Сварка фитингов полиэтиленовых труб

Обновлено: 20.09.2024

Муфты электросварные для полимерных труб – это специальные детали, при помощи которых получают надежное соединение частей трубопровода. Сварка полиэтиленовых труб с помощью специальных фитингов является доступным способом для самостоятельного монтажа трубопроводов любого диаметра. Для работы не требуется специальных навыков или сложного оборудования. Электросварные муфты часто являются единственным возможным способом соединения полиэтиленовых труб.

Назначение

Муфты электросварные предназначены для соединения полиэтиленовых труб низкого давления (ПНД) в условиях, когда требуемое соединение находится в труднодоступной зоне.

Особенности технологии изготовления полиэтилена низкого давления позволяют получить недорогой материал, обладающий высокой устойчивостью к внешним механическим нагрузкам. Поскольку соединения на внешних трубопроводах приходится делать в походных условиях, то не всегда возможно использовать диффузионную сварку классического исполнения.

Муфты электросварные для ПНД труб используют при монтаже:

• водопроводов, в том числе и магистральных, большого диаметра;
• систем водоотведения и канализации;
• газопроводов;
• промышленных трубопроводов, транспортирующих жидкие и газообразные химические реагенты.

Обратите внимание! Электросварные муфты обеспечивают прочность места стыка, которая превосходит эксплуатационную прочность самой трубы.

Благодаря простоте процесса, мобильности и автономности электросварных муфт, они незаменимы при ремонтных работах на магистралях.

Особенности конструкции

Муфта электросварная для полиэтиленовых труб представляет собой цилиндр из полиэтилена низкого давления. Внутренний диаметр муфты чуть больше наружных размеров соединяемых труб. Муфта электросварная ПНД 100 предназначена для соединения прямых участков полиэтиленового трубопровода одного диаметра.

Производители предлагают размерный ряд сварочных фитингов от 20 мм в диаметре до 900 мм. Длина небольшого фитинга зависит от его диаметра в соотношении 1:2,5. Например, муфта электросварная для труб диаметром 20 мм будет длинной 50 мм. Длина сварочного фитинга максимального диаметра чуть больше его значений. Так муфта диаметром 800 мм имеет длину 90 см. Длина муфты на 900 мм составляет 1 м. Производители предлагают муфты электросварные с удлиненным корпусом.

Внутри фитинга размещаются электронагревательные спирали, контакты которых выведены наружу в виде клемм. Материал и локализация нагревательных элементов электросварной муфты предотвращают распространение тепла во внешнюю часть детали.

Сварочный процесс обеспечивается расплавлением полиэтилена под действием температуры. Процесс молекулярной диффузии затрагивает внутреннюю поверхность муфты и внешнюю стенку труб. Полиэтилен расплавляется на определенную глубину и смешивается на молекулярном уровне. При застывании образуется монолитное образование, которое не имеет видимой границы раздела.

Деталь может быть оборудована индикатором процесса сварки. Это позволяет отслеживать процесс соединения и упрощает работы. Крепежи на электросварной муфте позволяют надежно зафиксировать деталь на трубах, что исключает брак при стыке.

Фитинг имеет специальный штрих код на бирке, который считывается сканером сварочного аппарата. Согласно информации штрих кода, аппарат выставляет время и температуру нагрева для получения идеального стыка.

Поскольку процесс сварки обеспечивается молекулярной диффузией расплавленного полимера, то имеет большое значение состав полиэтилена низкого давления в корпусе электросварной муфты. Подавляющее большинство фитингов выпускается из полиэтилена марки 100, но встречаются и муфты из 80. Фитинги 100 марки считаются универсальными. Их разрешается использовать для любых ПНД труб.

Обратите внимание! Для качественного соединения труб ПНД электросварными муфтами приобретайте трубный материал и фитинги одного производителя. Это обеспечит полное родство полимеров.

Инструменты и приспособления для монтажа

Для монтажа трубопровода с использованием электросварных фитингов понадобятся инструменты:

• для разрезания труб – труборез или ножовка по металлу;
• острый нож + наждачная бумага или фаскосниматель для зачистки среза от заусениц, неровностей;
• ацетон или органический растворитель, ветошь для снятия пыли и обезжиривания места стыка.

