Корзина пуста Последовательность операций стыковой сварки ПНД труб
Содержание:
Предварительные мероприятия по организации сварочных работ. Перед началом сварочных работ площадка должна быть спланирована.
При трассовой схеме монтажа трубы раскладывают вдоль предполагаемой или уже выкопанной траншеи, а при базовой — складируют рядом со сварочным постом. При базовой схеме сваренная плеть не извлекается из машины, а протаскивается по мере сварки очередной трубы. С этой целью некоторые машины снабжаются специальными выдвижными роликами, поддерживающими плеть при протаскивании.
Трубы, длительное время хранящиеся при отрицательных температурах, рекомендуется помещать внутрь укрытия с подогревом и выдерживать их при температуре не ниже +10℃ в течение не менее 2 часов.
Пространство в непосредственной близости от сварного шва должно быть защищено от неблагоприятных погодных условий. В первую очередь это относится к температуре воздуха ниже +5℃, сильному ветру, осадкам, пыли, а также к солнечному излучению.
При сварке в холодное время года требуется обязательно использовать укрытие зоны сварки, обеспечивающее минимальные потери тепла и отсутствие сквозняков, систему обогрева. Поток горячего воздуха нельзя направлять на трубы и на сварочный аппарат. Важно обеспечить хорошее общее и локальное освещение зоны сварки. В удобных условиях, естественным образом поддерживается порядок, что стимулирует аккуратную работу сварщиков.
Легкие палатки и укрытия не слишком эффективны в морозы с сильным ветром. При организации зимних работ стоит задуматься о стационарных сварочных постах.
При перерывах сварочных работ в ночное время, обеденный перерыв, и т.п. конец последней приваренной трубы должен оставаться в центраторе, внутри укрытия с подогревом.
Зимой следует принять все меры по стабилизации на приемлемом уровне (выше +5℃) температуры машин, зоны сварки, свариваемых труб. Нецелесообразно использовать маленькие палатки, если их приходится периодически удалять в моменты установки труб в машину, установки и извлечения торцевателя и нагревателя.
Перепады температур при этих манипуляциях увеличивают температурные напряжения в трубах и вероятность непроваров.
Отметим, что при всем этом проблема сварки в зимнее время не решена окончательно. Если необходимо сваривать ПЭ трубы ниже +5℃, следует учитывать увеличение вероятности непроваров и несплавлений. В качестве доказательств оптимальности технологии, в условиях сварки должны быть выполнены и проконтролированы пробные сварные швы.
Аэродинамические эффекты (сквозняки) могут вызвать охлаждение во время сварки, поэтому рекомендуется закрывать торцы труб (см. рис. 4).
Концы длинномерных труб, после размотки бухт, должны быть откалиброваны.
Присоединительные поверхности деталей, подлежащих сварке, должны быть неповрежденными и без каких-либо загрязнений.
Защитные оболочки труб должны сниматься согласно спецификации их производителя.
Очистка
Качественное сварное соединение будет получено только в том случае, если свариваемые поверхности — чистые.
Для первичной очистки загрязненных труб можно использовать чистую ветошь, смоченную чистой водой.
Для выполнения процедуры сварки при двойном низком давления, рекомендуется дополнительно сварить два холостых шва в начале каждого цикла работ, чтобы таким образом удалить загрязнения с нагревателя.
Подготовка к сварке
Перед началом работ проводят проверку температуры нагревателя в области контакта с заготовкой, его очистку и проверку целостности антиадгезионного покрытия.
Проверка выполняется после стабилизации температуры нагревателя.
Проверка температуры нагревателя может быть выполнена пирометрами, позволяющими быстро проверить необходимое число точек на поверхности нагревателя. Но из-за возможных ошибок измерения температуры светлых поверхностей предпочтительно использовать термометры с лучковыми термопарами. Измерять фактическую температуру поверхности нагревателя следует непосредственно в месте контакта нагревателя со свариваемой заготовкой. Количество точек замера температуры должно быть не менее 4 и определяется размерами и конструкцией нагревателя. Потребность увеличения числа точек замера и их дислокации уточняется экспериментальным путем. Перепад фактической температуры в разных точках нагревателя не должен превышать требований спецификации на строительство трубопровода. Устанавливая нормы перепада температур в разных точках нагревателя, следует принимать во внимание документацию производителей сварочных машин. В любом случае большие перепады температур в разных точках нагревателя снижают вероятность безупречной сварки. Такие нагреватели необходимо заменять на исправные.
При выявлении значительных (более ±7℃) расхождений между установленной температуры нагревателя и фактической температурой поверхности следует компенсировать отклонение и вновь проверить фактическую температуру поверхности.
Нагревательный элемент с поврежденным тефлоновым покрытием следует заменить. Такое повреждение может негативно сказаться на качестве сварного соединения.
Ножи торцевателя должны быть остро заточены и оптимально выступать над поверхностью торцевателя.
Если наружный диаметр свариваемых труб или фитингов меньше диаметра хомутов центратора, в хомуты следует установить редукционные вкладыши соответствующего размера, закрепив их винтами. Кроме того, проверяют величину холостого хода машины и толщину стенок свариваемых труб. Номинальные толщины стенок частей, подлежащих сварке, должны соответствовать друг другу в области их соединения.
Соединяемые концы труб или фитингов должны выступать за пределы хомутов не менее чем на 30 мм (рис. 5).
Трубы рекомендуется укладывать в машины маркировкой наверх. Однако, для обеспечения наилучшего совпадения кромок свариваемых заготовок, их приходится поворачивать вокруг собственной оси, а также изменять силу зажатия хомутов.
Необходимо обеспечить свободное перемещение подвижной каретки машины в продольном направлении, например, устанавливая роликовые опоры под свариваемой трубой.
На рисунке 6 изображено недопустимое несоответствие MRS и геометрических размеров свариваемых деталей.
Различие в толщине стенок усугублено постэкотрузионным эффектом — бочкообразностью конца трубы.
Судьба этого соединения печальна. Оно разрушилось в первую же ночь эксплуатации. Подобные ошибки снабженцев комплектации новых объектов строительства становятся реже по мере усиления доминирования ПЭ 100.
Но ремонтировать старые трубопроводы новыми трубами и соединительными деталями придется еще несколько десятилетий.
Центровка
Свариваемые заготовки до крепления в сварочной машине должны быть предварительно центрованы.
Центровке труб больших диаметров необходимо уделять особенно большое внимание. Жесткость больших машин может быть недостаточна для сохранения параллельности торцов небрежно центрованных труб при их перемещениях в процессе сварки. При центровке свариваемые трубы устанавливают в центратор сварочной машины, обеспечивая соосность труб и оси центратора. С целью обеспечения центровки применяют роликовые опоры (Рис 7, 8), рольганги (рис. 9) или другие приспособления.
Центровка труб больших диаметров является трудоемким и исключительно важным элементом подготовительных работ. Она призвана обеспечить соосность свариваемых заготовок на протяжении всех стадий сварки вплоть до охлаждения шва. Особенно важна центровка при сварке в холодное время года, когда жесткость труб растет по мере снижения температуры окружающей среды.
Качество центровки не зависит от уровня автоматизации сварочных машин и определяется профессионализмом и аккуратностью сварщика.
После центровки трубы закрепляют в машине, равномерно затягивая хомуты центратора, обычно, начиная с пары хомутов, ближайших к стыку. Гидравлические зажимы существенно облегчают эту операцию при сварке больших труб.
Нарушение центровки в процессе сварки является главной причиной появления непроваров и несплавлений.
Торцевание
Свариваемые поверхности должны быть механически обработаны непосредственно перед сваркой, чтобы очистить их и обеспечить параллельность торцов при сварке (рис 13). При изготовлении труб из-за особенностей технологии изготовления возможно изменение диаметра трубы на торцах (чаще уменьшение). При транспортировке и хранении возможно смятие и повреждение торцов. В этих случаях, возможно, потребуется отрезать часть трубы для обеспечения точного совпадения стенок свариваемых деталей.
Перед выполнением торцевания необходимо периодически очищать направляющие поверхности, ножи и диски торцевателя с помощью специальных одноразовых салфеток, либо с помощью безворсовой белой ткани или бумажных полотенец, пропитанных спиртом с концентрацией 99.8%. Повторное использование загрязненной ветоши недопустимо.
Таблица 1. Максимальный зазор между торцами «С».
| Номинальный наружный диаметр трубы, dn, мм | Ширина зазора «С», мм |
| 63 ÷ 110 | 0.3 |
| 110 ÷ 355 | 0.5 |
| 400 ÷ 630 | 1.0 |
| 630 ÷ 800 | 1.3 |
| 800 ÷ 1000 | 1.5 |
| ≥ 1000 | 2.0 |
После торцевания должны контролироваться зазоры «С» (см. табл. 1) и смещение кромок труб.
В результате подготовки заготовок к сварке должно быть достигнуто минимальное смещение кромок. Смещение не должно превышать 10% от толщины стенки en.
Если смещение кромок составляет более 10%, следует изменить взаимное расположение заготовок путем вращения трубы в подвижном зажиме вокруг оси и добиться лучшего результата. В этом случае свариваемые поверхности следует обработать торцевателем повторно. Торцовка, даже выполняемая механизированными устройствами, является трудоемкой процедурой, ее качество зависит от профессионализма и аккуратности сварщика. Степень автоматизации машины не имеет значения. Зато механизация повышает производительность и стимулирует достижение высокого качества сварки.
Обработанные области сварки должны быть чистыми, и их нельзя трогать руками, в противном случае необходима повторная обработка очищающими средствами. Стружка, попавшая в трубу, должна быть удалена внутрь трубы. Случайно загрязненные или замасленные свариваемые поверхности должны очищаться одноразовыми салфетками специально предназначенными для этих целей. Допускается обработка растворителем (99.8% этанол), нанесенным на белую безворсовую ткань или бумажные полотенца. Растворитель должен полностью улетучиться до начала сварки. Применение водноспиртовых смесей медицинского назначения не допускается. Повторное применение очистных средств не допускается.
а — центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб;
б — механическая обработка торцов труб с помощью торцевателя 1;
в — проверка соостности и точности совпадения торцов по величине зазора;
г — оплавление и нагрев свариваемых поверхностей нагретым инструментом 2;
д — осадка стыка до образования сварного соединения.
В сечении 1 рисунка 14 даны буквенные обозначения основных регламентированных геометрических размеров соединения встык.
Усилия смыкания заготовок, обеспечивающие нормативные значения давления в плоскости сварки (Р1, 2, 3), оцениваются по показаниям индикатора силоизмерителя, роль которого на установках с гидроприводом выполняет манометр.
Непосредственно перед сваркой труб, экспериментально определяется величина усилия перемещения под-вижного зажима сварочной машины с закрепленной заготовкой. Усилие перемещения определяют по показаниям индикатора сварочного оборудования при медленном перемещении заготовки, подлежащей сварке. Усилие должно быть примерно одинаковым на всем пути перемещения подвижной каретки (допустимы вариации в пределах 10% от средней величины). Усилие перемещения должно быть добавлено к ранее установленным усилиям смыкания. В машинах с гидроприводом усилия контролируются по давлению в гидросистеме.
Сварка
Сварка должна выполняться согласно процедуре, указанной в спецификации и с основными параметрами, утвержденными в спецификации на строительство трубопровода. К основным параметрам относят температуру нагревателя, давление в плоскости сварки и длительность каждой стадии сварки.
Примечание.
Если сварка производится при низкой температуре окружающей среды, рекомендуются максимальные значения времени прогрева, хотя это приводит к увеличению ширины сварных швов. Рост времени прогрева должен сопровождаться корректировками давления и увеличением времени охлаждения шва под давлением.
Соединяемые области свариваемых заготовок выравниваются относительно нагретого инструмента до тех пор, пока они не образуют плотный контакт с нагревателем, что определяется визуально. Выравнивание заканчивается, когда по всей окружности трубы высота валиков достигнет значений, рассчитываемых по формулам.
Появление валика заданного размера — это показатель физического контакта соединяемых поверхностей с нагретым инструментом.
Время технологической паузы должно быть как можно короче. Впрочем, опытный сварщик успевает оценить форму оплавленных торцов.
После завершения сварки необходимо нанести клеймо на горячий грат либо маркировать стык несмываемой краской.
Торцы труб, закрытые во избежание сквозняков, полезно открыть в начале охлаждения.
Прилагать механические нагрузки к сварному соединению разрешается только после продолжительного остывания под давлением.
К недопустимо грубому обращению с неостывшим стыком относят любое действие, посредством которого в неостывшем соединении возникают напряжения растяжения и изгиба.
В период охлаждения стыка сварщик получает достаточно времени для просмотра компьютерных циклограмм сварки, первичного контроля и заполнения журнала сварочных работ.
Поделиться:
Оценить статью: 
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка…