Стыковая сварка полиэтиленовых труб

Обновлено: 01.05.2024

Рассмотрим более подробно процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб на следующих моделях аппаратов ZHCB-160, ZHCB-250, ZHCB-315, ZHCB-400 ,ZHCB-500. А именно: подготовка к сварке, процесс сварки, завершающие операции.

Вступление.

Настоящая инструкция по эксплуатации основывается на действующих правилах, касающихся машин и оборудования для стыковой сварки термопластов. С целью предотвращения опасных ситуаций на всех этапах эксплуатации устройства, прежде всего особое внимание уделено аспектам безопасности труда. Важно знать что инструкцию следует внимательно прочитать перед началом эксплуатации. Так же ее следует использовать во время запуска устройства и всегда держать под рукой. Соблюдение всех вышеперечисленных рекомендаций обеспечит достижение трех основных целей:

Обеспечение правильной работы машины;
Предотвращение опасности ранения оператора при работе с изделием;
Предотвращение повреждения устройства.

Важно! Прежде чем приступить к работе с устройством, необходимо тщательно ознакомиться с настоящей „Инструкцией по эксплуатации”.

Введение.

Сварка встык заключается в соединении двух торцов пластиковых труб (выполненных например из: полиэтилена ПЭ или полипропилена ПП и др.), нагретых до определенной температуры. После чего следует сжатие нагретых торцов с соответствующим усилием, без применения дополнительных соединяющих элементов. Условием правильного выполнения процесса сварки встык является контроль за состоянием параметров, таких как:

Усилие прижима (достигается путем регулирования давления в гидроагрегате);
Температура нагрева;
Продолжительность последовательных этапов технологического процесса.

Свариваемые элементы должны быть выполнены из одного вида материала. Более того, толщины их стенок должны соответствовать друг другу. Другими словами: соединяемые элементы должны принадлежать к одним размерной группе и классу давления.

Основные требования к процессу сварки.

Стыковая сварка должна производиться с соблюдением следующих условий:

Прежде всего, температура окружающей среды в зоне сварки должна составлять от 0 C до +40 C. При высокой влажности воздуха, ветреной или дождливой погоде, а также при низких или высоких температурах необходимо накрыть места сварки с помощью палатки (тента);
Концы свариваемых элементов (торцы труб), должны быть закупорены защитными пробками, чтобы предотвратить быстрое охлаждение нагреваемых поверхностей потоками воздуха, а также избежать возможного попадания загрязнений в зону сварки;
Положение труб следует выровнять с помощью роликовых упоров, которые облегчают перемещение труб;
Торцы свариваемых труб следует обработать перед процессом сварки. После чего не трогать их руками;
Перед каждой сваркой поверхность нагревательной плиты следует очистить и промыть соответствующим чистящим средством для тефлоновой ткани PTFE (например этанолом);
Температура нагревательной плиты должна контролироваться. Температура, установленная на регулировщике, должна иметь параметры, рекомендованные для данного свариваемого материала трубы. Информацию, касающуюся температуры сварки, должен предоставить поставщик трубы. В общем случае, для ПНД труб следует брать значение T = 210 C ± 10 C, как оптимальное для осуществления сварки встык.
Необходимо произвести оценку каждого выполненного шва, которая заключается в контроле над геометрией полученного грата по следующим критериям:

Общая ширина грата (B);
Впадина между валиками грата (k>0);
Смещение (несовпадение) кромок свариваемых элементов (a <0,1s).

Составление протокола.

Тип и фабричный номер сварочного аппарата;
Номер сварочного аппарата. Фамилия, Имя, Отчество исполнителя работ или код сварщика;
Дату выполнения сварки;
Атмосферные условия (например: температура окружающей среды, осадки и так далее);
Параметры свариваемых труб: диаметр и толщина стенки, тип материала;
Значения основных параметров цикла сварки таких как: давление, температура нагревательной плиты, продолжительность отдельных этапов;
Оценку выполненной сварки – ширину полученного шва.

Так же сварочный аппарат должен содержаться в технической исправности и чистоте. Более того, устройство должно иметь действующую оценку технического состояния, выданную сервисным отделом производителя. Срок годности нового изделия составляет один год с момента продажи. После годовой эксплуатации сварочный аппарат подлежит процедуре “калибровка изделия”, после проведения которой выдается соответствующий документ.

Краткая инструкция по эксплуатации к сварочным аппаратам типа ZHCB КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ.

Соблюдение этих условий и требований, обеспечит получение таких соединений, прочность которых отвечает критериям и требованиям стандартов качества.

Подготовка к сварке.

Перед началом работы на машине нужно проверить: правильно ли функционируют предохраняющие устройства, не заблокированы ли подвижные части, наличие видимых дефектов а так же правильную установку всех компонентов.

Важно! Надо обратить особое внимание на провода питания и электрические элементы аппарата: нагревательную плиту и торцеватель. Система питания должна иметь соответствующий предохранитель.

Для получения качественного сварного шва необходимо выполнить следующие действия:

При неблагоприятных погодных условиях установить защитную палатку над запланированным местом сварки;
После чего установить сварочный аппарат вместе с комплектующими вблизи места проведения сварки. Выберете как можно более сухое и чистое место. Если строительная площадка болотистая, то сварочный аппарат надо расположить на паллете или досках;
Подвести к месту выполнения работ источник питания 230В (+5%, -10%), 50Гц от энергосети или от генератора тока с соответствующей мощностью;
Расположить центратор в месте выполнения сварочных работ. Подготовить зажимы требуемого размера в зависимости от размера соединяемых элементов. Для этого нужно открыть зажимы и при необходимости установить соответствующие редукционные кольца. После чего закрепить зажимы с помощью крепежных винтов;
Симметрично зафиксировать элементы, предназначенные для сварки, таким образом, чтобы по отношению к краям зажимов они выступали минимум на 3 см. В случае, если установка соосности вызывает трудности, необходимо под свариваемые элементы установить подставки для труб, с помощью которых можно регулировать высоту их опоры;
Подключить главный провод питания к розетке с заземлением, используя исправный трехжильный провод (или удлинитель);
Проверить положение выключателя дифференциального тока (защищающего также от токов перегрузки), который должен находиться в положении “1”, а затем включить главный выключатель, т.е. перевести в положение “1”;
Нельзя использовать двухжильный провод питания. Обязательно применять трехжильный удлинитель.

Процесс сварки.

Процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб можно разделить на три основных этапа:

Подготовительные операции;
Сварка;
Заключительные операции.

Подготовительные операции

Установка начального давления (давления перемещения) p1.

Необходимо отрегулировать (установить необходимый режим работы) и измерить минимальную величину давления перемещения. Это необходимо для преодоления внутреннего сопротивления устройства, т.е. трения ведущих и цилиндров, а также внешнего сопротивления, связанного с необходимостью перемещать (тянуть) трубы. Измерение начального давления p1 следует выполнить следующим образом:

Проверить, находится ли спускной клапан в закрытом положении;
Установить сервоприводы блока крепления-соединения в центральное положение;
Отвинтить клапан DBD до такого положения, чтобы рабочее давление имело значение меньшее, чем давление перемещения;
Держа рычаг к прижиму (сервоприводы не движутся). Затем необходимо завинчивать клапан DBD до момента, пока система управления будет позволять перемещать трубы в обоих направлениях;
Прижать трубы друг к другу и в моменте контакта отсчитать на манометре величину давления. Эту величину необходимо сохранить в памяти, как p1, поскольку она будет необходима для дальнейшей работы.

Установка давления торцевания pf.

Давление на фрезеровочный диск должно быть таким, чтобы начался процесс торцевания, но не происходила остановка двигателя торцевателя, что в результате может привести к его повреждению. Давление, при котором необходимо выполнять торцевание, рассчитывается по формуле:

где p1 – начальное давление, p2 – табличное давление для свариваемой трубы.

Торцевание торцов соединяемых труб.

Прежде всего извлеките торцеватель из инструментальной подставки (стенда). Затем установите соответствующим образом на центратор, предохраняя его защёлкивающим устройством от выпадения. Приблизьте концы труб к фрезерному диску. При этом осуществляя давление, необходимое для начала торцевания так, чтобы осуществлялась стружечная обработка обоих закрепленных в сварочном аппарате элементов. Обработку следует осуществлять до момента, когда образующаяся стружка будет непрерывной, а её максимальная толщина составит 0,2 − 0,3 мм. После отодвигания концов от фрезерного диска и выключения торцевателя, следует снять блокировку. Затем торцеватель извлечь и убрать в инструментальную подставку. В случае возникновения ситуации остановки двигателя, необходимо отодвинуть концы труб от фрезерных дисков, а двигатель (дрель) выключить. Затем снизить давление прижима. Фрезерованную торцевую поверхность, а также внешнюю и внутреннюю поверхности труб очистить от остатков стружки чистой сухой тряпкой. Стружку, попавшую внутрь, устранить с помощью щипцов.

Проверка правильности подготовки поверхности.

Подготовленные описанным выше способом поверхности приблизить друг к другу. После чего проверить параллельность стыкуемых торцов, которая не может отклоняться более, чем на 0,3 мм. В ином случае повторить торцевание. Проверить также соосность торцов обоих свариваемых элементов, которая не может превышать 10% от толщины стенки (0,1e). В случае необходимости, вращать один из элементов вокруг оси так, чтобы поставленное выше условие было соблюдено. Затем произвести установку торцов при помощи передвижных роликов.

Важно! Нельзя прикасаться пальцами к торцованным, т.е. подготовленным для сварки поверхностям. Если это произошло, необходимо очистить поверхности при помощи спирта или повторно выполнить торцевание. При выполнении швов на действующем водопроводе для чистки применять только безвредные для человека вещества (напр., чистый этиловый спирт).

Нагрев плиты.

Разогревание нагревательной плиты всегда должно происходить в инструментальной подставке. Нагревательную плиту необходимо подключить к источнику электрического тока в начале сварочного процесса, устанавливая ее температуру на необходимое согласно технологическим рекомендациям значение: Рекомендуемая температура сварки для труб из ПЭ, ПНД и ПП: 2100 C (± 100C).

Установка давления сварки.

Сила прижима в процессе сварки прежде всего определяется давлением pI. Оно учитывает сопротивление движению и силу прижима, зависящую от площади сечения свариваемых труб. Это давление рассчитывается по формуле:

где: p1 – начальное давление, p2 – табличное давление для заданной трубы.

Установка давления pI производится следующим образом:

Прижать торцы свариваемых труб друг к другу до стабилизации давления на манометре;
Рычаг переключен в позицию прижима;
Удерживая кнопку прижима, завинчивать клапан DBD до момента достижения значения давления pI.

Важно! При данном давлении будут осуществляться процессы предварительного нагрева и охлаждения. До завершения процесса нельзя регулировать давление клапаном DBD. При выставлении давления спускной клапан должен быть полностью закрыт.

Сварка.

Процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб осуществляется следующим образом:

Предварительный нагрев.

Нагретую до надлежащей температуры нагревательную плиту необходимо вложить между двумя свариваемыми элементами. К вставленной таким образом нагревательной плите прижать свариваемые концы с давлением pI. Это давление поддерживается и контролируется при помощи манометра в процессе нагрева до момента образования грата высотой h, определенной в таблице параметров для свариваемой трубы.

Важно! Время получения грата не нормировано. Оператор так долго поддерживает уровень давления pI, пока грат не проявится по всей окружности стыка, и его высота не достигнет необходимого значения. Только после этого нужно снизить давление и начать отсчет времени для этапа основного нагрева.

Основной нагрев.

После получения грата прежде всего необходимо снизить величину давления в системе при помощи спускного клапана до значения:

где: p1 – начальное давление (определяется согласно п.1) p2 – табличное значение давления для заданной трубы (в таблице p3 = 0,1 p2).

Снизив давление таким образом, следует выполнить второй этап сварки, время t2 которого определено в таблице параметров для свариваемой трубы.

Извлечение нагревательной плиты.

После окончания этапа основного нагрева (по истечении времени t2) необходимо в течение времени, не превышающего t3 (согласно таблице сварки), отделить нагретые торцы труб от нагревательной плиты, извлечь нагревательную плиту и оставить в состоянии покоя.

Важно! Время извлечения нагревательной плиты нужно сократить до минимума. При извлечении плиты нельзя допустить загрязнения или переохлаждения нагретых торцов труб. Промедление при извлечении плиты, вода, снег или другие загрязнения могут нанести вред шву (сварке). При возникновении сомнения следует охладить торцы и начать процесс заново.

Сварка и охлаждение готового сварного шва.

После быстрого удаления нагревательной плиты необходимо вновь соединить торцы труб друг с другом. Когда торцы соприкоснутся, оставить ручку в позиции прижима на время охлаждения, которое должно быть не меньше t5 (согласно таблице параметров для свариваемых труб).

Важно! Во время охлаждения нужно контролировать значение давления прижима. Когда шов остынет и затвердеет, можно отключить устройство от сети главным выключателем, а потом и от генератора. Нагретый шов нельзя охлаждать воздухом или водой. Охлаждение рекомендуется производить в течение времени t5 (по таблице параметров). Оказывать нагрузку на шов или укладывать готовый трубопровод можно только по истечении времени t5.

Заключительные операции.

Контроль выполненной сварки.

По истечении времени охлаждения t5 необходимо снизить давление прижима до нулевого значения, а затем извлечь соединенные трубы из центратора. После внешнего осмотра необходимо измерить полученный грат B и сравнить его с табличными значениями. В случае сомнения относительно качества выполненного сварного шва, необходимо его вырезать и выполнить сварку еще раз согласно вышеуказанному описанию.

Составление протокола сварки.

В протоколе сварки должны содержаться следующие сведения: № сварки, дата и время, параметры трубы, данные сварщика и параметры процесса сварки (отдельные давления (p1, p2, pI, pII), времена (t1, t2, t3, t4, t5), температура нагревательной плиты и окружающей среды). После окончания работы сварочную машину ZHCB необходимо почистить и поставить в надлежащее место вместе с комплектом оснащения.

Ниже приведена таблица параметров для свариваемых труб 90 -315.

Таблица сварки и параметров.

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

Инструкция по технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб

Русскому человеку, у которого стоит задача проложить ПЭ трубопровод, а знаний и опыта нет, заманчиво найти подробную и корректную инструкцию по сварке ПНД труб своими руками , так сказать в домашних условиях. Это похвальное свойство нашего пытливого ума иногда приводит к массе проблем.

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. После этого человек проработал несколько лет и считает себя авторитетным профи. А при ближайшем рассмотрении оказывается, что он все эти годы методично вредил народному хозяйству России.

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.

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.

2 Общая идея

Сварка пластмассовых труб нагретым инструментом встык заключается, в принципе, в нагреве торцов до расплавления материала и в последующем сжатии торцов для образования стыкового соединения и остывания шва (рис.1).

Нагрев свариваемых поверхностей производится плоским металлическим нагретым инструментом с тефлоновым покрытием, который после нагрева удаляется из зоны сварки.

Рис. 1 Сварка труб встык

Однако сварка качественного стыкового соединения требует от оператора аккуратного выполнения целого ряда условий. В итоге процесс сварки встык нагретым инструментом состоит из 5 основных фаз с точно нормированными режимами.

3 Назначение технологии стыковой сварки

Сварка встык – один из трех способов сварки полиэтиленовых (и вообще пластиковых) труб, обеспечивающих прочность сварного соединения не ниже прочности самой трубы. Два других способа – сварка с закладными нагревателями и сварка нагретым инструментом в раструб.

Технология стыковой сварки позволяет соединять трубы из любых термопластов I и II группы – ПЭ, ПП, ПВДФ, ПВХ и пр. Другими словами, из полимеров, которые при нагреве способны перейти в вязко-текучее состояние, а после остывания – снова затвердеть без существенного изменения физико-химических свойств.

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.

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.

Единственное ограничение – сварка стыковых швов не рекомендуется на безнапорных трубопроводах канализации из полимерных труб, т.к. на внутренней поверхности трубопровода в результате сварки стыкового соединения образуется валик оплавленного материала (т.н. грат), который может стать местом скопления твердых частиц и причиной засорения безнапорного трубопровода. Если внутренний грат срезается, то стыковые сварные соединения могут использоваться даже для прокладки канализации. Проблема в том, что на готовом трубопроводе факт удаления внутреннего грата практически невозможно проверить. Вероятно, поэтому основное «узаконенное» применение технологии стыковой сварки – монтаж напорных трубопроводов:

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

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).

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из п.3, до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.

С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:

– на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307; – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.

Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.

ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

Виды сварки полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы имеют низкую стоимость, долговечны, применяются как в быту, так и в производственной сфере. Заслуженно занимают лидирующее место в организации газопроводов и водопроводных систем, благодаря универсальности и надежности материала, из которого изготовлены. Главное их достоинство - быстрый и лёгкий монтаж. Сварка полиэтиленовых труб является самым надёжным методом крепления при формировании трубопроводных сооружений.

Типы сварки ПЭ труб, условия применения

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

Основные виды сварных соединений:

Враструб. Сварная стыковка с применением фитингов и муфт предназначена для водопроводных конструкций внутри дома. . Такого рода сварка применяется на внешних участках. Позволяет укладывать коммуникации как в грунт (траншейным способом), так и на поверхности.

Муфтовая сварка

Сварка труб из полиэтилена способом в муфту применяется, если работа по стыковке труб проводится в условиях узкого пространства и невозможности свободного передвижения. Такой метод подходит для спайки труб 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.

Сварка враструб

Сварка враструб с применением муфт и фитингов рекомендуется для ПНД имеющими диаметр не больше 63 мм, для сваривания допустимо применение бытового паяльника. Трубы 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.

Стыковая сварка

Для стыкового сваривания необходим специализированный механический или гидравлический сварочный аппарат, который обеспечит наиболее герметичное соединение труб. 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 труб 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 длины после спайки, в сторону уменьшения. Для правильного вычисления коэффициента сокращения воспользуйтесь таблицей ниже.

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.

Оборудование

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 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.

Подготовка к сварочным работам

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.

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.

Читайте также: