Стыковая сварка труб – как ее выполнять?

Стыковая сварка — способ фиксации труб, который пользуется популярностью благодаря высокой скорости выполнения, разнообразию диаметров соединяемых деталей и приемлемой стоимости. Она позволяет получать прочные соединения и проводить монтаж трубопроводов по любой схеме, независимо от степени сложности и количества разветвлений.

Сварка встык востребована при сооружении инженерных коммуникаций и различных магистралей и выполняется при наличии свободного пространства. Чаще всего она применяется при скреплении труб, для которых характерна одинаковая толщина стенок.

Последовательность операций

Для стыковой сварки труб из полиэтилена используют аппараты, которые оказывают воздействие на концы соединяемых деталей и способствуют размягчению полимера. Выполняя определенный перечень операций, можно соединить участки трубопроводов в монолитное сооружение.

Чтобы обеспечить высокое качество швов и прочность соединений, необходимо подготовить торцы труб. Для этого их сначала защищают и подвергают торцеванию, которое можно проводить с помощью специального устройства. Оно формирует срез стыкующихся участков под углом 90°. В завершении концы труб обезжиривают, используя ацетон или составы с аналогичными свойствами.

Дальнейшее проведение контактной сварки включает такие технологические операции, как:

• Подведение нагревательного элемента сварочного оборудования к концам ПЭ-труб, которые будут нагреваться под воздействием давления.
• Нагревание торцов до расплавления соединяемых участков.
• Оперативное извлечение аппарата.
• Фиксация концов отдельных участков трубопроводов путем прижимания и удержания до полного остывания.

Шов, который образуется на месте стыковки, должен быть прочным. Для монтажа инженерных сетей с помощью стыковой сварки потребуется привлечение двух специалистов. По сравнению с другими вариантами соединений он отличается минимальной трудоемкостью и простотой выполнения.

При стыковке следует в обязательном порядке обеспечить свободное передвижение как минимум одной трубы, поэтому небольшое помещение затрудняет проведение сварки.

Варианты и технология выполнения

Метод стыковой сварки предусматривает фиксацию участков систем, концы которых предварительно размягчаются до вязкого состояния. Такой эффект достигается благодаря нагревательному элементу, после чего отдельные участки стыкуются под воздействием давления. Контактная сварка включает следующие этапы:

• Оплавление.
• Нагревание.
• Удаление аппарата из зоны стыковки.
• Фиксация отдельных участков.
• Охлаждение стыкуемых конструкций.

Контактная сварка востребована при создании футляров для кабельных систем и ремонте устаревших или неисправных водопроводных сетей. Ее также применяют:

• При монтаже новых инженерных коммуникаций.
• При монтаже различных участков сетей или проведении реконструкции изношенных коммуникаций.
• При стыковке труб и пластиковых элементов, диаметр которых может составлять от 50 до 1600 мм.

Важно! Если предполагается применение стыковой сварки, то толщина стенок фиксируемых изделий должна быть более 5 мм. Температура воздуха варьируется от -15 °C до + 45 °C.

Сварка сопротивлением

Отличительная особенность такого способа соединения — плотное прижимание стыкуемых деталей к электродам. Оно позволяет обеспечить плотный контакт и не допускает проскальзывание отдельных деталей при выполнении стыковки.

Процесс образования прочного соединения предусматривает сжатие труб с применением усилий, и подачу тока, вызывающего интенсивный нагрев материала. Затем к фиксируемым участкам прикладывают специальную насадку и уменьшают слой наплава. В завершении сварки подают ток и нагревают до максимальных показателей, получая плотную стыковку деталей.

Такой метод крепления отдельных участков востребован для инженерных сетей, сечением которых составляет не более 40 мм. Соединение образуется из материала в твердом состоянии без его предварительного расплавления.

Сварка оплавлением

В отличие от соединений, которые формируют методом сопротивления, фиксация участков магистралей оплавлением предусматривает подачу напряжения на протяжении всего времени контакта. При сближении соединяемых элементов во время стыковки происходит следующее:

• микронеровности на поверхности торцов контактируют друг с другом;
• под воздействием тока полиэтилен прогревается в течение нескольких секунд и микроскопические выступы исчезают;
• расширяется контактная площадь.

