Технология сварки технологических труб

Трубы ПНД (из полиэтилена низкого давления) сегодня очень популярны. Материал применяется для различных трубопроводов. В современных условиях эти трубы практически незаменимы. Изучение методов соединения магистралей будет подспорьем в качественной сварке и домашнего, и профессионального мастера. Для начала разберемся в особенностях труб ПНД.

Основная сложность в том, что эксплуатационные и технологические качества полиэтиленовых труб во многом схожи с качественными характеристиками труб из полипропилена. Они также не подвержены коррозии. Внутренняя поверхность труб не покрывается налетом. Трубы имеют высокую химическую стойкость. Материал экологичный, имеет длительный срок службы.

Из отличий профессионалы отмечают низкую термостойкость. Поэтому трубы ПНД используются только для систем холодного водоснабжения и вентиляции. Иногда их применяют для монтажа газопроводов.

Применение полиэтиленовых труб возможно при транспортировке в среде свыше 40-50 градусов. Исключение представляет сшитый полиэтилен, который допускается эксплуатировать при температуре до +95 градусов.

Полиэтиленовые трубы имеют отличную морозоустойчивость, что позволяет применять их при температурах до -70 градусов.

ПНД представлены в продаже диаметром от 20 до 1200 мм. Благодаря разнообразию вариантов они получили широкое распространение в самых разных сферах. Кроме водопроводов, магистрали большого диаметра покупают и для канализации, причем как для внутренней, так и для внешней.

Технические характеристики труб ПНД определяются свойствами основы – полиэтилена низкого давления. Он легкий, что делает проще монтаж трубопровода, устойчив к давлению в десятки атмосфер.

Из отрицательных качеств материала стоит отметить ограниченную возможность использования при температурах ниже нуля (ПНД стекленеет), а при повышенных температурах (более 40 градусов) ПНД утрачивает жесткость.

При нагреве до 70 градусов основа из полиэтилена прибавляет в размерах, но немного.

Сортамент ПНД регулируется ГОСТом, который был опубликован еще в 2001 году. Вся маркировка, наносимая на одну из поверхностей магистралей, соответствует стандартам. Маркировка очень упрощает выбор нужных вариантов.

Первые буквы включают название поставщика, далее – сортамент ПЭ, величину, например, 1000 мм. Таблица также содержит обозначение толщины магистралей, возможное рабочее и максимальное давление, дату выпуска и номер партии.

Технологическая карта маркировок содержит и цветовые обозначения в виде полос. Если раструб окрашен в желтый цвет, трубы можно использовать для газопроводов, если полоса синяя, то из труб можно проложить только водопровод.

Схема подключения труб составляется с учетом стандартных отрезков, имеющихся в продаже – от 5 до 25 метров.

Магистральные водопроводные трубы обычно делаются на заказ, имеют длину до 0,5 километра, поэтому содержат минимальное количество соединений.

Полиэтиленовые магистрали дешевые, поэтому так популярны. Рассмотрим основные виды возможного соединения ПНД отрезков между собой подробнее.

Наиболее востребованное и практичное соединение пластиковых ПНД – сварка. Технология соединения сваркой магистралей из полиэтилена низкого давления несложна, но, как и в любой работе, здесь существуют некоторые нюансы. Технологические особенности знакомы специалистам в сфере монтажных и строительных работ.

Мастера в ходе сварки применяют различные способы. При этом качество работ будет зависеть от применяемой аппаратуры и инструментов. Еще важно соблюдать некоторые технические особенности. Популярные методы – экструзионная, терморезисторная, раструбная сварка.

Также известны электромуфтовая, электросварная и стыковая технологии.

В любом случае, соединение ПНД сваркой считается самым прочным и монолитным, которое по надежности превосходит даже сам материал.

Процесс подразумевает нагрев и последующее расплавление торцов двух труб, также есть муфтовая или фитинговая сварка. При этом специалисты определяют строго нормативную температуру воздействия.

Кроме того, специалисты применяют дополнительные детали и инструменты. Разберем подробнее основные виды проводимых работ.

Электромуфтовой способ сварки магистралей из полиэтилена низкого давления тоже требует внимательности и аккуратности.

Электромуфтовая сварка требует следующих условий:

• обезжиренных и зачищенных спиртом поверхностей;
• установленных строго по центру диаметров муфт;
• вставленных в муфту магистралей;
• подключенного и нагретого до определенной температуры аппарата;
• электричества для нагрева муфт;
• остывания муфт в свободном, но зафиксированном состоянии.

