Разрешено ли возобновлять прерванную аппаратом сварку полиэтиленовых труб деталями с закладным нагревателем

Обновлено: 20.09.2024

Закладной нагреватель – электрическая спираль, вмонтированная в свариваемую поверхность фитинга. Поэтому название фитингов, приведенное в ГОСТ Р 52779-2007 (п.4.1.2), является более точным: «Детали с закладными электронагревателями (электросварные)». Устаревший ГОСТ Р 52134-2003 (п.4.6.1) и только что пришедший ему на смену ГОСТ 32415-2013 (п.4.2.1) называют такие фитинги «электросварными». Из-за краткости определение «электросварные фитинги» является более популярным, чем «фитинги с закладными электронагревателями». Согласно ГОСТ Р 52134-2003 (п.4.6.1), электросварные фитинги для водопровода и отопления изготавливаются из ПЭ, ПП или ПБ. Электросварные фитинги для газопроводов – только из ПЭ. На практике даже водопроводные фитинги под сварку ЗН – это в подавляющем большинстве случаев полиэтиленовые фитинги, соответственно, для полиэтиленовых труб.

Академическое название метода сварки точно описывает физический принцип, но является громоздким. По этой причине в обиходе чаще применяются названия «электрофузионная сварка» (от английского «electrofusion welding»), краткое «ЭФ сварка» или «EF сварка», местное новообразование «сварка электромуфтами» или «электромуфтовая сварка». В некоторых нормативах (например, в НАКС'овском РД 03-614) используют сокращение «сварка ЗН».

Итак, во внутреннюю поверхность электросварного фитинга вмонтирована электроспираль, контакты которой выведены на наружную поверхность. Подача электрической мощности на контакты приводит к разогреву свариваемых поверхностей фитинга и трубы и, в конечном итоге, к образованию сварного соединения.

Технология электромуфтовой сварки, в принципе, заключается в следующем (см.рис.1):

конец трубы вводят в электросварной фитинг, наружная поверхность трубы касается внутренней поверхности фитинга или находится от нее на минимально возможном расстоянии;
к контактам электросварного фитинга подключают провода специального сварочного аппарата, который пропускает через закладной нагреватель (электроспираль) электрический ток;
спираль нагревает внутреннюю поверхность электросварного фитинга и наружную поверхность трубы до вязко-текучего состояния, полиэтилен трубы и фитинга перемешивается;
после остывания труба и фитинг образуют единую деталь; спираль остается внутри сварного соединения как побочный эффект.

Если не вдаваться в подробности, то всё выглядит просто.

При ближайшем рассмотрении, технология электрофузионной сварки вызывает проблемы, которые обусловлены всего несколькими типовыми причинами:

Сварщик невнимательно изучает спецификации фитингов и/или инструкцию сварочного аппарата;
Сварщик нерадиво выполняет подготовку к сварке;
Сварщик из ложной экономии не использует вспомогательный инструмент – роликовые скребки, позиционеры и пр.;
Самое главное – сварщик не понимает физику и логику процесса электрофузионной сварки. Поэтому допускает ошибки при выборе трубы, электросварных фитингов и сварочного аппарата, а также с легкой душой пренебрегает требованиями инструкций.

2 Достоинства, недостатки и область применения сварки ЗН

Для соединения напорных пластиковых труб применяются всего три технологии сварки: (1) сварка нагретым инструментом встык, (2) сварка нагретым инструментом в раструб и (3) сварка с закладными нагревателями. Именно эти 3 технологии обеспечивают прочность сварного соединения не ниже прочности исходной трубы. Благодаря своим особенностям, технология электромуфтовой сварки занимает в этом ряду незаменимое положение:

В отличие от стыковой сварки, сварка ЗН не образует внутреннего грата и, соответственно, не приводит к снижению проходимости труб. Поэтому применяется, в т.ч., и для безнапорных трубопроводов дренажа и канализации.
Если говорить о средних и больших диаметрах труб, то оборудование для сварки ЗН значительно легче, дешевле и универсальнее , чем оборудование для стыковой или раструбной сварки . Кроме того, оборудование для сварки ЗН не имеет подвижных частей или поверхностей, покрытых тефлоном, поэтому реже приводится в негодность нерадивыми пользователями, и поэтому охотнее сдается в аренду продавцами оборудования.
Качество сварного соединения при сварке ЗН значительно меньше зависит от человеческого фактора , чем при стыковой или даже раструбной сварке .
Сварка ЗН позволяет сварить трубы, когда ни одна из труб не имеет возможности перемещения вдоль оси. Поэтому совершенно незаменима при ремонте трубопроводов.
Сварка ЗН незаменима также для соединения полиэтиленовых труб, армированных лавсановым или другим волокном. Стыковая сварка в этом случае не дает прочности, адекватной прочности исходной трубы. Однако если после стыковой сварки обрезать наружный грат и сверху выполнить сварку ЗН, армированные полиэтиленовые трубы оказываются вполне экономически оправданными.
Другое незаменимое достоинство сварки ЗН – она позволяет соединить трубы из сшитого полиэтилена (PE-Xa и PE-Xc), которые другими способами сварить невозможно. Сварка производится электросварными фитингами из ПЭВП. Тот факт, что PE-X является реактопластом и его макромолекулы связаны между собой поперечными связями, не мешает макромолекулам ПЭВП «связываться» с ними силами Ван-дер-Ваальса.
И одно из самых важных достоинств – сварка ЗН позволяет собирать сложные 3-мерные трубопроводы средних и больших диаметров прямо по месту (см.рис.2). Раструбная сварка для таких диаметров неприменима, а стыковая – как правило, выполняется на горизонтальной поверхности.

К недостаткам технологии электромуфтовой сварки можно отнести только один – сравнительно высокую стоимость электросварных фитингов. Есть еще ограничение, сварка ЗН неприменима для протяжки трубопроводов при бестраншейной прокладке или при ремонте изношенных трубопроводов, поскольку в результате сварки локально увеличивается диаметр ПЭ трубопровода.

Сварка с закладными нагревателями формально рекомендована для ограниченного разнообразия трубопроводов:

Системы водоснабжения и канализации

Нормативный документ – СП 40-102-2000. Сварка (нагретым инструментом или фитингами с закладными нагревателями) предписана для всех полимеров, поддающихся сварке (см.п.7.3.1. СП) – ПЭ, ПП и ПБ. Электрофузионная сварка рекомендуется (см.п.7.3.9. СП) для труб диаметром 20÷500 мм с любой толщиной стенки; особенно для приварки седловых отводов, для соединения длинномерных труб, для тонкостенных (≤5 мм) труб, а также для ремонта трубопроводов в стесненных условиях.

Наружные газопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СП 62.13330.2011, который является обновленной версией СНиП 42-01-2002. Речь идет только о подземных газопроводах (см.п.4.11 СП) с давлением газа до 1,2 МПа (см.п.4.3. СП). Из всех полимерных материалов – только ПЭ, технология сварки – «…встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями» (см.п.4.13 СП).
СП 62.12220.2011 не указывает ни на толщину стенки, ни на диаметр труб. Зато Газпромовский СТО 2-2.1-411-2010 уточняет (см.п.7.10 СТО), что при толщине стенки более 5 мм можно применять как стыковую, так и сварку ЗН, а для тонкостенных (≤5 мм) труб – только сварку ЗН. СТО также обозначает диапазон диаметров (см.п.6.1 СТО) – до 630 мм.

Сварка с закладными нагревателями не узаконена формально для нефтепроводов и для технологических трубопроводов. Для технологических трубопроводов противопоказаний нет. Просто нормативная база у этой отрасли старовата – СНиП 3.05.05-84 (1984г.). Отсутствие нормативного обоснования не составляет практической проблемы, поскольку эта группа трубопроводов не подконтрольна Ростехнадзору.

А с нефтепроводами сложнее. Старый и до сих пор действующий норматив ВСН 003-88 допускает использование труб из ПЭ и ПП, правда, по тем временам (1988г) сварка предлагалась только встык и в раструб. А сейчас, даже с учетом назревшей необходимости обновить нормативную базу, есть мнение, что с кондачка эту задачу решать не стоит, необходимо тщательно разобраться, для каких нефтепродуктов рекомендовать ПЭ и ПП. Так или иначе, на сегодняшний день использование технологии электрофузионной сварки для ПЭ нефтепроводов невозможно, поскольку сдать такой трубопровод в эксплуатацию будет невозможно. Даже аттестовать электромуфтовый сварочный аппарат в НАКС на эту группу «опасных производственных объектов» нельзя – нет нормативной базы.

Что касается материала, из которого производятся электросварные фитинги, тут есть некоторые разночтения. Как видим выше, в секторальных нормативах РФ на узкоспециализированные трубопровоы сварка ЗН упоминается применительно к фитингам из ПЭ, ПП и ПБ. С другой стороны, автору неизвестен ни один мировой норматив, регламентирующий режим электромуфтовой сварки для ПБ.

Авторитетные нормы DVS (Германия) предлагают процедуры сварки ЗН для ПЭ, ПП и ПВДФ. Более того, в РФ недавно начал действовать ГОСТ Р 54793 на различные технологии сварки ПВДФ, в том числе на технологию электрофузионной сварки. Проблема в том, что ни один секторальный норматив РФ не регламентирует применение электросварных фитингов из ПВДФ для трубопроводов конкретного назначения.

В мировой и Российской практике сварка с закладными нагревателями почти всегда применяется для полиэтиленовых трубопроводов. В подавляющем большинстве – для напорных полиэтиленовых трубопроводов. Ничтожно мало – для ПП трубопроводов. И почти никогда – для трубопроводов из ПБ или ПВДФ.

3 Нормативная база по технологии электромуфтовой сварки

Уникальность сварки полиэтиленовыми фитингами с закладными нагревателями состоит в том, что формальное описание процедуры сводится к подготовке к сварочному процессу. А технология самого сварочного процесса определяется не действиями оператора, а спецификациями ПНД фитинга и сварочного аппарата, на которые есть свои нормативы:

ISO 8085-3:2001 и гармонизированный ГОСТ Р 52779-2007 определяют требования к полиэтиленовым фитингам с закладными нагревателями для газопроводов: требования к полиэтилену, основные геометрические характеристики (особенно размеры зоны нагрева и холодных зон), геометрические характеристики контактов, методы испытаний прочности сварного соединения и необходимые результаты этих испытаний.
Нормативы не определяют устройство закладных нагревателей – глубину залегания нагревательной спирали, расстояние между витками, диаметр проводника, удельное сопротивление проводника или хотя бы удельную мощность нагрева на единицу площади свариваемой поверхности. Эти характеристики – ноу-хау производителя электросварных фитингов.
ISO 12176-2:2008 и гармонизированный ГОСТ Р ИСО 12176-2-2011 определяют требования к сварочным аппаратам. Нормативы определяют варианты регулирования мощности нагрева закладного нагревателя (регулировка напряжения, регулировка тока, регулировка того и другого), варианты ввода параметров сварочного процесса (ручной ввод регулируемого параметра и времени нагрева, автоматическое считывание штрих-кода или пр.), предъявляют требования к мощности, к надежности аппаратов, а самое главное – определяют необходимые обратные связи и логику их обработки с тем чтобы обеспечить приемлемое качество сварного соединения.
ISO 13950:2007 и гармонизированный ГОСТ Р ИСО 13950-2012 определяют порядок кодирования информации об электросварном фитинге (производитель, тип, диаметр, сопротивление и его допустимая погрешность) и о параметрах сварки ЗН (напряжение и время нагрева, коэффициент температурной компенсации, время остывания) в штрих-коде, который наклеивается на фитинг. Аппарат, рассчитанный на автоматическое распознавание параметров сварки, должен уметь читать и декодировать такой штрих-код.
ISO 12176-3:2011 и находящийся на стадии согласования гармонизированный ГОСТ Р ИСО 12176-3 определяют порядок кодирования информации в т.н. «идентификационной карте оператора». Карта представляет собой штрих-код или магнитный носитель, содержит сведения об операторе: имя, язык, срок действия допуска и пр. Сварочный аппарат должен считывать карту и автоматически осуществлять ряд действий: предоставлять допуск к работе, настраивать язык меню, вносить имя оператора в протокол и пр.
ISO 12176-4:2003 и находящийся на стадии согласования гармонизированный ГОСТ Р ИСО 12176-4 определяют порядок кодирования информации, которая в английском варианте называется traceability code и содержит сведения о свариваемом изделии (трубе или фитинге) или о сварочном аппарате – кто и когда это произвел, из какого сырья и т.д. Информация заносится в сварочный протокол и в случае проблем сварного соединения позволяет найти «крайнего». В русском варианте был выбор между терминами «код отслеживания» и «код трассируемости». В последнем рассматриваемом варианте ГОСТ рассматривается «код трассируемости».
ISO-11413:2008 и находящийся на стадии согласования гармонизированный ГОСТ Р ИСО 11413 определяют методы испытания фитингов с закладными нагревателями – контроль электрических характеристик, условия выполнения контрольной сварки для последующего разрушающего контроля.

ПЕЧАЛЬНО: К сожалению, на сегодня (апрель 2014) образовался неприятный юридический казус – основные национальные нормативы для сварочных аппаратов приняты, но не являются обязательными к исполнению. Неформально – пожалуйста, можно ими руководствоваться при разработке новых аппаратов или при оценке качества готовых. Но получать сертификат соответствия аппарата требованиям ГОСТ Р ИСО 12176-2-2011 – совсем необязательно. С 15.02.2013 вступил в силу Технический регламент Таможенного союза "О безопасности машин и оборудования" (ТР ТС 010/2011), который отменил обязательную сертификацию, в частности, оборудования для сварки пластмасс, заменив ее декларированием соответствия нормам безопасности – электромагнитной и электрической. А формальное подтверждение функциональных способностей теперь не требуется.

Что касается действий оператора по выполнению сварки ЗН, они сводятся к нажатию кнопки «СТАРТ» на сварочном аппарате. Не больше и не меньше. Значение, и очень важное, имеют действия оператора по подготовке к сварке ЗН – зачистка наружной поверхности труб, совмещение труб с электросварным фитингом, фиксация сборки, ввод сварочных параметров в аппарат. Ну, может, еще предварительный прогрев для уменьшения зазора. В базовом варианте подготовка к сварке ЗН описана в немецких нормах DVS 2207-1. Мы в п.7 рассмотрим подготовку к сварке наиболее типичных полиэтиленовых фитингов с ЗН.

Особенности подготовки к сварке отдельных ПНД фитингов описаны в Газпромовском СТО 2-2.1-411-2010. Даже на время разработки документа (2009г.) набралось приличное количество хитрых полиэтиленовых фитингов различных производителей, требующих особого подхода и применения особого вспомогательного инструмента. На сегодняшний день таких фитингов еще больше, поэтому Ассоциация Сварщиков Полимерных Материалов планирует работу над новым комплексным нормативным документом по сварке фитингами с закладными нагревателями в 2016г.

Сварка соединительными деталями с закладным нагревателем (ЗН)

Сварку труб соединительными деталями с закладными нагревателями проводят:

при прокладке новых газопроводов преимущественно из длинномерных труб (плетей) или в стесненных условиях;
при реконструкции изношенных газопроводов методом протяжки в них полиэтиленовых труб (в том числе профилированных);
при соединении труб и соединительных деталей с разной толщиной стенки, или при толщине стенки менее 5 мм, или изготовленных из разных марок полиэтилена;
для врезки ответвлений в ранее построенные газопроводы;
при строительстве особо ответственных участков газопровода (стесненные условия, пересечение дорог и пр.).

Для сварки труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями применяют сварочные аппараты, работающие от сети переменного тока напряжением 230 В (190-270 В), от аккумуляторных батарей или от передвижных источников питания (миниэлектростанций).

Технологический процесс соединения труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями включает:

подготовку концов труб (очистка от загрязнений, механическая обработка — циклевка свариваемых поверхностей, разметка и обезжиривание);
сварку стыка (установка и закрепление концов свариваемых труб в зажимах позиционера (центрирующего приспособления) с одновременной посадкой детали с ЗН, подключение детали с ЗН к сварочному аппарату);
сварку (задание программы процесса сварки, нагрев, охлаждение соединения).

Для исключения неправильного распределения тепла внутри соединения, приводящего к сильному расплавлению полиэтилена, не рекомендуется превышать величину косого среза торца трубы а, указанную в таблице ниже. Очистку концов труб от загрязнений производят так же, как при выполнении сварки встык. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа. Длина очищаемых концов труб должна быть, как правило, не менее 1,5 длины раструбной части применяемых для сварки деталей.

Механическую обработку поверхности концов свариваемых труб производят на длину, равную не менее 0,5 длины используемой детали. Она заключается в снятии слоя толщиной 0,1—0,2 мм с поверхности размеченного конца трубы. Для труб диаметром до 75 мм, а также для удаления заусенцев с торца трубы, как правило, применяется ручной скребок (цикля). Для труб диаметром более 75 мм, а также для труб, изготовленных из ПЭ100, независимо от диаметра рекомендуется использовать механический инструмент (торцовочную оправку), которая обеспечивает быстрое и равномерное сняти оксидного слоя с поверхности труб. Кольцевой зазор между трубой и соединительной деталью не должен, как правило, превышать 0,3 мм, и после сборки на трубе должны быть видны следы механической обработки поверхности.

Схема соединения труб муфтой с закладным нагревателем

а - подготовка соединяемых элементов; б,в,г-этапы сборки стыка; д-собранный под сварку стык; 1-труба; 2-метка посадки муфты и механической обработки поверхности трубы; 3-муфта; 4-закладной нагреватель; 5-клеммы токопровода; 6-позиционер; 7-токопроводящие кабели сварочные аппарата

Величина косого среза торца трубы

а — максимальный допуск косого среза трубы; е — максимальный зазор между двумя концами труб в муфте

Для правильной центровки соединения после механической обработки на концы свариваемых труб наносят метки глубины посадки муфты (соединительной детали), равные половине ее длины. Не рекомендуется превышать величину зазора между торцами труб в муфте е (см. рис. выше), указанной в таблице ниже.

Разрешено ли возобновлять прерванную аппаратом сварку полиэтиленовых труб деталями с закладным нагревателем

6 Дефекты сварных соединений Приложение 1 (рекомендуемое) Технологическая карта сварки муфтового соединения (ЗН-01-СК/М)

Приложение 2 (рекомендуемое) Технологическая карта сварки седлового отвода с закладными нагревателями с трубой (ЗН-02-СК/О)

1 Область применения

Технологическая инструкция применяется для выполнения сварки трубопроводов водоснабжения и канализации из полиэтилена соединительными деталями с закладным нагревателем.

Детали с закладными нагревателями: муфты, отводы, седловые отводы, тройники, переходы и т.д., применяют отечественного и зарубежного производства из ПЭ 80, зарубежного из ПЭ 100 (SDR 11, SDR 17 и SDR 26). Трубы из полиэтилена для водоснабжения изготавливают по ГОСТ 18599 и ГОСТ 32415, используются в основном трубы из ПЭ 63 и ПЭ 80.

2. Нормативные ссылки

ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия ГОСТ 32415-2013 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия

ГОСТ Р ИСО 12176-2-2011 Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых систем. Часть 2. Сварка с закладными нагревателями

3. Подготовка сварочного производства

3.1. Требования к квалификации сварщиков

3.1.1 Сварщики и специалисты сварочного производства, выполняющие работы по сварке соединительными деталями с закладным нагревателем должны быть аттестованы в соответствии с ПБ 03-273-99 [1] и РД 03-495-02 [2].

3.2 Свариваемые материалы

Наименование и (или) товарный знак предприятия-изготовителя; номер партии и дату изготовления; условное обозначение трубы (детали); размер партии в метрах (штуках); марку сырья; условия и сроки хранения; результаты испытаний или подтверждение о соответствии качества требованиям нормативной документации.

3.2.3 Трубы и детали, подвергают визуальному и измерительному контролю с целью определения соответствия их проектной документации и обнаружения механических повреждений в процессе их транспортирования;

3.2.4 Внутренние и наружные поверхности деталей не должны иметь следов усадки (утяжины), трещин, вздутий и других дефектов, ухудшающие их эксплуатационные свойства.

Допускаются незначительные следы от формующего инструмента, следы от механической обработки и холодных спаев (стыков).

3.2.5 По истечении гарантийного срока хранения, указанного в нормативном документе на трубы и детали, нечеткой маркировке, несоответствии маркировки сопроводительному или нормативному документу или утере документа о качестве на изделия, решение о пригодности их для строительства трубопровода принимается по результатам испытаний по всем нормируемым показателям нормативного документа на продукцию, проведенных испытательной лабораторией, аттестованной на право проведения таких испытаний.

3.3 Сварочное оборудование

3.3.1 Для сварки труб соединительными деталями с закладными нагревателями применяют сварочные аппараты, работающие от сети переменного тока напряжением 230 В (190—270 В), от аккумуляторных батарей или от передвижных источников питания (мини-электростанций).

3.3.2 Требования к аппаратам для сварки полиэтиленовых труб с помощью полиэтиленовых фитингов установлены в ГОСТ Р ИСО 12176-2. Оборудование должно быть аттестовано согласно РД 03-614-03 [3].

3.3.3 Для сварки муфт с трубами используют блоки питания по нормативной документации, обеспечивающие поддержание сварочного напряжения с точностью ±1,5% и времени пропускания тока с точностью ±1%. Концы подводящего кабеля блока питания должны обеспечивать надежное соединение их с клеммами закладного нагревателя муфты.

3.4 Требования к организации сварочного производства

Организация, производитель сварочных работ, должна пройти процедуры проверки готовности на использование аттестованной сварочной технологии в соответствии с РД 03-615-03 [4].

4 Требования к сборке и сварке

4.1 Технологический процесс соединения труб с помощью соединительных деталей с закладным нагревателем выполняется в соответствии с СП 40-102-2000 [5].

4.3 Технологический процесс соединения труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями включает (рисунок 4.1):

– подготовку концов труб (очистка от загрязнений, механическая обработка — циклевка свариваемых поверхностей, разметка и обезжиривание);

– сборку стыка (установка и закрепление концов свариваемых труб в зажимах позиционера (центрирующего приспособления) с одновременной посадкой детали с закладными нагревателями, подключение детали с закладными нагревателями к сварочному аппарату);

4.4 Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа. Длина очищаемых концов труб должна быть, как правило, не менее 1,5 длины раструбной части применяемых для сварки муфт.

Сварка соединительными деталями с закладным нагревателем

- при строительстве особо ответственных участков газопровода (стесненные условия, пересечение дорог и пр.).

6.69 Для сварки труб соединительными деталями с закладными нагревателями применяют сварочные аппараты, работающие от сети переменного тока напряжением 230 В (190-270 В), от аккумуляторных батарей или от передвижных источников питания (мини-электростанций). Перечень рекомендуемых сварочных аппаратов и источников питания приведен в приложениях Ж, И.

6.70 Технологический процесс соединения труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями включает (рисунок 12):

- подготовку концов труб (очистка от загрязнений, механическая обработка - циклевка свариваемых поверхностей, разметка и обезжиривание);

- сборку стыка (установка и закрепление концов свариваемых труб в зажимах позиционера (центрирующего приспособления) с одновременной посадкой детали с ЗН, подключение детали с ЗН к сварочному аппарату);

Очистку концов труб от загрязнений производят так же, как при выполнении сварки встык. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа. Длина очищаемых концов труб должна быть, как правило, не менее 1,5 длины раструбной части применяемых для сварки деталей.

Механическую обработку поверхности концов свариваемых труб производят на длину, равную не менее 0,5 длины используемой детали. Она заключается в снятии слоя толщиной 0,1-0,2 мм с поверхности размеченного конца трубы. Для труб диаметром до 75 мм, а также для удаления заусенец с торца трубы, как правило, применяется ручной скребок (цикля). Для труб диаметром более 75 мм, а также для труб, изготовленных из ПЭ 100 независимо от диаметра, рекомендуется использовать механический инструмент (торцовочную оправку), которая обеспечивает быстрое и равномерное снятие оксидного слоя с поверхности труб. Кольцевой зазор между трубой и соединительной деталью не должен, как правило, превышать 0,3 мм и после сборки на трубе должны быть видны следы механической обработки поверхности.


1047 × 2140 пикс. Открыть в новом окне


1069 × 750 пикс. Открыть в новом окне

Не рекомендуется превышать величину зазора между торцами труб в муфте е (рисунок 13), указанный в таблице 11.

Свариваемые поверхности труб после циклевки и муфты обезжиривают путем протирки салфеткой из хлопчатобумажной ткани, смоченной в спирте или других специальных обезжиривающих составах, которые полностью испаряются с поверхности.

Детали с закладными нагревателями, поставляемые изготовителем в индивидуальной герметичной упаковке, вскрываемой непосредственно перед сборкой, обезжириванию допускается не подвергать.

Механическую обработку и протирку труб и деталей производят непосредственно перед сборкой и сваркой. Детали с закладными нагревателями механической обработке не подвергаются.

6.71 Сборка стыка заключается в посадке муфты на концы свариваемых труб с установкой по ранее нанесенным меткам, по ограничителю или по упору в позиционере. Рекомендуется для сборки стыков труб, поставляемых в отрезках, использовать центрирующие хомуты и позиционеры, а для сборки стыков труб, проставляемых в бухтах или на катушках, использовать выпрямляющие позиционеры.

- надевание муфты на конец первой трубы до совмещения торцов муфты и трубы, закрепление конца трубы в зажиме позиционера (рисунок 12, б);

- установку в упор в торец первой трубы и закрепление конца второй трубы в зажиме позиционера (рисунок 12, в);

- надвижение муфты на конец второй трубы на 0,5 длины муфты до упора в зажим позиционера (рисунок 12, г) или до метки, нанесенной на трубу;

В случае если муфты имеют внутренний ограничитель (кольцевой уступ), то сборка труб производится до упора торцов труб в кольцевой уступ и собранное соединение закрепляется в позиционере.

Если свариваемые концы труб имеют овальность больше 1,5% наружного диаметра трубы или

Во избежание повреждения закладных нагревателей (проволочных электроспиралей) надевание детали с ЗН на конец трубы или введение конца трубы в муфту производят без перекосов. Концы труб, входящие в соединительные детали, не должны находиться под действием изгибающих напряжений и под действием усилий от собственного веса. Муфты после монтажа должны свободно вращаться на концах труб от нормального усилия руки.

6.72 Трубы сваривают при обеспечении неподвижности соединения в процессе нагрева и последующего естественного охлаждения.

Параметры режимов сварки устанавливают в зависимости от вида и сортамента используемых соединительных деталей с ЗН и (или) сварочных аппаратов в соответствии с указаниями заводов-изготовителей в паспортах изделий. При включении аппарата процесс сварки происходит в автоматическом режиме.

В паспорте детали с ЗН или на штрих-коде указываются время охлаждения сварного соединения до той температуры, при которой это соединение можно перемещать, и время охлаждения до той температуры, при которой возможно нагружение газопровода опрессовочным или рабочим давлением,

- привариваемую поверхность отвода обезжиривают, а если он поставляется изготовителем в герметичной индивидуальной упаковке, вскрываемой непосредственно перед сборкой, то его обезжириванию допускается не подвергать;

- отвод устанавливают на трубу и механически прикрепляют с помощью специальных зажимов, хомутов и т.п. (рисунок 14);

- если труба в зоне приварки отвода имеет повышенную овальность (больше 1,5% наружного диаметра трубы или

- после окончания сварки и охлаждения перед фрезерованием трубы производят визуальный контроль качества сварного соединения. Рекомендуется для проверки качества сварки через патрубок приваренного отвода подать избыточное давление воздуха внутрь седлового отвода с одновременным обмыливанием места примыкания основания отвода к газопроводу;

- производят фрезерование стенки трубы для соединения внутренних полостей отвода и трубы после полного охлаждения соединения.


1694 × 1193 пикс. Открыть в новом окне

Технология соединения полиэтиленовых труб со стальными

6.74 Полиэтиленовые втулки под фланцы, используемые для изготовления разъемных соединений "полиэтилен-сталь", соединяют с трубами сваркой встык нагретым инструментом или при помощи муфт с закладными нагревателями.

ГОСТ Р ИСО 12176-2-2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых систем

СВАРКА С ЗАКЛАДНЫМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ

Plastics pipes and fittings. Equipment for fusion jointing polyethylene systems. Part 2. Electrofusion

Дата введения 2013-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при МГТУ им. Н.Э. Баумана" (ФГУ НУЦСК при МГТУ им. Н.Э. Баумана), Национальным агентством контроля и сварки (НАКС), ЗАО "Полимергаз", 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 идентичен международному стандарту ИСО 12176-2:2008* "Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых систем. Часть 2. Сварка электроплавлением" (ISO 12176-2:2008 "Plastics pipes and fittings - Equipment for fusion jointing polyethylene systems - Part 2: Electrofusion", IDT).

* 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 национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Введение

ИСО (Международная организация по стандартизации) является всемирной федерацией национальных органов по стандартизации (членов ИСО). Работа по подготовке международных стандартов обычно осуществляется через технические комитеты ИСО. Каждый член организации, заинтересованный в деятельности, для которой технический комитет был создан, имеет право быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие связи с ИСО, также принимают участие в этой работе. ИСО тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.

Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в Директивах ИСО/МЭК, часть 2.

ИСО 12176-2 был подготовлен Техническим комитетом ИСО/ТК 138 "Трубы, фитинги и клапаны пластмассовые для транспорта жидкостей", Подкомитетом ПК 4 "Трубы и фитинги пластмассовые для поставки газообразных топлив".

ИСО 12176 состоит из следующих частей под общим названием "Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых систем":

- часть 1. Сварка нагретым инструментом встык;

- часть 2. Сварка с закладными нагревателями;

- часть 3. Идентификация оператора;

- часть 4. Кодирование трассируемости.

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет эксплуатационные требования к аппаратам для сварки (далее - аппараты) полиэтиленовых труб (ПЭ) с помощью полиэтиленовых фитингов с закладными нагревателями. Трубы предназначены для транспорта газообразных топлив, а также других жидкостей.

Аппараты подразделяются по входному напряжению на три класса: SVLV [безопасное очень низкое напряжение (до 50 В)], LV [низкое напряжение (от 50 до 250 В)] и HV [высокое напряжение (от 250 до 400 В)].

Настоящий стандарт применяется к аппаратам, предназначенным для работы при нормальных условиях окружающей среды в температурном диапазоне от минус 10°С до плюс 40°С. Применение аппаратов за пределами данного диапазона должно согласовываться между покупателем и производителем.

Настоящий стандарт применяется к аппаратам с регулировкой тока или напряжения для систем фитингов на базе стандартной технологии нагрева проводника с активным сопротивлением.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 13950, Plastic pipes and fittings - Automatic recognition systems for electrofusion joints (Трубы и фитинги пластмассовые. Системы автоматического распознавания соединений, выполненных с помощью фитингов с закладными нагревателями)

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

IEC 60335-1, Household and similar electrical appliances - Safety - Part 1: General requirements (Приборы электрические бытового и аналогичного назначения. Безопасность. Часть 1. Общие требования)

IEC 60335-2-45, Household and similar electrical appliances - Safety - Part 2-45: Particular requirements for portable heating tools and similar appliances (Приборы электрические бытового и аналогичного назначения. Безопасность. Часть 2-45. Особые требования к переносным нагревательным инструментам и аналогичным приборам)

IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) [Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (IP Код)]

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 оператор: Компетентное лицо, уполномоченное на проведение сварки полиэтиленовых труб деталями с закладными нагревателями.

3.2 сварочный аппарат: Аппарат, выдающий выходные параметры сварки по напряжению или току и времени или энергии, необходимые для выполнения цикла сварки в режимах, установленных производителем электросварного фитинга.

Примечание - Сварочные аппараты классифицируются в зависимости от электрических характеристик и характеристик процесса. Различные типы аппаратов приведены в 3.2.1-3.2.5.

3.2.1 аппарат с предварительно установленными параметрами: Аппарат, обеспечивающий ступенчатую выходную мощность, предварительно установленную производителем, которая генерируется на одном или нескольких выбираемых уровнях напряжения или тока, энергии или времени.

3.2.2 аппарат c изменяемыми параметрами: Аппарат, обеспечивающий ступенчатую выходную мощность, генерируемую исходя из изменяемых параметров, получаемых от внешнего источника.

Пример - Штрих-код, магнитная карта.

3.2.3 многорежимный аппарат: Аппарат, обеспечивающий ступенчатую выходную мощность, генерируемую на нескольких уровнях напряжения и тока, и обеспечивающий необходимую входную энергию фитингам разных производителей в рамках спецификации каждой системы, используя при этом по крайней мере одну предварительно установленную систему в сочетании с системой изменяемых параметров.

3.2.4 многоцелевой аппарат: Аппарат, обеспечивающий ступенчатую или непрерывную выходную мощность, генерируемую на нескольких уровнях либо напряжения, либо тока.

3.2.5 универсальный аппарат: Аппарат, обеспечивающий ступенчатую или непрерывную выходную мощность, генерируемую на нескольких уровнях напряжения и тока, исходя из системы изменяемых параметров.

3.3 аппарат с восстанавливаемыми данными: Любой из аппаратов (3.2), позволяющий сохранять текущие данные о сварке и считывать их.

3.4 автоматический аппарат: Любой из аппаратов (3.2) с автоматическим вводом данных или автоматическим управлением циклом сварки, когда оператор (3.1) не может изменить параметры сварки.

3.5 цикл сварки : Фиксированный период времени, состоящий из периода загрузки и периода разгрузки , т.е. полное время 3.6 рабочий цикл : Соотношение между временем цикла сварки и временем , при котором подается выходная мощность, выраженное в процентах, т.е.

3.7 выходное напряжение: Выходное напряжение, выраженное как среднеквадратичное (RMS) значение (не пиковое значение).

3.8 номинальное выходное напряжение: Значение выходного напряжения, равное 75% максимального выходного напряжения сварочного аппарата.

3.9 плавный старт: Ступенчатое повышение напряжения за определенный период времени.

4 Обозначение аппаратов различных типов

Буквенные коды для обозначения типов аппаратов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Буквенные коды для обозначения типов аппаратов

Аппарат с предварительно установленными параметрами (3.2.1)

Пятая буква: F (см. A.2.1)

Аппарат с изменяемыми параметрами (3.2.2)

Пятая буква: V (см. A.2.1)

Многорежимный аппарат (3.2.3)

Многоцелевой аппарат (3.2.4)

Универсальный аппарат (3.2.5)

Третья буква: W (см. A.1.3)

Пятая буква: V (см. A.2.1)

Шестая буква: А (см. А.2.2)

5 Конструктивные требования

5.1 Общая информация

Аппарат может представлять собой одно устройство или комбинацию нескольких отдельных устройств. При этом панель управления и система регулирования могут быть объединены в одном устройстве.

В случае подключения аппарата к генератору производитель должен определить требования к входной мощности.

Переносной аппарат с рамой (если она входит в комплект поставки) и любым входным кабелем длиной 3 м включительно не должен быть тяжелее 35 кг.

Должна быть исключена возможность запуска сварочного цикла, если введенные параметры сварки выходят за рамки их спецификации для аппарата.

Читайте также: