Зварювання встик

Перед початком робіт поверхню нагрівального інструменту для торцювання очищують від пилу та інших забруднень сухою тканиною. Так само очищують кінці труб. Після очищення з поверхні труби знімають стружку для видалення оксидного шару і знежирюють її.

Послідовність виконання робіт із зварювання труб встик.

· включити блок живлення згідно з вказівками інструкції з експлуатації зварювального устаткування, встановити на блоці керування температуру нагрівального інструменту плюс 210 °С, що забезпечить підтримку в автоматичному режимі на робочій поверхні нагрівального інструменту температури 210 ± 6 °С;

· труби перед зварюванням встановити на ролики, виконані з дерева або поліетиленової труби. Кількість роликів і інтервали між ними вибрати з умови виключення в цьому інтервалі надмірного прогину труби, що зварюється (прогин, що допус­кається, не більше 0,3 діаметра труби). Під роликами (з боку рухливого затиску центратора) не повинно бути каміння та інших предметів, що заважають вільному переміщенню роликів в обидва боки на відстань 100 мм;

· закріпити труби в затисках центратора, при цьому виліт кінців труб із затисків повинен бути достатнім (від 10 до 20 мм) для здійснення процесу осідання при зварюванні труб;

· з метою вирівнювання поверхонь, що зварюються (торців труб), видалення шару, що піддавався атмосферним впливам (сонячна радіація, вплив кисню, повітря й ін.) торцювання, тобто на торцях, що зварюються, зняти поверхневий шар глибиною не менше 1 мм. Якщо термін зберігання труб перевищує 1 рік, реко­мендується знімати шар глибиною не менше 2 мм. Непаралельність торців (величина найбільшого видимого зазору між, торцями, приведеними в зіткнення без додавання тиску) після обробки різанням не повинна перевищувати 0,3 мм для труб діаметром 63 мм, 0,4 мм - для труб діаметром 110 і 160 мм, 0,5 мм - для труб діаметром 225 мм. Зазор вимірюють пелюстковим щупом з похибкою 0,05 мм. Обробку торців труб слід здійснювати безпосередньо перед початком оплавлення. Після обробки до поверхонь торців заборонено доторкатися;

· перевірити центрування труб шляхом вимірювання вели­чини розбіжності кромок труб по периметру торців. Величина розбіжності кромок не повинна перевищувати 10% товщини стінки труби, але не більше 1,2 мм. Потім слід перевірити надійність кріплення труб у центраторі шляхом приведення їхніх торців у зіткнення і створення необхідного при осаді тиску (0,15-0,20) МПа. Потрібне значення тиску забезпечується необхідним осьовим зусиллям з урахуванням діаметра труби, конструкції зварювальної установки і втрат на переміщення рухомого затискача центратора з трубою. Величина цього зусилля включає нормативне зусилля (визначають таруванням силовимірювального пристрою відповідно до інструкції з експлуатації зварювальної установки) і зусилля холостого ходу (визначають показаннями силовимірювального пристрою при переміщенні рухомого затискача центратора з трубою). При перевірці надійності кріплення труб не повинне відбуватися їхнє прослизання в затисках центратора;

· після виходу нагрівального інструменту на робочий режим, про що свідчить загоряння індикаторної лампочки "Готовність", на панелі блоку керування (а також відповідне показання мілівольт­метра, при його наявності на панелі деяких модифікацій блоку керування), установити нагрівальний інструмент між трубами, звести труби і створити необхідний при оплавленні тиск (0,13-0,20 МПа), що підтримується до утворення по всьому периметру труби первинного грата висотою до 0,5 мм при товщині стінки до 7 мм; до 1,0 мм - від 7 до 18 мм; до 1,5 мм - понад 18 мм. Після утворення первинного грата знизити тиск до мінімального (0,01 - 0,02 МПа), що забезпечить щільне прилягання торців труб до нагрівального інструменту, і при даному тиску прогріти торці труб протягом часу, необхідного з урахуванням товщини стінки труби і температури навколишнього середовища

· після закінчення прогрівання розвести труби, видалити нагрівальний інструмент, звести труби до повного зіткнення, ство­рити необхідний при осіданні тиск (0,15-0,20 МПа) і зафіксувати його за допомогою фіксуючого вузла, передбаченого конструкцією центратора, потім забезпечити природне охолодження звареного з'єднання в центраторі під тим же тиском.

