Технология сварки труб в секции

Полипропиленовые трубы отличаются от традиционных металлических труб доступной стоимостью и простотой установки. Произвести монтаж таких коммуникаций можно самостоятельно, главное – освоить технологию сварки полипропиленовых труб, разобраться в специфике работы с материалом, четко следовать инструкциям и рекомендациям специалистов этого профиля.

Общие сведения по сварке полипропиленовых труб

Сегодня происходит повсеместная замена старых металлических труб на современные полипропиленовые, которые выполнены из особого вида пластика – рондом-сополимера.

Полипропиленовые трубы используют для обустройства различных коммуникаций (холодный трубопровод, транспортировка горячей воды, системы отопления). Между собой трубы отличаются толщиною стенки (PN10, PN16, PN 20) и наличием стабилизированной алюминиевой фольги (PN20Al).

Порядок установки трубопровода позволяет соединять трубы между собой без дополнительных комплектующих (переходников, тройников, фитингов или уголков), а при помощи различных способов сварки. Разработанная технология сварки полипропиленовых труб охватывает спайку трубопроводов различного диаметра и любых видов соединений: вварных секций, поворотов, обводов, крепежных и запорных арматур.

При работе с полипропиленовыми коммуникациями важно помнить, что демонтаж системы – невозможен.

Сваренное или спаянное соединение разъединить не получится. Поэтому при сварке пластиковых труб действовать надо внимательно, без спешки, следуя разработанному эскизу будущей системы отопления или водоснабжения

Одно из условий получения крепкого и качественного сварочного шва – соединяемые участки труб должны быть изготовлены из полимеров одного и того же химического состава. Поэтому, лучше выбирать трубы одной марки, а цвет значения не имеет.

Сварка полипропиленовых труб может осуществляться встык и в раструб. Спайка труб первым способом проводится без применения фитингов.

Второй способ – более надежный, но чаще применяется для соединения труб небольшого сечения или при необходимости изменения направления трубопровода. При этом используют соединительные элементы, изготовленные из того же полимера, что и трубы. При спаивании происходит оплавление соединяемых деталей – внешней части трубы и внутренней поверхности фитинга.

Технология полифузной сварки труб из полипропилена

необходимые инструменты и оборудование

Для того чтоб грамотно соединить полипропиленовые трубы нужно подготовить подробную схему будущего трубопровода, разметить все повороты, расположение запорной арматуры и подготовить необходимые инструменты.

Для полифузной сварки понадобится:

• аппарат для сварки полипропиленовых труб;
• насадки для сварочного аппарата;
• контактный термометр;
• труборез или кусачки;
• шейвер;
• фаскосниматель;
• метр;
• маркер;
• несинтетическое полотно;
• спирт.

Сварочный аппарат, или как его называют в народе, паяльник для сварки полипропиленовых труб состоит из нагревательной плиты, терморегулятора и держателя. Плита нагрева имеет два отверстия для крепления спаивающих элементов.

В комплект с паяльником обычно входят  насадки для сварки полипропиленовых труб диаметром 20, 25, 30 и 40 мм. Их достаточно для соединения любых трубопроводов бытового назначения. Железные насадки имеют тефлоновое покрытие – это препятствует прилипанию оплавленного пластика к поверхности насадки.

Иногда в набор сварочного аппарата входит и труборез, который обеспечивает практически идеальный срез точно и быстро.

Рекомендации и порядок работы со сварочным аппаратом, изложенные в инструкции к оборудованию, необходимо строго соблюдать, чтоб избежать порчи труб и возникновение аварийной ситуации на трубопроводе

Некоторые специалисты предпочитают пользоваться кусачками, которые справятся с резкой различных видов полипропиленовых труб, в том числе и с армированными стекловолокном или алюминием.

Для сварки армированных полипропиленовых труб понадобится шейвер, с помощью которого зачищают края труб перед спайкой.

Фаскосниматель необходим тогда, когда труба тяжело устанавливается в муфту. Устройство снимает фаску с кромки под углом 60 градусов, ширина среза – до 40 мм.

подготовительный этап сварки

Сварка пропиленовых труб своими руками начинается с подготовки инструмента к работе:

• к сварочной машине прикрепить насадки нужного размера;
• выставить температурный режим паяльника и включить его в электрическую сеть (время нагрева во многом будет зависеть от температуры воздуха);
• перед работой тефлоновую поверхность насадок надо протереть несинтетической тканью;
• температуру нагрева сварочного аппарата можно контролировать с помощью контактного термометра;
• функциональность резака или трубореза надо проверить на опытном образце трубы – разрез должен быть без впадин, в противном случае надо заточить инструмент.

Трубы соединения надо подготовить к сварке следующим образом:

• просмотреть стенки деталей, фитинги должны быть в рабочем состоянии;
• сваривающие штуцеры и трубы надо очистить и обезжирить (протереть спиртом);
• фитинги должны плотно «сидеть» на оправе;
• отмерить и отрезать трубу нужного размера;                                                     
• торец трубы, подготовленной к сварке, лучше скосить под углом 30-45 градусов (особенно актуально для труб диаметром более 40 мм) – при вводе трубы в фитинг материал не задерется;
• по всей длине соединения надо снять окисленный слой;
• в армированных трубах на концах соединения надо снять слой алюминия с помощью шейвера; 
• на трубах, армированных стекловолокном такая зачистка не нужна;
• трубу предварительно вставить в фитинг и наметить маркером глубину входа; труба должна быть посажена в муфту фитинга не до упора (оставляют зазор 1 мм), чтоб сечение трубы при пайке не сузилось.

последовательность сварки полипропиленовых труб

1. Приступаем к сварке полипропиленовых труб. Инструкцией предусматривается выполнение таких действий:
2. Непосредственно перед соединением труб провести их повторное обезжиривание.
3. На насадку разогретого паяльника сначала надеть деталь фитинга, а затем – трубу.

    

4. Во время нагрева поворачивать детали нельзя, чтоб они не деформировались.
5. Выждать необходимое время сварки полипропиленовых труб. Интервал зависит от мощности прибора и размера трубы.

                                                                                   

6. Оплавленные детали снять с насадок и соединить между собой равномерным плавным нажатием без осевого поворота.

                                                                                                  

7. Свежий шов удерживаем до частичного охлаждения на протяжении 30 секунд.

алгоритм сварки вварных секций

Если трубопровод уже установлен и возникла необходимость его разветвления, то необязательно деформировать систему и разбирать участок труб, достаточно – грамотно вварить седло.

Порядок установки вварной секции следующий:

1. Разметить место будущего ответвления и просверлить в нем отверстие (надо использовать специальное сверло для пластиковых труб).
2. Очистить, при необходимости, выскоблить алюминий и обезжирить отверстие. 
3. На сварочный аппарат установить насадку нужного размера и разогреть инструмент до 260 градусов.
4. Держа аппарат за рукоятку, установить разогретую насадку в отверстие.
5. Штуцер нагрева варочного седла надо вставить в нагревательную гильзу (до упора) и выдержать время нагрева (около 30 секунд).                                                                             
6. Сварочный аппарат вынуть из трубы и очень быстро соединить варочное седло с оплавленным отверстием.
7. Седло надо прижать плотно, сопоставив оси, не вращать и не расшатывать. Для спайки должно пройти около 15 секунд, для полного остывания – 10 минут.

После установки седла в него можно дальше монтировать полипропиленовые трубы и дополнительные соединительные элементы.

возможные погрешности  при сварке труб

Ошибки, допущенные во время спайки полипропиленового трубопровода, приводят к возникновению различных проблем: просачивание и протекание воды на участке соединения, разрыв труб, плохой напор воды и к другим неполадкам.

К типичным погрешностям сварки труб из полипропилена относятся:

• слишком большая величина зазора (более 1 мм) между краем фитинга и трубой (участок соединения получается тонкий и впоследствии именно здесь может произойти порыв трубопровода); 
• излишнее сжатие двух спаиваемых деталей (образуется нарост внутри трубопровода, который снижает напор воды);                                                                                                             
• при перегреве соединяемых деталей ухудшается герметичность стыка, а при недогреве – спаять трубы не получится;
• несовпадение осей присоединяющихся элементов приведет к деформации трубопровода и потере герметичности на участках стыка.

Холодная сварка полипропиленовых труб

Способ холодной сварки заключается в склеивании участков труб специальным клеем, который прочно соединяет разные синтетические материалы на основе пластика, в том числе – полипропилен.

Холодную сварку полипропиленовых труб можно использовать только при монтаже «холодного» трубопровода, так как при соприкосновении с горячей водой клей теряет свои функции, а стык соединения — свою прочность

Порядок работы сварки полипропиленовых труб «холодным» способом:

1. Разметить на трубах места соединения трубопровода, где будет осуществляться сварка.
2. Разрезать трубы на участки нужного размера.
3. На оба среза нанести клей «Холодная сварка» и плотно прижать края друг к другу, удерживая 15 секунд.                                                       
4. Зафиксировать систему трубопровода, чтоб трубы были неподвижными.
5. Через час после склеивания можно пускать воду.

При работе с «Холодной сваркой» важно придерживаться техники безопасности с агрессивными веществами.

Сварка полипропиленовых труб электрофитингом

• Электросварные фитинги (электрофитинги) – это фитинги, оснащенные закладными проволочными нагревательными элементами, которые при высоких температурах плавятся и образуют прочное и надежное соединения с пластиковыми трубами.
• Электрофитинги образуют стыки, гарантирующие герметичность трубопровода, защиту от протечек и порывов.
• Для проведения сварки с помощью электрофитинга потребуются те же инструменты, что и для полифузной сварки.
• Технология спайки полипропиленовых труб электросварным  фитингом:

1. С помощью ножниц разрезать трубы.
2. Обезжирить верхнюю часть трубы и внутреннюю поверхность электрофитинга.
3. Отметить на трубе глубину ввода электрофитинга.

4. Очистить армированную трубу от алюминия на длину соединения с фитингом.
5. Трубу вставить в фитинг и надежно ее зафиксировать, так как при нагревании полипропилен увеличится и под давлением может выскочить из фитинга.
6. Электросварочный аппарат подсоединить к сети и дождаться его нагрева.
7. Контактными проводками соединить сварочный аппарат с фитингом.

8. Нажать на кнопку «СТАРТ». Отключение произойдет автоматически.
9. После сварки, охлаждение стыка должно происходить естественным путем и без каких-либо механических нагрузок (давления, вращения, сжатия).

Как видим, при сварке полипропиленовых труб следует учесть ряд важных моментов, чтобы не допустить ошибок и получить прочный и надежный трубопровод, который бесперебойно прослужит не одно десятилетие.

Сергей и Светлана Худенцовы

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.

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 )

Сварочные работы при монтаже сантехнических систем

Ручная дуговая сварка трубопроводов из низкоугле­родистой, низколегированной стали и чугуна.

Сварка трубопрово­дов имеет свои особенности, обусловленные тем, что эти конструктивные элементы обычно работают под давлением, следствием чего являются высокие требования к качеству сва­рочных работ. Трубы под сварку выбирают по внутренним диа­метрам.

В одну группу объединяют трубы, имеющие расхожде­ние по внутреннему диаметру до 1 %, но не более 2 мм. Концы труб под сварку разделывают и обрабатывают — обрезают, сни­мают фаски механическим способом (резцом, фрезой или аб­разивным кругом).

Трубы из низколегированных и низкоуглеродистых сталей могут быть обработаны газовой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок режущим или абразивным инструментом до удаления следов термической резки. Трубы тщательно очищают от попавших внутрь загрязнений (комьев грунта, грязи, камней и т.д.

), после чего концы труб подготав­ливают к сварке. Торцы, скошенные кромки, а также приле­гающие к ним поверхности очищают от грязи, мас'ла и окали­ны. Перед сборкой необходимо проверить правильность под­готовки кромок и зачистить их до металлического блеска.

Подготовка под сварку предусматривает выправку деформировавшихся при перевозке концов труб, проверку формы, со­стояния и совпадения кромок, трубы центрируются, проверя­ется правильность выставленных зазоров.

При сборке стыков трубопроводов (или их секций) должно быть обеспечено пра­вильное фиксированное взаимное расположение стыкуемых труб и деталей, а также свободный доступ к выполнению сва­рочных работ.

Трубы больших диметров можно взаимно фиксировать при помощи стяжечных приспособлений. Трубы небольших диа­метров (до 100 мм включительно) собирают с прихваткой и с полным проваром корня коренного шва.

Высота прихватки определяется толщиной стенок трубы и должна быть не менее 3 мм при толщине стенки до 10 мм и 5-8 мм при толщине стен­ки более 10 мм. Прихватку выполняют теми же электродами, которыми будут варить коренной шов.

К качеству прихватки предъявляются те же требования, что и к основному сварному шву. Если при внешнем осмотре прихватки обнаружены поры и трещины, ее удаляют механическим способом.

Допускается выполнять сборку труб из низкоуглеродистых и низколегиро­ванных сталей путем приваривания к ним технологических пластин или накладок, которые удаляют механическим спосо­бом по мере заполнения шва.

При сварке поворотных стыков ось трубы располагают го­ризонтально или вертикально. Если вращение стыка затрудне­но, то сварку выполняют в два поворота.

При сварке труб диаметром до 200 мм на стеллажах окруж­ность стыка разделяют на две равные части. Каждый слой шва начинают с нижней части, смещаясь от нижней точки трубы вверх на 20-30 мм. Конец шва следует перекрывать на 20-30 мм.

Стыки труб диаметром от 200 до 500 мм при сварке на стеллажах разбивают на 3-4 участка и сваривают снизу вверх, поворачивая каждый участок, располагая его вертикаль­но. Второй слой заваривают участками, равными половине длины окружности, сначала с одной, а затем с другой стороны стыка снизу вверх.

Последующие слои сваривают так же, как и второй слой, но с поворотом трубы на 180° или смещением на­чальной точки сварки на 50-60 мм от начала предыдущего слоя.

Свариваемость и свойства сварных соединений во многом определяются составом чугуна и его структурой. Чугуны разли­чают по форме содержащегося в нем графита. Физические свойства чугуна указывают в его маркировке.

Так, индексом «СЧ» маркируют серый чугун, чаще всего применяемый для из­готовления конструкций.

Механические свойства серому чугу­ну придает углерод, находящийся в несвязанном состоянии с кристаллами углерода пластинчатой формы.

Высокопрочный чугун маркируют индексом «ВЧ». Графит в этом виде чугуна имеет шаровидную форму за счет введения маг­ния. Ковкий чугун маркируется индексом «КЧ».

Увеличение пла­стичности основного материала обусловлено длительным Отжи­гом чугуна, что придает графиту хлопьевидную форму и позволя­ет ему находиться в свободном состоянии.

Белый чугун («БЧ») содержит углерод в виде химического соединения цементита, который придает чугуну высокую твердость и хрупкость, что огра­ничивает его применение в конструктивных целях.

Технологию, режимы и материалы сварки чугунных трубо­проводов подбирают в зависимости от вида чугуна и условий его эксплуатации. Сварку можно выполнять и холодным, и го­рячим методами.

При сварке чугуна возможны такие дефекты, как охрупчивание сварного соединения и образование трещин вследствие остаточных напряжений и деформаций. Образова­ние на поверхности сварочной ванны тугоплавких оксидов способствует появлению непроваров.

Для борьбы с этими яв­лениями применяют предварительный и сопутствующий по­догрев, обеспечивающий нужную структуру сварного соедине­ния.

Процесс подготовки свариваемых поверхностей практически такой же, как в ранее рассмотренных вариантах, и включает в себя очистку деталей, разделку кромок и т.д. Для то­го чтобы в процессе сварки расплавленный металл не вытекал, сварку лучше выполнять в нижнем' положении с формовкой сварочной ванны.

Сварку выполняют стальными, никелевыми, железно-нике­левыми, медно-никелевыми и медно-железными электродами.

Газовая сварка трубопроводов. Прокладка трубопроводов диа­метром до 100 мм редко обходится без сварки. При газовой сварке трубы сваривают стыковыми соединениями с выпук­лым швом. Выпуклость шва зависит от толщины стенки и обычно находится в пределах 1-3 мм.

Трубы со стенками тол­щиной до 3 мм сваривают без скоса кромок, выдерживая стыкс зазором, равным половине толщины стенки трубы. При сварке труб с более толстыми стенками кромки разделывают, выпол­няя скос под углом 35-45°.

Острые кромки притупляют, чтобы они не оплавлялись при сварке.

При сварке труб необходимо следить за тем, чтобы расплав­ленный металл не протекал во внутреннюю полость, что сни­жает сечение трубопровода. Сварку трубопроводов целесооб­разно вести поворотным методом, выдерживая нижнее поло­жение шва. Однако при монтажных работах это далеко не всегда возможно, поэтому сваривают потолочные и вертикаль­ные швы.

Сварку начинают с одной из точек и выполняют че­тырьмя участками, разделяющими периметр трубы на четыре равные части. В труднодоступных местах, где нельзя прибли­зить горелку к сварочному шву, выполняют сварку «с козырь­ком».