Электромуфтовая сварка может использоваться для соединения труб диаметром 20 мм и больше. Метод особенно часто применяют там, где до трубопровода трудно добраться. Для размещения аппарата для сварки встык требуется определенная позиция. Другие инструменты (резьбовые и фитинговые элементы) также требуют места.

В работе следует подавать ток на муфты. Они нагреваются, а концы полиэтиленовых труб расплавляются. При этом поверхности труб плотно соединяются к внутренней части муфты. Метод считается подходящим при соединении магистралей отличающегося размера. Также его можно использовать, если марки полиэтилена разные.

Электромуфтовой сваркой можно создать прочные узловые и седловые соединения трубопровода. Метод подходит для создания водопровода частного дома. При этом самостоятельно можно установить даже канализацию.

Электромуфтовый метод востребован еще и потому, что с его помощью удобно соединить трубы из полиэтилена, которые имеют металлизированное резьбовое соединение.

Многоликие возможности этого метода значительно увеличивают популярность его применения.

Стыковая сварка, или работы над швами встык подходит для магистралей размером не больше 50-70 мм, при допустимых стенках не больше чем 4-4,5 мм.

Для сварных работ стоит учесть правила:

• Работы следует проводить только на ровной и устойчивой плоскости.
• Величина стенок свариваемых магистралей должна быть одинаковой.
• При работах, проводимых на улице, нужно закрывать обратные концы магистралей заглушками. Считается, что сквозняк внутри магистралей, создаваемый ветром, уменьшает температурные показатели. Это будет мешать качественной работе.
• Свариваемые детали должны быть чистыми как внутри, так и на поверхности. Мусор и пыль помешают сварке. Зажимы сварочного агрегата должны быть такими же чистыми.

Для регулировки достаточной температуры нужно сделать один-два пробных шва. При отсутствии навыков это поможет понять сам ход сварки. Еще до шлифовки нужно начисто протереть торцующие диски. Процесс торцевания несложный, но требует точности и непрерывности работ.

По окончании шлифовки торцов труб инструмент необходимо оставлять на специальной подставке, предусмотренной изготовителем. Для уборки стружки из шасси нужно применять специальный дополнительный инструмент. Руками эту работу лучше не проводить. По окончании шлифовки нужно проверить соответствие размерности труб.

Оптимальная температура для сварочных работ – -15-+45 градусов.

Желательно соединять варианты одной марки, но ПНД иногда соединяют и с разной маркировкой.

В работах стоит учесть то, что нельзя допускать:

• резких температурных изменений;
• неравномерность прогрева;
• быстрого охлаждения стыков в местах сварки.

Соединение расплавленных концов между собой не должно быть чрезвычайно резким. Еще не нужно передвигать или скручивать их, но между отверстиями не должно быть зазоров.

Торцевую часть удобнее удерживать специальными фиксирующими устройствами. Между фиксаторами помещается специальное греющее зеркало. Торцы нужно оплавить до мягкости, а затем зеркало убирается.

Трубы скрепляются руками механически.

Слишком сильное скрепление даст увеличенный нарост внутри труб. Это ребро уменьшит качество эксплуатации готового трубопровода. При недостаточном усилии будет затрачено больше времени на сварку. Из-за долгого ожидания необходимого схватывания полиэтилен успеет остыть.

Усилие и давление для каждого вида магистралей можно найти в таблице, которая имеется в документации к сварочнику. Также в таблице указано количество времени, необходимое для остывания материала.

В этот период сваренные части водопровода лучше подержать в том же месте некоторое время.

Метод раструбной сварки позволяет стыковать трубы разной величины. При этом магистраль меньшего диаметра помещается в отрезок с большим диаметром. Принцип соединения схож с электромуфтовым вариантом, так как здесь используются все те же муфты. Они надежно и плотно соединяют разные магистрали.

Последовательность работ идентична тому, как нужно организовывать работы при стыковом соединении. Разница заключается в применяемых инструментах. Например, здесь нужно установить центратор. Нагревать и торцевать нужно еще и сами полиэтиленовые трубы.

В работах можно использовать только муфты без резьбовой нарезки.

Отличается и способ стыковки магистралей. Так как резиновое кольцо характеризуется выталкивающими качествами, для ослабления сопротивления резиновые части умягчают при помощи хозяйственного мыла. Только после этого можно легко соединить трубы между собой. Еще до сварки желательно также зачистить все детали от сора и пыли.

Трубы вставляются в друг друга и стягиваются уплотняющим кольцом внутри. Иногда для качественной сварки магистралей по ним стучат молотком. Работа проводится при использовании деревянного бруска. Удар по трубе молотком не должен быть мощным. Трубу меньшего диаметра нужно просто плотно вогнать в раструб.

