Выполнение соединений сваркой в системах из ПЭ труб

Соединения полимерных труб можно разделить на два типа:

Неразъемные:

• произведенные сваркой встык с помощью сварочного инструмента;
• электромуфтовые;

Разъемные:

• фланцевые;
• раструбные с эластичными уплотнителями.
  

Как правило, для трубопроводов, работающих под давлением, используют неразъемные соединения - сварку встык или муфтовую сварку, хотя нельзя сказать, что фланцевые соединения менее надежны. Разъемные виды соединений более подходят для безнапорных систем, в каждом же частном случае более подходящий способ соединения выбирается исходя из конкретных условий. Сварные и электросварные соединения, используемые для монтажа трубопроводов из полиэтиленовых труб, имеют высокую прочность, герметичны и стойки к внешним разрушающим воздействиям в процессе монтажа и эксплуатации.
Гибкость полиэтиленовых труб и надежность соединений делают полиэтиленовые трубопроводы незаменимыми в сейсмически активных областях и в местах, где возможны подвижки почвы. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью: в процессе монтажа труба "самоусаживается" на фитинге, образуя соединение, прочность которого выше прочности самой трубы. Отходов при монтаже или сварке полиэтиленовых труб практически не бывает. Скорость этих операций в сравнении с металлическими трубами выше в 2-4 раза. Но главное преимущество таких труб - дешевизна: они примерно на 30% дешевле оцинкованных стальных того же диаметра.
В настоящее время сварка является наиболее популярным способом соединения ПЭ труб. Этот способ позволяет соединять трубы непосредственно друг с другом или с фасонными частями.

Соединение сваркой:

- Трубы, соединенные сваркой, имеют не меньшую прочность, чем до выполнения соединения; таким образом, сваренный трубопровод можно сравнить с одной очень длинной трубой.

- Техника сварки гарантирует, что по всей длине трубопровода сохранится присущая полиэтиленовым трубам гибкость. Можно соединить длинный трубопровод на поверхности земли, а затем уложить его в траншею. При такой процедуре не возникает никаких проблем, независимо от того, предусматривается ли проектом традиционная укладка труб, открытым способом или бестраншейная реновация.

Чаще всего для ПЭ напорных труб используют два метода сварки:

Электромуфтовая сварка	Стыковая сварка

Стыковая сварка

Стыковая сварка - это технология, которая уже многие годы применяется для соединения полиэтиленовых труб диаметром более 50 мм. Концы труб устанавливают и соединяют в специальной машине для стыковой сварки. После выравнивания и фиксации края труб гладко зачищают при помощи специального электрического приспособления, обеспечивая их взаимную параллельность. Затем концы труб разогревают нагревательной плитой с фторопластовым покрытием, температура которой регулируется термостатом. Нагревательную плиту помещают между подлежащими соединению концами труб. Когда края труб достаточно расплавятся, плиту убирают, а концы труб прижимают друг к другу и дают трубам остыть.

После сварки стыка на наружной и внутренней поверхности трубы образуется шов. Его можно легко удалить при помощи специального оборудования. Качество соединения быстро и надежно устанавливается визуальным контролем шва снаружи.

Электромуфтовая сварка

При электромуфтовой сварке разогрев труб обеспечивается за счёт применения полиэтиленовых фасонных частей с заделанными в них при изготовлении нагревательными элементами. Выпускаются оборудованные вмонтированными электроспиралями ответвительные седла, отводы, тройники, заглушки, когда по спирали проходит электрический ток, она действует как нагревательный элемент, в результате чего полиэтилен расплавляется, и фасонная часть приваривается к стенке трубы.

Перед сваркой поверхность на свариваемых участках должна быть механически зачищена для удаления возможных загрязнений и окисной плёнки.

Важно обеспечить полную неподвижность трубы и фасонной части как в процессе нагрева при прохождении электрического тока, так и в процессе остывания. В случае приваривания ответвительного седла должны применяться правильно подобранные зажимы.

Правила проведения стыковой сварки контактным нагревом

Подобная операция производится при помощи сварочно-монтажной установки предназначенной для сварки полиэтиленовых трубопроводов при толщине стенки трубы более 4 мм .

В комплект сварочно-монтажной установки входит:
центратор; торцеватель с электроприводом 220В, 650Вт; нагревательный элемент с электронным регулятором температуры 220В, 1000Вт; гидравлический агрегат "Гидромойп-790" 220В, 370Вт; коробка управления 220; контейнер для торцевателя и сварочного зеркала; вкладыши от 40 до 630мм в зависимости от типа машины.

Подготовка к сварке

Перед подключением торцевателя и нагревательного элемента необходимо убедиться в том, что источник электрического питания находится в рабочем состоянии и отвечает их характеристикам.

Перед началом работы следует проверить исправность приводного механизма, зажимных устройств, наличие смазки трущихся поверхностей, плавность перемещения каретки по направляющим.

При сварке труб применяются соответствующие сменные вкладыши.

Работа установки

При контактной сварке с применением монтажных приспособлений выполняются следующие операции:

• установка и центровка труб в зажимном центрирующем присоблении;
• торцовка труб и обезжиривание торцов;
• нагрев и оплавление свариваемых поверхностей;
• удаление сварочного нагревателя;
• сопряжение разогретых свариваемых поверхностей под давлением (осадка);
• охлаждение сварного шва под осевой нагрузкой;

1. Свариваемые трубы винтами зажимаются в хомутах: одна - в неподвижных, другая - в подвижных.
2. С помощью приводного механизма каретка с трубой помещается до упора В торцы труб в : торцовочное устройство (при торцовке), сварочный нагреватель (при оплавлении) или друг в друга (при осадке).
3. После фиксации и выравнивании концов труб производят торцовку труб. По завершении операции надо приподнять торцеватель и соединить фрезерованные концы труб, чтобы проверить их параллельность.
4. Разводим концы труб и вставляем разогретый нагревательный элемент с фторопластовым покрытием.
5. Разогрев концов труб производим под средним давлением, которое создается с помощью рычага.
6. При формировании кромки 1,5-2мм отделяем расплавленные трубы от нагревательного элемента и убираем его.
7. В кратчайшее время, когда убрали нагревательный элемент, соединяем трубы под давлением, которое устанавливается рычагом передвижения суппортов.
8. Достигнутое давление фиксируется с помощью специальной рукоятки (поворачивая ее по часовой стрелке) и выдерживается время охлаждения до температуры 40-50С.
9. При охлаждении трубы снимается давление. Операция сварки выполнена.

При сварке необходимо подбирать трубы и фасонные части по партиям поставки. Необходимо обращать внимание на размер наружного диаметра трубы и ее эллипсность. При стыковой сварке максимальная величина несовпадения кромок не должна превышать 10% номинальной толщины стенки трубы.

Основным параметром процесса стыковой сварки являются: температура рабочих поверхностей нагревателя, глубина оплавления, величина контактных давлений при оплавлении и осадке, указанные в таблице 1 и на диаграмме давление/время.

Контроль качества сварных швов

Качество сварки быстро и надежно устанавливается визуальным контролем шва снаружи:

• стыковой шов не должен быть ниже уровня поверхности трубы.
• взаимное смещение сварных труб не должно быть более 10% толщины стенки трубы.
• высота внутреннего и наружного валиков после сварки должна быть не более 2-2,5мм, при толщине стенки

трубы до 5мм и не более 3-5мм, при толщине стенок 6-20мм.

Назад