Качество сварки полиэтиленовых труб

Обновлено: 19.05.2024

Трубы из полиэтилена диаметром 2-120 см часто используют для прокладки водопроводов, газопроводов, оборудования ливневой канализации. Они являются долговечными, стойкими к коррозии, мало весят, легко монтируются. Для соединения изделий применяется сварка. Она может быть разных видов. Наиболее популярна стыковая сварка труб из полиэтилена. Она обеспечивает получение герметичного и эстетичного на вид шва.

Обычно для прокладки магистрали нанимают специалистов. Но, согласитесь, услуги профессионала стоят недешево? К тому же, не все мастера являются добросовестными и ответственно подходят к выполнению заказа. Если имеются определенные знания и навыки, то можно проделать работу самостоятельно. Это позволит сэкономить деньги и гарантирует качественный результат.

Мы расскажем о технологии проведения сварки полиэтиленовых труб стыковым методом, приведем подробный алгоритм действий, дадим ссылки на нормативные документы и советы, которыми стоит руководствоваться при выполнении подобной работы.

Как выполнить стыковую сварку?

Стыковая сварка сегодня популярна. Этот метод используется не только в промышленности, но и в быту. Ее применяют для соединения однородных заготовок. Сварка встык имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими технологиями.

Для ее проведения не нужны муфты и прочие элементы. Это позволяет неплохо сэкономить деньги на покупке дополнительных материалов. Применяемая технология обеспечивает сохранение показателей гибкости и прочности. С ее помощью можно соединить отрезки изделий разной длины. При этом прочность в месте сварки не будет ниже, чем на других цельных участках.

Стыковая сварка труб относится к неразъемным вариантам соединения. Она может выполняться по разной технологии. Оптимальный способ выбирается, исходя из материала изготовления магистрали

Стыковая сварка может выполняться путем оплавления и сопротивления. Каждый из вариантов имеет свои особенности, плюсы и минусы.

Сварка методом оплавления

Суть сварки данным методом заключается в том, что стыки трубы оплавляются под воздействием нагретого инструмента до вязкотекучести. Затем торцы соединяются под давлением и выдерживаются до полного остывания. В результате получается герметичный шов.

Чтобы соединение было качественным, необходимо плотно прижимать отрезки изделия после нагрева. Применение современного оборудования позволяет частично автоматизировать и упростить такую работу. С его помощью операция по соединению труб методом оплавления проводится в кратчайшие сроки.

Сварка методом сопротивления

Суть стыковой сварки сопротивлением в том, что края труб прижимаются к электродам, которые оснащены специальными губками. Это обеспечивает высококачественный электрический контакт. Исключено проскальзывание материала между электродами.

Затем две трубы плотно друг к другу прижимают и фиксируют. Далее подают сварочный ток. Контактирующие участки материала расплавляются и под давлением соединяются в одно изделие. Полученная конструкция обладает невысокой стойкостью к окислению в ходе эксплуатации. Это существенно ограничивает ее сферу применения.

Сварка методом сопротивления обычно используется для соединения тонких деталей из низкоуглеродной стали (труб, стержней, проволоки). С ее помощью также сваривают медные, бронзовые и латунные элементы

Сварка сопротивлением подходит только для труб с малым сечением. Поэтому на крупном производстве, для прокладки больших магистралей ее применяют редко.

Что выбрать для полиэтиленовых труб?

Часто для прокладки трубопровода используют полиэтиленовый материал. Это объясняется его невысокой ценой и отличными эксплуатационными характеристиками.

Стоит помнить о том, что полиэтилен является диэлектриком. Поэтому он, в отличие от металла, не проводит ток. Для соединения изделий из него рекомендуется применять метод оплавления. Способом стыковой сварки сопротивлением на полиэтилене сделать шов не получится. Нужно использовать оборудование, которое нагревает срезы двух деталей.

Сварка методом оплавления полиэтиленовых труб имеет ряд особенностей. Во-первых, детали подводятся друг к другу на небольшой скорости. Во-вторых, напряжение в течение всего процесса остается неизменным. В-третьих, исчезают все микронеровности благодаря равномерной подаче соединяемых элементов. В-четвертных, для обеспечения максимальной контактной площади происходит оплавление поверхности заготовки.

Можно ли выполнить сварку самостоятельно?

Прокладка полиэтиленовой магистрали путем стыковой сварки имеет свои особенности и отличия от других методов соединения двух изделий.

Для ее проведения нужны определенные знания и опыт. В противном случае, конструкция выйдет низкокачественной и недолговечной.

Стыковую сварку своими руками выполнить можно. Но для этого нужно знать суть и особенности данного процесса. Важно наличие навыков сварки. Иначе можно лишь испортить полиэтиленовые трубы и впустую потратить время

Стыковой метод сварки непростой в реализации. Не у каждого получается выполнить соединение труб качественно с первого раза. Если нет знаний и навыков в сфере сварки, то лучше для прокладки магистрали обратиться к профессиональному мастеру. Но за работу ему придется заплатить внушительную сумму.

Если человек ранее проводил сварку другими методами, например, электромуфтовым, то он, скорее всего, сможет освоить и стыковую технологию. Поэтому имеет смысл попытаться провести соединение полиэтиленовых труб самостоятельно. Но нужно учитывать, что технология стыковой сварки сложнее, чем в случае соединения полиэтиленовых труб электромуфтой.

