Аппарат для сварки полиэтиленовых труб: особенности и применение

Обязательным условием для проведения трубоукладочной работы является наличие высококачественного сварного шва. Чтобы добиться такого результата необходимо использоваться центраторы для сварки труб.

Способы соединения полиэтиленовых труб и их особенности

Существует несколько способов сварки ПНД труб, которые отличаются технологическими особенностями, применением различной аппаратуры и инструментов. Самыми востребованными методиками являются:

Стыковой метод

Востребованность стыкового метода сварки обусловлена дешевизной работ, низкой стоимостью приборов и широким диапазоном диаметров труб, которые можно соединить (5 -1200 мм).

Поэтапно технология выглядит так:

  1. Подготовительные манипуляции. Нарезание труб необходимой величины, снятие фасок (скошенных краев трубы, которые препятствуют ровному соединению).
  2. Выбор подходящих насадок и их монтаж в агрегат для пайки.
  3. Разогрев прибора до оптимальной температуры.
  4. Размещение окончаний труб на насадках и прогрев до необходимой температуры.
  5. Одномоментное снятие срезов и их соединение между собой. Важно проследить за ровным соединением срезов и их фиксацией до застывания материала.

При качественно проведенных манипуляциях на выходе получится герметичное соединение пластика без каких-либо дефектов.

Сварка враструб

Технология сварки враструб менее распространена, чем сварка встык, но также надежна.

В процессе пайки срезы труб соединяют посредством пластиковых муфт — соединительных элементов трубопровода, которые необходимы для укрепления участков стыков и облегчения процесса сборки конструкции.

Сварка враструб подходит для внутренних работ по обустройству коммуникационных систем.

Электромуфтовый способ

Данный метод сварки подразумевает применение специализированного оборудования – электрической муфты (аппарата для сварки ПНД труб с применением муфт и закладного нагревательного элемента).

Процесс выглядит следующим образом: электрическая муфта надевается на оба среза, которые необходимо скрепить, подключается к аппарату для сварки и нагревается, затем образовавшийся на стыке шов остывает.

Предварительные работы

Для того, чтобы качественно соединить трубы сваркой требуется тщательно подойти к процессу подготовки поверхностей. Так как часто при выполнении шва приходится работать со старыми трубами, то первым делом следует зачистить рабочую поверхность металла до блеска, чтобы на краях не было ржавчины, краски или окалин. Размер поверхности для очистки должен составлять не меньше 1 см от края.

На краях труб следует сделать фаску (сточить края под углом 65-70°) и оставить притупление в 2 мм (не сточенная часть). После этого рекомендуется обезжирить трубы в месте сварки с помощью химических веществ, например, растворителя, спирта или их аналогов. Это поможет создать более качественную адгезию (прилипание) материала на рабочей поверхности.

Также требуется проверить края труб на наличие дефектов. Изделия с трещинами или сколами могут плохо соединиться, а также при начале работ давление или повышение температуры может разрушить место с повреждённой поверхностью.

Пример трубы с дефектами Источник

При сварке следует учесть толщину стенок материала, так как сварить две трубы может оказаться невозможно или очень сложно. Требуется проводить работы между 2 поверхностями с одинаковой толщиной, так как полноценного соединения тонкостенной и толстостенной труб не получится из-за недостаточного приваривания шва. Также при таком процессе тонкую трубу можно проварить насквозь, что будет являться причиной деформации или поломки в месте стыка.

Пример вертикального шва на трубах Источник

Преимущества

К преимуществам технологии стоит отнести следующие положения:

  • Автоматизированный процесс снижает вероятность ошибок, которые зачастую вызваны человеческим фактором;
  • Качество соединения находится на достаточно высоком уровне, так как для сварки применяются надежные защитные газы;
  • Соединение труб может проводиться как при больших, так и при малых диаметрах;
  • Сварка проводится в любом положении, так как вращается на 360 градусов.

Недостатки

Здесь также имеются и следующие недостатки:

  • Технология оказывается очень узкоспециализированной;
  • Настройка занимает много времени и это не подходит для быстрых работ;
  • Здесь далеко не всегда можно обеспечить сварку для ремонта, так как порой легче заварить вручную, чем приспособить автомат для этого дела.

