Оборудование для сварки трубопроводов из полимерных материалов

Классификация сварочного оборудования для сварки полиэтиленовых и полипропиленовых труб

В настоящее время принята следующая классификация по степени автоматизации сва­рочного оборудования

При сварке труб нагретым инструментом:

СР — стыковая сварка с ручным управлением;

ССА — стыковая сварка со средней степенью автоматизации;

СВА — стыковая сварка с высокой степенью автоматизации.

При сварке труб с использованием деталей с закладными нагревателями:

ЗНР — сварка с ручным заданием параметров;

ЗНШ — сварка в режиме штрих-кода или магнитной карты;

ЗНА — сварка с автоматической обратной связью фитинга со сварочным аппара­том;

При других способах сварки конструкций, за иск­лючением трубопроводов систем газоснабжения:

НИР — ручная сварка нагретым инструментом независимо от типа соединения;

НИМ — механизированная сварка нагретым инструментом независимо от типа сое­динения;

НГР — ручная сварка нагретым газом независимо от типа соединения;

НГМ — механизированная сварка нагретым газом независимо от типа соединения;

ЭР — ручная экструзионная сварка независимо от типа соединения;

ЭМ — механизированная экструзионная сварка независимо от типа соединения.

При определении степени автоматизации при­меняемого сварочного оборудования рекоменду­ется руководствоваться следующими критериями (Комментарии НАКС):

СР — сварка с ручным управлением. Сварщик не только вручную задает и контролирует параметры режима сварки, но и многие операции, что осо­бенно важно, съем нагревателя, выполняет вруч­ную. При этом тепловой режим сварки в значи­тельной степени зависит от квалификации свар­щика. По этой причине такие машины не рекомен­дуют для сварки газопроводов;

ССА — сварка на оборудовании со средней степенью автоматизации. Параметры режима сварки контролируются и поддерживаются автоматически. Часть операций сварщик выпол­няет вручную;

СВА — сварка на оборудовании с высокой степенью автоматизации. Параметры режима сварки контролируются и поддерживаются автоматически. После сварки автомат выдает распечатку параметров режима сварки, фами­лию или код сварщика;

ЗНР — сварка с ручным вводом параметров режима сварки. Возможны ошибки, связанные с недостаточным вниманием сварщика или созна­тельным изменением параметров в тех случаях, когда температура окружающего воздуха не позволяет вести процесс сварки;

ЗНШ — параметры режима сварки вводят путем считывания специальным датчиком (карандашом) штрих-кода, нанесенного на деталь с закладными нагревателями (на муфте или на отводе), пара­метры режима автоматически корректируются с учетом температуры окружающей среды;

ЗНА — сварка на аппаратах с обратной связью. Они сами определяют тип и особенности характеристик нагревательного элемента и устанавливают на этой основе и с учетом темпе­ратуры окружающей среды параметры режима сварки. Режимы сварки документируются авто­матически.

Основные требования к рабочим характеристикам машин для стыковой сварки полиэтиленовых труб:

— конструкция машины для стыковой сварки должна позволять свободно удалять нагреватель и обеспечивать сближение концов труб после нагрева без повреждения нагретых поверхностей;

— время удаления нагревателя должно составлять (3 + 0,01D_трубы) с и быть не более 6 с для диаметров 250 мм включительно и не более 12 с для диаметров выше 250 мм;

— система центровки труб в зажимах должна обеспечивать скругляющее воздействие на трубу с тем, чтобы ее овальность не превышала 5 % толщины стенки трубы, а несовпадение концов последней не превышало 10 % ее толщины при проведении контроля на овальность;

— крепление зажимов и опорная система должны быть достаточно прочными, чтобы обеспечивать осевое выравнивание в пределах 0,2 мм по всей длине;

— несоосность труб, свободные концы которых находятся на дополнительной опоре, не должна превышать 0,5 мм;

— если нагревательный инструмент невозможно удалить во время работы силами одного человека из-за большой массы или других факторов, тогда необходимо использовать для этой цели гидравлические, пневматические или механические приспособления, являющиеся составной частью сварочной машины;

— полная тепловая мощность инструмента должна быть такой, чтобы с его помощью можно было бы выполнить удовлетворительное соединение в случае, если подача электроэнергии к нагревательному инструменту по какой-либо причине будет прекращена при уже достигнутой рабочей температуре. Если нагревательный инструмент не отвечает этим требованиям, тогда на сварочной машине должен быть предусмотрен аварийный сигнал, указывающий на отключение тока;

— нагревательный инструмент должен нагреваться электричеством. Система нагрева должна быть спроектирована так, чтобы при нормальных окружающих условиях концы труб или фитингов нагревались до рабочей температуры, которая стабильно поддерживалась в течение процесса сварки;

— система контроля температуры должна быть такова, чтобы температура контактной поверхности регулировалась в пределах ±7°С от требуемой в пределах 170-260°С при окружающих рабочих условиях (в температурный диапазон от -10 до + 40°С).

Для автоматизированных сварочных машин приведен ряд дополнительных требований к их рабочим характеристикам:

— автоматические системы для стыковой сварки (в дальнейшем — системы) должны контролировать и записывать критические параметры — последовательность фактов (событий) при выполнении каждого соединения;

— системы должны приостановить рабочий процесс, когда возникают непредусмотренные условия, и указать вероятную их причину;

— системы должны обеспечить вход и выборку идентификационных данных, таких как, например, дата, время, работа, оператор, диаметр трубы, толщина стенки или SDR, а также порядковые номера соединений;

— в машинах, предназначенных для сварки труб диаметром до 450 мм включительно, нагреватель может устанавливаться и удаляться из машины либо вручную, либо с помощью механизма с полуавтоматическим или автоматическим контролем, для сварки труб диаметром более 450 мм должно быть предусмотрено механическое удаление нагревателя;

— должен быть предусмотрен независимый контроль системы регулирования температуры, а также автоматическое отключение энергии от нагревательных элементов в случае дисбаланса между схемами регулирования и контроля;

— должны быть предусмотрены устройства отключения электроэнергии в случае повреждения одного или нескольких элементов системы.

Сварочные машины для стыковой сварки

Станина (центратор):

 

— стандартные зажимные кольца из алюминиевого сплава на стальной трубчатой раме; — перемещаемый второй зажим для приварки фитингов с короткими хвостовиками; — открытая гидравлика; — приспособление для автоматического отлипания сварочного зеркала; — наклон станины под углом 450 для удобства загрузки труб.

— стандартные зажимные кольца из алюминиевого сплава на стальной трубчатой раме; — съемный левый зажим для приварки фитингов с короткими хвостовиками; — встроенная гидравлика; — приспособление для автоматического отлипания сварочного зеркала; — наклон станины под углом 450 для удобства загрузки труб.

Гидростанция с блоком управления:

— открытая гидравлика; — управление движением станины при помощи джойстика; — шланги жестко зафиксированы с гидростанцией.

— компактная закрытая гидравлика; — кнопочное управление; — автомат защитного выключения; — быстросъемные шланги высокого давления; — электронный регулятор температуры зеркала; — возможность подключения устройства регистрации и протоколирования данных.

Торцеватель, нагревательное зеркало:

— защита от несанкционированного включения торцевателя.

— сварочное зеркало с высококачественным тефлоновым покрытием и дублирующим термометром;

Подготовка сварочного аппарата к сварке полиэтиленовых труб

— перед началом работы необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации аппарата;

— перед началом сварки убедиться, что топлива в генераторе достаточно для завершения сварочного цикла (для сварки в полевых условиях);

— перед началом сварочных работ рекоменду­ется предварительно «разогреть» аппарат, «открыв и закрыв» шасси центратора около десяти раз. Эта процедура позволит избавиться от возду­ха, который мог попасть в систему гидравлики во время транспортировки, а также убедиться в исправности контрольных клапанов;

— закрепить трубы верхними половинками зажимов центратора, равномерно затянув при­жимные болты;

Чрезмерное усилие при затягивании прижимных гаек для выравнивания трубы может привести к механичес­ким повреждениям оборудования!

— подключить по инструкции все соединительные кабели и гидравлические шланги;

— включить главный сетевой выключатель;

— установить правильную температуру сварки на регуляторе (согласно требованиям к свариваемому материалу труб);

— начать работу после достижения зеркалом заданной темпе­ратуры сварки (индикатор на сварочном аппарате).

Основные требования при стыковой сварке

— свариваемые трубы необходимо надежно закрепить в зажимных устройствах стыковой машины. Концы труб должны выступать в месте зажима приблизительно на 2 см при сварке труб диаметром до 315 мм и на 4 см при сварке труб диаметром свыше 315 мм;

— при большой влажности, осадках, низкой температуре, сильном ветре и пыли произ­водить сварку разрешается под тентом или в палатке на твердом ровном основании;

Толщина стенки свариваемых труб должна быть одинакова.

— необходимо обеспечить максимальную соосность труб, допустимое осевое смещение не должно превышать 10% от толщины стенки трубы. Используйте ролики для уменьшения сопротивления перемещения трубы;

— необходимо закрывать свободные торцы труб заглуш­ками для предотвращения сквозняков внутри труб с целью поддержания температурного режима сварки;

— ежед­невно перед началом работ необходимо протирать нагревательное зеркало в холодном состо­янии. При возможности, сварить первый пробный стык для удаления с поверхности нагревателя микрочастиц и пыли;

— варить пробный стык также при переходе на новый диаметр трубы и после остывания нагревателя;

— протирать диски торцевателя перед работой;

— перед окончанием торцевания необходимо убедиться в том, что на обоих торцах труб образуется непрерывная кольцевая стружка материала;

— ставить торцеватель сразу после работы в бокс-подставку;

— убирать стружку с торцов труб и из шасси снизу при помощи неметаллической щетки. Запрещается убирать стружку руками;

— визуально проверять качество торцовки обоих торцов труб;

— по окончании визуального контроля торцевания и соосности труб необходимо незамедлительно приступать к сварке.

Техническое обслуживание сварочных аппаратов для сварки полиэтиленовых труб

Чистка

Прибор и устройство считывания штрихового кода следует регулярно очищать влажной тряпкой. Переднюю панель и фирменные таблич­ки при сильном загрязнении можно чистить спиртом.

Ни в коем случае нельзя опрыскивать прибор, погружать в воду или продувать сжатым возду­хом.

Контроль функционирования

Требуется проведение регулярного контроля, который должен осуществляться сервисной службой.

Проверка аппарата перед началом работы.

Перед началом работы следует проверить прибор на отсутствие повреждений и на безукоризненную работоспособность, которая соответствует предъявляемым требованиям. Все детали должны быть правильно смонтированы, чтобы гарантировать безупречную эксплуатацию прибора.

Защита аппарата

Защищать сетевой и сварочный кабели от острых кромок. Повреждённые кабели незамед­лительно заменять с привлечением сервисной службы. Не подвергать прибор сильным механическим нагрузкам. Прибор имеет брызгозащищённое исполнение.

Повреждённый корпус или другие детали немедленно заменять или ремонтировать с при­влечением сервисной службы.

Сварочные аппараты для раструбной сварки полипропиленовых труб

 Данные аппараты и принадлежности для работы в цехе или на стройплощадке используются для сварки враструб труб и фитингов из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), атактического полипропилена (АПП), поливинилдифторида (ПВДФ) и полибутена (ПБ), предназначенных для транспортировки жидкостей под давлением. При помощи нагревательного элемента и калиброванных нагревательных насадок — муфт и дорнов — с антиадгезионным покрытием можно изготавливать разнообразные сочленения, например, для установки в водопроводных, отопительных, канализационных системах, а также в промышленных трубопроводах для транспортировки кислот или воздуховодах.

Аппараты для сварки враструб рекомендуются для сварки труб и фитингов наружным диаметром до 40 мм, поскольку ручная сварка труб больших диаметров весьма проблематична. Однако некоторые модели данного оборудования могут при особой необходимости использоваться и для сварки труб больших диаметров.

Аппараты для ручной сварки враструб труб и фитингов в соответствии с действующими стандартами состоят из алюминиевого нагревательного элемента и практичной ненагревающейся рукоятки. Выпускаются со встроенным механическим термостатом (TF) и с настраиваемым электронным терморегулятором (TE); в соответствии с рабочими требованиями, нагревательные элементы выпускаются различных форм и диаметров.

Комплектация

— сварочный аппарат;

— вильчатая подставка;

— струбцина;

— универсальный гаечный ключ;

— штифтовой ключ для монтажа нагревательных насадок.

Машины для сварки в раструб

Машины с механическим приводом рекомендуются для сварки труб и фитингов наружным диаметром более 40 мм. Благодаря особой конфигурации, машины способны осуществлять безупречную центровку соединяемых труб и фитингов, что облегчает и ускоряет сварку.

Дополнительное оборудование, инструменты и принадлежности

2. Ножницы для резки пластмассовых труб (труборез)

Труборез для точной резки одной рукой труб из ПЭ, РЕ-Х, ПП, ПБ и ПВДФ.

Характеристики:

— мощный механизм для легкой резки толстостенных труб;

— широкая опора для точной резки;

— быстрый возврат ножа нажатием кнопки.

3. Устройство для резки пластмассовых труб и снятия фаски

Универсальный инструмент для абсолютно точной перпендикулярной резки и снятия фаски на тонко- и толстостенных трубах из ПВХ, ПЭ, ПП, ПЭ-Х, ПБ и ПВДФ, а также звукоизоляционных трубах.

Характеристики:

— резка без усилия и снятие фаски (15°) с наивысшей точностью за один рабочий ход;

— механизм крепления держателя с резцом делает возможным резку трубы под 90° без снятия фаски;

— зажим трубы регулируется плавно (важно при отклонении величины диаметра);

— пластмассовые вкладыши позволяют зажимать трубы меньших диаметров;

— вкладыши с выравнивающим пружинящим действием обеспечивают центральный зажим трубы;

— держатель с резцом с копирующей автоматикой (доп. принадлежности) обеспечивает равномерное снятие фаски по всей окружности трубы, даже на овальных трубах;

— универсальное крепление для дополнительных приспособлений.

Передавливатель

Инструмент для пережатия труб для перекрытия транспортируемого газа или воды в полиэтиленовых трубопроводах.