Сварка труб ПНД: способы и последовательность действий

Варианты сварки ПНД труб и этапы ручной работы

Соединение труб из полиэтилена низкого давления (ПНД) в единую магистраль производится разными способами, как разъёмными так и неразъёмными. Один из самых надёжных вариантов — сварка ПНД труб.

Существует несколько методов выполнения сварочных работ, каждый из которых осуществляется по определённой технологии.

Неразъёмные соединения — сварка ПНД труб

Неразъёмный способ соединения — единственно приемлемый вариант для ПНД труб большого диаметра. Он обеспечивает высокий уровень герметичности, который удаётся создать при воздействии высоких температур.

Полиэтилен хорошо поддаётся сварке, так как сохраняет вязко-текучую консистенцию в большом диапазоне температур и отличается невысокой вязкостью расплава.

Независимо от способа создания неразъёмного соединения, к ним предъявляют следующие требования:

  • угол смещения двух соединяемых труб не должен превышать 10% относительно толщины их стенок;
  • шов состыковки должен располагаться выше внешнего уровня поверхности соединяемых отрезков;
  • валики швов должны быть выполнены безупречно качественно, а их высота может варьироваться в диапазоне 2,5-5 мм (определяется толщиной стенок).

Различают три самых востребованных вида сварки — стыковой, раструбный, электромуфтовый. Рассмотрим подробнее каждую из технологий.

Сваривание труб встык

Сварка встык — самый популярный вариант неразъёмного соединения ПНД труб. Технология предусматривает соединение торцов двух отрезков одного диаметра. Толщина стенок у соединяемых элементов тоже должна быть одинаковой.

Соединение напорных труб выполняют в промышленных условиях специальной электрогидравлической и механической техникой, так как она требует повышенной точности и аккуратности.

Ручное сваривание допустимо только на безнапорных трубопроводах.

Фото - Сваривание труб встык

Особенности сварки встык:

  • метод применяют на трубах со стенками толщиной более 4,5-5 мм и диаметром от 50 мм;
  • сварочные работы проводят на ровных и устойчивых поверхностях;
  • если работы проводятся на улице, необходимо закрывать концы труб заглушками, чтобы исключить сквозняки в магистралях, ветер ухудшает температурные параметры и мешает качеству работы;
  • соединяемые отрезки должны быть чистые внутри и снаружи — любой мусор и даже пыль не позволят провести качественное соединение, не менее чистыми должны быть и зажимы сварочного агрегата;
  • чтобы отрегулировать температуру, рекомендуется выполнить 1-2 шва — на пробу, это поможет понять принципы и особенности процесса, если нет навыков сваривания трубопроводов встык;
  • перед шлифовкой торцующие диски нужно тщательно протереть, а после шлифовки проверить соответствие размерности труб;
  • оптимальный диапазон температур окружающей среды для сварки встык — от -15 до +45 °С.

Порядок сваривания встык промышленным способом:

фото - таблица параметров для сварки ПНД встык

  1. Прежде чем начать работы, свариваемые участки обрезают перпендикулярно поверхности, на которой они лежат. Торцы качественно зачищают, обезжириваются, торцуются.
  2. Трубы закрепляют в аппарате для сварки и тщательно центруют, проверяют — нет ли на них деформаций и повреждений.
  3. Торцы трубопрокатных материалов нагревают аппаратом, чтобы размягчить материал.
  4. Расплавленные концы совмещают и прижимают под высоким давлением. Длится процесс, пока не остынет полиэтилен.
  5. Когда стык охладится, станок убирают.

Сваривание встык трубопровода экструдером под углом

Путём экструзионной сварки удаётся создать соединение, прочность которого составляет 70% и более от характеристик целостного материала. Такой метод применяют только для сваривания элементов из одного и того же материала.

Экструзионную сварку выполняют посредством следующего оборудования:

  • нагревательный элемент;
  • шнек;
  • воздухоподающая система;
  • накопитель для гранул и башмака, давящего на присадку.