Чтобы выполнить работу качественно своими руками, нужно иметь специальное оборудование. Его можно взять напрокат. Это будет гораздо дешевле, чем покупать новый или б/у аппарат. Важно знать пошаговую инструкцию сварки встык оплавлением и четко ее придерживаться.

Инструкция по стыковой сварке

Сварка встык по технологии оплавления используется для соединения полиэтиленовых изделий, в частности труб. С ее помощью также производят монтаж фитингов и прочих деталей.

Для труднодоступных, сложных участков подобный метод не используется. В подобных случаях больше подходит электромуфтовая сварка.

Благодаря стыковой сварке можно достаточно быстро создать водопроводную магистраль. При этом конструкция получится аккуратной на вид и прочной. Можно не бояться о возникновении течи в месте соединения

Чтобы сварка встык прошла успешно и шов получился аккуратным и прочным, необходимо придерживаться определенного алгоритма действий.

Пошаговая инструкция приведена ниже:

Подготовить сварочное оборудование.
Организовать необходимые условия.
Подготовить трубы.
Провести сварочные работы.
Дождаться остывания материала и фиксации результата.

Каждый из этих этапов имеет свои особенности, правила проведения. О них мы расскажем ниже более подробно.

Подготовка сварочного оборудования

Для сварки двух отрезков полиэтиленовых труб методом стыкования необходимо специальное оборудование. Оно центрирует, торцует, расплавляет и соединяет под нужным давлением края изделий.

Современный рынок предлагает широкий выбор таких аппаратов. Есть устройства с механическим, гидравлическим приводом и те, которые оснащены программным управлением. Последние более удобны в использовании.

Аппараты для стыковой сварки имеют стандартную конструкцию. Они в обязательном порядке включают такие составляющие: центратор, торцеватель, нагревательный элемент, редукционные вкладыши, привод.

Центратор предназначен для фиксации заготовок в нужном положении и закреплении соединяемых концов полиэтиленовых труб. Он оснащен двумя передвигающимися и двумя неподвижными зажимами.

Оборудование для выполнения стыковой сварки используется для соединения труб, изготовленных из полиэтилена ПЭ100, 100+, ПЭ 63 и ПЭ 80. Такие аппараты используются уже более 50 лет

Торцеватель позволяет обработать срез так, чтобы концы двух деталей полностью соприкасались. По правилам допускается зазор не более 0,05 см для средних и малых по диаметру труб.

Для изделий большого размера данное значение увеличивается до 0,07 см. Если после первой обработки при стыковке зазор больше установленного норматива, тогда вновь применяют торцеватель.

Нагревательный элемент имеет вид пластины, покрытой тефлоном. Он повторяет форму трубы. Привод сближает и соединяет нагретые и расплавленные стыки двух изделий. Редукторные вкладыши препятствуют деформации изделия.

В автоматизированном оборудовании есть блок управления, оснащенный кнопками. Такие аппараты обеспечивают простоту и точность сварочного процесса. Это позволяет исключить вероятность допущения ошибки.

Достаточно лишь правильно расположить две трубы, которые надо соединить, и нажать на соответствующую кнопку. Современное оборудование отличается высокой производительностью, но стоит дорого.

Создание необходимых условий

Технология стыковой сварки методом оплавления в использовании несложная. Но применять ее можно далеко не во всех случаях. Важно выполнение ряда условий.

Стыковая сварка возможна лишь в отношении труб, которые изготовлены из одного вида полиэтилена и которые имеют идентичный диаметр. Толщина стенок изделия не должна быть меньше 0,5 см. Выполнять работу допустимо лишь при определенном температурном диапазоне: от -15 до +45 градусов.

Очень важен температурный режим для проведения стыковой сварки. От него зависит результат работы. Проще добиться создания оптимальных условий для выполнения сварочных работ в помещении

Реализовывается метод стыковой сварки лишь, если имеется возможность надежно зафиксировать и прижать друг к другу концы соединяемых труб. При наличии специального аппарата с этим проблем не возникает.

Подготовка полиэтиленовых труб

Чтобы получить качественный, герметичный и эстетичный шов при соединении полиэтиленовых труб сварным стыковым методом нужно сначала подготовить изделия. Следует проверить овальность полиэтиленовых трубопроводов. Рекомендуется сравнить толщину стенок. Она должна быть одинаковой.

Также изделия стоит подготовить механически. Для этого применяют обрезку, фрезерование. Это позволит соединить трубы в нужном положении.

Рекомендуется использовать электроторцеватель. Он сделает обрезку трубы под нужным углом. Важно, чтобы края заготовок были ровные и полностью соприкасались друг с другом.

Нельзя пропускать этап очистки труб, даже, если они новые. При транспортировке и хранении на изделие оседает пыль. Наличие частичек грязи сделает сварочный шов неаккуратным и негерметичным

С поверхности деталей необходимо удалить загрязнения — пыль, грязь и т.п., влагу. Для этого может потребоваться две мягкие, сухие тряпки, специальное очищающее средство.

Проведение стыковой сварки

Сварку встык путем оплавления и последующего соединения двух деталей своими силами лучше проводить в автоматическом режиме. Это обеспечит получение желаемого результата.

Если используется механическое сварочное оборудование, то лучше работать с напарником. Это позволит выполнить все нормативы по времени на каждом этапе процесса, добиться получения качественного и надежного шва

Независимо от того, автоматическое или механическое используется оборудование для проведения стыковой сварки, алгоритм действий будет одинаковым.

Процесс выполняется в следующей очередности:

расположить две трубы, которые надо соединить сваркой, в центраторе и закрепить их. Между изделиями должно быть расстояние около четырех сантиметров;
снять фаску и провести зачистку изделий;
концы трубопроводов одновременно нагреть сварочным зеркалом. Полиэтиленовый материал обычно расплавляют на 2 мм. Это происходит достаточно быстро;
аккуратно убрать нагревательный элемент;
плотно соединить нагретые стыки трубопроводов и зафиксировать их в таком положении;
выдержать под давлением.

В итоге должно получиться ровное герметичное соединение с внешним наплавлением в области шва.

Время на выполнение процесса

На сварку полиэтиленовых труб оплавлением с последующим стыкованием может уходить разное количество времени. Многое зависит от наружного диаметра заготовок. Чем он больше, тем дольше нагревается и остывает материал, тем больше времени дается на соединение.

Перед тем, как начинать стыковую сварку, надо внимательно прочитать инструкцию по эксплуатации оборудования. В противном случае, при использовании аппарата могут возникнуть вопросы. Каждый этап сварки стыковым методом (нагрев, соединение, выдержка под давлением) должен проводиться в соответствии с установленными нормативами времени. Если, к примеру, слишком долго не стыковать нагретые концы труб или слишком рано убрать фиксатор, тогда вся работа пойдет насмарку

Для получения прочного, герметичного и аккуратного шва важно знать, сколько нужно нагревать концы труб, выдерживать состыкованные изделия. Подобная информация приведена ниже в таблице.

Диаметр трубопровода в сантиметрах	Время на нагревание концов заготовок в секундах	Время, которое отводится на соединение в секундах	Время на охлаждение состыкованных труб и получение надежного шва в минутах
11,0	50	12	8
9,0	40	11	8
7,5	30	10	8
6,3	24	8	6
5,0	18	6	4
4,0	12	6	4
3,2	8	6	4
2,5	7	4	2
2,0	7	4	2
1,6	5	4	2

Чаще всего стыковая сварка применяется в отношении полиэтиленовых труб с диаметром более 5 см.

Общие рекомендации по сварке

При выполнении сварки полиэтиленовых труб путем оплавления очень важно соблюдать инструкцию. Отход от технологии может привести к перегреву материала и появлению внутреннего наплыва. Это будет нарушать движение жидкостей по трубам.

Также шов может получиться кривым, неоднородным. В любом случае, подобная конструкция будет считаться бракованной и неподходящей для эксплуатации.

Есть ряд рекомендаций, которых нужно придерживаться, чтобы добиться желаемого результата. Важно, чтобы стенки во время стыковки не сдвигались больше, чем на 10% их толщины. При остывании материала соединенные детали должны быть надежно зафиксированы. Время, затраченное на удаление нагревательной пластины и стыковку двух концов изделия, должно быть минимальным.

Сварку безнапорных канализационных труб из полимера стыковым методом проводить не рекомендуется. В месте соединения образуется валик, на котором могут скапливаться твердые частицы, приводя к засорению магистрали.

Сварка труб из полиэтилена встык – непростая задача. Только следуя инструкции и придерживаясь рекомендаций опытных мастеров можно будет без лишних проблем и максимально быстро создать необходимую надежную конструкцию

Решив прокладывать трубопровод и проводить сварку стыковым методом, рекомендуется сначала ознакомиться с положениями соответствующих ГОСТов. Эти документы содержат правила, требования к качеству работ, продукту.

При монтаже водопроводных и газопроводных магистралей стоит ориентироваться на ГОСТ Р 55276. В нем описана технология стыковой сварки полиэтиленового трубопровода.

В отношении оборудования для соединения изделий подобным методом применяется ГОСТ Р ИСО 12176-1.

Выводы и полезное видео по теме

Порядок и особенности проведения стыковой сварки труб из полиэтилена с использованием механического аппарата:

Стыковая сварка полиэтиленовых труб с помощью автоматического оборудования:

На практике стыковая сварка полиэтиленовых труб своими руками не особо распространена. Это связано с тем, что для выполнения подобной работы требуется специальное оборудование, определенный уровень знаний, навыков.

Стыковую сварку полиэтиленовых труб стоит проводить в соответствии с установленными требованиями и правилами. Это обеспечит получение качественной и долговечной конструкции. Сварка стыковым методом имеет свою технологию, особенности и отличия.

Реализовать метод можно своими руками, но для этого важно создать необходимые условия, подготовить должным образом трубы. Если аппарата для сварки нет, то целесообразнее его арендовать. Рекомендуется предварительно ознакомиться с видео по теме стыковая сварка. Наглядно будет проще понять суть метода и особенности его реализации.

