Интернет журныл о промышленности в Украине

Сварка полиэтиленовых труб – возможные способы

Опубликовано: 06.09.2018

При всей прочности и надежности металлических труб, используемых для прокладки трубопроводов, они имеют три больших недостатка: большой вес, высокую склонность к коррозии, высокую стоимость.

Вес стальных труб особенно сказывается при монтаже трубопроводов большого диаметра – требуется использование грузоподъемной техники. Все эти три обстоятельства значительно повышают сметную стоимость работ по прокладке стальных трубопроводов.

В настоящее время большую конкуренцию привычным для нас трубам из стали составляют аналогичные изделия из полиэтилена (ПЭ).

МЕТАЛЛОПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ - СЕКРЕТ СОЕДИНЕНИЯ PLASTIC PIPES - THE SECRET CONNECTION

Трубы из ПЭ имеют высокие эксплуатационные характеристики:

легкость; гибкость; стойкость к коррозии; нетоксичность; химическая нейтральность – не реагируют на воздействие большинства химических реагентов; морозоустойчивость; долговечность – до 50 лет.

Гладкость внутренней стенки полиэтиленовой трубы не способствует скоплению в ней отложений и снижению по этой причине пропускной способности трубопроводной магистрали.

Фитинги ПНД | кран ПНД цанговый

По весу одна металлическая труба соответствует 6-7 трубам из ПЭ аналогичного диаметра. Поэтому использование полиэтиленовых труб снижает затраты на их перевозку и монтаж. Полиэтиленовые трубы используют для монтажа как наружных, так и внутренних трубопроводов для подачи воды и канализации. А также нефте- и газопроводов.

Монтаж ПЭ-труб: способы и подготовка к работе

При строительстве магистралей трубы соединяют между собой с образованием соединений двух типов: разъемных – с использованием фитингов и неразъемных – с помощью сварки.

Существует три способа сварки полиэтиленовых труб:

сварка враструб; стыковая сварка; электромуфтовая сварка.

Первый способ в основном используется для создания внутренних трубопроводов, для которых характерно большое количество поворотов.

При этом ПЭ трубы чаще всего применяются на прямолинейных наружных участках магистралей большой протяженности.

Поэтому сварку в раструб мы в данном случае рассматривать не будем. При прокладке полиэтиленовых трубопроводов очень важна предварительная подготовка.

Подготовка предполагает несколько этапов:

Подготовка рабочей площадки – она должна иметь такой размер, чтобы на ней можно было располагать сами трубы, фитинги (если предусмотрено их использование), рабочее оборудование. Поскольку для выполнения работ используется сварочный аппарат, перед его включением необходимо тщательно проверить исправность электрических кабелей (их целостность). Далее проверяют зажим аппарата и исправность электронных датчиков, степень заточки ножей торцевателя и соответствие вкладышей диаметру используемых труб. Те детали, которые во время работы будут подвергаться трению, должны быть смазаны. Скребок, нагреватель и торцеватель должны быть очищены и обезжирены. Поверхность труб на участках будущих стыков должна быть зачищена. Это позволяет удалить все загрязнения и обеспечить надежность будущего соединения.

После выполнения подготовки можно приступать к сварочным работам.

Технология стыковой сварки

Если охарактеризовать процесс коротко, то его суть заключается в следующем:

торцы соединяемых труб нагревают и расплавляют; затем их соединяют с оказанием давления.

Кажущаяся простота процесса на самом деле требует большого опыта и использования специального оборудования.

При этом у стыковой сварки есть плюсы:

возможность провести монтаж без использования какой-либо тяжелой техники или оборудования; для проведения работ требуются усилия только двух человек; сам процесс не требует больших энергетических затрат (в сравнении со сваркой стальных труб).

Если учесть, что протяженные магистрали можно монтировать из длинномерных труб, просто разматывая их с катушек, то количество сварных соединений сокращается в 50-100 раз. Это значительно удешевляет стоимость работ и сокращает их сроки.

Для проведения стыковой сварки совершенно необходимо выполнение нескольких условий:

используемые трубы должны быть изготовлены из полиэтилена одной и той же марки; они должны иметь одинаковый диаметр и толщину стенки; толщина стенок должна быть не менее 4,5-5 мм; температура окружающей среды может варьироваться от -15 до +45 градусов.

Сам процесс сварки происходит в следующем порядке:

Соединяемые торцы труб, подлежащих сварке, необходимо выровнять торцевателем (он срезает концы под углом 90 градусов), зачистить от загрязнений и удалить все неровности, которые могут помешать точному контакту торцов. После зачистки соединяемые концы труб закрепляют в центраторе аппарата и выравнивают, добиваясь полной соосности. После этого их жестко фиксируют.

Между торцами оставляют место для размещения нагревательной плиты (называемой зеркалом). После этого торцы плотно прижимают к плите, дожидаясь их оплавления и появления первичного грата (валика, образующегося из расплавленного полиэтилена в месте контакта трубы с нагревательным элементом). Далее давление на трубы немного снижают и дожидаются дальнейшего распространения тепла по телу трубы. Далее следует технологическая пауза, в течение которой трубы отодвигают друг от друга с целью удаления нагревателя. Длительность паузы нельзя затягивать, иначе на расплавленные концы могут попасть грязь и пыль, снижающие качество сварного соединения. После удаления зеркала концы труб под давлением соединяют и удерживают до полного остывания. При этом усилие сжатия постепенно увеличивают с целью получения шва максимальной прочности. По окончании сварочного процесса в месте соединения образуется конечный грат (как с наружной стороны трубы, так и внутри нее). Внешний грат при необходимости можно удалить.

При соединении расплавленных концов трубы в материале образуются молекулярные связи, что делает шов не менее прочным, чем сама труба.

Электромуфтовая (терморезисторная) сварка

Не всегда есть возможность использования стыковой сварки.

Это невозможно в следующих случаях:

соединение труб высокого давления – до 16 атмосфер; сварка труб с разной толщиной стенок; соединение труб из разных материалов; сварка труб разного диаметра; при работе в условиях ограниченного пространства; при производстве ремонтных работ; при необходимости соединения труб из сшитого полиэтилена; при необходимости соединить трубы с толщиной стенки менее 4,5 мм.

Для проведения работ используются специальные электросварные муфты и аппарат для сварки ПЭ труб, который подает напряжение на нагревательную проволоку, встроенную в материал фитинга (муфты).

Технология выполнения стыка такова:

Концы соединяемых труб должны быть очищены от загрязнений на длину половины муфты и более. Очистка производится механическим способом. Затем поверхности обезжиривают. После этого прикасаться к подготовленным концам труб, а также внутренней поверхности муфты нельзя. Трубы поочередно вставляют в муфту до ее центра (для этого на трубах предварительно делают отметку). Муфту нужно повернуть так, чтобы клеммы были направлены вверх, и присоединить к ним кабель.

Если сварочный аппарат присоединен правильно, на его дисплее появится соответствующее сообщение. Параметры сварки вводятся с помощью считывающего сканера. Звуковой сигнал подтверждает факт приема данных. Далее машина запрашивает разрешение на начало работы. Нужно нажать на клавишу «старт», после чего на дисплее появятся параметры сварочного напряжения времени процесса. Все время сварки зажимное устройство остается смонтированным и удаляется только после полного охлаждения места стыка.

Герметизация в зоне сварки достигается за счет теплового расширения труб, а также расплавления концов и самой муфты.

После остывания образуется монолитное соединение, при этом муфта остается надетой поверх труб.

Таким образом, способ сварки полиэтиленовых труб зависит от параметров соединяемых элементов. Но при этом оба способа дают возможность получить герметичные стыки высокой надежности (при условии правильного ведения того или другого процесса).