Особенности и порядок выполнения работ:

Сваривание встык трубопровода экструдером под углом

  1. Трубы очистите, обезжирьте, проверьте — есть ли дефекты.
  2. Торцам свариваемых элементов придайте нужную форму.
  3. Нагрейте свариваемые поверхности горячим воздухом из экструдера.
  4. Присадку (гранулы или проволоку), сплавляемую в экструдере, подавайте на стык, контролируя сползание посредством башмака. Создаваемое давление производит сварку присадок с материалом труб.

Раструбный метод сваривания с использованием фитингов и муфт

Использование сварки враструб позволяет состыковать участки труб разного диаметра. Соединение производится посредством помещения трубы меньшего размера в магистраль большего диаметра. Крепёж осуществляется с помощью муфт, создающих плотное и надёжное соединения.

Последовательность выполнения работы такая же как при сварке встык. Отличаются только применяемые инструменты.

  • труборезы;
  • калибраторы;
  • фаскосниматели;
  • сварочное оборудование с насадками.

Также могут понадобиться фитинги-тройники — чтобы организовать отводы. За счёт теплового расширения трубы обеспечивается герметичность муфтовых соединений.

Порядок сваривания враструб:

Фото - раструбный метод сварки

  1. Разберите соединительный элемент.
  2. Торцы соединяемых участков очистите, выполните фаску.
  3. Произведите калибровку, чтобы получить симметричные окружности.
  4. Чистые и обезжиренные концы вставьте в фитинг, подсоедините к сварочному аппарату и нагревайте.

Что нужно для сварки?

Сварочные работы предусматривают выполнение высокотехнологичных процессов, для которых необходимо специальное оборудование, основное и вспомогательное.

При выборе инструментов и сварочных устройств, учитывайте способ сварки и параметры труб ПНД.

Инструменты и оборудование

Работа с ПНД требует, чтобы все нагревательные элементы агрегатов имели антипригарные свойства. Тогда их не придётся чистить после сварочных работ. Все приборы, как правило, оснащены контрольными индикаторами и терморегуляторами.

Основное сварочное оборудование:

  • ручная сварка для раструбного метода;
  • станок для соединения встык;
  • монтажные детали;
  • нагревательные элементы;
  • струбцина — подставка, используемая для фиксации во время их обработки или плотного прижатия друг к другу.

Практические все агрегаты для сваривания полиэтилена лёгкие и удобные в работе, а их нагревательные элементы легко заменяются.

Применяют сварочные агрегаты:

  1. Механические;
  2. Автоматические;
  3. Гидравлические.

Нагревательные элементы представляют собой округлые пластины, покрытые слоем ПТФЭ. У них имеется температурная и сетевая лампочка, а также предохранитель. Здесь можно выставлять температуру посредством специального регулятора.

Для сварки изделий диаметром больше 400 мм применяют аппараты:

  • стыкового соединения;
  • раструбного соединения;
  • электромуфтового соединения.

Особенно ценятся универсальные агрегаты гидравлического типа. С их помощью можно создавать множество сварных швов в минимальные сроки, так как в оборудовании имеются весь необходимый в работе функционал.

Дополнительные инструменты гидравлических аппаратов:

  • позиционеры;
  • элементы для устранения оксидного налёта;
  • оснастка для удаления фасок;
  • пилки — разделять магистрали;
  • выравнивающее устройство;
  • перегибы для ПНД.

Выполняя сварку любым из вышеприведённых способов, необходимо использовать полный набор инструментов. Если пренебречь тем или иным оборудованием, соединение может получиться недостаточно качественным, а то и вовсе бракованным.

Фитинги для соединения

Фитинги для сварки — элементы, предназначенные для соединения труб, в том числе разного диаметра, а также для создания разветвлений, поворотов трасс. С помощью фитингов можно также соединять трубопрокатные материалы, изготовленные из различных материалов.

Фитинги для сварки

Трубы ПНД

ПНД — полиэтиленовые трубы, изготовленные при низком давлении, меньше 2 МПа. Готовый материал имеет невысокую плотность, вследствие чего и вес у него небольшой — это делает установку и соединение более простым.

  • Эластичность. Они способны вытягиваться, исключая разрывы при деформациях, которые могут появляться при высоких температурах или при механическом воздействии — к примеру, при давлении, возникающем при образовании ледяных пробок.
  • Гибкость. ПНД трубы можно без проблем сгибать, что крайне важно при создании магистралей сложных конфигураций.
  • Надёжность. ПНД отличается прочностью и инертностью в отношении агрессивных сред, включая масляные. Не ржавеют. Хорошо поглощают гидроудары.

Различают несколько видов таких труб:

  • Для холодного водоснабжения. Они имеют продольную синюю полосу. У них гладкие внутренние стенки, на которых не происходит образования наслоений из солей и осадка.
  • Газовые. Имеют высокую пропускную способность, отличаются большими сроками эксплуатации, выдерживают высокое давление. Опознавательная цветовая маркировка — жёлтая продольная полоса.
  • Для отопления и горячего водоснабжения. Они усилены армированным стекловолокном и сделаны из полиэтилена, обладающего высокой прочностью на разрыв.
  • Гофрированные двухслойные. Это трубы с раструбами, которые используют для водоотведения и канализации. Они очень долговечны, просто монтируются, не боятся агрессивных сред.

Этапы работы

Чтобы процесс сварки труб ПДН протекал без задержек, а его результатом был качественный шов, обеспечивающий долгосрочную работу магистрали, нужно действовать в определённом порядке.

Инструкция по технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб

Русскому человеку, у которого стоит задача проложить ПЭ трубопровод, а знаний и опыта нет, заманчиво найти подробную и корректную инструкцию по сварке ПНД труб своими руками , так сказать в домашних условиях. Это похвальное свойство нашего пытливого ума иногда приводит к массе проблем.

Давайте разберемся, стоит ли делать это своими руками. Если стоит, то как?

«дядя Вася показал» как варить

Любая инструкция по эксплуатации сварочного оборудования (особенно импортного) содержит фразу типа «Дальнейшее описание правил эксплуатации аппарата не может заменить обязательного обучения сварке полиэтиленовых труб в специализированном учебном центре». Действительно, автору приходилось встречать людей, которым когда-то «дядя Вася показал», как варить. После этого человек проработал несколько лет и считает себя авторитетным профи. А при ближайшем рассмотрении оказывается, что он все эти годы методично вредил народному хозяйству России.

К сожалению, большинство Российских учебных центров образованы при коммерческих фирмах, торгующих сварочным оборудованием какой-либо определенной марки. Учебный центр сам по себе дело не прибыльное, коммерческая фирма содержит его в основном для «проталкивания» своего товара. Вряд ли можно надеяться, что в таком центре вам дадут подробные и объективные знания по технологии сварки полиэтиленовых труб. И уж тем более, вряд ли научат выбирать оборудование среди конкурирующих марок.

Вторая проблема – в учебный центр будущего сварщика калачом не заманишь. Технология сварки полиэтилена ошибочно представляется простой, а времени всем не хватает.

Автор поставил себе несколько задач:

  • В меру своих сил способствовать тому, чтобы в нашей стране полиэтиленовые трубопроводы были надежными. А для этого:
  • Не просто дать формальное описание различных режимов стыковой сварки, а подробно объяснить, почему так. Иначе русского человека не переубедить.
  • На основе объяснения физических принципов стыковой сварки развенчать некоторые популярные мифы. Иначе любой менеджер торгующей организации уверенным голосом делает из нашего человека идиота.
  • На основании действующих нормативов объяснить требования к сварочному оборудованию и научить это оборудование выбирать. Иначе, опять же, продавцы обманут.

Автор берет на себя смелость утверждать, что внимательное изучение всего, что написано далее, может служить инструкцией по сварке полиэтиленовых труб своими руками. Только практика потребуется.

