Pamatnoteikumi polietilēna cauruļu sagatavošanai un metināšanai, izmantojot veidgabalus ar iestrādātiem sildītājiem. Savienojošo detaļu metināšana ar iebūvētu sildītāju Vibrācijas testi

Mūsdienās būvniecības un uzstādīšanas organizācijas, kas nodarbojas ar ārējo cauruļvadu ieguldīšanu, arvien vairāk ir sākušas izmantot caurules, kas izgatavotas no polimērmateriāliem. Polimēru caurulēm ir nepārprotami nenoliedzamas priekšrocības salīdzinājumā ar metāla caurulēm, un tās ir labi zināmas. Tie ir uzstādīšanas vienkāršība, ilgs kalpošanas laiks, videi draudzīgums utt. Zinot visas šīs polimēra caurules pozitīvās īpašības un jo īpaši to, ka metināšana ir daudz vienkāršāka un ātrāka, uzstādīšanas organizācijas bieži aizmirst, ka metināšanas procesa tehnoloģija paredz noteiktus noteikumus, kas jāievēro.

Piemēram, metinot caurules, ir stingri jānosaka un jāievēro metināšanas procesa parametri:

• sildelementa temperatūra atkarībā no metināmā materiāla;
• spiediena un cauruļu galu kušanas laika rādītāji;
• tehnoloģiskās pauzes ilgums sildītāja noņemšanai no metināšanas zonas;
• metinātās šuves spiediena un dzesēšanas laika indikatori.

Ja šie parametri tiek ievēroti, metinājuma kvalitāte būs tuvu caurules pamatmateriāla stiprumam.

Metinot polietilēna (PE) cauruļvadus, izmantojot veidgabalus ar iestrādātiem sildītājiem (elektriskajiem veidgabaliem), metināšanas process tiek veikts automātiski bez cilvēka iejaukšanās, un liela uzmanība jāpievērš sagatavošanas darbiem.

Tikai stingra metinātāja obligāto pirmsmetināšanas sagatavošanas noteikumu ievērošana nodrošinās kvalitatīvu cauruļvadu metināšanu.

Par kādiem sagatavošanas darbu noteikumiem mēs runājam? Kas sertificētam metinātājam jādara sagatavošanas laikā pirms elektrofūzijas metināšanas? Kādi instrumenti vai papildu aprīkojums jāizmanto, lai metinātais savienojums būtu kvalitatīvs?

Apskatīsim visu metināšanas procesu, izmantojot papildu aprīkojumu pa posmiem.

Metināšanas iekārtu sagatavošana un veiktspējas pārbaude

Metināšanas iekārta tiek novietota uz iepriekš izplānotas un attīrītas vietas.

Vietā, kur tiks veikta metināšana, tiek uzstādīta nojume vai telts, lai novērstu putekļu un nokrišņu iekļūšanu metināšanas zonā. Metināšanas iekārtas elektriskie kabeļi ir atritināti un pievienoti strāvas avotam. Tiek pārbaudīts elektriskā kabeļa aizsargzemējums un izolācija.

Lauka telts

Metināmo cauruļu virsmu galu mehāniskā apstrāde

Polietilēna cauruļu galiem jābūt sausiem, tīriem un ar vienmērīgu, perpendikulāru griezumu.

Caurule ir sagriezta cauruļu griezēji vai šķēres diametra diapazonā no 20 līdz 160 mm.

Caurulēm ar diametru līdz 225 mm vai līdz 315 mm giljotīna.

Caurulēm ar diametru no 160 līdz 355 mmelektriskais ripzāģis.

Caurulēm ar diametru 400 mm vai vairākelektriskais ķēdes zāģis.

Šai sagatavošanas darbībai ir jāpieiet ļoti uzmanīgi, jo Cauruļu metināšana ar pārmērīgu slīpumu var izraisīt spirālveida pagriezienu pārvietošanos un īssavienojumu, kā arī izkausēta materiāla iekļūšanu starp cauruļu galiem. Šajā gadījumā pastāv iespēja, ka metināšanas spiediens netiks radīts, un tas ietekmēs metinājuma kvalitāti.

Piemērs ar slīpu caurules griezumu

Piemērs ar pagrieziena pret pagriezienu īssavienojumu

Vēl viens faktors, kas ietekmē metināšanas kvalitāti, ir polietilēna caurules un elektroinstalācijas savienojuma virsmu precizitāte. Tāpēc pēc cauruļu tīrīšanas un griešanas tās tiek mehāniski apstrādātas (attīra). Šīs tīrīšanas mērķis ir noņemt ārējo piesārņotāju slāni un oksīda plēvi. Šim darbam tiek izmantotas mehāniskās noņemšanas ierīces, kas nodrošina ātru un vienmērīgu oksīda slāņa noņemšanu no cauruļu virsmas. Ja oksīda slānis netiek noņemts, tas negatīvi ietekmē metinātā savienojuma kvalitāti un izraisa caurlaidības trūkumu.

Pakļaujot ultravioletā starojuma (vides) iedarbībai, caurules virsmā ātri parādās oksidēts slānis. Tāpēc cauruļu tīrīšana jāveic tieši pirms metināšanas procesa.

Cauruļu mehāniskā noņemšana, izmantojot atdalīšanas ierīci, tiek veikta garumā, kas vienāds ar vismaz 0,5 armatūras garuma ar iebūvētu sildītāju. No polietilēna caurules noņemamā slāņa biezums ir 0,1–0,2 mm. Caurulēm ar diametru līdz 63 mm tiek izmantots manuāls skrāpis (skrāpis). Pirms mehāniskās noņemšanas ir nepieciešams izmērīt noņemamās caurules diametru, ja caurulei nav pozitīvas diametra pielaides, tad vēlams izmantot skrāpi, kas ļauj noņemt līdz 0,1 mm biezas skaidas. Ja no polietilēna caurules virsmas tiek noņemts pārāk biezs skaidu slānis, tas negatīvi ietekmēs metinājuma kvalitāti.

Noņemšanas ierīce	Apstrādājamo cauruļu diametrs, mm
	63–225
	110–500
	450–1200

Saskaņā ar SP 42-103-2003:

"Gredzenveida spraugai starp cauruli un savienojošo detaļu parasti nevajadzētu pārsniegt 0,3 mm, un pēc montāžas uz caurules jābūt redzamām mehāniskās virsmas apstrādes pēdām."

Seglu līkumiem vietu uz caurules notīra ar 5 līdz 10 mm atlaidi katrā seglu pusē.

Paši elektriskie piederumi netiek pakļauti mehāniskai apstrādei, jo ir iespēja sabojāt spirāli.

Metināto cauruļu un detaļu montāža un nostiprināšana

Lai aizsargātu pret nejaušu izslīdēšanu metināšanas un dzesēšanas laikā, caurules ir nostiprinātas pozicionētāja skavās. Pozicionētājs novērš caurules nokarāšanos un nodrošina nepieciešamo metināto cauruļu un elektrisko veidgabalu izlīdzināšanu metināšanas procesā, lai izvairītos no iespiešanās trūkuma. Pozicionētājs arī novērš lieces spēku pielikšanu cauruļu galiem, kas nonāk elektriskās armatūras metināšanas zonā. Cauruļu nostiprināšana pozicionierā ir metināšanas procesa priekšnoteikums.

Atkarībā no caurules stiprinājuma mehānisma pozicionieri ir sadalīti divos veidos:

siksnu pozicionētāji;

pozicionieri ar cauruļu ovāluma noņemšanas funkciju.

Siksnas pozicionētājs ir paredzēts caurulēm ar maksimālo diametru līdz 500 mm. Paredzēts tikai cauruļu piestiprināšanai ar jebkādiem elektriskiem veidgabaliem (savienojums, līkums, tee) metināšanas procesa laikā. Pozicioniera saliekamais rāmis ļauj metināt caurules ar jebkuru liekuma leņķi.

Papildu ieliktņi galvenajos balstos atrisina dažāda diametra cauruļu vienlaicīgas metināšanas problēmu ar pārejas savienojumiem, kā arī ar nevienādām tējām.

Pozicionierus var aprīkot ar ierīci precīzai cauruļu griešanai uz lauka, izmantojot rokas zāģi.

Vienkāršākais un uzticamākais siksnu mehānisms cauruļu nostiprināšanai pozicionierā tikai atvieglo metinātāja sagatavošanās darbu.

Siksnu pozicionētājs seglu izliekumiem

Paredzēts seglu līkumu uzstādīšanai, cauruļu oderēšanai pie galvenās caurules.

Metināšanas laikā tas ļauj cieši piespiest elkoni pie metināmās caurules un neļauj seglam izkustēties no metināšanas zonas. Pozicionētājs tiek izmantots visu veidu segliem ar uzstādīšanu uz metinātas caurules ar diametru 63–500 mm:

Ja uzstādīšanas laikā šis pozicionētājs netiek izmantots, pastāv iespēja, ka sēdeklis netiks metināts.

Pozicionētājs ar caurules de-ovality funkciju

Šie pozicionieri ir paredzēti darbam ar caurulēm ar lielu ovālu. Pēc nostiprināšanas pozicionierā cauruļu gali ieņem pareizo apli un tādējādi tiek nodrošināti pret nejaušu pārvietošanos metināšanas procesa laikā.

Pozicionieri ar funkciju likvidēt cauruļu galu noapaļotību tiek ražoti līdz 1200 mm.

Pozicioniera izskats	Fiksēto cauruļu diametrs, mm
	63–180
	110–250
	225–315
	315–500
	400-1200

Pozicionieri ir nepieciešami, lai cauruļu un metināmo detaļu asis būtu uzstādītas paralēli un bez kropļojumiem. Metināšanas laikā ārējās slodzes nedrīkst pārnest uz metināto cauruļu galiem, kas atrodas elektriskās metināšanas veidgabalā.

Caurulēm jāpaliek pozicionierā līdz metināšanas procesa pabeigšanai. Caurules no pozicioniera skavām jānoņem tikai pēc tam, kad metinātais savienojums (elektriskais savienojums) ir pilnībā atdzisis.

Noapaļošanas plāksnes

Pareizu cauruļu uzstādīšanu koaksiāli savā starpā ietekmē metināto cauruļu ovāls. Cauruļu lielās ovitātes dēļ nav iespējams pareizi uzstādīt elektrisko veidgabalu. Ja uzstādīšanas laikā tiek izmantota ovāla caurule, starp cauruli un veidgabalu izveidosies sprauga, kas var negatīvi ietekmēt metināšanas kvalitāti (jo netiks radīts metināšanas spiediens). Ovalitāte rodas ilgstošas ​​cauruļu uzglabāšanas dēļ vai tad, ja tās tiek piegādātas spolēs. Lai noņemtu PE cauruļu ovālumu, tiek izmantotas noapaļošanas plāksnes.

Ir divu veidu paliktņi:

• mehānisks ar manuālu skavu, izmanto PE caurulēm diametrs 63–400 mm;

• ar hidraulisko piedziņu, izmanto PE caurulēm ar diametru 400–1200 mm.

Saskaņā ar SP 42-103-2003:

“Ja cauruļu metināto galu ovāls ir lielāks par 1,5% no caurules ārējā diametra vai ≥ 1,5 mm, tad pirms savienojuma montāžas, lai tiem piešķirtu noapaļotu formu, izmantojiet inventāra kalibrēšanas skavas (noapaļošanas paliktņus), kas ir uzstādīti uz caurulēm 15–30 mm attālumā no atzīmēm."

Rullīšu gultņi

Paredzēts cauruļu uzturēšanai horizontālā stāvoklī un izlīdzināšanai ar veidgabalu metināšanas laikā.

Ir lietderīgi un ērti izmantot rullīšu balstus ar iespēju regulēt caurules augstumu.

Noteikumos obligāta procedūra cauruļu sagatavošanai pirms elektrokausēšanas metināšanas ir metināmo PE cauruļu ārējo virsmu attaukošana. Caurules virsma tiek attaukota tieši pirms armatūras uzstādīšanas uz caurules, un attaukošanas šķidrumam ir pilnībā jāiztvaiko pirms metināšanas uzsākšanas. Noslauka tikai notīrīto polietilēna caurules vietu.

Slaucīšanai izmantojiet rūpnieciskā spirtā samērcētas lupatiņas, kas neplūksna, vai īpašas spirtu saturošas drānas.

Polietilēna cauruļu attaukošanai ir nepieņemami izmantot vaitspirtu un acetonu.

Uzstādīšanas laikā neļaujiet netīrumiem, putekļiem vai ūdenim iekļūt metināšanas zonā.

Metināto savienojumu marķēšana

Katrs metināšanas savienojums uz polietilēna cauruļvada ir jāmarķē.

Sākotnēji marķējums tiek uzklāts pirms veidgabala uzstādīšanas uz caurules, marķieris iezīmē dziļumu, līdz kuram armatūra jāuzliek uz caurules. Dziļumu labāk atzīmēt pēc tīrīšanas un attaukošanas. Ja jūs veicat marķējumus iepriekš, pastāv iespēja, ka attaukošanas laikā marķējumi tiks izdzēsti. Nākamā – galīgā – marķēšana jāveic pēc metināšanas. Savienojuma zonā ir norādīts savienojuma (savienojuma) numurs un operatora kods, kurš veica šo metināšanu.

UZ zīmuļu marķieris

Marķēšana tiek veikta ar spilgtas krāsas marķiera zīmuli.

Metināšana

Iepriekš sagatavota metināšanas iekārta ir pievienota elektrotīklam vai elektroģeneratoram ar nepieciešamo spriegumu un jaudu. Metināšanas kabelis ir pievienots armatūras kontaktiem ar iebūvēto sildītāju.

Metināšanas mašīnām ir funkcija papildu datu ievadīšanai metināšanas protokolā, proti:

• tās organizācijas nosaukums, kas uzstāda cauruļvadu;
• adrese, kur tiek veikta metināšana;
• metinātāja-operatora uzvārds, vārds vai kods utt.

Izmantojot ierīces komplektācijā iekļauto skeneri, tiek nolasīts galvenais svītrkods. Pēc svītrkoda nolasīšanas ierīces displejā tiek parādīti pamatdati par montāžas un metināšanas procesu.

Metināšanas iekārtām ir arī funkcija ārkārtas manuālai informācijas ievadei.

Tātad, piemēram, ja nav svītrkoda vai tas ir bojāts, metināšanas aparātā ir iespējams manuāli ievadīt metināšanas pamatparametrus (laiku un spriegumu).

Informācija par metināšanas procesu (protokols) tiek ierakstīta un saglabāta metināšanas iekārtas atmiņā.

Pēc metināšanas un dzesēšanas pabeigšanas iegūtais metinātais savienojums tiek atbrīvots no pozicioniera, kam seko savienojuma marķēšana, kas tika minēts iepriekš.

Cauruļvada iekraušanu ar darba spiedienu vai spiediena pārbaudi var veikt 10-30 minūtes pēc dzesēšanas.

Atbilstība šiem PE cauruļu sagatavošanas un metināšanas noteikumiem garantē, ka metinātais cauruļvads kalpos uzticami un ilgu laiku, kā arī neradīs nopietnus negadījumus, kas diskreditē polimēru caurules.

–––¤¤¤¤–––

! Apmeklējiet bezmaksas meistarklases par cauruļvadu uzstādīšanu no dažādiem materiāliem (iknedēļas trešdienās)

Pašreizējā lapa: 1 (grāmatā kopā ir 6 lappuses) [pieejams lasīšanas fragments: 2 lappuses]

Volkovs I.V., Kimelblats V.I., Stojanovs O.V.
Polimēru cauruļu un veidgabalu metināšana ar iebūvētiem elektriskajiem sildītājiem

IEVADS

Galvenais tehniskā progresa virziens cauruļvadu sistēmu būvniecības jomā dažādiem mērķiem ir saistīts ar polimēru cauruļu izmantošanu. 2008. gada krīzes radītās ražošanas problēmas jau ir novērstas. Polimēru cauruļu izmantošanas apjoms pasaulē 2011. gadā atjaunojās pirmskrīzes līmenī un turpina pieaugt. Krievijas polimēru cauruļu tirgus attīstās kvantitatīvā un kvalitatīvā ziņā. 2011. gadā tika apgūta superlielo monolītu cauruļu ar diametru līdz 1600 mm ražošana. Parādās jaunas vītā cauruļu šķirnes ar diametru līdz 2400 mm un iepriekš izolētām elastīgajām caurulēm. Nākamajos 3-5 gados tiek prognozēts gada pieaugums par 10-15%. Krievijā visplašāk tiek izmantotas poliolefīna caurules, galvenokārt polietilēna (PE) un polipropilēna (PP), kā arī daudz mazākos apjomos polibutēna (PB) caurules.

Svarīgs cauruļvadu efektivitātes un funkcionalitātes aspekts ir to uzticamība. Polimēru cauruļvadu paredzamais kalpošanas laiks ir daudzas desmitgades, taču cauruļvadu sistēmu uzticamību galvenokārt ierobežo savienojumu kvalitāte.

Galvenā metode poliolefīna cauruļu pastāvīgo savienojumu izgatavošanai ir metināšana.

Izbūvējot visizplatītākos polietilēna cauruļvadus, visekonomiskākā ir pretestības sadurmetināšana. Stingri ievērojot sadurmetināšanas standarta tehnoloģiskos parametrus, tiek iegūti metinātie savienojumi, kas pēc stiprības ir pārāki par cauruļu pamatmateriālu, un to izturību nosaka polimēru struktūra un ekspluatācijas apstākļi. Vairākos darbos ir veikta diezgan detalizēta sadursavienojumu uzticamību ietekmējošo faktoru analīze.

Metināšana ar iegultajiem elektriskajiem sildītājiem (ZH), citādi saukta: elektriskā metināšana, elektriskā impulsa, elektrotermiskā, elektrodifūzijas metināšana, metināšana ar elektrofūziju un iegultajiem elektriskajiem sildītājiem, iegūst arvien vairāk atbalstītāju. Literatūrā ir vāji atspoguļota faktoru analīze, kas nosaka metināto savienojumu uzticamību ar blīvēm.

Armatūras augstās izmaksas tika uzskatītas par būtisku elektriskās metināšanas trūkumu. Taču metināšanas ar ZN piekritēji loģiski atzīmē, ka armatūras cena ir niecīga, ja jāpievieno garas (līdz pat vairākiem simtiem metru garas) caurules, kas uztītas ruļļos vai uz spolēm. Turklāt savienojumi ir ērti metināšanai šauros apstākļos un remontējot cauruļvadus. Atsevišķos gadījumos, izmantojot elektriskās uzmavas, iespējams arī metināt dažāda biezuma detaļas un sagataves, kas izgatavotas no dažādu gradāciju polimēriem, kā arī šķērssaistīta polietilēna.

Armatūra ar seglu konstrukciju ir plaši pielietojama kā nevienlīdzīgu tēju aizstājējs, kā savienošana esošajos cauruļvados, tostarp zem spiediena, kā remonta ielāpi un citiem mērķiem.

Jāpiebilst, ka tā ir tipiska daudzu furnitūras ar blīvējumu un metināšanas iekārtu tirgotāju kļūda. Dažkārt ZN metināšanas metodes priekšrocība ir “cilvēciskā faktora” vājā ietekme uz savienojuma kvalitāti. Tomēr šis arguments neiztur stingru kritiku gan no teorētiskā, gan no ražošanas prakses viedokļa.

Maza diametra ZN cauruļu metināšanas tehnoloģiskais process patiešām rada nesarežģīta iespaidu, lai gan tas prasa rūpīgu visu standartu ievērošanu. Kas attiecas uz vidēja un liela diametra metināšanas caurulēm, izpildītājam (metināšanas iekārtu metinātājam) ir ne tikai stingri jāievēro prasības, bet arī jāveic diezgan sarežģītas procedūras detaļu sagatavošanai metināšanai un metināšanas pamatparametru optimizēšanai, piedaloties. speciālistu (tehnisko inženieru un inspektoru).

Metināšanas aparātu automatizācija un metināšanas procesa reģistrēšanas datorizācija pilnībā nenovērš “cilvēcisko faktoru”, īpaši attiecībā uz detaļu sagatavošanu metināšanai, taču neapšaubāmi paaugstina metināšanas tehnoloģijas tehnisko līmeni līdz iepriekšējiem polimēru ražošanas un apstrādes procesiem.

Jāpiebilst, ka esošajā normatīvajā un tehniskajā dokumentācijā (NTD), kas atspoguļo metināšanas metināšanas jautājumus, ir ietverti vairāki noteikumi, kas ņemti no autoritatīviem ārvalstu standartiem, bet ir novecojuši un nav atjaunināti, ņemot vērā jaunos lielos metināto izstrādājumu izmērus.

Zināmu nenoteiktību rada standarti, kas ir ērti cauruļu un detaļu ražotājiem, bet samazina patērētāju kontroles efektivitāti.

Tā kā praktiķi nav pietiekami pārliecināti par šādiem standartiem, bieži tiek novērotas daudzas tehnoloģiskas improvizācijas, kas, kā likums, samazina metināšanas kvalitāti. Rezultātā iepriekšējās ražošanas stadijās radušās ekonomiskās izmaksas tiek amortizētas.

Saistībā ar straujo ražošanas paplašināšanos un attiecīgi cauruļu un detaļu izmantošanu elektrokausēšanas metināšanai, kā arī detaļām ar GL Krievijā ļoti aktuāla kļūst tehniskā līmeņa paaugstināšanas problēma GL metināšanas jomā.

Liels negadījumu līmenis cauruļvados, kas samontēti ar rupjiem metināšanas tehnoloģijas pārkāpumiem, ir neizbēgami. Metināto savienojumu ar aizsargdetaļām avārijas palēnina šīs metodes ieviešanu praksē. Tātad pēc nopietnas atteices savienojuma savienojumā ar diametru 800 mm Mosvodokanal 2011. gadā aizliedza izmantot šādus savienojumus savos objektos.

Procesa kontroles organizācijai kā svarīgākajam tehnoloģijas elementam ir izšķiroša ietekme uz metināto savienojumu kvalitāti. Tā kā nav vienotas un absolūtas metodes metināto savienojumu uzraudzībai, augstas kvalitātes savienojumus garantē daudzpakāpju profilaktiskā, darbības kontroles un gatavo savienojumu pārbaudes sistēma.

Tālāk tiks detalizēti aplūkoti metināšanas metināšanas tehnoloģiskās kontroles principi.

Šī publikācija neaizstāj spēkā esošo normatīvo un tehnisko dokumentāciju (NTD), bet, to papildinot, ir mēģinājums risināt metināšanas tehnoloģijas līmeņa paaugstināšanas problēmu, balstoties uz zinātniski pamatotām idejām un autoru uzkrātās praktiskās pieredzes analīzi.

Šīs grāmatas izejmateriāls ir paplašināti un laboti izdevumi, kas papildināti ar jaunām sadaļām, aprēķinu un analītiskajiem datiem un citu zinātnisku un tehnisko informāciju.

Būtisku palīdzību šīs monogrāfijas sastādīšanā sniedza Eduards Krause (SKZ Vācija), Dmitrijs Aleksandrovs (Glinved Russia LLC).

Bibliogrāfija

1. PE cauruļu un PE cauruļu šķirņu tirgus attīstība 2011.gadā. Cerības 2012. /Kirills Trusovs, Marija Kuzovkova// Polimēru caurules Nr.1(35)/2012.marts.– 28.-30.lpp.

2. Poliolefīnu struktūras ietekme uz no tiem izgatavoto cauruļu un to metināto savienojumu izturību / V.I. Kimelblats [un citi] // Konstrukciju izturība un aizsardzība pret koroziju, būvniecība, rekonstrukcija: materiāls. starptautiskā konf. – M., 1999. – 332.-339.lpp.

3. Izejvielu kvalitātes ietekme uz PE cauruļu ekspluatācijas īpašībām / V.I. Kimelblats [un citi]//Plast. masu. – 1988. – Nr.2. – P. 52,53.

4. Zemspiediena polietilēna īpašību ietekme uz metināto savienojumu izturību / V.I. Kimelblats [et al.]//Kompozītmateriālu mehānika. – 1996. – Nr.6. – P. 842-847.

5. Kimelblats, V.I. Personāla loma, vieta un apmācība polimēru cauruļu izmantošanas tehnoloģiskajā procesā / V.I. Kimelblat // Polimēru caurules. – 2008. –Nr.4 (22). -AR. 70-78.

6. SP 40-102-200 °C projektēšanas un būvniecības noteikumu kodekss. "Polimērmateriālu ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmu cauruļvadu projektēšana un uzstādīšana."

7. SP 42-103-2003 Projektēšanas un būvniecības noteikumu kodekss. "Gāzes vadu projektēšana un izbūve no polietilēna caurulēm un nolietoto gāzesvadu rekonstrukcija."

8. Cauruļu un veidgabalu elektrodifūzijas metināšana: mācību grāmata / V.I. Kimelblats, I.V. Volkovs; Feder. Izglītības aģentūra, Kazaņa. Valsts tehn. univ. – Kazaņa: KSTU, 2010. – 84 lpp.

9. Tradīcijas un inovācijas elektriskās difūzijas metināšanā / V.I. Kimelblats, I.V. Volkovs, N.V.Prokopjevs; M-in attēls. un zinātne, Kazaņa. valsts pētījumiem tehn. univ. – Kazaņa: KNRTU, 2011.-108 lpp.

1. VISPĀRĪGI NOTEIKUMI

Plastmasas metināšana

Termins “plastmasas metināšana” nozīmē termoplastisku polimēru materiālu detaļu pastāvīgu savienojumu iegūšanas procesu. Lai veiktu metināšanu, polimēru detaļas tiek uzkarsētas līdz temperatūrai, kas nodrošina polimēra pāreju viskozā plūsmas stāvoklī, un tiek savienotas ar noteiktu spiedienu.

Metināšanas īpatnība ir iespēja savienojuma zonā iegūt materiālu, kas pēc sastāva un īpašībām ir vistuvākais metināmo izstrādājumu pamatmateriālam.

Dabiski, ka metināšanas laikā notiekošie reoloģiskie procesi atstāj nospiedumu uz makromolekulu orientāciju metināšanas zonā un supramolekulāru veidojumu veidošanos, bet metinātā savienojuma materiāla ķīmiskās īpašības ir līdzīgas pamatmateriāla īpašībām.

Metināšana neietver mērķtiecīgas ķīmiskas reakcijas. Tomēr, karsējot polimērus, nevēlamās ķīmiskās reakcijas neizbēgami paātrina, jo īpaši poliolefīnu termiski oksidatīvo iznīcināšanu, kā arī zema blīvuma polietilēniem raksturīgo šķērssavienojumu, kas negatīvi ietekmē metināto savienojumu īpašības.

Saskaņā ar vispārpieņemtajām idejām metināto savienojumu kvalitāti ietekmē metināmo polimēru raksturs un īpašības, savienojuma konstrukcija un tā ieviešanas tehnoloģija.

Metināšanas pamattehnoloģijas atšķiras ar savienojamo virsmu sildīšanas metodi, specifiskām procedūrām un metināšanas pamatparametriem. Metināšanas iekārtu konstrukcijai jānodrošina stingra atbilstība metināšanas standartiem.

Neatkarīgi no metināšanas tehnoloģiskajām īpatnībām, metināto savienojumu kvalitāte ir atkarīga no virsmas parādībām starp metināmajām detaļām, reoloģiskajiem procesiem (viskoelastīgās, ļoti elastīgās un plastiskās deformācijas, kā arī polimēru kausējumu plūsmas), metināšanas kinētikas. makromolekulu un to segmentu difūzija, makromolekulu orientācija savienojuma zonā un metināšanas izcelsmes iekšējie spriegumi.

Visi šie noteikumi attiecas uz metināšanu ar iebūvētiem sildītājiem (ZH).

Metināšanas ar ZN principi

Metinot ZN, metināmās virsmas pārklājas. Siltuma avots parasti ir augstas pretestības metāla stieple, ko silda ar elektrisko strāvu. Armatūras izgatavošanas laikā stieple (W) tiek novietota uz armatūras darba virsmas (1.1. attēls).

Rīsi. 1.1. Vada ievietošana sakabē

Ir zināmi mēģinājumi izmantot degvielas elementus, kas izgatavoti no polimēru elektriski vadošām kompozīcijām, taču tie nav kļuvuši plaši izplatīti.

Siltumenerģija tiek sadalīta metināšanas zonā visā metināšanas periodā. Šajā gadījumā vispirms izkūst veidgabala vai ligzdas materiāls un pēc tam caurules materiāls. Šis mehānisms ir visizteiktākais armatūrai ar slēgtām spirālēm, kas ir padziļinātas armatūras korpusā.

Ja spirāles atrodas uz detaļas virsmas, tad metināto virsmu sildīšana sākas gandrīz vienlaikus.

Telpā starp metinātajām virsmām veidojas noteikts kausējuma tilpums, kas, paaugstinoties temperatūrai, turpina paplašināties. Paplašinoties, kausējums no elektrisko spirāļu darbības karstās zonas ieplūst aukstajā zonā, kur tas sasalst spraugā starp metināmajām daļām, veidojot “spraudni”, kas novērš kausējuma tālāku plūsmu. Turpmāka kausējuma sildīšana noved pie metināšanas spiediena veidošanās, kas nodrošina uzticamu sagatavju metināšanu.

Cauruļu un veidgabalu materiāli

ZN metināšanu visbiežāk izmanto, lai savienotu sagataves no šādiem materiāliem:

– zemspiediena polietilēns (PE) (augsta blīvuma, vidēja blīvuma) – PE-HD (HDPE);

– šķērsšūts polietilēns – PEX (PES);

– propilēna un etilēna statistiskais kopolimērs, – PP-RC (PP-R vai PP 3. tips);

– polibutēns – RV (PB).

Polimēru caurules un veidgabali ar ZN nav atļauti izgatavoti no bāzes polimēriem. Tīriem, oriģināliem polimēriem nav nepieciešamo īpašību kopuma, jo īpaši izturības pret termisko oksidatīvo iznīcināšanu, fotonovecošanos un mehānisku noārdīšanos. Saskaņā ar spēkā esošajiem standartiem cauruļu un savienojošo detaļu ražošanā tiek izmantoti tikai speciāli kompozītmateriāli.

Sastāvs ir homogēns granulēts bāzes polimēra maisījums ar piedevām (antioksidantiem, pigmentiem un UV stabilizatoriem u.c.), kas ievadītas kompozīcijas ražošanas (savienojuma) stadijā koncentrācijās, kas nepieciešamas materiāla apstrādei un produkta lietošanai. Vissvarīgākais cauruļu sastāva raksturlielums ir materiāla minimālā ilgtermiņa izturība (minimālā vajadzīgā izturība (MRS)). Polimēra atbilstība MRS standartiem garantē tā veiktspēju cauruļu izturības ziņā. MRS tiek izmantots cauruļvadu darba spiediena aprēķinos.

Armatūra ar ZN tiek ražota galvenokārt ar iesmidzināšanu, bet no presēšanas nolūkos paredzētajām kompozīcijām.

Poliolefīna kompozīcijām ir labas īpašības metināmība, t.i. spēja veidot vajadzīgās kvalitātes metinātos savienojumus diezgan plašā metināšanas tehnoloģisko parametru diapazonā.

Polimēru molekulārajām, lielmolekulārajām un supramolekulārajām struktūrām ir tik būtiska ietekme uz metināto savienojumu īpašībām, ka konstrukcijas parametru ietekme var ievērojami pārsniegt metināšanas tehnoloģisko parametru ietekmi. Pārbaudot cauruļvadu avārijas, bieži ir nepieciešama polimēru struktūras analīze.

Minimālās prasības metināmo detaļu materiāliem var formulēt šādi: tāda pati materiāla būtība un līdzīgas polimēra kausējuma viskozitātes vērtības. Rūpnieciskajā praksē viskozitāti novērtē pēc kausējuma plūsmas indeksa (MFI) g/10 min pie fiksētas temperatūras un slodzes lieluma. Tātad dažādām zema blīvuma polietilēna (HDPE) caurulēm IFR diapazons ir 0,2÷1,2 pie 190ºC un slodzes 5 kgf.

Metinot ZN, šīs pozīcijas būtiski mainās. Dažos gadījumos šo metodi izmanto, lai metinātu visas PE cauruļu markas (PE32-100), daļēji šķērssaistītu un pat šķērssaistītu polietilēnu - PEX. Tomēr visbiežāk ir lietderīgi metināt detaļas ne tikai no vieniem un tiem pašiem materiāliem, bet arī no identisku vai līdzīgu gradāciju polimēriem, piemēram, polietilēna ar minimālu ilgstošu izturību. M.R.S. 8 MPa (PE 80) un M.R.S. 10 MPa (PE 100).

Polipropilēna veidgabali ar ZN tiek izmantoti, lai savienotu izstrādājumus, kas izgatavoti no tā paša polimēra. Nav atļauts metināt izstrādājumus, kas izgatavoti no citiem polimēriem (piemēram, PVC) ar polietilēna veidgabaliem.

Polibutēna veidgabali (1.2. attēls) spiediena un iepriekš izolētu polibutēna cauruļu elektrokausēšanas metināšanai ir inovatīva un perspektīva savienojuma sistēma. Šo veidgabalu izmantošana ļauj iegūt vislabāko vieglas uzstādīšanas un sistēmas maksimālās uzticamības kombināciju.

Rīsi. 1.2. Polibutēna sakabe ar ZN

Metināmas virsmas. Svešmateriāli, kas nokļūst uz detaļu metinātajām virsmām, var neatgriezeniski sabojāt metinātos savienojumus. Tāpēc metināmo detaļu virsma ir jāattīra no dabīgiem vai mākslīgiem putekļiem, eļļām, taukiem, mitruma un citiem piesārņotājiem. Lielākā daļa organisko šķīdinātāju, nonākot uz detaļu virsmas, traucē metināšanu. Reti izņēmumi ir etanols, ko izmanto attaukošanai. Tomēr pirms metināšanas tai ir arī pilnībā jāiztvaiko. Tāpēc parasti metināto virsmu apstrādei ieteicams izmantot 98% un pat 99,8% etanolu.

Metināmo virsmu attaukošana ir nepieciešama, bet nepietiekama ZN metināšanai. Uzglabāšanas laikā piesārņotāji tiek adsorbēti uz cauruļu un detaļu ārējās virsmas, kuras nevar nomazgāt ar šķīdinātāju. Turklāt cauruļu un detaļu ārējā virsma ir pakļauta oksidatīvai un fotonovecošanai, kas stimulē gan iznīcināšanu, gan šķērssaistītu struktūru veidošanos. Šķērssaistīšanas rezultātā materiāls zaudē spēju metināt. Cauruļu un veidgabalu metināto virsmu mehāniskā apstrāde metināšanai ar sakabēm ar ZN nodrošina ārējā diametra noregulēšanu līdz nominālvērtībai, kas ļauj montēt savienojumu bez lieliem spriegumiem. Tāpēc ārējo metināto virsmu mehāniskā apstrāde tieši pirms metināšanas noteikti tiek stingri pārbaudīta ekspluatācijas kontroles un gatavo savienojumu kontroles laikā.

Sajūgu un seglu iekšējās virsmas netiek apstrādātas, lai novērstu sildītāja bojājumus, bet, lai izvairītos no piesārņojuma, detaļas ar blīvēm tiek hermētiski iepakotas un izņemtas no iepakojuma tieši pirms metināšanas.

Reoloģisko procesu nozīme. ZN metināšanu pavada ievērojamas deformācijas. Plastiskās deformācijas sākas priekšsildīšanas laikā (ja ieteicams), kas tiek veikta, lai samazinātu liekās spraugas starp metināmajām daļām. Tālāka karsēšana tiek veikta, lai iegūtu pietiekami šķidru kausējumu, kas aizpilda atstarpi starp metināmajām daļām. Saskaņā ar vispārīgiem priekšstatiem par temperatūras lomu metināšanas laikā, jāņem vērā sekojošais.

Ja temperatūra metināšanas zonā ir zemāka par poliolefīna kristālu kušanas temperatūru, detaļu metināšana vienkārši nenotiks.

Temperatūrai paaugstinoties līdz optimālajam līmenim, polimērs kūst, tā tilpums palielinās gan kristālu kušanas, gan tilpuma termiskās izplešanās dēļ. Tilpuma pieauguma rezultātā kausējumā rodas spriegumi, kas ir dzinējspēks reoloģiskajiem procesiem, kas nepieciešami, lai aizpildītu spraugus un veiktu metināšanu. Turklāt ar tālāku karsēšanu tiek panākta pietiekami zema kausējuma viskozitāte, lai apkures periodā varētu notikt reoloģiskie procesi. Noteiktās robežās kausējuma temperatūras paaugstināšana pozitīvi ietekmē metināšanas kvalitāti.

Kušanas temperatūrai paaugstinoties virs optimālās, strauji paātrinās termiskās oksidatīvās iznīcināšanas un depolimerizācijas ķēdes reakcijas, ko pavada nevēlama gāzes veidošanās un šķērssavienošanās. Līdz ar to, lai gan, paaugstinoties kausējuma temperatūrai, viskozitāte samazinās un makromolekulu pašdifūzijas procesi paātrinās, iznīcināšana un šķērssavienošanās var būtiski pasliktināt metināšanas kvalitāti.

Šie procesi ir jāņem vērā, optimizējot metināšanas parametrus, piemēram, metināšanas strāvas spriegumu un sildīšanas laiku nelabvēlīgos metināšanas apstākļos. Ir lietderīgi ņemt vērā informāciju par metināmo detaļu materiālu termisko stabilitāti, kas tiek novērtēta, piemēram, PE sintēzes un apstrādes praksē ar oksidācijas indukcijas periodu. Normālos apstākļos ir stingri jāievēro detaļas ar blīvējumu ražotāja norādījumi. Izmantojot paātrinātos sildīšanas režīmus, ir grūti precīzi kontrolēt parametrus, un lēnie režīmi izraisa detaļu stabilitātes zudumu.

Ja detaļas ir slikti nostiprinātas, metināšanas procesā rodas nevēlamas savienojumu deformācijas.

Metināšanas spriegumi. Pēc metināšanas pabeigšanas, savienojumam atdziestot, neizbēgami rodas radiālās metināšanas spriegumi, jo savienojuma ārējās virsmas atdziest pirms iekšējiem elementiem. Metināšanas spriegumi dabiski palielinās ar lielām atstarpēm starp detaļām un pārkaršanu. Metinātā savienojuma mākslīga un paātrināta dzesēšana palielina metināšanas spriegumu, plaisu un dobumu parādīšanos, un tāpēc tā ir nevēlama.

Savienojumu ar ZN izmēri un konstrukcijas. Iepriekš elektrisko savienojumu pielietojuma joma bija ierobežota ar maziem diametriem, taču pēdējos gados nozare ir apguvusi uzmavu ražošanu liela diametra (līdz 1200 mm) monolītu (gludu) cauruļu savienošanai. Detaļu ar ZN ražotāji paziņo par plāniem ražot armatūras ar īpaši lielu diametru līdz 1600 mm.

Pamatojoties uz spirāļu izvietojumu, izšķir furnitūras ar atvērtām un slēgtām spirālēm.

Pēc savienojumu konstrukcijas veidgabali ar iebūvētiem sildītājiem tiek klasificēti kā sakabes un seglu (1.3. un 1.4. att.).

Šobrīd tirgū ir pieejami seglu līkumi zaru savienošanai ar caurulēm līdz 1000 mm un vairāk.

Protams, populārākie ir dažāda dizaina segli maza diametra caurulēm.

Rīsi. 1.3. Cauruļu savienošana ar savienojumu ar ZN

Rīsi. 1.4. Polietilēna caurules un seglu atzara savienošana ar gaisa kondicionieri

Zvana iekšpusē, izmantojot skavas, ir nostiprināta sildīšanas spole.

Rīsi. 1.16. Liela diametra savītu cauruļu ligzda ar tajā ievietotu spirāli

Metināšanas procesa uzraudzības principi ar veidgabaliem ar ZN

Tā kā nav vienotas un absolūtas metodes polietilēna cauruļu metināto savienojumu savstarpējai un ar veidgabaliem uzraudzībai, augstu cauruļvadu uzticamību un izturību nodrošina tālāk aprakstītās piecu pakāpju metināšanas procesa vadības sistēmas pilnīga ieviešana.

Metināto savienojumu klasifikācija atbilstoši pielietojumam vadības sistēmā:

Pārbaudiet savienojumus. Tos veic pirms galvenā metināšanas darba uzsākšanas, saņemot jaunu cauruļu un veidgabalu partiju, lai:

– cauruļu un veidgabalu metināmības pārbaude;

– metināšanas pamatparametru optimizācija (ja tie ir iestatīti manuāli);

– metināšanas tehnoloģijas atkļūdošana.

Pieļaujamie savienojumi. Tos veic pirms galvenā metināšanas darba uzsākšanas, lai pārbaudītu metinātāja kvalifikāciju šādos gadījumos:

– darbu sāk pirmo reizi;

- pārtraukums darbā ilgāk par 30 dienām;

– metināto cauruļu diametra maiņa;

– ievads darbā, jaunu metināšanas iekārtu apgūšana.

Kontroles savienojumi. Veikts metināšanas pamatdarbu laikā, lai apliecinātu metinātāju kvalifikāciju. Tos izvēlas būvorganizācijas laboratorija un papildus pēc pasūtītāja pieprasījuma. Kā kontroles savienojumi jāizvēlas savienojumi ar vissliktāko izskatu.

Metināšanas procesa kontroles posmi

Metināšanas procesa vadības sistēma cauruļvadu būvniecības un rekonstrukcijas laikā, izmantojot polietilēna caurules, sastāv no trim priekšposmiem (cauruļu, savienojošo detaļu un citu izmantoto materiālu kvalitātes kontrole, metināšanas aparātu, palīgiekārtu kontrole un metinātāju kvalifikācijas pārbaude ), darbības vadība un metināto savienojumu cauruļvada kontrole. Visus kontroles posmus veic organizācija - metināšanas darbu ražotājs. Monitoringa, pārbaužu un pārbaužu rezultāti jādokumentē saskaņā ar spēkā esošajiem ražošanas dokumentācijas standartiem.

Atsevišķu testēšanas darbību veikšanai ir atļauts piesaistīt darbuzņēmējus (specializētas organizācijas). Kontrolē piedalās klientu un uzraudzības institūciju pārstāvji, pieprasot ieviest viņiem nepieciešamās kontroles procedūras.

Par metināšanas procesa kontroles posmu veikšanu un kontroles rezultātu reģistrēšanu atbildīgās personas ir norādītas tabulā. 1.1.

1.1. tabula.

Kontroles posmi, kontroles veicēji un rezultāti

Bibliogrāfija

1. Polimēru materiālu metināšana: uzziņu grāmata/K.I. Zaicevs, L.N. Matsjuks, A.V. Bogdaševskis un citi; ģenerāļa pakļautībā ed. K.I. Zaiceva, L.N. Matsjuks. – M.: Mashinostroenie, 1988. – 312 lpp.

2. Kimelblats, V.I. Polimēru kausējumu relaksācijas īpašības un to saistība ar kompozīciju īpašībām: monogrāfija / V.I. Kimelblats, I.V. Volkovs; - Kazaņa. Valsts tehn. univ. – Kazaņa, 2006. – 187 lpp.

3. Kimelblats, V.I. Molekulārā mobilitāte kausējumos, poliolefīna kompozīciju raksturlielumi un mehāniskās īpašības monogrāfija / V.I. Kimelblats [u.c.] Kazaņa. Valsts enerģiju u-nt. – Kazaņa, 2003. – 254 lpp.

4. Kimelblats, V.I. Pašreizējie noteikumi polietilēna cauruļvadu pārbaudei/ V.I. Kimelblat // Polimēru caurules. – 2006. – Nr.1(10)/aprīlis. – 42.-48.lpp.

5. GOST 18599-2001 Spiediena caurules no polietilēna. Tehniskie nosacījumi.

Cauruļu metināšana, izmantojot savienojošās daļas ar iegultiem sildītājiem, tiek veikta:

• ieguldot jaunus gāzes vadus galvenokārt no garām caurulēm (stieņiem) vai šauros apstākļos;
• rekonstruējot nolietotos gāzes vadus, ievelkot tajos polietilēna caurules (arī profilētās);
• savienojot caurules un savienojot detaļas ar dažādu sienu biezumu vai ar sienu biezumu, kas mazāks par 5 mm, vai izgatavotas no dažādu šķiru polietilēna;
• zaru ievietošanai iepriekš izbūvētos gāzes vados;
• īpaši kritisku gāzesvada posmu izbūves laikā (saspiesti apstākļi, ceļu krustojumi u.c.).

Cauruļu metināšanai, izmantojot savienojošās detaļas ar iegultiem sildītājiem, tiek izmantotas metināšanas iekārtas, kas darbojas no maiņstrāvas tīkla ar spriegumu 230 V (190-270 V), no uzlādējamām baterijām vai no mobilajiem barošanas avotiem (mini spēkstacijām).

Cauruļu savienošanas tehnoloģiskais process, izmantojot savienojošās daļas ar iegultiem sildītājiem, ietver:

• cauruļu galu sagatavošana (piesārņotāju tīrīšana, mehāniskā apstrāde - metināto virsmu nokasīšana, marķēšana un attaukošana);
• šuvju metināšana (metināmo cauruļu galu uzstādīšana un nostiprināšana pozicioniera (centrēšanas ierīces) skavās ar vienlaicīgu detaļas iesēdināšanu ar savienojumu, savienojot detaļu ar savienojumu ar metināšanas iekārtu);
• metināšana (metināšanas procesa programmas iestatīšana, savienojuma sildīšana, dzesēšana).

Lai izvairītos no nepareizas siltuma sadales savienojuma iekšpusē, kas izraisa spēcīgu polietilēna kušanu, nav ieteicams pārsniegt zemāk esošajā tabulā norādīto caurules gala a slīpā griezuma vērtību. Cauruļu galu tīrīšana no piesārņojuma tiek veikta tāpat kā veicot sadurmetināšanu. Cauruļu galus, kas aizsargāti ar polipropilēna apvalku, no tā noņem, izmantojot īpašu nazi. Tīrāmo cauruļu galu garumam, kā likums, jābūt vismaz 1,5 reizes lielākam par metināšanai izmantoto detaļu ligzdas daļas garumu.

Metināto cauruļu galu virsmas mehāniskā apstrāde tiek veikta garumā, kas vienāds ar vismaz 0,5 no izmantotās daļas garuma. Tas sastāv no 0,1-0,2 mm bieza slāņa noņemšanas no caurules marķētā gala virsmas. Caurulēm ar diametru līdz 75 mm, kā arī urbumu noņemšanai no caurules gala parasti tiek izmantots manuāls skrāpis (skrāpis). Caurulēm, kuru diametrs ir lielāks par 75 mm, kā arī caurulēm, kas izgatavotas no PE100, neatkarīgi no diametra, ieteicams izmantot mehānisku instrumentu (apgriešanas serdi), kas nodrošina ātru un vienmērīgu oksīda slāņa noņemšanu no cauruļu virsma. Gredzenveida atstarpe starp cauruli un savienojošo detaļu parasti nedrīkst pārsniegt 0,3 mm, un pēc montāžas uz caurules jābūt redzamām mehāniskās virsmas apstrādes pēdām.

Cauruļu savienošanas shēma ar savienojumu ar iebūvētu sildītāju

a - savienojamo elementu sagatavošana; b, c, d - savienojuma montāžas posmi; d-savienojums samontēts metināšanai; 1-caurule; 2 atzīme savienojuma uzstādīšanai un caurules virsmas apstrādei; 3-sajūgs; 4-kārtīgs sildītājs; 5-vadu spailes; 6 pozicionētājs; 7 vadu kabeļu metināšanas iekārta

Caurules gala slīpā griezuma izmērs

a ir maksimālā pielaide caurules slīpam griezumam; e - maksimālā atstarpe starp diviem sakabes cauruļu galiem

Lai nodrošinātu pareizu savienojuma izlīdzināšanu pēc mehāniskās apstrādes, metināto cauruļu gali ir marķēti ar dziļuma atzīmēm sakabei (savienojošajai daļai), kas vienāda ar pusi no tā garuma. Nav ieteicams pārsniegt tālāk esošajā tabulā norādīto atstarpi starp cauruļu galiem savienojumā e (skatīt attēlu augstāk).

Metināmo cauruļu virsmas pēc nokasīšanas un uzmavas tiek attaukotas, noslaukot ar kokvilnas drānu, kas samērcēta spirtā vai citos speciālos attaukošanas maisījumos, kas pilnībā iztvaiko no virsmas.

Detaļas ar iebūvētiem sildītājiem, ko ražotājs piegādā atsevišķā noslēgtā iepakojumā, kas ir atvērta tieši pirms montāžas, nedrīkst pakļaut attaukošanai.

Cauruļu un detaļu mehāniskā apstrāde un noslaucīšana tiek veikta tieši pirms montāžas un metināšanas. Daļas ar iebūvētiem sildītājiem netiek pakļautas mehāniskai apstrādei.

Savienojuma montāža sastāv no savienojuma novietošanas uz metināmo cauruļu galiem un uzstādīšanas atbilstoši iepriekš uzliktajām atzīmēm gar ierobežotāju vai pret atduri pozicionierī. Ir ieteicams izmantot centrēšanas skavas un pozicionierus, lai saliktu cauruļu savienojumus, kas tiek piegādāti garumos, un iztaisnošanas pozicionētājus, lai saliktu cauruļu savienojumus, kas tiek piegādāti ruļļos vai spolēs.

Būvēšanas process ietver:

• savienojuma uzlikšana pirmās caurules galā, līdz savienojuma un caurules gali ir izlīdzināti, nostiprinot caurules galu pozicioniera skavā;
• uzstādīšana pirmās caurules galā un otrās caurules gala nostiprināšana pozicionētāja skavā;
• uzbīdot savienojumu uz otrās caurules gala par 0,5 no savienojuma garuma, līdz tas apstājas pie pozicionētāja skavas vai līdz atzīmei, kas atzīmēta uz caurules;

Strāvas padeves kabeļu pievienošana no metināšanas iekārtas uz savienojuma spailēm.

Ja savienojumiem ir iekšēja atdura (gredzenveida plecs), tad caurules tiek montētas, līdz cauruļu gali saskaras ar gredzenveida plecu un samontētais savienojums tiek nostiprināts pozicionierā.

Ja metināmajām caurulēm ovāls ir lielāks par 1,5% no caurules ārējā diametra vai >1,5 mm, tad pirms savienojuma montāžas, lai tām piešķirtu noapaļotu formu, izmantojiet inventāra kalibrēšanas skavas, kuras uzstāda uz caurulēm plkst. 15-30 mm attālumā no atzīmēm vai novērst ovālu, izmantojot īpašas ierīces.

Lai izvairītos no iestrādāto sildītāju (vadu elektriskās spirāles) bojājumiem, daļa ar aizsargelementu tiek novietota caurules galā vai caurules gals tiek ievietots savienojumā bez deformācijas. Cauruļu galus, kas nonāk savienojošajās daļās, nedrīkst pakļaut lieces spriedzei un spēkiem, ko rada viņu pašu svars. Pēc uzstādīšanas savienojumiem vajadzētu brīvi griezties cauruļu galos ar parastu rokas spēku.

Caurules tiek metinātas, vienlaikus nodrošinot savienojuma nekustīgumu sildīšanas procesā un pēc tam dabiskās dzesēšanas laikā. Metināšanas režīmu parametri tiek iestatīti atkarībā no savienojošo detaļu veida un diapazona ar metināšanas detaļām un izmantotajām metināšanas iekārtām saskaņā ar ražotāju norādījumiem produktu datu lapās. Kad iekārta ir ieslēgta, metināšanas process notiek automātiski.

Polietilēna cauruļu un līkumu savienošana ar iegultiem sildītājiem

a - seglu izvads ar iebūvētu sildītāju; b - atzars ar sadalītu savienojumu ar iebūvētu sildītāju 1 - caurule; 2 - atzīme montāžas līkumiem un caurules virsmas mehāniskai apstrādei; 3 - izeja; 4 — iebūvētais sildītājs; 5 - pusskava; 6 — stiprinājuma skrūve; F — lieces spiediena spēks montāžas un metināšanas laikā

Seglu līkumu metināšana pie caurulēm tiek veikta šādā secībā:

• atzīmējiet līkuma metināšanas vietu uz caurules;
• caurules virsmu lieces metināšanas vietā notīra, izmantojot skrāpi;
• izplūdes atveres metinātā virsma ir attaukota, un, ja ražotājs to piegādā aizzīmogotā individuālā iepakojumā, kas atvērts tieši pirms montāžas, tad to ir atļauts neattaukot;
• izvads ir uzstādīts uz caurules un mehāniski piestiprināts, izmantojot īpašas skavas, skavas utt.;
• ja caurulei līkuma metināšanas zonā ir palielināta ovitāte (vairāk nekā 1,5% no caurules ārējā diametra), tad pirms līkuma uzstādīšanas caurulei tiek piešķirta pareiza ģeometriskā forma, izmantojot kalibrēšanas skavas, kas piestiprinātas pie caurules attālumā. 15-30 mm no atzīmēm (skavas tiek noņemtas tikai pēc savienojuma metināšanas un atdzesēšanas);
• pievienojiet metināšanas kabeļus strāvas padeves kontaktu spailēm;
• veikt metināšanu;
• pēc metināšanas un dzesēšanas pabeigšanas, pirms caurules frēzēšanas, tiek veikta metinātā savienojuma kvalitātes vizuāla pārbaude. Lai pārbaudītu metināšanas kvalitāti, ieteicams caur metināto atzarojuma cauruli pielikt gaisa pārspiedienu seglu zarā, vienlaikus mazgājot atzara pamatnes savienojumu ar gāzes vadu;
• Caurules siena ir nofrēzēta, lai savienotu izvada iekšējos dobumus un cauruli pēc savienojuma pilnīgas atdzišanas

Elektrofūzijas metināšana piedāvā plašu risinājumu klāstu plastmasas cauruļvadiem: no vienkārša un uzticama divu cauruļu savienojuma, līdz sarežģītu mezglu uzstādīšanai, ieskaitot piekļuvi metāla savienojumiem un ievietošanu esošajā ūdens apgādes sistēmā. Šajā rakstā mēs runāsim par polietilēna izstrādājumu metināšana ar iegultiem sildītājiem spiedienvadiem, kas izgatavoti no polietilēna, nepieskaroties apkures sistēmu, kanalizācijas polietilēna apvalku elektrokausēšanas metināšanai, kā arī polipropilēna elektrokausēšanas metināšanai, jo katrs no tiem var būt atsevišķa raksta tēma.

Uzmanību! Kopējot, padariet to indeksējamu reversā. Paldies!

Raksta izklāsts:

Īss elektrofūzijas metināšanas apraksts

Vispirms īsi aprakstīsim, kas tas ir. polietilēna cauruļvadu elektrofūzijas metināšana. Šis nosaukums ir cauruļu savienošanas metode, izmantojot īpašus elementus ar iegultiem sildītājiem. Retāks nosaukums ir elektrofūzijas metināšana. Vienkārši sakot, tā ir metināšana, izmantojot polietilēna izstrādājumus, kuru korpusā ir metāla spirāle. Kad izstrādājums ir uzstādīts montāžas pozīcijā, uz spailēm tiek piegādāta noteikta lieluma elektriskā strāva, spirāle uzsilst, un izstrādājuma materiāls un polietilēna caurules drošinātājs. Pēc atdzesēšanas savienojums kļūst monolīts, hermētisks un mehāniski stiprāks par pašu cauruli. Elektriski metinātā seglu savienojuma izvilkšanas tests parāda, ka tas atdalās no caurules kopā ar pašas caurules daļu, stingri gar metinātā savienojuma ārējo kontūru.

Produktiem ar iegultiem sildītājiem var būt atvērta, daļēji atvērta un pilnībā slēpta spirāle. Katrai iespējai ir savas priekšrocības un trūkumi. Iespējams, universālais risinājums ir pusatvērta spirāle, jo... tai ir mazāks bojājumu risks, uzliekot savienojumu uz caurules. Turklāt daļēji atvērtajai spirālei ir optimāls siltuma sadalījums starp cauruli un savienojuma materiālu, kas pozitīvi ietekmē materiāla savstarpējās saplūšanas kvalitāti saplūšanas laikā.

Priekš izstrādājumu metināšana ar iebūvētiem sildītājiem tiek izmantots īpašs aprīkojums, tā sauktās elektrofūzijas ierīces. Ierīču aprīkojuma līmenis ir ļoti atšķirīgs: vienkāršākajām ir manuāli jāievada visi metināšanas parametri, lielākajai daļai citu ir iespēja nolasīt šos parametrus no elektriski metinātā izstrādājuma svītrkoda, visvairāk aprīkotajās ir uzlabotas ievadīšanas un apstrādes funkcijas. informācija, kā arī detalizēts atbalsts visos metināšanas procesa posmos. Gandrīz visām ierīcēm ir reģistrēšanas funkcija, jo, piemēram, gāzes apgādē elektrofūzijas metināšana ir prioritāte, un metināšanas protokola uzturēšana ir obligāta.

Plašs polietilēna izstrādājumu arsenāls ar iegultiem sildītājiem attiecīgi nosaka pašas elektrofūzijas metināšanas lielās iespējas. To uzskaitījums kopā ar aprakstu par to pielietojumu praksē būs mūsu raksta pamatā.

Elektrofūzijas metināšanas pielietojuma joma

Elektrofūzijas metināšana ir piemērojama visur, kur tiek izmantotas zema blīvuma polietilēna caurules. Turklāt bieži vien tā ir vienīgā iespējamā savienojuma metode vai mezgla konstruēšanas metode. Metināšanas izstrādājumi ar iebūvētiem sildītājiem plaši izmanto ūdensapgādes, gāzes apgādes, kanalizācijas, agresīvu vielu transportēšanas jomā, izbūvējot polietilēna cauruļu korpusus, izbūvējot korpusus vājstrāvas tīkliem un daudzos citos gadījumos.

Ūdens apgāde

Zemspiediena polietilēns saglabā darbības raksturlielumus 50 gadus vai ilgāk tikai tad, ja transportējamā šķidruma temperatūra nepārsniedz 20 grādus un spiediens sistēmā nav lielāks par izmantotās caurules darba spiedienu. Tāpēc polietilēna cauruļu ieklāšana un to metināšana, izmantojot elektriskās uzmavas, tiek veikta galvenokārt ārējos aukstā ūdens apgādes tīklos, šajā gadījumā konstrukcija tiek uzstādīta zemē, kur tā tiks droši aizsargāta no priekšlaicīgas iznīcināšanas tiešu saules staru ietekmē.

Gāzes padeve

Gāzes vadu uzstādīšanai tiek izvirzītas paaugstinātas uzticamības prasības, tādēļ polietilēna gāzes cauruļu metināšana tiek veikta rūpīgā pārbaudes organizāciju uzraudzībā. Galvenais dokuments metināšanas kontrolei ir metināšanas protokoli. Ja lieliem diametriem sadurmetināšanas izmantošana ir ekonomiski pamatota bez ievērojama savienojuma kvalitātes zuduma, tad gāzes cauruļvadiem, kuru diametrs ir mazāks par 225 mm elektrofūzijas metināšana izmanto gandrīz visur. Starp citu, ierīce metināšanas rezultātu automātiskai reģistrēšanai ir gandrīz katrā elektrofūzijas iekārtā, bet sadursmju aprīkojums ar šādām ierīcēm ir aprīkots daudz retāk.

Kanalizācija

Papildus spiediena kanalizācijas tīkliem, kur elektrofūzijas metināšana tiek izmantota tāpat kā ūdensapgādē, tirgū ir produkti ar iegultiem sildītājiem, kas īpaši paredzēti bezspiediena polietilēna cauruļvadu metināšanai. Papildus atzīmējam, ka, uzstādot no polietilēna izgatavotas drenāžas sistēmas, daļa metināšanas darbu vienmēr notiek augstumā, kur elektrofūzijas metināšana ir vienīgais risinājums, kas garantē vislielāko darba drošību ar nemainīgi kvalitatīviem savienojumiem.

Galvenie elektrofūzijas metināšanas veidi

Tagad apskatīsim, kādi elektrokausēšanas metināšanas veidi tiek izmantoti polietilēna cauruļvadu uzstādīšanai. Pirmkārt, tas ir cauruļu savienojums, un elektriski metinātie izstrādājumi ļauj savienot ne tikai polietilēna caurules, bet arī organizēt pāreju uz tērauda cauruli. Vairāki izstrādājumi ar iebūvētiem sildītājiem tiek izmantoti tikai remonta vajadzībām, savukārt citi produkti ļauj ievietot esošajā polietilēna cauruļvadā gan atvienotā, gan darba režīmā.

Polietilēna cauruļu savienošana ar elektriski metinātiem veidgabaliem

Protams, elektrisko metināto veidgabalu galvenā funkcija ir savienošana. Elektriski metināto veidgabalu klāsts ietver veselu virkni veidgabalu, kas pēc pielietojuma ir līdzīgi sadurmetināšanai, un tiem ir arī vairākas unikālas pozīcijas. Ierobežojumi, iespējams, attiecas tikai uz armatūras diametru, taču arī šajā virzienā tiek veikts aktīvs darbs pie 800 mm diametra sakabes praktiskas izmantošanas Maskavā, piedaloties mūsu organizācijas speciālistiem; .

Bieži vien savienojuma iekšpusē vidū ir speciāla atdura, kas nepieciešama savienojamo cauruļu precīzai pozicionēšanai. Dažiem ražotājiem ir atsevišķa remontsavienojuma rinda bez pieturas, lai jūs varētu pilnībā uzbīdīt savienojumu uz caurules, citi nodrošina iespēju vajadzības gadījumā viegli noņemt uzmavas aizturi.

Īpašu uzmanību ir pelnījis īpašs pagarināts savienojums, kas ir ideāli piemērots cauruļu savienošanai ar izliektiem galiem (spoles caurule). Šādas sakabes spirāle ir īpaši gara, kā arī aukstā zona vidū, kas ievērojami samazina spirāles izdegšanas risku pirms metināšanas beigām. Parastā savienojumā satītās caurules saliektie gali var cieši neietilpst spirālē, kas bieži izraisa tās pārkaršanu.

Priekš elektrofūzijas metināšana Piedāvājam līkumus dažādos griešanās leņķos (30°, 45°, 90°), līkumus ar pieeju tapai sadurmetināšanai un pat grīdas līkumus cauruļu savienošanai dažādos līmeņos. Tīnēm var būt visas trīs izejas elektrofūzijas metināšanai, kā arī vidējās daļas izvads tapam, atlokam, dažāda veida hidrantiem. Maza diametra tees rada vislielāko praktisko interesi, jo Šis ir vienīgais uzticamais mazo cauruļu savienojums, ko var ierakt zemē, nebaidoties, ka tās atkal būs jāizrok remontam, kā tas notiek ar kompresijas veidgabaliem.

Atsevišķi teiksim dažus vārdus par īpašiem gāzes padeves savienojumiem. Polietilēna gāzes cauruļvados, kuru diametrs ir 32-63 mm, var uzstādīt uzmavu ar gāzes plūsmas kontroli, kas automātiski atslēgs plūsmu, ja caurule tiks bojāta, piemēram, ar ekskavatoru. Vietās, kur tiek sadalītas gāzes plūsmas vai samazināts cauruļvada diametrs, var izmantot pārejas savienojumus ar līdzīgām īpašībām.

Elektriskie metinātie polietilēna cauruļu savienojumi ar tēraudu

Praksē diezgan bieži nākas saskarties ar nepieciešamību savienot polietilēna cauruli ar tērauda cauruli. Plaši pazīstama šāda savienojuma metode ir atloka savienojums, bet vai šis savienojums vienmēr ir optimālais problēmas risinājums? Pieņemsim, ka vidēja diametra cauruļvadiem atloka savienojums ir ekonomiski izdevīgs lieliem diametriem, tas ir gandrīz vienīgais veids, kā pāriet uz tēraudu. Ja mēs runājam par maziem diametriem, tad izmantošanu elektriski metinātas pārejas polietilēns-metāls ir optimāls risinājums savienojuma kvalitātes, tā uzstādīšanas ātruma, darbaspēka un materiālu izmaksu ietaupījuma ziņā.

Visizplatītākais pārejas veids ir pāreja uz metāla vītni, ārējo vai iekšējo, kas izgatavota no tērauda, ​​misiņa vai bronzas. Šādā veidā ir ekonomiski izdevīgi savienot polietilēna caurules ar diametru līdz 63 mm (ar metāla vītnēm līdz 2"). Lai taupītu vietu, šādas pārejas var veikt līkumu veidā 45° un 90° leņķī; būvējot sarežģītus mezglus, dažkārt kritiska nepieciešamība ir samazināt konstrukcijas izmērus. Ir arī elektriski metinātas pārejas uz parasto tērauda cauruli savienošanai ar metāla metināšanu Īpaši gāzei ir elektriski metināta polietilēna-vara pāreja ar a diametrs 20 mm, šīs pārejas vara daļa ir viengabala un pilnībā noslēgta.

Polietilēna cauruļvadu remonts

Polietilēna cauruļu remonts ir joma, kuru ir grūti iedomāties, neizmantojot metināšanas izstrādājumus ar iebūvētiem sildītājiem. Neatkarīgi no tā, vai ir jāpievieno polietilēna ieliktnis bojātai caurulei vai vienkārši jānomaina sūcošs atloka savienojums, gandrīz vienmēr būs nepieciešama elektrofūzijas metināšana. Sajūgu savienojums tika apspriests iepriekš, šeit mēs koncentrēsimies uz to elektrofūzijas metināšanas remonta īpašības un izstrādājumi ievietošanai, kas tiek izmantoti gan kopā ar remontdarbiem, gan kā atsevišķs pasūtījums.

Pēc elektrisko savienojumu izmantošanas otra populārākā remonta metode ir dažāda veida spraudņu jeb tā saukto stiegrojuma paliktņu uzstādīšana. Tos izmanto, lai novērstu precīzus polietilēna cauruļvadu bojājumus. Atkarībā no remontējamās caurules diametra, elektriski metinātie paliktņi Ir divas versijas. Diametram līdz 225 mm šī ir sieviešu skrūvju konstrukcija (segli), ar kuru izstrādājums tiek iepriekš nostiprināts pirms metināšanas. Punktu bojājumi caurulēm, kuru diametrs ir lielāks par 225 mm, tiek metinātas ar augšējo spraudni, kas tiek piestiprināts pie caurules ar speciālu iespīlēšanas ierīci. Daži oderējumu veidi ļauj veikt remontu pat tad, ja transportējamā vide ir noplūdusi.

Ievietošana polietilēna cauruļvadā

Nereti, veicot remontdarbus, pasūtītājs pieprasa arī papildus pieslēguma ierīkošanu esošajam cauruļvadam. Lai ieviestu šo risinājumu, ir īpaši produkti savieno polietilēna cauruļvadā, daži no tiem ļauj iekļūt cauruļvadā, to vispirms neatvienojot. Armatūra iestrādei esošajā cauruļvadā ir veidota tā, lai, urbjot urbumu, novērstu skaidu iekļūšanu caurulē.

Priekš pieskaroties neaktīvam cauruļvadam bieži tiek izmantots visekonomiskākais variants - elektriski metināts paliktnis ar atvērtu polietilēna cauruli. Oderes dizains dažādiem diametriem ir līdzīgs aprakstīto pastiprinošo oderējumu konstrukcijai. Izplūdes caurules maksimālais diametrs ir 90 mm, tā ir vienlīdz piemērota sadurmetināšanai vai elektrofūzijas metināšanai. Parasti vispirms pie galvenās caurules tiek piemetināts pats oderējums, pēc tam caurulē caur cauruli tiek izurbts caurums un caurule tiek savienota ar cauruli vai citu izstrādājumu, izmantojot elektrisko savienojumu. Šāda veida ievietošanai varat izmantot pārklājumu ar iebūvētu griezēju, bet tikai izplūdes caurulei ar diametru 32 mm. Ir arī risinājumi tiešai savienošanai ar parastā misiņa vārsta izeju uz 1,25-2" ārējās vītnes.

Spiediena mērīšanas piederumi ir sarežģītāks dizains, taču tas ne vienmēr nozīmē, ka tas kļūst dārgāks. Šādu izstrādājumu var iestrādāt caurulē ar diametru līdz 400 mm ieskaitot, ar maksimālo izplūdes atveri 63 mm. Ņemot vērā iespējamos ekonomiskos zaudējumus no pilnīgas cauruļvada slēgšanas savienojuma laikā, šāda veida izstrādājumi dažos gadījumos var ievērojami samazināt kopējās izmaksas, pieslēdzoties galvenajam polietilēna cauruļvadam. Dažādiem ražotājiem caurule var izstiepties vertikāli (lai ietaupītu vietu, piemēram, akā) vai horizontāli. Turklāt dažos izstrādājumos horizontālo izplūdes cauruli pirms metināšanas var pagriezt jebkurā leņķī horizontālajā plaknē.

Iepriekš aprakstītajiem produktiem nav iespēju bloķēt plūsmu pēc ievietošanas, tāpēc noslēgumā mēs runāsim par ievietošanas iespējām ar iespēju pēc tam bloķēt plūsmu, t.i. par pieteikumu slēgvārsti ar iebūvētiem sildītājiem ievietošanai polietilēna cauruļvadā zem spiediena. Šim veidgabalam ir tāds pats dizains: līdz caurules diametram līdz 225 mm tas ir izgatavots elektriski metinātu seglu veidā ar stiprinājuma skrūvēm, caurulēm līdz 400 mm ieskaitot - augšējā spraudņa veidā. Arī izplūdes caurules maksimālais diametrs ir 63 mm, vārsts atrodas vertikāli. Papildus šai opcijai ir iespēja ieliktņi ar lodveida vārstu, kura lielākais caurules diametrs ir 90 mm.

Šādu slēgvārstu absolūtā priekšrocība ir tāda, ka pēc metināšanas tiem nav nepieciešami papildu aizsardzības pasākumi. Tie. Pietiek uzstādīt teleskopisko stieni, lai vadītu vārstu vai lodveida vārstu no zemes virsmas un aizpildītu ievietošanas vietu, neveidojot aku. Faktiski šādu ievietošanu esošajā polietilēna cauruļvadā var veikt viena persona.

Nobeigumā par elektrofūzijas metināšanu

Rakstā mēs centāmies detalizēti apsvērt galvenos risinājumus polietilēna cauruļvadu savienošanai, izmantojot elektrofūzijas metināšanu. Tās nav visas tās iespējas, bet tikai tās, ar kurām visbiežāk saskaras polietilēna cauruļvadu būvniecības, remonta un ekspluatācijas praksē. Turklāt liela daļa produktu, kuriem nav tā saukto iegulto sildītāju, t.i., paliek ārpus apraksta. spirāles, bet kuras diezgan veiksmīgi izmanto polietilēna cauruļvados kombinācijā ar metināšanu ar elektriskajām uzmavām. Par dažiem no tiem mēs centīsimies runāt nākamajos rakstos par šo tēmu.

Ja jums ir kādi jautājumi par elektrokausēšanas metināšanas izmantošanu polietilēna cauruļvadu savienošanai vai remontam, varat saņemt bezmaksas tehniskos padomus mūsu VKontakte grupa.