Сам процесс сварки требует подачи на клеммы определенного тока. Для этого используют профессиональный сварочный трансформатор. Он относится к дорогостоящему специальному оборудованию. Для монтажа индивидуальных коммуникаций такой трансформатор электроэнергии можно взять напрокат.

Сварочный аппарат легко настраивается на необходимое напряжение. В большинстве современных сварочников для полимерных материалов настройка проводится автоматически, согласно штрих коду на электросварочном фитинге. Продвинутые модели считывают информацию непосредственно с клемм муфты.

Технология соединения труб с помощью электросварных муфт

Технологический процесс сварки полиэтиленовых труб электросварными фитингами не представляет сложности – трубы вставляют в фитинг, фиксируют и подают на клеммы электроток.

Схематично алгоритм можно обозначить следующим образом:

• Трубы подготавливают для соединения. Их разрезают по размеру, делая срез под прямым углом к направляющей оси трубы.
• Срез зачищают, освобождают от пыли, частиц материала, влаги.
• Вставляют трубы в электросварную муфту.
• Подключают фитинг к источнику бесперебойного напряжения.
• Дают стыку остыть. Среднее время остывания составляет около получаса.
• Проверяют надежность полученного соединения. Для чего промазывают стыки густой мыльной пеной и подают в систему сжатый воздух.

Нюансы расположения труб в муфте:

• если фитинг имеет ограничительные выступы, то трубу вставляют строго до отметки;
• если ограничителя нет, то ориентироваться следует на толщину стенки трубы – расстояние между срезами соединяемых труб не должно быть больше, чем толщина стенки трубного материала;
• стык должен располагаться в середине муфты;
• для соблюдения расстояний, на внешней стенке трубы рисуют круговую отметку или наносят риску.

Обратите внимание! Соединение электросварной муфтой является неразборным. Небрежность в подготовительных работах при монтаже может стать причиной порчи дорогостоящего фитинга.

Процесс сварки проходит в автоматическом режиме. После соединения следует проверить надежность стыка. Для этого соединение промазывают мыльной пенкой и подают носитель под давлением. Если стык не начнет пузырится, то соединение герметично.

Достоинства электросварных фитингов:

• Простота монтажа. Доступность работ для выполнения непрофессионалом.
• Возможность стыковать трубопровод в траншее, других труднодоступных местах.
• Автоматизация процесса исключает человеческий фактор при монтаже.
• Срок эксплуатации трубопровода зависит только от материалов.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость фитингов. Однако затраты окупаются экономией на привлечении сторонних специалистов.

Сварка трубопроводов большого диаметра

Сущность процесса сварки при помощи электросварных фитингов на трубопроводах большого диаметра не меняется. Однако здесь для качественной работы потребуется использование дополнительных крепежных кронштейнов. Крепежи необходимы для удержания труб на одной направляющей оси и фиксации их в неподвижном состоянии.

Порядок работ следующий:

• трубы нарезают, зачищают;
• вставляют в фитинг и закрепляют неподвижно;
• подключают к клеммам контакты сварочного аппарата;
• дожидаются полного остывания места соединения;
• снимают крепления и проверяют герметичность стыка.

При работе с трубами большого диаметра напряжение варьируется в пределах 40-50 вольт, время нагрева муфты около 200 миллисекунд. Аппарат самостоятельно считывает нужные параметры и отключается, завершив работу.

Полиэтиленовые трубы низкого давления для наружных магистралей покрывают специальным составом, который защищает их от разрушительного действия внешней среды. Это покрытие никак не влияет на технологию и качество сварочных работ с использованием готовых фитингов.

Обратите внимание! Европейские производители полиэтиленовых труб не используют в производстве электросварных фитингов вторично переработанного сырья. Это обстоятельство исключает попадание посторонних включений и гарантирует надежное, герметичное соединение труб любого диаметра.

Фитинги для электросварных труб

Электросварные фитинги являются инновационным способом скрепления полиэтиленовых труб. Автоматизация процесса позволяет максимально упростить сборку трубопроводов даже самых сложных конфигураций в труднодоступных местах.

Описание фитингов: конструкция, назначение

Фитинги обеспечивают быстрое и надежное соединение отдельных элементов трубопровода между собой. Благодаря своей герметичности, подобные способы стыковки труб используются в самом широком диапазоне строительно-монтажных работ:

• При прокладке линий холодного и горячего водоснабжения и отопления.
• При устройстве канализационных сетей.
• Для создания отопительных систем, в том числе при монтаже теплых водяных полов.
• Для подводки газа от магистральных трубопроводов непосредственно к источникам потребления.
• При устройстве дренажных систем и летних водопроводов.

Фитинги представляют собой специальные соединительные муфты, надеваемые на концы стыкуемых труб.

Электросварные фитинги производятся методом экструзионного литья из полиэтилена марок ПЭ-80 или ПЭ-100. В процессе изготовления муфты снабжаются нагревательными элементами, представляющими собой металлические проводники с высоким показателем удельного сопротивления, проложенными в толще полиэтилена в виде спирали.

Простые ПЭ-фитинги предназначаются для диффузионной сварки отдельных элементов трубопроводных систем, и изготавливаются из монолитного полимера без внутренних электродов.

На отечественном строительном рынке представлено несколько категорий фитингов, используемых для соединения полиэтиленовых труб, и в качестве доборных элементов:

• Уголки-отводы, в исполнении на 45° и 90°.
• Соединительные муфты.
• Отводы-тройники, предназначенные для разветвления трубопроводной сети.
• Заглушки.
• Переходники для стыковки труб различных диаметров.

Характеристики электросварных фитингов

Полиэтилен отличается от металла стойкостью к коррозии, и прочим агрессивным химическим воздействиям.

Обладает приемлемой стойкостью к внешним механическим нагрузкам и внутреннему давлению перемещаемых по трубопроводу жидкостей и газов.

По себестоимости полиэтилен значительно уступает любому виду металлов, а также многим полимерам.

Фитинги, изготовленные из полиэтилена, имеют эксплуатационно-технические характеристики, регулируемые ГОСТом №18599 от 2001г:

• Возможность соединять между собой полиэтиленовые трубы любого диаметра, имеющиеся на нашем рынке строительных материалов, от 20 до 400 мм.
• Способность выдерживать внутреннее и внешнее давление величиной порядка 16 атмосфер.
• Позволяют производить монтаж трубопроводов в стесненных условиях.
• Выдерживают, без изменения физических свойств, температурный нагрев до +40°С.
• Используются при создании трубопроводных магистралей любого предназначения – водопроводных, канализационных, газовых.
• Из-за пластичности материала стойки к воздействию гидроударов.
• В процессе эксплуатации не теряют первоначальных эксплуатационных качеств на протяжении 40-50 лет.

Обратите внимание! Полиэтиленовые трубы и соединительные фитинги способны выдерживать до нескольких циклов замерзания-оттаивания жидкости в них. При этом в трубах, фитингах и стыковочных швах не образуется разрывов и свищей, в отличие от стальных и чугунных изделий.

Диффузионная сварка полиэтиленовых труб

Производить соединение полиэтиленовых труб можно двумя способами – диффузионной сваркой и при помощи электросварных фитингов.

Диффузионный способ сварки является наиболее простым, и чаще всего используемым. Правда, подобный вариант больше применим для труб небольшого диаметра.

Диффузионная сварка производится тремя способами:

1. Стыковка торец в торец.
2. Стыковка в раструб.
3. Сварка при помощи соединительных муфт.

Торцевая стыковка

Выполняется путем нагрева торцевых концов соединяемых труб до температуры плавления (порядка 250-270°С).

После этого трубы прижимаются концами друг к другу, и фиксируются в таком положении на 1-2 минуты, пока полимер не остынет и не затвердеет.

Для торцевого способа сварки применяются специальные аппараты, позволяющие одновременно ровно, под углом 90°, обрезать торцы полиэтиленовых труб, нагреть их, состыковать и удерживать нужное время в неподвижном состоянии.

Стыковка в раструб

Производится с помощью специального ручного инструмента – эспандера. Он вставляется внутрь одной трубы и расширяет внутренний диаметр ее торца до такой степени, чтобы внутрь вошла вторая труба. После этого торцы стыкуемых труб вставляются один в другой и нагреваются до температуры плавления. Для большей надежности стыковочного шва, рекомендуется вставлять трубы на глубину не менее 1-2 см.

Диффузионная сварка при помощи муфт

На сегодня является наиболее распространенным способом стыковки полимерных труб. Отдельные трубы спаиваются между собой при помощи соединительных фитингов, имеющих вид прямых муфт, уголков или иных доборных элементов. Соединение в данном случае производится при помощи нагрева полиэтилена на специальном устройстве, в простонародье за свою форму именуемом утюгом. Он представляет собой массивный металлический нагревательный элемент со встроенной внутри спиралью, снабженный ручкой и реле установки температуры.

Обратите внимание! Работать с приборами для пайки полимерных труб необходимо в защитной одежде и перчатках из-за большой вероятности случайного получения ожога. При расплавлении полиэтилена в воздух выделяются в виде паров вредные химические элементы, поэтому работать следует в хорошо проветриваемых помещениях.

Процесс диффузионной сварки при помощи соединительного фитинга выглядит таким образом:

• На нагревательном элементе устанавливается парная насадка нужного вам диаметра.
• Паяльник включается в сеть, и при помощи регулятора на нём устанавливается необходимая температура.
• Торец трубы и фитинг надеваются на разогретую тефлоновую насадку и фиксируются на 10-15 секунд. Точное время зависит от диаметра трубы и температуры нагрева «утюга». При этом конец трубы вставляется внутрь насадки большого диаметра, а фитинг надевается на насадку малого диаметра.
• Когда полиэтилен начнёт приобретать пластичность, оба элемента – трубу и фитинг, — снимаем с насадок и состыковывается между собой. Торец трубы при этом плотно входит внутрь муфты.
• В таком состоянии обе детали следует оставить на пару минут остывать, после чего можно продолжить монтаж трубопровода.

Обратите внимание! Прочность и герметичность муфтового соединения зависит от чистоты стыкуемых частей фитинга и трубы. На них не должно быть механических или жировых загрязнений, влаги. Также не следует после стыковки расплавленных элементов крутить и поворачивать их относительно друг друга. В этом случае между муфтой и торцом трубы может появиться зазор, который впоследствии приведет к протечке.

Область использования электросварных фитингов

Электросварные фитинги являются более технологичным материалом, нежели муфты для диффузионной сварки. Такими соединительными изделиями можно скреплять трубы различного диаметра, а также изготовленные из разнородных материалов. Например, электросварными фитингами можно состыковать трубу из ПНД со стальной. Стыковка при помощи электросварных фитингов широко применяется при монтаже трубопроводов в подвалах, в подземных магистральных каналах, и прочих стесненных условиях, когда доступ к точкам стыковки ограничен.

При помощи таких фитингов удается значительно ускорить сборку трубопроводных сетей. Таким образом, несмотря на большую стоимость, стыковочные муфты с электропроводником внутри, позволяют значительно сэкономить время и силы. Весь процесс стыковки труб достаточно прост, и, при наличии необходимого оборудования, может выполняться человеком, не обладающим навыками сантехника. Применяется подобный способ обычно для сварки полиэтиленовых труб достаточно большого диаметра – свыше 60 мм.

Соединение полиэтиленовых труб электросваркой

Надежность стыковки ПЭ-труб при помощи электросварного фитинга во многом зависит от соблюдения технологий монтажа.

Прежде всего, следует подготовить стыкуемые детали. Соединяемые участки труб зачищаются от загрязнений, а при необходимости обезжириваются.

Далее производится разметка концов труб таким образом, чтобы каждая из них входила в фитинг на равное расстояние.

После приступают к непосредственной сварке трубопровода:

• Вставляют концы труб в электросварную муфту, и устанавливаем их в специальном устройстве – позиционере. Он позволяет расположить трубы на одной оси, без каких-либо отклонений.
• Затем зачищают концы клемм фитинга и сварочного аппарата от грязи, окислов, влаги.
• Сканер сварочника-автомата считывает информацию, заложенную в штрих-коде электромуфты, и настраивается на автоматический режим работы.
• Далее аппарат самостоятельно запускает процесс подачи на клеммы муфты тока нужного напряжения и силы.
• После расплавления фитинга и концов соединяемых труб, аппарат прекращает подачу тока. После остывания спаянных элементов трубопровода он подаст сигнал, что процедура электросварки завершена.

Сварка фитингов 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.

Методы сварки для соединения полиэтиленовых труб

Трубы из полимерных материалов активно заменяют привычный металл при монтаже или ремонте бытовых коммуникаций. Трубопроводы из полиэтиленовых труб используют при устройстве отопления, канализации, водопровода, в централизованном строительстве и в частном секторе. Сварка полиэтиленовой трубы – это самый надежный способ соединения, который применяется для строительства коммуникаций, эксплуатирующихся под давлением.

Особенности монтажа труб из полиэтилена

Монтаж трубопроводов из полиэтилена осуществляют с использованием сварки или фитингов. Только в одном случае соединения получаются разборными — при сборке на обжимных фитингах. Их прочность достаточна, чтобы выдерживать нагрузки индивидуального водяного отопления, но не рассчитана на промышленное давление или гидроудары центрального водоснабжения.

Сварные соединения полиэтиленовых труб обладают большей прочностью, однако монтаж требует специального оборудования и некоторых навыков.

Способы сварки полиэтиленовых труб

Сварные соединения на полиэтиленовых трубопроводах можно получить несколькими способами:

• Раструбный метод с использованием фитингов.
• Сварка встык. Требуется специальное оборудование. Метод является наиболее применяемым при монтаже полиэтиленовых труб диаметром более 110 мм.
• Сварка экструдером. Удобно использовать для изменения направления трубопровода без дополнительных фитингов.
• Электросварка с использованием специальных фитингов.

Все перечисленные способы сварки полиэтиленовой трубы основаны на молекулярной диффузии (взаимное проникновение, смешивание) полимера при нагревании его до температуры плавления. Отсюда название методов – диффузионные.

Обратите внимание! Для качественного соединения требуются детали из одного производителя! Только это может гарантировать полную идентичность соединяемых полимеров.

Раструбный метод

Выполняется раструбная сварка полиэтиленовых труб с использованием специальных соединительных фитингов.

Инструменты для сварочных работ:

• труборез;
• фаскосниматель;
• калибратор;
• сварочный аппарат с регулируемым нагревом для полимерных материалов;
• набор соответствующих насадок для нагревания трубы и фитинга.

Обратите внимание! Если работы проводят при минусовой температуре, то время нагрева соединяемых элементов увеличивают на 1-2 секунды от норматива.

Сварка в раструб выполняется следующим образом:

• Трубу нарезают на необходимые сегменты.
• Край, который планируют соединять, обрабатывают фаскоснимателем до получения непрерывной стружки, равной по длине двум окружностям.
• Калибруют до получения идеальной окружности.
• Протирают детали и обезжиривают.
• Закрепляют сварочный аппарат на устойчивую подставку и нагревают. Температуру регулируют при помощи штрих кода фитинга. Если аппарат не оснащен подобной функцией, то температуру нагрева выставляют в 210 градусов. Когда сварочник нагреется до заданной температуры, на нем загорится индикатор.
• Одновременно на насадки электросварочного аппарата надевают трубу, соединительную муфту и нагревают.
• Снимают разогретые детали и соединяют физическим усилием.
• Фиксируют неподвижно до остывания.

Обратите внимание! Сварочное соединение враструб для полиэтиленовых материалов используют на трубопроводах с небольшим диаметром и толщиной стенки до 5 мм.

Этот метод в частном строительстве не находит большого распространения, так как затратен, требует специального оборудования. Соединение на пресс-фитингах проще и достаточно надежно для индивидуальных водопроводных или отопительных коммуникаций.

Сварка встык

Соединение встык проводят для деталей, толщина стенки которых более 5 мм Работы проводят чаще всего на магистральных трубопроводах. Оборудование для такой сварки кардинально отличается от сварки в раструб.

