Инновационные технологии в сварке ПНД-труб: будущее отрасли
При выполнении сварочных работ на трубах, предназначенных для перекачки газа потребителям, важно производить сварку с использованием исключительно качественного оборудования и инструментов. Существуют строгие требования к применяемым аппаратам и материалам. Отклонения от заданных стандартов недопустимы, так как качество соединений должно быть на высоком уровне. Это обусловлено необходимостью обеспечения высоких показателей прочности стыковочных соединений, швы должны быть полностью герметичны и устойчивы к образованию трещин.
Место соединения должно быть устойчиво к воздействию различных химических веществ, входящих в состав различных газов, а также стабильно функционировать при давлении, равном или выше номинала, возникающем в трубопроводе в ходе эксплуатации. Важно учесть, что давление в трубопроводе может колебаться, поэтому сварные швы должны быть максимально надежными и долговечными.
Сварка труб из полиэтилена низкого давления имеет ряд тонкостей. Следует досконально изучить требования, которые предъявляются к характеристикам сварочного оборудования, и современные технологии, позволяющие добиться высокого качества сварных швов. Все это поможет соединить газовые трубы с соблюдением всех норм и требований, а также успешно пройти проверки в соответствующих инстанциях.
Применение ПНД труб для сооружения газовых магистралей
Для прокладки газопроводов предназначены трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД). Они специально промаркированы продольной жёлтой линей по всей длине. Производство выполняется в соответствии с ГОСТ 50838-2009, который разработан на базе ISO 4437:2007. Наружный диаметр таких труб варьируется от 16 до 630 мм, толщина стенок может быть от 2,5 до 24 мм. Они выдерживают давление до 10 атмосфер и изготовлены из полиэтилена марки ПЭ80 или более прочной ПЭ100. Также важно отметить, что газовые ПНД-трубы в обязательном порядке проходят контроль качества, включая проверку на свариваемость, сжатие и растяжение.
Соединение труб из полиэтилена низкого давления
Существует несколько способов сварки при производстве монтажа газовых труб из ПНД: встык и с использованием фитингов. Первая актуальна, когда прокладка длинных участков осуществляется в траншее. Этот метод предполагает нагрев торцов двух труб с их последующим соединением до того, как материал вновь затвердеет. Это позволяет избежать использования дорогих соединителей и обеспечивает гибкость материала, благодаря чему можно извлечь готовую часть магистрали из траншеи при необходимости проведения работ на данном участке. Стыковые аппараты для сварки имеют следующие компоненты:
- центратор – чтобы фиксировать и ровно сводить концы труб;
- нагревательный элемент — для разогрева материала;
- торцеватель — чтобы выровнять торцы труб перед соединением;
- гидравлический насос с управляющим контроллером — создает давление для стыковки частей трубопровода.
Сварка труб из полиэтилена низкого давления также может быть проведена с использованием электромуфтового метода. Он предполагает применение сварочного аппарата, оснащенного источником тока с проводами, которые подсоединяются к клеммам муфты. Внутри нее располагается термоэлемент, который разогревает материал трубы при подаче напряжения к источнику питания, обеспечивая сварку. Этот способ более дорогой, потому как для каждого сварного соединения требуется отдельная муфта. Однако он удобен, если работы проходят на ограниченном пространстве, в частности, при строительстве газопровода в узких технических нишах, под потолком или же в специальных шахтах. Стоит также отметить удобство при ремонте существующих газопроводов: исключается необходимость копать траншею большой ширины.
Подготовка труб к сварке включает несколько этапов:
- Зачистка торцевых краев с целью корректной стыковки.
- Зачистка наружного слоя, чтобы удалить окислы.
- Удаление жирных веществ с поверхностей для предотвращения внешних загрязнений.
Отличительная особенность способа сварки при помощи электрической муфты – предварительное формирование разметки на концах соединяемых труб. Так они точно займут правильное положение внутри муфты, иначе место соединения окажется недостаточно прочным и не прослужит так долго, как планировалось.
Требования к оборудованию
Регламент, в соответствии с которым специалисты должны проводить сварку газовых труб из полиэтилена, описан в Своде Правил по устройству систем газораспределения. В п 10.4.1 СП 62.13330.2011 указано, что необходимо проводить работу оборудованием, которое может регистрировать ее результат. По завершении процесса сварочная машина автоматически создает отчет, который следует распечатать и приложить к исполнительной документации. Это основное требование, которое относится к сварке с применением электрических муфт.
Для проведения стыковки труб в п. 10.4.5 СП 62.13330.2011 приводится классификация оборудования для сварки по степени автоматизации, которая определяет требования к последующей проверке сварных соединений:
- Автоматические приборы для стыковой сварки полиэтиленовых труб без участия человека полностью выполняют все необходимые расчеты и процессы, такие как определение температуры нагрева, давления сведения, период затвердевания и т. д. Они обеспечивают высокую точность и качество сварных швов, а также значительно сокращают время сварки.
- Полуавтоматическое оборудование работает на основании данных, которые оператор вводит в специальный компьютер для расчета параметров сварки: диаметр трубы, толщина стенки и материал. Это обеспечивает более высокую степень контроля над процессом, но требует большего участия человека.
- Ручная техника требует участия оператора на протяжении всего процесса, однако позволяет осуществлять полный контроль, что обеспечивает высокую точность в сравнении с автоматизированным оборудованием.
СП 62.13330.2011 устанавливает нормативы проверки сварных соединений:
- 100 % — в случае ручной сварки ответственных соединений (например, на распределительных коллекторах или рядом со зданиями).
- 40 % — при использовании полуавтоматической сварки.
- 20 % — в случае применения автоматической сварки.
Согласно стандарту организации Газпром 2–2.1-411-2010 допускается не проводить проверку сварных соединений, выполненных сварочным оборудованием с сертификатом НАКС.