Для этого в трубе вырезают козырек, сваривают трудно­доступные места с внутренней стороны трубы, прикладывают козырек на место и заваривают остальные швы.

Сварка трубопроводов из легированных и разнородных сталей.

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов применяется свыше 40 марок легированных сталей. Обработка и сварка труб из этих сталей затруднены наличием легирующих элементов.

Для получения сварного соединения хорошего ка­чества необходимо правильно выбрать вид и способ сварки, сварочные материалы, режимы сварки, а также термическую обработку (предварительный и сопутствующий подогрев, вы­сокий отпуск и отжиг после сварки и т.д.).

При изготовлении и монтаже трубопроводов из легированной стали применяются ручная дуговая сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, ручная и автоматическая аргонодуговая и полуавтоматическая и автоматическая в среде углекислого газа.

При ручной дуговой сварке труб из легированных сталей чис­ло слоев сварного шва зависит от толщины стенки трубы и рас­положения шва в пространстве. Первые два слоя накладыва­ются электродами диаметром 2,5-3 мм, последующие слои — электродами диаметром 4 мм.

При сварке поворотных стыков сварочный ток равен 80-100 А для аустенитных электродов диаметром 3 мм и 100-120 А для электродов диаметром 4 мм; для перлитных электродов диаметром 3 и 4 мм — соответствен­но 100-120 А и 120-160 А. При сварке неповоротных стыков сила тока должна быть меньше примерно на 15 %.

Сварка вы­полняется, как правило, постоянным током обратной поляр­ности при короткой дуге.

Режимы сварки поворотных стыков под флюсом подбирают­ся исходя из диаметра свариваемых труб, толщины их стенки и свойств свариваемых материалов. Сварка ведется на постоян­ном токе обратной полярности. У труб со стенками толщиной До 20 мм все слои шва должны свариваться на одном режиме.

При толщине стенки труб более 20 мм после заполнения раз­делки скорость сварки уменьшают на 60-70 %. Коррозион­но-стойкие стали (хромоникелевые и хромистые) следует сва­ривать на минимальных режимах тока при максимально воз­можных скоростях. Диаметр сварочной проволоки при сварке под флюсом легированных сталей не должен превышать 2 мм.

В качестве сварочного оборудования при сварке под флюсом применяются полуавтоматы серии ПШ (ПШ-5, ПШ-54 и др.) или автоматы ТС-17М, ТС-35 и др.

При аргонодуговой сварке неплавящимся электродом рацио­нально сваривать трубы с толщиной стенки до 2,5 мм.

При руч­ной сварке диаметры вольфрамового электрода и присадочной сварочной проволоки должны примерно быть равны толщине стенки трубы (до 4 мм) или притуплению (при комбинирован­ной сварке).

Сварочный ток (А) в этом случае будет равен 40 диаметрам неплавящегося электрода (мм). Сварка ведется на переменном и постоянном токе прямой полярности при помо­щи любой серийной сварочной горелки (например, типа АР).

• Сварку плавящимся электродом рекомендуется использо­вать при толщине стенок трубы более 2,5 мм.
• Для аргонодуговой сварки поворотных стыков труб применя­ют серийные автоматы с плавящимся электродом типа АСДП, АДПГ, АДСВ, полуавтоматы типа ПШП-10, ПДА-300 и др.
• Сварка неповоротных стыков может осуществляться на ав­томатах типа АТВ, АТ, ТАМ, ОКА и других с неплавящимся электродом.

В среде углекислого газа могут свариваться хромоникеле­вые аустенитные стали (в основном жаропрочные), некоторые средне- и низколегированные стали. Сваривать трубы в среде углекислого газа можно автоматами типа ТСГ (например, ТСГ-7М) и полуавтоматами А-547У, ПДПГ-300, ПТВ, ПДПГ-500 плавящимся электродом диаметром 0,5-1,2 мм на постоянном токе обратной полярности.

При полуавтоматической сварке швы могут накладываться во всех пространственных положениях. При толщине стенок труб 4-8 мм и диаметре сварочной проволоки 0,8-1,2 мм сва­рочный ток (для поворотных стыков) составляет 90-130 А при напряжении 18-22 В для аустенитных сварочных проволок. При сварке неаустенитными проволоками сварочный ток на 10 % выше.

