Способы сварки труб трубопроводов

Технология сварки труб

Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

• технологические;
• магистральные;
• промышленные;
• трубопроводы газоснабжения;
• водяные;
• канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

• в угол;
• в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
• в стык;
• внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

1. Режимы настройки аппарата:

• сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
• чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.

1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):

• изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
• при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
• горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
• детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.

1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:

• скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
• самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
• при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.

1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:

• вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
• горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Источник

Описание и основные нюансы технологии сварки труб

Все трубопроводы по параметру функционального назначения классифицируются на промышленные, магистральные, технологические, водоснабжения, газоснабжения, отопительные и канализационные. Для изготовления труб преимущественно применяются низкоуглеродистые стали, технология сварки которых идентична, независимости от сферы применения трубопровода.

Сварка стальных труб

В данной статье рассмотрена сварка стальных труб. Вы узнаете, какие способы сварки существуют и какой инструмент нужен для их реализации. Также будет приведена инструкция о том, как выполняется соединение трубопроводов из пластиковых ПВХ труб, рассмотрены паяльники и приведены отзывы о наиболее популярных моделях.

Разновидности методов сварки стальных трубопроводов

Технологии сварки стальных труб условно классифицируются на три группы:

• термические (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и электронно-лучевая сварка);
• термомеханическая (стыковая сварка контактного типа и сварка посредством магнитоуправляемой дуги);
• механическая (сварка взрывом и сварка трением).

Также сварочная технология делится на подвиды в зависимости от способа защиты зоны образования шва, согласно которой выделяют сварку в защитном газе и под флюсом. По способу проведения работ технология классифицируется на ручную и механизированную.

Как свидетельствуют отзывы, наиболее распространенным способом сварочных работ, посредством которого соединяется свыше 60% всех трубопроводов, является ручная дуговая сварка под флюсом. Данный способ имеет сравнительно низкую стоимость реализации, с его применением выполняется соединение стальных труб диаметром до 1420 мм.

Требования к технологии сварочных работ приведены в СП №105-34-96 “Правила по производству сварочных работ и контроль качества сварных соединений трубопроводов”. Данный документ содержит следующие положения:

• правила испытаний квалификации сварщиков;
• правила подготовки стальных труб;
• правила отбраковки, правки и ремонта трубопроводов;
• порядок соединений разных элементов трубопровода между собой;
• технология монтажа трубопроводной арматуры;
• методы сварки при различных условиях проведения работ;
• перечень и особенности применения различных материалов и инструментов;
• правила контроля качества сварных соединений и условия их отбраковки.

Выбор оборудования и электродов

Ручная дуговая сварка нержавеющих труб и стальных аналогов может выполняться посредством трех разновидностей аппаратов:

Процесс сварки стального трубопровода

• сварочный выпрямитель;
• сварочный инвертор;
• сварочный трансформатор.

Помимо основного инструмента, для проведения работ требуются следующие сварочные приспособления – кабели с разъемами “крокодил”, защитная маска, спецодежда и электроды.

Выбирая электроды для сварки труб необходимо учитывать характеристики материала, с которым придется работать, и диаметр соединяющихся конструкций. Электроды, в зависимости от типа покрытия, классифицируются на следующие виды:

1. С целлюлозным покрытием. Используются для монтажа трубопроводов большого диаметра, пригодны для создания вертикальных и кольцевых швов.
2. С рутиловым покрытием. Электроды, отличающиеся легкостью поджига, которые применяются при необходимости создания визуально эстетичных швов – корневых, угловых и прихваток.
3. С рутилово-кислотным покрытием. Одни из наиболее экономных в плане расхода материала электродов, образуют легко отделимую шлаковую корку.
4. С рутилово-целлюлозным покрытием. Универсальный тип электродов, подлежит к применению в любых условиях.
5. С основным покрытием. Используются при работе с толстостенными трубопроводами, создают вязкий шов, не склонный к растрескиванию под деформационными нагрузками.

Для соединения труб из углеродистой стали необходимо применять электроды с основным либо рутиловым покрытием, для оцинкованных изделий – низкотемпературные рутилово-кислотные электроды.

Технология ручной сварки стальных труб

Перед началом проведения дуговой сварки необходимо убедиться, что кромки соединяемых труб имеют требуемый угол скоса (60 градусов). Если фактический скос не соответствует норме, необходимо выполнить обработку торцевой части с помощью фаскоснимателя, торцевателя либо трубореза (применяется для изделий диаметром до 520 мм) либо шлифовальной машинки и фрезера (диаметр от 520 мм).

До начала предварительной стыковки трубы необходимо очистить от ржавчины и грязи и с помощью наждачной бумаги придать металлу на кромках характерный блеск. Минимальная ширина зачищенной полоски – 10 мм.

Таблица времени сварки труб

Сборка трубопровода перед соединением должна выполняться с учетом следующих требований:

• оси соединяющихся элементов должны совпадать, не допускается отклонение от перпендикулярной оси свыше 2 мм;
• зазор между стыкующимся кромками не должен превышать коэффициент 0.2 от толщины стенки трубы (не более 3 мм), необходимо добиться равномерного зазора по всей окружности стыка, что может потребовать механического удаления неровностей с торцевой части ;

По завершению работ по сборке выполняется фиксация соединяющихся элементов между собой с помощью прихваток – точечной сварки. Если осуществляется соединение изделий диаметром до 300 см, делается 4 прихватки на равномерном расстоянии друг от друга. При монтаже трубопроводов большего диаметра количество прихваток не ограничивается, шаг между ними составляет 250 мм. В случае монтажа профильной трубы прихватки делаются по углам конструкции, для профильной трубы большого диаметра – каждые 20 мм.

Технология дуговой сварки отличается в зависимости от толщины стенок свариваемых конструкций . При стенках до 6 мм, соединение должно выполняться швом в 2 слоя, при стенках от 6 мм – 3 слоями. Наиболее важным является корневой (первый) слой, который должен проплавлять свариваемые кромки так, чтобы на их поверхности образовывался равномерный по толщине (1-3 мм) наплыв металла.

Ручная дуговая сварка выполняется с применением поворотного метода. Технология реализации работ следующая:

1. Окружность трубы разделяется на 4 равных по размеру участка.
2. Осуществляется сварка первой и второй (по часовой стрелке) секции на верхней части окружности. Шов делается легкими колебаниями электрода, мощность подаваемого тока зависит от толщины используемых электродов – при использовании электродов 3.25 мм – до 110А, 4 мм – до 140 А. Скорость сварки поддерживается на уровне 16-20 м/ч. В процессе сваривания угол наклона электрода последовательно изменяется в диапазоне 40-90 градусов.
3. Труба проворачивается так, чтобы соединенные секции располагались в верней части, после чего выполняется сварка 3 и 4 участка.
4. В аналогичной последовательности выполняются второй и, при необходимости, третий слои сварного шва.

Обучение электродуговой сварке труб (видео)

Соединение пластиковых трубопроводов

В современной сантехнической практике широко распространено использование пластиковых труб (ПВХ, ПНД, ПЭ, РЕХ), которые применяются для обустройства водоснабжения, канализации и отопительных систем. Технология соединения пластиковых изделий и используемый для ее реализации инструмент и приспособления, кардинально отличается от монтажа стальных аналогов.

Аппарат для сварки труб ПНД представляет собой паяльник, состоящий из нагревательного тэна (в форме цилиндра либо пластины), на котором фиксируются насадки под соединяющиеся трубу и фитинг.

Предлагаем вашему вниманию проверенный инструмент для пайки ПВХ и ПДН изделий в разных ценовых категориях:

• REMS 63FM – соединяет трубопроводы диаметром до 63 мм, стоимость – 25 тыс. рублей, инструмент предназначен для профессионального использования;
• Gerat Weld 75-110 – в комплекте идут насадки под трубопроводы диаметром до 110 мм, стоимость – 6 т. р., оптимальный инструмент по соотношению цены и качества;
• Brima TG-161 – насадки 20-63 мм, стоимость 3 тысячи, лучший по надежности аппарат в дешевой ценовой категории.

Для выполнения работ вам также потребуются следующие приспособления:

• ножницы для нарезки ПВХ;
• фаскосниматель – для удаления заусениц;
• калибратор – для выравнивания окружности после нарезки.

Технология спайки пластиковых труб

Технология соединения ПВХ труб методом высокотемпературной сварки:

1. Труба обрезается под прямым углом специальными ножницами и выравнивается калибратором.
2. Фаскосниматалем с торца удаляются заусеницы (приспособление можно заменить наждачной бумагой и напильником).
3. Стыкующиеся кромки очищаются и обезжиривается, паяльник подключается к электросети и прогревается до рабочей температуры (250-300 градусов).
4. На насадки паяльника одеваются труба и фитинг, выжидается время их прогрева (6-12 сек), после чего детали снимаются и стыкуются между собой – труба вдавливается в фитинг до упора и фиксируется в неподвижном положении в течении 2-ух минут.

Не допускается принудительное охлаждение соединенной конструкции в холодной воде.

Отзывы о паяльниках для пластиковых труб

Предлагаем вашему вниманию отзывы об аппаратах для сварки ПВХ труб от людей, обладающих реальным опытом монтажа таких систем.

В. Селдов, 39 лет, Питер:

Недавно менял в доме стальные отопительные коммуникации на пластиковые. Сварка труб отопления выполнялась полностью своими силами, для чего я приобрел паяльник Brima TG-161. Это мой первый опыт эксплуатации такого приспособления, причем вполне удачный – проблем с работой паяльника не возникало, да и стоимость прибора не бьет по карману. В целом, у меня только положительные отзывы – рекомендую.

О. Дуров, 28 лет, Омск:

По долгу службы (сантехник) паяльники для ПВХ труб использую регулярно. Остановился на Sturm TW7219 – отличная модель за свои деньги (стоимость 4 тыс. рублей), еще ни разу за год эксплуатации инструмент не подвел. Для дуговой сварки использую BRIMA TIG180A (брал за 18 т.р) – жалоб никаких, хорошая рабочая лошадка.

Источник