Normas básicas para preparação e soldagem de tubos de polietileno utilizando conexões com resistências embutidas. Soldagem de peças de conexão com aquecedor embutido Testes de vibração

Hoje, as organizações de construção e instalação envolvidas na instalação de dutos externos começaram a usar cada vez mais tubos feitos de materiais poliméricos. Existem vantagens claramente mais inegáveis ​​dos tubos de polímero sobre os de metal, e elas são bem conhecidas. São facilidade de instalação, longa vida útil, respeito ao meio ambiente, etc. Conhecendo todas essas qualidades positivas de um tubo de polímero e principalmente o fato de que a soldagem é muito mais fácil e rápida, as organizações instaladoras muitas vezes esquecem que a tecnologia do processo de soldagem prevê certas regras que devem ser seguidas.

Por exemplo, ao soldar tubos de topo, é necessário estabelecer e observar rigorosamente parâmetros do processo de soldagem:

• temperatura do elemento de aquecimento dependendo do material a ser soldado;
• indicadores de pressão e tempo de fusão das extremidades dos tubos;
• duração da pausa tecnológica para retirada do aquecedor da zona de soldagem;
• indicadores de pressão e tempo de resfriamento da solda.

Se esses parâmetros forem observados, a qualidade da solda ficará próxima da resistência do material de base do tubo.

Na soldagem de tubulações de polietileno (PE) utilizando conexões com resistências embutidas (conexões elétricas), o processo de soldagem é realizado automaticamente sem intervenção humana, devendo ser dada muita atenção aos trabalhos preparatórios.

Somente a adesão estrita por parte do soldador aos regulamentos obrigatórios de preparação de pré-soldagem garantirá uma soldagem de tubulação de alta qualidade.

De que regulamentos para os trabalhos preparatórios estamos a falar? O que um soldador certificado deve fazer durante a preparação antes da soldagem por eletrofusão? Que ferramentas ou equipamentos adicionais devem ser utilizados para garantir que a junta soldada seja de alta qualidade?

Consideremos todo o processo de soldagem usando equipamentos adicionais em etapas.

Preparação e testes de desempenho de equipamentos de soldagem

A máquina de solda é colocada em uma área pré-planejada e desobstruída.

No local onde será realizada a soldagem, é instalado um toldo ou barraca para evitar a entrada de poeira e precipitação na área de soldagem. Os cabos elétricos da máquina de solda são desenrolados e conectados à fonte de energia. O aterramento de proteção e o isolamento do cabo elétrico são verificados.

Tenda de campo

Processamento mecânico das extremidades das superfícies dos tubos a serem soldadas

As pontas dos tubos de polietileno devem estar secas, limpas e com corte uniforme e perpendicular.

O tubo está cortado cortadores de tubos ou tesoura na faixa de diâmetro de 20 a 160 mm.

Para tubos com diâmetro de até 225 mm ou até 315 mm guilhotina.

Para tubos com diâmetros de 160 a 355 mmserra circular elétrica.

Para tubos com diâmetro igual ou superior a 400 mmmotosserra elétrica.

Esta operação preparatória deve ser abordada com muito cuidado, porque Soldar tubos com chanfro excessivo pode levar ao deslocamento e curto-circuito das voltas espirais e à entrada de material fundido entre as extremidades dos tubos. Neste caso, existe a possibilidade de não ser criada pressão de soldagem, o que afetará a qualidade da solda.

Exemplo com corte oblíquo de tubo

Exemplo com curto-circuito entre espiras

Outro fator que influencia a qualidade da soldagem é a precisão das superfícies de contato do tubo de polietileno e da conexão elétrica. Portanto, após a limpeza e corte dos tubos, eles são processados ​​​​mecanicamente (decapagem). O objetivo desta limpeza é remover a camada externa de contaminantes e película de óxido. Para este trabalho são utilizados dispositivos de decapagem mecânica, que garantem a remoção rápida e uniforme da camada de óxido da superfície dos tubos. A não remoção da camada de óxido tem um impacto negativo na qualidade da junta soldada e leva à falta de penetração.

Quando exposto à radiação ultravioleta (ambiental), uma camada oxidada aparece rapidamente na superfície do tubo. Portanto, a limpeza dos tubos deve ser realizada imediatamente antes do processo de soldagem.

A decapagem mecânica de tubos por meio de um dispositivo de decapagem é realizada em um comprimento igual a pelo menos 0,5 do comprimento da conexão com aquecedor embutido. A espessura da camada a ser removida de um tubo de polietileno é de 0,1–0,2 mm. Para tubos com diâmetro de até 63 mm, é utilizado um raspador manual (raspador). Antes de utilizar a decapagem mecânica é necessário medir o diâmetro do tubo a ser decapado, caso o tubo não possua tolerâncias de diâmetro positivas é aconselhável utilizar um raspador que permita retirar cavacos de até 0,1 mm de espessura. Se uma camada muito espessa de cavacos for removida da superfície de um tubo de polietileno, isso afetará negativamente a qualidade da solda.

Dispositivo de decapagem	Diâmetro dos tubos processados, mm
	63–225
	110–500
	450–1200

De acordo com SP 42-103-2003:

“A folga anular entre o tubo e a peça de ligação não deve, em regra, exceder 0,3 mm e, após a montagem, devem ser visíveis no tubo vestígios de tratamento mecânico da superfície.”

Para curvas de sela, o espaço no tubo é limpo com uma folga de 5 a 10 mm de cada lado da sela.

As próprias conexões elétricas não são submetidas a processamento mecânico devido à possibilidade de danificar a espiral.

Instalação e fixação de tubos e peças soldadas

Para proteger contra deslizamentos acidentais durante a soldagem e resfriamento, os tubos são fixados nas braçadeiras posicionadoras. O posicionador evita a flacidez do tubo e garante o alinhamento necessário dos tubos soldados e das conexões elétricas durante o processo de soldagem para evitar falta de penetração. O posicionador também evita que forças de flexão sejam aplicadas às extremidades do tubo que entram na área de soldagem da conexão elétrica. A fixação dos tubos no posicionador é um pré-requisito para o processo de soldagem.

Dependendo do mecanismo de fixação do tubo posicionadores são divididos em dois tipos:

posicionadores de cinta;

posicionadores com função de remover ovalização do tubo.

O posicionador de cinta foi projetado para tubos com diâmetro máximo de até 500 mm. Serve apenas para fixação de tubos com quaisquer conexões elétricas (acoplamento, curva, T) durante o processo de soldagem. A estrutura dobrável do posicionador permite soldar tubos com qualquer ângulo de curvatura.

Inserções adicionais nos suportes principais resolvem o problema de soldagem simultânea de tubos de diferentes diâmetros com acoplamentos de transição, bem como com tês desiguais.

Os posicionadores podem ser equipados com um dispositivo para corte preciso de tubos no campo usando uma serra manual.

O mecanismo de cinta mais simples e confiável para fixação de tubos no posicionador apenas facilita o trabalho preparatório do soldador.

Posicionador de correia para curvas de sela

Projetado para instalação de curvas de sela, alinhando tubos ao tubo principal.

Durante a soldagem, permite pressionar firmemente o cotovelo no tubo a ser soldado e evita que a sela saia da zona de soldagem. O posicionador é utilizado para todos os tipos de selas instaladas em tubo soldado com diâmetro de 63–500 mm:

Se este posicionador não for utilizado durante a instalação, existe a possibilidade de a sela não ser soldada.

Posicionador com função de desovalidade do tubo

Esses posicionadores são projetados para trabalhar com tubos que possuem uma grande ovalização. Após serem fixadas no posicionador, as extremidades dos tubos assumem o círculo correto e são assim protegidas contra movimentos acidentais durante o processo de soldagem.

Os posicionadores com a função de remover irregularidades nas extremidades dos tubos são produzidos até 1200 mm.

Aparência do posicionador	Diâmetro dos tubos fixos, mm
	63–180
	110–250
	225–315
	315–500
	400-1200

Os posicionadores são necessários para que os eixos dos tubos e peças a serem soldadas sejam instalados paralelos e sem distorções. Durante a soldagem, as cargas externas não devem ser transferidas para as extremidades dos tubos soldados localizados na conexão de soldagem elétrica.

Os tubos devem permanecer no posicionador até a conclusão do processo de soldagem. Os tubos devem ser removidos das braçadeiras posicionadoras somente após a junta soldada (encaixe elétrico) ter esfriado completamente.

Placas arredondadas

A correta instalação dos tubos coaxialmente entre si é influenciada pela ovalidade dos tubos soldados. Devido à grande ovalização dos tubos, é impossível instalar corretamente a conexão elétrica. Se um tubo oval for usado durante a instalação, formar-se-á uma lacuna entre o tubo e a conexão, o que pode afetar negativamente a qualidade da soldagem (uma vez que não será criada pressão de soldagem). A ovalização ocorre devido ao armazenamento prolongado dos tubos ou quando são fornecidos em bobinas. Para remover a ovalização dos tubos PE, são utilizadas placas arredondadas.

Existem dois tipos de almofadas:

• mecânico com pinça manual, utilizado para tubos PE diâmetro 63–400 mm;

• com acionamento hidráulico, utilizado para tubos PE com diâmetro de 400–1200 mm.

De acordo com SP 42-103-2003:

“Se as extremidades soldadas dos tubos tiverem uma ovalização superior a 1,5% do diâmetro externo do tubo ou ≥ 1,5 mm, então antes de montar a junta, para dar-lhes um formato arredondado, use pinças de calibração de estoque (almofadas de arredondamento), que são instalados nos tubos a uma distância de 15–30 mm das marcas."

Rolamentos de rolos

Projetado para manter os tubos na posição horizontal e alinhá-los com a conexão durante a soldagem.

É conveniente e conveniente usar suportes de rolos com capacidade de ajustar a altura do tubo.

Um procedimento obrigatório nos regulamentos para a preparação de tubos antes da soldagem por eletrofusão é o desengorduramento das superfícies externas dos tubos PE a serem soldados. A superfície do tubo é desengordurada imediatamente antes de instalar a conexão no tubo, e o líquido desengordurante deve evaporar completamente antes do início da soldagem. Apenas a área limpa do tubo de polietileno é limpa.

Para limpar, use panos que não soltem fiapos embebidos em álcool industrial ou panos especiais que contenham álcool.

É inaceitável o uso de aguarrás e acetona para desengordurar tubos de polietileno.

Durante a instalação, não permita que sujeira, poeira ou água entrem na zona de soldagem.

Marcação de juntas de solda

Cada junta de soldagem em uma tubulação de polietileno deve ser marcada.

Inicialmente, a marcação é aplicada antes de instalar a conexão no tubo, um marcador marca a profundidade em que a conexão deve ser colocada no tubo. É melhor marcar a profundidade após a limpeza e desengorduramento. Se você fizer marcações com antecedência, existe a possibilidade de que as marcações sejam apagadas durante o desengorduramento. A próxima marcação – final – deve ser feita após a soldagem. Na área de conexão são indicados o número da conexão (junta) e o código do operador que realizou esta soldagem.

PARA marcador de lápis

A marcação é feita com um lápis marcador de cor brilhante.

Soldagem

Uma máquina de solda pré-preparada é conectada a uma rede elétrica ou a um gerador elétrico com a tensão e potência necessárias. Um cabo de soldagem é conectado aos contatos da conexão com o aquecedor embutido.

As máquinas de solda têm função para inserir dados adicionais no protocolo de soldagem, a saber:

• o nome da organização que instala o pipeline;
• endereço onde é realizada a soldagem;
• sobrenome, nome ou código do soldador-operador, etc.

Usando o scanner que acompanha o dispositivo, o código de barras principal é lido. Após a leitura do código de barras, o display do aparelho mostra dados básicos sobre o processo de montagem e soldagem.

As máquinas de solda também possuem uma função de entrada manual de informações de emergência.

Assim, por exemplo, se não houver código de barras ou se estiver danificado, é possível inserir manualmente os parâmetros básicos de soldagem (tempo e tensão) na máquina de solda.

As informações sobre o processo de soldagem (protocolo) são registradas e armazenadas na memória da máquina de solda.

Após a conclusão da soldagem e do resfriamento, a junta de solda resultante é liberada do posicionador, seguida da marcação da junta, mencionada anteriormente.

O carregamento com pressão de trabalho ou teste de pressão da tubulação pode ser feito 10 a 30 minutos após o resfriamento.

O cumprimento destas normas para a preparação e soldagem de tubos PE garante que a tubulação soldada funcionará de maneira confiável e por muito tempo, e não causará acidentes graves que desacreditem os tubos de polímero.

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Volkov I. V., Kimelblat V. I., Stoyanov O. V.
Soldagem de tubos e conexões de polímero com resistências elétricas embutidas

INTRODUÇÃO

A principal direção do progresso técnico na área de construção de sistemas de dutos para diversos fins está associada ao uso de tubos de polímero. Os problemas de produção causados ​​pela crise de 2008 já foram eliminados. O volume global de utilização de tubos de polímero em 2011 voltou aos níveis anteriores à crise e continua a crescer. O mercado russo de tubos de polímero está se desenvolvendo em termos quantitativos e qualitativos. Em 2011, foi dominada a produção de tubos monolíticos supergrandes com diâmetro de até 1.600 mm. Estão surgindo novas variedades de tubos torcidos com diâmetro de até 2.400 mm e tubos flexíveis pré-isolados. Para os próximos 3-5 anos, está previsto um aumento anual de 10-15%. Na Rússia, os mais utilizados são os tubos de poliolefina, principalmente polietileno (PE) e polipropileno (PP), bem como, em volumes muito menores, tubos de polibuteno (PB).

Um aspecto importante da eficiência e funcionalidade dos pipelines é a sua confiabilidade. A vida útil estimada dos dutos de polímero é de muitas décadas, mas a confiabilidade dos sistemas de dutos é limitada principalmente pela qualidade das conexões.

O principal método para produzir juntas permanentes de tubos de poliolefina é a soldagem.

Ao construir os dutos de polietileno mais difundidos, a soldagem de topo por resistência é a mais econômica. Com estrita observância dos parâmetros tecnológicos padrão da soldagem de topo, obtêm-se juntas soldadas com resistência superior ao material de base dos tubos, e sua durabilidade é determinada pela estrutura dos polímeros e pelas condições de operação. Vários trabalhos realizaram uma análise bastante detalhada dos fatores que afetam a confiabilidade das juntas de topo.

A soldagem com resistências elétricas embutidas (ZH), também chamadas de: soldagem elétrica, pulso elétrico, eletrotérmica, soldagem por eletrodifusão, soldagem com eletrofusão e resistências elétricas embutidas, vem ganhando cada vez mais adeptos. A análise dos fatores que determinam a confiabilidade das juntas soldadas com vedações é pouco representada na literatura.

O alto custo das ferragens foi considerado uma desvantagem significativa da soldagem elétrica. No entanto, os defensores da soldagem com ZN observam logicamente que o preço dos acessórios é insignificante se forem conectados tubos longos (até várias centenas de metros de comprimento) enrolados em bobinas ou em carretéis. Além disso, os acoplamentos são convenientes para soldagem em condições restritas e para reparos de tubulações. Em alguns casos, utilizando acoplamentos elétricos também é possível soldar peças de diferentes espessuras e peças feitas de diversas gradações de polímeros, bem como polietileno reticulado.

Acessórios com design de sela encontraram ampla aplicação como substitutos para tês desiguais, como conexões em tubulações existentes, inclusive sob pressão, como remendos de reparo e outros fins.

Ressalta-se que este é um erro típico de muitos revendedores de conexões com vedações e máquinas de solda. Às vezes, a vantagem do método de soldagem ZN é a fraca influência do “fator humano” na qualidade da conexão. No entanto, este argumento não resiste a críticas rigorosas, tanto do ponto de vista teórico como do ponto de vista da prática produtiva.

O processo tecnológico de soldagem de tubos ZN de pequenos diâmetros dá realmente a impressão de ser descomplicado, embora exija o cumprimento escrupuloso de todas as normas. Quanto à soldagem de tubos de médio e grande diâmetro, o executor (operador de soldagem de máquinas de solda) é obrigado não apenas a seguir rigorosamente os requisitos, mas também a ter procedimentos bastante complexos para preparar peças para soldagem e otimizar os parâmetros básicos de soldagem com a participação de especialistas (engenheiros técnicos e inspetores).

A automatização das máquinas de soldadura e a informatização do registo do processo de soldadura não elimina completamente o “fator humano”, especialmente no que diz respeito à preparação de peças para soldadura, mas sem dúvida eleva o nível técnico da tecnologia de soldadura aos processos anteriores de produção e processamento de polímeros.

Deve-se notar que a documentação normativa e técnica existente (NTD), que reflete as questões de soldagem por soldagem, contém uma série de disposições retiradas de normas estrangeiras autorizadas, mas desatualizadas e não atualizadas levando em consideração os novos grandes tamanhos de produtos soldados.

Alguma incerteza é introduzida por normas que são convenientes para os fabricantes de tubos e peças, mas reduzem a eficácia do controle por parte dos consumidores.

Como resultado da falta de confiança dos profissionais em tais normas, são frequentemente observadas inúmeras improvisações tecnológicas, que, via de regra, reduzem a qualidade da soldagem. Como resultado, os custos económicos incorridos nas fases anteriores de produção são depreciados.

Em conexão com a rápida expansão da produção e, consequentemente, o uso de tubos e peças para soldagem por eletrofusão, bem como peças com GL na Rússia, o problema de aumentar o nível técnico na área de soldagem GL está se tornando altamente relevante.

Uma alta taxa de acidentes para tubulações montadas com violações graves da tecnologia de soldagem é inevitável. Acidentes de juntas soldadas com peças de proteção retardam a introdução deste método na prática. Assim, após uma falha grave em uma conexão de acoplamento com diâmetro de 800 mm, a Mosvodokanal proibiu em 2011 o uso de tais conexões em suas instalações.

A organização do controle do processo como elemento mais importante da tecnologia tem uma influência decisiva na qualidade das juntas soldadas. Como não existe um método único e absoluto de monitoramento de juntas soldadas, juntas de alta qualidade são garantidas por um sistema multiestágio de controle preventivo, operacional e inspeção de juntas acabadas.

Abaixo, os princípios do controle tecnológico da soldagem por soldagem serão discutidos em detalhes.

Esta publicação não substitui a atual documentação normativa e técnica (DTN), mas, complementando-a, é uma tentativa de resolver o problema de aumentar o nível da tecnologia de soldagem com base em ideias cientificamente fundamentadas e na análise da experiência prática acumulada pelos autores. .

O material de origem deste livro são edições ampliadas e corrigidas, complementadas com novas seções, cálculos e dados analíticos e outras informações científicas e técnicas.

Assistência substancial na preparação desta monografia foi fornecida por Eduard Krause (SKZ Alemanha), Dmitry Alexandrov (Glinved Russia LLC).

Bibliografia

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3. A influência da qualidade das matérias-primas nas propriedades de desempenho dos tubos PE / V.I. Kimelblat [e outros]//Plast. massas. – 1988. – Nº 2. – P. 52,53.

4. Influência das propriedades do polietileno de baixa pressão na durabilidade das juntas soldadas / V.I. Kimelblat [et al.]//Mecânica de materiais compósitos. – 1996. – Nº 6. – P. 842-847.

5. Kimelblat, V.I. Papel, local e formação de pessoal no processo tecnológico de utilização de tubos poliméricos / V.I. Kimelblat // Tubos de polímero. – 2008. –Nº 4 (22). -COM. 70-78.

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7. SP 42-103-2003 Código de regras para projeto e construção. “Projeto e construção de gasodutos a partir de tubos de polietileno e reconstrução de gasodutos desgastados.”

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1. DISPOSIÇÕES GERAIS

Soldagem de plásticos

O termo “soldagem plástica” significa o processo de obtenção de juntas permanentes de peças feitas de materiais poliméricos termoplásticos. Para realizar a soldagem, as peças poliméricas são aquecidas a uma temperatura que garante a transição do polímero para um estado de fluxo viscoso e são unidas sob uma certa pressão.

Um diferencial da soldagem é a possibilidade de obter, na área de conexão, um material mais próximo em composição e propriedades do material de base dos produtos a serem soldados.

Naturalmente, os processos reológicos que ocorrem durante a soldagem deixam uma marca na orientação das macromoléculas na área de soldagem e na formação de formações supramoleculares, mas as propriedades químicas do material da junta soldada são semelhantes às propriedades do material de base.

A soldagem não envolve reações químicas direcionadas. Porém, ao aquecer polímeros, reações químicas indesejáveis ​​inevitavelmente aceleram, em particular, a destruição termo-oxidativa das poliolefinas, bem como a reticulação característica dos polietilenos de baixa densidade, que afetam negativamente as propriedades das juntas soldadas.

De acordo com ideias geralmente aceitas, a qualidade das juntas soldadas é influenciada pela natureza e características dos polímeros a serem soldados, pelo desenho da junta e pela tecnologia para sua implementação.

As tecnologias básicas de soldagem diferem no método de aquecimento das superfícies a serem unidas, nos procedimentos específicos e nos parâmetros básicos de soldagem. O projeto das máquinas de solda deve garantir o estrito cumprimento das normas de soldagem.

Independentemente das características tecnológicas da soldagem, a qualidade das juntas soldadas depende dos fenômenos superficiais entre as peças a serem soldadas, dos processos reológicos (deformações viscoelásticas, altamente elásticas e plásticas, bem como do fluxo de fusão do polímero), da cinética de difusão das macromoléculas e seus segmentos, orientação das macromoléculas na área da junta e tensões internas da origem da soldagem.

Todas estas disposições são relevantes para soldagem com resistências embutidas (ZH).

Princípios de soldagem com ZN

Ao soldar ZN, as superfícies a serem soldadas ficam sobrepostas. A fonte de calor geralmente é um fio metálico de alta resistência aquecido por corrente elétrica. Ao fazer uma conexão, o fio (W) é colocado na superfície de trabalho da conexão (Figura 1.1).

Arroz. 1.1. Colocando o fio no acoplamento

Existem tentativas conhecidas de utilizar elementos combustíveis feitos a partir de composições poliméricas eletricamente condutoras, mas elas não se tornaram generalizadas.

A energia térmica é distribuída na zona de soldagem durante todo o período de soldagem. Neste caso, o material da conexão ou do encaixe derrete primeiro e depois o material do tubo. Este mecanismo é mais pronunciado para conexões com espirais fechadas embutidas no corpo da conexão.

Se as espirais estiverem localizadas na superfície da peça, o aquecimento das superfícies soldadas começa quase simultaneamente.

Um certo volume de fusão é formado no espaço entre as superfícies soldadas, que continua a se expandir à medida que a temperatura aumenta. Expandindo-se, o fundido flui da zona quente de ação das espirais elétricas para a zona fria, onde congela no espaço entre as peças a serem soldadas, formando um “tampão” que impede o fluxo adicional do fundido. O aquecimento adicional do fundido leva à formação de pressão de soldagem, o que garante uma soldagem confiável das peças de trabalho.

Materiais para tubos e conexões

A soldagem ZN é mais frequentemente usada para unir peças dos seguintes materiais:

– polietileno de baixa pressão (PE) (alta densidade, média densidade) – PE-HD (HDPE);

– polietileno reticulado – PEX (PES);

– copolímero estatístico de propileno e etileno, – PP-RC (PP-R ou PP tipo 3);

– polibuteno – RV (PB).

Tubos e conexões de polímero com ZN não podem ser feitos de polímeros básicos. Os polímeros puros e originais não possuem o conjunto necessário de propriedades, em particular resistência à destruição termo-oxidativa, fotoenvelhecimento e degradação mecânica. De acordo com as normas atuais, apenas materiais compósitos especiais são utilizados na produção de tubos e peças de conexão.

A composição é uma mistura granular homogênea do polímero base com aditivos (antioxidantes, pigmentos e estabilizadores de UV, etc.) introduzidos na etapa de produção da composição (composição) em concentrações necessárias ao processamento do material e utilização do produto. A característica mais importante de uma composição de tubo é a resistência mínima do material a longo prazo (Resistência Mínima Requerida (MRS)). A conformidade do polímero com os padrões MRS garante seu desempenho em termos de durabilidade do tubo. O MRS é usado em cálculos de pressão operacional de dutos.

As conexões com ZN são fabricadas principalmente por moldagem por injeção, mas a partir de composições para fins de extrusão.

As composições de poliolefinas têm boa soldabilidade, ou seja a capacidade de formar juntas soldadas com a qualidade exigida em uma gama bastante ampla de parâmetros tecnológicos de soldagem.

As estruturas moleculares, macromoleculares e supramoleculares dos polímeros têm um impacto tão significativo nas propriedades das juntas soldadas que o efeito dos parâmetros estruturais pode exceder significativamente a influência dos parâmetros tecnológicos de soldagem. Ao examinar acidentes em oleodutos, muitas vezes é necessária a análise da estrutura dos polímeros.

Os requisitos mínimos para os materiais das peças a serem soldadas podem ser formulados da seguinte forma: a mesma natureza do material e valores semelhantes de viscosidade do polímero fundido. Na prática industrial, a viscosidade é avaliada pelo índice de fluxo de fusão (MFI) em g/10 min a uma temperatura e tamanho de carga fixos. Portanto, para diferentes tipos de tubos de polietileno de baixa densidade (PEAD), a faixa IFR é de 0,2÷1,2 a 190ºC e uma carga de 5 kgf.

Na soldagem de ZN, essas posições sofrem alterações significativas. Em alguns casos, este método é usado para soldar todos os tipos de tubos PE (graus PE32-100), polietileno parcialmente reticulado e até mesmo polietileno reticulado - PEX. No entanto, na maioria das vezes é prático soldar peças não apenas dos mesmos materiais, mas também de polímeros de gradações idênticas ou semelhantes, por exemplo, polietileno com resistência mínima a longo prazo. SRA. 8 MPa (PE 80) e SRA. 10 MPa (PE 100).

Conexões de polipropileno com ZN são utilizadas para conectar produtos feitos do mesmo polímero. Não é permitida a soldagem de produtos feitos de outros polímeros (por exemplo PVC) com acessórios de polietileno.

As conexões de polibuteno (Figura 1.2) para soldagem por eletrofusão de tubos de polibuteno sob pressão e pré-isolados são um sistema de conexão inovador e promissor. O uso desses acessórios permite obter a melhor combinação de facilidade de instalação e máxima confiabilidade do sistema.

Arroz. 1.2. Acoplamento de polibuteno com ZN

Superfícies soldáveis. Materiais estranhos que entram nas superfícies soldadas das peças podem danificar irreversivelmente as juntas soldadas. Portanto, a superfície das peças a serem soldadas deve ser limpa de poeira natural ou artificial, óleos, gorduras, umidade e outros contaminantes. A maioria dos solventes orgânicos, uma vez na superfície das peças, interfere na soldagem. Raras exceções incluem o etanol, que é usado para desengorduramento. No entanto, também deve evaporar completamente antes do início da soldagem. Portanto, geralmente é recomendado o uso de etanol 98% e até 99,8% para o tratamento de superfícies soldadas.

O desengorduramento das superfícies a serem soldadas é necessário, mas não suficiente para soldar ZN. Durante o armazenamento, os contaminantes são adsorvidos na superfície externa dos tubos e peças que não podem ser lavados com solvente. Além disso, a superfície externa de tubos e peças está sujeita a oxidação e fotoenvelhecimento, o que estimula tanto a destruição quanto a formação de estruturas reticuladas. Como resultado da reticulação, o material perde sua capacidade de soldagem. O processamento mecânico das superfícies soldadas de tubos e conexões para soldagem com acoplamentos com ZN garante que o diâmetro externo seja levado ao valor nominal, o que possibilita a montagem da conexão sem grandes tensões. Portanto, o processamento mecânico das superfícies soldadas externas imediatamente antes da soldagem é certamente necessário, sua implementação é rigorosamente verificada durante o controle operacional e controle das juntas acabadas.

As superfícies internas dos acoplamentos e selas não são processadas para evitar danos ao aquecedor, mas para evitar contaminação, as peças com vedações são embaladas hermeticamente e retiradas da embalagem imediatamente antes da soldagem.

O papel dos processos reológicos. A soldagem de ZN é acompanhada por deformações significativas. As deformações plásticas iniciam-se durante o pré-aquecimento (se recomendado), que é realizado para reduzir o excesso de folgas entre as peças a serem soldadas. O aquecimento adicional é realizado para obter um fundido suficientemente fluido, que preencha a lacuna entre as peças a serem soldadas. De acordo com as ideias gerais sobre o papel da temperatura durante a soldagem, deve-se observar o seguinte.

Quando a temperatura na área de soldagem estiver abaixo do ponto de fusão dos cristais de poliolefina, a soldagem das peças simplesmente não ocorrerá.

À medida que a temperatura sobe para o nível ideal, o polímero derrete, seu volume aumenta, tanto pela fusão dos cristais quanto pela expansão térmica volumétrica. Como resultado do aumento de volume, surgem tensões no fundido, que são a força motriz dos processos reológicos necessários para preencher lacunas e realizar a soldagem. Além disso, com aquecimento adicional, a viscosidade do fundido é suficientemente baixa para que processos reológicos possam ocorrer durante o período de aquecimento. Dentro de certos limites, o aumento da temperatura de fusão tem um efeito positivo na qualidade da soldagem.

À medida que a temperatura de fusão sobe acima do óptimo, as reacções em cadeia de destruição termo-oxidativa e despolimerização aceleram rapidamente, acompanhadas por formação de gases indesejáveis ​​e reticulação. Consequentemente, embora com o aumento da temperatura do fundido a viscosidade diminua e os processos de autodifusão das macromoléculas se acelerem, a destruição e a reticulação podem deteriorar significativamente a qualidade da soldagem.

Estes processos devem ser levados em consideração ao otimizar parâmetros de soldagem, como tensão da corrente de soldagem e tempo de aquecimento sob condições de soldagem desfavoráveis. É útil levar em consideração informações sobre a estabilidade térmica dos materiais das peças soldadas, que é avaliada, por exemplo, na prática produtiva de síntese e processamento de PE pelo período de indução de oxidação. Em condições normais, as instruções do fabricante da peça com selo devem ser rigorosamente seguidas. Ao usar modos de aquecimento acelerados, é difícil controlar com precisão os parâmetros e os modos lentos provocam perda de estabilidade das peças.

Deformações indesejáveis ​​nas juntas ocorrem durante o processo de soldagem se as peças estiverem mal fixadas.

Tensões de soldagem. Após a soldagem ser concluída, tensões radiais de soldagem surgem inevitavelmente à medida que a junta esfria, uma vez que as superfícies externas da junta esfriam antes dos elementos internos. As tensões de soldagem aumentam naturalmente com grandes espaços entre as peças e com superaquecimento. O resfriamento artificial e acelerado da junta soldada leva ao aumento das tensões de soldagem, ao aparecimento de trincas e cavidades, sendo, portanto, indesejável.

Dimensões e projetos de conexões com ZN. Anteriormente, o escopo dos acoplamentos elétricos era limitado a pequenos diâmetros, mas nos últimos anos a indústria dominou a produção de acoplamentos para conexão de tubos monolíticos (lisos) de grandes diâmetros (até 1200 mm). Os fabricantes de peças com vedações declaram planos de produzir conexões com diâmetros supergrandes de até 1600 mm.

Com base na disposição das espirais, distinguem-se acessórios com espirais abertas e fechadas.

De acordo com o desenho das conexões, as conexões com resistências embutidas são classificadas como acoplamento e sela (Fig. 1.3 e 1.4).

Atualmente, existem no mercado curvas de sela para conectar ramais a tubos de até 1000 mm e superiores.

Obviamente, as mais populares são as selas de vários designs para tubos de pequeno diâmetro.

Arroz. 1.3. Conectando tubos com acoplamento ao ZN

Arroz. 1.4. Conexão de tubo de polietileno e ramal de sela com ar condicionado

Uma serpentina de aquecimento é fixada dentro da campainha por meio de suportes.

Arroz. 1.16. Soquete para tubos torcidos de grande diâmetro com uma espiral colocada nele

Princípios de monitoramento do processo de soldagem com conexões com ZN

Como não existe um método único e absoluto para monitorar juntas soldadas de tubos de polietileno entre si e com conexões, a alta confiabilidade e durabilidade das tubulações são garantidas pela implementação completa do sistema de controle do processo de soldagem em cinco estágios descrito abaixo.

Classificação das juntas soldadas conforme aplicação no sistema de controle:

Teste as conexões. São realizados antes do início dos trabalhos principais de soldagem no recebimento de um novo lote de tubos e conexões para:

– verificar a soldabilidade de tubos e conexões;

– otimização dos parâmetros básicos de soldagem (se configurados manualmente);

– depuração da tecnologia de soldagem.

Conexões permitidas. São realizadas antes do início dos trabalhos principais de soldagem, a fim de verificar a qualificação do soldador nos seguintes casos:

– começa a trabalhar pela primeira vez;

– interrupção do trabalho por mais de 30 dias;

– alteração no diâmetro dos tubos soldados;

– introdução ao trabalho, domínio de novos equipamentos de soldagem.

Conexões de controle. Realizado durante trabalhos básicos de soldagem para confirmar as qualificações dos soldadores. São selecionados pelo laboratório da construtora e adicionalmente a pedido do cliente. Os compostos com a pior aparência devem ser selecionados como compostos de controle.

Etapas do controle do processo de soldagem

O sistema de controle do processo de soldagem durante a construção e reconstrução de dutos utilizando tubos de polietileno consiste em três etapas preliminares (controle de qualidade de entrada dos tubos, peças de conexão e outros materiais utilizados, controle de máquinas de solda, equipamentos auxiliares e teste de qualificação de soldadores ), controle operacional e controle de tubulações de juntas soldadas. Todas as etapas de controle são realizadas pela organização - fabricante das obras de soldagem. Os resultados dos monitoramentos, inspeções e testes devem ser documentados de acordo com os padrões atuais de documentação de produção as-built.

É permitido envolver empreiteiros (organizações especializadas) para realizar operações de testes individuais. No controlo participam representantes dos clientes e das autoridades de supervisão, exigindo a implementação dos procedimentos de controlo que requerem.

Os responsáveis ​​por realizar as etapas de controle do processo de soldagem e registrar os resultados do controle são apresentados na Tabela. 1.1.

Tabela 1.1.

Etapas de controle, executores e resultados de controle

Bibliografia

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5. GOST 18599-2001 Tubos de pressão feitos de polietileno. Condições técnicas.

A soldagem de tubos usando peças de conexão com aquecedores embutidos é realizada:

• ao colocar novos gasodutos principalmente a partir de tubos longos (fios) ou em condições apertadas;
• na reconstrução de gasodutos desgastados, puxando tubos de polietileno (inclusive perfilados);
• ao conectar tubos e conectar peças com diferentes espessuras de parede, ou com espessura de parede inferior a 5 mm, ou feitas de diferentes tipos de polietileno;
• para inserção de ramais em gasodutos previamente construídos;
• durante a construção de trechos particularmente críticos do gasoduto (condições apertadas, cruzamentos de estradas, etc.).

Para soldar tubos utilizando peças de conexão com aquecedores embutidos, são utilizadas máquinas de solda que operam a partir de uma rede de corrente alternada com tensão de 230 V (190-270 V), de baterias recarregáveis ​​​​ou de fontes de energia móveis (mini centrais).

O processo tecnológico de conexão de tubos usando peças de conexão com aquecedores embutidos inclui:

• preparação de pontas de tubos (limpeza de contaminantes, processamento mecânico - raspagem de superfícies soldadas, marcação e desengorduramento);
• soldagem de juntas (instalação e fixação das pontas dos tubos a serem soldados nas pinças do posicionador (dispositivo de centralização) com assentamento simultâneo da peça com a junta, conectando a peça com a junta à máquina de solda);
• soldagem (definição do programa do processo de soldagem, aquecimento, resfriamento da junta).

Para evitar distribuição inadequada de calor no interior da junta, levando ao derretimento severo do polietileno, não é recomendado ultrapassar o valor do corte oblíquo da extremidade do tubo a indicado na tabela abaixo. A limpeza das extremidades dos tubos contra contaminação é realizada da mesma forma que na soldagem de topo. As pontas dos tubos protegidas por uma bainha de polipropileno são retiradas com uma faca especial. O comprimento das extremidades do tubo a limpar deve, em regra, ser pelo menos 1,5 vezes o comprimento do encaixe das peças utilizadas para soldadura.

O tratamento mecânico da superfície das extremidades dos tubos soldados é realizado em um comprimento igual a pelo menos 0,5 do comprimento da peça utilizada. Consiste em retirar uma camada de 0,1-0,2 mm de espessura da superfície da extremidade marcada do tubo. Para tubos com diâmetro de até 75 mm, bem como para remoção de rebarbas da extremidade do tubo, via de regra, utiliza-se um raspador manual (raspador). Para tubos com diâmetro superior a 75 mm, bem como para tubos fabricados em PE100, independente do diâmetro, recomenda-se a utilização de ferramenta mecânica (mandril de corte), que garante a remoção rápida e uniforme da camada de óxido do superfície dos tubos. A folga anular entre o tubo e a peça de ligação não deve, em regra, ultrapassar 0,3 mm e, após a montagem, devem ser visíveis no tubo vestígios de tratamento mecânico da superfície.

Esquema de conexão de tubos com acoplamento com aquecedor embutido

a - preparação dos elementos a serem conectados; b, c, d - etapas de montagem conjunta; junta D montada para soldagem; 1 tubo; 2 marcas para encaixe do acoplamento e usinagem da superfície do tubo; 3 embreagens; Aquecedor 4 vezes; Terminais de 5 condutores; 6 posicionadores; Máquina de soldar cabo de 7 condutores

O tamanho do corte oblíquo da extremidade do tubo

a é a tolerância máxima para um corte oblíquo de tubo; e - folga máxima entre as duas extremidades dos tubos no acoplamento

Para garantir o correto alinhamento da junta após o processamento mecânico, as extremidades dos tubos soldados são marcadas com marcas de profundidade do acoplamento (parte de conexão), igual à metade do seu comprimento. Não é recomendado ultrapassar a folga entre as extremidades dos tubos no acoplamento e (ver figura acima) indicada na tabela abaixo.

As superfícies dos tubos a serem soldados após a raspagem e os acoplamentos são desengordurados com um pano de algodão embebido em álcool ou outros compostos desengordurantes especiais que evaporam completamente da superfície.

Peças com resistências embutidas, fornecidas pelo fabricante em embalagens individuais lacradas, abertas imediatamente antes da montagem, não podem ser submetidas a desengorduramento.

O processamento mecânico e a limpeza de tubos e peças são realizados imediatamente antes da montagem e soldagem. Peças com aquecedores embutidos não são submetidas a processamento mecânico.

A montagem da junta consiste em colocar o acoplamento nas extremidades dos tubos a serem soldados e instalá-lo ao longo das marcas previamente aplicadas, ao longo do limitador ou contra o batente do posicionador. Recomenda-se a utilização de pinças centradoras e posicionadores para montagem de juntas de tubos fornecidos em comprimentos, e a utilização de posicionadores endireitadores para montagem de juntas de tubos fornecidos em bobinas ou bobinas.

O processo de construção inclui:

• colocar o acoplamento na extremidade do primeiro tubo até que as extremidades do acoplamento e do tubo fiquem alinhadas, fixando a extremidade do tubo na braçadeira posicionadora;
• instalação na extremidade do primeiro tubo e fixação da extremidade do segundo tubo na braçadeira posicionadora;
• deslizar o acoplamento na extremidade do segundo tubo em 0,5 do comprimento do acoplamento até parar na braçadeira posicionadora ou até a marca marcada no tubo;

Conexão dos cabos de alimentação de corrente da máquina de soldar aos terminais de acoplamento.

Se os acoplamentos possuírem batente interno (ressalto anular), então os tubos são montados até que as extremidades dos tubos toquem o ressalto anular e a conexão montada seja fixada no posicionador.

Se os tubos a serem soldados tiverem uma ovalização superior a 1,5% do diâmetro externo do tubo ou >1,5 mm, antes de montar a junta, para dar-lhes uma forma arredondada, use braçadeiras de calibração de estoque, que são instaladas nos tubos em a uma distância de 15-30 mm das marcas ou elimine a ovalização usando dispositivos especiais.

Para evitar danos aos aquecedores embutidos (espirais elétricas de fio), a peça com o elemento de proteção é colocada na extremidade do tubo ou a extremidade do tubo é inserida no acoplamento sem distorção. As extremidades dos tubos que entram nas peças de conexão não devem estar sujeitas a tensões de flexão e forças de seu próprio peso. Após a instalação, os acoplamentos devem girar livremente nas extremidades dos tubos sob força manual normal.

Os tubos são soldados garantindo que a junta permaneça imóvel durante o processo de aquecimento e posterior resfriamento natural. Os parâmetros dos modos de soldagem são definidos dependendo do tipo e gama de peças de conexão com peças de soldagem e máquinas de soldagem utilizadas de acordo com as instruções dos fabricantes nas fichas de dados do produto. Quando a máquina é ligada, o processo de soldagem ocorre automaticamente.

Conexão de tubos e curvas de polietileno com resistências embutidas

a - saída de sela com aquecedor embutido; b - ramal com acoplamento bipartido com aquecedor embutido; 1 - tubo; 2 - marca para encaixe de curvas e tratamento mecânico da superfície do tubo; 3 - saída; 4 — aquecedor embutido; 5 - meia pinça; 6 — parafuso de fixação; F – força de pressão da dobra durante a montagem e soldagem

A soldagem de curvas de sela em tubos é realizada na seguinte sequência:

• marque o local de soldagem da curva no tubo;
• a superfície do tubo no local da soldagem da curva é limpa com um raspador;
• a superfície soldada da saída é desengordurada, e se for fornecida pelo fabricante em embalagem individual lacrada, aberta imediatamente antes da montagem, não é permitido desengordurar;
• a saída é instalada no tubo e fixada mecanicamente por meio de pinças especiais, pinças, etc.;
• se o tubo na zona de soldagem da curva tiver ovalização aumentada (mais de 1,5% do diâmetro externo do tubo), então, antes de instalar a curva, o tubo recebe a forma geométrica correta usando braçadeiras de calibração fixadas no tubo à distância de 15-30 mm das marcas (as pinças são retiradas somente após soldagem e resfriamento da conexão);
• conecte os cabos de soldagem aos terminais de contato da alimentação de corrente;
• realizar soldagem;
• após a conclusão da soldagem e resfriamento, antes da fresagem do tubo, é realizada uma inspeção visual da qualidade da junta soldada. Para verificar a qualidade da soldagem, recomenda-se aplicar excesso de pressão de ar através do ramal soldado até o ramal de sela e ao mesmo tempo lavar a junção da base do ramal com o gasoduto;
• A parede do tubo é fresada para conectar as cavidades internas da saída e o tubo após a conexão ter esfriado completamente

A soldagem por eletrofusão oferece uma ampla gama de soluções para tubulações plásticas: desde uma conexão simples e confiável de dois tubos até a instalação de unidades complexas, incluindo acesso a conexões metálicas e inserção em um sistema de abastecimento de água existente. Neste artigo falaremos sobre soldagem de produtos de polietileno com aquecedores embutidos para tubulações de pressão de polietileno, sem tocar na soldagem por eletrofusão de carcaças de polietileno de sistemas de aquecimento, ralos, bem como na soldagem por eletrofusão de polipropileno, pois cada uma delas pode ser um tema independente para o artigo.

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Esboço do artigo:

Breve descrição da soldagem por eletrofusão

Primeiro, vamos descrever brevemente o que é. soldagem por eletrofusão de dutos de polietileno. Este é o nome do método de conexão de tubos usando elementos especiais com aquecedores embutidos; um nome mais raro é soldagem por eletrofusão. Simplificando, trata-se de soldagem com produtos de polietileno, cujo corpo contém uma espiral de metal. Quando o produto é instalado na posição de montagem, uma corrente elétrica de certa magnitude é fornecida aos terminais, a espiral aquece e o material do produto e o tubo de polietileno se fundem. Após o resfriamento, a conexão torna-se monolítica, hermética e mecanicamente mais resistente que o próprio tubo. O teste de arrancamento de uma junta de sela soldada elétrica mostra que ela sai do tubo junto com uma seção do próprio tubo, estritamente ao longo do contorno externo da junta soldada.

O design de produtos com aquecedores embutidos pode ter espiral aberta, parcialmente aberta e completamente oculta. Cada opção tem suas próprias vantagens e desvantagens. Talvez a solução universal seja uma espiral semiaberta, porque... tem menos risco de danos ao colocar o acoplamento no tubo. Além disso, a espiral semiaberta possui ótima distribuição de calor entre o tubo e o material de acoplamento, o que tem um efeito positivo na qualidade da penetração mútua do material durante a fusão.

Para soldagem de produtos com aquecedores embutidos são utilizados equipamentos especiais, os chamados dispositivos de eletrofusão. O nível de equipamento dos dispositivos varia muito: os mais simples requerem entrada manual de todos os parâmetros de soldagem, a maioria dos outros tem a capacidade de ler esses parâmetros a partir do código de barras de um produto eletrossoldado, os mais equipados possuem funções avançadas de entrada e processamento informações, bem como suporte detalhado para todas as etapas do processo de soldagem. Quase todos os dispositivos possuem função de registro, pois no fornecimento de gás, por exemplo, soldagem por eletrofusãoé uma prioridade e manter um protocolo de soldagem é obrigatório.

Um amplo arsenal de produtos de polietileno com resistências embutidas determina, portanto, as grandes possibilidades da própria soldagem por eletrofusão. A sua listagem, juntamente com uma descrição da sua aplicação na prática, constituirão a base do nosso artigo.

Escopo de aplicação da soldagem por eletrofusão

A soldagem por eletrofusão é aplicável onde quer que sejam utilizados tubos feitos de polietileno de baixa densidade. Além disso, muitas vezes é o único método de conexão ou método de construção de um nó possível. Produtos de soldagem com aquecedores embutidos amplamente utilizado na área de abastecimento de água, abastecimento de gás, esgoto, transporte de meios agressivos, na construção de carcaças de tubos de polietileno, construção de carcaças para redes de baixa corrente e muitos outros casos.

Abastecimento de água

O polietileno de baixa pressão mantém suas características de desempenho por 50 anos ou mais somente se a temperatura do líquido transportado não ultrapassar 20 graus e a pressão no sistema não for superior à pressão operacional da tubulação utilizada. Portanto, a colocação de tubos de polietileno e sua soldagem por meio de acoplamentos elétricos são realizadas principalmente em redes externas de abastecimento de água fria, neste caso a estrutura é instalada no solo, onde estará protegida de forma confiável contra destruição prematura sob a influência da luz solar direta.

Suprimento de gás

Requisitos de maior confiabilidade são impostos à instalação de gasodutos, portanto, a soldagem de tubos de gás de polietileno é realizada sob a supervisão cuidadosa de órgãos fiscalizadores. O principal documento para controle de soldagem são os protocolos de soldagem. Se para grandes diâmetros o uso de soldagem de topo for economicamente justificado sem perda significativa de qualidade da junta, então para diâmetros de gasodutos inferiores a 225 mm soldagem por eletrofusão usado em quase todos os lugares. A propósito, um dispositivo para registrar automaticamente os resultados da soldagem está presente em quase todas as máquinas de eletrofusão, mas os equipamentos de topo são equipados com tais dispositivos com muito menos frequência.

sistema de esgoto

Além das redes de esgoto sob pressão, onde a soldagem por eletrofusão é utilizada da mesma forma que no abastecimento de água, o mercado inclui produtos com resistências embutidas específicas para soldagem de tubulações de polietileno sem pressão. Adicionalmente, notamos que na instalação de sistemas de drenagem em polietileno, parte dos trabalhos de soldadura ocorre invariavelmente em altura, onde a soldadura por eletrofusão é a única solução que garante a maior segurança do trabalho com ligações de qualidade consistentemente elevada.

Principais tipos de soldagem por eletrofusão

Agora vamos ver quais tipos de soldagem por eletrofusão são usados ​​para instalar tubulações de polietileno. Em primeiro lugar, trata-se da ligação de tubos, e os produtos electrossoldados permitem ligar não só tubos de polietileno entre si, mas também fazer uma transição para um tubo de aço. Vários produtos com aquecedores embutidos são utilizados exclusivamente para fins de reparo, enquanto outros produtos permitem a inserção em uma tubulação de polietileno existente, tanto desconectada quanto em modo operacional.

Conexão de tubos de polietileno com conexões elétricas soldadas

Obviamente, a principal função dos acessórios elétricos soldados é a conexão. A linha de conexões soldadas elétricas inclui uma ampla gama de conexões com aplicação semelhante à soldagem de topo e também possui diversas posições exclusivas. As restrições dizem respeito, talvez, apenas ao diâmetro das ferragens, mas também está sendo realizado um trabalho ativo nesse sentido; há exemplos de uso prático de acoplamentos com diâmetro de 800 mm em Moscou com a participação de especialistas de nossa organização .

Muitas vezes, dentro do acoplamento, no meio, há um batente especial necessário para o posicionamento preciso dos tubos a serem conectados. Alguns fabricantes têm uma linha separada de acoplamentos de reparo sem batente, para que você possa deslizar completamente o acoplamento no tubo; outros oferecem a capacidade de remover facilmente o batente do acoplamento, se necessário.

Merece atenção especial um acoplamento estendido especial, ideal para conectar tubos com extremidades curvas (tubo bobina). A espiral desse acoplamento é especialmente longa, assim como a zona fria no meio, o que reduz significativamente o risco de a espiral queimar antes do final da soldagem. Em um acoplamento convencional, as extremidades dobradas do tubo em espiral podem não se encaixar perfeitamente na espiral, o que muitas vezes causa superaquecimento.

Para soldagem por eletrofusão Oferecemos curvas em diferentes ângulos de rotação (30°, 45°, 90°), curvas com acesso à ponta para soldagem de topo e até curvas de piso para conexão de tubos em diferentes níveis. Os Tees podem ter as três saídas para soldagem por eletrofusão, bem como a saída da parte intermediária para torneira, para flange, para diversos tipos de hidrantes. Tees de pequenos diâmetros são de maior interesse prático, porque Esta é a única conexão confiável de pequenos tubos que podem ser enterrados no solo sem medo de ter que desenterrá-los novamente para reparos, como acontece com as conexões de compressão.

Separadamente, diremos algumas palavras sobre acoplamentos especiais para fornecimento de gás. Em gasodutos de polietileno com diâmetro de 32-63 mm, pode-se instalar um acoplamento com controle de fluxo de gás, que interromperá automaticamente o fluxo se o tubo for danificado, por exemplo, por uma escavadeira. Em locais onde os fluxos de gás são distribuídos ou o diâmetro da tubulação é reduzido, podem ser usados ​​acoplamentos de transição com propriedades semelhantes.

Conexões soldadas elétricas de tubos de polietileno com aço

Na prática, muitas vezes é preciso enfrentar a necessidade de conectar um tubo de polietileno a um de aço. Um método amplamente conhecido de tal conexão é uma conexão de flange, mas será essa conexão sempre a solução ideal para o problema? Digamos apenas que para diâmetros médios de tubulação, uma conexão de flange é economicamente vantajosa; para diâmetros grandes, é quase a única maneira de mudar para o aço. Se falamos de diâmetros pequenos, então o uso transições soldadas elétricas polietileno-metalé a solução ideal em termos de qualidade de conexão, rapidez de instalação, economia de mão de obra e custos de materiais.

O tipo de transição mais comum é a transição para um fio metálico, externo ou interno, feito de aço, latão ou bronze. É economicamente viável conectar desta forma tubos de polietileno com diâmetro de até 63 mm (com roscas metálicas de até 2"). Para economizar espaço, tais transições podem ser feitas em forma de curvas de 45° e 90°; ao construir unidades complexas, reduzir o tamanho da estrutura às vezes é uma necessidade crítica. Existem também transições soldadas eletricamente para um tubo de aço normal para conexão por soldagem de metal. Especialmente para gás, há uma transição polietileno-cobre soldada eletricamente, com saída de 20 mm de diâmetro, a parte de cobre desta transição é inteiriça e totalmente vedada.

Reparação de dutos de polietileno

O reparo de tubos de polietileno é uma área difícil de imaginar sem o uso de produtos de soldagem com resistências embutidas. Se você precisar conectar uma inserção de polietileno a um tubo danificado ou simplesmente substituir uma conexão de flange com vazamento, quase sempre precisará de soldagem por eletrofusão. A conexão de acoplamentos foi discutida acima, aqui vamos nos concentrar em propriedades de reparo da soldagem por eletrofusão e produtos para inserção, que são utilizados tanto em conjunto com trabalhos de reparo quanto como pedido separado.

Depois de usar acoplamentos elétricos, o segundo método de reparo mais popular é a instalação de vários tipos de plugues, ou as chamadas almofadas de reforço. Eles são usados ​​​​para eliminar danos pontuais em tubulações de polietileno. Dependendo do diâmetro do tubo a ser reparado, almofadas soldadas elétricas Existem duas versões. Para diâmetros de até 225 mm, trata-se de uma estrutura aparafusada fêmea (sela), com a qual o produto é fixado preliminarmente antes da soldagem. Danos pontuais em tubos com diâmetro superior a 225 mm são soldados com um tampão suspenso, que é fixado ao tubo com um dispositivo de fixação especial. Alguns tipos de revestimentos permitem reparos mesmo que haja vazamento do meio transportado.

Inserção em uma tubulação de polietileno

Muitas vezes, ao realizar reparos, o cliente também solicita a instalação de uma conexão adicional à tubulação existente. Para implementar esta solução, existem produtos especiais para tie-ins em uma tubulação de polietileno, alguns deles permitem acessar o pipeline sem primeiro desconectá-lo. Os acessórios para rosqueamento em uma tubulação existente são projetados de forma que, ao fazer um furo, evite que lascas entrem no tubo.

Para acessando um pipeline inativo a opção mais econômica é frequentemente usada - uma almofada soldada eletricamente com um tubo de polietileno aberto. O desenho do forro para diferentes diâmetros é semelhante ao desenho dos forros de reforço descritos. O diâmetro máximo do tubo de saída é de 90 mm, sendo igualmente adequado para soldagem de topo ou eletrofusão. Como regra, primeiro o próprio revestimento é soldado ao tubo principal, depois um furo é feito no tubo através do tubo e o tubo é conectado ao tubo ou outro produto por meio de um acoplamento elétrico. Para este tipo de inserção, pode-se utilizar um overlay com cortador embutido, mas apenas para um tubo de saída com diâmetro de 32 mm. Existem também soluções para conexão direta à saída de uma válvula de latão convencional em rosca externa de 1,25-2".

Acessórios para tomada de pressão tem um design mais complexo, mas isso nem sempre significa que fica mais caro. Tal produto pode ser embutido em um tubo com diâmetro de até 400 mm inclusive, com abertura de saída máxima de 63 mm. Levando em consideração as possíveis perdas econômicas decorrentes do fechamento total do gasoduto durante a ligação, este tipo de produto em alguns casos pode reduzir significativamente os custos gerais de conexão ao gasoduto principal de polietileno. Para diferentes fabricantes, o tubo pode estender-se verticalmente (para economizar espaço, por exemplo, num poço) ou horizontalmente. Além disso, em alguns produtos o tubo de saída horizontal pode ser girado em qualquer ângulo no plano horizontal antes da soldagem.

Os produtos descritos acima não têm a capacidade de bloquear o fluxo após a inserção, portanto, para concluir falaremos sobre opções de inserção com possibilidade de bloqueio posterior do fluxo, ou seja, sobre o aplicativo válvulas de corte com aquecedores embutidos para inserção em tubulação de polietileno sob pressão. Esta conexão tem o mesmo desenho: até um diâmetro de tubo de 225 mm, é feita em forma de sela soldada eletricamente com parafusos de fixação, para tubos de até 400 mm inclusive - em forma de tampão suspenso. O diâmetro máximo do tubo de saída também é de 63 mm, a válvula está localizada verticalmente. Além desta opção, existe uma opção inserções com válvula de esfera, cujo maior diâmetro do tubo é de 90 mm.

A vantagem absoluta de tais válvulas de corte é que após a soldagem elas não requerem medidas de proteção adicionais. Aqueles. Basta instalar uma haste telescópica para controlar uma válvula ou válvula esfera da superfície do solo e preencher o local de inserção sem construir poço. Na verdade, tal inserção numa tubulação de polietileno existente pode ser realizada por uma pessoa.

Concluindo sobre soldagem por eletrofusão

No artigo procuramos considerar detalhadamente as principais soluções para conexão de dutos de polietileno por meio de soldagem por eletrofusão. Estas não são todas as suas capacidades, mas apenas aquelas que são mais frequentemente encontradas na prática de construção, reparação e operação de dutos de polietileno. Além disso, um grande número de produtos que não possuem os chamados aquecedores embutidos, ou seja, permanecem fora da descrição. espiral, mas que são utilizadas com bastante sucesso em tubulações de polietileno em combinação com soldagem com acoplamentos elétricos. Tentaremos falar sobre alguns deles nos seguintes artigos sobre este tema.

Se você tiver alguma dúvida sobre o uso da soldagem por eletrofusão para conexão ou reparo de tubulações de polietileno, poderá obter aconselhamento técnico gratuito em nosso grupo VKontakte.