Благодаря соединению методом оплавления образуются конструкции, которые отличаются особой прочностью и высокими показателями надежности. Такой эффект достигается за счет формирования соединительного шва на месте стыковки. Его получают при контакте скрепляемых деталей, который осуществляется с приложением усилий и выполняется после появления на концах жидкого полиэтилена.

При нагреве пластиковых конструкций специальным аппаратом распространение тепла не ограничивается зоной плавления и наблюдается на прилегающих участках.

Особенности сварочного аппарата

Качество контактной сварки во многом зависит от технических возможностей и характеристик используемого оснащения. Для стыковой сварки применяют аппараты, укомплектованные нагревательным элементом. Он имеет округлую форму и способствует нагреванию торцов, которые по мере воздействия инструмента достигают частичного расплавления.

Прибор для сварки трубопроводов стык в стык оснащен также вспомогательными элементами, обеспечивающими плотное прилегание концов изделий и удержание до полного охлаждения. Остывание соединения должно происходить в естественных условиях, без применения специального оборудования.

Конструкция аппарата для сварки компонуется из следующих деталей и узлов:

• нагревательного элемента для расплавления концов;
• центрирующего механизма с гидравлическим или механическим приводом, который обеспечивает нужное положение ПЭ-труб;
• устройства, предназначенного для торцевания концов.

Оборудование для стыковой сварки представлено ручными, полуавтоматическими и автоматическими моделями. Оснащение с ручным управлением востребовано при выполнении монтажа систем из ПЭ, которые отличаются небольшим диаметром.

Полуавтоматические и автоматические модели имеют более совершенную конструкцию и применяются для соединения различных трубопроводных систем значительного диаметра. При использовании таких аппаратов участки инженерных коммуникаций стыкуются после центрирования, что почти исключает образование швов низкого качества.

При выборе оборудования нужно обращать внимание на следующее:

• способ выполнения сварки и уровень автоматизации процесса;
• возможность корректировки параметров сварочных соединений;
• диапазон сечения соединяемых изделий из ПЭ;
• показатели силового привода.

Важными характеристиками также являются масса оборудования, габариты и комфорт при транспортировке к месту выполнения сварки встык.

Оценка качества швов

Для получения надежных и прочных соединений на стыке во время проведения сварочных работ следует контролировать температурный режим и другие условия, а также проверять качество швов. Согласно правилам проведения сварки инженерных сетей из полиэтилена необходимо тщательно осматривать каждое соединение, выявляя нарушения технологии. К монтажу следующих участков приступают после подтверждения соответствия предыдущих швов установленным нормам и техническим требованиям.

Согласно основным критериям оценки сварных соединений:

• стенки фиксируемых участков могут смещаться на величину, которая составляет не более 10% от их толщины;
• оттенок грата при стыковке должен быть аналогичен цветовой гамме соединяемых изделий;
• распределение грата должно быть равномерным по отношению к окружности стыка;
• линия сплавления не может находиться ниже, чем наружная поверхность участков трубопровода.

Важным параметром при монтаже полиэтиленовых труб является высота валиков, которые образуются как изнутри, так и снаружи. Она влияет на качество соединения полиэтилена и свидетельствует о нарушениях при проведении стыковой сварки или их отсутствии. К примеру, при сварке трубопроводов, имеющих толщину стенки 5 мм, высота валиков не может быть более 2,5 мм.

Если наблюдается превышение размеров, то сварка соединением встык проводилась с нарушениями. Формирование соединения осуществлялось при излишне высокой температуре или увеличенном времени нагревания. Недостаточная величина валиков свидетельствует о неоправданном сокращении периода воздействия нагревательным элементом или проведении монтажа ПЭ-трубопроводов при сниженном давлении.

Неукоснительное соблюдение правил проведения сварочных работ, и проверка швов позволяют получать стыковые соединения трубопроводов, которые выдержат 20-30 лет эксплуатации. Они способны сохранять свои технические возможности на протяжении всего срока службы и долго не потребуют проведения ремонта.

Видео стыковой сварки труб

Вернуться в начало статьи