6) Проверку среднего наружного диаметра проводят на каждой трубе на расстоянии не менее 150мм от торцов измерением параметра трубы и делением на 3,142 для соединения деталей на расстоянии 5мм от торцов для муфт как среднее арифметическое значение масс и минимального диаметра, измеряемого в середине сварки, ограниченной крайними витками спирали Зн для Седловых отводов - применяют шаблон
7) толщину стенки с обеих концов в 4 точках по окружности у труб - на 10мм от торца у деталей - 5мм от торца
8) овальность определяется как разность масс и минимального диаметра в одном сечении = 0,1мм
При обнаружении недостатков берется удвоенное количество образцов, при повторном обнаружении недостатков партия бракуется.
Контрольные вопросы: 1. Каких размеров бывают ПЭ трубы? 2. Какие виды соединительных деталей бывают? 3. В чем заключается приемка труб и соединительных деталей?
Тема 3. Технология сварки полиэтиленовых труб
Полиэтилен относится к группе хорошо свариваемых материалов. Целью сварки является получение неразъемных соединений равнопрочных основному материалу.
К процессу сварки предъявляют следующие требования:
- процесс сварки должен быть технически не сложным и экономически целесообразным
- технология сварки должна обеспечивать прочность соединений сопоставляемую с прочностью самих труб
- технологические операции должны быть легко осуществимы и в достаточной степени универсальны для надежного соединения труб с разными физико-механическими характеристиками
- процесс получения соединения должен «прощать» небольшие отклонения в соблюдении технологии (независимо от небольших отклонений обработки торцов труб, поддержание параметров сварки стык должен быть прочным)
- параметры сварки должны быть простыми с точки зрения запоминания (числовые значения величин температуры, сил тока и т. д.)
Таким требованиям удовлетворяет сварка нагретым инструментом встык и сварка деталями с зн.
Сварка нагретым инструментом встык применяется для труб с толщиной стенки более 5 мм (температура работ -15 +40 С)
Сварка с зн - для труб Де 20-225 независимо от толщины стенки (тем-ра -5 +40°С)
Сварку труб и деталей из ПЭ различных марок материала выполняют обоими способами.
Подготовительные операции для обоих видов сварки:
1) Подготовка и проверка работоспособности оборудования.
При подготовке оборудования подбирают зажимы и вкладыши соответствующие диаметр труб. Трущиеся поверхности обрабатываются смазками. Рабочие поверхности нагревателей и инструментов (торцевателей, скребков) очищают от пыли и остатков полиэтилена при помощи чистых х/б или льняных тканей, а при необходимости протирают растворителем.
Определяется визуально проверкой комплектующих узлов, особое внимание уделяется изоляции электрических кабелей и заземлителей. Электро агрегаты автономного питания должны быть заправлены топливом и проверены контрольным
2) Выбор необходимых параметров сварки.
Они должны быть внесены в память машины или занесены в паспорта, сопровождающие детали.
3) Подготовка места сварки и размещение оборудования.
Размещение оборудования должно производиться на заранее размещенной и спланированной трассе газопровода после складирования на ней ПЭ труб. При необходимости место сварки защищают от атмосферных осадок. При сварке встык свободный конец труб закрывают заглушками. Трубы и соединительные детали очищают от грунта, снега и т.д. Очищают и протирают на 50мм от торцов ветошью.
Концы труб для сварки с зн защищают скребками на длину «1,2 Де от глубины посадки детали с целью удаления наружного слоя с загрязнениями и окислой пленкой.
Сами детали механической обработке не подвергаются (чтобы не повредить спираль)
4) Закрепление и центровка труб в зажимах центратора или позиционера
Концы труб при сварке встык центрируют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения кромок не превышала 10% номинальной толщины стенки.
Центровка труб при сварке деталями с зн производится до величины, позволяющей без усилия установить привариваемую деталь между торцами труб. Концы труб должны выступать из зажимов центратора на 3-5см, из позиционера на 5-15см.
Необходимость точной подгонки объясняется тем, что при хранении труб возникает овальность, которая влияет на качество сварки. В этом случае трубы сначала выправляются.
При стыковой сварке труб, с разн.8ВК на трубе (детали), имеющей большую толщину делают скос под углом 15-30° к оси трубы до толщины стенки более тонкой трубы.
Закрепленные и сцентрированные концы труб подвергаются обработке.
5) Механическая обработка торцов свариваемых деталей. При сварке встык - торцевание в сварочной машине (торцеватель) рекомендуется снимать не менее 1,0мм. Толщина снимаемой стружки 0,1-0,3мм. После торцевания зазор между торцами приведенными в соприкосновение, не должен превышать 0,3мм - для труб 0 до 110
0,5мм - для труб 0 >110 до 225 После обработки не допускается загрязнение торцов.
При сварке с зн - протирка поверхностей растворителем или спиртом (или специальной жидкостью) для удаления жировых пятен бумажными салфетками.
2. Сварка нагретым инструментом встык - способ получения неразъемных соединений ПЭ труб, при котором трубы соединяют между собой оплавленными торцами. Оплавление торцов происходит в результате их предварительного контакта с нагревательным инструментом, удаляемым затем у зоны сварки.
Данным способом соединяют полиэтилен различных типов.
Основные параметры стыковой сварки:
• температура нагретого инструмента
• продолжительность оплавления
• давление торцов труб на нагрев инструмента
• продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки
• давление на торцы при осадке
• время охлаждения сварного стыка под давлением осадки Технология
1) Замерить давление (усилие) необходимое на перемещение подвижного зажима с установленной трубой (давление холостого хода)
2) Установить между торцами труб нагретый инструмент с заданной температурой
3) Провести процесс оплавления, для чего прижать торцы труб к нагревателю и создать требуемое давление с учетом давления холостого хода
4) Выдержать давление в течении времени до появления по всему периметру торцов первичного грата высотой 0,5-1,3мм
5) После появления грата снизить давление и выдержав определенное время для прогрева торцов
6) После прогрева отвести зажим центратора на 5-6см и удалить нагреватель из зоны, свести концы труб и создать давление, требуемое при осадке, с учетом холостого хода
7) Выдержать давление осадки в течении времени остывания и визуально проконтролировать соединения
8) Извлечь трубу из зажима центратора и пронумеровать стык
Сварка деталями с закладными электронагревателями (зн) - способ получения неразъемных соединений ПЭ труб, при котором трубы соединяют между собой при помощи специальных соединительных деталей (муфт, Седловых отводов, тройников, переходов), имеющих на внутренней поверхности встроенную спираль из металлической проволоки. Получение сварного соединения происходит в результате расплавления полиэтилена на соединительных поверхностях за счет тепла, выделяемого при протекании Электрического тока по проволоки спирали.
При данном виде сварки основными технологическими параметрами являются:
• Напряжение электрического тока, подаваемое на спираль
• Время сварки, в течении которого происходит разогрев спирали и образование сварного соединения
• Время охлаждения полученного соединения
Технология
1) Ввести концы труб внутрь соединительных деталей до упора
2) Закрепить трубы и соединительные детали в специальные приспособления - позиционеры
3) Присоединить аппарат к электрической сети
4) Присоединить сварочный кабель к выходам детали
5) Задать требуемый режим сварки
6) Произвести процесс сварки (автоматически)
7) Визуально проконтролировать процесс (дисплеи) и образование шва (по индикаторам)
8) После окончания сварки и естественного остывания извлечь трубу из зажимов
Фирма «Глобальные технологии» (С.- Петербург) опытный образец для стыковой сварки АА-ГТ-09 «Ласка»
Институт физики высоких энергий (г. Протвина, Московская обл) серийно впускается аппарат для сварки с зн «Протва»2; 4 и др.
Иностранные фирмы
«Ризюп Огоир» (Великобритания) - выпускает автоматизированные машины стыковой сварки - ведущая фирма.
«К.о1пепЬег§ег» (Германия) - один из старинных изготовителей сварочной технологии. Выпускает машины с ручным управлением, все они могут автоматизироваться с помощью оснащения специальной системой «С1ЧС -Сопйюс».
«\У1с1о8» (Германия) - выпускает также любые аппараты.
3. Сварочное оборудование - различные устройства (машины, аппараты, вспомогательные приспособления), служащие для осуществления процесса сварки.
Сварочная машина - устройство для осуществления сварки ПЭ труб нагретым инструментом встык и состоящее из группы основных и вспомогательных технологических узлов.
Сварочный аппарат - устройство для осуществления сварки с зн и состоящее из единого технологического узла, служащего для подачи требуемого напряжения (силы тока) в течении заданного времени.
Вспомогательные приспособления - инструменты, служащие для подготовки трубных деталей к сварке и не входящие в комплект сварочного оборудования.
Все машины должны иметь разрешение Росгортехнадзора к эксплуатации.
Все сварочное оборудование по степени автоматизации делятся на три группы.
1) с высокой степенью автоматизации - имеющие компьютеризированную программу, задачи основных параметров, контроля их в процессе сварки, управление процессом сварки, регистрацию результатов
2) со средней степенью автоматизации - имеющие частично компьютеризированную программу