Normativa básica para la preparación y soldadura de tuberías de polietileno mediante accesorios con calentadores empotrados. Soldadura de piezas de conexión con calentador integrado Pruebas de vibración

Hoy en día, las organizaciones de construcción e instalación que se dedican al tendido de tuberías externas han comenzado a utilizar cada vez más tuberías hechas de materiales poliméricos. Claramente, las ventajas de las tuberías de polímero sobre las de metal son más innegables y son bien conocidas. Se trata de facilidad de instalación, larga vida útil, respeto al medio ambiente, etc. Conociendo todas estas cualidades positivas de una tubería de polímero y especialmente el hecho de que soldar es mucho más fácil y rápido, las organizaciones de instalación a menudo olvidan que la tecnología del proceso de soldadura prevé ciertas reglas que deben seguirse.

Por ejemplo, al soldar tuberías a tope, es necesario establecer y observar estrictamente parámetros del proceso de soldadura:

  • temperatura del elemento calefactor dependiendo del material a soldar;
  • indicadores de presión y tiempo de fusión de los extremos de las tuberías;
  • duración de la pausa tecnológica para retirar el calentador de la zona de soldadura;
  • Indicadores de presión y tiempo de enfriamiento de la soldadura.

Si se cumplen estos parámetros, la calidad de la soldadura será cercana a la resistencia del material base de la tubería.

Al soldar tuberías de polietileno (PE) utilizando accesorios con calentadores integrados (accesorios eléctricos), el proceso de soldadura se realiza automáticamente sin intervención humana y se debe prestar gran atención al trabajo preparatorio.

Sólo el estricto cumplimiento por parte del soldador de las normas obligatorias de preparación previa a la soldadura garantizará una soldadura de tuberías de alta calidad.

¿De qué normativa para los trabajos preparatorios estamos hablando? ¿Qué debe hacer un soldador certificado durante la preparación antes de la soldadura por electrofusión? ¿Qué herramientas o equipos adicionales se deben utilizar para garantizar que la unión soldada sea de alta calidad?

Consideremos todo el proceso de soldadura utilizando equipos adicionales en etapas.

Preparación y pruebas de rendimiento de equipos de soldadura.

La máquina de soldar se coloca en un área previamente planificada y despejada.


En el lugar donde se realizará la soldadura se instala un toldo o carpa para evitar que entre polvo y precipitaciones al área de soldadura. Los cables eléctricos de la máquina de soldar se desenrollan y se conectan a la fuente de alimentación. Se verifica la puesta a tierra de protección y el aislamiento del cable eléctrico.

Tienda de campaña

Procesamiento mecánico de los extremos de las superficies de las tuberías a soldar.

Los extremos de los tubos de polietileno deben estar secos, limpios y con un corte uniforme y perpendicular.

La tuberia esta cortada cortatubos o tijeras en el rango de diámetro de 20 a 160 mm.

Para tuberías con un diámetro de hasta 225 mm o hasta 315 mm guillotina.

Para tuberías con diámetros de 160 a 355 mm.sierra circular eléctrica.

Para tuberías con un diámetro de 400 mm o más.motosierra electrica.

Esta operación preparatoria debe abordarse con mucho cuidado, porque Soldar tuberías con un bisel excesivo puede provocar desplazamiento y cortocircuito de las espiras de las espirales y la entrada de material fundido entre los extremos de las tuberías. En este caso, existe la posibilidad de que no se cree presión de soldadura y esto afectará la calidad de la soldadura.

Ejemplo con un corte oblicuo de una tubería. Ejemplo con cortocircuito entre espiras


Otro factor que influye en la calidad de la soldadura es la precisión de las superficies de contacto de la tubería de polietileno y los accesorios eléctricos. Por lo tanto, después de limpiar y cortar las tuberías, se procesan mecánicamente (decapado). El propósito de esta limpieza es eliminar la capa exterior de contaminantes y película de óxido. Para este trabajo se utilizan dispositivos de extracción mecánicos, que aseguran una eliminación rápida y uniforme de la capa de óxido de la superficie de las tuberías. No eliminar la capa de óxido tiene un impacto negativo en la calidad de la unión soldada y conduce a una falta de penetración.

Cuando se expone a la radiación ultravioleta (ambiental), aparece rápidamente una capa oxidada en la superficie de la tubería. Por lo tanto, la limpieza de las tuberías debe realizarse inmediatamente antes del proceso de soldadura.

El decapado mecánico de tuberías mediante un dispositivo de decapado se realiza en una longitud igual a al menos 0,5 de la longitud del accesorio con calentador incorporado. El espesor de la capa que se va a quitar de una tubería de polietileno es de 0,1 a 0,2 mm. Para tuberías con un diámetro de hasta 63 mm, se utiliza un raspador manual (raspador). Antes de utilizar el decapado mecánico, es necesario medir el diámetro de la tubería a decapar, si la tubería no tiene tolerancias de diámetro positivas, entonces es recomendable utilizar un raspador que permita retirar virutas de hasta 0,1 mm de espesor. Si se elimina una capa demasiado gruesa de virutas de la superficie de una tubería de polietileno, esto afectará negativamente la calidad de la soldadura.

Dispositivo de pelado Diámetro de tuberías procesadas, mm.
63–225
110–500

450–1200

Según SP 42-103-2003:

"La distancia anular entre el tubo y la pieza de conexión no debe exceder, por regla general, los 0,3 mm y, después del montaje, deben ser visibles en el tubo restos de tratamiento mecánico de la superficie".

Para codos de silleta, el espacio en la tubería se limpia dejando un margen de 5 a 10 mm a cada lado de la silleta.

Los accesorios eléctricos en sí no están sujetos a procesamiento mecánico debido a la posibilidad de dañar la espiral.

Instalación y fijación de tuberías y piezas soldadas.

Para proteger contra deslizamientos accidentales durante la soldadura y el enfriamiento, los tubos se fijan en las abrazaderas del posicionador. El posicionador evita que la tubería se combe y asegura la alineación necesaria de las tuberías soldadas y accesorios eléctricos durante el proceso de soldadura para evitar la falta de penetración. El posicionador también evita que se apliquen fuerzas de flexión a los extremos de la tubería que ingresan al área de soldadura del accesorio eléctrico. La fijación de los tubos en el posicionador es un requisito previo para el proceso de soldadura.

Dependiendo del mecanismo de fijación de la tubería. Los posicionadores se dividen en dos tipos.:

    posicionadores de correas;

    Posicionadores con la función de eliminar la ovalidad de la tubería.

El posicionador de fleje está diseñado para tuberías con un diámetro máximo de hasta 500 mm. Sirve únicamente para fijar tuberías con cualquier accesorio eléctrico (acoplamiento, codo, T) durante el proceso de soldadura. El marco plegable del posicionador permite soldar tubos con cualquier ángulo de curvatura.

Los insertos adicionales en los soportes principales resuelven el problema de la soldadura simultánea de tuberías de diferentes diámetros con acoplamientos de transición, así como con tes desiguales.

Los posicionadores pueden equiparse con un dispositivo para cortar tubos con precisión en el campo utilizando una sierra de mano.

El mecanismo de correa más simple y confiable para fijar tuberías en el posicionador solo facilita el trabajo preparatorio del soldador.

Posicionador de correa para curvas de sillín

Diseñado para la instalación de codos de silla y revestimiento de tuberías hasta la tubería principal.

Durante la soldadura, le permite presionar firmemente el codo contra la tubería que se está soldando y evita que la silla se salga de la zona de soldadura. El posicionador se utiliza para todo tipo de silletas con instalación en tubo soldado con un diámetro de 63–500 mm:

Si no se utiliza este posicionador durante la instalación, existe la posibilidad de que el soporte no quede soldado.

Posicionador con función de deovalidad del tubo

Estos posicionadores están diseñados para trabajar con tuberías que tienen una gran ovalidad. Después de fijarlos en el posicionador, los extremos de los tubos adoptan el círculo correcto y quedan así asegurados contra movimientos accidentales durante el proceso de soldadura.

Los posicionadores con la función de eliminar las irregularidades de los extremos de los tubos se fabrican hasta 1200 mm.

Aspecto del posicionador Diámetro de tuberías fijas, mm.
63–180
110–250
225–315
315–500
400-1200

Los posicionadores son necesarios para que los ejes de las tuberías y piezas a soldar queden instalados paralelos y sin deformaciones. Durante la soldadura, las cargas externas no deben transferirse a los extremos de los tubos soldados ubicados en el accesorio de soldadura eléctrica.

Los tubos deben permanecer en el posicionador hasta finalizar el proceso de soldadura. Los tubos se deben retirar de las abrazaderas del posicionador sólo después de que la unión soldada (accesorio eléctrico) se haya enfriado por completo.

Placas redondeadas

La correcta instalación de tuberías coaxiales entre sí está influenciada por la ovalidad de las tuberías soldadas. Debido a la gran ovalidad de las tuberías, es imposible instalar correctamente el racor eléctrico. Si se utiliza una tubería ovalada durante la instalación, se formará un espacio entre la tubería y el accesorio, lo que puede afectar negativamente la calidad de la soldadura (ya que no se creará presión de soldadura). La ovalidad se produce debido al almacenamiento prolongado de las tuberías o cuando se suministran en bobinas. Para eliminar la ovalidad de los tubos de PE se utilizan placas redondeadas.

Hay dos tipos de almohadillas:

  • Mecánico con abrazadera manual, utilizado para tubos de PE. diámetro 63–400 mm;
  • con accionamiento hidráulico, utilizado para tubos de PE con un diámetro de 400 a 1200 mm.

Según SP 42-103-2003:

“Si los extremos soldados de las tuberías tienen una ovalidad superior al 1,5% del diámetro exterior de la tubería o ≥ 1,5 mm, entonces, antes de montar la junta, para darles una forma redondeada, utilice abrazaderas calibradoras de inventario (almohadillas redondeadas), que se instalan en las tuberías a una distancia de 15 a 30 mm de las marcas."

Rodamientos de rodillos

Diseñado para mantener las tuberías en posición horizontal y alinearlas con el accesorio durante la soldadura.

Es conveniente y conveniente utilizar soportes de rodillos con la capacidad de ajustar la altura de la tubería.

Un procedimiento obligatorio en la normativa para la preparación de tuberías antes de la soldadura por electrofusión es el desengrasado de las superficies exteriores de las tuberías de PE que se van a soldar. La superficie de la tubería se desengrasa inmediatamente antes de instalar el accesorio en la tubería y el líquido desengrasante debe evaporarse por completo antes de comenzar la soldadura. Solo se limpia el área limpia de la tubería de polietileno.

Para limpiar, utilice paños sin pelusa empapados en alcohol industrial o paños especiales que contengan alcohol.

Es inaceptable utilizar aguarrás y acetona para desengrasar las tuberías de polietileno.

Durante la instalación, no permita que entre suciedad, polvo o agua en la zona de soldadura.

Marcado de juntas soldadas

Se debe marcar cada junta de soldadura en una tubería de polietileno.

Inicialmente, la marca se aplica antes de instalar el accesorio en la tubería; un marcador marca la profundidad a la que se debe colocar el accesorio en la tubería. Es mejor marcar la profundidad después de limpiar y desengrasar. Si realiza marcas con anticipación, existe la posibilidad de que se borren durante el desengrasado. La siguiente marca, la última, debe realizarse después de soldar. En el área de conexión se indica el número de la conexión (unión) y el código del operador que realizó esta soldadura.

A marcador de lápiz

El marcado se realiza con un lápiz marcador de colores brillantes.

Soldadura

Una máquina de soldar preparada previamente se conecta a una red eléctrica o a un generador eléctrico con el voltaje y la potencia requeridos. Se conecta un cable de soldadura a los contactos del accesorio con el calentador integrado.

Las máquinas de soldar tienen función para ingresar datos adicionales en el protocolo de soldadura, a saber:

  • el nombre de la organización que instala la tubería;
  • dirección donde se realiza la soldadura;
  • apellido, nombre o código del soldador-operador, etc.

Utilizando el escáner incluido con el dispositivo, se lee el código de barras principal. Después de leer el código de barras, la pantalla del dispositivo muestra datos básicos sobre el proceso de montaje y soldadura.

Las máquinas de soldar también tienen una función para la entrada manual de información de emergencia.

Así, por ejemplo, si no hay código de barras o si está dañado, es posible introducir los parámetros básicos de soldadura (tiempo y voltaje) en la máquina de soldar manualmente.

La información sobre el proceso de soldadura (protocolo) se registra y almacena en la memoria de la máquina de soldar.

Después de completar la soldadura y el enfriamiento, la junta soldada resultante se libera del posicionador y luego se marca la junta, como se mencionó anteriormente.

La carga con presión de trabajo o la prueba de presión de la tubería se pueden realizar entre 10 y 30 minutos después del enfriamiento.

El cumplimiento de estas normas para la preparación y soldadura de tuberías de PE garantiza que la tubería soldada funcionará de manera confiable y durante mucho tiempo, y no provocará accidentes graves que desacrediten las tuberías de polímero.

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Volkov I. V., Kimelblat V. I., Stoyanov O. V.
Soldadura de tuberías y accesorios de polímero con calentadores eléctricos integrados.

INTRODUCCIÓN

La principal dirección del progreso técnico en el campo de la construcción de sistemas de tuberías para diversos fines está asociada con el uso de tuberías de polímero. Los problemas de producción causados ​​por la crisis de 2008 ya han sido eliminados. El volumen mundial de uso de tuberías de polímero en 2011 volvió a los niveles anteriores a la crisis y continúa creciendo. El mercado ruso de tubos de polímero se está desarrollando tanto en términos cuantitativos como cualitativos. En 2011, se domina la producción de tubos monolíticos de gran tamaño con un diámetro de hasta 1600 mm. Están apareciendo nuevos tipos de tubos trenzados con un diámetro de hasta 2400 mm y tubos flexibles preaislados. Para los próximos 3 a 5 años, se prevé un aumento anual del 10 al 15%. En Rusia, los más utilizados son los tubos de poliolefina, principalmente polietileno (PE) y polipropileno (PP), así como, en volúmenes mucho más pequeños, los tubos de polibuteno (PB).

Un aspecto importante de la eficiencia y funcionalidad de las tuberías es su confiabilidad. La vida útil estimada de las tuberías de polímero es de muchas décadas, pero la confiabilidad de los sistemas de tuberías está limitada principalmente por la calidad de las conexiones.

El método principal para producir uniones permanentes de tubos de poliolefina es la soldadura.

En la construcción de las tuberías de polietileno más extendidas, la soldadura a tope por resistencia es la más económica. Con estricto cumplimiento de los parámetros tecnológicos estándar de la soldadura a tope, se obtienen uniones soldadas que tienen una resistencia superior al material base de las tuberías, y su durabilidad está determinada por la estructura de los polímeros y las condiciones de operación. Varios trabajos han llevado a cabo un análisis bastante detallado de los factores que afectan la fiabilidad de las juntas a tope.

La soldadura con calentadores eléctricos incorporados (ZH), también denominada: soldadura eléctrica, pulso eléctrico, electrotérmica, soldadura por electrodifusión, soldadura con electrofusión y calentadores eléctricos incorporados, está ganando cada vez más adeptos. El análisis de los factores que determinan la fiabilidad de las uniones soldadas con juntas está poco representado en la literatura.

El alto costo de los accesorios se consideró una desventaja importante de la soldadura eléctrica. Sin embargo, los partidarios de la soldadura con ZN lógicamente señalan que el precio de los accesorios es insignificante si se van a conectar tubos largos (de hasta varios cientos de metros de longitud) enrollados en bobinas o en carretes. Además, los acoplamientos son convenientes para soldar en condiciones de hacinamiento y al reparar tuberías. En algunos casos, utilizando acoplamientos eléctricos también es posible soldar piezas de diferentes espesores y piezas de trabajo hechas de diversas gradaciones de polímeros, así como de polietileno reticulado.

Los accesorios con diseño de silla de montar han encontrado una amplia aplicación como reemplazo de tes desiguales, como uniones a tuberías existentes, incluso bajo presión, como parches de reparación y para otros fines.

Cabe señalar que este es un error típico de muchos distribuidores de accesorios con juntas y máquinas de soldar. A veces, la ventaja del método de soldadura ZN es la débil influencia del "factor humano" en la calidad de la conexión. Sin embargo, este argumento no resiste una crítica estricta, tanto desde el punto de vista teórico como desde el punto de vista de la práctica productiva.

El proceso tecnológico de soldadura de tubos ZN de pequeños diámetros realmente parece sencillo, aunque requiere un cumplimiento escrupuloso de todas las normas. En cuanto a la soldadura de tuberías de diámetros medianos y grandes, el ejecutante (operador soldador de máquinas de soldar) debe no solo seguir estrictamente los requisitos, sino también tener procedimientos bastante complejos para preparar piezas para soldar y optimizar los parámetros básicos de soldadura con la participación. de especialistas (ingenieros técnicos e inspector).

La automatización de las máquinas de soldar y la informatización del registro del proceso de soldadura no eliminan por completo el "factor humano", especialmente en términos de preparación de piezas para soldar, pero sin duda eleva el nivel técnico de la tecnología de soldadura a los procesos anteriores de producción y procesamiento de polímeros.

Cabe señalar que la documentación normativa y técnica (NTD) existente, que refleja los problemas de la soldadura, contiene una serie de disposiciones tomadas de normas extranjeras autorizadas, pero desactualizadas y no actualizadas teniendo en cuenta los nuevos grandes tamaños de productos soldados.

Cierta incertidumbre se introduce mediante normas que son convenientes para los fabricantes de tuberías y piezas, pero que reducen la eficacia del control por parte de los consumidores.

Como resultado de la falta de confianza de los profesionales en dichas normas, a menudo se observan numerosas improvisaciones tecnológicas que, por regla general, reducen la calidad de la soldadura. Como resultado, los costos económicos incurridos en etapas anteriores de producción se deprecian.

En relación con la rápida expansión de la producción y, en consecuencia, el uso de tubos y piezas para soldadura por electrofusión, así como piezas con GL en Rusia, el problema de aumentar el nivel técnico en el campo de la soldadura GL está adquiriendo gran relevancia.

Es inevitable una alta tasa de accidentes en tuberías ensambladas con graves violaciones de la tecnología de soldadura. Los accidentes de uniones soldadas con piezas protectoras ralentizan la introducción de este método en la práctica. Así, tras un grave fallo en una conexión de acoplamiento con un diámetro de 800 mm, Mosvodokanal prohibió en 2011 el uso de este tipo de conexiones en sus instalaciones.

La organización del control de procesos como elemento tecnológico más importante tiene una influencia decisiva en la calidad de las uniones soldadas. Dado que no existe un método único y absoluto para monitorear las uniones soldadas, la alta calidad de las uniones está garantizada mediante un sistema de múltiples etapas de control preventivo, operativo e inspección de las uniones terminadas.

A continuación, se discutirán en detalle los principios del control tecnológico de la soldadura.

Esta publicación no reemplaza la documentación normativa y técnica (NTD) actual, pero, completándola, es un intento de resolver el problema de aumentar el nivel de la tecnología de soldadura sobre la base de ideas con base científica y análisis de la experiencia práctica acumulada por los autores. .

El material fuente de este libro son ediciones ampliadas y corregidas, complementadas con nuevas secciones, datos de cálculo y análisis y otra información científica y técnica.

Eduard Krause (SKZ Alemania) y Dmitry Alexandrov (Glinved Russia LLC) brindaron una asistencia sustancial en la preparación de esta monografía.

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1. PROVISIONES GENERALES

soldadura de plasticos

El término "soldadura de plástico" significa el proceso de obtención de uniones permanentes de piezas fabricadas con materiales poliméricos termoplásticos. Para realizar la soldadura, las piezas de polímero se calientan a una temperatura que asegura la transición del polímero a un estado de flujo viscoso y se unen bajo una cierta presión.

Una característica distintiva de la soldadura es la posibilidad de obtener, en la zona de conexión, un material más cercano en composición y propiedades al material base de los productos a soldar.

Naturalmente, los procesos reológicos que ocurren durante la soldadura dejan una huella en la orientación de las macromoléculas en el área de soldadura y en la formación de formaciones supramoleculares, pero las propiedades químicas del material de la junta soldada son similares a las propiedades del material base.

La soldadura no implica reacciones químicas específicas. Sin embargo, al calentar polímeros, inevitablemente se aceleran reacciones químicas no deseadas, en particular, la destrucción termooxidativa de las poliolefinas, así como la reticulación característica de los polietilenos de baja densidad, que afectan negativamente las propiedades de las uniones soldadas.

Según ideas generalmente aceptadas, la calidad de las uniones soldadas está influenciada por la naturaleza y características de los polímeros que se sueldan, el diseño de la unión y la tecnología para su implementación.

Las tecnologías de soldadura básicas difieren en el método de calentamiento de las superficies a unir, procedimientos específicos y parámetros básicos de soldadura. El diseño de las máquinas de soldar debe garantizar el estricto cumplimiento de las normas de soldadura.

Independientemente de las características tecnológicas de la soldadura, la calidad de las uniones soldadas depende de los fenómenos superficiales entre las piezas a soldar, los procesos reológicos (deformaciones viscoelásticas, altamente elásticas y plásticas, así como el flujo de polímeros fundidos), la cinética de difusión de macromoléculas y sus segmentos, la orientación de macromoléculas en la zona de unión y las tensiones internas del origen de la soldadura.

Todas estas disposiciones son relevantes para la soldadura con calentadores integrados (ZH).

Principios de soldadura con ZN.

Al soldar ZN, las superficies a soldar se superponen. La fuente de calor suele ser un alambre metálico de alta resistencia calentado por una corriente eléctrica. Durante la fabricación del accesorio, el cable (W) se coloca sobre la superficie de trabajo del accesorio (Figura 1.1).


Arroz. 1.1. Colocando el cable en el acoplamiento.


Se conocen intentos de utilizar elementos combustibles fabricados a partir de composiciones poliméricas eléctricamente conductoras, pero no se han generalizado.

La energía térmica se distribuye en la zona de soldadura durante todo el período de soldadura. En este caso, primero se funde el material del racor o casquillo y luego el material de la tubería. Este mecanismo es más pronunciado para accesorios con espirales cerradas empotradas en el cuerpo del accesorio.

Si las espirales están ubicadas en la superficie de la pieza, el calentamiento de las superficies soldadas comienza casi al mismo tiempo.

En el espacio entre las superficies soldadas se forma un cierto volumen de masa fundida, que continúa expandiéndose a medida que aumenta la temperatura. Al expandirse, la masa fundida fluye desde la zona caliente de acción de las espirales eléctricas hacia la zona fría, donde se congela en el espacio entre las piezas que se están soldando, formando un "tapón" que impide que la masa fundida siga fluyendo. Un calentamiento adicional de la masa fundida conduce a la formación de presión de soldadura, lo que garantiza una soldadura fiable de las piezas de trabajo.

Materiales de tuberías y accesorios

La soldadura ZN se utiliza con mayor frecuencia para unir piezas de los siguientes materiales:

– polietileno de baja presión (PE) (alta densidad, densidad media) – PE-HD (HDPE);

– polietileno reticulado – PEX (PES);

– copolímero estadístico de propileno y etileno, – PP-RC (PP-R o PP tipo 3);

– polibuteno – RV (PB).

No se permite fabricar tuberías y accesorios de polímero con ZN a partir de polímeros base. Los polímeros originales puros no tienen el conjunto necesario de propiedades, en particular resistencia a la destrucción termooxidativa, al fotoenvejecimiento y a la degradación mecánica. Según las normas actuales, en la producción de tubos y piezas de conexión sólo se utilizan materiales compuestos especiales.

La composición es una mezcla granular homogénea del polímero base con aditivos (antioxidantes, pigmentos y estabilizadores UV, etc.) introducidos en la etapa de producción de la composición (compuesto) en las concentraciones necesarias para procesar el material y utilizar el producto. La característica más importante de la composición de una tubería es la resistencia mínima a largo plazo del material (resistencia mínima requerida (MRS)). El cumplimiento del polímero con los estándares MRS garantiza su rendimiento en términos de durabilidad de la tubería. MRS se utiliza en los cálculos de presión operativa de tuberías.

Los accesorios con ZN se fabrican principalmente mediante moldeo por inyección, pero a partir de composiciones para extrusión.

Las composiciones de poliolefina tienen buenas soldabilidad, es decir. la capacidad de formar uniones soldadas de la calidad requerida en una gama bastante amplia de parámetros tecnológicos de soldadura.

Las estructuras moleculares, macromoleculares y supramoleculares de los polímeros tienen un impacto tan significativo en las propiedades de las uniones soldadas que el efecto de los parámetros estructurales puede exceder significativamente la influencia de los parámetros tecnológicos de soldadura. Al examinar accidentes en tuberías, a menudo es necesario un análisis de la estructura de los polímeros.

Los requisitos mínimos para los materiales de las piezas a soldar se pueden formular de la siguiente manera: la misma naturaleza del material y valores similares de viscosidad del polímero fundido. En la práctica industrial, la viscosidad se evalúa mediante el índice de flujo de fusión (MFI) en g/10 min a una temperatura y un tamaño de carga fijos. Así, para diferentes grados de tubería de polietileno de baja densidad (HDPE), el rango IFR es 0,2÷1,2 a 190ºC y una carga de 5 kgf.

Al soldar ZN, estas posiciones sufren cambios significativos. En algunos casos, este método se utiliza para soldar todos los grados de tuberías de PE (grados PE32-100), polietileno parcialmente reticulado e incluso reticulado - PEX. Sin embargo, la mayoría de las veces resulta práctico soldar piezas no sólo de los mismos materiales, sino también de polímeros de gradaciones idénticas o similares, por ejemplo, polietileno con una resistencia mínima a largo plazo. SEÑORA. 8 MPa (PE 80) y SEÑORA. 10 MPa (PE 100).

Los accesorios de polipropileno con ZN se utilizan para conectar productos fabricados con el mismo polímero. No se permite soldar productos fabricados a partir de otros polímeros (por ejemplo, PVC) con accesorios de polietileno.

Los accesorios de polibuteno (Figura 1.2) para la soldadura por electrofusión de tuberías de polibuteno preaisladas y a presión son un sistema de conexión innovador y prometedor. El uso de estos accesorios le permite obtener la mejor combinación de facilidad de instalación y máxima confiabilidad del sistema.


Arroz. 1.2. Acoplamiento de polibuteno con ZN


Superficies soldables. Los materiales extraños que entran en contacto con las superficies de las piezas que se están soldando pueden dañar irreversiblemente las uniones soldadas. Por lo tanto, la superficie de las piezas a soldar debe limpiarse de polvo, aceites, grasas, humedad y otros contaminantes naturales o artificiales. La mayoría de los disolventes orgánicos, una vez en la superficie de las piezas, interfieren con la soldadura. Las raras excepciones incluyen el etanol, que se utiliza para desengrasar. Sin embargo, también debe evaporarse por completo antes de comenzar la soldadura. Por lo tanto, se suele recomendar utilizar etanol al 98% e incluso al 99,8% para el tratamiento de superficies soldadas.

Desengrasar las superficies a soldar es necesario, pero no suficiente para soldar ZN. Durante el almacenamiento, los contaminantes se adsorben en la superficie exterior de las tuberías y piezas que no se pueden lavar con un disolvente. Además, la superficie exterior de tuberías y piezas está sujeta a oxidación y fotoenvejecimiento, lo que estimula tanto la destrucción como la formación de estructuras reticuladas. Como resultado de la reticulación, el material pierde su capacidad de soldarse. El procesamiento mecánico de las superficies soldadas de tuberías y accesorios para soldar con acoplamientos con ZN garantiza que el diámetro exterior alcance el valor nominal, lo que permite ensamblar la conexión sin tensiones elevadas. Por lo tanto, el procesamiento mecánico de las superficies soldadas externas inmediatamente antes de la soldadura es ciertamente necesario; su implementación se verifica estrictamente durante el control operativo y el control de las juntas terminadas.

Las superficies internas de los acoplamientos y los soportes no se procesan para evitar daños al calentador, pero para evitar la contaminación, las piezas con sellos se empaquetan herméticamente y se retiran del embalaje inmediatamente antes de soldar.

El papel de los procesos reológicos. La soldadura de ZN va acompañada de deformaciones importantes. Las deformaciones plásticas comienzan durante el precalentamiento (si se recomienda), que se lleva a cabo para reducir el exceso de espacios entre las piezas a soldar. Se lleva a cabo un calentamiento adicional para obtener una masa fundida suficientemente fluida que llene el espacio entre las piezas a soldar. De acuerdo con las ideas generales sobre el papel de la temperatura durante la soldadura, cabe señalar lo siguiente.

Cuando la temperatura en el área de soldadura está por debajo del punto de fusión de los cristales de poliolefina, la soldadura de las piezas simplemente no se producirá.

A medida que la temperatura aumenta al nivel óptimo, el polímero se funde, su volumen aumenta, tanto por la fusión de los cristales como por la expansión térmica volumétrica. Como resultado del aumento de volumen, surgen tensiones en la masa fundida, que son la fuerza impulsora detrás de los procesos reológicos necesarios para llenar los huecos y realizar la soldadura. Además, con un calentamiento adicional se consigue una viscosidad de la masa fundida lo suficientemente baja como para que puedan tener lugar procesos reológicos durante el periodo de calentamiento. Dentro de ciertos límites, el aumento de la temperatura de la masa fundida tiene un efecto positivo en la calidad de la soldadura.

A medida que la temperatura de fusión aumenta por encima del óptimo, las reacciones en cadena de destrucción oxidativa térmica y despolimerización se aceleran rápidamente, acompañadas de formación de gases y reticulación indeseables. En consecuencia, aunque al aumentar la temperatura de la masa fundida la viscosidad disminuye y los procesos de autodifusión de macromoléculas se aceleran, la destrucción y la reticulación pueden deteriorar significativamente la calidad de la soldadura.

Estos procesos deben tenerse en cuenta al optimizar los parámetros de soldadura, como el voltaje de la corriente de soldadura y el tiempo de calentamiento en condiciones de soldadura desfavorables. Es útil tener en cuenta la información sobre la estabilidad térmica de los materiales de las piezas a soldar, que se evalúa, por ejemplo, en la práctica de producción de síntesis y procesamiento de PE mediante el período de inducción de oxidación. En condiciones normales se deben seguir estrictamente las instrucciones del fabricante de la pieza con precinto. Cuando se utilizan modos de calentamiento acelerado, es difícil controlar con precisión los parámetros y los modos lentos provocan una pérdida de estabilidad de las piezas.

Durante el proceso de soldadura se producen deformaciones indeseables de las juntas si las piezas están mal aseguradas.

Tensiones de soldadura. Una vez completada la soldadura, inevitablemente surgen tensiones de soldadura radial a medida que se enfría la junta, ya que las superficies exteriores de la junta se enfrían antes que los elementos internos. Los voltajes de soldadura aumentan naturalmente con grandes espacios entre piezas y con sobrecalentamiento. El enfriamiento artificial y acelerado de la junta soldada provoca un aumento de las tensiones de soldadura, la aparición de grietas y cavidades y, por tanto, no es deseable.

Dimensiones y diseños de conexiones con ZN. Anteriormente, el ámbito de aplicación de los acoplamientos eléctricos se limitaba a diámetros pequeños, pero en los últimos años la industria ha dominado la producción de acoplamientos para conectar tuberías monolíticas (lisas) de grandes diámetros (hasta 1200 mm). Los fabricantes de piezas con ZN declaran planes para producir accesorios con diámetros muy grandes de hasta 1600 mm.

Según la disposición de las espirales se distinguen herrajes con espirales abiertas y cerradas.

Según el diseño de las conexiones, los accesorios con calentadores incorporados se clasifican en acoplamiento y montura (Fig. 1.3 y 1.4).

Actualmente, existen en el mercado codos de silla para conectar ramales a tubos de hasta 1000 mm y más.

Por supuesto, los más populares son los soportes de varios diseños para tuberías de pequeño diámetro.


Arroz. 1.3. Conexión de tuberías con acoplamiento al ZN.


Arroz. 1.4. Conexión de una tubería de polietileno y un ramal de silla con aire acondicionado.

Una bobina calefactora se fija dentro de la campana mediante soportes.


Arroz. 1.16. Zócalo de tubos retorcidos de grandes diámetros con una espiral colocada en él.

Principios de seguimiento del proceso de soldadura con accesorios con ZN.

Dado que no existe un método único y absoluto para controlar las uniones soldadas de tuberías de polietileno entre sí y con accesorios, la alta confiabilidad y durabilidad de las tuberías se garantiza mediante la implementación completa del sistema de control del proceso de soldadura de cinco etapas que se describe a continuación.

Clasificación de uniones soldadas según aplicación en el sistema de control:

Conexiones de prueba. Se llevan a cabo antes del inicio de los principales trabajos de soldadura al recibir un nuevo lote de tuberías y accesorios con el fin de:

– comprobar la soldabilidad de tuberías y accesorios;

– optimización de los parámetros básicos de soldadura (si se configuran manualmente);

– depuración de la tecnología de soldadura.

Conexiones permitidas. Se realizan antes del inicio de los principales trabajos de soldadura, con el fin de comprobar la cualificación del soldador en los siguientes casos:

– comienza a trabajar por primera vez;

– una interrupción del trabajo de más de 30 días;

– cambio en el diámetro de los tubos soldados;

– introducción al trabajo, dominio de nuevos equipos de soldadura.

Conexiones de control. Realizado durante trabajos básicos de soldadura para confirmar las calificaciones de los soldadores. Son seleccionados por el laboratorio de la organización constructora y además a petición del cliente. Los compuestos con peor apariencia deben seleccionarse como compuestos de control.

Etapas del control del proceso de soldadura.

El sistema de control del proceso de soldadura durante la construcción y reconstrucción de tuberías utilizando tuberías de polietileno consta de tres etapas preliminares (control de calidad de entrada de las tuberías, piezas de conexión y otros materiales utilizados, control de las máquinas de soldar, equipos auxiliares y prueba de las calificaciones de los soldadores). ), control operativo y control de uniones soldadas de tuberías. Todas las etapas de control las lleva a cabo la organización: el fabricante de los trabajos de soldadura. Los resultados de los controles, inspecciones y pruebas deben documentarse de acuerdo con las normas vigentes de documentación de producción as-built.

Se permite involucrar a contratistas (organizaciones especializadas) para realizar operaciones de prueba individuales. En el control participan representantes de los clientes y autoridades de control, exigiendo la implementación de los procedimientos de control que requieran.

Los responsables de realizar las etapas de control del proceso de soldadura y registrar los resultados del control se detallan en la Tabla. 1.1.


Tabla 1.1.

Etapas de control, ejecutores y resultados del control.


Bibliografía

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3. Kimelblat, V.I. Movilidad molecular en masas fundidas, características y propiedades mecánicas de composiciones de poliolefinas monografía / V.I. Kimelblat [et al.] Kazán. estado energía u-nt. – Kazán, 2003. – 254 p.

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5. GOST 18599-2001 Tuberías de presión de polietileno. Condiciones técnicas.

La soldadura de tuberías mediante piezas de conexión con calentadores integrados se realiza:

  • al tender nuevos gasoductos principalmente a partir de tuberías largas (cordones) o en condiciones de hacinamiento;
  • al reconstruir tuberías de gas desgastadas introduciendo tuberías de polietileno (incluidas las perfiladas);
  • al conectar tuberías y piezas de conexión con diferentes espesores de pared, o con un espesor de pared inferior a 5 mm, o fabricadas con diferentes grados de polietileno;
  • para insertar ramales en gasoductos previamente construidos;
  • durante la construcción de tramos especialmente críticos del gasoducto (condiciones de hacinamiento, intersecciones de carreteras, etc.).

Para soldar tuberías utilizando piezas de conexión con calentadores integrados, se utilizan máquinas de soldar que funcionan desde una red de corriente alterna con un voltaje de 230 V (190-270 V), desde baterías recargables o desde fuentes de energía móviles (minicentrales eléctricas).

El proceso tecnológico de conexión de tuberías mediante piezas de conexión con calentadores integrados incluye:

  • preparación de extremos de tuberías (limpieza de suciedad, procesamiento mecánico - raspado de superficies soldadas, marcado y desengrasado);
  • soldadura de juntas (instalación y fijación de los extremos de los tubos a soldar en las abrazaderas del posicionador (dispositivo de centrado) con asiento simultáneo de la pieza con la junta, conectando la pieza con la junta a la máquina de soldar);
  • Soldadura (configuración del programa del proceso de soldadura, calentamiento, enfriamiento de la junta).

Para evitar una distribución inadecuada del calor dentro de la junta, que provocaría una grave fusión del polietileno, no se recomienda exceder el valor del corte oblicuo del extremo del tubo a indicado en la siguiente tabla. La limpieza de los extremos de las tuberías de la contaminación se realiza de la misma forma que cuando se realiza la soldadura a tope. Los extremos de las tuberías protegidas por una funda de polipropileno se retiran con un cuchillo especial. La longitud de los extremos de los tubos a limpiar debe ser, por regla general, al menos 1,5 veces la longitud de la parte del casquillo de las piezas utilizadas para soldar.

El tratamiento mecánico de la superficie de los extremos de los tubos soldados se realiza hasta una longitud igual al menos a 0,5 de la longitud de la pieza utilizada. Consiste en retirar una capa de 0,1-0,2 mm de espesor de la superficie del extremo marcado del tubo. Para tuberías con un diámetro de hasta 75 mm, así como para eliminar rebabas del extremo de la tubería, se utiliza, por regla general, un raspador manual (raspador). Para tuberías con un diámetro superior a 75 mm, así como para tuberías de PE100, independientemente del diámetro, se recomienda utilizar una herramienta mecánica (mandril de recorte), que garantiza una eliminación rápida y uniforme de la capa de óxido del superficie de las tuberías. El espacio anular entre la tubería y la pieza de conexión, por regla general, no debe exceder los 0,3 mm y, después del montaje, deben ser visibles en la tubería rastros de tratamiento mecánico de la superficie.

Esquema de conexión de tuberías con un acoplamiento con un calentador integrado.

a - preparación de los elementos a conectar; b, c, d - etapas de montaje conjunto; junta en D ensamblada para soldar; 1 tubo; 2 marcas para montar el acoplamiento y mecanizar la superficie de la tubería; 3 embragues; calentador cuádruple; terminales de 5 conductores; 6 posicionadores; Máquina soldadora de cables de 7 conductores

El tamaño del corte oblicuo del extremo de la tubería.

a es la tolerancia máxima para un corte de tubería oblicuo; e - espacio máximo entre los dos extremos de los tubos en el acoplamiento

Para garantizar una alineación adecuada de la junta después del procesamiento mecánico, los extremos de los tubos soldados están marcados con marcas de profundidad para el acoplamiento (parte de conexión), iguales a la mitad de su longitud. No se recomienda exceder el espacio entre los extremos de las tuberías en el acoplamiento e (ver figura arriba) indicado en la siguiente tabla.

Las superficies de las tuberías a soldar después del raspado y los acoplamientos se desengrasan frotándolas con un paño de algodón empapado en alcohol u otros compuestos desengrasantes especiales que se evaporan por completo de la superficie.

Las piezas con calentadores incorporados, suministradas por el fabricante en embalajes individuales cerrados y abiertos inmediatamente antes del montaje, no pueden ser desengrasadas.

El procesamiento mecánico y el limpieza de tuberías y piezas se realizan inmediatamente antes del montaje y soldadura. Las piezas con calentadores integrados no están sujetas a procesamiento mecánico.

El montaje de la unión consiste en colocar el manguito en los extremos de los tubos a soldar e instalarlo según las marcas previamente aplicadas, a lo largo del limitador o contra el tope del posicionador. Se recomienda utilizar abrazaderas centradoras y posicionadores para ensamblar juntas de tuberías suministradas en largos, y utilizar posicionadores enderezadores para ensamblar juntas de tuberías suministradas en bobinas o bobinas.

El proceso de construcción incluye:

  • colocar el acople en el extremo del primer tubo hasta que los extremos del acople y el tubo queden alineados, asegurando el extremo del tubo en la abrazadera del posicionador;
  • instalación al final del primer tubo y fijación del extremo del segundo tubo en la abrazadera del posicionador;
  • deslizar el acoplamiento en el extremo del segundo tubo a 0,5 de la longitud del acoplamiento hasta que se detenga en la abrazadera del posicionador o hasta la marca marcada en el tubo;

Conexión de los cables de alimentación de corriente de la máquina de soldar a los terminales de acoplamiento.

Si los acoplamientos tienen un tope interno (hombro anular), entonces los tubos se ensamblan hasta que los extremos de los tubos toquen el hombro anular y la conexión ensamblada quede asegurada en el posicionador.

Si las tuberías a soldar tienen una ovalidad de más del 1,5% del diámetro exterior de la tubería o >1,5 mm, antes de ensamblar la junta, para darles una forma redondeada, use abrazaderas calibradoras de inventario, que se instalan en las tuberías en a una distancia de 15-30 mm de las marcas o eliminar la ovalidad con dispositivos especiales.

Para evitar daños a los calentadores integrados (espirales eléctricas de alambre), la pieza con el elemento protector se coloca en el extremo del tubo o el extremo del tubo se inserta en el acoplamiento sin deformarlo. Los extremos de los tubos que entran en las piezas de conexión no deben estar sujetos a tensiones de flexión ni fuerzas por su propio peso. Después de la instalación, los acoplamientos deben girar libremente en los extremos de las tuberías bajo fuerza manual normal.

Los tubos se sueldan garantizando que la unión permanezca inmóvil durante el proceso de calentamiento y posterior enfriamiento natural. Los parámetros de los modos de soldadura se configuran según el tipo y gama de piezas de conexión con piezas de soldadura y máquinas de soldar utilizadas de acuerdo con las instrucciones de los fabricantes en las hojas de datos del producto. Cuando se enciende la máquina, el proceso de soldadura se produce automáticamente.

Conexión de tuberías y codos de polietileno con calentadores empotrados.

a - salida de silla con calentador incorporado; b - rama con acoplamiento dividido con calentador incorporado; 1 - tubería; 2 - marca para el ajuste de curvas y tratamiento mecánico de la superficie de la tubería; 3 - salida; 4 — calentador incorporado; 5 - media abrazadera; 6 — tornillo de fijación; F—fuerza de presión del doblez durante el montaje y la soldadura

La soldadura de codos de silla a tuberías se realiza en la siguiente secuencia:

  • marque la ubicación de soldadura del codo en la tubería;
  • la superficie de la tubería en el lugar de soldadura del codo se limpia con un raspador;
  • se desengrasa la superficie soldada de la salida, y si el fabricante la suministra en un embalaje individual sellado, abierto inmediatamente antes del montaje, se permite no desengrasarla;
  • la salida se instala en la tubería y se fija mecánicamente mediante abrazaderas especiales, abrazaderas, etc.;
  • Si la tubería en la zona de soldadura del codo tiene una ovalidad aumentada (más del 1,5% del diámetro exterior de la tubería), antes de instalar el codo, se le da a la tubería la forma geométrica correcta utilizando abrazaderas de calibración fijadas en la tubería a distancia. de 15-30 mm de las marcas (las abrazaderas se retiran sólo después de soldar y enfriar la conexión);
  • conectar los cables de soldadura a los terminales de contacto del suministro de corriente;
  • realizar soldadura;
  • Una vez finalizada la soldadura y el enfriamiento, antes de fresar la tubería, se realiza una inspección visual de la calidad de la junta soldada. Para verificar la calidad de la soldadura, se recomienda aplicar un exceso de presión de aire a través del ramal soldado hacia el ramal de silla mientras se lava simultáneamente la unión de la base del ramal con el gasoducto;
  • La pared de la tubería se fresa para conectar las cavidades internas de la salida y la tubería después de que la conexión se haya enfriado por completo.

La soldadura por electrofusión ofrece una amplia gama de soluciones para tuberías de plástico: desde una conexión simple y confiable de dos tuberías hasta la instalación de unidades complejas, incluido el acceso a conexiones metálicas y la inserción en un sistema de suministro de agua existente. En este artículo hablaremos de Soldadura de productos de polietileno con calentadores integrados. para tuberías a presión de polietileno, sin tocar la soldadura por electrofusión de carcasas de polietileno de sistemas de calefacción, desagües, así como la soldadura por electrofusión de polipropileno, ya que cada uno de ellos puede ser un tema independiente para el artículo.

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Esquema del artículo:

Breve descripción de la soldadura por electrofusión.

Primero, describamos brevemente qué es. Soldadura por electrofusión de tuberías de polietileno.. Así se llama el método de conexión de tuberías mediante elementos especiales con calentadores integrados, un nombre más raro es soldadura por electrofusión. En pocas palabras, se trata de soldadura con productos de polietileno, en cuyo cuerpo hay una espiral de metal. Cuando el producto se instala en la posición de montaje, se suministra una corriente eléctrica de cierta magnitud a los terminales, la espiral se calienta y el material del producto y la tubería de polietileno se fusionan. Después del enfriamiento, la conexión se vuelve monolítica, hermética y mecánicamente más resistente que la propia tubería. La prueba de extracción de una junta de silla soldada eléctricamente muestra que se desprende de la tubería junto con una sección de la tubería misma, estrictamente a lo largo del contorno exterior de la junta soldada.


El diseño de productos con calentadores integrados puede tener una espiral abierta, parcialmente abierta y completamente oculta. Cada opción tiene sus propias ventajas y desventajas. Quizás la solución universal sea una espiral medio abierta, porque... tiene menos riesgo de dañarse al colocar el acoplamiento en la tubería. Además, la espiral semiabierta tiene una distribución óptima del calor entre la tubería y el material del acoplamiento, lo que tiene un efecto positivo en la calidad de la penetración mutua del material durante la fusión.

Para soldadura de productos con calentadores integrados Se utilizan equipos especiales, los llamados dispositivos de electrofusión. El nivel de equipamiento de los dispositivos varía mucho: los más simples requieren la entrada manual de todos los parámetros de soldadura, la mayoría de los demás tienen la capacidad de leer estos parámetros desde el código de barras de un producto soldado eléctricamente, los más equipados tienen funciones avanzadas de entrada y procesamiento. información, así como soporte detallado para todas las etapas del proceso de soldadura. Casi todos los dispositivos tienen una función de registro, porque en el suministro de gas, por ejemplo, soldadura por electrofusión es una prioridad y mantener un protocolo de soldadura es obligatorio.

Un amplio arsenal de productos de polietileno con calentadores incorporados determina, en consecuencia, las grandes posibilidades de la propia soldadura por electrofusión. Su lista, junto con una descripción de su aplicación en la práctica, formará la base de nuestro artículo.

Ámbito de aplicación de la soldadura por electrofusión.

La soldadura por electrofusión es aplicable siempre que se utilicen tuberías de polietileno de baja densidad. Además, suele ser el único método de conexión posible o método de construcción de un nodo. Productos de soldadura con calentadores integrados. ampliamente utilizado en el campo del suministro de agua, suministro de gas, alcantarillado, transporte de medios agresivos, en la construcción de carcasas de tuberías de polietileno, en la construcción de carcasas para redes de baja corriente y en muchos otros casos.

Suministro de agua

El polietileno de baja presión conserva sus características operativas durante 50 años o más solo si la temperatura del líquido transportado no excede los 20 grados y la presión en el sistema no es mayor que la presión de funcionamiento de la tubería utilizada. Por lo tanto, la colocación de tuberías de polietileno y su soldadura mediante acoplamientos eléctricos se realiza principalmente en redes externas de suministro de agua fría, en este caso la estructura se instala en el suelo, donde quedará protegida de manera confiable de la destrucción prematura bajo la influencia de la luz solar directa.

Suministro de gas

Se imponen mayores requisitos de confiabilidad en la instalación de tuberías de gas, por lo que la soldadura de tuberías de gas de polietileno se lleva a cabo bajo la cuidadosa supervisión de organizaciones de inspección. El documento principal para el control de soldadura son los protocolos de soldadura. Si para diámetros grandes el uso de soldadura a tope está económicamente justificado sin una pérdida significativa de la calidad de la junta, entonces para diámetros de tubería de gas inferiores a 225 mm soldadura por electrofusión utilizado en casi todas partes. Por cierto, en casi todas las máquinas de electrofusión hay un dispositivo para registrar automáticamente los resultados de la soldadura, pero los equipos a tope están equipados con dichos dispositivos con mucha menos frecuencia.

Alcantarillado

Además de las redes de alcantarillado a presión, donde la soldadura por electrofusión se utiliza de la misma forma que en el suministro de agua, el mercado incluye productos con calentadores integrados específicos para soldar tuberías de polietileno sin presión. Además, observamos que cuando se instalan sistemas de drenaje de polietileno, parte del trabajo de soldadura se realiza invariablemente en altura, donde la soldadura por electrofusión es la única solución que garantiza la mayor seguridad de trabajo con conexiones de alta calidad constante.

Principales tipos de soldadura por electrofusión.

Ahora veamos qué tipos de soldadura por electrofusión se utilizan para instalar tuberías de polietileno. En primer lugar, se trata de la conexión de tuberías, y los productos electrosoldados permiten conectar no solo tuberías de polietileno entre sí, sino también disponer una transición a una tubería de acero. Varios productos con calentadores integrados se utilizan exclusivamente para fines de reparación, mientras que otros productos permiten la inserción en una tubería de polietileno existente, tanto desconectada como en funcionamiento.

Conexión de tuberías de polietileno con racores electrosoldados.


Por supuesto, la función principal de los accesorios electrosoldados es la conexión. La gama de accesorios soldados eléctricamente incluye una amplia gama de accesorios que son similares en aplicación a la soldadura a tope y también tienen una serie de posiciones únicas. Las restricciones se refieren, tal vez, solo al diámetro de los accesorios, pero también se está trabajando activamente en esta dirección, hay ejemplos del uso práctico de acoplamientos con un diámetro de 800 mm en Moscú con la participación de especialistas de nuestra organización. .

A menudo, dentro del acoplamiento en el medio hay un tope especial necesario para el posicionamiento preciso de los tubos que se van a conectar. Algunos fabricantes tienen una fila separada de acoplamientos de reparación sin tope, para que pueda deslizar completamente el acoplamiento sobre la tubería; otros brindan la posibilidad de quitar fácilmente el tope del acoplamiento si es necesario.

Merece especial atención un acoplamiento alargado especial, ideal para conectar tuberías con extremos curvos (tubo en espiral). La espiral de dicho acoplamiento es especialmente larga, al igual que la zona fría en el medio, lo que reduce significativamente el riesgo de que la espiral se queme antes de finalizar la soldadura. En un acoplamiento convencional, es posible que los extremos doblados del tubo enrollado no encajen firmemente en la espiral, lo que a menudo provoca que se sobrecaliente.


Para soldadura por electrofusión Ofrecemos codos con diferentes ángulos de rotación (30°, 45°, 90°), codos con acceso al grifo para soldadura a tope e incluso codos de suelo para conectar tuberías a diferentes niveles. Las T pueden tener las tres salidas para soldadura por electrofusión, así como la salida de la parte media para grifo, brida y varios tipos de hidrantes. Las T de diámetros pequeños son de gran interés práctico, porque Esta es la única conexión fiable para tuberías pequeñas que se pueden enterrar en el suelo sin temor a tener que desenterrarlas nuevamente para repararlas, como ocurre con los accesorios de compresión.

Por separado, digamos algunas palabras sobre acoplamientos especiales para el suministro de gas. En tuberías de gas de polietileno con un diámetro de 32-63 mm, se puede instalar un acoplamiento con control de flujo de gas, que cortará automáticamente el flujo si la tubería resulta dañada, por ejemplo, por una excavadora. En lugares donde se distribuyen los flujos de gas o se reduce el diámetro de la tubería, se pueden utilizar acoplamientos de transición con propiedades similares.

Conexiones electrosoldadas de tubos de polietileno con acero.

En la práctica, muy a menudo uno tiene que afrontar la necesidad de conectar una tubería de polietileno a una de acero. Un método ampliamente conocido de este tipo de conexión es la conexión por brida, pero ¿es esta conexión siempre la solución óptima al problema? Digamos que para diámetros de tubería medianos, una conexión de brida es económicamente ventajosa; para diámetros grandes, es casi la única forma de cambiar al acero. Si hablamos de diámetros pequeños, entonces el uso. transiciones electrosoldadas polietileno-metal es la solución óptima en términos de calidad de conexión, rapidez de su instalación, ahorro en mano de obra y costes de materiales.


El tipo de transición más común es la transición a una rosca metálica, externa o interna, de acero, latón o bronce. De esta manera es económicamente viable conectar tuberías de polietileno con un diámetro de hasta 63 mm (con roscas metálicas de hasta 2"). Para ahorrar espacio, estas transiciones se pueden realizar en forma de curvas a 45° y 90°; Al construir unidades complejas, reducir el tamaño de la estructura es a veces una necesidad crítica. También existen transiciones electrosoldadas a un tubo de acero normal para la conexión mediante soldadura de metal. Especialmente para gas, existe una transición de polietileno-cobre electrosoldada, con una salida de 20 mm de diámetro, la parte de cobre de esta transición es monobloque y completamente sellada.

Reparación de tuberías de polietileno.

La reparación de tuberías de polietileno es un área difícil de imaginar sin el uso de productos de soldadura con calentadores integrados. Ya sea que necesite conectar un inserto de polietileno a una tubería dañada o simplemente reemplazar una conexión de brida con fugas, casi siempre necesitará soldadura por electrofusión. La conexión de acoplamientos se discutió anteriormente, aquí nos centraremos en Propiedades reparadoras de la soldadura por electrofusión. y productos de inserción, que se utilizan tanto junto con trabajos de reparación como como pedido independiente.

Después del uso de acoplamientos eléctricos, el segundo método de reparación más popular es la instalación de varios tipos de enchufes, o las llamadas almohadillas de refuerzo. Se utilizan para eliminar daños puntuales en tuberías de polietileno. Dependiendo del diámetro de la tubería a reparar, almohadillas soldadas eléctricamente Hay dos versiones. Para diámetros de hasta 225 mm, se trata de una estructura atornillada hembra (silla de montar), con la que se fija preliminarmente el producto antes de soldarlo. Los daños puntuales en tuberías con un diámetro de más de 225 mm se sueldan con un tapón superior, que se fija a la tubería con un dispositivo de sujeción especial. Algunos tipos de revestimientos permiten reparaciones incluso si el medio transportado tiene fugas.

Inserción en una tubería de polietileno.

A menudo, al realizar reparaciones, el cliente también solicita que se instale una conexión adicional a la tubería existente. Para implementar esta solución, existen productos especiales para Uniones en una tubería de polietileno., algunos de ellos permiten acceder al oleoducto sin desconectarlo primero. Los accesorios para la conexión a una tubería existente están diseñados de tal manera que al perforar un orificio se evita que entren virutas en la tubería.


Para aprovechando un oleoducto inactivo A menudo se utiliza la opción más económica: una almohadilla electrosoldada con un tubo de polietileno abierto. El diseño del revestimiento para diferentes diámetros es similar al diseño de los revestimientos de refuerzo descritos. El diámetro máximo del tubo de salida es de 90 mm, es igualmente adecuado para soldadura a tope o soldadura por electrofusión. Como regla general, primero se suelda el revestimiento a la tubería principal, luego se perfora un orificio en la tubería a través de la tubería y la tubería se conecta a la tubería u otro producto mediante un acoplamiento eléctrico. Para este tipo de inserción, se puede utilizar una superposición con cortador incorporado, pero solo para un tubo de salida con un diámetro de 32 mm. También existen soluciones para la conexión directa a la salida de una válvula de latón convencional con rosca exterior de 1,25-2".


Accesorios para tomas de presión Tiene un diseño más complejo, pero esto no siempre significa que sea más caro. Un producto de este tipo se puede incrustar en una tubería con un diámetro de hasta 400 mm inclusive, con una abertura de salida máxima de 63 mm. Teniendo en cuenta las posibles pérdidas económicas por el cierre completo de la tubería durante la conexión, este tipo de producto en algunos casos puede reducir significativamente los costos generales de conexión a la tubería principal de polietileno. Según los diferentes fabricantes, la tubería puede extenderse verticalmente (para ahorrar espacio, por ejemplo, en un pozo) u horizontalmente. Además, en algunos productos el tubo de salida horizontal se puede girar en cualquier ángulo en el plano horizontal antes de soldar.

Los productos descritos anteriormente no tienen la capacidad de bloquear el flujo después de la inserción, por lo que en conclusión hablaremos de opciones de inserción con posibilidad de bloquear el flujo posteriormente, es decir. sobre la aplicación válvulas de cierre con calentadores integrados para inserción en tubería de polietileno bajo presión. Este racor tiene el mismo diseño: hasta un diámetro de tubería de 225 mm, se fabrica en forma de silleta eléctricamente soldada con pernos de fijación, para tuberías de hasta 400 mm inclusive, en forma de tapón superior. El diámetro máximo del tubo de salida también es de 63 mm, la válvula está ubicada verticalmente. Además de esta opción, existe una opción. insertos con válvula de bola, cuyo diámetro de tubería mayor es de 90 mm.

La ventaja absoluta de este tipo de válvulas de cierre es que después de soldar no requieren medidas de protección adicionales. Aquellos. Basta con instalar una varilla telescópica para controlar una válvula o válvula de bola desde la superficie del suelo y llenar el lugar de inserción sin construir un pozo. De hecho, una sola persona puede realizar dicha inserción en una tubería de polietileno existente.

En conclusión sobre la soldadura por electrofusión.

En el artículo, intentamos considerar en detalle las principales soluciones para conectar tuberías de polietileno mediante soldadura por electrofusión. Estas no son todas sus capacidades, sino solo aquellas que se encuentran con mayor frecuencia en la práctica de construcción, reparación y operación de tuberías de polietileno. Además, una gran cantidad de productos que no tienen los llamados calentadores integrados, es decir, quedan fuera de la descripción. espiral, pero que se utilizan con bastante éxito en tuberías de polietileno en combinación con soldadura con acoplamientos eléctricos. Intentaremos hablar de algunos de ellos en los siguientes artículos sobre este tema.

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