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.

3 Назначение технологии стыковой сварки

Сварка встык – один из трех способов сварки полиэтиленовых (и вообще пластиковых) 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).

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из п.3, 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!

Инструкция по сварке ПЭ труб фитингами с закладными нагревателями

Как и при любом другом способе сварки пластмасс , все материалы, участвующие в сварке с закладными нагревателями, должны иметь близкий химический состав и показатель текучести расплава.
Не следует пробовать сварить полипропиленовые трубы полиэтиленовыми электромуфтами, ничего хорошего из этого не выйдет.
С другой стороны, сварка труб из ПЭ-80 фитингами из ПЭ-100 вполне допускается. Несколько сниженная прочность сварного соединения вполне компенсируется большой площадью зоны сварки.
Нормы DVS 2207-1 (Германия) допускают сварку труб из PE-Xa и PE-Xc электросварными фитингами из ПЭ-100.

7.1.2 Чистые свариваемые поверхности

Как и при любом другом способе сварки пластмасс , все свариваемые поверхности должны быть чистыми. Особенно, чистыми от любого жира.
Нормы DVS 2207-1 (Германия) предписывают очищать внутреннюю (свариваемую) поверхность фитинга с ЗН чистой салфеткой или ветошью, неокрашенной и не оставляющей волокон, смоченной обезжиривающей жидкостью. Жидкость должна быть полностью высыхающая.
А для свариваемых поверхностей трубы предписано использовать механическую очистку (снятие стружки), предварительно убедившись в чистоте очищающего инструмента (скребка). Такой способ очистки помогает устранить не только химические (в частности, жировые) загрязнения, но и верхний окисленный слой полиэтилена. Последующая химическая очистка обезжиривающей жидкостью рекомендуется только для случаев, если после снятия стружки оператор нечаянно схватился за чистую свариваемую поверхность рукой или испачкал ее другим способом, а дальнейшая механическая очистка нецелесообразна.

7.1.3 Естественное остывание

Как и при любом другом способе сварки пластмасс , остывание сварного соединения должно быть естественным.
Попытки ускорить остывание путем полива водой или обдува воздухом обязательно приведут к внутренним напряжениям в зоне сварного соединения и потому недопустимы.
Во избежание повреждения сварного соединения, рекомендуется оставить трубы зафиксированными на всё время остывания и защитить фасонную деталь от любого механического воздействия. В случае сварки седелки оставьте притягивающие ремни натянутыми на всё время остывания.

ВАЖНО: Остыванию как таковому при сварке с закладными нагревателями придают незаслуженно мало значения. К этому провоцируют сварочные аппараты, которые в конце процесса нагрева отображают сообщение типа «Сварка завершена». Ни в коем случае не следует понимать это буквально, поскольку завершен только процесс нагрева, а остывание еще даже не начиналось. В этот момент полиэтилен на границе трубы и фитинга находится в вязко-текучем состоянии (см.п.4.1), и ему еще предстоит отдать накопленное тепло глубоким слоям трубы и фитинга, и только после этого – в воздух. Ни в коем случае не прилагайте нагрузок к сварному соединению до его остывания хотя бы до температуры 40-45°C. Особенно важно – не прилагайте нагрузок к закладным деталям комбинированных фитингов.

7.2 Подготовка для соединительных муфт, отводов, тройников, заглушек

7.2.1 Набор необходимых принадлежностей

Кроме сварочного аппарата для сварки с ЗН, вам потребуются (см.рис.32):

  1. Электросварной фитинг – соединительная муфта, отвод, тройник или заглушка;
  2. Позиционер для фиксации и исправления овальности труб (иногда фиксацию можно обеспечить подручными средствами);
  3. Ручной или механический скребок;
  4. Труборез (можно заменить ножовкой по дереву);
  5. Жидкость для обезжиривания поверхностей;
  6. Чистая салфетка или ветошь;
  7. Маркер для пластиковых труб.
Рис.32 Принадлежности для приварки соединительной муфты
7.2.2 Обрезка и очистка

ПЭ трубы, подготовленные для сварки, должны быть отрезаны перпендикулярно оси, без запилов, стружек и т.п.

Рис.33 Неправильная обрезка ПЭ трубы
Рис.34 Правильная обрезка ПЭ трубы

Избегайте заметной овальности труб. Овальность труб вычисляется как

(De max — De min)/Dn x 100%, где:

De max – максимальный наружный диаметр,
De min – минимальный наружный диаметр,
Dn – номинальный диаметр трубы.
Если овальность вызвана тем, что ПЭ труба поставлялась в бухте, рекомендуется размотать трубу за сутки до укладки и сварки, это уменьшит овальность и несколько распрямит трубу.
Овальность перед сваркой не должна превышать 1,5%. В противном случае следует применять специальные зажимы для исправления овальности или позиционеры с жесткими хомутами.

Предварительно очистите концы ПЭ труб от грязи и пыли. Затем маркером отметьте участок, который необходимо очистить скребком (см.рис.35). Длина этого участка должна быть на 10 мм больше глубины проникновения трубы в фитинг. Если полиэтиленовый фитинг имеет внутренний ограничитель, то глубина проникновения определяется как расстояние от ограничителя до наружного среза фитинга. У некоторых соединительных муфт внутреннего ограничителя нет, тогда глубина проникновения определяется как половина длины соединительной муфты.

Рис.35 Отметка длины зачистки маркером

Очистите наружную поверхность трубы от слоя окисленного полиэтилена. В «эконом-варианте» это можно сделать ручным скребком (см.рис.36). Очистка должна быть равномерной, на глубину около 0,1 мм для ПЭ труб диаметром до 63 мм и около 0,2 мм для ПЭ труб диаметром более 63 мм. Равномерность очистки можно визуально проконтролировать по равномерности стружки на торце трубы.
Затем удалите стружку, сняв скребком фаску под углом 45° на торце трубы.

Следует, однако, учитывать, что очистка полиэтиленовой трубы ручным скребком — процесс очень трудоемкий и медленный, особенно в случае труб больших диаметров. Представьте себе трубу ∅225 мм. Вы не можете вращать тот конец, который является частью ранее сваренного трубопровода. И поднять трубу на значительную высоту — тоже не можете, поскольку она жесткая и тяжелая. Очистка нижней части трубы ручным скребком производится вслепую, в результате на поверхности трубы остаются неочищенные полосы. Это одна из типичных причин непроваров и последующей разгерметизации ПНД трубопровода.

Для обеспечения гарантированной равномерной очистки трубы профессионалы используют механическое приспособление для снятия оксидного слоя (см.рис.37). Кроме гарантии качества, такое приспособление в разы увеличивает скорость работы и, таким образом, снижает ее стоимость.

Рис.36 Очистка ручным скребком
Рис.37 Очистка роликовым скребком

Ни в коем случае не используйте для механической очистки ПЭ труб наждачную бумагу, рашпиль, абразивные круги или ножовочные полотна. Такие способы очистки не удалят слой окисленного полиэтилена, а только поцарапают его (см.рис.38). Это неизбежно приведет к непровару и последующему расслоению трубы и фитинга (см.рис.39).

unproper_scraping1.jpg

unproper_scraping2.jpg

Рис.38 Результат зачистки абразивами
Рис.39 Расслоение трубы и фитинга

Электросварной фитинг достаньте из упаковки непосредственно перед сваркой и обезжирьте его внутреннюю поверхность тканью или салфеткой, смоченной обезжиривающим средством (см.рис.40). После этого не касайтесь внутренних поверхностей фитинга пальцами.
Если у вас нет уверенности, что после механической очистки трубы никто не касался ее руками, обезжирьте свариваемую поверхность трубы тем же способом (см.рис.41).

Рис.40 Обезжиривание фитинга
Рис.41 Обезжиривание трубы

7.2.3 Позиционирование

Исключительно важно обеспечить соосное расположение фитинга и труб и неподвижность такого расположения в течение всего цикла сварки с закладными нагревателями, включая фазу остывания. Фитинг не должен выполнять функции несущего элемента сборки. Для этой цели используют позиционер (см.рис.42), который помогает:

  • Обеспечить соосность свариваемых труб;
  • Выровнять овальность труб;
  • Зафиксировать трубы на время сварки и последующего остывания.

Овальность ПЭ трубы или перекос трубы относительно электросварного фитинга неизбежно приведут к образованию увеличенного зазора между трубой и спиралью, в результате – к недостаточному нагреву трубы, но к избыточному нагреву и расплавлению фитинга. Расплавленный полиэтилен вытечет через большой зазор наружу (см.рис.43). Еще хуже, если он вытечет внутрь и уменьшит внутренний проход трубопровода.

misalignment.jpg

Рис.42 Позиционер с исправлением овальности
Рис.43 Растекание расплава

Второе обязательное условие при позиционировании – труба должна полностью накрывать зону нагрева (закладную спираль) и заходить в холодную зону на существенную длину. В случае с соединительной муфтой торцы труб должны доходить до середины внутренней холодной зоны.
Если торец одной из труб находится в зоне нагрева или даже на границе зоны нагрева с холодной зоной, расплавленный полиэтилен прольется внутрь и частично перекроет внутренний проход трубопровода (см.рис.44). Самое страшное — если труба лишь немного перекрывает зону нагрева, а остальная часть зоны нагрева остается свободной (см.рис.45). В этом случае возможны любые катастрофические последствия – задымление вплоть до возгорания полиэтилена, перекрытие внутреннего прохода трубопровода, отслоение спирали, возможно даже с коротким замыканием между витками и с повреждением сварочного аппарата. И в любом случае, слишком малая площадь сварки не обеспечит должной прочности соединения.

wrong_distance1.jpg

wrong_distance2.jpg

Рис.44 Недостаточный ввод одной из труб
Рис.45 Недостаточный ввод обеих труб

Чтобы быть уверенным, что труба вошла в фитинг на необходимую глубину (не больше и не меньше), предварительно отметьте маркером глубину проникновения трубы в фитинг (см.рис.46).
ВНИМАНИЕ! Не полагайтесь на внутренний упор, если таковой есть у соединительной муфты. При совмещении трубы и электромуфты вы можете малейший перекос принять за достижение внутреннего упора, особенно на больших диаметрах. Не поленитесь сделать предварительную отметку на трубе!

Рис.46 Нанесение отметки после очистки

Зафиксируйте одну из труб в хомутах позиционера и наденьте на нее фитинг до отметки (см.рис.47).
Вставьте вторую трубу в фитинг до отметки и зафиксируйте вторую трубу в хомутах позиционера (см.рис.48). Теперь фитинг установлен на трубах в положении, в котором должен быть приварен.
Рекомендуется на обеих трубах отметить место среза фитинга несмываемым маркером, длина метки – не менее 1/3 окружности трубы. Такие метки помогут после сварки определить, не сместился ли фитинг в процессе сварки.

Рис.47 Фиксация первой трубы
Рис.48 Фиксация второй трубы

В отсутствие позиционера добиться соосного и неподвижного расположения ПЭ труб и ПЭ фитинга можно с помощью подручных предметов (см.рис.49).
Однако для исправления овальности труб все равно потребуется специальное приспособление. Простейшее приспособление — две штанги на шпильках. (см.рис.50)
ЗАМЕЧАНИЕ: Самый простой способ убедиться в исправлении овальности и соосном расположении деталей — убедиться, что электросварной фитинг свободно поворачивается вокруг оси трубы. Это является свидетельством того, что фитинг не поддерживает вес одной из труб, а обе трубы вполне цилиндрические.

Рис.49 Фиксация подручными средствами
Рис.50 Простейшее исправление овальности

В случае ремонта поврежденного ПНД трубопровода свариваемые трубы, как правило, не допускают осевого перемещения, но могут отгибаться. В этом случае полиэтиленовый фитинг (соединительную муфту) надевают вначале на одну из труб на всю длину (см.рис.51). А затем, после соосного расположения труб, передвигают на вторую трубу до метки (см.рис.52).

Рис.51 Совмещение фитинга с первой трубой
Рис.52 Совмещение фитинга со второй трубой

Подключите разъемы сварочных проводов к контактам фитинга (см.рис.53).

Рис.53 Подключение проводов
Рис.53 Подключение сварочных проводов

На этом подготовка к сварке закончена. Далее следуйте инструкции к аппарату для сварки с закладными нагревателями.

7.3 Подготовка для седелок

7.3.1 Набор необходимых принадлежностей

Для приварки полиэтиленовой седелки с отводом к полиэтиленовой трубе потребуются (см.рис.54):

  1. Сама седелка;
  2. Прижим седелки (поставляется с седелкой или является отдельным приспособлением);
  3. Комплект болтов (поставляется с седелкой);
  4. Ручной скребок;
  5. Жидкость для обезжиривания поверхностей;
  6. Чистая салфетка или ветошь;
  7. Отвертка или внутренний шестигранник для болтов;
  8. Если седелка имеет внутреннюю фрезу для врезки под давлением, то потребуется внутренний шестигранник для фрезы;
  9. Маркер для пластиковых труб.

Если седелка не имеет встроенной фрезы, потребуется ключ с насадкой-фрезой соответствующего диаметра (см.рис.55).

Рис.54 Принадлежности для приварки седелки
Рис.55 Ключ с насадкой-фрезой

7.3.2 Очистка

Определите будущее расположение электросварной седелки и маркером отчертите на трубе ее периметр (см.рис.56).

Рис.56 Пометка периметра седелки

Механическая очистка скребком и обезжиривание свариваемой поверхности трубы производится так же, как и в случае сварки соединительных муфт, отводов и тройников (см.рис.57). Свариваемая поверхность седелки обезжиривается тканью или салфеткой, смоченной обезжиривающей жидкостью (см.рис.58).

Рис.57 Очистка трубы под седелку
Рис.58 Обезжиривание седелки

7.3.3 Позиционирование

Установите электросварную седелку на трубу, вставьте болты с шайбами, наденьте на болты прижим седелки и наживите гайки на болты. Выровняйте седелку по очищенной поверхности трубы и затяните болты (см.рис.59). Затем подключите сварочные провода к электроконтактам седелки (см.рис.60).

Рис.59 Фиксация седелки на трубе
Рис.60 Подключение сварочных проводов

На этом подготовка к сварке закончена. Далее следуйте инструкции к аппарату для сварки с закладными нагревателями.

7.3.4 Сверление отверстия в трубе

После остывания сварного соединения отвинтите крышку седелки. Если седелка имеет встроенную фрезу, вставьте ключ для фрезы (см.рис.61) и вращайте по часовой стрелке до полной перфорации стенки трубы. Этот момент будет заметен по резкому снижению усилия вращения ключа. Для уверенности поверните ключ еще на 2 оборота. Затем вывинтите фрезу против часовой стрелки до упора.
ВНИМАНИЕ! Не сверлите отверстие до сварки, это может привести к деформациям во время сварки.

Если электросварная седелка не имеет внутренней фрезы, высверлите отверстие в трубе ключом с насадкой-фрезой. Диаметр фрезы выбирайте несколько меньше диаметра внутреннего отверстия седелки.

После сверления отверстия плотно навинтите крышку седелки, предварительно убедившись в наличии внутреннего резинового уплотнительного кольца (см.рис.62).

Кирилл Мантуров
Меня зовут Кирилл! А это мой блог про строительство и ремонт!Я простой работяга, больше 10 лет работаю на стройках. Люблю свою жену Людмилу и сына Олега! Всем мир! :)
Оцените автора
Блог РемСтрой-Про
Добавить комментарий