Способы
Раструбный метод
Используются специальные фитинги с раструбами, в которые вставляется обработанные концы. Далее конструкция нагревается, и материал фитинга сплавляется с материалом трубы. Способ отличается надежностью соединения, но достаточно затратен и требует специального сварочного аппарата.
Стыковая техника
Сварка ПЭ труб встык применяется для соединения концов с равными диаметрами и толщиной стенок. Соединяемые поверхности обрабатываются торцевателем так, чтобы достигался максимальный контакт между ними. Они нагреваются, оплавляются, а потом с силой сжимаются друг с другом
Основные операции следующие:
Оплавление торцов
Пластина нагревателя вставляется между обработанными торцами, они оплавляются и начинают передавать тепло далее так, чтобы нагреть участок в 20-30 мм;
Нагрев
Часть трубы, прилегающая к соединению, прогревается и приобретает пластичность. Давление на них на этом этапе практически не оказывается.
Вывод нагревательного элемента
Нагреватель выводят из рабочей зоны. Это делается быстро, чтобы не допустить остывания кромок. Нужно также следить за тем, чтобы на них не попали загрязнения, и они не деформировались.
Цикл сварка
Торцы с силой прижимаются друг к другу. Под давлением оплавленные слои на торцах смешиваются между собой, образуя единый слой.
Охлаждение
Образованный шов остывает и затвердевает. Образуется симметричный буртик. Если его левая и правая часть равны по форме и размерам, сварка полиэтилена прошла успешно.
С экструдером
Метод основан на применении экструдера, расплавляющего гранулированный полиэтилен. При этом не требуется использовать разнообразные соединительные фитинги: они формируются аппаратом в месте шва.
Особенно выгоден способ, если нужно сварить большое число изгибов и поворотов.
Торцы соединяемых участков отрезают под нужным углом, зачищают и обезжиривают.
На первом этапе торцы соединяют несколькими точками сварки, проверяют точность совпадения по размерам и углам. Далее окончательно проваривают весь шов.
Электросварными фитингами
Этот метод требует дорогого оборудования и комплектующих. В каждый фитинг вставлен нагревательный элемент. После совмещения разделанных торцов внутри фитинга к его контактам подключают источник тока, нагреватель сплавляет две трубы и фитинг воедино.
Метод отличается высокой надежностью и долголетием получаемых соединений, используется на ответственных трубопроводах.
Он чрезвычайно прост в применении и не требует высокой квалификации сварщика.
4 Нормативная база сварки встык
Как видно из , до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.
С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:
- ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;
- ГОСТ Р ИСО 12176-1 – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.
Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.
ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.
ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла
ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб. ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы
Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!
ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут
Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!
Пред.
2
След.
2 Общая идея
Сварка пластмассовых труб нагретым инструментом встык заключается, в принципе, в нагреве торцов до расплавления материала и в последующем сжатии торцов для образования стыкового соединения и остывания шва (рис.1).
Нагрев свариваемых поверхностей производится плоским металлическим нагретым инструментом с тефлоновым покрытием, который после нагрева удаляется из зоны сварки.
 |
|---|
| Рис. 1 Сварка труб встык |
Однако сварка качественного стыкового соединения требует от оператора аккуратного выполнения целого ряда условий. В итоге процесс сварки встык нагретым инструментом состоит из 5 основных фаз с точно нормированными режимами.
Особенности процесса
У рассматриваемого процесса есть достаточно большое количество особенностей. При выполнении сварки труб учитывается нижеприведенная информация:
- Полярность тока выбирается в зависимости от толщины стенок, типа материала и выбранного электрода. Стоит учитывать, что вся информация о том, при каких параметрах должен применяться электрод указывается производителем.
- Стоит учитывать, что соединение труб также проводится с учетом силы тока. Определить этот показатель можно путем умножения показателя толщины стержня на 30 или 40. Подобным образом определяется сила тока, которая устанавливается на аппарате.
- Скорость проведения сварки не регламентируется ни в какой технической документации. Однако, нельзя задерживать электрод долго на одном месте, так как это может привести к появлению подтеков. Кроме этого, слишком высокая температура может привести к прогоранию кромки.
Для того чтобы упростить задачу проводится предварительное крепление соединяемых элементов. Подобные особенности сварки нужно учитывать для того, чтобы повысить качество соединения.
Способы соединения
Качественно выполненное сварное соединение полиэтиленовых труб позволяет сохранить первоначальную гибкость труб из ПНД и не оказывает отрицательного влияния на их прочность. Такой трубопровод представляет собой монолитную конструкцию, как если бы он был одной трубой внушительной длины. Сварка используется при монтаже коммуникаций открытым способом (на поверхности земли с последующей укладкой в траншеи) и при бестраншейной реновации.
Многие не знают, как соединить полиэтиленовые трубы с применением сварочного оборудования. Существуют два метода выполнения сварки напорных труб из полиэтилена:
- стыковая;
- электромуфтовая.
Контроль качества – проверяем результат работы
Данная процедура проводится после окончания всех работ и призвана выявить наличие возможных дефектов, которые могли возникнуть в процессе монтажа трубопровода. Следует отметить, что под такое понятие как дефект, подходят неоднородности микро и макро типа. Данные «неприятности» могут возникнуть в результате нарушения технологии сварки и сборки.
Дефекты подразделяются на два типа:
Также, необходимо отметить такой тип брака, как разрушающий и неразрушающий – они возникают в процессе воздействия сварного соединения на полиэтилен.
Сама проверка качества производится лабораториями, экспресс-методами, и специальными организациями, которые имеют сертификат отраслевого испытательного центра (проводят углубленные исследования). Если трубопровод прокладывался мастером в домашних условиях, то достаточно проверки швов на герметичность – производится пробный пуск воды и производится наблюдение за системой в течении 2-3 дней.
1 Принцип и терминология
Правильное название метода – «Сварка труб с помощью фитингов с закладными нагревателями», или коротко «Сварка с закладными нагревателями». Название соответствует нормативным документам:
- Недавно принятому гармонизированному ГОСТ Р ИСО 12176-2-2011 «Трубы и фитинги пластмассовые. Оборудование для сварки полиэтиленовых систем. Часть 2. Сварка с закладными нагревателями.»
- Более ранним нормативным документам РФ, в которых упоминалась данная технология сварки, например, СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы.»
Закладной нагреватель – электрическая спираль, вмонтированная в свариваемую поверхность фитинга. Поэтому название фитингов, приведенное в ГОСТ Р 52779-2007 (п.4.1.2), является более точным: «Детали с закладными электронагревателями (электросварные)». Устаревший ГОСТ Р 52134-2003 (п.4.6.1) и только что пришедший ему на смену ГОСТ 32415-2013 (п.4.2.1) называют такие фитинги «электросварными». Из-за краткости определение «электросварные фитинги» является более популярным, чем «фитинги с закладными электронагревателями». Согласно ГОСТ Р 52134-2003 (п.4.6.1), электросварные фитинги для водопровода и отопления изготавливаются из ПЭ, ПП или ПБ. Электросварные фитинги для газопроводов – только из ПЭ. На практике даже водопроводные фитинги под сварку ЗН – это в подавляющем большинстве случаев полиэтиленовые фитинги, соответственно, для полиэтиленовых труб.
Академическое название метода сварки точно описывает физический принцип, но является громоздким. По этой причине в обиходе чаще применяются названия «электрофузионная сварка» (от английского «electrofusion welding»), краткое «ЭФ сварка» или «EF сварка», местное новообразование «сварка электромуфтами» или «электромуфтовая сварка». В некоторых нормативах (например, в НАКС’овском РД 03-614) используют сокращение «сварка ЗН».
Итак, во внутреннюю поверхность электросварного фитинга вмонтирована электроспираль, контакты которой выведены на наружную поверхность. Подача электрической мощности на контакты приводит к разогреву свариваемых поверхностей фитинга и трубы и, в конечном итоге, к образованию сварного соединения.
