Сварка труб пнд муфтовым способом технология

Инструкция по технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб

1 Монтаж полиэтиленовых труб своими руками

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:

• ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;
• ГОСТ Р ИСО 12176-1 – 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!

Источник

Технология пайки труб из полиэтилена низкого давления (ПНД)

Полиэтиленовые трубы прочно вошли в нашу современную жизнь. Без них не обходится ни одна сфера промышленности и строительства. Нашли они широкое применение и в быту. Для образования трубопроводных линий различного назначения, используют несколько вариантов.

Способы соединений ПЭ

Существует несколько типов подсоединений полиэтиленовых труб.

Они подразделяются на несколько групп:

Первый позволяет разобрать готовую конструкцию. Его используют в случае необходимости разборки после использования. Для соединения используют металлические фланцы. Самым прочным считается неразъемное соединение. Оно достигается пайкой или методом сварки, которая подразделяется на муфтовую, стыковую.

Сварка ПНД труб встык

Работы проходят на сварочном оборудовании, предназначенном для сваривания полиэтиленовых деталей. Максимальный эффект достигается при пайке труб, изготовленных из ПНД. Этот метод применяется для прокладки открытого трубопровода, а также траншейного способа. Чтобы достичь высокой прочности стыковой сварки, общее подсоединение выполняют одним швом. В случае сварки несколькими швами, прочность соединения иногда может получиться слишком низкой.

Муфтовая сварка ПНД труб

Работа осуществляются особым сварочным оборудованием (паяльником), укомплектованным специальными разнообразными насадками, определенного диаметра.

Для получения прочного соединения, монтажники пользуются всевозможными фитингами:

Сварку ПНД изделий паяльным оборудованием, легко выполнить самостоятельно.

Для этого требуется соблюдать определенные правила:

• специальными ножницами заготавливают заготовки определенного размера;
• очищают торцы соединяемых деталей;
• чтобы исключить попадание грязи, пробками закрывают трубы, которые, не будут свариваться в это время;
• проводят чистку нагреваемых деталей паяльника.

После проведения подготовительных работ, выполняют пайку в определенной последовательности:

1. Паяльник нагревают до нужной температуры. Индикатор покажет максимальный разогрев.
2. В специальную гильзу вставляют заготовку.
3. До упора с силой насаживается фитинг.
4. Через пять секунд, разогретые заготовки снимаются. Т
5. Трубы соединяют с фитингом, создавая плотное соприкосновение с образовавшимся гратом (кольцевой валик на концах нагретых деталей).
6. Сваренные трубы должны полностью остыть. В этот момент они не должны испытывать внешних воздействий.

Процесс пайки доступен любому человеку. Но существует несколько тонкостей, которые необходимо учитывать. Продолжительность процесса пайки определяется по специальным таблицам в зависимости от диаметра трубы.

В случае муфтовой пайки, надавливание, вставляемых деталей, необходимо прекратить, если они коснулись упора. Если это правило игнорировать, прочность соединения будет очень низкой. Так как, довольно сложно определить величину погружения детали при сварке, глубину необходимо предварительно измерить, на поверхности детали нанести яркую метку.

Электрическая муфтовая сварка

Этот вариант используется для образования соединений, отличающихся повышенной прочностью. При работе пользуются особой электрической муфтой, комплектуемой нагревательными (закладными) деталями. Во время сварки пользуются фитингами, оборудованными нагревательными спиралями. Частичное расплавление позволяет получить монолитную конструкцию.

Основным преимуществом электромуфтовой сварки считается отсутствие образования грата. Детали можно сваривать в наиболее труднодоступных местах — не требуется устанавливать большие сварочные аппараты.

Технологический процесс электрической муфтовой сварки

1. Специальными ножницами нарезаются заготовки труб (выдерживается определенный размер).
2. Электромуфту, а также поверхность заготовок, тщательно очищают. Удаляют жир, скопившуюся грязь, пыль.
3. Чтобы контролировать нужную глубину вставки заготовки в муфту, необходимо нанести на нее яркую метку.
4. Отверстия не свариваемых труб, закрываются заглушками. Это позволяет избежать охлаждения.
5. С помощью кабелей, электромуфту подключают к сварочному аппарату.
6. Для запуска сварочного процесса, необходимо нажать кнопку «Пуск». Аппарат выключается автоматически после окончания сварки.
7. Чтобы сварное соединение можно было начать эксплуатировать, необходимо подождать один час, пока не произойдет окончательного затвердения деталей.

Чтобы достичь высокого качества сварки, детали должны оставаться неподвижными, как в момент работы, а также во время последующего остывания.

К показателю качества, полученного сварного соединения, относится толщина валика. Она должна составлять 1/3 от половины размера толщины трубы. Грат обязательно должен закрывать метку, предварительно нанесенную на поверхность заготовки.

Допускаемое смещение свариваемых участков, должно быть не более 10% толщины стенки детали.

Какой способ выбрать

Каждый из выше перечисленных вариантов, отличается положительными, а также отрицательными сторонами. При определенных условиях не каждым способом можно воспользоваться, чтобы сваривать напорные ПНД трубы. Существует несколько важных факторов, оказывающих влияние на создание сварных соединений ПЭ труб в зависимости от конкретных условий.

К примеру, чтобы достичь гибкого соединения по всей длине трубопровода, исключить образование жестких участков, оптимальным способом считается стыковая сварка. К ее дополнительным положительным качествам можно отнести высокую экономичность, простоту работы и обслуживания.

Для выполнения пайки в труднодоступных участках, когда невозможно получить осевые смещения, когда сложно воспользоваться другим оборудованием, идеальным, единственно приемлемым, считается муфтовое соединение.

Когда необходимо выполнить работу на ограниченном пространстве, труднодоступном участке, сварку ПНД изделий осуществляет электромуфтовым способом. Важным преимуществом такого способа считается его быстрота. Это особенно важно при выполнении срочных работ.

Если при исполнении краткосрочной работы, не требуется использовать пайку, когда достаточно создать одноразовое соединение, можно воспользоваться временным, специальным разъемным соединением.

Источник