени остывания сварное стыкового соединение готово.

После того как в начале фазы 5 толщина стенок труб в общих чертах сформировалась, зона стыкового сварного соединения начинает остывать. Зона сварного соединения представляет собой горячее кольцо, которое при остывании стремится уменьшить все свои размеры, в т.ч. и диаметр. В результате «выпуклость» от увеличившейся толщины стенки полностью выравнивается на наружной поверхности трубопровода, иногда даже превращаясь во впадину. А на внутренней поверхности – наоборот, выпуклость увеличивается (рис.23).

Иногда можно услышать мнение, что грат увеличивает прочность сварного стыкового шва. Это заблуждение. Прочность обеспечивается увеличением толщины стенки. А грат – только побочный эффект.

Наружный грат является неудобством в тех случаях, когда труба после сварки куда-то протаскивается – при горизонтально направленном бурении (ГНБ), при ремонте изношенных асбоцементных или стальных трубопроводов путем введения в них внутренней полиэтиленовой трубы. В этих случаях наружный грат срезают довольно простыми приспособлениями – гратоснимателями. Опытные монтажники делают это даже простой стамеской. Главное здесь – не нанести царапин на самой трубе.

Рис. 23 Окончательная форма стыкового шва

Внутренний грат – большая неприятность в двух случаях. В случае напорного трубопровода внутренний грат снижает пропускную способность. Чем больше толщина стенки трубы, тем больше грат (см. п.8.2.7). Если труба толстостенная, то снижение пропускной способности трубопровода может быть очень значительным.

Противоположный случай – тонкостенные трубы, применяемые для безнапорной канализации, дренажа. Грат – как наружный, так и внутренний – здесь маленький, и снижение пропускной способности незначительно. Но эти трубы рассчитаны на безнапорную транспортировку жидкости с взвешенными твердыми частицами, которые неизбежно будут задерживаться даже небольшим гратом и постепенно создавать пробку. Для обрезки внутреннего грата требуются более сложные приспособления.

7.6 Резюме

В принципе, наше короткое описание технологии стыковой сварки труб – вполне достаточное для сварки труб ПНД своими руками. К каждому сварочному аппарату прилагается сварочная таблица с набором параметров (температура, усилие прижима, время) для каждой фазы сварочного процесса. Эти параметры расписаны в сварочной таблице для каждой отдельной трубы, т.е. для каждого отдельного материала (как минимум, ПНД и ПП), каждого диаметра DN и каждой толщины стенки EN.

Внимание!  Сварочную таблицу от одного сварочного аппарата, как правило, нельзя использовать для другого сварочного аппарата! Усилие прижима указывается в таблице в единицах измерения этого конкретного аппарата. Например, для гидравлических аппаратов усилие прижима труб измеряется давлением масла в гидросистеме. Одно и то же давление масла в различных аппаратах может вызывать разное усилие прижима.

Муфтовая сварка

Выполняются работы следующим образом:

  1. Трубы подготавливаются так же, как и во всех предыдущих способах, начиная с обрезки под прямым углом и заканчивая зачисткой.
  2. Трубы вводятся в электрическую муфту, и на нее подается ток от трансформатора.
  3. Когда соединенные трубы остынут можно отключать проводку, но муфта останется в качестве элемента единого с трубопроводом.

Сварка полиэтиленовых труб муфтами с закладными нагревателями обходится дороже, чем применение сварки встык, но иногда без этого способа не обойтись.

Перед тем как начать работу сварочным аппаратом, необходимо обезжирить соединяемые поверхности включая внутренние части фасонных деталей. Трубы рекомендуется дополнительно очистить скребком вручную или механически, чтобы снять окислы и загрязнения.

Нельзя применять для этого наждачную бумагу или иные абразивные поверхности, поскольку результатом их агрессивного воздействия на пластик станут повреждения материала. При этом грязь на поверхностях останется, что приведет к нарушению герметичности соединения.

После снятия стружки с помощью скребка трубы помещаются в центратор для полного выравнивания. Зафиксировав их, вводим ровно обрезанную торцевую часть в муфту, с другой стороны вставляется вторая труба. Затем на электрические спирали фитинга подается ток, и начинается нагрев, вследствие которого поверхности трубы и электромуфты размягчаются, плавятся и становятся одним целым.