Для сварочных соединений методом «встык» потребуется следующее оборудование:

• Центратор – устройство для неподвижного, соосного закрепления соединяемых концов труб. Имеет два неподвижных и два передвигающихся зажима.
• Торцеватель – инструмент для обработки среза. Подготовленные срезы должны соприкасаться друг с другом полностью. Допустимый зазор составляет не более 0,5 мм, для трубопроводов большого диаметра это расстояние допустимо увеличить до 0,7 мм. Если зазор при примерке больше, то трубы вновь следует обработать.
• Сварочный аппарат для торцевой сварки. Он представляет собой нагревательную пластину, покрытую тефлоном.
• Специальный привод, который сближает и соединяет оплавленные концы трубопровода. Есть гидравлические или механические разновидности.
• Редукционные вкладыши, которые противодействуют деформации мягкой полиэтиленовой трубы.
• Блок управления, если процесс автоматизирован.

Сварку проводят в автоматическом режиме. Алгоритм операций следующий:

• концы трубопровода закрепляют в центровочной станине;
• снимают фаску и зачищают (операция выполняется одновременно);
• соединяемые концы одновременно нагревают специальным сварочным «зеркалом», глубина расплавления материала около 2 мм;
• удерживают под давлением до остывания.

В результате манипуляций должно получиться герметичное соединение с внешним наплавленным валом.

Обратите внимание! Отход от технологии грозит перегревом материала и образованием внутреннего наплыва. Это уменьшает проходимость трубопровода и считается браком в работе.

Сварка встык является недорогой (при наличии собственного оборудования) и повсеместно используется при монтаже централизованных магистралей. Для прокладки индивидуальных коммуникаций оборудование можно взять напрокат.

Сварка экструдером

Сварка с использованием экструдера (специальный инструмент для расплавления гранулированного полимера) применяется в промышленном строительстве для монтажа криволинейных трубопроводов. Это удешевляет работы, поскольку не требует соединительных фитингов.

Соединение полиэтиленовых труб экструдером схематично выглядит так:

• Трубы обрезают под необходимым углом, очищают от стружки и заусенец.
• Ветошью стирают грязь с места среза, обезжиривают раствором на спиртовой основе.
• Вручную сводят срезы встык и фиксируют в необходимом положении точечной сваркой – прихватывают.
• Тщательно проваривают шов экструдером.

Обратите внимание! Экструдер расплавляет органический полимер, что в результате может выглядеть не слишком аккуратно. Не следует трогать мягкую пластмассу руками. Следует дать ей остыть, после чего можно ножом и наждачной бумагой зачистить полученный шов.

Сварка электросварными фитингами

Монтаж при помощи электросварных фитингов требует закупки дорогостоящих комплектующих. Для работы потребуется особый сварочный аппарат без нагревающегося сегмента.

Электросварные фитинги – это детали для соединения труб из полимерных материалов, внутрь которых вмонтированы нагревательные элементы для расплавления внешней части трубы и внутренней части фитинга. Результатом является сплавление составляющих в одно целое. Для подключения к сварочному аппарату на детали есть готовые контакты.

По технологии выполнения работ монтаж трубопровода на электросварных фитингах является самым простым. Достаточно вставить концы соединяемых труб в фитинг и подсоединить его к сварочному аппарату. Процесс нагрева, расплавления материала трубы и муфты является автоматическим. Для этого на каждой детали имеется особый штрих код с информацией о температуре и времени нагрева.

Недостаток у этого метода соединения полиэтиленовых труб один – его дороговизна.

Рекомендации для проведения качественной сварки

Для того чтобы качественно сварить полиэтиленовый трубопровод недостаточно хорошего оборудования и навыков работы с полимерами. Ошибки могут быть уже на этапе закупки материалов.

Для качественной сварки полиэтиленового трубопровода следует придерживаться следующих правил:

Читайте также:

  
• Баланс при сварке алюминия
  
• Контроль качества при сварочных работах
  
• Сварочный агрегат север асс 400
  
• Холодная сварка и вибрация
  
• Трактор для дуговой сварки