Після кожного циклу зварювання труб, у разі виявлення на робочих поверхнях нагрівального інструменту розплаву, що залишився, його очищають за допомогою чистої бавовняної або льняної тканин. Для підвищення продуктивності зварювальних робіт рекомендується використання двох і більше центраторів. При цьому установку нового центратора треба робити під час остигання зварювального з'єднання в першому центраторі. При знятті труби з центратора допускається її прогин не більше діаметра труби на довжині 50 діаметрів. Забороняється кидати труби після зняття з центратора. Укладати зварений трубопровід у транщею рекомендується не раніше, ніж через 24 години. Допус­кається укладання не раніше, ніж через 30 хв після зварювання останнього стику.

Питання для самоконтролю.

1. Охарактеризуйте роз’ємні й нероз’ємні з’єднання.

2. Поясніть як здійснюють зварювання ПЕ труб врозтруб.

3. Назвіть послідовність зварювання ПЕ труб встик.

4. Назвіть види зварювання ПЕ труб.

5. Назвіть вимоги до кваліфікації зварника ПЕ труб.

6. Поясніть з чого складається фланцеве з’єднання.

Література.

1. Сідак В.С., Дудолад О.С. Новітні технології будівництва та реновації інженерних мереж.- Харків, 2006

2. ДБН В.2.5-41:2009 Газопроводи з поліетиленових труб

ЛЕКЦІЯ № 28

ЗМ Технологія будівництва зовнішніх газопроводів

План

1. Прогресивні способи теплової зварки поліетиленових труб..

2. Призначення центральних заготівельних баз.

1. Прогресивні способи теплової зварки поліетиленових труб..

Зварювання за допомогою деталей із закладними нагрівачами (ЗН).

Останнім часом в Україні для з'єднання поліетиленових труб застосовують деталі із закладними нагрівачами (фітинги). Тсрморезисторне зварювання в порівнянні із зварюванням врозтруб і встик не має обмежень, пов'язаних з типом поліетилену і за зовнішнім діаметром труб. Такі обмеження встановлює кожен окремо керівник підприємства, де будуть застосовані фітинги для з'єднання ПЕ труб, виходячи із суто економічної доцільності. Використання терморезисторного з'єднання в Україні регламен­товано нормативними документами. Закладні нагрівачі засто совують для з'єднання труб будь-яких діаметрів і довжини. Фітинги виготовляють методом лиття під тиском з подальшою запресовкою. З електричною нагрівальною спіраллю - частіше всього у вигляді металевої проволоки. Така проволока (спіраль, нитка) має виводи до штекера для підключення до джерела струму зварювального апарата. Спіраль забезпечує електричний опір і знаходиться на внутрішній поверхні деталі. Характеристики матеріалу, з якого виготовлені фітинги, не повинні бути нижчими за характеристики матеріалу труб.

Фітинги бувають різні залежно від призначення - це насам­перед: відводи - 11°, 30°, 45°, 90° й поверхові відводи; муфти з упором або без нього; редукційні муфти; трійники, патрубки-накладки, сідлові відводи тощо.

Муфти, у тому числі посилювальні, виготовляють для з'єднан­ня газових ПЕ труб з тиском - 1,0 МПа (для води - 1,6 МПа). Для з'єднання поліетиленових труб, а також ремонту трубопроводів діаметром до 160 мм, часто застосовують муфти і упором. Муфти без упора випускають діаметром до 710 мм. Довгі муфти без упора, які випускають діаметром до 63 мм, дозволяють зварювати довгомірні труби без їхньої фіксації в позиціонері.

Переходи випускають діаметром до 160 мм.

Заглушки (муфти-заглушки) (рис. 1) застосовують для урі­зання під тиском, випускаються діаметром до 225 мм, як правило, у монолітному вигляді.

Рис.1 - Заглушка

Трійники випускають діаметром до 225 мм, з подовженими бічними патрубками в наборі, з упакованою муфтою, з упором до діаметра 63 мм.

Відводи 30° випускають діаметром до 160 мм, а відводи 45° і 90° - до 225 мм. Крім того, для зручності прокладки трубопроводів у нестандартних умовах окремі виробники пропонують альтер­нативні рішення. Таким чином, при необхідності шляхом комбінації можна створювати відводи 22°, 33° й ін.

Патрубки-накладки являють собою компактний виріб із сідловини і вихідного патрубка для монтажу відводу діаметром до 160 мм, на трубах діаметром до 225 мм. Патрубки-накладки типу ТОР-Ьо-ас1іп§ випускають і посадковим діаметром до 630 мм. Ці вироби через простоту монтажу ефективніше застосовувати замість нерівнопрохідних трійників, асортимент яких недостатньо широкий.

Сідлові відводи (сіделки) служать для приєднання відгалужень до розподільного трубопроводу (урізання) і призначені для заміни традиційного трійника, коли діаметр урізання менше діаметра основного трубопроводу. Сідлові відводи виготовляють різних конструкцій і діаметрів. Застосування сідлових відводів дозволяє приєднувати діючі відвідні трубопроводи без їхнього перекриття або зниження в них тиску. При використанні довгомірних труб максимально зберігається їхня цілісність, тому що отвір прорізається тільки в місці підключення відгалуження (на відміну від підключення відгалуження за допомогою трійника). До того ж коштує сіделка в 2-3 рази дешевше, ніж комплект трійника з муфтами, а її монтаж істотно заощаджує час.

Зварювання здійснюється при температурі від - 15 до +35 °С.

Конструкції фітингів можуть бути різними - з відкритою (рис. 2, а) або закритою (рис.2,6) нагрівальною спіраллю.

Позитивна і негативна геометрія нагрівальної спіралі вияв­ляється на будівельному майданчику. На початку процесу зварю­вання за рахунок омічного опору нагрівається спіраль (нитка). При закритій нитці, після її нагрівання, розплавляється шар поліетилену, а потім енергія переноситься із зони зварювання до труби.

Рис. 2 - Фітинги (муфти) із спіраллю (ниткою): а - фітинг з відкритою спіраллю; б - фітинг із закритою спіраллю

Через шар поліетилену, який закриває спіраль, перенесення тепла в зону контакту труба - фітинг ускладнюється, тому що значна частина енергії витрачається на розігрівання фітинга. Внаслідок цього зона зварювання буде асиметричною (рис. 92) відносно поверхні контакту фітинга з трубою.

При цьому зменшується теплова потужність, яка необхідна для заповнення прогалини між трубою і фітингом.

Якщо використовують фітинг з відкритою спіраллю, то з початком процесу зварювання перенесення тепла до труби відбу вається у формі випромінювання тепла і конвективних повітряних потоків, обумовлених різним рівнем температури в зоні контакту.

Відстань між муфтою і трубою є меншою 0,1 мм, тому перенесення тепла відбувається миттєво. При нагріванні здійсню­ється термічне розширення матеріалу труби в області контакту з муфтою.

У даному випадку, як видно з рисунка, зона зварювання є симетричною.

Спіраллю для фітингів зє дріт діаметром від 0, 457 до 1,143 мм. Питомий опір дроту повинен знаходитись в межах від 0,146 до 3,508 Ом/м.

Монтаж фітингів з трубопроводом не потребує зайвих зусиль, тому що муфта на ПЕ трубу повинна надягатися легко.

Процес зварювання за допомогою деталей з ЗН здійснюють за рахунок взаємного дифузійного проникнення молекул матеріалу в контактуючих поверхнях з подальшим охолодженням.

Особливе значення при даному виді зварювання має дотри­мання трьох основних параметрів:

• температури при з'єднанні, що досягається енергією, яку створює зварювальний апарат;

• тиску між поверхнями, що зварюються;

• тривалості часу для з'єднання, без руху під час остигання. Усі технологічні параметри вказані на штрих-коді фітинга

Фітинги з пристроєм застосовують для перекриття потоку газу у випадку пошкодження труби. Усі довгі фітинги мають відкриту нагрівальну спіраль, широку зону зварювання, завдяки чому надійність з'єднання значно збільшується.

Єдина негативна сторона терморезисторного зварювання - це вартість деталей (фітингів, необхідних для з'єднання). Але значення цього факту знижується, коли брати до уваги невеликий час, необхідний для навчання персоналу, простоту використання обладнання, швидкість з'єднання, малі інвестиції в устаткування в порівнянні з іншими методами.

2. Призначення центральних заготівельних баз.

В залежності від обсягів робіт по газопостачанню міст розвиток трубоізо-ляціонних і трубозаготівельних баз і заводів йде по двох напрямах:

1) розширення існуючих в містах (санітарно-технічних) центрально-заго-тівельних майстерень і заводів шляхом створення спеціальних цехів по ізоляції труб, виготовленню трубних заготовок для внутрішнього газового обладнання, виготовлення деталей газопроводів, підготовки обладнання для ГРП і котелень;

2) створення спеціальних баз і цехів окремо для потреб підземних газопро-водів і для внутрішнього газообладнання будівель, а також створення комп-лексних баз або заводів для потреб газопостачання міст.