Сварка полиэтиленовых труб встык: технология и порядок работы

Технология стыковой сварки требует правильно подобранного оборудования. В этой инструкции мы опираемся на опыт работы с аппаратами для стыковой сварки ПНД ATLANT собственного производства.

   Организация и проведение сварки полиэтиленовых труб

Рекомендации при организации сварки полиэтиленовых труб

1. Личный состав, эксплуатирующий стыковой сварочный аппарат должен быть обучен, знать устройство аппарата и уметь применять свои знания при работе.
2. Каждый сотрудник, эксплуатирующий стыковой сварочный аппарат должен иметь необходимое действующие удостоверение сварщика.
3. Перед работой в инструкции аппарата посмотреть параметры сварки для каждого вида трубы: -давление сварки, температуру сварки, высоту грата, образующегося при сварке, временные параметры.
4. Если при работе температура окружающей среды -5 градусов или сильный ветер, то при сварке  необходимо на  концах труб  устанавливать  заглушки, иначе внутри труб образуется сильный аэродинамический поток, при котором температура свариваемого торца труб в различных местах будет разной.
5. Нельзя заводить генератор с уже собранной электросхемой сварочного оборудования и подключенной к генератору.
6. При первом подключении аппарата к электросети проверьте фазировку цепи, подключая торцеватель (ножи должны вращаться по часовой стрелке), и только после этого можно подключать гидроблок.
7. Свариваемые трубы должны центроваться по высоте и направлению еще до укладки их в центратор, иначе можно погнуть штоки центратора, особенно это касается для труб диаметром 500 мм и выше.
8. При центровке труб хомутами можно работать только ключом, который идет в комплекте аппарата, или аналогичным по его размерам.
9. При подключении шлангов высокого давления необходимо протереть быстроразъемные соединения тряпкой от пыли и грязи и вводить их под прямым углом, чтобы не повредить.
10. Перед работой с гидроблоком обязательно отрегулируйте при холостом ходе регулятор давления на давление, необходимое для сварки трубы, учитывая давление движения тележки центратора (Давл.сварки + Давл. Движен.), иначе можно повредить резиновые уплотнения аппарата.
11. После подачи давления убедитесь, что нигде нет подтеков масла в гидроблоке, на штуцерах, гидроцилиндрах. Даже при малейшей течи гидромасла давление на гидроблоке будет падать.
12. В гидроблоке используется только гидравлическое масло минеральное плотностью 46 едениц,  другое масло запрещено использовать. Заливается на 2/3 объема бачка.
13. Рекомендуется полная замена масла каждые 6 месяцев.
14. Перед первым использованием машины замените железную транспортную пробку на масляном баке на специальную пластиковую пробку красного цвета.
15. Перед использованием удалите консервационную смазку с ножей торцевателя. Каждый раз по окончании работ наносите консервационную смазку на ножи торцевателя.
16. Сварочный аппарат подлежит ежегодному техническому обслуживанию в авторизованном сервисном центре "ATLANT".

Условия проведения сварки полиэтиленовых труб

 

1. Согласно ГОСТ Р ИСО 12176-1—2021, температура окружающей среды, при которой допускается эксплуатация оборудования для сварки встык, находится в диапазоне от минус 10 °С до плюс 40 °C.
2. Практика показывает, что значительная часть случаев нарушения технологии сварки приходится на сварку при отрицательных температурах окружающей среды.
3. По этой причине работы по сварке рекомендуется, по возможности, производить  при температуре воздуха от + 30°С до + 5°С.
4. При температурах окружающей среды,  выходящих за интервал + 30°С до + 5°С, но в диапазоне от +40°С до -5°С, когда качественная реализация персоналом навыков сильно затруднена, сварку рекомендуется проводить в помещениях (укрытиях),  обеспечивающих  соблюдение температурного  интервала от + 30°С до + 5°С.
5. При температурах ниже -5°С и силе ветра более 3 м/с осуществлять проведение работ по сварке настоятельно рекомендуется с устройством отапливаемых укрытий, при этом должна быть обеспечена подача нагретого воздуха внутрь свариваемых отрезков трубопровода и применение заглушек на концах труб, чтобы температура воздуха внутри свариваемой трубы находилась в пределах от +40°С до -5°С.

