Аренда сварочного аппарата Д 160. Сварочные работы, труба ПНД www.stroybelprom.by, Минск

Сварочные работы по монтажу труб ПНД диаметром от 20 мм до 1200 мм

Сварка встык заключается в нагреве торцов свариваемых труб или деталей до вязкотекучего состояния полиэтилена в результате контакта с нагревателем и последующим соединением торцов под давлением после удаления нагревателя. Встык можно сваривать только трубы и фитинги одинакового диаметра и SDR, изготовленные из одной марки полиэтилена. Рекомендуемая толщина стенки трубы при стыковой сварке должна быть не менее 4,5 мм. Стыковую сварку разрешено проводить при температуре воздуха от -15°С до +45°С.
Сварка в стык – достаточно сложный технологический процесс, требующий высокой квалификации персонала и высококачественного оборудования.

В месте с тем, данный способ обладает рядом несомненных преимуществ:
Для сварки полиэтиленовых труб не требуется тяжелая техника;
Сваривать полиэтиленовые трубы может бригада из 1 — 2 человек.
Значительно ниже потребление электроэнергии (либо топлива) по сравнению со сваркой стальных труб.

При применении так называемых «длинномерных труб» (на катушках или в бухтах) снижает количество сварных соединений в 50 — 100 раз. Все это значительно ускоряет строительство трубопровода и снижает стоимость монтажа.

Описание способа

Сварка встык — это способ, используемый для соединения труб и фитингов одного диаметра и толщины. В этом процессе свариваемые поверхности труб выравниваются таким образом, чтобы достигался идеальный контакт, затем нагреваются до температуры плавления. После этого расплавленные поверхности труб соединяются под давлением. Сварочное давление, температура и длительность регулируются таким образам, чтобы сохранить физические и химические свойства исходного материала.

Рис. 1. Циклограмма процесса сварки встык нагретым инструментом.

Сварочный цикл можно разделить на следующие этапы (cм рис. 1):
Оплавление торцов трубы;
Нагрев;
Удаление нагревателя из зоны сварки;
Сварка;
Охлаждение.

Перед началом сварки зоны соединения труб выравниваются с помощью электроторцевателя — — инструмента для механической обработки торцов свариваемых труб. Инструмент выравнивает торцы труб под прямым углом относительно оси и удаляет все сколы и неровности сечения. Торцевание должно производиться до тех пор, пока стружка, образуемая в результате торцевания, начнет выходить непрерывной, ровной лентой. Максимальные допуски по зазорам между свариваемыми поверхностями после торцевания указаны в таблице 1.

Таблица 1. Допустимая величина зазора между обработанными торцами свариваемых трубНаружный диаметр трубы, D мм? 355 Ширина зазора, мм 0,5
400 +– 630 1
600 +– 800 1,3
800 +– 1000 1,5
> 1000 2

Далее свариваемые поверхности нагреваются до температуры плавления с помощью специального нагревательного элемента, как показано на рис. 2 и 3. Во время цикла ОПЛАВЛЕНИЕ (рис. 2) происходит образование первичного грата.

Во время цикла НАГРЕВ (рис. 3) тепло распространяется вглубь материала. Давление на свариваемые части при этом близко к нулю (оно только обеспечивает контакт между торцами труб и нагревателем).

Затем нагревательный элемент удаляется из области сварки как показано на рис. 4 (цикл УДАЛЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ). Нагревательный элемент необходимо удалять так, чтобы не загрязнить и не повредить нагретые для сварки поверхности трубы. Контактные поверхности нужно быстро соединить, не допуская других соприкосновений. Время перехода должно быть настолько кратким, насколько это возможно, иначе нагретые поверхности застынут, что негативно повлияет на качество сварки.

Во время цикла СВАРКА (рис. 5. ) образуется окончательный грат и молекулярные связи, обеспечивающие однородность соединения. Свариваемые части трубы соединяются под давлением равным давлению цикла ОПЛАВЛЕНИЕ ТОРЦОВ, как показано на рис. 5. Во время заключительного цикла ОХЛАЖДЕНИЕ (рис. 6) происходит осадка стыка и стык приобретает максимальную прочность.

После соединения должен появиться симметричный буртик (см. рис. 6). Одинаковый размер правого и левого буртика показывает правильность сварки. Различный размер буртиков показывает различные характеристики вязкости соединяемых материалов, то есть процедура сварки произведена неверно.

Расчет параметров сварки встык

Для расчета параметров сварки необходимо обладать следующими данными:
e — толщина трубы;
Dn — номинальный (наружный) диаметр трубы;
Di — внутренний диаметр (Dn — 2e);
S— площадь сварки в мм2, которую можно рассчитать по формуле:
S =? (Dn2 – Di2) /4, где? = 3,142; Sc — площадь цилиндра машины в мм2.

Также необходимо знать марку полиэтилена. Этот параметр необходим для правильного определения времени протекания циклов сварки. Поскольку в расчетах задействован такой параметр, как площадь цилиндра машины для сварки ПЭ труб (Sc), рекомендуем использовать готовые таблицы с параметрами сварки для каждого вида и типоразмера труб. Эти таблицы обычно приводятся в инструкциях по эксплуатации машин для сварки ПЭ труб. Приведенные ниже формулы для расчета давления циклов: ОПЛАВЛЕНИЕ СТЫКА и СВАРКА носят справочный характер. Давление P1: ОПЛАВЛЕНИЕ СТЫКА = 0,15 (S/Sc) Ч 10 (бар) Давление P2: НАГРЕВ = 0,02 (S/Sc) Ч 10 (бар) Давление P5: СВАРКА — ОХЛАЖДЕНИЕ = 0,15 (S/Sc) Ч 10 (бар) где: значение 0,15 для Р1 и P5 является постоянной величиной, соответствующей 0,15 N/mm2; значение 0,02 для Р2 является постоянной величиной, соответствующей 0,02 N/mm2. Температура нагревательного элемента во время циклов ОПЛАВЛЕНИЕ СТЫКА — НАГРЕВ должна находится в пределах от 200 °С до 220 °С. Время сварки также рассчитывается индивидуально для каждого типоразмера труб, в зависимости от диаметра трубы и толщины стенки.