Сравнение способов сварки полиэтиленовых труб

Газовая сварка для соединения труб: основные принципы, необходимые материалы и особенности технологии

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом. Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

1. Кислород. Обеспечивает процесс горения.
2. Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
3. Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
4. Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Оборудование для газосварочных работ:

1. Баллоны с кислородом и горючим веществом.
2. Горелка.
3. Газовые редукторы для регулирования давления на выходе газа из баллона.
4. Генератор ацетилена (если ацетилен не в баллоне).

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

• с подкладным кольцом, без скосов кромок;
• со вставным кольцом и раструбом;
• с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

1. Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
2. Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом. Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении. Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

После проведения сварочных работ швы очищаются от шлаков и окалины и проверяются на наличие дефектов: трещин, отверстий, подрезов. Выпуклость шва должна быть 1-3 мм, но не больше 40% толщины металла, ширина не должна превышать толщину стенки трубы больше, чем в 2,5 раза. Поверхность должна быть ровной и гладкой. Если шов имеет дефекты, его необходимо исправить.

Сравнение способов сварки полиэтиленовых труб

Для сборки разводки из полиэтиленовых (ПЭ) труб необходимы определённые умения по их сварке и соединению с помощью фитингов. Для этой работы подойдет и оборудование, используемое для монтажа полипропиленовых трубопроводов.

Сварка полиэтиленовых труб производится специальными аппаратами и требует определенных знаний, которые будут изложены далее.

Способы сварки PE труб

Промышленный полиэтилен низкого давления (ПНД) является термопластичным материалом, свойства которого не изменяются в процессе циклов нагрева-остывания. Поэтому он прекрасно подходит для монтажа бытовых и промышленных трубопроводов.

ПНД чувствителен к повышенным температурам, поэтому применяется только для водоснабжения с рабочей температурой до + 40 °С или кратковременным её повышением до + 60 °С

Соединение отдельных ПНД труб и фитингов между собой происходит с помощью разъёмных резьбовых соединений или следующих способов сварки:

• раструбный;
• электромуфтовой;
• стыковой.

Трубы с толщиной стенки до 4,5 мм (диаметр до 50-110 мм) паяются первыми двумя способами, а для более толстостенных труб используется бесфитинговый стыковой способ сварки.

Используемое сварочное оборудование

Для каждого вида сварки применяется различное оборудование. Приобретать его для разовой сборки коммуникаций стыковым и электросварным методом нет смысла, потому что стоимость комплекта составляет несколько тысяч долларов. Лучше воспользоваться услугами сторонних компаний или взять технику в аренду.

Оборудование для раструбной пайки стоит в пределах 100-200 долларов, поэтому вопрос о его приобретении каждый решает самостоятельно.

В стандартный набор устройств для стыковой сварки полиэтиленовых труб входит:

1. Центратор. Это станина с 4 металлическими зажимами для труб, два из которых подвижны, а два жестко зафиксированы на основании.
2. Торцеватель. Представляет собой отдельное дисковое устройство для точной механической обрезки концов свариваемых труб. Устройство крепится к направляющим сварочного аппарата.
3. Нагревательное зеркало. Представляет собой покрытую тефлоном округлую пластину, к которой придавливаются стыки труб для расплавления ПЭ. Имеет встроенный термометр.
4. Гидравлический или механический привод. Устройство для регулирования силы сдавления труб при их нагреве и последующем соединении.
5. Редукционные вкладыши. Это набор сменных полуколец для фиксации труб различного диаметра.
6. Блок управления. Входит в комплекты оборудования с автоматизацией процесса сварки.

По сути, комплект оборудования представляет собой самостоятельные приспособления, выполняющие определенные функции на различных этапах сварочного процесса. Они могут быть как предназначенные для сугубо ручной сварки, так и для соединения труб в полностью автоматическом режиме.

Стыковая сварка применяется преимущество у труб с диаметром более 50 мм, поэтому и оборудование для неё имеет немалый размер

Для монтажа электромуфтовых соединений применяется соответствующий сварочный аппарат со встроенным сканнером штрих-кодов. Дополнительных устройств для этого процесса не требуется.

Готового комплекта оборудования для раструбной сварки хватит для проведения монтажных работ не только с полиэтиленовыми трубами, но и с полипропиленовыми

Для раструбной сварки будет необходимо приобретение такого комплекта:

• электросварочный аппарат;
• ножницы-труборезы;
• подставка;
• калибратор и фаскосниматель;
• насадки для разогрева соединяемых элементов.

Помимо указанного оборудования, для монтажа труб могут понадобиться и общехозяйственные инструменты: разводной ключ, рулетка, маркер и другие.

Подготовка к сварочному процессу

Немаловажным фактором качественной сварки трубопроводов из ПНД является их предварительная подготовка. Необходимые манипуляции для формирования хорошего сварочного шва будут представлены в виде инструкции. Непосредственно перед нагревом спаиваемых деталей нужно:

1. Убедиться в идентичности материала и маркировки спаиваемых деталей.
2. Очистить и обезжирить стыки соединяемых изделий.
3. Центрировать трубы и жестко их зафиксировать.
4. Обработать срезы торцевателем до образования непрерывной ленты длиной в две окружности трубы.

После всего необходимо очистить края соединяемых деталей от стружки.

Торцеватель с электроприводом значительно ускоряет процесс монтажа, особенно при больших объемах работы, но его стоимость слишком высокая для разовой работы

После тщательной подготовки полиэтиленовых труб и фитингов к сварке можно быть уверенным, что качественный шов наполовину гарантирован.

Режим стыковой сварки

Во время стыковой сварки важно контролировать критические параметры: температуру инструмента и пластика, прижимное усилие и продолжительность операций. При отсутствии датчиков этих значений стабильно получать качественный шов вряд ли удастся.

Рассматривать пошаговую инструкцию по стыковой сварке полиэтиленовых труб лучше на примере полуавтоматического оборудования с гидравлическим приводом.

Шаг#1: нагрев стыков

После обработки торцов труб, сварочное зеркало нагревается до температуры 200-230 градусов и помещается в середину центратора. Затем, с помощью гидравлического привода, к нему плотно прижимаются края ПНД труб с усилием 4-6 кг/см2.

После приближения размеров грата к минимально допустимым значениям усилие снижают до 0,2-0,5 кг/см2 и продолжают нагревать пластик в течение всего нормативного времени. Сварка допустима при температурах от 15 мороза до 45 тепла, но в холодных условиях время нагрева может быть увеличено.

Прижимное давление контролируется встроенным в гидравлический механизм манометром. При его отсутствии необходимое усилие определяют визуально по виду образующихся валиков грата

Шаг#2: соединение труб

После необходимого нагрева и расплавления ПНД на стыках, трубы разводят гидравлическим приводом, убирают зеркало и опять приводом прижимают свариваемые поверхности друг к другу с усилием 1-3 кг/см2. Размеры грата контролируются визуально, поэтому и прижимное давление может отличаться.

Излишнее усилие при сплавлении торцов труб вредит не меньше его недостаточности. Это ведет к формированию большого внутреннего валика, который будет создавать вихревые потоки и снижать давление воды

Шаг#3: охлаждение и осмотр

Трубы продолжают быть придавленными друг к другу до полного охлаждения соединения. После снятия усилия с гидравлического привода трубы извлекаются из зажимов центратора, и проводится оценка состояния сварного шва и грата. Если их параметры в норме, то труба готова к эксплуатации.

Раструбная сварка ПНД труб

После предварительной обрезки и подготовки ПНД труб и деталей можно начинать их раструбную сварку. Процесс будет рассмотрен в виде пошаговой инструкции.

Шаг#1: подготовка паяльника

Оптимальная температура сварки полиэтиленовых труб колеблется в пределах 210 °C, поэтому подойдут только паяльники с регулируемым нагревом. Перед подключением к сети необходимо накрутить на утюг специальные двусторонние насадки (гильзу и дорн) и поставить паяльник на крестовидную подставку.

Чем больше мощность паяльника, тем большее количество ПНД труб он может соединить в единицу времени. Для домашних работ будет достаточно 800-ваттного электроприбора

Шаг#2: включение прибора

При достижении заданной температуры на нем загорится сигнальная (обычно зеленая) лампочка.

Шаг #3: нагревание деталей

Производить работы с горячими трубами безопаснее в перчатках. Для нагревания деталей необходимо одновременно одну соединяемую деталь натянуть на дорн, а потом вторую всунуть в металлическую гильзу.

Присоединять и разъединять ПНД детали с паяльником нужно прямо без вращательных движений. Аналогичное правило применяется и при соединении нагретых изделий

Чтобы соблюсти глубину соединения, можно заранее нанести маркером соответствующую пометку на трубе, а потом ориентироваться по ней при состыковывании разогретых изделий.

Приведенные в таблице данные являются ориентировочными, а полагаться следует только на информацию, указанную в инструкции к сварочному аппарату

Выше приведена таблица с ориентировочными временными рамками прогрева, стыкования и остывания труб, а также глубиной всовывания в раструб. При минусовой температуре время прогрева материала можно увеличить на 1-2 секунды.

Шаг #4: соединение деталей

После прогрева, изделия необходимо одновременно отсоединить от насадок и сильным прямым движением ввести трубу в раструб до отмеченной черты. Крутить детали относительно друг друга нельзя. Через 5-10 секунд после соединения любые перемещения могут привести к резкому снижению прочности стыка.

При соединении нагретых деталей их оси должны располагаться максимально параллельно, так как через 20-25 секунд выправить кривизну будет невозможно

После остывания желательно обследовать образовавшийся внутренний шов на наличие наплывов, перегораживающих просвет трубы. Если он сужен, то лучше перепаять соединение для предупреждения падения давления в системе.

Электромуфтовая сварка полиэтилена

Сварка полиэтиленовых труб с помощью электромуфты является наиболее простым и быстрым способом. Пластиковые фитинги имеют встроенную металлическую спираль, которая самостоятельно разогревает соединяемые поверхности и расплавляет ПЭ.

При этом способе приходится дополнительно тратиться на электромуфты, стоимость которых начинается с 3-4 долларов за штуку. Поэтому такая сварка применяется только в тех местах, где недоступны стыковой и раструбный методы. Преимуществом электромуфтового способа является возможность соединения труб с толщиной от 4,5 мм и менее.

Основные этапы сварки:

1. Очистка и механическая обработка фитинга и концов труб.
2. Центрирование и вставка трубы в электромуфту.
3. Подсоединение фитинга к электроконтактам специального сварочного аппарата, нагрев соединения.

Последний этап — отключение электроэнергии и остывание трубы.

Электромуфтовое стыковое соединение более прочное, чем сама труба. При тестах на растяжение происходит разрыв самой трубы, а не места сварочного шва

На электромуфтах имеется штрих-код с закодированными параметрами времени нагрева, силы тока и напряжения. Он считывается сканером сварочного аппарата, который затем осуществляет процесс пайки в автоматическом режиме. Изделия получаются плотно и надежно спаяны на большой площади.

Правильные стыковые сварные швы

Правильность выполнения всех сварочных инструкций можно оценить по итоговому внешнему виду полиэтиленового соединения. В случае формирования неправильного шва и высокого риска нарушения герметичности при дальнейшей эксплуатации, лучше обрезать соединение по краям и сварить новое.

В правильно выполненном шве размеры валика грата должны соответствовать нормативным значениям.

Нормативные параметры рассчитаны на основе лабораторных испытаний. Их соблюдение гарантирует высокую надежность шва и длительный срок эксплуатации трубопровода

Существуют и дополнительные требования к параметрам валиков:

1. Симметричность и равномерность по всей окружности стыка.
2. Смещение стенок труб в радиальной плоскости не должно быть более 10% их толщины.
3. Цвет валиков должен быть идентичен окрасу трубы.
4. Впадина между гратами не должна заходить глубже уровня наружной поверхности труб.

И конечно, полностью исключается наличие трещин и пор.

Валики правильного шва имеют округлые размеры и формы, не выходящие за установленные нормы

Маленький грат свидетельствует о недостаточном времени прогрева или слабом сдавлении труб при осадке

Увеличенный сварной шов может быть результатом избыточной температуры нагревательного оборудования или его неисправностью

Радиальное смещение труб резко снижает прочность соединения и может привести к его разрыву уже на этапе укладки

Причиной несимметричности валиков по окружности может быть некачественное предварительное торцевание или расположение торцевателя под наклоном к трубе.

Инструкции по монтажу полиэтиленовых труб

Для соединения полиэтиленовых труб с элементами водопровода могут использоваться такие соединения:

• неразъемные;
• разъёмные.

Неразъёмные соединения получаются путем припаивания труб друг к другу или к специальным сварным фитингам. Этот способ дешев, но получаемые при этом конструкции часто получаются громоздкими. Использование неразъемных соединений оправдано при монтаже подземных стационарных водопроводов.

Для сборки временных систем из полиэтиленовых труб, а также при отсутствии сварочного оборудования можно использовать резьбовые компрессионные фитинги, монтаж которых будет рассмотрен далее.

Присоединение трубы к компрессионному фитингу

Стоят компрессионные фитинги дороже сварных моделей, но являются разборными и простыми в эксплуатации. Рекомендации по их монтажу рассмотрены в нижеприведенной пошаговой инструкции.

Шаг первый: внешний осмотр

Сборка системы из полиэтиленовой трубы и пластикового компрессионного фитинга начинается с их ревизии на предмет наличия трещин и глубоких царапин. Дефектный участок трубы лучше сразу обрезать.

Шаг второй: обрезка

Резать полиэтиленовую трубу можно и ножом и специальным труборезом. В итоге должен получиться идеально перпендикулярный срез без зацепов и волн. Для удаления неровностей краев можно приобрести ручной торцеватель.

Видов труборезов много, но все они имеют широкое основание, которое обеспечивает строго перпендикулярное положение трубы относительно режущего элемента

Шаг третий: одевание элементов фитинга на трубу

Сначала на шланг одевается зажимная гайка, потом цанга, затем зажимное кольцо, а в конце натягивается резиновая прокладка.

Комплектация фитинга может быть различной, поэтому важно запомнить последовательность его элементов при раскручивании, чтобы правильно одеть их при сборке соединения

Шаг четвёртый: закручивание

Конец трубы до упора вставляется в корпус фитинга, а надетые на шланг элементы подсовываются к резьбе. После этого зажимная гайка плотно закручивается руками. При наличии цепного ключа можно поджать соединение им.

Спешить с закручиванием зажимной гайки не стоит – она может перекоситься. При тугом ходе лучше лишний раз раскрутить соединение и повторить процесс сборки

После монтажа фитинга стоит проверить герметичность соединения. В случае протекания можно легко перекрутить гайку, поправив элементы конструкции.

Врезка седелки в трубу

При необходимости сделать ответвление от полиэтиленовой трубы не обязательно покупать тройник. Будет достаточно просверлить в ней отверстие и поставить седелку. Как это сделать, будет разобрано в пошаговой инструкции.

Шаг первый: подготовка

Первоначально нужно осмотреть соединяемые изделия на отсутствие царапин и трещин и протереть их поверхность влажной тряпкой.

Шаг второй: сборка зажима

Одеть на трубу обе части хомута, закрутить его гайки ключом. Целью процедуры является жёсткая фиксация седелки.

Существуют седелки, которые можно устанавливать под работающим водопроводом. Они имеют встроенный механизм, просверливающий отверстие без разгерметизации конструкции

Шаг третий: сверление

В центре отверстия седелки наметить точку, а по краям фитинга сделать маркером полоски для запоминания его положения. Раскрутить седелку и снять её части. Просверлить полиэтиленовую трубу в намеченном месте с помощью сверла требуемого диаметра.

Существуют сверла в оболочке, которые позволяют делать отверстия в трубах и углублениях без риска повредить окружающие стенки

Шаг четвертый: сборка седелки

Вычистить ПЭ трубу внутри от стружки и убрать возможные зацепы с краев просверленного отверстия. Приложить, согласно начерченным ранее меткам, части фитинга к трубе и сильно затянуть фиксирующие гайки.

Простые сиделки могут не комплектоваться зажимным механизмом для присоединения трубы. В таком случае резьбу присоединяемого фитинга или трубы рекомендуется обмотать фум-лентой

При вкручивании в сиделку трубы или фитинга можно намотать несколько слоев фум-ленты.

Часть седелки с выходным отверстием может иметь со стороны трубы канавку для уплотнительного резинового кольца. Поэтому, при наличии уплотнителя, необходимо подложить его между трубой и фитингом.

Выводы и полезное видео по теме

Предложенные видеоролики наглядно продемонстрируют все виды сварки ПНД труб, а также ознакомят с процессом сборки компрессионного фитинга и седелки.

Раструбная сварка полиэтиленовых труб:

Процесс электромуфтовой сварки:

Стыковая сварка ПНД труб полуавтоматическим аппаратом с гидравлическим приводом:

Монтаж на трубу компрессионного фитинга:

Установки седелки на ПНД трубу:

Самостоятельный монтаж полиэтиленовых водопроводов требует некоторых знаний и умений, но вполне выполним при соблюдении вышеперечисленных правил. При отсутствии специального оборудования собрать водопровод можно вообще без инструментов, используя исключительно компрессионные фитинги. Вариантов монтажа много, но использовать нужно тот, который обеспечит результат с минимумом финансовых затрат.

Как правильно заварить трубу под давлением

Возникают ситуации, когда дефект на трубопроводе приходится устранять при подаче воды. Чаще свищи возникают на сварных трубах, устранить их можно, сварив водопроводную трубу электросваркой с использованием наплавочных электродов. Хотя сварка будет непрочной, серьезную аварию, утечку воды удастся предотвратить.

Перед проведением сварки магистральное давление понижают до возможных пределов. Для выполнения работ требуется опыт. Новичку с такой сваркой не справиться. Особенно сложно заваривать чугунные стояки. У чугуна большая текучесть, при нагреве происходят структурные изменения в металле, ухудшающие эксплуатационные характеристики.

Сварка водопроводных труб под давлением электросваркой

Почему возникает необходимость сварки трубы с водой

Варить трубы с водой приходится в следующих ситуациях:

• когда после ввода системы в эксплуатацию обнаруживаются непровары стыков;
• иногда при монтаже сварных труб в магистрали оказывается дефектная;
• когда нельзя оставить без воды большой район;
• нет возможности слить воду или это экономически нецелесообразно;
• нужно срочно врезать запорную арматуру или узел учета;
• из-за уклона вода остается в трубе после слива системы.

Это не все ситуации, при которых нужна сварка трубопроводов с водой.

Читайте также: Монтаж труб водоснабжения: ценные советы и расценки на выполнение работ

Выбор инструмента и настройка оборудования

Несмотря на все сложности, работа с трубами, находящимися под давлением, вполне осуществима. Главное – верно отрегулировать рабочие режимы и подобрать подходящие инструменты.

Например, лучшие электроды для сварки водопроводных труб выглядят следующим образом:

УОНИ 13/55. Универсальные элементы, позволяющие ремонтировать трубы, изготовленные из стали вне зависимости от степени легирования и содержания углерода.

Сформированный шов характеризуется оптимальным сочетанием прочности, пластичности и вязкости, выдерживает высокие эксплуатационные нагрузки без образования повторных свищей и разрушения. Новички могут испугаться того, что в процессе работы электрод прилипает к металлу, но избавиться от этого очень легко, нужно просто удлинить дугу.

За несколько минут работы можно выработать неплохой навык, почувствовать все тонкости и преимущества электрода.

МГМ-50К. Новая разработка, оптимизированная для работы с трубами, находящимися под давлением.

Основная особенность в том, что вокруг дуги формируется пузырь газа, оттесняющий пар или жидкости, что улучшает условия, в которых проводится сварка, облегчает задачу, позволяет достичь необходимого результата.

Электрод подходит для работы с трубами и из стали с высоким содержанием углерода, и с низколегированными сортами. Допускается работа на загрязненных поверхностях и металле, уже имеющем признаки коррозионных повреждений.

Посмотрите интересное видео, какие электроды лучше использовать для сварки труб:

Полезно придерживаться также следующих рекомендаций:

1. Увеличение силы тока поможет достичь необходимой стабильности дуги, снизится вероятность прилипания электрода из-за того, что наплавляемый металл быстро остывает и прилипает к основанию.
2. Электроды предварительно прокаливаются, а место работы прогревается газовой горелкой. Пламя испаряет просачивающуюся из трубы жидкость, повышается уровень сцепления наплавляемого металла с основой.
3. При выборе напряжения стоит ориентироваться на собственные предпочтения.

Новичкам же стоит знать, что:

• переменный ток формирует более стабильную дугу, дает возможность работать даже под внушительным водяным слоем, но итоговое качество шва не слишком высоко;
• постоянный ток, в свою очередь, помогает добиться максимальной глубины проникновения наплавляемого металла и прочности шва, но вот непосредственно работа в среде повышенной влажности дается тяжелее.

Полезное видео для новичков, как варить трубу с водой, при ремонте теплотрасы:

Особенности сварки водопроводных труб

Заварить трубу с водой можно электродуговой, газовой сваркой, полуавтоматом с применением наплавочной проволоки. Электросварка водопровода, заполненного водой, связана с некоторыми особенностями:

Читайте также: Эксплуатационные и технические характеристики труб ПНД

1. Рабочий режим сварки при заделке дефектов, утечек воды регулируется. Если нет риска прожогов истонченной ржавчиной стенки, силу тока при сварке системы ХВС, заполненную водой, увеличивают на 5–10% в зависимости от вида сплава. За счет охлаждения стенки электрод к ней не будет прилипать при сварке. В зависимости от вида сварочного аппарата, варят на переменном или постоянном токе. Предпочтительнее переменный, дуга при сварке будет стабильной. Соединение образуется даже под толстым слоем воды. Если нужен качественный шов, используют постоянный ток. Хотя напряжение при сварке будет нестабильным, но расплавленный металл наплавки будет глубже проникать в область дефекта при сварке трубопровода с водой.
2. Для работы электроды выбирают по виду материала трубопровода. Для сварки нержавеющих труб подходят НЖ-13, для ремонта чугунных стояков – МНЧ-2 или ОЗЧ-2, или можно заварить серое высокоуглеродистое чугунное литье. При использовании инвертора в качестве источника тока для ремонтных работ на водоводах приобретают электроды МР-3с, ЦЧ-4, они плавятся на низких токах, имеют невысокую температуру плавления. Электроды предварительно прокаливают, нагревая до 200°С выдерживают от 40 минут до часа.

Сущность метода холодной сварки

Идея, предложенная изобретателями такого способа соединения деталей, довольно проста. Композитный материал тщательно перемешивается, после чего запускаются сложные химические реакции, сообщающие смеси новые свойства. По прошествии времени мягкий состав затвердевает, проникает в структуру склеиваемых материалов и становится сравнимым по прочности с металлическими поверхностями.

Отличные эксплуатационные качества дают возможность использовать холодную сварку для решения широчайшего спектра бытовых задач:

• Устранение течи в металлических и полимерных водонапорных конструкциях.
• Герметизация трещин отопительных радиаторов.
• Уплотнение мест повреждений металлических элементов кузова автомобиля.
• Усиление проблемных участков трубопроводных сетей.

Материал может стать незаменимым в тех ситуациях, когда проблемный участок трубопровода оказывается в труднодоступном месте, где при всем желании не получится использовать сварочный аппарат или другое громоздкое устройство.

Обратите внимание! Смешивание компонентов холодной сварки удобнее и проще производить руками. Чтобы избежать неприятных последствий, на время работы стоит одеть тонкие резиновые перчатки. Для ускорения и облегчения процедуры разминания плотной массы перчатки часто смачивают водой.

Какие могут возникнуть сложности

Во время ремонтной сварки водопроводных труб электросваркой качество у шва от контакта с водой будет невысокое. Такая заделка дефектов – временная мера. Она не предусмотрена ГОСТом. При повышении давления воды, опрессовке системы шов, образуемый при сварке, способен треснуть. За такую работу берутся не все сварщики. Наплавка металла в зоне повреждения нередко приводит к множественным свищам вокруг зоны наплава, потому что при сварке активизируется процесс окисления от контакта с водой. Вместо одного свища образуется множество.

Сварка трубопровода, в котором вода, технологически сложная работа еще по ряду причин:

• Из-за образующегося от воды пара во время сварки приходится периодически протирать маску, рабочая зона плохо просматривается.
• Вода постоянно остужает рабочую зону сварки, не дает металлу проникнуть на большую глубину. Сразу происходит схватывание, начинается кристаллизация.
• При протечке трубопроводов, расположенных под потолком, от воды намокает спецодежда. Это чревато пробоем тока. Рука дергается, происходит залипание электрода.

Почему это сложно

Многие сварщики бояться сварки труб с водой, потому что это сложная задача, чреватая долгими мучениями и не гарантирующая успешный исход. Наложение расплавленных частичек присадочного металла на пору или свищ может привести к «обрастанию» проблемного места целой горкой швов, из под которых во все стороны будет просачиваться жидкость. Вместо одной течи получается множество ручейков.

Почему так сложно заварить трубопровод под давлением? Для этого есть несколько причин:

• Напор воды постоянно остужает сварочную ванну, не давая полноценно сцепиться наплавленному металлу с основным.
• Процесс осложняется постоянно образовывающимся паром от соприкосновения жидкости с прогретым железом. Это мешает видеть место соединения. Маска сварщика часто запотевает снаружи.
• Если стык потолочный, то проблема усугубляется тем, что вода стекает на рабочего. Пропитываются рукавицы и куртка. Поскольку у сварщика в руках находится электрододержатель, и сам стоит на массе (или держится за трубу второй рукой), это может провоцировать небольшие удары током (безопасное, но неприятное для ощущения напряжение до 48V). Варить при этом очень неудобно.

Как заварить трубу с водой

При сварке труб под давлением, заделке свищей чаще применяют обычную сварку инвертором.

Свищи, протечки воды возникают из-за неправильного выбора режима, ударов или коррозионных разрушений. Их устраняют при хорошей освещенности – повреждение должно быть видно со всех сторон. При вертикальном или горизонтальном шве электрод держат перпендикулярно трубе, чтобы вода по нему не стекала. Дефект заплавляется сверху вниз:

• в верхней точке наносится несколько капель расплава, после прекращения дуги по рабочей зоне пару раз ударяют молотком, чтобы металл глубже проникал в дефект;
• такую же процедуру проводят, опускаясь до самого низа;
• когда вода перестанет течь, исчезнет пар, укрепляют стенку вокруг свища, поднимаясь снизу вверх, наносят полумесяцы. Создают дополнительные валики, разбивают их молотком.

Работать надо на малом токе, чтобы не допустить прожогов на поврежденной коррозией стенке.

Виды сварки

Технологический процесс сваривания составляющих трубопроводной арматуры может быть:

• термическим;
• термомеханическим;
• механическим;
• электромеханическим.

В свою очередь, термическая сварка, которая в действительности представляет плавление, классифицируется как:

Читайте также: Использование медных труб в различных трубопроводных системах — плюсы и минусы

• лазерная;
• электронно-лучевая дуговая;
• газовая;
• плазменная и т.д.

Благодаря магнитоуправляемой дуге, можно выполнить термомеханическое сваривание. Последнее бывает стыковым контактным.

Ремонт стыков

Бывают ситуации, когда нужно заново проварить весь стык. Сначала варят нижнюю часть стыка, его проваривают через вырезанное в верхней части трубы окно. Его делают любой геометрии: круглым, квадратным, прямоугольным. Это роли не играет, важно обеспечить доступ к стыку. Воду перекрывают, забивая проход тряпками, их вставляют с двух сторон, чтобы максимально подсушить рабочую зону. Шов делается небольшими фрагментами, по три сантиметра, в две проходки. Вторая делается в противоположную сторону. Когда окалина сбита, тряпку убирают, вода снова будет поступать в трубу. Приступают к боковым частям. Финальная часть работы – заваривание окна, его закрывают приготовленной заплатой, шов проводят вкруговую. Стенки толще 6 мм проваривают дважды в разных направлениях.

Цельный стык

В случае соединения двух сторон трубы, по одной из которых все еще течет вода, можно использовать специальный подход. Особенно это применимо к трубопроводу, пролегающему близко к полу или земле.

Для успешного выполнения работы в верхней части трубы, находящейся в горизонтальном положении, вырезается «окно». Это прямоугольное или овальное отверстие в одной из сторон соединения. Поможет это в том случае, когда давление отключено и основной объем жидкости сброшен, но вода продолжает подтекать. В трубу закладывается тряпка, впитывающая влагу и освобождающая низ для беспрепятственной сухой сварки.

Шов накладывается изнутри через вырезанное окно. Важно заварить низ и поднять края шва на стенки. Для большей надежность стоит выполнить несколько проходов. Затем тряпка удаляется (это крайне важно сделать сразу, иначе вся работа будет напрасной, если ее забыть и в спешке заварить стык), и вода течет по уже сваренному дну, не мешая процессу. Боковые швы накладываются с наружной части. Последним закрывается окно. Это делается с применением заранее подготовленной «заплатки», соответствующей по размерам. Поскольку шов состоит из нескольких сегментов, то все окончания требуется перекрывать, а последний кратер выводить на цельный участок трубы и заваривать с наплавкой.

Если необходима врезка

Сварка трубопроводов высокого давления может выполняться в случае потребности в дополнительном канале отвода жидкости. Например, добавлена еще одна емкость, куда требуется поставка воды, или сооружена еще одна ветвь отопления в пристройке, и необходима подача теплоносителя. Если нужна врезка, а остановить систему невозможно, то используется приварка сгона или шарового крана.

Это происходит по следующей схеме:

1. На выбранный участок трубы подгоняется патрубок с резьбой и шаровым краном.
2. Не нарушая целостности трубопровода выполняется обварка наложенного элемента.
3. После этого кран ставится в открытое положение и через него сверлится отверстие в основной трубе.
4. Дальше действовать нужно быстро. Через новообразованный выход вода устремляется наружу. Сверло быстро удаляется и кран перекрывается.
5. К ответной резьбе крана подсоединяется сгон с обмоткой и замыкается новая ветвь.
6. Кран открывается и запускается подача жидкости.

Эту операцию можно проводить на любом давлении. Важно приварить патрубок с краном на небольшом токе, чтобы не прожечь основную трубу. Диаметр сверла должен быть достаточным для передачи объема и требуемого давления, чтобы новая ветвь работала полноценно.

Маленькие хитрости

Чтобы успешно заваривать свищи и трещины с водой необходимо знать несколько секретов, которыми пользуются опытные сварщики. Поскольку вода постоянно мешает процессу формирования сварочной ванны, важно уменьшить ее воздействие. Это достигается несколькими способами.

Во-первых, можно забить болт в образовавшийся свищ. Для этого подбирается соответствующий диаметр стержня. В итоге, вместо дырки из которой течет вода, образовывается закупоренное отверстие с удобной для обварки шляпкой. Конечно, жидкость изолируется не полностью, но ее влияние уменьшается. Нужно постепенно соединить стенки основного металла со шляпкой болта. Метод применим во всех пространственных положениях.

Во-вторых, свищ можно заделать приварив на его место гайку крупного диаметра. Последняя накладывается на проблемное место и обваривается. Жидкость при этом не мешает, потому что продолжает свободно вытекать через отверстие в гайке. После окончания сварочных работ в гайку вкручивается болт с плотно намотанной паклей. Это герметизирует место. У метода один недостаток — внешний вид отремонтированного участка не очень презентабельный (с торчащим болтом), но это позволяет быстро заделать течь и укрепить истончившееся место.

Третья хитрость заключается в увеличении присадочного материала. Поскольку за один раз величина наложенной «горошины» расплавленного металла может перекрыть определенный участок свища, важно подать как можно больше присадки в сварочную ванну. Это регулируется диаметром электрода. Но можно использовать и второй электрод, предварительно отбив на нем обмазку. Первым электродом разогревается место, а когда появился жидкий металл, в него добавляется второй стержень. Это повышает количество наплавки и содействует быстрому закрытию отверстия с водой.

Врезка в трубопровод

Когда требуется подключение сантехнических устройств, установка приборов учета или запорной арматуры, сгонять воду из системы необязательно, это бывает слишком накладно.

Отвод для сгона воды или кран проводят по следующей схеме:

• врезаемый элемент подгоняется под трубопровод;
• обваривается по всему контуру;
• после этого сверлится врез через патрубок или разобранный шаровый кран;
• затем к патрубку монтируется подвод или собирается запорная арматура. После этого открывают подачу воды.

Врезка штуцеров в трубопровод по представленной технологии проводится без снижения давления в магистрали. К ним крепится подсоединяемый элемент.

Сварочные работы для стыковки труб

сварка водопровода под давлением
В условиях сварочного процесса изделий из стали, которая не ржавеет, в большинстве случаев, применяется дуговая сварка. Если трубопроводная система впадает в магистраль, тогда около 70% всех сварочных работ отходит на применение автоматической дуговой сварке под слоем флюса.

Рекомендуем: Самостоятельная установка редуктора давления в системе водоснабжения

В тех случаях, когда применение механического метода невозможно, обращаются к ручному дуговому виду сварки, даже в условиях разнообразных положениях стыковочных участков, например, это может быть как вертикальное, так и потолочное положение и даже нижнее. Используя ручную сварку, электроды двигаются по кругу стыковочной траектории на скорости около 18 метров в час, при механической и автоматизированной сварке скорость увеличивается до 50 метров в час.

сварка водопроводных труб полуавтоматом

Сварочный процесс с защитным газом имеется в нескольких вариантах:

1. С участием активного газа.

2. С применением инертного газа.

3. С использованием смеси из активного и инертного газов.

Тогда, когда применяется сварка с участием защитного газа, используются электроды, которые имеют свойство плавиться и те, которые такого свойства не имеют. Дуговая сварка с применением защитного газа уместна тогда, когда необходимо соединить трубопроводную арматуру, занимающую разное пространственное положение.

Сварочные работы труб и подготовительные процессы для кромки

Первоначально, перед началом сварочных работ, необходимо перепроверить разрешительную документацию, в том числе и сертификат качества на изделия, соответствуют ли они проектным документам и нормам технических условий.

Читайте также: Водопроводная труба для прокладки системы в земле

Окончания трубопроводных арматурных элементов, которые будут соединять, должны иметь различия относительно размеров и формы скоса кромки, в соответствии с планируемыми сварочными работами. Если этого нет, тогда требуется обеспечить механическую обработку для создания необходимых параметров.

В случае с трубами маленького диаметрального параметра, применять нужно торцеватель, шлифовальную машинку, машину по снятию фаски и труборез. В случаях с трубами большого диаметрального показателя, кроме шлифовальной машинки, необходимо будет применить гидроабразивную резку и фрезеровочные станки.

Если предполагаются дополнительные процессы, например, захлест или врезание катушки, тогда можно использовать термические способы:

1. Процесс резки воздушно-дуговой с применением шлифовки в рамках 0,5 мм.

2. Процесс резки гидрокислородной с применением зачистки кромки абразивным материалом.

Рекомендуем: Почему гудят водопроводные трубы: что делать

3. Разрезание с помощью специальных электродов. В таком случае необходимость в обработке механическим способом уже отпадает.

4. Разрезание воздушно-плазменное с обрабатывающими процедурами в рамках 1 мм.

Нужно обратить внимание на то, что перед тем, как начать устанавливать трубы, стоит зачистить их внутренность от грязи и произвести очистку кромочных участков и тех поверхностей, которые к ним прилегают в пределах ширины до 1 см.

сварка водопроводных труб инвертором

Предварительное подогревание при сварочном процессе изделий

Предварительное подогревание можно причислить к самым важным процедурам, которые способствуют регулировке температурного режима в сварочных мероприятиях. Скорость охлаждения металлов при температуре до 800 градусов по Цельсию определяет характерные особенности и качества стыка при варочных работах.

Имея способность быстро охлаждаться, обеспечивается возникновение структур с высоким уровнем прочности и низким уровнем пластичности. Скорость, при которой металл охлаждается, подвержена регулировки, меняя изначальные показатели температуры кромочных участков, применяя предварительный подогрев, с учетом конкретных показателей толщины стен арматурных деталей для трубопроводной системы.

Предварительный процесс разогрева, кроме того, что обеспечивает создание благоприятного климата для активного удаления из сварочной зоны и водородного шва, к тому же может увеличить устойчивость от возможности образовываться трещинам.

сварка водопроводных труб из полипропилена

Для корректного определения температурного режима предварительного разогрева, стоит учитывать многие факторы такие, как химическую составляющую металла, толщину стен, температурные показатели окружающего пространства и тип электродного слоя.

Для разогрева применяют нагревательные приборы электрического и газового типа, которые смогут поддержать температурный режим в участке шва в процессе сварки. Зоной разогрева принято считать 0,75 см в обе стороны от стыковочного места.

сварка водопроводных пластиковых труб

Полезные советы от специалистов

Магистральная система водоснабжения, заполненная водой, источник повышенной влажности. Существуют профессиональные секреты, позволяющие проводить работу качественно. Нужно снизить воздействие воды. Этого достигают несколькими способами:

1. В свищ вбивают болт соответствующего диаметра с большой шляпкой. Струйка воды уменьшается, образуются только капли. Если свищ круглый, он забьется полностью. Достаточно будет обварить шляпку и наплавить металл вокруг нее. Этот способ подойдет для любого пространственного положения повреждения.
2. На свищ накладывают гайку большого размера, течь частично устраняется, вода не попадает на электрод, а вытекает через внутренне отверстие гаки. После этого гайку по внешнему краю обваривают. После этого в нее с использованием фума или вкручивают болт, образуется герметичное соединение, дефект устраняется. Внешний вид трубы становится хуже – это минус, но такой ремонт довольно эффективный, не занимает много времени.
3. Увеличивается объем металла, подаваемого в сварочную ванну. Нескольких капель бывает недостаточно. Величина капли зависит от толщины электрода. Иногда дополнительно берут электрод с обчищенной обмазкой. Первый электрод создает дугу, а когда образуется ванна расплава, в держатель вставляют второй, на котором нет обмазки. Объем наплавочного материала увеличивается, дырка быстрее заплавляется.

Учитывая особенности работы с заполненной трубой, можно самостоятельно сделать ремонт сети без сгона воды из системы. Нужно правильно подбирать электроды по типу стержня, виду обмазки, регулировать рабочий режим тока.

Особенности ремонта труб отопления

В сети отопления появление утечки может проявиться в трех местах:

• На прямом участке трубопровода. Влияние коррозии, механических повреждений.
• В местах стыковки труб с отопительным прибором или друг с другом. Здесь чаще слабым местом становится сварной шов, либо соединительный фитинг.
• В местах соединения секций радиатора.

Работа любой отопительной сети связана с высокими температурами. Для ремонта таких трубопроводных систем понадобится холодная сварка, способная длительное время противостоять таким экстремальным условиям. Информация о предельно допустимых температурах для состава представлена на упаковке.

Обратите внимание! При всей эффективности и простоте работы с холодной сваркой стоит понимать, что такой способ ремонта относится скорее к временным решениям. Способ незаменим при необходимости оперативного устранения мелких бытовых протечек, однако, при первой возможности участок трубы надлежит заменить, либо отремонтировать более надежной и долговечной дуговой сваркой.

Виды

Выделяют следующие основные виды сварки давлением:

1. Холодная. Во время этого метода используется техника сваривания частей и заготовок без расплавления торцевых зон.
2. С использованием эффекта трения. Сварка под давлением при помощи этого способа осуществляется с применением теплоты, которая выделяется во время динамического соприкосновения свариваемых поверхностей.
3. Ультразвуковая и кузнечная. Сварочный процесс под давлением с использованием ультразвука является эффективным методом сочленения давлением разнородных металлов, которые находятся в твердом состоянии. Кузнечная сварка практически ничем не отличается от печного метода, во время нее осуществляется механическое ударное воздействие на материал.

Источник https://elsvarkin.ru/texnologiya/gazovaya-svarka/

Источник https://je7.ru/sravnenie-sposobov-svarki-polietilenovyh-trub/

Источник https://spark-welding.ru/vodostok/kak-zavarit-trubu-pod-davleniem.html