Процедура сварки при единственном низком давлении 

Циклограмма процедуры при единственном низком давлении

X - время;

Y - давление;

t1- время выравнивания;

t2- время прогрева;

t3- технологическая пауза;

t4- время подъема давления;

t5- время охлаждения в машине под давлением;

t6- время охлаждения вне машины;

p1 - давление выравнивания;

p2 - давление прогрева;

p3 - давление сварки

Порядок работы

1. Подготовка оборудования к работе

1. В зависимости от погодных условия необходимо использовать укрытия, палатки, нагревательные пушки.
2. Соберите электрическую схему для проведения сварки:

• подсоедините разъем нагревательного элемента и торцевателя к соответствующим разъемам на гидроблоке;
• разъемы торцевателя и нагревательного элемента необходимо правильно подключить, до характерного щелчка;
• подключите гидроблок к сети 220 вольт, однофазная;
• перед началом работы, на 3-х фазных аппаратах (380В), необходимо проверить правильность подключение фаз;
• Если источник питания генератор (бензо/газо/дизель и тп.), необходимо сначала дать поработать генератору минимум 1 минуту и только после этого подключайте оборудование к генератору;
• Проверьте показатели вольтметра и амперметра. Отслеживайте показатели на всем протяжение сварки.

3. Установите на терморегуляторе необходимую температуру (220 C˚ при сварке труб из полиэтилена ПЭ100 или другой требуемой температуры в соответствии с указаниями руководителя процесса сварки).
4. Присоедините подающие масло шланги от центратора к гидравлическому приводу. Надежно подключите быстроразъемные соединения (БРС), не прилагая излишние усилия, до характерного щелчка
5. Проверьте уровень масла в гидравлическом приводе при помощи щупа.
6. Перед первым использованием машины замените железную транспортную пробку на масляном баке на специальную пластиковую пробку.
7. Если масло отсутствует, используйте минеральное гидравлическое масло плотностью 46 едениц.
8. Перед тем как приступить к работе, обязательно после подключения оборудования к сети, необходимо прогнать гидравлическую систему на холостом ходу, для того чтобы масло равномерно распределилась по всей гидравлическое системе. Особенно актуально в холодное время года.
9. Проверьте надежность подключения быстро разъемных соединений (БРС). Подайте небольшое давление, зафиксируйте, осмотрите, нигде не должно быть подтеков масла.

2. Установка труб

1. Перед установкой труб на центратор необходимо выровнять горизонт, а также обязательно использовать опорные ролики.

2. Вставьте трубы и закрепите зажимы на центраторе.
3. Необходимо зафиксировать трубу в хомутах, так чтобы торцы выступали не менее чем на 3 см, чтобы можно было произвести торцевание, нагрев трубы и зафиксировать трубы под давлением для дальнейшего процесса остывания.
4. Для получения качественного шва, необходимо правильно произвести центровку труб. Фиксируя хомуты затягивайте болты крепления равномерно. В следствии неравномерного затягивания болтов, может произойти не правильная центровка трубы (зазоры, выступы, не соответствующие нормам), а также неравномерно распределиться нагрузка на хомуты.
5. Для устранения эллипсности (овальности) трубы, необходимо использовать специальные скругляющие насадки. Хомуты не предназначены для устранения овальности трубы.
6. Аппарат не предназначен для подтягивания, перетаскивания трубы (особенно плетей труб).

 

3. Установка давления

1. Установите регулятор давления на гидравлическом приводе против часовой стрелки в начальное положение (отсутствие давления).

• Для установления давления движения (перемещения), необходимо поворачивать регулятор давления по часовой стрелке и одновременно задействовать рукоятку управления движением зажимов центратора.
• Проверьте работу машины, приводя в движение зажимы с помощью рукоятки. Перемещайте зажимы вперед-назад, по направляющим центратора пока не убедитесь, что зажимы перемещаются плавно без заеданий.

• Возникшее во время движения зажимов минимальное давление, которое позволило двигаться зажимам плавно, является ДАВЛЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ (ДД).

2. С помощью регулятора давления настраивается максимальное давление, которое необходимо на каждом этапе сварки. 
3. Важно контролировать, чтобы не подавалось избыточное давление, которые не требуется при сварочном процессе.
4. Необходимо рассчитать СВАРОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

• Найдите в таблице параметров сварки (раздел 5), значение необходимого ДАВЛЕНИЯ СВАРКИ (P1=P5), в соответствии с диаметром трубы и показателем PN или SDR.

• Для получения значения ОБЩЕГО ПОКАЗАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ (ОПД), которое должно быть установлен на регуляторе давления, необходимо добавить ДАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ к ДАВЛЕНИЮ СВАРКИ.
• OПД = ДАВЛЕНИЕ СВАРКИ (P1,P5) + ДД
• Полученное значение СВАРОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ необходимо зафиксировать удобным способом (в блокноте).

4. Торцевания концов трубы

5. При сварке встык вылет концов труб из зажимов центраторов обычно составляет 15-30 мм, а привариваемых деталей не менее 5-15 мм согласно СП 42-103-2003 (Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов)
6. Перед торцеванием трубы или фитингов, необходимо очистить торцы от грязи и инородных предметов, чтобы не повредить ножи и другие элементы торцевателя.
7. Установите торцеватель на машине, закрепите блокировочным штырём.
8. Для включения торцевателя используйте выключатель на торцевателе. В зависимости от модели аппарата кнопка включения/выключччения торцевателя для удобства сварщика может находится на гидроблоке.
9. Торцевать нужно на минимальном возможном давление, которое в зависимости от модели аппарата, диаметра и толщины трубы.
10. Давление на фрезеровочный диск должно быть таким, чтобы начался процесс торцевания, но не происходила остановка двигателя торцевателя, что в результате может привести к его повреждению.
11. Максимальное допустимое давление, при котором можно выполнять торцевание, рассчитывается по формуле:

МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ТОРЦЕВАНИЯ = ДАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ + (0,1÷ 0,2) * P1=P5, где P1=P5 – табличное давление для свариваемой трубы.

12. Оба конца трубы необходимо обрабатывать торцевателем, до выхода ровной, непрерывной ленты.
13. В конце операции торцевания приложенное усилие на концах трубы должно быть равно нулю.

• После извлечения торцевателя торцы труб сводят вместе с усилием, достаточным для преодоления сопротивления трению.
• Удаление стружки из полости трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торца с помощью ножа. После обработки еще раз проверяют центровку и отсутствие зазоров в стыке. Между торцами, приведенными в соприкосновение, не должно быть зазоров.

• Максимальный зазор между соприкасающимися торцами труб не должен превышать значения, указанного в ГОСТ Р ИСО 12176-1—2021 таблица 2.

5. Оплавление концов труб

1. Концы труб или фитингов перед процессом оплавления необходимо обезжирить специальном средством.
2. Убедитесь, что температура нагревателя достигла установленного значения (220 C˚ при сварке труб из полиэтилена ПЭ100 или другой требуемой температуры в соответствии с указаниями руководителя процесса сварки)..
3. Проверку системы контроля температуры проводят с нагревателем в вертикальном положении при неподвижном воздухе при температуре (23 ± 2) °C.
4. Температура поверхности нагревательного элемента может колебаться до ±7 C˚ от заданной температуры в диапазоне от 170 ’С до 260 C˚, при температуре окружающей среды в диапазоне от минус 10 C˚ до плюс 40 C˚.
5. Поместите нагреватель между обработанными концами труб и соедините трубы, установив давление в соответствии с полученным значением ОПД.
6. Для фиксации давления необходимо использовать рычаг фиксации давления (байпас). Необходимо приложить усилие для надежной фиксации рычага, чтобы давление не травило (не снижалось).

1. Нагрейте торцы труб в соответствии с параметрами давления и времени t1 и t2 (раздел 5).
2. Время образования первичного валика (время выравнивания, t1) – это время первой стадии оплавления, затраченное на образование непрерывного валика определенного размера, по окружности концов труб и фитингов.
3. После образования симметричного буртика, величина которого должна соответствовать величине указанной в параметрах сварки (разделе 5), ослабьте давление до величины P2 (от 0 до величины давления перемещения), рекомендуем больше или равное давлению перемещения и продолжайте подогрев до истечения необходимого времени (t2).

6. Охлаждение

1. Снимите нагреватель (см. время технологической паузы t3 в разделе 5) и соедините трубы установив давление соответствии с полученным значением ОПД.
2. Зафиксируйте давление с помощью рычага фиксации давления (байпас).
3. При соединении труб после нагрева, набирайте давления до необходимой величины ОПД и удерживайте в течение 1 минуты рычаг управления кареткой для избежания снижения давления при остывании (осадки) трубы.
4. Оставьте сваренные трубы в машине под воздействием давления на необходимое время охлаждения t5.
5. Охлаждение в машине без давления или вне машины, если это предусмотрено процедурой сварки.