У вас есть опыт проведения стыковой сварки полиэтиленовых труб? Хотите поделиться своими знаниями в данной сфере или задать вопросы по проведению сварочных работ? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, принимайте участие в обсуждениях — ниже расположена форма для обратной связи.

Качество сварки полиэтиленовых труб

ГОСТ Р 55276-2012
(ИСО 21307:2011)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРУБЫ И ФИТИНГИ ПЛАСТМАССОВЫЕ

Процедуры сварки нагретым инструментом встык полиэтиленовых (ПЭ) труб и фитингов, используемых для строительства газо- и водопроводных распределительных систем

Plastics pipes and fittings. Butt fusion jointing procedures for polyethylene (PE) pipes and fittings used in the construction of gas and water distribution systems

Дата введения 2014-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным автономным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при МГТУ им.Н.Э.Баумана (ФГАУ "НУЦСК" при МГТУ им.Н.Э.Баумана), Национальным агентством контроля сварки (НАКС) и ООО "ТЭП" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 "Сварка и родственные процессы"

4 Настоящий стандарт является модифицированным и включает в себя идентичные основные нормативные положения международного стандарта ИСО 21307:2011* "Трубы и фитинги пластмассовые. Процедуры сварки нагретым инструментом встык полиэтиленовых (ПЭ) труб и фитингов, используемых для строительства газо- и водопроводных распределительных систем" [ISO 21307:2011 "Plastics pipes and fittings - Butt fusion jointing procedures for polyethylene (PE) pipes and fittings used in the construction of gas and water distribution systems", MOD]. При этом дополнительные положения, учитывающие потребности национальной экономики Российской Федерации и современный российский опыт, приведены в приложении ДА.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДБ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Введение

Многие композиции бимодальных полиэтиленов (ПЭ), таких как ПЭ-80 и ПЭ-100, сопровождаются специальными указаниями производителей по сварке труб из них.

Указания по сварке часто различаются для материалов одних и тех же градаций. Целью стандартизации является стимулирование использования одинаковых процедур для одинаковых материалов. Существует необходимость рассмотреть общемировую практику и создать наилучшие процедуры стыковой сварки ПЭ, обеспечивающие самое высокое качество сооружения надежных и эффективных трубопроводов.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие принципы, касающиеся процедур сварки, используемых в строительстве, а также подходы к оценке качества сварки соединений нагретым инструментом встык, включая сварку фитингов (ИСО 8085-2) и труб, используемых в строительстве газопроводных (ИСО 4437) и водопроводных (ИСО 4427) распределительных систем, сваренных на оборудовании, которое соответствует ИСО 12176-1. Процедуры сварки должны соответствовать ИСО/ТС 10839, национальным правилам или отраслевым руководящим документам. В частности, этот стандарт устанавливает ряд проверенных процедур сварки для труб и фитингов с толщиной стенки до 70 мм включительно. Стандарт принимает во внимание используемые материалы и компоненты, процедуры сварки, оборудование и оценки качества сварного соединения. Его можно применять в сочетании с соответствующими национальными нормами и стандартами.

Примечание - При проведении сварки нагретым инструментом встык труб и фитингов с толщиной стенки более 70 мм необходимо проконсультироваться с производителями труб, фитингов и сварочного оборудования.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты. Последующие поправки или изменения действительны для датированных ссылок настоящего стандарта только после введения поправок и изменений к нему. Для недатированных ссылок применяется последнее издание ссылочного документа (включая изменения к нему).

ИСО 1167-1 Термопластичные трубы, фитинги и узлы для транспортировки жидкостей. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод (ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 1: General method)

ИСО 1167-3 Термопластичные трубы, фитинги и узлы для транспортировки жидкостей. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 3. Подготовка образцов (ISO 1167-3, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 3: Preparation of components)

ИСО 1167-4 Термопластичные трубы, фитинги и узлы для транспортировки жидкостей. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 4. Подготовка узлов (ISO 1167-4, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 4: Preparation of assemblies)

ИСО 4065 Трубы из термопластов. Таблица универсальных толщин стенок (ISO 4065, Thermoplastics pipes - Universal wall thickness table)

ИСO 4427 (все части) Системы пластмассовых трубопроводов. Полиэтиленовые (РЕ) трубы и фитинги для водоснабжения [ISO 4427 (all parts), Plastics piping systems - Polyethylene (PE) pipes and fittings for water supply]

ИСО 4437 Полиэтиленовые (ПЭ) трубы для подземной подачи газообразного топлива. Метрическая серия. Технические характеристики [ISO 4437, Buried polyethylene (РЕ) pipes for the supply of gaseous fuels - Metric series - Specifications]

ИСО 8085-2 Полиэтиленовые фитинги для сварки с полиэтиленовыми трубами используемых для подачи газообразного топлива. Метрическая Серия. Технические характеристики. Часть 2: Удлиненные фитинги для сварки встык, для муфтовой сварки с использованием нагретого инструмента и для использования с электросварными фитингами (ISO 8085-2, Polyethylene fittings for use with polyethylene pipes for the supply of gaseous fuels - Metric series - Specifications - Part 2: Spigot fittings for butt fusion, for socket fusion using heated tools and for use with electrofusion fittings)

