Reglementări de bază pentru pregătirea și sudarea țevilor din polietilenă folosind fitinguri cu încălzitoare încorporate. Sudarea pieselor de legătură cu un încălzitor încorporat Teste de vibrații

Astăzi, organizațiile de construcții și instalații care sunt angajate în așezarea conductelor externe au început să folosească din ce în ce mai mult conducte din materiale polimerice. Există în mod clar avantaje mai incontestabile ale țevilor din polimer față de cele metalice și sunt bine cunoscute. Acestea sunt ușurința de instalare, durata de viață lungă, respectarea mediului etc. Cunoscând toate aceste calități pozitive ale unei țevi de polimer și mai ales faptul că sudarea este mult mai ușoară și mai rapidă, organizațiile de instalații uită adesea că tehnologia procesului de sudare prevede anumite reguli care trebuie respectate.

De exemplu, atunci când țevile de sudură cap la cap, este necesar să se stabilească și să se respecte cu strictețe parametrii procesului de sudare:

• temperatura elementului de incalzire in functie de materialul care se sudeaza;
• indicatori de presiune și timp de topire a capetelor țevilor;
• durata pauzei tehnologice pentru a scoate încălzitorul din zona de sudare;
• indicatori de presiune și timp de răcire a sudurii.

Dacă acești parametri sunt respectați, calitatea sudurii va fi apropiată de rezistența materialului de bază al țevii.

La sudarea conductelor din polietilenă (PE) folosind fitinguri cu încălzitoare încorporate (fittinguri electrice), procesul de sudare se realizează automat, fără intervenție umană și trebuie acordată o mare atenție lucrărilor pregătitoare.

Doar respectarea strictă de către sudor a reglementărilor obligatorii de pregătire înainte de sudare va asigura sudarea conductelor de înaltă calitate.

Despre ce reglementări pentru lucrările pregătitoare vorbim? Ce ar trebui să facă un sudor certificat în timpul pregătirii înainte de sudarea prin electrofuziune? Ce instrumente sau echipamente suplimentare trebuie folosite pentru a se asigura că îmbinarea sudată este de înaltă calitate?

Să luăm în considerare întregul proces de sudare folosind echipamente suplimentare în etape.

Pregatirea si testarea performantelor echipamentelor de sudura

Aparatul de sudura este amplasat pe o zona pre-planificata si degajata.

La locul unde se va efectua sudarea se instaleaza o copertina sau cort pentru a preveni intrarea prafului si precipitatiilor in zona de sudare. Cablurile electrice ale aparatului de sudură sunt desfășurate și conectate la sursa de alimentare. Se verifică împământarea de protecție și izolarea cablului electric.

Cort de câmp

Prelucrarea mecanică a capetelor suprafețelor țevilor de sudat

Capetele țevilor din polietilenă trebuie să fie uscate, curate și să aibă o tăietură uniformă, perpendiculară.

Conducta este tăiată tăietoare de țevi sau foarfeceîn intervalul de diametre de la 20 la 160 mm.

Pentru țevi cu un diametru de până la 225 mm sau până la 315 mm ghilotină.

Pentru tevi cu diametre de la 160 la 355 mmferăstrău circular electric.

Pentru țevi cu un diametru de 400 mm sau mai multferăstrău electric cu lanț.

Această operație pregătitoare trebuie abordată cu mare atenție, deoarece Sudarea țevilor cu o teșire excesivă poate duce la deplasarea și scurtcircuitarea spirelor spiralate și la intrarea materialului topit între capetele țevilor. În acest caz, există posibilitatea ca presiunea de sudare să nu fie creată, iar acest lucru va afecta calitatea sudurii.

Exemplu cu o tăietură oblică a unei țevi

Exemplu cu scurtcircuit turn-to-turn

Un alt factor care influențează calitatea sudurii este precizia suprafețelor de îmbinare ale țevii de polietilenă și fitingului electric. Prin urmare, după curățarea și tăierea țevilor, acestea sunt prelucrate mecanic (decopertare). Scopul acestei curățări este de a îndepărta stratul exterior de contaminanți și pelicula de oxid. Pentru aceasta lucrare se folosesc dispozitive mecanice de decapare, care asigura indepartarea rapida si uniforma a stratului de oxid de pe suprafata conductelor. Neîndeplinirea stratului de oxid are un impact negativ asupra calității îmbinării sudate și duce la lipsa pătrunderii.

Când este expus la radiații ultraviolete (de mediu), pe suprafața conductei apare rapid un strat oxidat. Prin urmare, curățarea țevilor trebuie efectuată imediat înainte de procesul de sudare.

Decaparea mecanică a țevilor cu ajutorul unui dispozitiv de decuplare se efectuează la o lungime egală cu cel puțin 0,5 din lungimea fitingului cu un încălzitor încorporat. Grosimea stratului care trebuie îndepărtat dintr-o țeavă de polietilenă este de 0,1–0,2 mm. Pentru țevi cu un diametru de până la 63 mm, se folosește o racletă manuală (răzuitoare). Înainte de a utiliza decaparea mecanică, este necesar să se măsoare diametrul țevii care se dezlipește; dacă țeava nu are toleranțe pozitive de diametru, atunci este recomandabil să folosiți o racletă care vă permite să îndepărtați așchii de până la 0,1 mm grosime. Dacă un strat prea gros de așchii este îndepărtat de pe suprafața unei țevi de polietilenă, acest lucru va afecta negativ calitatea sudurii.

Dispozitiv de stripare	Diametrul conductelor prelucrate, mm
	63–225
	110–500
	450–1200

Conform SP 42-103-2003:

„Intervalul inelar dintre țeavă și piesa de legătură trebuie, de regulă, să nu depășească 0,3 mm, iar după asamblare, urme de tratare mecanică a suprafeței trebuie să fie vizibile pe țeavă.”

Pentru coturile șeii, spațiul de pe țeavă este curățat cu o alocație de 5 până la 10 mm pe fiecare parte a șeii.

Fitingurile electrice în sine nu sunt supuse prelucrărilor mecanice din cauza posibilității de a deteriora spirala.

Montarea și fixarea țevilor și pieselor sudate

Pentru a proteja împotriva alunecării accidentale în timpul sudării și răcirii, țevile sunt fixate în clemele de poziționare. Poziționerul previne căderea țevii și asigură alinierea necesară a țevilor sudate și a fitingurilor electrice în timpul procesului de sudare pentru a evita lipsa pătrunderii. Poziționătorul împiedică, de asemenea, aplicarea forțelor de îndoire la capetele țevilor care intră în zona de sudare a fitingului electric. Asigurarea țevilor în poziționator este o condiție prealabilă pentru procesul de sudare.

În funcţie de mecanismul de fixare a conductei poziționarele sunt împărțite în două tipuri:

pozitionatoare de curele;

pozitionare cu functia de a indeparta ovalitatea conductei.

Poziționătorul cu curele este proiectat pentru țevi cu un diametru maxim de până la 500 mm. Servește numai pentru fixarea țevilor cu orice fitinguri electrice (cuplaj, îndoire, te) în timpul procesului de sudare. Cadrul pliabil al poziționerului vă permite să sudați țevi cu orice unghi de îndoire.

Inserțiile suplimentare în suporturile principale rezolvă problema sudării simultane a țevilor de diferite diametre cu cuplaje de tranziție, precum și cu teuri inegale.

Poziționarele pot fi echipate cu un dispozitiv pentru tăierea precisă a țevilor în câmp folosind un ferăstrău manual.

Cel mai simplu și mai fiabil mecanism cu bandă pentru fixarea țevilor în poziționator facilitează doar munca pregătitoare a sudorului.

Poziționator de curele pentru îndoirea șai

Proiectat pentru instalarea coturilor de șa, căptușirea conductelor la conducta principală.

În timpul sudării, vă permite să apăsați strâns cotul pe țeava care este sudată și împiedică șaua să iasă din zona de sudare. Poziționătorul este utilizat pentru toate tipurile de șa cu instalare pe o țeavă sudată cu un diametru de 63–500 mm:

Dacă acest poziționator nu este utilizat în timpul instalării, există posibilitatea ca șaua să nu fie sudată.

Pozitionator cu functie de de-ovalizare a tubului

Aceste poziționare sunt proiectate să funcționeze cu țevi care au o ovalitate mare. După ce sunt fixate în poziționator, capetele țevilor capătă cercul corect și sunt astfel asigurate împotriva mișcării accidentale în timpul procesului de sudare.

Poziționarele cu funcția de îndepărtare a rotunjită a capetelor țevilor sunt produse până la 1200 mm.

Aspectul poziționarului	Diametrul conductelor fixe, mm
	63–180
	110–250
	225–315
	315–500
	400-1200

Sunt necesare poziționare pentru ca axele țevilor și ale pieselor sudate să fie instalate paralel și fără distorsiuni. În timpul sudării, sarcinile externe nu trebuie transferate la capetele țevilor sudate situate în fitingul de sudură electrică.

Țevile trebuie să rămână în poziționator până la finalizarea procesului de sudare. Țevile trebuie îndepărtate din clemele de poziționare numai după ce îmbinarea sudată (fitchingul electric) s-a răcit complet.

Plăci rotunjite

Montarea corectă a țevilor coaxial între ele este influențată de ovalitatea țevilor sudate. Datorită ovalității mari a țevilor, este imposibilă instalarea corectă a fitingului electric. Dacă se folosește o țeavă ovală în timpul instalării, se va forma un spațiu între țeavă și fiting, care poate afecta negativ calitatea sudurii (deoarece presiunea de sudare nu va fi creată). Ovalitatea apare din cauza depozitării pe termen lung a țevilor sau atunci când acestea sunt furnizate în bobine. Pentru a elimina ovalitatea țevilor PE, se folosesc plăci rotunjite.

Există două tipuri de tampoane:

• mecanic cu clema manuala, folosit pentru tevi PE diametru 63–400 mm;

• cu acţionare hidraulică, utilizat pentru ţevi PE cu diametrul de 400–1200 mm.

Conform SP 42-103-2003:

„Dacă capetele sudate ale țevilor au o ovalitate mai mare de 1,5% din diametrul exterior al țevii sau ≥ 1,5 mm, atunci înainte de asamblarea îmbinării, pentru a le da o formă rotunjită, utilizați cleme de calibrare de inventar (tampoane rotunjite), care sunt instalate pe țevi la o distanță de 15–30 mm de marcaje.”

Rulmenti

Proiectat pentru a menține țevile în poziție orizontală și pentru a le alinia cu fitingul în timpul sudării.

Este convenabil și convenabil să folosiți suporturi cu role cu capacitatea de a regla înălțimea țevii.

O procedură obligatorie în reglementările pentru pregătirea țevilor înainte de sudarea prin electrofuziune este degresarea suprafețelor exterioare ale țevilor PE care sunt sudate. Suprafața țevii este degresată imediat înainte de instalarea fitingului pe țeavă, iar lichidul de degresare trebuie să se evapore complet înainte de a începe sudarea. Se șterge doar zona curățată a țevii de polietilenă.

Pentru ștergere, utilizați cârpe care nu lasă scame înmuiate în alcool industrial sau cârpe speciale care conțin alcool.

Este inacceptabil să folosiți white spirit și acetonă pentru a degresa țevile de polietilenă.

În timpul instalării, nu lăsați murdăria, praful sau apa să pătrundă în zona de sudură.

Marcarea îmbinărilor sudate

Fiecare îmbinare de sudură pe o conductă de polietilenă trebuie să fie marcată.

Inițial, marcajul se aplică înainte de instalarea fitingului pe țeavă; un marker marchează adâncimea la care trebuie să fie plasat fitingul pe țeavă. Este mai bine să marcați adâncimea după curățare și degresare. Dacă faceți marcaje în avans, există posibilitatea ca marcajele să fie șterse în timpul degresării. Următoarea marcare – finală – trebuie făcută după sudare. In zona de racordare sunt indicate numarul racordului (imbinarii) si codul operatorului care a efectuat aceasta sudare.

LA marker creion

Marcarea se face cu un creion marker viu colorat.

Sudare

O mașină de sudură pregătită în prealabil este conectată la o rețea electrică sau un generator electric cu tensiunea și puterea necesare. Un cablu de sudură este conectat la contactele fitingului cu încălzitorul încorporat.

Aparatele de sudura au funcția de introducere a datelor suplimentare in protocolul de sudare si anume:

• numele organizației care instalează conducta;
• adresa unde se efectuează sudarea;
• numele, numele sau codul sudorului-operator etc.

Cu ajutorul scanerului inclus cu dispozitivul, este citit codul de bare principal. După citirea codului de bare, afișajul dispozitivului arată datele de bază despre procesul de montare și sudare.

Mașinile de sudură au și o funcție pentru introducerea manuală de urgență a informațiilor.

Deci, de exemplu, dacă nu există cod de bare sau dacă este deteriorat, este posibil să introduceți manual parametrii de sudare de bază (timp și tensiune) în aparatul de sudură.

Informațiile despre procesul de sudare (protocol) sunt înregistrate și stocate în memoria aparatului de sudură.

După ce sudarea și răcirea sunt finalizate, îmbinarea de sudură rezultată este eliberată din poziționator, urmată de marcarea îmbinării, care a fost menționat mai devreme.

Încărcarea cu presiunea de lucru sau testarea presiunii a conductei se poate face la 10-30 de minute după răcire.

Respectarea acestor reglementări pentru pregătirea și sudarea țevilor din PE garantează că conducta sudată va servi fiabil și pentru o perioadă lungă de timp și nu va duce la accidente grave care discreditează țevile din polimer.

–––¤¤¤¤–––

! Participați la cursuri de master gratuite privind instalarea conductelor din diverse materiale (săptămânal în zilele de miercuri)

Pagina curentă: 1 (cartea are 6 pagini în total) [pasaj de lectură disponibil: 2 pagini]

Volkov I. V., Kimelblat V. I., Stoyanov O. V.
Sudarea țevilor și fitingurilor din polimer cu încălzitoare electrice încorporate

INTRODUCERE

Direcția principală a progresului tehnic în domeniul construcției sistemelor de conducte în diverse scopuri este asociată cu utilizarea conductelor polimerice. Problemele de producție cauzate de criza din 2008 au fost deja eliminate. Volumul global de utilizare a țevilor din polimer în 2011 a revenit la nivelurile de dinainte de criză și continuă să crească. Piața rusă a țevilor polimerice se dezvoltă în termeni cantitativi și calitativi. În 2011, a fost stăpânită producția de țevi monolitice super-mari, cu un diametru de până la 1600 mm. Apar noi soiuri de țevi răsucite cu un diametru de până la 2400 mm și țevi flexibile preizolate. Pentru următorii 3-5 ani se preconizează o creștere anuală de 10-15%. În Rusia, cele mai utilizate sunt țevile din poliolefină, în principal polietilenă (PE) și polipropilenă (PP), precum și, în volume mult mai mici, țevile din polibutenă (PB).

Un aspect important al eficienței și funcționalității conductelor este fiabilitatea acestora. Durata de viață estimată a conductelor polimerice este de multe decenii, dar fiabilitatea sistemelor de conducte este limitată în primul rând de calitatea conexiunilor.

Principala metodă de producere a îmbinărilor permanente ale țevilor de poliolefină este sudarea.

Atunci când se construiesc cele mai răspândite conducte din polietilenă, sudarea cap la cap cu rezistență este cea mai economică. Cu respectarea strictă a parametrilor tehnologici standard ai sudării cap la cap, se obțin îmbinări sudate care sunt superioare ca rezistență materialului de bază al țevilor, iar durabilitatea lor este determinată de structura polimerilor și de condițiile de funcționare. O serie de lucrări au efectuat o analiză destul de detaliată a factorilor care afectează fiabilitatea îmbinărilor cap la cap.

Sudarea cu încălzitoare electrice încorporate (ZH), denumită altfel: sudare electrică, puls electric, sudare electrotermală, electrodifuzie, sudare cu electrofuziune și încălzitoare electrice încorporate, câștigă din ce în ce mai mulți susținători. Analiza factorilor care determină fiabilitatea îmbinărilor sudate cu etanșări este slab reprezentată în literatură.

Costul ridicat al fitingurilor a fost considerat un dezavantaj semnificativ al sudării electrice. Cu toate acestea, susținătorii sudării cu ZN notează în mod logic că prețul fitingurilor este nesemnificativ dacă trebuie conectate țevi lungi (până la câteva sute de metri lungime) înfășurate în bobine sau pe bobine. În plus, cuplajele sunt convenabile pentru sudare în condiții înghesuite și la repararea conductelor. În unele cazuri, folosind cuplaje electrice, este, de asemenea, posibilă sudarea pieselor de diferite grosimi și a pieselor de prelucrat din diferite gradații de polimeri, precum și polietilenă reticulata.

Fitingurile cu design de șa și-au găsit o largă aplicație ca înlocuitor pentru teurile inegale, ca legături în conductele existente, inclusiv sub presiune, ca petice de reparații și în alte scopuri.

Trebuie remarcat faptul că aceasta este o greșeală tipică a multor distribuitori de fitinguri cu etanșări și mașini de sudură. Uneori, avantajul metodei de sudare ZN este influența slabă a „factorului uman” asupra calității conexiunii. Acest argument nu rezistă însă criticilor stricte, atât din punct de vedere teoretic, cât și din punct de vedere al practicii producției.

Procesul tehnologic de sudare a țevilor ZN cu diametre mici dă într-adevăr impresia de a fi necomplicat, deși necesită respectarea scrupuloasă a tuturor standardelor. În ceea ce privește țevile de sudură de diametre medii și mari, executantul (operatorul sudor al mașinilor de sudură) trebuie nu numai să respecte cu strictețe cerințele, ci și să aibă proceduri destul de complexe pentru pregătirea pieselor pentru sudare și optimizarea parametrilor de bază de sudare cu participarea de specialişti (ingineri tehnici şi inspector).

Automatizarea mașinilor de sudură și computerizarea înregistrării procesului de sudare nu elimină complet „factorul uman”, mai ales în ceea ce privește pregătirea pieselor pentru sudare, dar ridică fără îndoială nivelul tehnic al tehnologiei de sudare la procesele anterioare de producere și prelucrare a polimerilor.

De remarcat faptul că documentația normativă și tehnică existentă (DNT), care reflectă problemele sudării prin sudare, conține o serie de prevederi preluate din standarde străine autorizate, dar depășite și neactualizate ținând cont de noile dimensiuni mari ale produselor sudate.

O anumită incertitudine este introdusă de standardele care sunt convenabile pentru producătorii de țevi și piese, dar reduc eficiența controlului de către consumatori.

Ca urmare a încrederii insuficiente a practicienilor în astfel de standarde, se observă adesea numeroase improvizații tehnologice, care, de regulă, reduc calitatea sudurii. Ca urmare, costurile economice suportate în etapele anterioare de producție sunt amortizate.

În legătură cu extinderea rapidă a producției și, în consecință, utilizarea țevilor și a pieselor pentru sudarea prin electrofuziune, precum și a pieselor cu GL în Rusia, problema creșterii nivelului tehnic în domeniul sudării GL devine extrem de relevantă.

O rată ridicată a accidentelor pentru conductele asamblate cu încălcări grave ale tehnologiei de sudare este inevitabilă. Accidentele îmbinărilor sudate cu piese de protecție încetinesc introducerea în practică a acestei metode. Deci, după o defecțiune gravă a unei conexiuni de cuplare cu un diametru de 800 mm, Mosvodokanal a interzis în 2011 utilizarea unor astfel de conexiuni la unitățile sale.

Organizarea controlului procesului ca cel mai important element al tehnologiei are o influență decisivă asupra calității îmbinărilor sudate. Deoarece nu există o metodă unică și absolută de monitorizare a îmbinărilor sudate, îmbinările de înaltă calitate sunt garantate de un sistem în mai multe etape de control preventiv, operațional și inspecție a îmbinărilor finite.

Mai jos vor fi discutate în detaliu principiile controlului tehnologic al sudării prin sudare.

Această publicație nu înlocuiește actuala documentație normativă și tehnică (DNT), dar, completând-o, este o încercare de a rezolva problema creșterii nivelului tehnologiei de sudare pe baza ideilor bazate științific și a analizei experienței practice acumulate de autori. .

Materialul sursă pentru această carte este ediții extinse și corectate, completate cu noi secțiuni, date de calcul și analitice și alte informații științifice și tehnice.

Asistență substanțială în pregătirea acestei monografii a fost oferită de Eduard Krause (SKZ Germania), Dmitri Alexandrov (Glinved Rusia LLC).

Bibliografie

1. Dezvoltarea pieței pentru țevi PE și tipuri de țevi PE în 2011. Așteptări 2012. /Kirill Trusov, Maria Kuzovkov// Tevi polimerice Nr. 1(35)/martie 2012.– P. 28-30.

2. Influența structurii poliolefinelor asupra durabilității țevilor realizate din acestea și a îmbinărilor lor sudate / V.I. Kimelblat [și alții] // Durabilitatea și protecția structurilor împotriva coroziunii, construcție, reconstrucție: material. internaţional conf. – M., 1999. – P. 332-339.

3. Influența calității materiilor prime asupra proprietăților de performanță ale țevilor PE / V.I. Kimelblat [și alții]//Plast. mase. – 1988. – Nr 2. – P. 52,53.

4. Influența proprietăților polietilenei de joasă presiune asupra durabilității îmbinărilor sudate / V.I. Kimelblat [et al.]//Mecanica materialelor compozite. – 1996. – Nr 6. – P. 842-847.

5. Kimelblat, V.I. Rolul, locul și pregătirea personalului în procesul tehnologic de utilizare a țevilor polimerice / V.I. Kimelblat // Tevi polimerice. – 2008. –Nr 4 (22). -CU. 70-78.

6. SP 40-102-200 °C cod de reguli pentru proiectare și construcție. „Proiectarea și instalarea conductelor pentru sistemele de alimentare cu apă și canalizare din materiale polimerice.”

7. SP 42-103-2003 Cod de reguli de proiectare și construcție. „Proiectarea și construcția conductelor de gaz din conducte de polietilenă și reconstrucția conductelor de gaz uzate.”

8. Sudarea prin electrodifuziune a țevilor și fitingurilor: manual / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov; Feder. Agenția pentru Educație, Kazan. stat tehn. univ. – Kazan: KSTU, 2010. – 84 p.

9. Tradiții și inovații în sudarea prin difuzie electrică / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov, N.V. Prokopiev; Imagine M-in. și știință, Kazan. naţional cercetare tehn. univ. – Kazan: KNRTU, 2011.-108 p.

1. DISPOZIȚII GENERALE

Sudarea materialelor plastice

Termenul „sudare a plasticului” înseamnă procesul de obținere a îmbinărilor permanente ale pieselor din materiale polimerice termoplastice. Pentru a efectua sudarea, piesele polimerice sunt încălzite la o temperatură care asigură trecerea polimerului într-o stare de curgere vâscoasă și sunt îmbinate sub o anumită presiune.

O trăsătură distinctivă a sudurii este posibilitatea de a obține, în zona conexiunii, un material care este cel mai apropiat ca compoziție și proprietăți de materialul de bază al produselor sudate.

Desigur, procesele reologice care au loc în timpul sudării lasă o amprentă asupra orientării macromoleculelor în zona de sudare și a formării formațiunilor supramoleculare, dar proprietățile chimice ale materialului îmbinării sudate sunt similare cu proprietățile materialului de bază.

Sudarea nu implică reacții chimice vizate. Cu toate acestea, la încălzirea polimerilor, reacțiile chimice nedorite accelerează în mod inevitabil, în special, distrugerea termic-oxidativă a poliolefinelor, precum și caracteristica de reticulare a polietilenelor de joasă densitate, care afectează negativ proprietățile îmbinărilor sudate.

Conform ideilor general acceptate, calitatea îmbinărilor sudate este influențată de natura și caracteristicile polimerilor care sunt sudați, de proiectarea îmbinării și de tehnologia de implementare a acesteia.

Tehnologiile de bază de sudare diferă prin metoda de încălzire a suprafețelor de îmbinat, proceduri specifice și parametrii de bază de sudare. Proiectarea mașinilor de sudură trebuie să asigure respectarea strictă a standardelor de sudare.

Indiferent de caracteristicile tehnologice ale sudării, calitatea îmbinărilor sudate depinde de fenomenele de suprafață dintre piesele sudate, de procesele reologice (deformații vâsco-elastice, foarte elastice și plastice, precum și de curgerea topiturii polimerice), de cinetica difuzia macromoleculelor și a segmentelor acestora, orientarea macromoleculelor în zona articulației și tensiunile interne ale originii sudurii.

Toate aceste prevederi sunt relevante pentru sudarea cu încălzitoare încorporate (ZH).

Principii de sudare cu ZN

La sudarea ZN, suprafețele de sudat sunt suprapuse. Sursa de căldură este de obicei un fir metalic de înaltă rezistență încălzit de un curent electric. La realizarea unui fiting, firul (W) este plasat pe suprafața de lucru a fitingului (Figura 1.1).

Orez. 1.1. Asezarea firului in cuplaj

Sunt cunoscute încercări de utilizare a elementelor combustibile din compoziții polimerice conductoare de electricitate, dar acestea nu au devenit larg răspândite.

Energia termică este distribuită în zona de sudare pe toată perioada de sudare. În acest caz, materialul fitingului sau al prizei se topește mai întâi, iar apoi materialul țevii. Acest mecanism este cel mai pronunțat pentru fitingurile cu spirale închise încastrate în corpul fitingului.

Dacă spiralele sunt situate pe suprafața piesei, atunci încălzirea suprafețelor sudate începe aproape simultan.

În spațiul dintre suprafețele sudate se formează un anumit volum de topitură, care continuă să se extindă pe măsură ce temperatura crește. În expansiune, topitura curge din zona fierbinte de acțiune a spiralelor electrice în zona rece, unde îngheață în golul dintre piesele care sunt sudate, formând un „dop” care împiedică curgerea ulterioară a topiturii. Încălzirea ulterioară a topiturii duce la formarea presiunii de sudare, care asigură sudarea fiabilă a pieselor de prelucrat.

Materiale pentru țevi și fitinguri

Sudarea ZN este folosită cel mai adesea pentru a îmbina piesele de prelucrat din următoarele materiale:

– polietilenă de joasă presiune (PE) (densitate mare, densitate medie) – PE-HD (HDPE);

– polietilenă reticulata – PEX (PES);

– copolimer statistic de propilenă și etilenă, – PP-RC (PP-R sau PP tip 3);

– polibutenă – RV (PB).

Țevile și fitingurile din polimer cu ZN nu sunt permise să fie fabricate din polimeri de bază. Polimerii puri, originali, nu au setul necesar de proprietăți, în special rezistența la distrugerea termică-oxidativă, fotoîmbătrânirea și degradarea mecanică. Conform standardelor actuale, la producerea țevilor și a pieselor de legătură sunt utilizate numai materiale compozite speciale.

Compoziția este un amestec granular omogen de polimer de bază cu aditivi (antioxidanți, pigmenți și stabilizatori UV etc.) introduși în stadiul de producere a compoziției (compoziție) în concentrații necesare procesării materialului și utilizării produsului. Cea mai importantă caracteristică a compoziției unei țevi este rezistența minimă pe termen lung a materialului (Rezistența minimă necesară (MRS)). Conformitatea polimerului cu standardele MRS garantează performanța acestuia în ceea ce privește durabilitatea conductei. MRS este utilizat în calculele presiunii de operare a conductelor.

Fitingurile cu ZN sunt fabricate în principal prin turnare prin injecție, dar din compoziții pentru extrudare.

Compozițiile de poliolefine au bune sudabilitate, adică capacitatea de a forma îmbinări sudate de calitatea cerută într-o gamă destul de largă de parametri tehnologici de sudare.

Structurile moleculare, macromoleculare și supramoleculare ale polimerilor au un impact atât de semnificativ asupra proprietăților îmbinărilor sudate, încât efectul parametrilor structurali poate depăși semnificativ influența parametrilor tehnologici de sudare. Atunci când se examinează accidentele de conducte, este adesea necesară analiza structurii polimerilor.

Cerințele minime pentru materialele pieselor care urmează să fie sudate pot fi formulate după cum urmează: aceeași natură a materialului și valori similare de vâscozitate ale topiturii polimerului. În practica industrială, vâscozitatea este evaluată prin indicele de curgere a topiturii (MFI) în g/10 min la o temperatură fixă ​​și dimensiunea sarcinii. Deci, pentru diferite tipuri de țevi de polietilenă de joasă densitate (HDPE), domeniul IFR este 0,2÷1,2 la 190ºC și o sarcină de 5 kgf.

La sudarea ZN, aceste poziții suferă modificări semnificative. În unele cazuri, această metodă este utilizată pentru a suda toate tipurile de țevi PE (clasele PE32-100), polietilenă parțial reticulata și chiar reticulata - PEX. Cu toate acestea, cel mai adesea, este practic să se sudeze piesele nu numai din aceleași materiale, ci și din polimeri de gradații identice sau similare, de exemplu, polietilenă cu rezistență minimă pe termen lung. D-NA. 8 MPa (PE 80) și D-NA. 10 MPa (PE 100).

Fitingurile din polipropilenă cu ZN sunt folosite pentru a conecta produse fabricate din același polimer. Nu este permisă sudarea produselor din alți polimeri (de exemplu PVC) cu fitinguri din polietilenă.

Fitingurile din polibutenă (Figura 1.2) pentru sudarea prin electrofuziune a țevilor de polibutenă pre-izolate și sub presiune sunt un sistem de conectare inovator și promițător. Utilizarea acestor fitinguri vă permite să obțineți cea mai bună combinație de ușurință de instalare și fiabilitate maximă a sistemului.

Orez. 1.2. Cuplare polibutenă cu ZN

Suprafețe sudabile. Materialele străine care ajung pe suprafețele sudate ale pieselor pot deteriora ireversibil îmbinările sudate. Prin urmare, suprafața pieselor care sunt sudate trebuie curățată de praf natural sau artificial, uleiuri, grăsimi, umiditate și alți contaminanți. Majoritatea solvenților organici, o dată pe suprafața pieselor, interferează cu sudarea. Excepțiile rare includ etanolul, care este folosit pentru degresare. Cu toate acestea, trebuie să se evapore complet înainte de a începe sudarea. Prin urmare, de obicei se recomandă utilizarea etanolului de 98% și chiar 99,8% pentru tratarea suprafețelor sudate.

Degresarea suprafetelor de sudat este necesara, dar nu suficienta pentru sudarea ZN. În timpul depozitării, contaminanții sunt adsorbiți pe suprafața exterioară a țevilor și a pieselor care nu pot fi spălate cu un solvent. În plus, suprafața exterioară a țevilor și pieselor este supusă oxidarii și fotoîmbătrânirii, ceea ce stimulează atât distrugerea, cât și formarea structurilor reticulate. Ca urmare a reticulării, materialul își pierde capacitatea de a suda. Prelucrarea mecanică a suprafețelor sudate ale țevilor și fitingurilor pentru sudare cu racorduri cu ZN asigură aducerea diametrului exterior la valoarea nominală, ceea ce face posibilă asamblarea îmbinării fără solicitări mari. Prin urmare, prelucrarea mecanică a suprafețelor sudate externe imediat înainte de sudare este cu siguranță necesară; implementarea acesteia este strict verificată în timpul controlului operațional și al controlului îmbinărilor finite.

Suprafețele interioare ale cuplajelor și șailor nu sunt prelucrate pentru a preveni deteriorarea încălzitorului, dar pentru a evita contaminarea, piesele cu sigilii sunt ambalate ermetic și scoase din ambalaj imediat înainte de sudare.

Rolul proceselor reologice. Sudarea ZN este însoțită de deformații semnificative. Deformările plastice încep în timpul preîncălzirii (dacă se recomandă), care se efectuează pentru a reduce excesul de goluri dintre piesele sudate. Încălzirea suplimentară este efectuată pentru a obține o topitură suficient de fluidă, care umple golul dintre piesele care sunt sudate. În conformitate cu ideile generale despre rolul temperaturii în timpul sudării, trebuie remarcate următoarele.

Când temperatura din zona de sudare este sub punctul de topire al cristalelor de poliolefină, sudarea pieselor pur și simplu nu va avea loc.

Pe măsură ce temperatura crește la nivelul optim, polimerul se topește, volumul acestuia crește, atât datorită topirii cristalelor, cât și datorită dilatației termice volumetrice. Ca urmare a creșterii volumului, în topitură apar tensiuni, care sunt forța motrice din spatele proceselor reologice necesare pentru umplerea golurilor și efectuarea sudării. În plus, cu o încălzire suplimentară, vâscozitatea topiturii este atinsă suficient de scăzută, astfel încât procesele reologice să poată avea loc în timpul perioadei de încălzire. În anumite limite, creșterea temperaturii de topire are un efect pozitiv asupra calității sudurii.

Pe măsură ce temperatura topiturii crește peste valoarea optimă, reacțiile în lanț de distrugere oxidativă termică și depolimerizare se accelerează rapid, însoțite de formarea de gaze nedorite și reticulare. În consecință, deși odată cu creșterea temperaturii topiturii, vâscozitatea scade și procesele de autodifuziune a macromoleculelor se accelerează, distrugerea și reticulare pot deteriora semnificativ calitatea sudurii.

Aceste procese trebuie luate în considerare la optimizarea parametrilor de sudare, cum ar fi tensiunea curentului de sudare și timpul de încălzire în condiții nefavorabile de sudare. Este util să se țină cont de informații despre stabilitatea termică a materialelor pieselor care sunt sudate, care se evaluează, de exemplu, în practica de producție a sintezei și procesării PE prin perioada de inducție a oxidării. În condiții normale, instrucțiunile producătorului piesei cu sigiliu trebuie respectate cu strictețe. Când utilizați moduri de încălzire accelerată, este dificil să controlați cu precizie parametrii, iar modurile lente provoacă o pierdere a stabilității pieselor.

În timpul procesului de sudare apar deformații nedorite ale îmbinărilor dacă piesele sunt slab asigurate.

Tensiuni de sudare. După terminarea sudării, tensiunile de sudare radială apar inevitabil pe măsură ce îmbinarea se răcește, deoarece suprafețele exterioare ale îmbinării se răcesc înaintea elementelor interne. Tensiunile de sudare cresc în mod natural odată cu golurile mari între piese și cu supraîncălzirea. Răcirea artificială și accelerată a îmbinării sudate duce la o creștere a tensiunilor de sudură, la apariția fisurilor și a cavităților și, prin urmare, este nedorită.

Dimensiunile și modelele conexiunilor cu ZN. Anterior, domeniul de aplicare al cuplajelor electrice era limitat la diametre mici, dar în ultimii ani industria a stăpânit producția de cuplaje pentru conectarea țevilor monolitice (netede) cu diametre mari (până la 1200 mm). Producătorii de piese cu ZN declară planuri de a produce fitinguri cu diametre super-mari de până la 1600 mm.

Pe baza dispoziției spiralelor, se disting fitingurile cu spirale deschise și închise.

În funcție de proiectarea conexiunilor, fitingurile cu încălzitoare încorporate sunt clasificate ca cuplaj și șa (Fig. 1.3 și 1.4).

În prezent, pe piață există coturi de șa pentru conectarea ramurilor la țevi de până la 1000 mm și mai sus.

Desigur, cele mai populare sunt șeile de diferite modele pentru țevi cu diametru mic.

Orez. 1.3. Țevi de legătură cu un cuplaj la ZN

Orez. 1.4. Conectarea unei conducte de polietilenă și a unei ramuri de șa cu un aparat de aer condiționat

O bobină de încălzire este fixată în interiorul clopotului cu ajutorul consolelor.

Orez. 1.16. Priză din țevi răsucite de diametre mari cu o spirală plasată în ea

Principii de monitorizare a procesului de sudare cu fitinguri cu ZN

Deoarece nu există o metodă unică și absolută de monitorizare a îmbinărilor sudate ale țevilor de polietilenă între ele și cu fitinguri, fiabilitatea ridicată și durabilitatea conductelor este asigurată de implementarea completă a sistemului de control al procesului de sudare în cinci etape descris mai jos.

Clasificarea îmbinărilor sudate în funcție de aplicarea în sistemul de control:

Testați conexiunile. Acestea sunt efectuate înainte de începerea lucrărilor principale de sudare la primirea unui nou lot de țevi și fitinguri pentru a:

– verificarea sudabilității țevilor și fitingurilor;

– optimizarea parametrilor de bază de sudare (dacă sunt setați manual);

– depanarea tehnologiei de sudare.

Conexiuni permise. Acestea se efectuează înainte de începerea lucrărilor principale de sudare, pentru a verifica calificarea sudorului în următoarele cazuri:

– începe munca pentru prima dată;

– o pauză în muncă mai mare de 30 de zile;

– modificarea diametrului conductelor sudate;

– introducere în muncă, însuşirea noilor echipamente de sudare.

Conexiuni de control. Efectuat în timpul lucrărilor de sudare de bază pentru a confirma calificările sudorilor. Acestea sunt selectate de laboratorul organizației de construcții și suplimentar la cererea clientului. Compușii cu aspectul cel mai prost ar trebui să fie selectați ca compuși de control.

Etapele controlului procesului de sudare

Sistemul de control al procesului de sudare în timpul construcției și reconstrucției conductelor folosind țevi de polietilenă constă din trei etape preliminare (controlul calității la intrarea țevilor, piesele de conectare și alte materiale utilizate, controlul mașinilor de sudură, echipamentelor auxiliare și testarea calificărilor sudorilor). ), controlul operațional și controlul conductei îmbinărilor sudate. Toate etapele de control sunt efectuate de organizație - producătorul lucrărilor de sudare. Rezultatele monitorizării, inspecțiilor și încercărilor trebuie documentate în conformitate cu standardele actuale ale documentației de producție așa cum este construită.

Este permisă implicarea contractanților (organizații specializate) pentru a efectua operațiuni individuale de testare. La control iau parte reprezentanți ai clienților și autoritățile de supraveghere, cerând implementarea procedurilor de control de care au nevoie.

Responsabilii cu efectuarea etapelor de control al procesului de sudare si consemnarea rezultatelor controlului sunt dati in Tabel. 1.1.

Tabelul 1.1.

Etapele controlului, performanții și rezultatele controlului

Bibliografie

1. Sudarea materialelor polimerice: carte de referință/K.I. Zaitsev, L.N. Matsyuk, A.V. Bogdashevsky și alții; sub general ed. K.I. Zaitseva, L.N. Matsyuk. – M.: Mashinostroenie, 1988. – 312 p.

2. Kimelblat, V.I. Caracteristicile de relaxare ale topiturii polimerice și legătura lor cu proprietățile compozițiilor: monografie / V.I. Kimelblat, I.V. Volkov; - Kazan. stat tehn. univ. – Kazan, 2006. – 187 p.

3. Kimelblat, V.I. Mobilitatea moleculară în topituri, caracteristicile și proprietățile mecanice ale compozițiilor poliolefine monografia / V.I. Kimelblat [et al.] Kazan. stat energie u-nt. – Kazan, 2003. – 254 p.

4. Kimelblat, V.I. Prevederi actuale pentru examinarea conductelor de polietilenă/ V.I. Kimelblat // Tevi polimerice. – 2006. – Nr.1(10)/aprilie. – pp. 42-48.

5. GOST 18599-2001 Conducte de presiune din polietilenă. Conditii tehnice.

Sudarea țevilor folosind piese de legătură cu încălzitoare încorporate se efectuează:

• atunci când se instalează noi conducte de gaze, în principal din conducte lungi (toroane) sau în condiții înghesuite;
• la reconstrucția conductelor de gaz uzate prin tragerea de țevi de polietilenă (inclusiv cele profilate) în ele;
• la conectarea țevilor și a pieselor de conectare cu grosimi diferite de perete sau cu o grosime a peretelui mai mică de 5 mm sau fabricate din diferite grade de polietilenă;
• pentru introducerea ramurilor în conductele de gaze construite anterior;
• în timpul construcției unor tronsoane deosebit de critice ale conductei de gaz (condiții înghesuite, intersecții de drumuri etc.).

Pentru sudarea țevilor folosind piese de legătură cu încălzitoare încorporate se folosesc aparate de sudură care funcționează dintr-o rețea de curent alternativ cu o tensiune de 230 V (190-270 V), din baterii reîncărcabile sau din surse mobile de alimentare (minicentrale).

Procesul tehnologic de conectare a conductelor folosind piese de conectare cu încălzitoare încorporate include:

• pregătirea capetelor țevilor (curățarea contaminanților, prelucrarea mecanică - răzuirea suprafețelor sudate, marcarea și degresarea);
• sudarea îmbinărilor (instalarea și fixarea capetelor țevilor de sudat în clemele poziționerului (dispozitiv de centrare) cu așezarea simultană a piesei cu îmbinarea, conectarea piesei cu îmbinarea la aparatul de sudură);
• sudare (setarea programului procesului de sudare, încălzire, răcire îmbinării).

Pentru a evita distribuirea necorespunzătoare a căldurii în interiorul îmbinării, ducând la topirea severă a polietilenei, nu se recomandă depășirea valorii tăieturii oblice a capătului conductei a indicată în tabelul de mai jos. Curățarea capetele țevilor de contaminare se efectuează în același mod ca atunci când se efectuează sudarea cap la cap. Capetele țevilor protejate de o manta din polipropilenă sunt îndepărtate din aceasta cu un cuțit special. Lungimea capetelor țevii care trebuie curățate trebuie să fie, de regulă, de cel puțin 1,5 ori lungimea părții prize a pieselor utilizate pentru sudare.

Tratarea mecanică a suprafeței capetelor țevilor sudate se efectuează la o lungime egală cu cel puțin 0,5 din lungimea piesei utilizate. Constă în îndepărtarea unui strat de 0,1-0,2 mm grosime de pe suprafața capătului marcat al țevii. Pentru țevi cu un diametru de până la 75 mm, precum și pentru îndepărtarea bavurilor de la capătul țevii, de regulă, se folosește o racletă manuală (răzuitoare). Pentru țevile cu diametrul mai mare de 75 mm, precum și pentru țevile din PE100, indiferent de diametru, se recomandă utilizarea unei unealte mecanice (dorn de tăiere), care asigură îndepărtarea rapidă și uniformă a stratului de oxid din suprafata conductelor. Spațiul inelar dintre țeavă și piesa de legătură trebuie, de regulă, să nu depășească 0,3 mm, iar după asamblare, urme de tratare mecanică a suprafeței trebuie să fie vizibile pe țeavă.

Schema de conectare a conductelor cu un cuplaj cu un încălzitor încorporat

a - pregătirea elementelor de racordat; b, c, d - etapele asamblarii rosturilor; imbinare d asamblata pentru sudare; 1-teava; 2-marcaj pentru montarea cuplajului și prelucrarea suprafeței țevii; 3-ambreiaj; încălzitor cu 4 ori; 5-borne conductoare; 6-pozitionator; Aparat de sudat cablu cu 7 conductori

Dimensiunea tăieturii oblice a capătului țevii

a este toleranța maximă pentru o tăiere oblică a țevii; e - distanță maximă între cele două capete ale țevilor din cuplaj

Pentru a asigura alinierea corectă a îmbinării după prelucrarea mecanică, capetele țevilor sudate sunt marcate cu semne de adâncime pentru cuplare (partea de legătură), egale cu jumătate din lungimea acesteia. Nu se recomandă depășirea distanței dintre capetele țevilor din cuplajul e (vezi figura de mai sus) indicată în tabelul de mai jos.

Suprafețele țevilor care urmează a fi sudate după răzuire și racordurile se degresează prin ștergere cu o cârpă de bumbac înmuiată în alcool sau alți compuși speciali de degresare care se evaporă complet de pe suprafață.

Piesele cu încălzitoare încorporate, furnizate de producător în ambalaje individuale sigilate, deschise imediat înainte de asamblare, nu pot fi supuse degresării.

Prelucrarea mecanică și ștergerea țevilor și pieselor se efectuează imediat înainte de asamblare și sudare. Piesele cu încălzitoare încorporate nu sunt supuse prelucrării mecanice.

Asamblarea îmbinării constă în aşezarea cuplajului pe capetele ţevilor care se sudează şi montarea acestuia conform marcajelor aplicate anterior, de-a lungul limitatorului sau împotriva opritorului din poziţioner. Se recomandă utilizarea clemelor de centrare și poziționarelor pentru a asambla îmbinările țevilor furnizate în lungimi și utilizarea poziționărilor de îndreptare pentru a asambla îmbinările țevilor furnizate în bobine sau bobine.

Procesul de construire include:

• punerea cuplajului la capătul primei țevi până când capetele cuplajului și țevii sunt aliniate, fixând capătul țevii în clema de poziționare;
• instalarea la capătul primei țevi și fixarea capătului celei de-a doua țevi în clema de poziționare;
• glisarea cuplajului pe capătul celei de-a doua țevi cu 0,5 din lungimea cuplajului până se oprește la clema de poziționare sau până la marcajul marcat pe țeavă;

Conectarea cablurilor de alimentare cu curent de la aparatul de sudură la bornele de cuplare.

Dacă cuplajele au un opritor intern (umăr inelar), atunci țevile sunt asamblate până când capetele țevilor ating umărul inelar și racordul asamblat este asigurat în poziționator.

Dacă țevile sudate au o ovalitate mai mare de 1,5% din diametrul exterior al țevii sau >1,5 mm, atunci înainte de asamblarea îmbinării, pentru a le da o formă rotunjită, folosiți cleme de calibrare de inventar, care sunt instalate pe țevi la la o distanță de 15-30 mm față de semne sau eliminați ovalitatea folosind dispozitive speciale.

Pentru a evita deteriorarea încălzitoarelor încorporate (spirale electrice de sârmă), piesa cu elementul de protecție este plasată pe capătul țevii sau capătul țevii este introdus în cuplare fără deformare. Capetele țevilor care intră în piesele de legătură nu trebuie să fie supuse solicitărilor și forțelor de încovoiere din propria greutate. După instalare, cuplajele ar trebui să se rotească liber la capetele țevilor sub forța manuală normală.

Conductele sunt sudate asigurându-se în același timp că îmbinarea rămâne imobilă în timpul procesului de încălzire și răcire naturală ulterioară. Parametrii modurilor de sudare sunt stabiliți în funcție de tipul și gama pieselor de legătură cu piese de sudură și mașini de sudură utilizate în conformitate cu instrucțiunile producătorilor din fișele tehnice ale produsului. Când mașina este pornită, procesul de sudare are loc automat.

Racordarea țevilor și curbelor din polietilenă cu încălzitoare încorporate

a - ieșire din șa cu încălzitor încorporat; b - ramură cu un cuplaj divizat cu un încălzitor încorporat; 1 - conductă; 2 - marcaj pentru montarea coturilor și tratarea mecanică a suprafeței țevii; 3 - priza; 4 — încălzitor încorporat; 5 - jumătate de clemă; 6 — șurub de fixare; F—forța de presiune a îndoirii în timpul asamblării și sudării

Sudarea coturilor de șa pe țevi se realizează în următoarea secvență:

• marcați locația de sudare a cotului pe țeavă;
• suprafața țevii de la locul de sudare al cotului este curățată cu o racletă;
• suprafața sudată a ieșirii este degresată, iar dacă este furnizată de producător în ambalaj individual sigilat, deschis imediat înainte de asamblare, atunci se permite să nu o degreseze;
• ieșirea este instalată pe țeavă și atașată mecanic folosind cleme speciale, cleme etc.;
• dacă țeava din zona de sudare a cotului are ovalitate crescută (mai mult de 1,5% din diametrul exterior al țevii), atunci înainte de a instala cotul țevii i se dă forma geometrică corectă folosind cleme de calibrare fixate pe țeavă la distanță. de 15-30 mm de la marcaje (clemele se scot numai după sudarea și răcirea conexiunii);
• conectați cablurile de sudură la bornele de contact ale sursei de curent;
• efectuați suduri;
• după terminarea sudării și răcirii, înainte de frezarea țevii, se efectuează inspecția vizuală a calității îmbinării sudate. Pentru a verifica calitatea sudurii, se recomandă aplicarea unei presiuni de aer în exces prin conducta de ramificație sudată în ramificația șa, în timp ce se spală simultan joncțiunea bazei ramificației cu conducta de gaz;
• Peretele conductei este frezat pentru a conecta cavitățile interne ale ieșirii și conductei după ce racordul s-a răcit complet

Sudarea prin electrofuziune oferă o gamă largă de soluții pentru conductele din plastic: de la o conexiune simplă și fiabilă a două conducte, până la instalarea de unități complexe, inclusiv accesul la conexiuni metalice și inserarea într-un sistem de alimentare cu apă existent. În acest articol vom vorbi despre sudarea produselor din polietilenă cu încălzitoare încorporate pentru conductele sub presiune din polietilenă, fără a atinge sudarea prin electrofuziune a carcasei de polietilenă a sistemelor de încălzire, scurgeri, precum și sudarea prin electrofuziune a polipropilenei, deoarece fiecare dintre ele poate fi un subiect independent pentru articol.

Atenţie! Când copiați, faceți-l indexabil invers. Mulțumesc!

Schița articolului:

Scurtă descriere a sudării prin electrofuziune

Mai întâi, să descriem pe scurt ce este. sudarea prin electrofuziune a conductelor de polietilenă. Acesta este numele metodei de conectare a țevilor folosind elemente speciale cu încălzitoare încorporate; un nume mai rar este sudarea prin electrofuziune. Pentru a spune simplu, aceasta este sudarea folosind produse din polietilenă, al căror corp conține o spirală metalică. Când produsul este instalat în poziția de montare, la bornele este furnizat un curent electric de o anumită magnitudine, spirala se încălzește și materialul produsului și siguranța țevii de polietilenă. După răcire, conexiunea devine monolitică, etanșă și mai rezistentă mecanic decât conducta în sine. Testul de extragere a unei îmbinări sudate electrice arată că aceasta se desprinde de pe țeavă împreună cu o secțiune a țevii în sine, strict de-a lungul conturului exterior al îmbinării sudate.

Designul produselor cu încălzitoare încorporate poate avea o spirală deschisă, parțial deschisă și complet ascunsă. Fiecare opțiune are propriile sale avantaje și dezavantaje. Poate că soluția universală este o spirală întredeschisă, pentru că... are un risc mai mic de deteriorare la punerea cuplajului pe teava. În plus, spirala semi-deschisă are o distribuție optimă a căldurii între țeavă și materialul de cuplare, ceea ce are un efect pozitiv asupra calității penetrării reciproce a materialului în timpul fuziunii.

Pentru sudarea produselor cu încălzitoare încorporate se folosesc echipamente speciale, așa-numitele dispozitive de electrofuziune. Nivelul de echipare al dispozitivelor variază foarte mult: cele mai simple necesită introducerea manuală a tuturor parametrilor de sudare, majoritatea celorlalți au capacitatea de a citi acești parametri din codul de bare al unui produs sudat electric, cele mai echipate au funcții avansate de introducere și procesare. informații, precum și suport detaliat pentru toate etapele procesului de sudare. Aproape toate dispozitivele au o funcție de înregistrare, deoarece în alimentarea cu gaz, de exemplu, sudare prin electrofuziune este o prioritate, iar menținerea unui protocol de sudare este obligatorie.

Un arsenal larg de produse din polietilenă cu încălzitoare încorporate determină, în consecință, marile posibilități de sudare prin electrofuziune în sine. Lista lor, împreună cu o descriere a aplicării lor în practică, va sta la baza articolului nostru.

Domeniul de aplicare al sudării prin electrofuziune

Sudarea prin electrofuziune este aplicabilă oriunde sunt utilizate țevi din polietilenă de joasă densitate. Mai mult decât atât, este adesea singura metodă posibilă de conectare sau metodă de construire a unui nod. Produse de sudare cu încălzitoare încorporate utilizat pe scară largă în domeniul alimentării cu apă, alimentării cu gaz, canalizării, transportului de medii agresive, la construirea de carcase de țevi de polietilenă, la construirea de carcase pentru rețele cu curent redus și multe alte cazuri.

Rezerva de apa

Polietilena de joasă presiune își păstrează caracteristicile de performanță timp de 50 de ani sau mai mult numai dacă temperatura lichidului transportat nu depășește 20 de grade și presiunea din sistem nu este mai mare decât presiunea de funcționare a conductei utilizate. Prin urmare, așezarea țevilor de polietilenă și sudarea lor cu cuplaje electrice se efectuează în principal în rețele externe de alimentare cu apă rece; în acest caz, structura este instalată în pământ, unde va fi protejată în mod fiabil de distrugerea prematură sub influența razelor directe ale soarelui.

Alimentare cu gaz

La instalarea conductelor de gaz sunt impuse cerințe de fiabilitate sporite, prin urmare sudarea conductelor de gaz din polietilenă se realizează sub supravegherea atentă a organizațiilor de inspecție. Documentul principal pentru controlul sudării este protocoalele de sudare. Dacă pentru diametre mari utilizarea sudării cap la cap este justificată din punct de vedere economic fără pierderi semnificative a calității îmbinării, atunci pentru diametrele conductelor de gaz mai mici de 225 mm sudare prin electrofuziune folosit aproape peste tot. Apropo, un dispozitiv pentru înregistrarea automată a rezultatelor de sudare este prezent în aproape fiecare mașină de electrofuziune, dar echipamentul cap la cap este echipat cu astfel de dispozitive mult mai rar.

Canalizare

Pe lângă rețelele de canalizare sub presiune, unde sudarea prin electrofuziune este utilizată în același mod ca și în alimentarea cu apă, piața include produse cu încălzitoare încorporate special pentru sudarea conductelor de polietilenă fără presiune. În plus, observăm că la instalarea sistemelor de drenaj din polietilenă, o parte a lucrărilor de sudare se desfășoară invariabil la înălțime, unde sudarea prin electrofuziune este singura soluție care garantează cea mai mare siguranță a lucrului cu conexiuni de înaltă calitate constantă.

Principalele tipuri de sudare prin electrofuziune

Acum să ne uităm la ce tipuri de sudare prin electrofuziune sunt utilizate pentru instalarea conductelor de polietilenă. În primul rând, aceasta este conexiunea țevilor, iar produsele sudate electrice fac posibilă conectarea nu numai țevilor de polietilenă între ele, ci și aranjarea unei tranziții la o țeavă de oțel. O serie de produse cu încălzitoare încorporate sunt folosite exclusiv în scopuri de reparații, în timp ce alte produse fac posibilă introducerea într-o conductă de polietilenă existentă, atât deconectată, cât și în modul de funcționare.

Conectarea țevilor din polietilenă cu fitinguri sudate electric

Desigur, principala funcție a fitingurilor electrice sudate este conectarea. Gama de fitinguri electrice sudate include o gamă întreagă de fitinguri care sunt similare în aplicare cu sudarea cap la cap și are, de asemenea, o serie de poziții unice. Restricțiile se referă, probabil, doar la diametrul fitingurilor, dar se desfășoară și lucrări active în această direcție; există exemple de utilizare practică a cuplajelor cu diametrul de 800 mm la Moscova cu participarea specialiștilor organizației noastre. .

Adesea, în interiorul cuplajului din mijloc există un opritor special necesar pentru poziționarea precisă a țevilor care sunt conectate. Unii producători au un rând separat de cuplaje de reparare fără opritor, astfel încât să puteți glisa complet cuplajul pe țeavă; alții oferă posibilitatea de a îndepărta cu ușurință opritorul de pe cuplare, dacă este necesar.

Un cuplaj special extins merită o atenție deosebită, ideal pentru conectarea țevilor cu capete curbate (țeavă spirală). Spirala unui astfel de cuplaj este deosebit de lungă, precum și zona rece din mijloc, ceea ce reduce semnificativ riscul de ardere a spiralei înainte de sfârșitul sudurii. Într-un cuplaj convențional, capetele îndoite ale țevii spiralate pot să nu se potrivească strâns în spirală, ceea ce determină adesea supraîncălzirea acesteia.

Pentru sudare prin electrofuziune Oferim coturi la diferite unghiuri de rotație (30°, 45°, 90°), coturi cu acces la ștuț pentru sudarea cap la cap și chiar coturi de podea pentru conectarea țevilor la diferite niveluri. Teurile pot avea toate cele trei ieșiri pentru sudarea prin electrofuziune, precum și ieșirea din partea de mijloc pentru un ștuț, pentru o flanșă, pentru diferite tipuri de hidranți. Teurile cu diametre mici sunt de cel mai mare interes practic, deoarece Aceasta este singura conexiune fiabilă a conductelor mici care poate fi îngropată în pământ fără teama de a fi nevoită să le dezgroape din nou pentru reparații, așa cum se întâmplă cu fitingurile de compresie.

Separat, să spunem câteva cuvinte despre cuplajele speciale pentru alimentarea cu gaz. În conductele de gaz din polietilenă cu diametrul de 32-63 mm, puteți instala un cuplaj cu control al debitului de gaz, care va opri automat fluxul dacă conducta este deteriorată, de exemplu, de un excavator. În locurile în care fluxurile de gaz sunt distribuite sau diametrul conductei este redus, pot fi utilizate cuplaje de tranziție cu proprietăți similare.

Racorduri electrice sudate ale tevilor din polietilena cu otel

În practică, destul de des trebuie să se confrunte cu nevoia de a conecta o țeavă de polietilenă la una din oțel. O metodă larg cunoscută a unei astfel de conexiuni este o conexiune cu flanșă, dar este această conexiune întotdeauna soluția optimă la problemă? Să spunem doar că pentru diametre medii de conducte, o conexiune cu flanșă este avantajoasă din punct de vedere economic; pentru diametre mari, este aproape singura modalitate de a trece la oțel. Dacă vorbim despre diametre mici, atunci utilizarea tranziții electrice sudate polietilenă-metal este soluția optimă în ceea ce privește calitatea conexiunii, viteza de instalare a acesteia, economii la costuri de muncă și materiale.

Cel mai comun tip de tranziție este trecerea la un fir metalic, extern sau interior, din oțel, alamă sau bronz. Este fezabilă din punct de vedere economic conectarea în acest fel a țevilor din polietilenă cu diametrul de până la 63 mm (cu fire metalice de până la 2"). Pentru a economisi spațiu, astfel de tranziții pot fi realizate sub formă de coturi la 45° și 90°; la construirea de unități complexe, reducerea dimensiunii structurii este uneori o necesitate critică. Există, de asemenea, tranziții sudate electric la o țeavă de oțel obișnuită pentru conectarea prin sudare metalică. În special pentru gaz, există o tranziție polietilenă-cupru sudată electric, cu o ieșire de 20 mm în diametru, partea de cupru a acestei tranziții este dintr-o singură bucată și complet etanșată.

Reparatii conducte din polietilena

Reparația țevilor din polietilenă este o zonă greu de imaginat fără utilizarea produselor de sudură cu încălzitoare încorporate. Indiferent dacă trebuie să conectați o inserție de polietilenă la o țeavă deteriorată sau pur și simplu să înlocuiți o conexiune cu flanșă care are scurgeri, aproape întotdeauna veți avea nevoie de sudare prin electrofuziune. Conexiunea cuplajelor a fost discutată mai sus, aici ne vom concentra proprietăți de reparație ale sudării prin electrofuziuneși produse pentru inserare, care sunt utilizate atât împreună cu lucrările de reparații, cât și ca o comandă separată.

După utilizarea cuplajelor electrice, a doua cea mai populară metodă de reparare este instalarea diferitelor tipuri de dopuri, sau așa-numitele plăcuțe de întărire. Acestea sunt utilizate pentru a elimina daunele punctuale aduse conductelor de polietilenă. În funcție de diametrul conductei de reparat, tampoane electrice sudate Există două versiuni. Pentru diametre de până la 225 mm, aceasta este o structură cu șuruburi mamă (șa), cu care produsul este fixat în prealabil înainte de sudare. Deteriorarea punctuală a țevilor cu un diametru mai mare de 225 mm este sudată cu un dop superior, care este fixat pe țeavă cu un dispozitiv special de strângere. Unele tipuri de căptușeli permit reparații chiar dacă mediul transportat se scurge.

Introducerea într-o conductă de polietilenă

Adesea, atunci când efectuează reparații, clientul solicită și instalarea unei conexiuni suplimentare la conducta existentă. Pentru a implementa această soluție, există produse speciale pentru legături într-o conductă de polietilenă, unele dintre ele permit atingerea conductei fără a o deconecta mai întâi. Fitingurile pentru introducerea într-o conductă existentă sunt proiectate în așa fel încât atunci când se forează o gaură, împiedică pătrunderea așchiilor în conductă.

Pentru atingerea unei conducte inactive cea mai economică opțiune este adesea folosită - un tampon sudat electric cu o țeavă de polietilenă deschisă. Designul căptușelii pentru diferite diametre este similar cu designul căptușelilor de armare descrise. Diametrul maxim al conductei de evacuare este de 90 mm, este la fel de potrivit pentru sudarea cap la cap sau sudarea prin electrofuziune. De regulă, mai întâi căptușeala în sine este sudată la țeava principală, apoi se găuriază o gaură în țeavă prin țeavă și țeava este conectată la țeavă sau alt produs folosind un cuplaj electric. Pentru acest tip de inserție, puteți folosi o suprapunere cu un tăietor încorporat, dar numai pentru o țeavă de evacuare cu diametrul de 32 mm. Există și soluții pentru conectarea directă la ieșirea unei supape convenționale din alamă pe filet exterior de 1,25-2".

Fitinguri de presiune are un design mai complex, dar asta nu înseamnă întotdeauna că devine mai scump. Un astfel de produs poate fi încorporat într-o țeavă cu un diametru de până la 400 mm inclusiv, cu o deschidere de evacuare maximă de 63 mm. Luând în considerare posibilele pierderi economice de la închiderea completă a conductei în timpul conexiunii, acest tip de produs poate reduce în mod semnificativ costurile totale de conectare la conducta principală de polietilenă în unele cazuri. Pentru diferiți producători, țeava se poate extinde pe verticală (pentru a economisi spațiu, de exemplu, într-un puț) sau orizontal. Mai mult, la unele produse conducta orizontală de evacuare poate fi rotită la orice unghi în plan orizontal înainte de sudare.

Produsele descrise mai sus nu au capacitatea de a bloca fluxul după inserare, așa că în concluzie vom vorbi despre opțiuni de inserare cu posibilitatea blocării ulterioare a fluxului, adică. despre aplicație supape de închidere cu încălzitoare încorporate pentru introducerea în conducta de polietilenă sub presiune. Acest fiting are același design: până la un diametru de țeavă de 225 mm, este realizat sub forma unei șa sudate electric cu șuruburi de fixare, pentru țevi de până la 400 mm inclusiv - sub forma unui dop superior. Diametrul maxim al conductei de evacuare este de asemenea de 63 mm, supapa este situată vertical. Pe lângă această opțiune, există și o opțiune inserții cu robinet cu bilă, al cărui diametru cel mai mare al țevii este de 90 mm.

Avantajul absolut al unor astfel de supape de închidere este că după sudare nu necesită măsuri de protecție suplimentare. Acestea. Este suficient să instalați o tijă telescopică pentru a controla o supapă sau o supapă cu bilă de la suprafața solului și pentru a umple locul de inserție fără a construi un puț. De fapt, o astfel de inserare într-o conductă de polietilenă existentă poate fi efectuată de o singură persoană.

În concluzie despre sudarea prin electrofuziune

În articol, am încercat să luăm în considerare în detaliu soluțiile principale pentru conectarea conductelor de polietilenă folosind sudarea prin electrofuziune. Acestea nu sunt toate capacitățile sale, ci doar cele care sunt cel mai des întâlnite în practica de construcție, reparare și exploatare a conductelor de polietilenă. Mai mult, un număr mare de produse care nu au așa-numitele încălzitoare încorporate, adică rămân în afara descrierii. spirală, dar care sunt folosite cu destul de mult succes în conductele de polietilenă în combinație cu sudarea cu cuplaje electrice. Vom încerca să vorbim despre unele dintre ele în următoarele articole pe această temă.

Dacă aveți întrebări despre utilizarea sudării prin electrofuziune pentru conectarea sau repararea conductelor de polietilenă, puteți obține consiliere tehnică gratuită la grupul nostru VKontakte.