Внедрение орбитальной сварки

Преимущества

До того, как была придумана данная технология около 50 лет назад, применялась стандартная сварка в среде защитных газов. Несмотря на все ее преимущества, сложности в обработке труб всегда оставались. С появлением автоматических систем решения вопроса не пришлось долго ждать. Внедрение технологии произошло достаточно быстро и это случилось в первую очередь на специализированных заводах. Опыт мастеров, работающих с аргонодуговыми автоматическими установками, позволил быстро освоить навыки новой технологии.

Благодаря тому, что здесь присутствует возможность создавать высокий уровень качества шва, технология нашла применение в пищевой промышленности, фармацевтике, автомобилестроении, химической области, в судостроении и прочих.

Читайте также:  Как выбрать недорогой бензиновый мотокультиватор для дачи

Технология сварки

Технология проведения сварочного процесса при помощи орбитальной сварки во многом зависит от конкретного задания. Сюда входит выбор режимов, определение места закрепления и прочие особенности. Для того, чтобы нормально сварить трубу таким способом, ее для начала нужно надежно закрепить. После этого обрабатываются края основного металла в соответствии с техническим заданием.

«Важно!

Поверхность металла должна быть чистой от загрязнений и не содержать частиц других металлов.»

После этого закрепляется аппарат для сваривания, который будет передвигаться лишь вдоль одной линии, где должен пролегать шов. Очень удобно, если нужно выполнять несколько одинаковых швов, так как для этого нужно будет настраивать технику всего один раз. После закрепления рабочей части аппарата, которая представляет собой передвижную головку, можно начинать включение. Головка аппарата имеет на себе неплавкий вольфрамовый электрод, а также горелку для подачи газа. Все это закреплено таким образом, что после начала работы не требует участия человека.

Сначала создается плавное нарастание параметров тока до требуемого по режиму. Таким образом происходит предварительный нагрев, после чего начинается работа в первом секторе. Когда работа в первом секторе окончена, то идет снижение силы тока, после чего происходит нарастание во втором секторе. По такой же технологии все продолжается, пока не будет выполнен последний сектор.

Технология орбитальной сварке

Работа оператора заключается преимущественно в установке настроек и в наблюдении за выполнением процесса. Для этого понадобится сварочная маска, а также прочие средства индивидуальной защиты. После проведения процесса происходит контроль качества, который осуществляется одним из требуемых методов. К данной технологии предоставляются высокие требования, так как ее часто применяют для ответственных конструкций.

На сварочных головках имеется система прецизионных планетарных редукторов. Они могут изнашиваться от длительного использования, так что периодически данную технику требуется чистить и производить обслуживание согласно инструкции. Успех выполнения работы автоматом чаще всего определяется качеством используемого газа. Аргон высокой чистоты, содержание чистого газа в котором составляет 99,998% дает максимально надежные результаты.

Используемое оборудование

Установка орбитальной сварки состоит из нескольких основных компонентов. Одним из основных является источник питания. С ним в комплекте идет контроллер, отвечающий за параметры рабочих режимов. Основным рабочим инструментом является сварочная голова, которая работает вместе с механизмом автоматической подачи проволоки. Этот механизм может работать на нескольких скоростях, в зависимости от заданных условий работы. Иногда требуется теплоноситель, который также входит в конструкцию. Крепление головы делается таким образом, чтобы она могла перемещаться вокруг трубы, по так называемой орбите.

Преимущества

Оборудование для орбитальной сварки

Используемые материалы

Основными расходными материалами здесь выступают:

  • защитный газ, который создает оболочку от негативных внешних факторов, воздействующих на сварочную ванну;
  • проволока, служащая для наплавления сварочного шва, соединяющего две части трубы.

Заключение

Орбитальная сварка является универсальным способом сваривать трубы различных диаметров, но при этом практически не пригодна для каких-либо других областей применения.

Критерии контроля качества стыковки труб

При варке трубопроводов возможны различные нарушения, которые приводят к снижению прочности и герметичности полученных конструкций. Для оценки качества швов на месте стыков проводят тщательный осмотр. Во время визуального контроля руководствуются требованиями СП 42-103-2003 и ГОСТ Р 54792-2011. Согласно положениям нормативной документации варить трубопроводные системы из ПНД нужно таким образом, чтобы:

  • Высота валика при сварке труб толщиной до 5 мм не превышала 2-2,5 мм, а для 6-20 мм составляла не более 3-5 мм.
  • Шов при сварке трубопроводов располагался ниже уровня фиксируемых участков.
  • Взаимное смещение соединяемых деталей при выполнении сварки труб не превышало 10% от толщины стенок.
  • Оттенок грата совпадал по цвету с оттенками отдельных элементов.

При сварке труб исключается наличие пустот, трещин, раковин и впадин между валиками грата. Такие дефекты возникают, если сваривают участки трубопроводных систем без предварительной подготовки или при неправильном выборе параметров сварки.

Преимущества автоматического метода

Сварочный станок, работающий в автоматическом режиме, отличается рядом преимуществ перед другими видами сварки. А именно:

  • высокая производительность выполнения работ за счет увеличенной силы тока и скорости ведения шва, которая может превышать показатели других методов в 15 раз;
  • хорошее качество соединения благодаря стабильность подачи присадки и постоянной скорости прохода всей линии;
  • глубокое проплавление;
  • работа с трубами больших диаметров;
  • задействование меньшего количества сварщиков на одинаковый объем работ;
  • более благоприятные условия труда для сварщика и меньший вред для здоровья, ввиду удаленности от источника излучения и дыма.

Быстрые режимы автоматической сварки под флюсом достигаются и за счет использования порошка, который подается в зону горения дуги из специального бункера по трубке. Количество высыпания регулируется широтой открытия заслонки. Внешне, флюс похож на круглые светлые шарики, мелкого гранулирования. Посыпание зоны сварки флюсом имеет следующие преимущества:

  • исключает разбрызгивание металла сварочной ванны и присадочного элемента;
  • придает стабильности дуге;
  • задерживает процесс остывания сварочного шва, что улучшает его физические свойства;
  • защищает сварочную ванну от взаимодействия расплавленного металла с кислородом;
  • раскисляет металл и помогает качественней вплавляться легирующим элементам.

Сварочный трактор плавит часть порошка электрической дугой от проволоки, вследствие чего образуется небольшая корка на поверхности соединения. Другая часть порошка так и остается в виде гранул. После завершения шва требуется удаление слоя шлака молотком и щеткой по металлу. Очищенное изделие готово к покраске или обработке антикоррозийными составами.

Собрать рассматриваемое устройство можно и своими руками. Для этого потребуются следующие запчасти:

  • Утюг, мощность которого составляет не менее 0.8 кВт;
  • ТЭН;
  • Термопара;
  • Два отрезка шнура, длиной не менее 100 см каждый;
  • Магнитофон. Подойдет старое, в том числе и давно не используемое, устройство;
  • Формы для обработки деталей. Найти подходящие запчасти достаточно сложно, поэтому лучше заказать их изготовление на любом токарном производстве;
  • Минеральная вата;

О том, как выбрать полноценно работающий, функциональный прибор будет подробно рассказано в этом видео:

Процесс сварки трубы отопления

Прежде чем сваривать трубы отопления электросваркой их нужно прихватить между собой в нескольких местах, чтобы зафиксировать в нужном положении. Если диаметр не превышает 30 см достаточно четырех точек длиной по 5 см, расположенных крестообразно. Трубы большего размера прихватываются с интервалом 25 — 30 см по окружности. Прихватка выполняется теми же электродами, которыми будет свариваться стык.

На стык накладывается непрерывный шов, продвигая электрод вдоль стыка до полного соединения заготовок. Для глубокого прогрева металла его наклоняют под углом 30 — 60˚ назад, заставляя сварочную ванну двигаться за ним. Для поверхностного прогрева положение меняется на противоположное.

Предлагаем ознакомиться Гофра для дымохода — нержавейка, металлическая и аллюминевая

Если толщина стенок не превышает 6 мм, накладываются два шва, один поверх другого. Металл до 12 мм сваривается тремя слоями. При стыковке толстостенных труб отопления накладываются четыре и более шва. Перед наложением следующего слоя нужно дождаться остывания предыдущего и удалить с него шлак.

При сварке поворотного стыка, когда меняется направление трубопровода полезно пользоваться специальным вращателем. С его помощью заготовки закрепляются в нужном положении, обеспечивая свободный доступ к стыку со всех сторон. Если такого приспособления нет, на доступную часть окружности накладывают два шва. Затем трубу поворачивают вручную и поэтапно сваривают остальные участки. Сварку неповоротного стыка начинают снизу, продвигая электрод вверх.

При сварке поворотного стыка, когда меняется направление трубопровода полезно пользоваться специальным вращателем. С его помощью заготовки закрепляются в нужном положении, обеспечивая свободный доступ к стыку со всех сторон. Если такого приспособления нет, на доступную часть окружности накладывают два шва. Затем трубу поворачивают вручную и поэтапно сваривают остальные участки. Сварку неповоротного стыка начинают снизу, продвигая электрод вверх.

Модернизация домового отопления невозможна без предварительных расчетов и выбора батарей, подходящих к конструкции. Причем совсем необязательно менять старые радиаторы на идентичные.

Есть смысл рассмотреть модели из других материалов, добавить/убавить количество секций. Но здесь важно соблюсти правило «золотой середины» и просчитать мощность отопительной системы, чтобы получить максимальный КПД при минимуме затрат.

Общие рекомендации по определению количества секций для радиаторов с разной мощностью, предназначенных для помещений с различной площадью и высотой потолков

Процесс сварки трубы отопления

Самостоятельно же выяснить нужный размер, рабочую мощность и число батареи для комнаты можно несколькими способами. Самый простой вариант применим для помещений с высотой потолков 2,4-2,65 м. Для подсчета секций следует выяснить площадь помещения и умножить на 100 Вт (расчетную мощность для обогрева 1 м2 по строительным нормам).

Полученную цифру необходимо разделить на теплоотдачу 1 радиаторной секции, узнать которую можно из паспорта изделия (стандартное значение – 170 Вт) и округлить в сторону увеличения до целого числа.

Для помещений с высокими потолками будет лучше использовать расчет по объему. Для этого необходимо умножить площадь комнаты на ее высоту, а затем – на рекомендуемый показатель тепловой мощности для вашего дома (в панельном здании он равен 41 Вт, для кирпичного – 34 Вт).

Осталось разделить полученное значение на все тот же КПД одной секции, затем округлить цифру. Разумеется, подобные расчеты могут быть только усредненными.

Для более точных показателей следует дополнительно учесть ряд индивидуальных факторов:

  • климат, характерный для вашей местности;
  • этажность и расположение отапливаемого помещения;
  • количество окон и качество их остекления (простые стекла или энергосберегающие пакеты);
  • наличие балкона или лоджии, примыкающей к комнате;
  • внутреннее или внешнее утепление квартиры.

Также важно определить, планируется ли установка декоративных экранов, которыми многие закрывают радиаторы при оформлении интерьера.

Для точного определения тепловой мощности системы нужно принять в расчет все тепловые потери, возможные в помещении, где планируется замена батарей

Читайте также:  Коннекторы для проводов: использование, подключение

Что касается материалов, из которых сделаны радиаторы, то самые популярные на сегодня варианты: стальные, алюминиевые, медные, биметаллические (сплав из нескольких металлов) и проверенные временем чугунные приборы. Каждые из них имеют свои нюансы и преимущества, но главное – все доступны к установке при помощи газосварки.

Внутренние центраторы для сварки труб

Гидравлический привод этого оборудования обеспечивает внутреннее центрование труб и устраняет прогибы. Они могут появиться под действием собственного веса или от подвижек почвы. Регулировка скорости движения и усилия прижатия зажимов осуществляется с помощью двигателя постоянного тока, установленного на гидроприводе. На трубопроводах с диаметром до 0,3 м возможно применение ручного привода.

При стыковке внутренним центратором его вставляют внутрь трубы, а вторую с помощью грузоподъемного механизма надвигают. Гидроприводом производится прижатие торцов, стык проваривается. Для предотвращения сильного нагрева труб во время наложения шва используется вентилятор. Оборудование извлекается специальной штангой, затем вставляется в следующий стык. Перемещения производятся до окончания монтажа трубопровода.

Внутренние центраторы для сварки труб

Внутренние центраторы чаще используются для стыковки труб больших диаметров

Сварка

10.1 Подготовка соединяемых поверхностей

10.1.1 Соединяемые поверхности не должны иметь повреждений, окислов или загрязнений.

10.1.2 Свариваемые поверхности должны подвергаться механической обработке с целью удаления оксидного слоя непосредственно перед сваркой. Для этой операции рекомендуется применять скребки, скребковые ножи, фрезы и пилы. Допускается применение шлифовального инструмента при условии исключения загрязнений абразивными частицами и перегрева свариваемых поверхностей.

10.1.3 При длительном воздействии на соединяемые детали ультрафиолетового или другого излучения после проведения механической обработки и сварки должны быть произведены испытания по определению прочности сварного соединения.

10.1.4 При необходимости свариваемые поверхности должны обезжириваться.

10.2 Прихватка

10.2.1 В процессе прихватки свариваемые детали должны быть зафиксированы в определенном положении по отношению друг к другу для исключения изменения их положения во время сварки

10.2.2 Прихватку рекомендуется осуществлять сваркой нагретым газом с использованием сварочного прутка, как правило, с проваром в корне шва.

10.2.3 Прихватка может осуществляться на высоких скоростях.

10.3 Особенности сварки

10.3.1 Перед началом сварки сварочная насадка подлежит прогреву во избежание образования грубой и неровной поверхности шва. Данное требование относится и к инструментам, используемым в процессе сварки с периодической подачей расплава.

10.3.2 Перед началом заполнения разделки расплавом присадочного материала должен осуществляться предварительный нагрев нагретым газом соединяемых деталей для расплавления их поверхностей. Непосредственно перед установкой сварочной насадки на разделку из ее выпускного канала должен удаляться появившийся расплав присадочного материала.Конструкция сварочной насадки должна преобразовывать давление расплава присадочного материала, возникающее в процессе заполнения разделки, в ее поступательное движение по направлению сварки.

10.3.3 При сварке в ручном режиме, линейную скорость сварки следует определять по объему выходящего из экструдера расплава и размеру поперечного сечения сварного шва.

10.3.4 Предварительный прогрев поверхностей соединяемых деталей должен обеспечивать их расплавление на толщину 0,5-1 мм.

10.3.5 Толщина проплавления свариваемых поверхностей должна проверяться непосредственно перед сварочной насадкой с помощью тонкого, но не острого инструмента.Сварщик должен убедиться, что носовая часть сварочной насадки не соприкасается с расплавленными боковыми поверхностями разделки шва.

10.3.6 Ширина сварного шва должна быть больше ширины разделки шва на удвоенную зону перекрытия b (см. рисунок 9).

Рисунок 9 — Пример V-образного шва (показана зона проплавления основного материала, граница сплавления и зона перекрытия)

Рисунок 9 — Пример V-образного шва (показана зона проплавления основного материала, граница сплавления и зона перекрытия)

При сварке швов замкнутого контура (обварке) или при возобновлении выполнения сварного шва рекомендуется обрабатывать валик предыдущего конца шва на скос.

10.3.8 Для предотвращения быстрого охлаждения наружной поверхности сварного шва и формирования усадочных раковин рекомендуется накрывать сварной шов сразу же после сварки теплоизоляционным покрывалом.

10.3.9 При формировании многопроходных сварных швов охлажденные поверхности свариваемого и присадочного материалов предыдущего прохода должны быть подвергнуты механической обработке с целью удаления оксидного слоя.

При сварке деталей сложной конфигурации особое внимание следует уделять конструкции и положению сварочной насадки.

При использовании полуавтоматических сварочных экструдеров сварочные режимы (расход присадочного материала, предварительный нагрев и скорость сварки) должны быть согласованы.

При сварке с периодической подачей расплава давление пресс-инструмента на расплавленный присадочный материал, выкладываемый в разделку, должно распределяться по всей площади поперечного сечения сварного шва (центральные и краевые области) с целью формирования его поверхности.

10.4 Механическая обработка сварных соединений

10.4.1 При соответствии типа сварочной насадки типу сварного шва механическая обработка соединения не требуется.

10.4.2 Расплав присадочного материала, выходящий из-под опорных поверхностей сварочной насадки, подлежит удалению.

10.4.3 Механическая обработка сварных соединений должна осуществляться без порезов и зазубрин и только после достаточного охлаждения.

10.5 Термическая обработка сварных соединений

Термическую обработку сварных соединений рекомендуется производить для уменьшения остаточных напряжений, возникших в процессе охлаждения. Режим термообработки зависит от типа свариваемого материала и назначается в соответствии с инструкциями производителя.