При сварке труб из легированных сталей любыми способа­ми необходимо учитывать следующие технологические особен­ности:

• трубы из перлитных, мартенситно-ферритных и мартенситных сталей должны свариваться без перерывов. При вынужденных перерывах обязательно обеспечивают медленное и равномер­ное охлаждение металла, изолируя его любыми термоизоляци­онными материалами. Свободные концы труб при сварке должны закрываться во избежание образования тяги воздуха;
• сваренные стыки труб должны остывать медленно;
• в трубах из аустенитных сталей перед сваркой каждого после­дующего слоя предыдущий слой {или прихватка) должен пол­ностью остыть на воздухе;
• в процессе сварки поверхность труб защищают от попадания брызг расплавленного металла любым надежным способом. По окончании сварки стыки труб очищаются от шлака, брызг и окалины. Запрещается наплавка клейма.

В практике современного строительства нередко осуществ­ляется сварка труб из разнородных сталей, при которой соеди­няют различные по составу и структурному состоянию стали или сталь и металл шва, различающиеся по структуре.

Приме­нение аустенитных электродов для сварки неаустенитных ста­лей без последующей термической обработки допустимо при толщине стенок труб до 18 мм. Прихватка и сварка первых сло­ев, подварочного шва должны выполняться электродами диа­метром не более 3 мм.

Сварку следует проводить на умеренных режимах сварочного тока: 60-80 А при диаметре электрода

2 мм, 100-120 А при диаметре электрода 4 мм на возможно ко­роткой длине дуги. Стали, кромки которых должны перед свар­кой подогреваться, необходимо медленно охлаждать после сварки, а также при вынужденных перерывах в работе.

Приварка фланцев к трубам. Плоские фланцы приваривают к трубам сварными швами двух видов. При давлении в трубо­проводе до 1 МПа фланцы приваривают без образования фас­ки на фланце (рисунок ниже, а). При этом высота шва составляет 5-10 мм в зависимости от диаметра трубы, а расстояние of тор­ца трубы до края фланца — на 1 мм больше.

Стальные плоские приварные фланцы

а — для труб с давлением среды 0,25-1 МПа; б — сдавлением 1,6-2,5 МПа

Приваривать фланцы к патрубкам рекомендуется в приспо­соблении, которое состоит из нижнего неподвижного фланца и верхнего, поворачивающегося на шарикоподшипнике.

Патрубок с прихваченным фланцем устанавливают на при­способлении.

При образовании кратера сварщик плотно опи­рает электрод чехольчиком обмазки в стык свариваемых дета­лей, держа электрод с наклоном 40-45° к горизонтальной плоскости и плавно поворачивая верхний фланец левой рукой по мере плавления электрода.

Электрод остается неподвиж­ным, а шов образуется за счет поворачивания свариваемых де­талей. Сварка производится непрерывно, без обрыва дуги. Та­ким же способом сваривают внутренний шов.

Сварка трубопроводов в условиях низких температур. При свар­ке трубопроводов в зимних условиях, когда температура на­ружного воздуха ниже -20 °С, необходимо выполнять следую­щие мероприятия. Перед стыкованием внутреннюю полость труб очищают от снега и льда, стыки труб тщательно просуши­вают. Место сварки защищают от ветра и снега.

Прихватку труб нужно производить особенно тщательно. Прихватку можно заменить сплошной проваркой коренного слоя шва. Ручную дуговую сварку стыков выполняют только электродами Э42А или Э50А с основным покрытием или Э42 с газозащитным покрытием.

При дуговой электросварке при тем­пературе наружного воздуха ниже -10 °С на каждые 10 ° С пони­жения температуры силу тока увеличивают на 4-6 %.

Исправле­ние дефектов швов при низких температурах производится только с применением газовой резки (выплавкой) дефектных мест и заваркой их по еще теплому или подогретому металлу.

Для работы на открытом воздухе при температуре ниже -25 °С рекомендуется применять дуговую сварку на постоянном токе или газовую сварку с газовыми генераторами, приспособ­ленными для работы при низких температурах. Во время свар­ки и при остывании стыков концы труб рекомендуется закры­вать инвентарными пробками.

При зимних наружных сварочных работах может возник­нуть необходимость предварительного подогрева, применение которого определяется маркой стали, ее толщиной и темпера­турой окружающей среды. Подогрев осуществляют газовыми горелками, нагревателями комбинированного действия, гиб­кими пальцевыми нагревателями, индукторами. При подогре­ве следует соблюдать равномерность нагрева сварочной зоны.