Детали между собой должны быть четко зафиксированными.

Кроме сварки, известны такие детали для соединения, как:

• резьбовая заглушка;
• компрессионная заглушка.

Детали устанавливаются в точках соединения двух труб. Для их сварки применяются специальные инструменты.

Они будут способствовать более плотному соединению. Если внутри фитинга в месте стыковки труб образуется зазор, в этом месте будет наблюдаться течь. Также стоит помнить, что трубы, соединенные фитинговыми заглушками, нельзя бетонировать, так как в случае аварии сварные точки невозможно будет починить.

Фланцевое соединение – это такой элемент, который позволяет закрепить не только две трубы, но и отрезки с крантиками, счетчиками, задвижками, прочей арматурой. Фланцы ПНД стандартные, соответствуют ГОСТу.

В обиходе эти детали принимают за прижимные соединители. Это соответствует принципу работы деталей. Они зажимаются с использованием анкеров клинообразного вида. Для скрепления болтов нужна ударная сила.

Основное оборудование, применяемое в работах:

• сварочный аппарат ручного типа для метода в раструб;
• станок для стыкового соединения;
• дополнительные монтажные детали для обработки.

При работе с ПНД важно, чтобы нагревательные элементы агрегата были антипригарными. Детали с таким покрытием не нужно скоблить и чистить после сваривания швов. Агрегаты обычно имеют контрольные индикаторы, а также терморегуляторы. Все эти дополнения особенно выручат в ходе сварки.

В комплекции со сварочным аппаратом обычно поставляются:

• греющие детали и насадки;
• монтажные детали;
• специальная подставка, которая называется струбциной;
• ящик, в котором удобно хранить детали.

Агрегаты для соединения полиэтилена легкие, удобные в работе. Нагревательные платы аппаратов при поломке можно легко заменить. Эти детали выглядят как круглые пластины с ПТФЭ-покрытием. Они имеют температурную и сетевую лампочку, а также предохранитель. Температуру можно отрегулировать специальным регулятором, а для самого агрегата существует струбцина, на которой он должен быть установлен.

Если нужно сварить трубы размером более 400 мм, специалисты используют:

• машинки для стыкового соединения;
• машинки для раструбного соединения;
• машинки для электромуфтового соединения.

Сварочные агрегаты бывают:

• механические;
• гидравлические;
• автоматические.

Особой универсальностью отличаются гидравлические агрегаты. Этими машинками можно зафиксировать множество швов на разных магистралях. При этом сроки проведения работ будут минимальными, так как оборудование уже включает все необходимые для работы дополнения.

Из дополнительных инструментов стоит упомянуть:

• детали для снятия оксидного налета;
• крепежи для седел большого размера;
• перегибы для ПНД;
• позиционеры;
• выравнивающее устройство;
• фаскоудалители;
• пилки для разделения магистралей.

Пренебрегать любыми видами инструментов не стоит. Соединение труб может получиться некачественным или вовсе бракованным. Сроки эксплуатации такого трубопровода будут явно сниженными.

Сварка полиэтиленовых магистралей своими руками возможна методом электромуфты.

Инструкция может быть представлена следующим образом:

• подготовка;
• фиксация центратором и установка муфты;
• подключение сварочника к муфте;
• сварка;
• удаление аппарата из-под соединения.

Несмотря на то, что сварка предполагается в домашних условиях, торцы нужно все равно обрезать специальным инструментом – труборезом. Это позволит получить лучшую соосность при соединении. Оксидный налет с места соединения удобнее удалить ручным скребком или использовав пруток.

Удаляемый слой должен составить около 200 мм от края труб. Полученную стружку нужно снять этим же скребком. Стыкуемые детали нужно обезжирить спиртом. На этом этапе можно применить специальные салфетки. Для наиболее точного размещения в центраторе магистраль можно разметить в соответствии с габаритами муфты.

По этим значениям трубы и муфту будет удобнее закрепить.

Собранную конструкцию нужно фиксировать с соблюдением техники безопасности. К разъемам на муфте нужно подключить клеммы сварочного аппарата. Устройство включается и производится распознавание штрих-кода, который есть на поверхности муфты. Режим большей части сварочников автоматический.

Период нагрева и охлаждения муфты задается как раз в момент распознавания шифра. Ход сварки запустится после того, как код будет считан, а окончится с подачей звукового сигнала. Для остывания трубы ее нужно оставить в покое на семь минут.

Только после этого можно освободить зажимы с центратора, а оборудование вытащить из-под места пайки.

Для достижения оптимального результата важно руководствоваться не только инструкцией, но и рекомендациями производителя труб и сварочника.

Обязательная часть работ с ПНД – контроль качества соединений. Все выполненные швы нужно обязательно осмотреть. Только после этого можно продолжить обработку. Для сварных швов существуют установленные технические требования. Соединение считается качественным, если соответствует ГОСТу. При этом никакого дополнительного ремонта и обслуживания для сварных соединений водопровода не потребуется.

Качество сварки можно проверить визуально:

• соединение должно выглядеть ровной бороздкой;
• не допускается смещение свариваемых деталей.

Высота валиков, образовавшихся внутри, а также снаружи не должна превышать 2,5 миллиметров. При толщине полиэтилена в 20 мм толщина валика может составить 5 мм. Методика сварки обычно выбирается в зависимости от размера магистралей. Технология доступных методов достаточно проста. Освоить ее можно по приведенным выше теоретическим рекомендациям.

О том, как сварить трубы из ПНД своими руками, смотрите в следующем видео.

Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов

Содержание:

При обустройстве многих технологических схем не обойтись без трубопровода, основной составляющей которого являются трубы. Следовательно, эти трубы нужно соединять между собой, для чего часто используются различные технологии сварки труб. О способах сварки, методике процесса и видах сварных соединений будет рассказано ниже.

Классификация видов сварки

В целом, процесс сварки применяется в тех случаях, когда необходимо выполнить неразъёмное соединение двух элементов оборудуемой конструкции. В качестве примера можно привести сварку трубопроводов ручной дуговой сваркой.

По материалу соединяемых изделий ограничений нет, можно сваривать как стальные, так и полимерные, медные и даже стеклянные изделия.

По типу воздействия на материал сварку можно разделить на две группы:

1. Сварка, проходящая под давлением.
2. Сварка при повышенной температуре – методом плавления.

В числе методов сварки под давлением можно назвать:

• соединение составляющих ультразвуком;
• контактное скрепление;
• сварку методом трения;
• соединение под прессами или газовыми прессами;
• термитное скрепление;
• холодную сварку.

Последний тип соединения наиболее интересен. Он с наибольшим успехом применяется для скрепления изделий из цветных металлов (меди, алюминия), наиболее пластичных среди материалов изготовления труб. При холодной сварке при помощи прессов ручного или стационарного типа элементы конструкции совместно сжимают, создавая условия для пластичной деформации, сопровождающейся неразрывным соединением.

Методы сварки термическими (тепловыми) способами:

• электродуговая сварка – протекает в атмосфере инертных газов или при использовании флюсов; по применению дополнительных приспособления такой метод соединения дополнительно классифицируют на ручное или автоматическое;
• газовая сварка – наиболее часто используемый вид скрепления деталей конструкции.

Методика газовой сварки

Суть процесса – прогревание торцов скрепляемых элементов в пламени газокислородной смеси с одновременным наполнением пространства между соединяемыми деталями веществом специально плавящегося металлического прутка.

Несмотря на достаточную надёжность такого метода, прочность и другие механические свойства полученного сварного шва будут хуже, чем после электродуговой сварки. Однако именно этот способ применяется при необходимости соединить элементы малого размера, например, труб с небольшими диаметром и толщиной, вплоть до 3,5 мм.

Материальное обеспечение газовой сварки

Необходимые для сварки труб материалы:

• кислород – среда, в которой при достаточной температуре горит газовая смесь; качество используемого материла обеспечивает долгое горение и достижение необходимой температуры;
• ацетилен – также хорошо горящий газ, применяется не менее часто;
• другие горючие газы (пары керосина, пропан, метан и др.) – используются относительно редко, однако вполне допустимы при условии, что температура горения в два раза превышает температуру плавления металлического прутка;
• проволока для сварки – является присадочным веществом, именно ею заполняется пространство между соединяемыми элементами; при проведении процесса следует подбирать материал проволоки, по свойствам максимально близкий к веществу, из которого изготовлены соединяемые элементы;
• флюс – применяется для предотвращения излишнего окисления материала свариваемых деталей; независимо от формы, в которой представлен флюс – порошок или паста – принцип его действия одинаков: во время разогрева изделий вещество поднимается кверху и создаёт защитный слой, предотвращающий доступ к металлу воздуха.

Как и в случае с проволокой, флюсы подбираются под каждый металл индивидуально. Составы используются при сварке чугунов, меди, марок легированной стали; не применяются для соединения элементов из углеродистых сортов стали.

Технология газовой сварки

Газовое соединение любых конструкций, в том числе сварка трубопроводов, может осуществляться двумя методами, однако подготовительные операции в обоих случаях одинаковы.

Перед началом сварки необходимо:

1. Тщательно очистить поверхности соединяемых деталей от жира, грязи и прочих инородных веществ.
2. Обработать кромки изделий. Подготовка кромок труб под сварку обязательна при толщине стенок скрепляемых труб более 3,5 мм, в этом случае производят скашивание кромок, поскольку равномерно прогреть металл при такой толщине практически невозможно. Если же толщина труб меньше, скашивать кромки не нужно.

Методы проведения процесса:

1. Слева направо. Горелкой нагревают уже готовый отрезок шва, металлическую проволоку продвигают, следуя за пламенем. Такой способ позволяет увеличить скорость работ примерно на четверть, снизив при этом количество расходуемого газа. Применяется метод обычно для труб с толщиной стенок от 5 мм.
2. Справа налево. Горелка прогревает ещё не скреплённые места соединения, проволока в движении опережает пламя. Процесс более долог и расход газовой смеси выше, однако сваренное таким образом изделие имеет более привлекательный товарный вид. Применяется сварка справа налево для соединения труб с тонкими стенками.

Технология сварки электродуговым способом

При соединении элементов таким методом края скрепляемых изделий прогреваются под воздействием дугового разряда электрического тока.

Классификация сварных соединений

Получаемые при сварке швы можно классифицировать, опираясь на несколько признаков.

По местонахождению швы подразделяются на:

• потолочные;
• горизонтальные;
• вертикальные;
• нижние.

Последнее расположение швов наиболее предпочтительно, именно поэтому, когда позволяют обстоятельства, приоритетной является сварка поворотных стыков труб, во время которой скрепляемые изделия равномерно поворачивают так, чтобы работа проходила всегда с нижней позицией шва.

По длине швы бывают:

Как следует из названий, в первом случае сварку выполняют по всей линии шва отдельными отрезками, напоминающими пунктир. При использовании второго метода шов непрерывен.

Классификация по видам соединения довольно обширна, в частности, стыковой метод включает в себя больше тридцати способов.

Однако в целом можно выделить четыре большие группы соединений:

1. Стыковые. В этом случае элементы конструкции соединяют по единой общей оси.
2. Нахлёсточные. Одно изделие с нахлёстом покрывает второе.
3. Тавровые. В результате скрепления элементов таким образом получается повёрнутая на 180° буква «Т».
4. Угловые. Как следует из названия, при использовании такого соединения свариваемые детали располагаются под заданным углом.

Разделка кромок

Технологически более правильно при соединении труб с толщиной стенки от 3 мм перед сваркой выполнять операцию разделки кромок изделий. При учёте этой рекомендации сварной шов будет более равномерным, пролегающим по всей толщине материала.

Таким образом, при использовании этого метода швы располагаются послойно, причём сечение каждого слоя невелико, следовательно, напряжение металла сводится к минимуму.

При разделке кромок углы можно задавать в диапазоне 25-50°. Точно подобрать значение этого параметра можно, исходя из исходных параметров: толщины стенок труб, избранного метода сварных работ и вида соединений.

При аккуратном подходе к процессу сварка при разделке кромок позволяет получить наиболее прочное и надёжное соединение изделий.

Режим сварки

На режим процесса влияют такие факторы, как:

• сечение используемого электрода;
• сила электрического тока;
• технологические параметры аппарата для сварки;
• дуговое напряжение;
• природа используемого электрического тока (постоянный или переменный);
• полярность тока (прямая или обратная);
• скорость движения электрода.

Например, при соединении элементов методом стык в стык, электрод для сварки труб следует перемещать плавно, не торопясь, с целью обеспечить достаточное оплавление соприкасающихся торцов изделий и насыщение зазора между ними достаточного количества металлической проволоки.

Чтобы достичь наибольшей скорости процесса, силу тока следует выставить на максимальное значение, однако нельзя забывать, что в этом случае возможно перегревание электрода, которое в итоге приведёт к его порче, а следовательно, ухудшению качества сварного шва.

Полярность подбирают исходя из факта, что при работе анод разогревается сильнее катода. Поэтому при соединении таким методом труб небольшого сечения нужно использовать обратную полярность, чтобы избежать вероятного прожигания труб.

Рекомендации при проведении работ

Сварка – процесс в целом сложный и требующий подготовки, поэтому перед началом любой работы необходимо принять к сведению несколько советов:

1. Самый сложный этап сварки – соединение неповоротных стыков (подробнее: «Как выполняется сварка неповоротных стыков труб – пошаговое руководство»). При этом угол наклона электрода всё время меняется. Для выполнения работы трубу мысленно разделяют вертикально на две половины, соединение каждого участка происходит по очереди. Работа производится из потолочного положения через вертикальное и заканчивается нижним.
2. Когда требуется соединить изделия с толстыми стенками, используют метод сварки на просвет. Технология также достаточно сложна, главное в процессе – соблюдать угол кромок около 60-70° и расстояние между кромками до 2,5 мм. Перед началом проволоку прихватывают в четырёх точках. Сварка проходит при короткой дуге.
3. При соединении труб, работающих при высоком давлении, следует особенно заботиться о надёжности и герметичности швов. Весь процесс работы должен соответствовать СНиПам и Сводным правилам (СП 105-34-96).
4. Во время обустройства трубопроводов магистрального уровня можно использовать не только аппараты автоматической, но и ручной сварки, как более мобильные.
5. При скреплении изделий больших диаметров обычно работают сразу несколько человек, вплоть до четырёх. При проведении таких работ сварка проходит снизу вверх в расходящихся направлениях.
6. При соединении труб различающихся сечений необходимо будет применять переходники.

Перед началом проведения любых сварочных работ следует осознавать, что сварка – процесс не только сложный, но и опасный при несоблюдении техники безопасности. Поэтому для удачного осуществления процесса следует не только предварительно ознакомиться с разнообразными инструкциями, но и освоить техническую составляющую процесса.

В любом случае, какими бы ни были приобретённые сварщиком навыки, он не должен пренебрегать установленными правилами безопасности и рекомендуемой технологией процесса, так как и от того, и от другого зависят не только его личная безопасность, но и дальнейшая надёжность эксплуатируемого оборудования.

Технология сварки труб: подготовка, инструмент и приспособления, как правильно, ГОСТ

В зависимости от материала труб выбирается и способ их сваривания:

• термическая сварка;
• термомеханическая;
• механическая.

Классификация сварочных работ происходит и по таким параметрам, как ручная сварка, автоматическая, полуавтоматическая. Кроме этого, сварка может классифицироваться по условиям образования сварочного шва, по используемой энергии, по способу защиты сварочного шва в процессе сварки.

Термическая сварка включает в себя такие способы сварки, как:

Газовая сварка

• электродуговая;
• электрошлаковая;
• плазменная;
• термитная;
• газовая;
• индукционная;
• электронно-лучевая;
• ионнно-лучевая;
• световая;
• литейная и др.

Технология сварки труб утверждается специальными правилами. При этом трубы из разного материала, предназначенные для различного использования, свариваются разными методами и способами.

Термическая сварка предполагает соединение кромок деталей плавлением.

Электродуговая сварка осуществляется электродом, который расплавляясь под действием электрической дуги, соединяет между собой свариваемыми металлические детали. Стальной электрод из стали покрывается специальной обмазкой, которая служит защитой электрической дуги от воздействия воздуха и образует шлаковую пленку, защищающую горячую поверхность сварного шва от воздействия воздуха.

Сварка электродом без обмазки образует некачественный шов, придавая ему хрупкость и низкую механическую прочность.

Электродуговая сварка

Автоматическая сварка под флюсом представляют собой процесс, когда в роли электрода выступает металлическая проволока, нагреваемая под слоем сыпучего материала, называемого флюсом. Нужное тепло для расплавления проволоки, флюса и основного металла производится электрической сварочной дугой.

Этот метод чаще всего используется при устройстве крупных трубопроводов. Но есть одна негативная особенность этого метода, заключающаяся в том, что сварку производят, поворачивая трубу, что не всегда возможно. При ситуации, когда требуется сваривать трубу в неповоротном положении, используют ручную дуговую сварку.

• Ручная дуговая сварка позволяет варить швы в любом положении деталей, даже, в потолочном, что считается самым сложным делом.
• Электронно-лучевая сварка производится в специальных камерах с разреженным воздухом и применением вольфрамовой проволоки.
• Электронно-лучевая сварка
• Газовая сварка труб и присадочных материалов производится с использованием открытого пламени, получаемого от сгорания кислорода и других газов – ацетилена, пропана, водорода и прочих.
• Помимо того, что свариваемые детали нагреваются различными способами и разной энергией, они еще могут подвергаться при этом давлению, благодаря чему получают другие виды сварки и швы, отвечающие определенным требованиям.
• Помимо всего прочего, термическая сварка применяется при соединении полипропиленовых труб и изделий из других видов пластика – полихлорвинила, полиэтилена хлорированного полиэфира.
• Термомеханическая сварка – это контактная и дуговая магнитоуправляемая, где нагрев металла происходит под действием дуги, вращающейся магнитным полем с огромной скоростью.
• Такой вид сварки востребован, когда нужно соединить трубы малого диаметра.

Контактная сварка осуществляется при прохождении электрического тока через свариваемые детали, расплавляя места стыковки. Во время расплавления металла необходимо сжимающее усилие, чтобы получить сварное соединение.

Контактная сварка

  Cхема подключения терморегулятора теплого пола

Механическая сварка – это сварка трением и взрывом.

Технология по свариванию труб заключается в установке одного стержня в неподвижном состоянии, в то время как второй вращается с большой скоростью и прикасается к торцу закрепленного стрежня.

При этом оба стержня разогреваются и при определенном внешнем усилии стержни соединяются в одно целое.

В числе световых сварок, кроме солнечной и от других источников света, самой прогрессивной считается лазерная сварка, осуществляемая специальным световым лучом, который расплавляет металл.

Лазерная сварка

Требования, предъявляемые к сварным швам

Качество сварных швов при возведении трубопроводов регламентируется строительными нормами и правилами, есть:

• «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.
• Технология сварочных работ закреплена в инструкциях ВСН 006-89 и ВБН А.3.1.-36-3-96.
• Контроль над качеством сварки проводится на основании ВСН 012-88.

1. В документах оговариваются различные методы и способы сварки, как ручной, так и автоматической при строительстве трубопроводов.
2. Кроме этого, здесь же описаны:
3. Сварной шов

• требования, предъявляемые к качеству сварного шва,
• требования к квалификации сварщика,
• способы устранения дефектов сварного шва,
• условия контроля качества.

Но основной документ, согласно которому производится сварка труб – ГОСТ.

Для России при строительстве трубопроводов действуют ГОСТ 8731-8734 группы B и ГОСТ 9466 –9467, где указаны необходимые материалы для производства сварочных работ и виды самих труб.

Способы контроля за производством сварных швов и сварочных работ регламентируются ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

Распространенные ошибки

Очень часто исправление дефектов и доработку сварочных соединений вызывает именно неаккуратная подготовка шва. Чтобы получить хорошие результаты сварки, избегайте этих распространенных ошибок:

• Очень часто можно встретить скос кромок со слишком острым углом, что приводит к плохому проникновению сварочного шва в глубь сварочного соединения.
• Не достаточно хорошая очистка от масла, грязи, краски или лака основного металла. Неправильные методы очистки могут вызвать пористость шва. Использование шлифовальных машин наиболее быстрый способ очистки зоны сварки. Убедитесь что вы очистили по крайней мере 2-5 см от торца детали, чтобы предотвратить попадание в шов посторонних материалов.
• Не соблюдение технологических процессов выполнения сварных швов может показаться удобным для экономии времени и увеличения производительности, но это также может привести к дальнейшим доработкам, исправлениям и неудачным сварным швам. Перед сваркой труб следует ознакомиться с спецификациями и технологическими процессам, там обычно содержатся правильный угол скоса, размер зазора, размер корня шва и другие важные детали.

Подготовка труб под сварку

При строительстве трубопровода, первым делом, следует убедиться, что сами трубы и расходные материалы отвечают нормативным требованиям. Свариваемые кромки деталей должны быть приведены в соответствующее состояние, которое отвечает типу выбранной сварки.

Кромка трубы малого диаметра может иметь различную форму, и для её придания используются такие механизмы, как:

• фаскосниматели,
• труборезы,
• торцеватели.

При строительстве трубопроводов большого диаметра для подготовки кромок используются шлифовальные или орбитальные фрезерные машинки. Иногда подготовка кромок осуществляется с помощью воздушно-плазменной или газокислородной резки.

Перед тем, как начинать сварку труб, внутренние части труб должны быть очищены от влаги, мусора и грязи, а кромки зачищены до появления блеска металла.

  Как изготавливается и где применяется труба квадратная

Допускается сваривание труб, у которых разная толщина стенок, но и здесь есть некоторые ограничения:

• Например, труба с толщиной стенки меньше 12,5мм может стыковаться с трубой, имеющей толщину стенки больше или меньше на 2 мм.
• Если труба с толщиной стенки больше 12.5 мм стыкуется с другой трубой, то толщина стенки последней может колебаться в пределах не более 3 мм, и только в том случае, если кромки не смещаются по одной из плоскостей – внутренней или наружной.
• Если требуется состыковать трубы с разной толщиной стенки, превышающей допустимые размеры, используются приспособления для сварки труб в виде переходников.

Видов сварки великое множество, как и способов. Несомненно, что сварочные работы должен выполнять квалифицированный сварщик, который отвечает за качество сварочных швов.

Очистка и подготовка труб

Очистка и подготовка труб под сварку совместные процессы. Прежде всего этот процесс зависит от состояния труб в котором они принимаются. Не зря на некоторых сварщиков возлагают ответственность за резку труб и выполнения скоса кромок. Но часто бывает что скос кромок и резка труб выполняется кем-то еще до того, как сварщик получил трубу.

Правильно подготовленные стыки труб — независимо от того, скошены кромки или нет — должны обеспечивать доступ к стыку и глубокое проникновение сварочного шва вглубь разделки кромок.

После того, как труба была разрезана газовой горелкой, плазменной резкой или механическим инструментом, а скос кромок выполненный шлифовальной машиной или механически следует очистить внутреннюю и внешнюю поверхность стыка труб и скоса.

Если труба разрезается механическими методами, наверняка использовалась смазка, поэтому ее необходимо удалить перед сваркой, чтобы уменьшить риск попадания водорода в сварочный шов. Газовая и плазменная резка обычно оставляет на кромке слой шлака и оксидов. Обязательно очистите его, чтобы предотвратить твердые включения и пористость.

Перед сваркой поверхность очищают от краски, масла и грязи на основном металле чтобы предотвратить вероятность появления дефектов и сохранить целостность сварочного шва. Очистить необходимо по крайней мере 2-5 см от сварного шва и точек прихватки.

В то время как некоторые виды сварочных процессов и сварочных материалов позволяют вести сварку по не зачищенным кромках и маслу, не стоит полагаться на это при сварке труб. Трубопроводы — ответственные конструкции, где нужно минимизировать риски появления дефектов и продлить максимально срок эксплуатации труб.

Общие сведения по сварке трубопроводов

При монтаже трубопроводов, сварные стыки между трубами в трубопроводе могут быть поворотными, неповоротными и горизонтальными, как показано на рисунке ниже.

Перед сборкой и сваркой необходимо проконтролировать следующие факторы: наличие сертификата на трубы, отсутствие эллипсности по диаметру трубы, отсутствие разностенности. Допускаемая величина разностенности составляет не более 10% от толщины стенок, но не более 3мм.

Также необходимо обратить внимание на содержание различных химических элементов в составе трубы и определить, соответствуют ли эти значения требованиям, указанным в стандартах на эти трубы.

В каких условиях рекомендуется сваривать трубы?

Работы по сварке трубопроводов допускается выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С.

Если температура будет ниже, то расплавленный металл начинает активно поглощать различные газы (в основном, кислород и водород). В результате этого образуются поры и другие дефекты в сварных швах.

Всё это значительно уменьшает механические свойства труб и снижает их эксплуатационные показатели.

Также необходимо учесть тот момент, что содержащиеся в металле трубы легирующие элементы сильно влияют на свариваемость.

Поэтому, сварку труб, содержащих легирующие элементы, необходимо сваривать при температуре, не ниже -10°С из-за того, что при сварке данные трубы склонны к образованию холодных закалочных трещин в сварных швах. Иногда эти трещины выходят за границу сварного шва в зону термического влияния.

Способы укладки трубопровода

Сама укладка трубопровода может выполняться двумя способами:

При использовании непрерывного способа укладки выполняют постепенное наращивание трубопровода, при этом соединение производится без вращения труб.

Секционный способ укладки предполагает сварку отдельных секций трубопровода с вращением труб в промышленных условиях, после чего готовые секции доставляются непосредственно на место прокладки трубопровода, где и соединяются в единое целое уже без вращения труб.

Способы резки металлических труб под углом

Отпилить трубу или разрезать ее на части можно несколькими способами. Из доступных инструментов лучше всего с этой задачей справляется болгарка.

Но самой большой проблемой остается необходимость правильно разметить линии реза. Они могут быть разными, чаще всего приходится выдерживать либо прямой угол относительно оси трубы, либо 45 градусов.

Приемы несколько меняют в зависимости от того, какие изделия нужно разрезать:

трубы для прокладки водопровода, газовые и для разводки отопления;

профильные изделия для сборки ворот, козырьков, других металлоконструкций;

трубы большого диаметра — как правило, это редко нужно в домашних условиях, где самые широкие просвет только в канализации;

трубы из стали, чугуна, тонкостенные из цветных металлов и мягких сплавов.

Обе задачи решаются довольно просто даже без использования специального лекала угла трубы.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )