Зварювання труб встик: технологія і устаткування

Ця стаття - про те, як виконується зварювання труб встик. Вона не претендує на повноту: це лише спроба автора викласти свої пізнання і практичний досвід, додавши його до багажу знань читача. Нам належить познайомитися з деякими нюансами технології і застосовуваним для зварювальних робіт обладнанням.

види труб

Які з популярних матеріалів, що застосовуються при будівництві трубопроводів різного призначення, варяться встик?

• сталеві. Для їх з'єднання в польових умовах використовується газова (ацетиленовий) і електрична, або дугове зварювання стику труб.

Однак: стояки водопостачання, наприклад, куди краще варити газом з гільзами - розтрубними сполуками. Розплав зварювального дроту заповнює простір між внутрішньою поверхнею гільзи і зовнішньою поверхнею труби; за рахунок більшої товщини шов довше здатний чинити опір корозії.

• пластикові. Якщо бути точним - поліетиленові і поліпропіленові напірні. Помітно рідше зустрічається (і відповідно, вариться) екзотика начебто полибутена (ПБ) або поливинилденфторида (ПВДФ). При цьому зварювання стиків труб застосовується переважно для трубопроводів великих діаметрів; для малих перетинів використовуються муфтові з'єднання.

сталь

Розберемо обидва методи зварювання сталевих трубопроводів.

газова

Основний інструмент газозварника - апарат, що складається з пальника, балонів - ацетиленового і кисневого - і шлангів високого тиску.

Із захисного обладнання обов'язкові окуляри і костюм з щільного важкозаймистого матеріалу. Для різання і підгонки деталей пальник може бути замінена різаком, що відрізняється від пальника наявністю ріжучого крана (він дозволяє створити всередині факела вузький потік кисню під високим тиском).

Як виконується зварювання поворотних стиків труб?

1. Пальник регулюється до отримання стабільного факела з яскравим рівним свіченням по всій довжині. Закіптюжений і темне, з синявою, полум'я однаково марні: в першому випадку ацетилен згоряє не повністю через нестачу окислювача, у другому - надлишок кисню знову-таки призводить до падіння температури.
2. Торці (бажано - зі знятими фасками) прогріваються на невеликій ділянці до моменту, коли сталь оплавляется.
3. Зварювальний дріт підноситься до зазору між зварюються торцями, і краплі розплаву з неї здуваються на поверхню оплавленого торця, створюючи місток між сполучаються деталями. Зміщуючи зону оплавлення, зварювальник формує рівномірний шов по всьому колу.

Як виконується зварювання неповоротних стиків труб поблизу стін і інших конструкцій, що не дозволяють зайти з тилу?

• За допомогою звичайного дзеркала. Воно встановлюється так, щоб тильна сторона труби була видна.

Основна проблема тут полягає в тому, що зварнику важко пристосуватися до дзеркальності видимих ​​рухів; вміння приходити з тривалим досвідом. Якщо ви вперше намагаєтеся зварити неповоротний шов своїми руками - виконати цю роботу за допомогою дзеркала краще навіть не намагайтеся.

• Через прорізане у фронтальній стороні трубопроводу вікно. Тильна сторона шва проваривается зсередини, після чого фрагмент вікна відгинається в початкове положення і заварюється.

Як обварюється горезвісна гільза? Так точно так же, як стиковий шов. Єдина тонкість полягає в якісному прогріванні труби, що знаходиться всередині: для того, щоб з'єднання було міцним, її поверхня повинна бути оплавлена.

електрична

Тут інструменти - зварювальний трансформатор, тримач електрода і пара проводів. Із захисного обладнання обов'язкові діелектричні рукавиці, костюм з щільного негорючого матеріалу і маска з затемненим склом (див.також статтю Полімерні труби: як вибрати підходящий матеріал для облаштування інженерних мереж).

Зверніть увагу: електрична дуга випромінює в дуже широкому спектральному діапазоні. Істотна частина випромінювання - ультрафіолет. Спроба варити вприглядку, без окулярів буде коштувати вам безсонної ночі через сильну різі в обпаленої сітківці очей; особа теж отримає сильні опіки, аналогічні сонячним.

Суть методу - у створенні постійної або уривається дуги між електродом і зварюються деталями, що виникає завдяки тому, що трансформатор створює значну різницю потенціалів. Дуга оплавляє краю деталей, що з'єднуються; одночасно метал електрода переноситься на поле зварювання, формуючи шов.

Власне, мистецтво зварника здебільшого зводиться до вміння підтримувати дугу, не даючи електродів залипати до деталей при низькому зварювальному струмі або марнувати їх при підвищеному.

Зварювальні електроди забезпечуються покриттям з непровідного матеріалу.

Його функція двояка:

• Покриття служить тим самим діелектриком, який дозволяє запалити дугу розряду. В іншому випадку зварнику довелося б утримувати згоряє електрод на постійній відстані від шва, що, погодьтеся, малореально.
• Крім того, воно при згорянні утворює шлак на поверхні шва, тим самим захищаючи розплавлений метал від надлишкової хімічної активності атмосферного кисню. Вигоряння вуглецю при кипінні металу, наприклад, цілком здатне зробити шов надмірно пластичним. Після охолодження шлак, що володіє невисокою механічною міцністю, легко видаляється з поверхні молотком, кирочкой або зачищається за допомогою шліфувальної машинки.

Безпека

Які основні заходи безпеки варто дотримуватися при виконанні зварювальних робіт з газової та електричної зварюванням?

• Стежити за чистотою наконечника пальника або різака. Його засмічення бризками металу може привести до зворотного удару з вибухом газової суміші в шлангах.

• Стежити за герметичністю з'єднань на штуцерах. Витік і займання ацетилену (або пропану, який використовується для різання металів) здатні призвести до пошкодження обох шланга, що в замкнутому приміщенні призведе до стрімкого накопичення вибухонебезпечної суміші.
• Стежити за відсутністю витоку на кранах балонів при роботі і зберіганні. З чим пов'язана ця інструкція - думається, можна не пояснювати.
• Уникати роботи в промасленим одязі і, особливо, в промаслених рукавицях. Для займання ПММ навіть не потрібно полум'я: досить контакту з чистим киснем.
• При переміщенні балонів використовувати носилки або візки. Падіння балона вентилем вниз з великою ймовірністю перетворить його в некерований реактивний снаряд вагою трохи менше центнера.

• Під час робіт з навантаження балонів варто знімати будь-які прикраси, в першу чергу - обручки. Вимога може здатися комічним, проте воно вистраждане досвідом багатьох зварників, що позбулися пальців через зачепився за вентиль кільця.
• Будь-які роботи з електрозварюванням виконуються на сухій підлозі. На металевій основі обов'язково використання гумових килимків.
• Водопроводи перед зварювальними роботами не лише відключаються, а й скидаються. Кипляча вода здатна викликати як серйозні опіки, так і ураження струмом при попаданні на рукавицю і утримувач.

пластик

Як виконується стикова зварка поліетиленових труб і виробів з поліпропілену? О, з роботами по стали вона не має нічого спільного. Суть методу - в оплавленні з'єднуються торців і їх поєднанні з невеликим притиском.

Подальшу роботу виконає молекулярна дифузія - потрібно лише якийсь час не чіпати стик.

А що з муфтовими сполуками? Принцип аналогічний; вся різниця - в тому, що зварюються НЕ торці з'єднуються труб, а попередньо оплавлені зовнішня поверхня труби і внутрішня - муфти.

Коли використовується стикова зварка, а коли - муфти?

Все просто: для того, щоб варити пластикову трубу встик, її діаметр повинен бути рівним або перевищувати 50 мм, а товщина стінки - бути не менше 4 мм.

устаткування

Найпростіший стикового апарат для зварювання поліетиленових труб - так зване дзеркало, нагрівальний елемент у формі плоского млинця. Нерідко в цій якості використовуються універсальні паяльники, що дозволяють виконати муфтові з'єднання: їх плоский нагрівач забезпечується насадками під труби і фітинги різних діаметрів.

Важливо: оскільки таке обладнання не забезпечує точного центрування, зварювання поліетиленових труб встик на ручних типах припоїв допустима лише для трубопроводів низького тиску (дачних водопроводів, самопливної каналізації малого діаметра).

Серйозніші зварювальні апарати дозволяють здійснювати механічну центрування і притиск труб. При діаметрі трубопроводу від 250 міліметрів на допомогу вимушено приходить гідравліка: оскільки і діаметр і товщина стінок досить великі, без її допомоги забезпечити точну центрування і притиск - вельми проблематично.

технологія

Яка технологія зварювання поліетиленових труб встик при великому (понад 150 - 200 мм) діаметрі трубопроводу?

• Труби монтуються в кільцевих затискачах і центруються.
• Їх торці зачищаються механічним торцеватели.
• Перевіряється співвісність і величина зазору.
• Нагрівальний елемент прогріває торці, після чого видаляється з зони нагріву.
• Труби стикуються під тиском. Зусилля притиску становить приблизно 1,5 кгс / см2.
• Після охолодження грата (видавленого на шві розплаву) він видаляється; поверхню стику шліфується.

Температура нагрівального елементу і час нагрівання визначається товщиною стінок труб, що зварюються. Ось норма зварювання стиків труб з поліетилену для всього діапазону значень товщини.

Зрозуміло, ряд тонкощів є і тут.

• Підстава, на якому виконується зварювання, повинно бути жорстким і виключає зсув при застиганні шва. На грунтовому підставі використовуються дерев'яні щити.
• Максимальне осьове зміщення не повинно перевищувати 1/10 товщини стінки.
• У вітряну погоду зворотні торці труб заглушуються щоб уникнути протягів, які можуть привести до нерівномірного нагрівання шва.
• Перед фіксацією торці труб краще протерти неворсистою дрантям.
• Маркування з'єднуються ділянок трубопроводу при їх фіксації в шасі повинна бути на одній лінії і дивитися в верхню півсферу.

А як виглядає стикова зварка труб ПНД при використанні ручного інструменту?

Принцип той же:

1. Кінці труб, що з'єднуються торці строго під прямим кутом до поздовжньої осі.
2. Вони одночасно і строго під прямим кутом притискаються до розігрітому до 220С дзеркала на 20-30 секунд.
3. Потім торці із зусиллям притискаються один до одного і утримуються в цьому положенні 40-60 секунд.
4. Грат забирається після повного остигання гострим ножем.

Розцінки

Скільки коштує зварити стик труби ПНД за допомогою промислового обладнання?

Ціна цілком передбачувано залежить від діаметра трубопроводу. Наведемо розцінки однієї з московських компаній.

висновок

Як вже говорилося, запропонований увазі читача матеріал не претендує на охоплення всіх можливих технологій і рішень. Це всього лише спроба автора поділитися своїм скромним досвідом і знаннями (читайте також статтю вініпластовие труба - особливості і область застосування).

Як завжди, додаткову інформацію можна знайти в доданому відео в цій статті. Успіхів!