Используя сварку полиэтиленовых труб муфтами, можно получить высокопрочные соединения, которые будут выдерживать давление до 15 атмосфер.

Сварка труб из полиэтилена способом в муфту применяется, если работа по стыковке туб проводится в условиях узкого пространства и невозможности свободного передвижения. Такой метод подходит для спайки туб со стенками неодинаковой толщины и разными по диаметру. Рекомендуется для монтажа канализационных систем, так как спайки, сделанные этим способом, выдерживают нагрузку давления в 16 атм.

Техника выполнения муфтовой сварки:

  • Первым делом тщательная подготовка нужных для сваривания труб. Салфетками, пропитанными спиртом очищают их от загрязнений. Также обрабатывают внутренние поверхности электромуфт.
  • Концы труб перед сваркой ровно обрезают с целью уплотнения соединений и проводят механическую зачистку промышленной окиси меди.
  • Одевая, на стыки электромуфты, трубы укладывают в позиционер. Противолежащие от места спайки концы труб во время сварки закрывают, для сохранения тепла.
  • Подключив, к электромуфтам электричество, проводят соединение плавлением ПЭ-трубы.

Важно сохранять неподвижность спаянных ПНД труб до полного остывания, чтобы не допустить деформацию сварных швов.

Способы и технология сварки стыковых соединений

Основное достоинство технологии стыковой сварки перед другими видами сварки пластиковых труб – в том, что для прокладки прямых участков трубопроводов не требуются расходы на соединительные детали; свариваются непосредственно отрезки труб.

Читать далее:  Резка труб под углом плюсы и минусы разных способов

Недостаток – в том, что, независимо от диаметра свариваемых труб, требуется строгое выполнение многочисленных требований технологии стыковой сварки, а сварка одного стыкового шва занимает сравнительно много времени.

Чем выше диаметр свариваемых труб, тем ощутимее превосходство достоинств технологии стыковой сварки над ее недостатками. Поэтому для диаметров ниже 63 мм сварка встык нагретым инструментом применяется очень редко. Что касается пластиковых труб диаметром выше 110 мм, то это, как правило, трубы из полиэтилена. Поэтому в подавляющем большинстве случаев технология стыковой сварки используется для соединения полиэтиленовых труб.

И наоборот, полиэтиленовые трубы в большинстве случаев соединяются по технологии стыковой сварки. Можно сказать, что «сварка полиэтиленовых труб» и «стыковая сварка труб» – почти синонимы.

Наружные водопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СНиП 3.05.04-85*. Материал труб:
— Полиэтилен (ПНД), способы сварки – стыковая или раструбная (п.3.58. СНиП);
— ПВХ, соединение методом склеивания в раструб (п.3.62. СНиП).

В части технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб СНиП 3.05.04-85* ссылается на один из первых Российских нормативных документов, в которых эта технология описана – ОСТ 6-19-505-79.

Наружные газопроводы из полиэтиленовых труб

сварка полиэтиленовых трубопроводов

Нормативный документ – СП 62.13330.2011, который является обновленной версией СНиП 42-01-2002. Речь идет только о подземных газопроводах (п.4.11 СП). Материал труб – только ПЭ, способы сварки полиэтиленовых труб – «…встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями» (п.4.13 СП).

Здесь нет ни собственного описания технологии стыковой сварки, ни ссылки на другой нормативный документ. Зато собственная технология стыковой сварки полиэтиленовых труб описана в Газпромовском СТО 2-2.1-411-2010.

Нефтепроводы из полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Монтаж нефтепроводов из пластиковых труб подчиняется ВСН 003-88 Миннефтегазстроя. Материал труб – ПЭ или ПП, способы сварки – нагретым инструментом встык или в раструб (п.7.5.3.1. ВСН).

ВСН 003-88 содержит описание технологии стыковой сварки полиэтиленовых (ПНД) и полипропиленовых труб, сходное с самыми привычными в России технологиями DVS 2207-1 и DVS 2207-11 соответственно.

Технологические трубопроводы

Монтаж технологических трубопроводов из пластиковых труб подчиняется СНиП 3.05.05-84. Трубы из полимерных материалов здесь собирательно называются «пластиковыми». Методы сварки не определены. Однако методы контроля качества сварки пластиковых труб здесь определены, в том числе, для стыковых соединений (п.4.23. СНиП).

Ручные аппараты

  1. Стыкуемые торцы труб фиксируются в специальной конструкции, чтобы впоследствии их можно было прогреть при помощи сварочного аппарата.
  2. Зафиксированные трубы необходимо обработать при помощи ножа для фасок. Выравнивать торцы с его помощью нужно до тех пор, пока излишки материала не перестанут мешать созданию идеально ровного стыка.
  3. Затем между изделиями вкладывается пластина, одновременно являющаяся нагревательным элементом, что позволяет быстро расплавить полимерный материал.
  4. При достижении необходимых кондиций материала пластину убирают из зазора между торцами труб, а их сводят с постепенным увеличением нажима вплоть до максимально прочной фиксации.

Как только материал остынет, будет виден очень прочный и герметичный шов в виде кольца, опоясывающего новенький трубопровод.

В этом случае сварочные работы обойдутся значительно дороже, чем в предыдущем. Причиной такого роста цены является большее количество создаваемых швов и закупка муфты.

  1. Трубы обрезаются под прямым углом, а затем выравниваются до идеального состояния с использованием ножа для фасок и калибровочного инструмента.
  2. Затем поверхности очищаются от любых типов загрязнений, а к сварочному аппарату приделывается насадка нужного диаметра.
  3. Паяльник запускается и прогревается до нужной температуры. Затем муфту надевают на одну насадку соответствующего размера, а трубу вставляют в чашу насадки, естественно, меньшего размера. Как только материал размягчен до оптимальных кондиций, можно состыковать два элемента.
  4. Затем останется лишь ввести трубу в муфту и зафиксировать их в таком положении на 20-30 секунд.

Все следующие швы делаются по аналогии.

Диффузионный способ пайки ПЭ труб

Понадобятся следующие приспособления:

  1. Труборез. Специальная конструкция по типу гильотины, предназначенная для разреза трубы под прямым углом в нужном месте.
  2. Калибровщик. Вставляемая в трубу форма, позволяющая восстановить исходный диаметр после того как была выполнена резка.
  3. Фаскосниматель. Фактически это нож, при помощи которого снимают фаски на торцевых частях труб, чтобы те имели определенную форму. Выбирая фаскосниматель, нужно обращать внимание на качество инструмента, производителя.
  4. Сварочный аппарат. Устройство аналогичное паяльнику, создающее высокую температуру для плавления полимерного материала (подробнее: «Какой аппарат для сварки полиэтиленовых труб выбрать – виды и правила использования«).
  5. Насадки разных калибров. Когда применяется диффузионная технология сварки полиэтиленовых труб без насадок, совпадающих по диаметру с сечением трубы, просто не обойтись. С их помощью нужная температура создается на тех участках труб, которые впоследствии должны быть состыкованы.

и качество монтажа трубопроводных конструкций в значительной степени зависит от применяемого оборудования и агрегатов для сварочных работ. Идеально подходят гидравлические и механические агрегаты. Они обеспечивают максимальное качество монтажа. Такие сварочные агрегаты максимально автоматизированы, что позволяет исключить любое физическое вмешательство.

Кроме того, для проведения некоторых видов сваривания дополнительно используются такие виды инструментов, как:

  • Труборез. Используется для разрезания труб.
  • Калибровщик. Поможет восстановить диаметр трубы после разрезания.
  • Фаскосниматель. Придаёт определенную форму, снимая фаски с торца трубы.
  • Сварочный аппарат. Служит для оплавки сварных деталей.
  • Насадки разных калибров. Применяется при диффузионных технологиях сварки.
  • Измерительные инструменты. Широко используются, практически на всех этапах подготовительных и сварочных работ.

как сварить полиэтиленовые трубы в домашних условиях

Как правило, качество изготавливаемых конструкций трубопроводов, зависит не только от применения того или иного оборудования, но и во многом от высокого уровня мастерства, внимательности и ответственности работающих на нём сварщиков.

Техника безопасности

  • Необходимо подготовить рабочее место, убрав с него всё лишнее.
  • Расположите на нём рабочий инструмент в удобном порядке.
  • Тщательно проверьте электропроводку и заземление, чтобы исключить повреждение изоляции.
  • Убедитесь в работоспособности оборудования, произведя проверочный запуск установок.
  • Перед началом работ проверьте оборудование на предмет повреждений и дефектов, которые могли бы создать аварийную обстановку и негативно повлиять на качество.
  • Если у вас портативная сварочная установка необходимо обеспечить максимальную свободу её перемещения тем самым обеспечив быстрое выполнение работ тем самым исключив все факторы риска для оператора установки.

Контроль качества швов

В процессе выполнения сварки полиэтиленовых труб необходимо постоянно контролировать качество каждого выполненного соединения. И только после этого, продолжать работу.

Все спайки в обязательном порядке должны отвечать техническим требованиям.

Основные требования по качеству:

  • Не допускается смещение в местах спаек.
  • Необходимо контролировать качество торцевания.
  • Не проводить сварочные работы в условиях холода.
  • Тщательно соблюдать технологию выполнения швов.
  • Осуществлять постоянный контроль показателей всех измерительных приборов, поддерживая параметры их показателей в пределах принятых норм.

Сварные швы и допустимые дефекты, возникающие во время сварки должны строго соответствовать всем техническим требованиям. Только в этом случае, изделие можно признать качественным.

В итоге нужно отметить, что все рассмотренные технологии сварок ПЭ труб требуют строгой дисциплины и точности. Только при условии их соблюдения, можно будет гарантировать успешную эксплуатацию трубопроводных конструкций и магистралей в течение длительного периода, без дополнительных ремонтов и обслуживания.

Особенности работы с полиэтиленом низкого давления

Давайте разберемся, стоит ли делать это своими руками. Если стоит, то как?

Любая инструкция по эксплуатации сварочного оборудования (особенно импортного) содержит фразу типа «Дальнейшее описание правил эксплуатации аппарата не может заменить обязательного обучения сварке полиэтиленовых труб в специализированном учебном центре». Действительно, автору приходилось встречать людей, которым когда-то «дядя Вася показал», как варить.

К сожалению, большинство Российских учебных центров образованы при коммерческих фирмах, торгующих сварочным оборудованием какой-либо определенной марки. Учебный центр сам по себе дело не прибыльное, коммерческая фирма содержит его в основном для «проталкивания» своего товара. Вряд ли можно надеяться, что в таком центре вам дадут подробные и объективные знания по технологии сварки полиэтиленовых труб. И уж тем более, вряд ли научат выбирать оборудование среди конкурирующих марок.

как сварить полиэтиленовую трубу

Вторая проблема – в учебный центр будущего сварщика калачом не заманишь. Технология сварки полиэтилена ошибочно представляется простой, а времени всем не хватает.

Автор поставил себе несколько задач:

  • В меру своих сил способствовать тому, чтобы в нашей стране полиэтиленовые трубопроводы были надежными. А для этого:
  • Не просто дать формальное описание различных режимов стыковой сварки, а подробно объяснить, почему так. Иначе русского человека не переубедить.
  • На основе объяснения физических принципов стыковой сварки развенчать некоторые популярные мифы. Иначе любой менеджер торгующей организации уверенным голосом делает из нашего человека идиота.
  • На основании действующих нормативов объяснить требования к сварочному оборудованию и научить это оборудование выбирать. Иначе, опять же, продавцы обманут.

Автор берет на себя смелость утверждать, что внимательное изучение всего, что написано далее, может служить инструкцией по сварке полиэтиленовых труб своими руками. Только практика потребуется.

На сегодняшний день ПНД очень популярен, как материал, выступающий в качестве замены железным, чугунным или пластиковым трубам. Преимущество его очевидно – это долгий эксплуатационный срок. Монтируются изделия из такого материала достаточно просто, если учитывать широкую функциональность современных аппаратов, используемых при сварке (подробнее: «Соединительная сварка ПНД труб: виды и особенности соединения»).

Стоит знать о некоторых нюансах, чтобы сварка полиэтиленовых трубопроводов дала качественный и надежный результат:

  1. Начинается все с подготовки рабочего места. Для этого необходимо убрать все лишнее, а также отчистить его от пыли, мусора и т.д. Затем в максимальной доступности располагаются все используемые в работе инструменты.
  2. Каждый элемент, используемый в процессе сварки, будь то труба или фитинг, должен быть очищен от любых видов загрязнений.
  3. Затем трубы и фитинги соединяются между собой.
  4. Нельзя забыть о подготовке краев изделий. Все они должны быть обрезаны под нужным углом и зачищены от излишков материала.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector