Как заварить трубу с водой электросваркой

Как заварить трубу с водой электросваркой

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.

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.

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:

  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.

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.

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.

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.

Вам будет интересно  Какие бывают аппараты для сварки полипропиленовых труб – характеристики и преимущества вариантов

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.

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 сварки труб давлением

Вид сварочных работ, основанный на том, что в контактных участках обеих деталей, подвергающихся сварке осуществляется сжатие, за счет которого создается необходимое сварочное соединение, получил название – сварка давлением. Трубопроводы, по которым функционируют газ или вода, находятся под постоянным давлением, в связи с этим, к сварке этих изделий надо подходить со всей ответственностью. Процесс – достаточно сложный, поэтому сварщик, выполняющий работу, должен иметь немалый опыт. Сварка под давлением осуществляется в достаточно жестких условиях, поскольку стенки труб имеют большую толщину, а диаметры – не большие. Поэтому выполняя сварочные работы, важно создать максимально качественный и надежный шов, отличающийся устойчивостью к коррозийным процессам.

сварка трением

Виды сварки давлением

В настоящее время для создания прочного шва, прибегая к сварке труб под давлением, используются различные виды сварки: сварка взрывом, холодная сварка, контактная сварка, ультразвуковая сварка, сварка трением, диффузионная сварка, термокомпрессионная сварка.

Рассмотрим технологию сварки давлением.

Сам процесс сварки давлением может осуществиться только в том случае, когда межатомные связи разных кристаллических решеток возникают между двумя деталями, подвергающимися сварке.

процесс сварки давлением

Чтобы образовалось сварное соединение, необходимо свести поверхности обеих свариваемых деталей максимально близко. Только в таком случае атомы металлов начнут взаимодействовать один с другим.

В момент, когда атомы вступают во взаимосвязь, электронные оболочки соединяются и в итоге образуются металлургические связи.

По своим свойствам сварка давлением напоминает контактную сварку, т.к. является одной из ее вариаций.

Обратите внимание! Прежде чем образуются металлические и межатомные связи, свариваемые поверхности соединяются друг с другом только за счет пластической деформации этих самых металлов.

Оксидные пленки, расположенные на поверхности изделий поражаются и деформируются, после чего они выдавливаются из участка, где осуществляется контакт.

Термокомпрессионная сварка

В некоторых случаях, детали, которые подвергаются сварке давлением, непосредственно перед самим процессом, нужно нагреть.

Обратите внимание! Показатели температуры нагрева должны быть несколько ниже, чем температура, которая нужна для образования жидкой фазы.

термокомпрессионная сварка

Контактная сварка

Данный вид сварки получил наиболее широкое распространение. Его популярность обусловлена тем, что пластическая деформация осуществляется в максимально короткие сроки и, соответственно, желаемое сварочное соединение образуется также быстро.

контактная сварка давлением

Качество сварочного процесса напрямую зависит от ряда факторов:

    , подвергаемых сварке,
  • пластичность материала,
  • верное размещение свариваемых деталей,
  • наличие вещества, которое предотвратит появление оксидов.

В качестве примера рассмотрим сварку стальных труб. Первое, что необходимо сделать – это подготовить окончания изделия. Для этого их нужно хорошо зачистить и обезжирить. Важно, чтобы поперечный срез труб был перпендикулярен осевой линии. Затем трубы отправляются в специальную машину, которая обеспечит их подачу по направлению один к одному. Одна из труб крепится в тисках машины.

Важно зафиксировать ее таким образом, чтобы она была полностью обездвижена.

Другая труба помещается в подвижный элемент. Далее, на дистанции в 5 сантиметром от участка сварки к обеим трубам надо подсоединить контакты от сварочного трансформатора. Когда свариваемые детали будут приближаться друг к другу, в зоне контакта будет проходить ток, что повлечет за собой увеличение температуры в этом месте и сжатие труб.

Вам будет интересно  Технологическая карта на сварку стальных трубопроводов

схема сварки труб под давлением

Стыковая сварка

Стыковая сварка труб под давлением также достаточно часто используется. Такой вид создания сварочного шва подразумевает соединение деталей по всей соприкасаемой поверхности. Прежде чем приступить непосредственно к процессу сварки, изделия нужно зажать в специализированных узлах сварочного аппарата.

В конструкции предусмотрен специальный механизм, который отвечает за процесс стыковой сварки давлением.

стыковая сврака давлением

Точечная сварка давлением

Заранее подготовленные детали при точечной сварке давлением совмещаются посредством отдельно поставленных точек. Данный вид сварки очень удобный, поскольку есть возможность одновременно ставить сразу несколько точек. Это способствует ускорению сварочных работ.

Прежде чем начать процесс точечной сварки, надо зажать изделие, которое подвергается сварке между двумя электродами из меди.

Сущность самого процесса точечной сварки труб под давлением состоит в выполнении четырех последовательных действий.

  1. На первом этапе металлические детали зажимаются между электродами.
  2. После того, как сварочный ток приводится в действие, тот участок, который будет подвергаться сварке, разогревается до температуры, которая идентичная температуре плавления этих деталей.
  3. На следующем этапе сварочный ток отключается и усиливается сжатие. Эти действия необходимо выполнить для того, чтобы улучшить качество сварной точки.
  4. И последнее, что необходимо выполнить – это расслабить электроды и снять усилие.

Шовная сварка

шовная сварка

Данный вид сварки основан на том, что заготовка пропускается через два специальных ролика. Основное применение данный вид создания сварочного шва нашел в соединении плоских (листовых) изделий.

Толщина деталей, подвергающихся шовной сварке давлением не должна превышать показатель в 3 мм.

аппарат для шовной сварки

Достоинство этого типа сварки заключается в том, что соблюдая точность технологии выполнения работы по созданию сварного соединения, в итоге получится надежный и прочный шов.

Холодная сварка

Такой тип сварки, как холодная сварка труб под давлением, имеет ряд характерных черт.

Обычно она используется для сваривания сплавов и металлов, отличающихся высокими показателями пластичности. К данному виду металлов относятся: сплавы меди, серебра, алюминия, цинка, свинца и др.

холодная сварка давлением

Таким образом, мы отметили наиболее популярные виды сварки давлением.

холодная сварка давлением

Установка холодной сварки

Далее будут рассмотрены особенности сваривания труб под давлением на конкретных примерах.

Особенности сварочного процесса труб под давлением

Если вы прибегли к использованию ручной сварки стали, на маркировке которой указана цифра 20, то в данном случае понадобятся электроды типа Э42А, диаметр которых не превышает 3 мм. Важно, чтобы используемые электроды были покрыты рутилом или фтористым кальцием. Прежде чем приступить к процессу сварки, места стыков труб необходимо разогреть до 300°С. Если вы свариваете трубы из более тонкой стали – до вполне достаточно будет нагреть их до 200°С.

Чтобы сварить водопроводные трубы из оцинкованной стали, следует применять самозащитную проволоку, диаметр которой варьируется в промежутке от 0,8 до 1,2 мм. Трубы из обычной стали свариваются внахлест.

От толщины стенок трубы зависит количество накладываемых слоев сварки. Минимальное количество пластов – 4, максимальное – 10.

Если вы применяете сварку полуавтоматом под флюсом, то здесь следует использовать удлиненный мундштук и специальную воронку. Также учитывается толщина труб, исходя из которой определяется количество слоев.

Обратите внимание! После завершения любого вида сварки, необходимо снять внутренние термические напряжения. Чтобы осуществить данные манипуляции, нужно произвести термическую обработку стыков с каждой стороны шва на дистанции 10 см.

Процесс работы

Сварочные работы, связанные с соединением труб, имеют некоторые сложности. Первое, с чем приходится столкнуться человеку, выполняющему сварку – это то, что трубу нельзя развернуть так, чтобы работать с ней было удобно. Особенно процесс затрудняется в том случае, когда труба находится очень близко к стенке.

На заметку! Для облегчения работы и создания максимально качественного соединения, многие опытные сварщики пользуются зеркалом

сварка труб

Чаще всего на трубе вырезают отверстие и сначала сваривают ее внутреннюю поверхность, а затем наружную сторону. Процесс сваривания труб начинается с середины. Наиболее популярным в этом случае стал – потолочный шов. Электрод размещается перпендикулярно к участку сварки и вплотную прижимают его к металлу. Далее используют вертикальный шов. В этом случае, электрод устанавливается под углом, во избежание стекания расплавленного металла. На вертикальном участке обычно применяют точечную сварку, после чего наступает очередь горизонтальной. Здесь важно хорошо проварить место соединения. Стоит быть предельно внимательным и аккуратным, чтобы выполняя шов, случайно не прожечь металл.

шов в результате сварки труб под давлением

шов в результате сварки труб под давлением

Вам будет интересно  Сварка труб ручной дуговой сваркой: Пошаговая инструкция Фото и Видео

После того, как шлак отбит, труба проваривается с другой стороны. При этом, важно не попасть на предыдущий шов. Весь порядок действий аналогичен тому, что был на первоначальном этапе сварки.

Выполняя сварку труб под давлением, следует строго соблюдать правила техники безопасности.

Подводя итог, стоит отметить, что сварка труб давлением – процесс непростой. Однако, прибегнув к одному из видов сварки и выполнив процесс сварочных работ, согласно инструкции, можно получить прочное и надежное соединение.

Сварка трубопроводов высокого давления

Сварка промышленных трубопроводов, в том числе и газопроводов может осуществляться разными способами. В зависимости от предназначения данного промышленного объекта такие трубопроводы бывают следующими:

  • Магистральные трубопроводы, предназначенные для транспортировки нефте- и газопродуктов;
  • Трубопроводы, разрабатываемые для добычи нефте- и газопродуктов;
  • Продукция для проводки пара и горячей воды;
  • Трубопроводы технологического типа;
  • Газораспределительные магистральные трубопроводы;
  • Трубопроводы для водопровода и водоотведения.

Как правило, процесс сварки трубопроводов технологического типа осуществляется из сталей, которые содержат в себе минимальное количество углерода, а также низколегированной продукции, у которых допускается максимальный предел текучести не свыше 500 МПа.

Сварка газораспределительного магистрального трубопровода

Технология изготовления трубопроводов

Сварка трубопроводов может осуществляться по различным технологиям:

  • Термические;
  • Сочетание термических и механических;
  • Механические.

Мастера, работающие с термическими методами, говорят, что подобная сварка осуществляется с помощью дуговой, газовой, плазменнойи иной сварки.

В зависимости от осуществляемого монтажа технологические процессы могут быть различными. Тем не менее в большинстве случаев процесс сборки подразумевает применение переменного тока.

Разновидностей соединений при изготовлении трубопроводов довольно-таки много, ключевыми из них являются всего три:

  • Стыковые;
  • Внахлест;
  • Угловые.

Это деление достаточно условное, так как каждый из этих видов может подразделяться на целый ряд подпунктов, которые могут подразумевать соединение труб разной толщины, изготовленных из различных металлов и так далее.

Производство стыковых и угловых соединений

Сварщики уже давно сумели определить, что наиболее надежным соединением труб является именно угловое. Сварка промышленных трубопроводов высокого давления подразумевает подобное соединение в исключительных случаях. Как правило, при получении угловых соединений применяют разного рода отводы и тройники, которые изготавливаются под разным изгибом. Это позволяет получить практически любую конструкцию.

Стыковая сварка трубопроводов технологического плана осуществляется за счет шва одинарного или двойного типа. Последняя технология позволяет сделать сварные соединения еще более прочными, повышает их устойчивость к нагрузкам. Принцип заключается в том, что сначала трубы развальцовываются до получения необходимого угла.

На следующем этапе допускается соединить заготовки при помощи специальных прихваток. Этот момент позволяет добиться точного стыкования труб, что в промышленном плане бывает весьма важно. В дальнейшем трубы начинают сваривать в несколько проходов в зависимости от толщины. При толщине заготовки не более 8 мм разрешается осуществлять изготовление сварного соединения всего в один проход. Если же толщина будет находиться в пределах от 8 до 15 мм, то согласно нормативным документам по сварке следует сначала проварить корневой участок.

Корень шва находится наиболее близко к внутреннему диаметру труб, к тому же на него возлагаются самые серьезные обязанности в плане нагрузки: именно эта часть будет воспринимать максимальную массу от давления, проходящего внутри трубы. Следующая часть сварного соединения в данном случае будет заполнять все остальное пространство и формировать итоговый шов. Нагрузка на нее будет значительно меньше, но это не означает, что качество данного участка должно быть хуже.

Во время второго прохода шов заполняется металлом расплавленного электрода. Данный процесс не слишком трудоемкий, но довольно ответственный, так как он будет в конечном счете отвечать за долговечность соединения. Третий проход заключается в формировании облицовки соединения, без которой стык не наберет требуемую прочность.

Сварка труб под углом

Методы контроля качества

За качество сварных соединений отвечает такая наука, как дефектоскопия. Стоит отметить, что она бывает двух видов: разрушающего и неразрушающего контроля. Первый способ используется в последнее время все реже и реже, так как он подразумевает вскрытие соединения на предмет обнаружения там дефектов. Соответственно, в дальнейшем стык придется восстанавливать, но не исключено, что в процессе заваривания дефектов станет еще больше, чем было прежде.

Гораздо более эффективными считаются неразрушающие методы. Они включают в себя не только визуальный осмотр сварного соединения, но и исследование как самого шва, так и околошовной зоны при помощи рентгеновского излучения или ультразвука. Данная технология проверки качества считается на сегодняшний день самой лучшей, потому что она позволяет без вскрытия соединения обнаружить наличие дефектов, которые в дальнейшем можно будет с легкостью исправить. Причем в последнее время радиографический контроль отходит на второй план, уступая место ультразвуку.

Источник https://svarkaprosto.ru/tehnologii/kak-zavarit-trubu-s-vodoj-elektrosvarkoj

Источник https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/osobennosti-svarki-trub-davleniem.html

Источник https://electrod.biz/varim/trub/svarka-truboprovodov-vyisokogo-davleniya.html