ИСО/ТС 10839 Полиэтиленовые трубы и фитинги для транспортировки газообразного топлива - Свод практических правил по проектированию, применению и монтажу (ISO/TS 10839, Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels - Code of practice for design, handling and installation)

ИСО 12176-1 Пластмассовые трубы и фитинги - Оборудование для сварки полиэтиленовых систем - Часть 1: Сварка нагретым инструментом встык (ISO 12176-1, Plastics pipes and fittings - Equipment for fusion jointing polyethylene systems - Part 1: Butt fusion)

ИСО 13953 Полиэтиленовые (РЕ) трубы и фитинги - Определение прочности на разрыв и характера разрушения образца из сварного соединения встык (ISO 13953 Polyethylene (РЕ) pipes and fittings - Determination of the tensile strength and failure mode of test pieces from a butt-fused joint)

АСТМ Ф 2634 Стандартные методы лабораторных испытаний полиэтиленовых (ПЭ) сварных соединений встык с использованием метода ударного растяжения (ASTM F 2634, Standard test method for laboratory testing of polyethylene (PE) butt fusion joints using tensileimpact method)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пониженное давление при охлаждении: Пониженное давление, которое используется после соединения оплавленных торцов заготовок при охлаждении в процедуре двойного низкого давления.

3.2 время охлаждения в машине под давлением: Период времени, в течение которого закрепленное в машине соединение остается под давлением.

3.3 время охлаждения в машине без давления или вне машины: Дополнительный период охлаждения, который может потребоваться после охлаждения под давлением до перемещения или монтажа. Используется для обеспечения оптимальной прочности соединения, особенно когда сварка проводится при высоких температурах окружающей среды.

3.4 давление перемещения: Давление в системе привода сварочной машины, необходимое для перемещения подвижного зажима с зафиксированной в нем заготовкой. Давление перемещения определяется экспериментально, зависит от силы трения в машине и трения заготовки о поверхность земли или трения в опорах, на которые уложена заготовка.

3.5 сварочное давление: Фактическое давление в плоскости сварки трубы или фитинга во время соединения.

3.6 измеряемое давление: Фактическое давление, считанное с измерительного прибора сварочной машины.

3.7 технологическая пауза: Время, затраченное на отделение трубы от нагретого инструмента (нагревателя), извлечение нагревателя и сведение оплавленных концов труб или фитинга до образования физического контакта.

3.8 температура нагревателя: Температура поверхности нагревателя, измеренная в области контакта со свариваемой трубой или фитингом.

3.9 давление прогрева: Давление, необходимое для обеспечения полного постоянного физического контакта свариваемых поверхностей трубы или фитинга с нагревателем на всем протяжении времени прогрева.

3.10 время прогрева: Время, на протяжении которого нагреватель контактирует с трубой под давлением прогрева на второй стадии оплавления.

3.11 минимальный размер первичного валика: Минимальная величина размера первичного валика, которая должна быть достигнута после стадии выравнивания.

3.12 давление на стадии выравнивания: Давление, которое оказывают концы трубы или фитинга на нагреватель в период образования первичного валика на первой стадии оплавления. Включает давление перемещения.

3.13 время образования первичного валика (время выравнивания): Время первой стадии оплавления, затраченное на образование непрерывного валика определенного размера, по окружности концов труб и фитингов.

3.14 размер первичного валика: Размер валика формируемого на концах труб или фитингов на стадии выравнивания.

Примечание - Размер первичного валика измеряется в миллиметрах.

3.15 время сварки соединения: Период, выделенный для образования вторичного валика от смыкания оплавленных торцов до охлаждения при пониженном давлении (процедура двойного низкого давления).

3.16 номинальная толщина стенки , мм: Толщина стенки, установленная в ГОСТ ИСО 4065 и соответствующая минимальной допустимой толщине стенки в любой точке .

3.17 оператор: Лицо, наделенное полномочиями сооружать полиэтиленовые (ПЭ) трубопроводы из труб и фитингов на основе письменного соглашения с оператором трубопровода.

3.18 оператор трубопровода: Частная или общественная организация, уполномоченная проектировать, конструировать, эксплуатировать, а также обслуживать трубопроводные системы.

4 Процесс сварки нагретым инструментом встык

4.1 Основные положения

Полиэтиленовые (ПЭ) трубы для сварки в соответствии с этим стандартом должны отвечать требованиям ИСО 4437 (либо ИСО 4427) и Российским нормам. Фитинги должны соответствовать ИСО 8085-2 и Российским нормам.

Сварка соединений в соответствии с этим стандартом должна производиться на оборудовании, отвечающем требованиям ИСО 12176-1 и Российским нормам.

Сварка должна выполняться квалифицированными операторами на машинах, обеспечивающих точную центровку заготовок. Подготовка и уровень квалификации оператора должны соответствовать требованиям сварочной процедуры. Технология сварки должна быть оформлена письменно в виде технологической инструкции (спецификации или проекта производства работ), утверждена организацией по строительству трубопроводов до начала строительства. Технологическая инструкция должна включать технические требования к методу сварки, параметрам сварки, оборудованию для сварки, условиям сварки, квалификации оператора и методам контроля качества, которые должны использоваться.

Указания по контролю качества приведены в разделе 6.

4.2 Принцип сварки

Сварка нагретым инструментом встык заключается в следующем: при помощи нагревателя разогреть концы двух труб или фитинга (заготовок) до заданной температуры, соединить их под давлением и охладить соединение под давлением в течение определенного времени.

Процесс сварки включает следующие основные элементы:

a) очистка концов труб, фитингов, поверхностей торцевателя и нагревателя;

b) крепление соединяемых заготовок;

c) торцовка концов труб или фитингов;

d) контроль качества сборки заготовок под сварку;

e) измерение давления перемещения;

f) оплавление концов трубы или фитинга;

g) соединение концов труб или фитинга;

h) выдержка концов трубы или фитинга под давлением в течение всего времени охлаждения в машине;

i) охлаждение в машине без давления или вне машины, если это предусмотрено инструкцией.

Содержание основных элементов объясняется более подробно в разделах 4.3-4.10.

4.3 Очистка концов труб, фитингов, поверхностей торцевателя и нагревателя

Прежде чем закрепить свариваемые заготовки в машине, следует очистить их внутри и снаружи, протереть совмещаемые поверхности чистой тканью без ворса. Из зоны сварки должны быть удалены все загрязнения.

ГОСТ P 55142-2012

ИСПЫТАНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЛИСТОВ И ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ

Testing of welded joints of thermoplastic sheets and pipes. Test methods

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным автономным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при МГТУ им.Н.Э.Баумана (ФГАУ НУЦСК при МГТУ им.Н.Э.Баумана), Национальным агентством контроля сварки (НАКС), ООО "Группа ПОЛИПЛАСТИК"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.

6 В настоящем стандарте реализованы основные положения стандартов Немецкого союза по сварке и смежным технологиям* (ДВС 2203-1, 2, 3, 4, 5, 6 "Испытания сварных соединений листов и труб из термопластов. Методы испытаний - Требования" (DVS 2203-1,2,3,4,5,6 " an Tafeln und Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Разработка национального стандарта была осуществлена в целях создания современной отечественной нормативной базы в области сварки полимерных материалов. Его введение позволит повысить конкурентоспособность отечественного оборудования, совместимость и взаимозаменяемость продукции, процессов и услуг, повысить уровень гармонизации отечественной нормативной базы с международными и региональными стандартами.

Настоящий стандарт устанавливает общие принципы оценки качества сварки соединений пластмассовых листов и труб.

Указания по испытаниям сварных соединений необходимы переработчику полуфабрикатов и заготовок из термопластов и потребителю изделий. Процедуры сварки должны соответствовать международным, национальным правилам или отраслевым руководящим документам.

Стандарт учитывает используемые материалы и компоненты, процедуры сварки, оборудование и оценки качества сварного соединения. Его можно применять в сочетании с соответствующими национальными нормами и стандартами.

Размеры свариваемых заготовок и испытуемых образцов приведены в соответствующих частях. Если размеры свариваемых заготовок и испытуемых образцов выходят за рамки настоящего стандарта, то требования к сварным соединениям следует определять путем специальных исследований.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 4648 (ISO 178:2010) Пластмассы. Метод испытания на статистический изгиб

ГОСТ 11262 (ISO 527-2:2012) Пластмассы. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 12423 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 14782 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 18197 (ISO 899-1:2003) Пластмассы. Метод определения ползучести при растяжении

ГОСТ 18599 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия

ГОСТ 24157 Трубы из пластмасс. Метод определения стойкости при постоянном внутреннем давлении

Действует ГОСТ ISO 1167-1-2013 "Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод".

ГОСТ 26277 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ Р 50838 (ИСО 4437:2007) Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия

Действует ГОСТ Р 58121.2-2018 (ИСО 4437-2:2014) "Пластмассовые трубопроводы для транспортирования газообразного топлива. Полиэтилен (ПЭ). Часть 2. Трубы".

ГОСТ Р 51613 Трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида. Технические условия

ГОСТ Р 52134 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия

ГОСТ Р 52779-2007 (ИСО 8085-2:2001, ИСО 8085-3:2001) Детали соединительные из полиэтилена для газопроводов. Общие технические условия

Действует ГОСТ Р 58121.3-2018 (ИСО 4437-3:2014) "Пластмассовые трубопроводы для транспортирования газообразного топлива. Полиэтилен (ПЭ). Часть 3. Фитинги".

ГОСТ Р 54792 Дефекты в сварных соединениях термопластов. Описание и оценка

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Общие требования

3.1 Область применения

Выбор методов испытаний принимается в зависимости от технологии производства и условий эксплуатации. При этом необходимо обратить внимание на то, что результаты испытаний зависят от условий изготовления испытуемых образцов и от самих условий испытания. Результаты испытаний должны подтверждать соответствие расчетных свойств сварных соединений реальным нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации.

3.2 Материалы и свойства

Настоящим стандартом охватываются материалы, приведенные в таблице 1, применяемые при изготовлении труб, соединительных деталей и листов.

СП 42-105-99 Контроль качества сварных соединений полиэтиленовых газопроводов

1. Утвердить и ввести в действие с 1 апреля 1999 года Свод правил «Контроль качества сварных соединений полиэтиленовых газопроводов», разработанный ОАО «Гипрониигаз».

2. Сектору информации ОАО «Росгазификация» (Кузнецову С.А.) размножить указанный Свод правил и разослать по заявкам. газораспределительных организаций для практического использования.

3. Контроль за выполнением настоящего приказа возложить на отдел научно-технического развития (Горчилин В.А.) и сектор информации (Кузнецов С.А.).

Генеральный директор

директора ОАО "Росгазификация"

105318, Москва, ул.Щербаковская, 41А

17-110 НТО от 03.03.99

СП 42-105-99 "Контроль качества сварных соединений полиэтиленовых газопроводов".

Одновременно Управление технормирования обращает Ваше внимание на следующее.

При издании текст документа строится, излагается и оформляется в соответствии с требованиями, установленными СНиП 10-01-94.

В целях сокращения количества нормативных документов и их упорядочения, в также учитывая и то, что в настоящее время разрабатывается единый Свод правил "Проектирование и строительство новых, а также реконструкция изношенные газопроводов путем применения полимерных материалов" Управление считает целесоойразным в дальнейшем (при окончании разработки проекта единого СП) текст Свода правил по контролю качества сварных соединений полиэтиленовых газопроводов включить отдельным разделом в упомянутый единый СП.

Управления технормирования П / П Н.Н. Поляков

Исп. Фомичева Т.С Шишов Н.А.

тел. 930-57-83 930-41-58

1 РАЗРАБОТАН Головным научно-исследовательским и проектным институтом по использованию газа в народном хозяйстве “ ГИПРОНИИГАЗ ” при участии НПО "Пластик".

2 СОГЛАСОВАН с Госгортехнадзором РФ (письмо № 02-35/868 от 23.07.1998 г.) и АООТ НПО "Пластик" (письмо № 402/98 от 4.05.98 г.).

3 ОДОБРЕН Госстроем России (письмо № 13-500 от 10.09.1998 г.)

4 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом ОАО "Росгазификация" N 14П от 03.03.199 9 г.

5 ПРИНЯТ впервые

Свод правил разработан группой специалистов: В.Ю. Каргин. А.Г. Карвецкий, В.В. Богатов, Т.В. Ставская - ОАО "Гипрониигаз"; И.В. Гвоздев - АООТ НПО "Пластик";

И.В. Сессин - ОАО "Росгазификация".

Свод правил предназначен для использования строительными организациями Российской Федерации при строительстве и ремонте газораспределительных сетей из полиэтиленовых труб, а также отраслевыми лабораториями и другими организациями, занимающимися оценкой качества сварных соединений.

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

QUALITY CONTROL OF WELDED JOINTS OF POLYETHYLENE GAS PIPELINES

Настоящий свод правил распространяется на сварные соединения напорных труб из полиэтилена для газопроводов, транспортирующих горючие газы по ГОСТ 5542, предназначенные для промышленного и коммунально-бытового использования.

Свод правил устанавливает технические требования к контролю качества, правилам приемки и методам испытания соединений полиэтиленовых труб между собой и с соединительными деталями, выполненных сваркой нагретым инструментом встык и сваркой при помощи деталей с закладными нагревателями.

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие стандарты:

СНиП 3.05.02-88* "Газоснабжение".

ГОСТ 166-89 "Штангенциркули. Технические условия".

ГОСТ 4045-75 "Тиски слесарные с ручным приводом. Технические условия".

ГОСТ 5542-87 "Газы природные топливные для коммунально-бытового назначения".

ГОСТ 8433-81 "Вещества вспомогательные ОП-7 и ОП-10".

ГОСТ 11262-80 "Пластмассы. Метод испытания на растяжение".

ГОСТ 12423-66 "Пластмассы. Условия кондиционирования образцов (проб)".

ГОСТ 14782-86 "Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые".

ГОСТ 24157-80 "Метод определения стойкости при постоянном внутреннем давлении".

СП 42-101-96 "Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб диаметром до 300 мм".

3 Общие положения

3.1 Свод правил разработан в развитие строительных норм и правил СНиП 3.05.02 "Газоснабжение" в части строительства газопроводов из полиэтиленовых труб давлением до 0,6 МПа.

3.2 Свод правил .может применяться в процессе строительства новых и реконструкции действующих подземных газопроводов с использованием полиэтиленовых труб (ПЭ63, ПЭ80 и ПЭ100) отечественного и зарубежного производства, отвечающих требованиям ГОСТ Р 50838.

3.3 Технологический процесс сварки и порядок проведения пооперационного контроля должен соответствовать СП 42-101 и другой нормативно-технической документации по строительству газопроводов из полиэтиленовых труб утвержденной или согласованной с Минземстроем (Минстроем) России.

3.4 Нормы контроля сварных соединений полиэтиленовых труб (разрушающими и неразрушающими методами) должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08, СНиП 3.05.02 и СП 42-101.

При этом в случае сварки труб деталями с закладными нагревателями разрушающим методам контроля подвергают только допускные соединения, а вырезка и испытание контрольных соединений из числа выполненных при помощи этих деталей не требуется.

Нормы контроля качества стыковых соединений ультразвуковым и разрушающим методами принимают в зависимости от степени автоматизации сварочных машин.

4 Технические требования к контролю качества сварных соединений

4.2 Методы контроля качества сварных соединений подразделяются на обязательные (экспресс) методы, проводимые лабораториями строительно-монтажных организаций и специальные, которые рекомендуются к использованию отраслевыми испытательными центрами в случае необходимости подтверждения результатов экспресс методов, проведения углубленных исследований и других целей.

4.3 Вырезку контрольных соединений из газопровода осуществляют, как правило, в период производства сварочных работ с целью исключения вварки "катушек".

4.4 Проверке подвергаются допускные и контрольные соединения, выполненные каждым сварщиком в соответствии с нормами СНиП 3.05.02 и СП 42-101.

4.5 Сварные соединения, забракованные при внешнем осмотре и измерениях, исправлению не подлежат и должны быть из газопровода удалены.

4.6 При неудовлетворительных результатах испытаний сварных соединений экспресс методами необходимо произвести проверку удвоенного числа соединений тем же методом контроля, по которому получены неудовлетворительные результаты. Если при повторной проверке хотя бы одно из проверяемых соединений окажется неудовлетворительного качества, то сварщик должен быть отстранен от работы и направлен для прохождения дополнительной практики. Порядок проведения дальнейших работ на газопроводе должен определяться требованиями СНиП 3.05.02.

4.7 Перечень методов испытаний, обязательных при проведении контроля качества сварных соединений приведен в таблице 1.

Обязательным методам оценки должны подвергаться сварные соединения, выполняемые перед началом строительства газопроводов (допускные стыки) и отбираемые из числа стыков, сваренных каждым сварщиком на объекте строительства (контрольные стыки).

Таблица 1 - Перечень обязательных методов испытаний

1 Внешний осмотр

Нагретым инструментом встык. Деталями с ЗН

2 Испытание на осевое растяжение

Нагретым инструментом встык

3 Ультразвуковой контроль

4 Пневматические испытания

5 Испытание на сплющивание

6 Испытание на отрыв

Деталями с ЗН (только для седловых отводов)

4.8 Перечень специальных методов испытаний, рекомендуемых к проведению при оценке качества сварных соединений приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень специальных методов испытаний

1 Испытание на статический изгиб

2 Испытание при постоянном внутреннем давлении

Нагретым инструментом встык Деталями с ЗН

3 Испытание на длительное растяжение

4 Испытания на стойкость к удару

Результаты испытаний на длительное растяжение являются факультативными.

5 Обязательные методы контроля сварных соединений

5.1 Внешний осмотр

5.1.1 Внешнему осмотру подвергаются соединения, выполненные любым способом сварки. Внешний вид сварных соединений должен соответствовать контрольным образцам, оформленным в соответствии с приложением А.

5.1.2 Внешний вид сварных соединений, выполненных сваркой нагретым инструментом встык, должен отвечать следующим требованиям:

- валики сварного шва должны быть симметрично и равномерно распределены по окружности сваренных труб;

- цвет валиков должен быть одного цвета с трубой и не иметь трещин, пор, инородных включений;

- симметричность шва (отношение ширины наружных валиков грата к общей ширине грата) должна быть в пределах 0,3-0,7 в любой точке шва. При сварке труб с соединительными деталями это отношение допускается в пределах 0,2-0,8;

- смещение наружных кромок свариваемых заготовок не должно превышать 10 % от толщины стенки трубы (детали);

- впадина между валиками грата (линия сплавления наружных поверхностей валиков грата) не должна находиться ниже наружной поверхности труб (деталей);

- угол излома сваренных труб или трубы и соединительной детали не должен превышать 5°.

5.1.3 Размеры валиков наружного грата швов зависят от толщины стенки свариваемых труб (деталей) и должны соответствовать данным таблицы 3.

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.

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:

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.

Стыковая сварка применяется преимущество у труб с диаметром более 50 мм, поэтому и оборудование для неё имеет немалый размер

Для раструбной сварки будет необходимо приобретение такого комплекта:

электросварочный аппарат; ;
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.

Из полиэтиленовых труб собирают преимущественно наружные части коммуникационных сетей, прокладываемых как открытым способом, так и в траншеях

Оборудование для сварки ПЭ труб предназначено для работы в полевых условиях. Однако может использоваться и в мастерской для сварки труб небольшого и среднего диаметра

Сварку труб большого диаметра, применяемых в сооружении магистральных линий водо-, электро-, газоснабжения, канализации производят непосредственно на объекте. Это решение проще в реализации и дешевле

Полиэтиленовые трубы соединяют тремя способами: электромуфтовой, раструбной и стыковой сваркой. Электромуфтовый вариант предполагает использование муфты, которая после проведения работ остается на сваренном участке

Раструбная технология предполагает погружения одной части трубы в соединительный элемент или в смежный отрезок трубы

Самый распространенный метод сварки производится по стыковой технологии. При этом не нужны дополнительные соединители и расход энергии наименьший

Все методы сварки полиэтиленовой трубы могут проводиться в зимний период с учетом температурных ограничений, указанных производителем оборудования. Желательно в неблагоприятную для работ погоду над зоной соединения сооружать тент

Независимо от технологии, все способы сварки полиэтиленовых труб предопределяют расплавление соединяемых участков и диффузное слияние их на молекулярном уровне. В результате формируется абсолютно герметичная система

Читайте также: