АДРТехнология
      оборудование для сварки пластмасс          
и монтажа коммуникаций
Телефон +7-495-925-6150 Звоните: +7 495 150-0822
Телефон +7-495-925-6150 Звоните: +7 901 782-06-53
Адрес АДР-Технология Москва, ЮАО, м.Каширская,
ул. Котляковская, 7/8
Интернет-магазин ADR-TOOLS
Оборудование лучших производителей
для каждой технологии
Поддержка



Инструкция по сварке ПЭ труб фитингами с закладными нагревателями

Авторство и авторские права на статью принадлежат компании «АДР-Технология»
При использовании материалов – обязательна активная ссылка на www.adr-t.ru

7 Подготовка к сварке (для чайников)

7.1 Условия свариваемости

7.1.1 Одинаковые свариваемы материалы

Как и при любом другом способе сварки пластмасс, все материалы, участвующие в сварке с закладными нагревателями, должны иметь близкий химический состав и показатель текучести расплава.
Не следует пробовать сварить полипропиленовые трубы полиэтиленовыми электромуфтами, ничего хорошего из этого не выйдет.
С другой стороны, сварка труб из ПЭ-80 фитингами из ПЭ-100 вполне допускается. Несколько сниженная прочность сварного соединения вполне компенсируется большой площадью зоны сварки.
Нормы DVS 2207-1 (Германия) допускают сварку труб из PE-Xa и PE-Xc электросварными фитингами из ПЭ-100.

7.1.2 Чистые свариваемые поверхности

Как и при любом другом способе сварки пластмасс, все свариваемые поверхности должны быть чистыми. Особенно, чистыми от любого жира.
Нормы DVS 2207-1 (Германия) предписывают очищать внутреннюю (свариваемую) поверхность фитинга с ЗН чистой салфеткой или ветошью, неокрашенной и не оставляющей волокон, смоченной обезжиривающей жидкостью. Жидкость должна быть полностью высыхающая.
А для свариваемых поверхностей трубы предписано использовать механическую очистку (снятие стружки), предварительно убедившись в чистоте очищающего инструмента (скребка). Такой способ очистки помогает устранить не только химические (в частности, жировые) загрязнения, но и верхний окисленный слой полиэтилена. Последующая химическая очистка обезжиривающей жидкостью рекомендуется только для случаев, если после снятия стружки оператор нечаянно схватился за чистую свариваемую поверхность рукой или испачкал ее другим способом, а дальнейшая механическая очистка нецелесообразна.

7.1.3 Естественное остывание

Как и при любом другом способе сварки пластмасс, остывание сварного соединения должно быть естественным.
Попытки ускорить остывание путем полива водой или обдува воздухом обязательно приведут к внутренним напряжениям в зоне сварного соединения и потому недопустимы.
Во избежание повреждения сварного соединения, рекомендуется оставить трубы зафиксированными на всё время остывания и защитить фасонную деталь от любого механического воздействия. В случае сварки седелки оставьте притягивающие ремни натянутыми на всё время остывания.

ВАЖНО: Остыванию как таковому при сварке с закладными нагревателями придают незаслуженно мало значения. К этому провоцируют сварочные аппараты, которые в конце процесса нагрева отображают сообщение типа «Сварка завершена». Ни в коем случае не следует понимать это буквально, поскольку завершен только процесс нагрева, а остывание еще даже не начиналось. В этот момент полиэтилен на границе трубы и фитинга находится в вязко-текучем состоянии (см.п.4.1), и ему еще предстоит отдать накопленное тепло глубоким слоям трубы и фитинга, и только после этого – в воздух. Ни в коем случае не прилагайте нагрузок к сварному соединению до его остывания хотя бы до температуры 40-45°C. Особенно важно – не прилагайте нагрузок к закладным деталям комбинированных фитингов.


7.2 Подготовка для соединительных муфт, отводов, тройников, заглушек

7.2.1 Набор необходимых принадлежностей

Кроме сварочного аппарата для сварки с ЗН, вам потребуются (см.рис.32):

  1. Электросварной фитинг – соединительная муфта, отвод, тройник или заглушка;
  2. Позиционер для фиксации и исправления овальности труб (иногда фиксацию можно обеспечить подручными средствами);
  3. Ручной или механический скребок;
  4. Труборез (можно заменить ножовкой по дереву);
  5. Жидкость для обезжиривания поверхностей;
  6. Чистая салфетка или ветошь;
  7. Маркер для пластиковых труб.
Рис.32 Принадлежности для приварки соединительной муфты

7.2.2 Обрезка и очистка

ПЭ трубы, подготовленные для сварки, должны быть отрезаны перпендикулярно оси, без запилов, стружек и т.п.

Рис.33 Неправильная обрезка ПЭ трубы
Рис.34 Правильная обрезка ПЭ трубы

Избегайте заметной овальности труб. Овальность труб вычисляется как

(De max - De min)/Dn x 100%, где:

De max – максимальный наружный диаметр,
De min – минимальный наружный диаметр,
Dn – номинальный диаметр трубы.
Если овальность вызвана тем, что ПЭ труба поставлялась в бухте, рекомендуется размотать трубу за сутки до укладки и сварки, это уменьшит овальность и несколько распрямит трубу.
Овальность перед сваркой не должна превышать 1,5%. В противном случае следует применять специальные зажимы для исправления овальности или позиционеры с жесткими хомутами.

Предварительно очистите концы ПЭ труб от грязи и пыли. Затем маркером отметьте участок, который необходимо очистить скребком (см.рис.35). Длина этого участка должна быть на 10 мм больше глубины проникновения трубы в фитинг. Если полиэтиленовый фитинг имеет внутренний ограничитель, то глубина проникновения определяется как расстояние от ограничителя до наружного среза фитинга. У некоторых соединительных муфт внутреннего ограничителя нет, тогда глубина проникновения определяется как половина длины соединительной муфты.

Рис.35 Отметка длины зачистки маркером

Очистите наружную поверхность трубы от слоя окисленного полиэтилена. В "эконом-варианте" это можно сделать ручным скребком (см.рис.36). Очистка должна быть равномерной, на глубину около 0,1 мм для ПЭ труб диаметром до 63 мм и около 0,2 мм для ПЭ труб диаметром более 63 мм. Равномерность очистки можно визуально проконтролировать по равномерности стружки на торце трубы.
Затем удалите стружку, сняв скребком фаску под углом 45° на торце трубы.

Следует, однако, учитывать, что очистка полиэтиленовой трубы ручным скребком - процесс очень трудоемкий и медленный, особенно в случае труб больших диаметров. Представьте себе трубу ∅225 мм. Вы не можете вращать тот конец, который является частью ранее сваренного трубопровода. И поднять трубу на значительную высоту - тоже не можете, поскольку она жесткая и тяжелая. Очистка нижней части трубы ручным скребком производится вслепую, в результате на поверхности трубы остаются неочищенные полосы. Это одна из типичных причин непроваров и последующей разгерметизации ПНД трубопровода.

Для обеспечения гарантированной равномерной очистки трубы профессионалы используют механическое приспособление для снятия оксидного слоя (см.рис.37). Кроме гарантии качества, такое приспособление в разы увеличивает скорость работы и, таким образом, снижает ее стоимость.

Рис.36 Очистка ручным скребком
Рис.37 Очистка роликовым скребком

Ни в коем случае не используйте для механической очистки ПЭ труб наждачную бумагу, рашпиль, абразивные круги или ножовочные полотна. Такие способы очистки не удалят слой окисленного полиэтилена, а только поцарапают его (см.рис.38). Это неизбежно приведет к непровару и последующему расслоению трубы и фитинга (см.рис.39).

unproper_scraping1.jpg
unproper_scraping2.jpg
Рис.38 Результат зачистки абразивами
Рис.39 Расслоение трубы и фитинга

Электросварной фитинг достаньте из упаковки непосредственно перед сваркой и обезжирьте его внутреннюю поверхность тканью или салфеткой, смоченной обезжиривающим средством (см.рис.40). После этого не касайтесь внутренних поверхностей фитинга пальцами.
Если у вас нет уверенности, что после механической очистки трубы никто не касался ее руками, обезжирьте свариваемую поверхность трубы тем же способом (см.рис.41).

Рис.40 Обезжиривание фитинга
Рис.41 Обезжиривание трубы

7.2.3 Позиционирование

Исключительно важно обеспечить соосное расположение фитинга и труб и неподвижность такого расположения в течение всего цикла сварки с закладными нагревателями, включая фазу остывания. Фитинг не должен выполнять функции несущего элемента сборки. Для этой цели используют позиционер (см.рис.42), который помогает:

  • Обеспечить соосность свариваемых труб;
  • Выровнять овальность труб;
  • Зафиксировать трубы на время сварки и последующего остывания.

Овальность ПЭ трубы или перекос трубы относительно электросварного фитинга неизбежно приведут к образованию увеличенного зазора между трубой и спиралью, в результате – к недостаточному нагреву трубы, но к избыточному нагреву и расплавлению фитинга. Расплавленный полиэтилен вытечет через большой зазор наружу (см.рис.43). Еще хуже, если он вытечет внутрь и уменьшит внутренний проход трубопровода.

misalignment.jpg
Рис.42 Позиционер с исправлением овальности
Рис.43 Растекание расплава

Второе обязательное условие при позиционировании – труба должна полностью накрывать зону нагрева (закладную спираль) и заходить в холодную зону на существенную длину. В случае с соединительной муфтой торцы труб должны доходить до середины внутренней холодной зоны.
Если торец одной из труб находится в зоне нагрева или даже на границе зоны нагрева с холодной зоной, расплавленный полиэтилен прольется внутрь и частично перекроет внутренний проход трубопровода (см.рис.44). Самое страшное - если труба лишь немного перекрывает зону нагрева, а остальная часть зоны нагрева остается свободной (см.рис.45). В этом случае возможны любые катастрофические последствия – задымление вплоть до возгорания полиэтилена, перекрытие внутреннего прохода трубопровода, отслоение спирали, возможно даже с коротким замыканием между витками и с повреждением сварочного аппарата. И в любом случае, слишком малая площадь сварки не обеспечит должной прочности соединения.

wrong_distance1.jpg
wrong_distance2.jpg
Рис.44 Недостаточный ввод одной из труб
Рис.45 Недостаточный ввод обеих труб

Чтобы быть уверенным, что труба вошла в фитинг на необходимую глубину (не больше и не меньше), предварительно отметьте маркером глубину проникновения трубы в фитинг (см.рис.46).
ВНИМАНИЕ! Не полагайтесь на внутренний упор, если таковой есть у соединительной муфты. При совмещении трубы и электромуфты вы можете малейший перекос принять за достижение внутреннего упора, особенно на больших диаметрах. Не поленитесь сделать предварительную отметку на трубе!

Рис.46 Нанесение отметки после очистки

Зафиксируйте одну из труб в хомутах позиционера и наденьте на нее фитинг до отметки (см.рис.47).
Вставьте вторую трубу в фитинг до отметки и зафиксируйте вторую трубу в хомутах позиционера (см.рис.48). Теперь фитинг установлен на трубах в положении, в котором должен быть приварен.
Рекомендуется на обеих трубах отметить место среза фитинга несмываемым маркером, длина метки – не менее 1/3 окружности трубы. Такие метки помогут после сварки определить, не сместился ли фитинг в процессе сварки.

Рис.47 Фиксация первой трубы
Рис.48 Фиксация второй трубы

В отсутствие позиционера добиться соосного и неподвижного расположения ПЭ труб и ПЭ фитинга можно с помощью подручных предметов (см.рис.49).
Однако для исправления овальности труб все равно потребуется специальное приспособление. Простейшее приспособление - две штанги на шпильках. (см.рис.50)
ЗАМЕЧАНИЕ: Самый простой способ убедиться в исправлении овальности и соосном расположении деталей - убедиться, что электросварной фитинг свободно поворачивается вокруг оси трубы. Это является свидетельством того, что фитинг не поддерживает вес одной из труб, а обе трубы вполне цилиндрические.

Рис.49 Фиксация подручными средствами
Рис.50 Простейшее исправление овальности

В случае ремонта поврежденного ПНД трубопровода свариваемые трубы, как правило, не допускают осевого перемещения, но могут отгибаться. В этом случае полиэтиленовый фитинг (соединительную муфту) надевают вначале на одну из труб на всю длину (см.рис.51). А затем, после соосного расположения труб, передвигают на вторую трубу до метки (см.рис.52).

Рис.51 Совмещение фитинга с первой трубой
Рис.52 Совмещение фитинга со второй трубой

Подключите разъемы сварочных проводов к контактам фитинга (см.рис.53).

Рис.53 Подключение проводов
Рис.53 Подключение сварочных проводов

На этом подготовка к сварке закончена. Далее следуйте инструкции к аппарату для сварки с закладными нагревателями.


7.3 Подготовка для седелок

7.3.1 Набор необходимых принадлежностей

Для приварки полиэтиленовой седелки с отводом к полиэтиленовой трубе потребуются (см.рис.54):

  1. Сама седелка;
  2. Прижим седелки (поставляется с седелкой или является отдельным приспособлением);
  3. Комплект болтов (поставляется с седелкой);
  4. Ручной скребок;
  5. Жидкость для обезжиривания поверхностей;
  6. Чистая салфетка или ветошь;
  7. Отвертка или внутренний шестигранник для болтов;
  8. Если седелка имеет внутреннюю фрезу для врезки под давлением, то потребуется внутренний шестигранник для фрезы;
  9. Маркер для пластиковых труб.

Если седелка не имеет встроенной фрезы, потребуется ключ с насадкой-фрезой соответствующего диаметра (см.рис.55).

Рис.54 Принадлежности для приварки седелки
Рис.55 Ключ с насадкой-фрезой

7.3.2 Очистка

Определите будущее расположение электросварной седелки и маркером отчертите на трубе ее периметр (см.рис.56).

Рис.56 Пометка периметра седелки

Механическая очистка скребком и обезжиривание свариваемой поверхности трубы производится так же, как и в случае сварки соединительных муфт, отводов и тройников (см.рис.57). Свариваемая поверхность седелки обезжиривается тканью или салфеткой, смоченной обезжиривающей жидкостью (см.рис.58).

Рис.57 Очистка трубы под седелку
Рис.58 Обезжиривание седелки

7.3.3 Позиционирование

Установите электросварную седелку на трубу, вставьте болты с шайбами, наденьте на болты прижим седелки и наживите гайки на болты. Выровняйте седелку по очищенной поверхности трубы и затяните болты (см.рис.59). Затем подключите сварочные провода к электроконтактам седелки (см.рис.60).

Рис.59 Фиксация седелки на трубе
Рис.60 Подключение сварочных проводов

На этом подготовка к сварке закончена. Далее следуйте инструкции к аппарату для сварки с закладными нагревателями.

7.3.4 Сверление отверстия в трубе

После остывания сварного соединения отвинтите крышку седелки. Если седелка имеет встроенную фрезу, вставьте ключ для фрезы (см.рис.61) и вращайте по часовой стрелке до полной перфорации стенки трубы. Этот момент будет заметен по резкому снижению усилия вращения ключа. Для уверенности поверните ключ еще на 2 оборота. Затем вывинтите фрезу против часовой стрелки до упора.
ВНИМАНИЕ! Не сверлите отверстие до сварки, это может привести к деформациям во время сварки.

Если электросварная седелка не имеет внутренней фрезы, высверлите отверстие в трубе ключом с насадкой-фрезой. Диаметр фрезы выбирайте несколько меньше диаметра внутреннего отверстия седелки.

После сверления отверстия плотно навинтите крышку седелки, предварительно убедившись в наличии внутреннего резинового уплотнительного кольца (см.рис.62).

Рис.61 Сверление встроенной фрезой
Рис.61 Сверление встроенной фрезой
Рис.62 Крышка с уплотнительным кольцом


Возврат к списку