Сварка трубопроводов: технологии и материалы

Из каких материалов делаются трубы, соединяемые сваркой? Как выглядит разработка исполнения сварных соединений в каждом конкретном случае? Как обязана выполняться сварка трубопроводов по ГОСТу? В статье мы попытаемся ответить на эти вопросы.

Сварка трубопровода.

Список материалов

Для начала узнаем, какие конкретно трубы разрешают выполнить соединение сваркой.

  • Сталь — классический материал, пара потерявший былую популярность на фоне распространения полимеров. В, так сообщить, полевых условиях она варится электрической и газовой сваркой.

Нюанс: оцинкованные трубы предпочтительно соединять резьбами. Сварка нарушает защитный цинковый слой в области шва.

  • Полиэтиленовые трубы соединяются низкотемпературной стыковой сваркой.
  • Полипропиленовые трубопроводы также свариваются, но в этом случае соединения делаются не стыковыми, а раструбными.
Для раструбных соединений используются фитинги.

В этом порядке мы и начнём знакомиться с разработкой сварочных работ.

Сталь

Как уже упоминалось, для сварочных работ используются газ и электричество.

Газосварка

Сварочный аппарат представляет собой два баллона (кислородный и ацетиленовый), несколько шлангов большого давления и горелку с парой регулирующих подачу газа вентилей.

Рассмотрим, как осуществляется сама сварка:

  1. Шланги с горелкой подключаются к баллонам, по окончании чего их вентиля раскрываются. Для герметизации соединения между шлангами и баллонами под накидную гайку подкладывается шайба из фторопласта.
  2. На горелке приоткрывается вентиль подачи ацетилена, по окончании чего она зажигается.
  3. Подача кислорода регулируется до получения ровного светло синий пламени с броским свечением в центре. Красный цвет факела свидетельствует неполное сгорание ацетилена, тусклое светло синий пламя — избыток кислорода.
  4. Свариваемые края труб греются до начала оплавления их поверхности; когда сталь начала плавится, в пламя горелки вводится сварочная проволока. Капли расплава перемещаются с нее на поле шва, неспешно соединяя трубы.
Замена отопительной подводки газосваркой.

Внимание: сварочные работы выполняются в плотном костюме и прозрачных очках из несгораемого материала. Инструкция связана с тем, что при подрезке и нагреве краев часто летит раскаленная брызги и окалина металла.

При исполнении сварочных работ своими руками у начинающего газосварщика точно неизбежно появится последовательность неприятностей.

Решения некоторых из них мы попытаемся обрисовать.

  • Для резки необходимый участок трубы сначала разогревается до начала оплавления и белого свечения поверхности; позже при расстоянии от сопла горелки до трубы около 1 см вентилем возрастает подача кислорода. Струя выдувает расплав. К слову, эту работу эргономичнее делать, заменив горелку резаком: кроме более замечательного факела, он разрешает регулировать подачу режущей струи кислорода отдельным вентилем.

Полезно: для резки возможно применять не только ацетилен, но и более доступный пропан. Относительно низкая температура пламени компенсируется большей мощностью факела.

  • Неповоротные швы (к примеру, при замене участка стояка у стенки) выполняются с зеркалом. Наряду с этим необходимо неизменно корректировать свои действия с учетом зеркальности видимых перемещений.
  • Другой метод выполнить неповоротный шов — резка окна в трубе. На ее фронтальной стороне делается П-образный надрез; после этого вырезанный язычок отгибается наружу. По окончании того, как шов проварен изнутри, язычок отгибается на место и заваривается.
Окно, или операционный шов.
  • Толстостенные трубы (со стенками толщиной от 3-4 миллиметров) газом не варят в принципе. Металл таковой толщины может прогреть лишь резак, который, сами осознаёте, для наших целей ненужен.

Электросварка

Комплект инструмента включает сварочный трансформатор, несколько кабелей и держатель для электродов. Сварочный электрод — узкий металлический пруток, покрытый диэлектрическим материалом, который при температуре электрической дуги преобразовывается в расплавленный шлак.

Сварочные электроды.

Для чего нужна обмазка электродов?

Обстоятельства две.

  1. Толщина обмазки разрешает, приблизив держатель под косым углом к трубе, зажечь и поддерживать электрическую дугу. Без нее сварщику было нужно бы удерживать непрерывно оплавляющийся электрод на постоянном расстоянии в 0,5-2 миллиметра от шва, что, согласитесь, было бы чуть более чем утомительно.
  2. Помимо этого, расплав обмазки (шлак) защищает расплав стали от контакта с атмосферным кислородом и полного выгорания углерода, что повлияло бы на механические свойства шва.

Сам процесс сваривания торцов труб требует определенного навыка: поддерживать горение дуги, избегая залипания прогорания и электрода стенок труб, тяжелее, чем может показаться.

Толстостенные трубы нуждаются в предварительном снятии наружных фасок.

По окончании того, как шов остынет, он зачищается от шлака и визуально осматривается на предмет вероятных недостатков.

Техника безопасности

И газ, и электричество возможно страшны для жизни и здоровья сварщика.

Правила охраны труда в буквальном смысле писались кровью, и цена их несоблюдения может оказаться высокой.

  • При погрузке баллонов снимите с рук прочие украшения и обручальное кольцо, если вы их носите. Случайное падение баллона неоднократно и не два приводило к тому, что зацепившийся кольцом за вентиль человек лишался пальца.
  • Помещение, где варят газом, должно деятельно вентилироваться. Кроме того, что при нагреве окрашенных либо оцинкованных труб выделяется большое количество очень вредных веществ, стоит не забывать про возможность утечки очень взрывоопасного ацетилена.
  • Сварочные шланги не должны сращиваться штуцерами. Каждое соединение — потенциальное место утечки либо рассоединения при случайном рывке.
  • Сопло горелки испытывает недостаток в периодической прочистке. При его засорении гарью, окалиной либо брызгами металла вероятен обратный удар — взрыв ацетилено-кислородной смеси в самой горелке либо шлангах.
Горелка после обратного удара.
  • Сварочная маска нужна кроме того для прихваток, не говоря уже о приваривании швов. Варить «вприглядку» — значит обречь себя на бессонную ночь с сильнейшей болью в глазах. Кожа на лице также подгорит, как при солнечном ожоге: спектр излучения дуги включает ультрафиолет.
Маска сварщика.

Кстати: при ожоге глаз сварочной дугой промойте их хозяйственным мылом. Процедура неприятна и болезненна; но боль от ожога мыльный раствор снимет.

  • Варить электросваркой необходимо лишь в плотных и сухих рукавицах. Они уберегут вас от ожогов при брызгах шлака и металла. Помимо этого, рукавица не разрешит вам замкнуть рукой держатель и заземленную трубу.
  • Сварочные работы должны проводиться на сухом диэлектрическом основании. В случае если это нереально, нужны как минимум высокие резиновые сапоги.

Полиэтилен

Разработка сварки трубопроводов из полиэтилена резко отличается от сварочных работ по металлу.

Кратко — выполняются следующие операции:

  • Края безраструбных труб либо фитинга и трубы торцуются строго под прямым углом к продольной оси и очищаются от стружки, грязи и мусора.
  • После этого они прижимаются к нагретому до 200 — 220 градусов плоскому нагревательному элементу («зеркалу») с антиадгезивным покрытием.
  • По окончании того, как полиэтилен начнет плавится, зеркало извлекается, а торцы прижимаются друг к другу с упрочнением около 1,5 кгс/см2. Судьбу шва берет в свои руки молекулярная диффузия: расплав полиэтилена преобразовывается в единое целое, и по окончании остывания шов слабо отличается прочностью от монолитной трубы.
Технология сварки.

какое количество времени греется и остывает шов — зависит от толщины стенок свариваемых труб.

Толщина стены, мм Длительность нагрева, сек Длительность охлаждения стыка под давлением, сек
4,5 45 6
4,5 — 7 45 — 70 6 — 10
7 — 12 70 — 120 10 — 16
12 — 19 120 — 190 16 — 24
19 — 26 190 — 260 24 — 32
26 — 37 260 — 370 32 — 45
37 — 50 370 — 500 45 — 60
50 — 70 500 — 700 60 — 80

Подсказка: на случай, в случае если читатель потерял явную закономерность — длительность нагрева равна умноженной на 10 толщине стены в миллиметрах.

О сварке полиэтилена полезно знать еще пара вещей.

  • При толщине стены менее 4 мм трубы соединяются компрессионными либо электросварными фитингами для труб. Исключение — малоответственные трубопроводы низкого давления (к примеру — дачный водопровод).
Компрессионные фитинги для полиэтилена.
  • Для прижима и центровки труб употребляются механические устройства, а при диаметре труб от 250 мм — гидравлические.
  • В ветреную погоду свободные торцы труб в большинстве случаев глушат. Сквозняк способен оказать влияние на качество и продолжительность оплавления шва.

Полипропилен

Оборудование для сварки полипропилена представляет собой все тот же низкотемпературный паяльник. Кроме того: многие устройства универсальны и разрешают сваривать и полипропилен, и полиэтилен.

На фото - универсальный паяльник.

технология и Режим сварки, но, пара различаются:

  • Нагревательный элемент для пропилена должен быть разогрет до 240 — 260 градусов.
  • Он снабжается насадками, разрешающими оплавить не торцы, а наружную внутреннюю поверхность и поверхность трубы фитинга.

Как варится раструбное соединение полипропиленового трубопровода?

  1. Труба вставляется в раструб насадки паяльника; одновременно с этим фитинг для соединения труб надевается на вторую сторону насадки.
  2. По окончании того, как поверхности оплавились, подробности совмещаются плавным поступательным перемещением, и некоторое время удерживаются без движений.
Технология сварки полипропилена.

охлаждения и Время нагрева определяется диаметром трубопровода.

Наружный диаметр трубы, мм Длительность нагрева, сек Длительность соединения, сек Длительность охлаждения, мин
16 5 4 2
20 7 4 2
25 7 4 2
32 8 6 4
40 12 6 4
50 18 6 4
63 24 8 6
75 30 10 8

Очевидно, и тут имеется последовательность тонкостей.

  • Провороты подробностей при соединении недопустимы. Они образуют на оплавленных поверхностях «волну», которая может привести к разгерметизации соединения под давлением.
  • Армированные алюминием трубы требуют предварительной зачистки. В зависимости от размещения армирующего слоя употребляются шейвер, зачищающий наружную поверхность трубы, либо торцеватель, выбирающий расположенный в середине стены слой алюминиевой фольги.
Зачистка трубы ручным шейвером.

Стандарт

Ручная дуговая сварка металлических прочих конструкций и трубопроводов регламентируется ГОСТ5264-80. Большинство нормативного документа представляет собой схематические изображения швов различных типов с рекомендациями и комментариями.

Выделим пара неспециализированных моментов.

  • При исполнении двухстороннего шва (такая разработка, например, практикуется при постройке трубопроводов громадного диаметра, рассчитанных на большое эксплуатационное давление) перед провариванием с обратной стороны корень шва зачищается от шлака до чистого металла.
  • Свариваемые торцы труб смогут мыть смещены относительно друг друга не более чем на 0,5 мм при толщине стены до 4 мм, 1 мм — при толщине 4-10 мм и на 10% толщины стены, но не более 3 мм при большей толщине.
  • При разнице в толщине стенок соединяемых труб более 1 мм для стенок более узкой трубы в 1-4 мм,более 2 при стенках 4-20 мм и более 3 при стенках 20-30 мм более толстостенная труба предварительно стачивается снаружи для выравнивания шва.
Шов на соединении разностенных труб.

Заключение

Сохраняем надежду, что предложенный вниманию читателя материал окажется нужным. Дополнительную данные о том, как может осуществляться сварка трубопроводов, возможно отыскать в видео в данной статье. Удач!

Добавить комментарий