Раструбная сварка труб термическим аппаратом

Раструбная сварка (см. рис. 40) осуществляется при помощи сварочного аппарата, обеспечивающего температуру на нагревательных элементах 260°С. Нагревательные элементы представляют собой гильзу для оплавления наружной поверхности конца трубы и дорн для оплавления внутренней поверхности раструба соединительной детали.

Техническая характеристика сварочного термического аппарата фирмы « Eko Makina» (Турция):

1. Номинальная мощность -1500 Вт.

2. Диапозон регулирования температуры -50….300 ºС.

3. Диаметр свариваемых труб 16…90 мм

Процесс раструбной сварки включает следующие операции.

1. На сварочном аппарате (см. рис. 40) устанавливаются сменные нагреватели необходимого размера.

2. Сварочный аппарат включается в электросеть. Время нагрева сварочного аппарата до необходимой температуры (260 °С ± 10 °С) зависит от температуры окружающей среды и составляет 10…30 минут. Сварку можно производить не ранее чем через 5 минут после достижения сварочной температуры.

3. На трубе с помощью приспособления или по табл.6 отмечается карандашом глубина ее соединения с фитингом. Для предотвращения сужения сечения трубы в месте соединения, конец трубы при сварке не должен заходить на всю длину раструба фитинга. При использовании комбинированной (многослойной) трубы зачистным инструментом снимается наружный слой полипропилена и алюминиевой фольги до номинального наружного диаметра.

4. Конец трубы на глубину сварки и раструб соединительной детали перед сваркой очищаются от пыли и грязи и обезжириваются.

5. На конце трубы снимается фаска 30…40°, особенно это важно для труб диаметром большим 40мм.

6. Конец трубы вставляется в нагревательную гильзу до отмеченной глубины. Одновременно на нагревательный дорн насаживается раструб фитинга до упора. В этом положении выдерживается необходимое время нагрева.

7. По окончании времени нагрева трубу и фитинг снимают со сварочного инструмента, соединяют друг с другом и охлаждают естественным путем до затвердения шва.

Продолжительность элементов технологических операций сварки при температуре окружающей среды 20 °С приведены в таблице 24. При температуре ниже 5 °С время нагрева должно быть увеличено на 50 %. При выполнении операций нагрева и охлаждения не допускается вращение или любые другие механические воздействия на свариваемые детали; отклонения осевых линий нагревательного устройства, трубы и раструба соединительной детали не должно превышать 5°.

Таблица 24.

Технологические параметры раструбной сварки

Наружный диаметр трубы, мм	Глубина сварки, мм	Время нагрева, с	Время соединения не более, с	Время охлаждения, мин
	16,5
	32,5

После каждой сварки рабочие поверхности нагревательных элементов необходимо очищать от налипшего материала. Очистка осуществляется в нагретом состоянии мягкой тканью из несинтетического материала для предотвращения повреждения тефлонового слоя нагревательного элемента.

При сварке труб диаметром до 40мм можно использовать ручной сварочный аппарат, а при сварке труб диаметром более 40 мм рекомендуется использовать аппараты с центрирующими приспособлениями.

Внешний вид сварных соединений должен удовлетворять следующим требованиями:

- отклонение между осевыми линиями в месте стыка не должно превышать 5 градусов;

- наружная поверхность соединительной детали, сваренной с трубой, не должна иметь трещин, складок или других дефектов, вызванных перегревом;

- у кромки раструба соединительной детали должен быть виден сплошной по всей окружности валик оплавленного материала, выступающий за торцевую поверхность соединительной детали.

Трубы с толщиной стенки более 4 мммогут свариваться стыковой сваркойнагревательным элементом с плоской нагревательной поверхностью. Пред сваркой торцы свариваемых труб необходимо отторцевать для придания параллельности их поверхностям. При стыковой сварке важно обеспечить соосность свариваемых труб, поэтому такую сварку осуществляют, как правило, с использованием центрирующих приспособлений. В остальном, процесс стыковой аналогичен раструбной сварке.

9. 4. Стыковая сварка машиной «С-160»

Тюменское ООО «ЗапсибгазОмикрон» выпускает для стыковой сварки полимерных труб относительно больших диаметров ( 63…400 мм) три вида установок (табл. 25)

Таблица 25.

Техническая характеристика сварочных машин стыковой сварки полиэтиленовых труб

Общая характеристика машины С-160

Комплект сварочной стыковой машины (рис. 42) состоит из следующих блоков:

1.Основной машины, включающей раму с зажимными и центрирующими элементами, обеспечивающими гидравлический прижим торцов свариваемых труб.

2. Комплектов зажимных полуколец: для сварки труб диаметром 63, 110 и 160 мм.

3. Гидростанции, обеспечивающей реверсирование движения и регулировку давления в процессе сварки.

4. Торцевателя с электрическим приводом для выравнивания торцов свариваемых труб и снятия старого поврежденного слоя полиэтилена методом механического снятия стружки.

5. Электронагревательного элемента для разогрева стыков труб под сварку до заданной температуры.

6. Блока управления Барс-4, предназначенного для распределения электроэнергии, защиты от перегрузок, автоматического контроля температуры нагревателя, регистрации процесса сварки.

Блок управляет действиями оператора сварочной машины путем выдачи на экран дисплея соответствующих указаний (директив) и сообщений, при этом

Порядок сварки труб

Порядок сварки труб на стыковой машине С-160:

1. Подготовить площадку, обеспечить электропитание.

2. Собрать машину стыковочную, соединив гидрошлангами гидроагрегат с гидроприводом центратора.

3. Установить и закрепить вкладыши колец в соответствии с диаметром стыкуемых труб.

4. Установить стыкуемые детали и зажать верхние зажимы.

5. С помощью блока «Барс-4» установить для свариваемой трубы необходимые технологические параметры.

В памяти блока в зависти от типа свариваемых труб хранятся значения давлений Р, длительности элементов сварки t и температуры сварочного зеркала нагревателя. При выходе фактических значений параметров за пределы табличных (табл.26) на экране дисплея появляется соответствующее сообщение. Блок регистрирует технологические параметры каждого сварочного шва. При сварке нестандартных труб блок обеспечивает работу в ручном режиме.

6. Торцевателем обработать кромки торцов свариваемых труб, предварительно установив давление торцевания.

Таблица 26.

Таблица параметров сварки на машине С-160 пластмассовых труб

Привести в движение каретку с установленной на ней стыкуемой деталью. Зарегистрировать давление движения .

7. Установить между торцами труб электронагреватель и провести нагрев материала торцов до необходимой температуры.

8. Произвести сварку.

9. Снять сваренные трубы.

Организационные факторы выполнения сварочных работ.

Для входа в режим СВАРКА в главной панели выбираем пункт ТЕХ. ПРОЦЕСС: СВАРКА.После этого вводим пароль сварщика и в этой же панели входим в РАБОТУ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.Появится панель, содержащая следующие пункты: НАРЯД НА РАБОТУ - включает в себя СПЕЦИФИКАЦИЮ РАБОТЫ и ТИП МАШИНЫ. В свою очередь СПЕЦИФИКАЦИЯ РАБОТЫ включает в себя № СТРОЙПЛОЩАДКИ, № ЗАКАЗА и № ПРОЕКТА (рис.44).

Для выбора типа машины необходимо при помощи клавиш ñòустановить курсор (в виде мерцающей рамки) на применяемый тип машины и нажать клавишу «SET».

Выбор технологических параметров сварки труб и порядок включения нагревательного элемента

Порядок включения нагревательного элемента следующий (рис.45):

1) включить БЛОК;

2) помощью клавиши ð установить курсор на пункт «РАБОТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ» и нажать клавишу SET;

3) в появившемся меню с помощью клавиш ðïвыбрать пункт «ПАРАМЕТРЫ ТРУБЫ» и нажать клавишу SET;

4) в новой операционной панели «ДИАМЕТР и толщина», после нажатия клавишы SET, с помощью клавиш ðïустановить значение диаметра трубы и нажать клавишу SET;

5)
нажать клавишу òи клавишу SET и, с помощью клавиш ñò, установить значение толщины стенки трубы и нажать клавишу SET;

6) с помощью клавиш ðïустановить курсор на « Ok » - «ПРИМЕНИТЬ ПАРАМЕТРЫ» и нажать клавишу SET; в появившемся меню с помощью клавиш ðïустановить курсор на пункт «СВАРКА» и нажать клавишу SET -должен включиться индикатор на верхней панели БЛОКА и начаться нагрев нагревательного элемента.

Проведение формирования кромки, нагрева и сварки

Технологический процесс сварки начинается с определения ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ. Для этого в меню «ИЗМЕРИТЬ ДАВЛ. ПЕРЕМ?» нажать клавишу «SET». Появится видеопанель с текущим значением давления и надписью «ИЗМЕРЬ ДАВЛ.ПЕРЕМЕЩ.» Начать постепенно увеличивать давление и как только салазки придут в движение, рост давления в гидросистеме прекратится и зафиксируется ДАВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ.

Далее все табличные значения параметров сварки, связанные с давлением, будут складываться с измеренным давлением перемещения.

Нажатие клавиши «SET» вызывает следующее табло: УСТАНОВИ ДАВЛЕНИЕ ТОРЦЕВАНИЯ, с указанием текущего давления Рраб. и максимально допустимым значением давления торцевания. Если сварщик превысит указанное давление торцевания, то торцеватель отключится и на экране появится сообщение «ПРЕВЫШЕНО Рторц. - УСТАНОВИ ДАВЛ.ТОРЦ-Я».

При следующих двух нажатиях клавиши «SET» поочерёдно появляются два табло с указанием КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ. Если смещение (определяем визуально) в порядке, то нажатием клавиши «SET» переходим к следующему этапу тех. процесса.

Нажатием клавиши «SET» выходим на табло «ФОРМИРОВАНИЕ КРОМКИ?». К этому моменту сварочное зеркало должно быть нагрето до заданной температуры (210 ± 5)ºС. Если температура нагрева сварочного зеркала находится в допуске, то после нажатия клавиши «SET» мы попадём в табло с указанием «УСТАНОВИ НАГРЕВАТЕЛЬ». После установки нагревательного элемента на салазки между свариваемыми трубами необходимо ещё раз нажать клавишу «SET» - появится табло «ФОРМИРОВАНИЕ КРОМКИ» с указанием «ЖДУ ДАВЛ. ПЕРЕМЕЩЕНИЯ». Если теперь увеличивать давление в гидросистеме, и как только текущее давление Рраб. сравняется с давлением перемещения (салазки придут в движение) раздастся кратковременный звуковой сигнал и указание «ЖДУ ДАВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ» поменяется на указание «УСТАНОВИ ДАВЛ. КРОМКИ». Сравняем рабочее давление Рраб. с давлением формирования кромки Рф.кр., при этом включится непрерывный звуковой сигнал.

После этого начнётся отсчёт оставшегося времени, за которое сварщик должен успеть сформировать кромку и снизить давление в гидросистеме (переключить рычаг переключателя влево) до давления не превышающего указанного на экране давления нагрева Рнагр, в этот момент произойдёт отключение электропитания гидроагрегата и начнётся отсчёт оставшегося времени ФАЗЫ НАГРЕВА. За 5 сек. до окончания времени нагрева включится прерывистый звуковой сигнал, а по истечении времени нагрева – непрерывный звуковой сигнал.

По окончании времени нагрева начинается ФАЗА СТЫКОВАНИЯ, сопровождающаяся непрерывным звуковым сигналом, переходящий в прерывистый за 5сек. до окончания фазы стыкования. За время стыкования сварщик должен развести трубы, убрать нагревательный элемент и вновь свести трубы с давлением, которое должно быть в пределах допуска.

Если сварщик превысит время стыкования, на экране появится сообщение «ПРЕВЫШЕНО ВРЕМЯ СТЫКОВАНИЯ».

После фазы стыкования начинается отсчёт оставшегося времени ФАЗЫ ОХЛАЖДЕНИЯ.

Если фактическое время охлаждения будет меньше заданного, процесс сварки заканчивается и на экране появится сообщение «БРАК! - НАРУШЕНО ДАВЛЕНИЕ ОХЛАЖДЕНИЯ», а также № шва, общее количество бракованных швов и фамилия сварщика. В протоколе сварки зафиксируется бракованный шов и фактическое время охлаждения .

По окончании заданного времени охлаждения включится прерывистый звуковой сигнал и на экране появится сообщение «ПРОЦЕСС СВАРКИ ЗАВЕРШЕН – Ok!» с обозначением номера сваренного шва и имени сварщика.

Оценка качества сварки труб

Качество выполнения технологического процесса сварки обеспечивается последовательностью, рациональными режимами и ограничениями, представленными выше.

БЛОК регистрирует (протоколирует) технологические параметры кaждого cвapoчного пpoцeccа (cвapoчного шва). Пpи этoм в протокол заносятся данные, yкaзaнныe Пользователем сварочной машины.

БЛOK для переноски данных протокола на IBM-PC имeет встроенный накопитель на гибких магнитных дисках, а также последовательный порт стандарта RS232.

В панели «ОПЕРАТОР» (рис. 46) с помощью 4-х пунктов (видиопанели, авто-просмотр, просмотр журнала и работа с диском) можно проконтролировать рабочие параметры сварки, определить количество сваренных и бракованных швов, оценить качество работы исполнителей (рис. 47) .

На дискету БЛОКА переписываются данные с журнала. Дискета должна быть подготовлена специальной программой формирования протоколов сварки «SPOON». Для этого на IBM PC запустить программу «SPOON», найти на панели управления пункт «СЕРВИС», вставить вв дисковод форматируемую дискету и щелкнуть мышью по надписи «ФОРМАТИРОВАТЬ ДИСКЕТУ».

9.5. Сварка труб термопластом «Ондин»

При сварке электрофитингом используются специальные фитинги с встроенным нагревательным элементом. После установки трубы в электрофитинг необходимо обеспечить прочное удержание положения трубы, так как при нагреве из-за увеличения объема пластика происходит выталкивание труб из фитинга. В электрофитинг труба вставляется с обоих концов, после чего контактными проводами электрофитинг подключается к специальному электросварочному аппарату («Ондин», «Барбара» и др.). Величина и длительность подаваемого напряжения регулируются, как правило, автоматически, в зависимости от размера трубы и электрофитинга. Подготовительные операции не отличаются по технологии от раструбной сварки. Обязательно должно проводиться обезжиривание свариваемых поверхностей труб и фитингов.

Техническая характеристика термопласта «Ондин»:

1. Рабочее напряжение во вторичной обмотке 8…44 В.

2. Максимальная сила тока 70А.

3. Мощность 2,8 кВт.

4. Память 300 циклов.

Компакт «Ондин»отличается простотой и надежностью, используется для соединения газо- и водопроводов, прокладываемых на поверхности, под землей или в сточных галереях.

Многорежимная система «Ондин » работает в автоматическом режиме, с заданием параметров при помощи штрихового кода соединительной детали, считываемой сканером, или с заданием параметров режима сварки вручную (табл. 27). Протокол сварных (до 300 шт.) соединений сохраняется в памяти системы и может быть распечатан при помощи принтера.

Таблица 27.

Режимы электрофитинговой сварки полиэтиленовых трубопроводов