Технология электромуфтовой сварки, в принципе, заключается в следующем (см.рис.1):
- конец трубы вводят в электросварной фитинг, наружная поверхность трубы касается внутренней поверхности фитинга или находится от нее на минимально возможном расстоянии;
- к контактам электросварного фитинга подключают провода специального сварочного аппарата, который пропускает через закладной нагреватель (электроспираль) электрический ток;
- спираль нагревает внутреннюю поверхность электросварного фитинга и наружную поверхность трубы до вязко-текучего состояния, полиэтилен трубы и фитинга перемешивается;
- после остывания труба и фитинг образуют единую деталь; спираль остается внутри сварного соединения как побочный эффект.
 |
|---|
| Рис. 1 Процедура электромуфтовой сварки |
Если не вдаваться в подробности, то всё выглядит просто.
При ближайшем рассмотрении, технология электрофузионной сварки вызывает проблемы, которые обусловлены всего несколькими типовыми причинами:
- Сварщик невнимательно изучает спецификации фитингов и/или инструкцию сварочного аппарата;
- Сварщик нерадиво выполняет подготовку к сварке;
- Сварщик из ложной экономии не использует вспомогательный инструмент – роликовые скребки, позиционеры и пр.;
- Самое главное – сварщик не понимает физику и логику процесса электрофузионной сварки. Поэтому допускает ошибки при выборе трубы, электросварных фитингов и сварочного аппарата, а также с легкой душой пренебрегает требованиями инструкций.
Нюансы предварительной подготовке к сварочным работам
Говоря о том, как сварить полиэтиленовые трубы в домашних условиях, нужно учитывать не только правила пользования, но и технику безопасности при работе со сварочным оборудованием.
Залогом успеха является проведение подготовительных работ:
- Каждый узел сварочного оборудования должен быть тщательно очищен и проверен на предмет наличия дефектов, которые могут сказаться на качестве и безопасности проводимых работ.
- Вся проводка и заземление должны быть проверены на предмет дефектной или вовсе отсутствующей изоляции.
- Топливные агрегаты необходимо дозаправлять, либо удалять из них старое застоявшееся топливо и заливать новое.
- Обязательно производить контрольный запуск установки, чтобы убедиться в ее работоспособности.
- Уровень масла в гидравлической системе сварочного аппарата необходимо проверить и выполнить с ним те же действия, что и с топливом.
- Если сварочный аппарат является мобильным, то его перемещение должно выполняться свободно, чтобы работы выполнялись без заминок и без риска для оператора установки.
- Ножи торцующего устройства должны быть отточены до идеального состояния, чтобы процесс обработки труб и фитингов происходил оперативно, а в результате получались качественные изделия.
- Каждое контрольно-измерительное устройство должно быть исправно.
- При работе с ПНД необходимо заранее приобрести в нужном количестве зажимы и редукционные вкладыши, диаметр которых должен соответствовать сечению труб.
- Каждую деталь подвергаемую трению следует тщательно смазать. Однако даже при выборе смазочной смеси нужно обращать внимания на требования, выдвигаемые производителями труб.
Итог
Соблюдая все правила и инструкции, приведенные в статье, можно получить качественное соединение для полиэтиленовых труб. Способ того, как сварить полиэтиленовую трубу, должен выбираться по основным критериям: простота реализации и доступность для работника с финансовой стороны вопроса. Лучше всего доверить работу специалисту, который возьмет на себя ответственность за все этапы – от закупки необходимых материалов и оборудования до проведения сварочных работ и введения системы в эксплуатацию.
Варианты установки
Технологически можно соединить трубы ПНД без сварки либо используя специальный сварочный аппарат. У обеих методик есть свои достоинства и недостатки, рассмотрим преимущества каждого метода крепления.
Холодная сварка или прессовка является самым простым вариантом, это очень дешевый и доступный метод, который выполняется посредством использования специальных муфт. Такая технология используется в основном для трубопроводов больших диаметров – от 20 до 300 мм. Компрессионные фитинги под холодную сварку имеют следующие плюсы:
- Простота использования;
- Большой выбор размеров;
- Обеспечение плотного соединения с высокими показателями герметизации.
Но прессование преимущественно используется только для крепления ненапорных водопроводных соединений. У пластиковых труб относительно небольшая жесткость, за счет чего при сильном внутреннем давлении шов может просто разойтись, в отличие от сварочных креплений, которые считаются «мертвыми».
Классическая сварка, или как принято говорить, пайка труб ПНД может выполняться электромуфтовым методом либо для её осуществления используется определенный аппарат для сварки. Электромуфты представляют собой очень практичный метод соединения металлических газовых труб, а также пластиковых коммуникаций водоснабжения. На свободный участок отвода устанавливается муфта определенного диаметра, после чего в неё задвигается второй отрезок трубы. Такая пайка еще называется стыковая, из-за того, что для осуществления максимально прочного и плотного крепления нужно установить части трубопровода очень плотно с минимальным зазором.
Фото — фитинги
Муфтами удобно работать на больших диаметрах, но это не самое лучшее решение для отводов под умывальник или коммуникаций отопления. Но зато фланцевые ПНД-соединения при необходимости можно снимать и производить срочный ремонт.
Фото — стыковая
Ручная пайка труб производится посредством использования паяльника, для неё требуется специальное оборудование для организации ПНД соединений. Для произведения таких работ очень важна температура нагревательных элементов и время выдержки
Обратите внимание, что эти параметры выбираются исходя из технических характеристик паяльного устройства, толщины ПНД и диаметра отводов
Достоинства методики:
- Это наиболее долговечный и надежный вариант. За счет осуществления неразъемного крепления, может использоваться как для напорных ГБН, так и для ненапорных соединений запорной арматуры;
- Фланцевые соединения могут использоваться как при креплении наружной системы, так и при установке внутренних магистральных труб;
- Не требуется предварительное обучение. Вполне достаточно просмотреть видео и прочитать нормативы СНиП, где подробно указывается, как производить обрезку, установку и крепление.
Но к недостаткам относится то, что соединение при необходимости нельзя снять. Несмотря на все достоинства этого, иногда требуется открыть и прочистить трубу.
Форма технологической карты на сварку полиэтиленовых труб
Сварку полимерных труб и муфт производят следующими способами:
- нагретым инструментом (НИ);
- закладными нагревателями (ЗН);
- нагретым газом (НГ);
- экструзионная сварка (Э).
Ниже представлены образцы технологических карт сварки нагретым инструментом и закладными нагревателями. А здесь и здесь можно их скачать.
Карта технологического процесса сварки полимерных труб встык нагретым инструментом
| Наименование изделия | сварное соединение |
| Способ сварки | НИ |
| НД | СП 42-101-96; СП42-105-99 |
| Вид соединения | стыковое |
| Сварочное оборудование | |
| Ф.И.О. сварщика | |
| Характеристика деталей: | |
| завод-изготовитель | |
| марка материала | полиэтилен ПЭ80 |
| дата выпуска | |
| номер сертификата | |
| диаметр трубы | 110мм |
| толщина стенки, (SDR) | 10мм, (11,0) |
| Клеймо сварщика | |
| Эскиз сварного соединения | |
| Конструкция сборки | Конструктивные элементы сварного соединения |
|---|---|
|
g — высота грата; |
Технологические параметры сварки труб встык нагревательным инструментом и их значения (в соответствии с СП 42-101)
| Технологический параметр | Значение* |
|---|---|
| 1. Температура нагревателя Тн, °С — теплогенератор электрический с непрерывным автоматическим поддержанием заданной температуры, с антиадгезионным покрытием | 220 |
| 2. Давление при оплавлении Ропл, МПа | 0,15+0,05 |
| 3. Время при оплавлении tопл, сек., в зависимости от типа свариваемых труб | до 15 |
| 4. Давление при прогреве Рпр, МПа | 0,01-0,02 |
|
5. Время при прогреве tпр, сек., в зависимости от типа свариваемых труб и температуры окружающего воздуха |
Температура окружающего воздуха, °С |
| от 0 до +20 | от 20 до 40 |
| 70-80 | 65-75 |
| 6. Время технологической паузы tп, сек., не более | 4 |
| 7. Давление при осадке Рос, МПа | 0,15+0,05 |
|
8. Время при охлаждении tохл, мин, не менее, в зависимости от температуры окружающего воздуха |
Температура окружающего воздуха, °С |
| от 0 до +20 | от 20 до 40 |
| 7 | 8 |
* значения должны быть скорректированы в зависимости от температуры окружающего воздуха.
Дополнительные технологические требования по сварке:
- на длину не менее 50 мм от торцов протереть поверхности концов свариваемых деталей сперва увлажненной, а затем сухой ветошью;
- разместить и зафиксировать трубы в зажимах центратора установки для сварки;
- отцентрировать детали по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10% номинальной толщины стенки свариваемых труб;
- отторцевать свариваемые поверхности деталей непосредственно в сварочной установке;
- повторно проверить центровку и отсутствие зазоров в стыке (допускается зазор не более 0,3 мм). Измерение зазора производят лепестковым щупом (ГОСТ 882-75) с погрешностью 0,05 мм;
- выполнить измерение усилия при холостом ходе подвижного зажима центратора установки с зафиксированной в нем трубой и скорректировать величину усилия давления при оплавлении, прогреве и осадки;
- установить требуемые параметры режима и выполнить процесс сварки;
- после сварки произвести охлаждение стыка под давлением осадки в течение времени охлаждение (tохл.);
- на наружной поверхности маркером написать клеймо сварщика;
- вынуть деталь из установки и провести визуальный и измерительный контроль.
Требования к контролю качества
| Метод контроля | Наименование (шифр) НД | Объем контроля (%, кол-во образцов) |
|---|---|---|
| 1. Визуальный и измерительный | СП 42-101; СП 42-105 | 100 % |
| 2. Ультразвуковой | Инструкция* | 100 % |
| 3. Испытание на статическое растяжение | ГОСТ 11262; СП 42-105 | ? 5 образцов |
* Инструкция по ультразвуковому контролю сварных стыковых соединений полиэтиленовых труб, утвержденная ОАО «Росгазификапия», 1999 г.
| Разработал: | (подпись, дата) | Фамилия И.О. |
3 Назначение технологии стыковой сварки
Сварка встык – один из трех способов сварки полиэтиленовых труб, обеспечивающих прочность сварного соединения не ниже прочности самой трубы. Два других способа – сварка с закладными нагревателями и сварка нагретым инструментом в раструб.
Технология стыковой сварки позволяет соединять трубы из любых термопластов I и II группы – ПЭ, ПП, ПВДФ, ПВХ и пр. Другими словами, из полимеров, которые при нагреве способны перейти в вязко-текучее состояние, а после остывания – снова затвердеть без существенного изменения физико-химических свойств.
Основное достоинство технологии стыковой сварки перед другими видами сварки пластиковых труб – в том, что для прокладки прямых участков трубопроводов не требуются расходы на соединительные детали; свариваются непосредственно отрезки труб.
Недостаток – в том, что, независимо от диаметра свариваемых труб, требуется строгое выполнение многочисленных требований технологии стыковой сварки, а сварка одного стыкового шва занимает сравнительно много времени.
Чем выше диаметр свариваемых труб, тем ощутимее превосходство достоинств технологии стыковой сварки над ее недостатками. Поэтому для диаметров ниже 63 мм сварка встык нагретым инструментом применяется очень редко. Что касается пластиковых труб диаметром выше 110 мм, то это, как правило, трубы из полиэтилена. Поэтому в подавляющем большинстве случаев технология стыковой сварки используется для соединения полиэтиленовых труб.
И наоборот, полиэтиленовые трубы в большинстве случаев соединяются по технологии стыковой сварки. Можно сказать, что «сварка полиэтиленовых труб» и «стыковая сварка труб» – почти синонимы.
Единственное ограничение – сварка стыковых швов не рекомендуется на безнапорных трубопроводах канализации из полимерных труб, т.к. на внутренней поверхности трубопровода в результате сварки стыкового соединения образуется валик оплавленного материала (т.н. грат), который может стать местом скопления твердых частиц и причиной засорения безнапорного трубопровода. Если внутренний грат срезается, то стыковые сварные соединения могут использоваться даже для прокладки канализации. Проблема в том, что на готовом трубопроводе факт удаления внутреннего грата практически невозможно проверить. Вероятно, поэтому основное «узаконенное» применение технологии стыковой сварки – монтаж напорных трубопроводов:
Наружные водопроводы из полиэтиленовых труб
Нормативный документ – СНиП 3.05.04-85*. Материал труб:
— Полиэтилен (ПНД), способы сварки – стыковая или раструбная (п.3.58. СНиП);
— ПВХ, соединение методом склеивания в раструб (п.3.62. СНиП).
В части технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб СНиП 3.05.04-85* ссылается на один из первых Российских нормативных документов, в которых эта технология описана – ОСТ 6-19-505-79.
Наружные газопроводы из полиэтиленовых труб
Нормативный документ – СП 62.13330.2011, который является обновленной версией СНиП 42-01-2002. Речь идет только о подземных газопроводах (п.4.11 СП). Материал труб – только ПЭ, способы сварки полиэтиленовых труб – «…встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями» (п.4.13 СП).
Здесь нет ни собственного описания технологии стыковой сварки, ни ссылки на другой нормативный документ. Зато собственная технология стыковой сварки полиэтиленовых труб описана в Газпромовском СТО 2-2.1-411-2010.
Нефтепроводы из полиэтиленовых и полипропиленовых труб
Монтаж нефтепроводов из пластиковых труб подчиняется ВСН 003-88 Миннефтегазстроя. Материал труб – ПЭ или ПП, способы сварки – нагретым инструментом встык или в раструб (п.7.5.3.1. ВСН).
ВСН 003-88 содержит описание технологии стыковой сварки полиэтиленовых (ПНД) и полипропиленовых труб, сходное с самыми привычными в России технологиями DVS 2207-1 и DVS 2207-11 соответственно.
Технологические трубопроводы
Монтаж технологических трубопроводов из пластиковых труб подчиняется СНиП 3.05.05-84. Трубы из полимерных материалов здесь собирательно называются «пластиковыми». Методы сварки не определены. Однако методы контроля качества сварки пластиковых труб здесь определены, в том числе, для стыковых соединений (п.4.23. СНиП).
Алгоритм электромуфтовой технологии сварки
Данный способ предполагает наличие у работника простейшего трансформатора и самой электромуфты, в которой нагревательный элемент установлен изначально. Процесс сварки осуществляется достаточно просто: к муфте подсоединяются обе трубы, а также на нее подается электрический ток.
Выполняются работы следующим образом:
- Трубы подготавливаются так же, как и во всех предыдущих способах, начиная с обрезки под прямым углом и заканчивая зачисткой.
- Трубы вводятся в электрическую муфту, и на нее подается ток от трансформатора.
- Когда соединенные трубы остынут можно отключать проводку, но муфта останется в качестве элемента единого с трубопроводом.
Особенности и применение
Пластиковые ПНД по ГОСТу разрешено использовать при транспортировке питьевой воды. Сохраняют герметичность и целостность структуры при нагреве до +90°С, не боятся промерзания грунта. Спокойно переносят воздействие агрессивной среды канализационных стоков, на внутренней гладкой поверхности не образуются известковые отложения. Трубопровод эксплуатируется без ремонта свыше 50 лет. Из пластика делается современная канализация, она не засоряется в стыках, легко чистится с помощью химических средств.
Выпускают ПНД различного диаметра, начиная с 10 мм. Из марки 80 монтируют инженерные сети диаметром до 90 мм. Для внутренней разводки нужны трубы меньшего размера, 2 или 32 мм, лучше выбирать изделия марки 100, у них хорошая пропускная способность, они удобно монтируются. ПЭ 63 используют в дренажных системах, коллекторах.
Алгоритм действий
Соединение трубопроводов из пластиковых элементов состоит из трёх основных моментов: нагрев, стыковка и фиксация составляющих до затвердевания.
Меры безопасности
Они не такие уж сложные и касаются в первую очередь электрического инструмента:
- Устройство для расплавления труб и переходников нужно защитить от внешнего воздействия, чтобы пыль, а также различные загрязнения не влияли на качество соединения.
- Перед подключением к сети надо убедиться в исправности изделия, проверить целостность шнура и вилки.
- При проведении работ нужно открыть форточку и надеть перчатки, чтобы исключить случайного ожога от соприкосновения с разогретыми элементами.
Во время соединения трубопроводов следует проявлять предельную осторожность, т. к
температура разогретых торцов труб достигает 250 0C.
Предварительная подготовка
Перед началом монтажа трубопровода нужно выполнить подготовку:
- нарезать трубы по заранее вымеренным размерам;
- зачистить торцы металлопластиковых труб, чтобы металл не мешал расплаву;
- обезжирить все стыки;
- нанести маркером глубину вставки в переходники.
При замерах надо учитывать, что от точности стыковки с внутренней частью переходного элемента зависит герметичность и прочность всего трубопровода.
Нюансы соединения труб разного диаметра.
Настройка паяльника
Пайка пластиковых труб выполняется при помощи специального паяльника, который подключается к электрической сети, затем на регуляторе выставляется необходимая температура, зависящая от состава соединяемых изделий. Обычно паяльник разогревается не более 30 минут, о чём извещает индикатор.
Для точности работы проверяйте поверхностным термометром температуру торцевых и внутренних участков перед снятием их с паяльника.
Оптимальная температура
Для пайки труб из полиэтилена или пластика на паяльнике устанавливается определённая температура — 220 или 250 ºС, при отсутствии регулятора температуры, надо сверять время разогрева по такой таблице:
| Наименование Параметр | Диаметр трубы, мм | |||||
| 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | |
| Глубина сварки, мм | 14 | 16 | 20 | 21 | 22,5 | 24 |
| Время для нагревания изделия, сек | 5 | 7 | 8 | 12 | 18 | 24 |
| Время пайки, сек | 4 | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 |
| Необходимое время остывания, мин | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 |
Особое внимание исполнитель должен обратить на перегрев конструкции, т. к
при этом происходит деформация изделия и изменяется его геометрия, внутренняя часть не видна и небольшой валик обнаружить нет возможности, а в результате в месте соединения изделий диаметр уменьшается.
Правила сборки
Паять пластмассовые трубы надо так: разогретые до нужной температуры детали снимаются с насадок электрического устройства и плотно соединяются в единое целое
Трубу в соединительный переходник или уголок надо вставлять осторожно, без перекоса и строго до заранее нанесённой отметки. Полное затвердевание полимера происходит в течение 3—5 минут
Охлаждение и удаление наплывов
Для правильного остывания пластика до температуры в 38—42 градуса, надо зафиксировать трубопровод в неподвижном положении при помощи клипс или хомутов. Зачистка наплывов осуществляется после полного охлаждения мест стыковки.
Проверка герметичности
После остывания все стыки визуально осматриваются — качественное соединение имеет ровную поверхность, нет пористости, складок или чрезмерного блеска, которые появляются при перегреве. При стыковом методе соединения наплыв в зоне шва должен быть не выше 2 мм — это касается труб с толщиной стенки до 10 мм. Основная проверка герметичности происходит при первом пуске воды через собранную систему.
Выводы и полезное видео по теме
Порядок и особенности проведения стыковой сварки труб из полиэтилена с использованием механического аппарата:
Стыковая сварка полиэтиленовых труб с помощью автоматического оборудования:
На практике стыковая сварка полиэтиленовых труб своими руками не особо распространена. Это связано с тем, что для выполнения подобной работы требуется специальное оборудование, определенный уровень знаний, навыков.
Стыковую сварку полиэтиленовых труб стоит проводить в соответствии с установленными требованиями и правилами. Это обеспечит получение качественной и долговечной конструкции. Сварка стыковым методом имеет свою технологию, особенности и отличия.
Реализовать метод можно своими руками, но для этого важно создать необходимые условия, подготовить должным образом трубы. Если аппарата для сварки нет, то целесообразнее его арендовать
Рекомендуется предварительно ознакомиться с видео по теме стыковая сварка. Наглядно будет проще понять суть метода и особенности его реализации.
У вас есть опыт проведения стыковой сварки полиэтиленовых труб? Хотите поделиться своими знаниями в данной сфере или задать вопросы по проведению сварочных работ? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, принимайте участие в обсуждениях – ниже расположена форма для обратной связи.
