Сварка стыков трубопроводов – требования к сварщику и этапы подготовки труб для сварки

При производстве строительных и ремонтных работ, а также при прокладке коммуникаций рабочим приходится прокладывать километры трубопроводов. Все трубопроводы можно разделить на несколько категорий:

• магистральные трубопроводы;
• трубопроводы, по которым передается горячая вода (пар);
• трубопроводы, по которым передается газ;
• трубопроводы, предназначенные для устройства систем водоснабжения и канализации;
• промышленные и технологические трубопроводы.

К каждому конкретному виду трубопровода предъявляются определенные требования, касающиеся материала, используемого для монтажа труб, а также способа их соединения. Наиболее распространенным способом соединения трубопроводов является сварка. При этом выбор способа и условий, которыми характеризуется сварка стыков трубопроводов, регламентируют существующие правила и нормы Гостехнадзора.

Способы укладки трубопровода.

Сама укладка трубопровода может выполняться двумя способами:

• секционным;
• непрерывным.

При использовании непрерывного способа укладки выполняют постепенное наращивание трубопровода, при этом соединение производится без вращения труб. Секционный способ укладки предполагает сварку отдельных секций трубопровода с вращением труб в промышленных условиях, после чего готовые секции доставляются непосредственно на место прокладки трубопровода, где и соединяются в единое целое уже без вращения труб.

Требования к сварщикам и условиям выполнения сварочных работ.

Сварка стыков трубопроводов является одной из самых важных операций при монтаже трубопровода. К таким видам работ допускаются только высококвалифицированные сварщики, имеющие документ на право выполнения данного типа работ. В том случае, если сварщик только получил такой допуск и не имеет практического опыта или он не работал с трубопроводами в течение нескольких месяцев, перед тем как приступить непосредственно к работе, он должен выполнить контрольную сварку с использованием того же способа сварки, который будет потом применяться в сварочных работах. Кроме того, при выполнении контрольной операции он должен работать приблизительно в тех же условиях, которые будут присутствовать во время рабочего процесса. После выполнения контрольной сварки она тщательно проверяется и, если к сварному шву не возникает никаких претензий, сварщик допускается к выполнению основных работ.

Сварочные работы в полевых условиях разрешается выполнять при температуре воздуха не ниже -20 градусов по Цельсию, а если речь идет о легированных сталях, то температура воздуха при их сварке не должна быть ниже -10 градусов по Цельсию. Дело в том, что при более низкой температуре расплавленный металл сварного шва начинает активно насыщаться газами из окружающего воздуха (в основном, кислородом и водородом), а такие примеси способны сделать металл более пористым, то есть оказать большое влияние на прочность и надежность сварного соединения. Кроме того, при проведении сварки место, где работает сварщик, должно быть хорошо закрыто от ветра, дождя или снега.

Подготовка труб к сварке.

Большое значение для получения качественного сварного соединения имеет подготовка концов труб к сварке. Такая подготовка включает в себя:

• правку подвергающихся сварке концов;
• очистку кромок труб от загрязнений, масла или появившейся на них оксидной пленки;
• сборку труб.

Правка

Правка концов труб представляет собой придание месту стыка абсолютно круглой формы. Дело в том, что во время транспортировки труб их концы могут деформироваться, и в этом случае добиться качественного сварного соединения не представляется возможным.

Для того чтобы выправить концы труб, как правило, применяют различное механическое, гидравлическое или пневматическое оборудование. Например, во многих случаях для правки используют гидравлический домкрат и специальные радиальные колодки, которые вставляются внутрь трубы. При помощи домкрата колодки расширяются и, упираясь в стенки концов труб изнутри, придают им нужную форму.

Очистка

Свариваемые концы труб должны быть идеально чистыми. Способы очистки, в данном случае, выбираются в зависимости от того, какие именно загрязнения наблюдаются. Если, например, необходимо очистить концы труб от масла или органического налета, используют бензин или специальные растворители, обезжиривающие поверхность кромок. А для того чтобы избавиться от ржавчины, в большинстве случаев применяют специальные стальные щетки или абразивные круги.

Сборка

Сборка стыков труб представляет собой совмещение свариваемых концов труб. При этом должно соблюдаться три основных правила:

• поверхности подготавливаемых труб должны полностью совпадать;
• ось трубопровода не должна нарушаться;
• зазор между свариваемыми поверхностями труб должен быть одинаковым по всему диаметру труб.

Такая сборка может производиться и вручную, но стоит отметить, что это достаточно трудоемкий процесс, требующий большого внимания и аккуратности и не всегда дающий нужное качество сборки. Поэтому в большинстве случаев на этом этапе работ применяются специальные приспособления – центраторы, которые могут быть внутренними и наружными.

После того, как все подготовительные операции будут выполнены, сварщик может приступать к основным этапам работы. Что касается применяемых в данном случае способов сварки, то здесь, в зависимости от материала труб, требований к трубопроводу и условий работы, могут применяться различные способы сварки:

• по типу применяемой энергии – дуговая, газовая, плазменная, лучевая;
• по типу защиты – сварка под флюсом или сварка в защитных газах;
• по степени автоматизации – ручная, полуавтоматическая или автоматическая.

Что касается самого распространенного способа сварки, то более чем в половине случаев при сварке магистральных трубопроводов применяется автоматическая дуговая сварка под флюсом.

Снип iii-42-80 : сборка, сварка и контроль качества сварных соединений трубопроводов

Даже если вы выполнили все четко по инструкции, применили качественные материалы, следили за условиями выполнения работ, это не гарантирует, что качество швов будет должным. Чтобы убедиться в этом, нужно выполнить контроль качества – традиционная методика для сварки.

Только тщательный осмотр соединения может дать «добро» на дальнейшую обработку труб. Швы должны соответствовать техтребованиям, тогда соединение будет качественным.

Если работы выполнены качественно, трубопровод прослужит долго без ремонта и «требовательного» обслуживания

Выполняя визуальный осмотр, обратите внимание на такие нюансы:. Шов не должен находиться ниже общего уровня поверхности труб

При этом стоит учесть и соосность. А если есть некоторое смещение, оно не должно превышать 10 процентов от толщины стенки. Это значит, что при толщине стенки 10 мм величина смещения не может быть больше 1 мм, а иначе — это брак

Шов не должен находиться ниже общего уровня поверхности труб. При этом стоит учесть и соосность. А если есть некоторое смещение, оно не должно превышать 10 процентов от толщины стенки. Это значит, что при толщине стенки 10 мм величина смещения не может быть больше 1 мм, а иначе — это брак.

Следить нужно и за высотой валиков, которые появляются на поверхности. При толщине стенки 10 мм высота валика не может превышать 5 мм. Это граничный порог для изделий с толщиной от 6 до 20 мм.

Что в итоге?

Современные полиэтиленовые трубы – прекрасный материал для создания трубопровода своими руками. Он поддается простому монтажу, не требует больших затрат и служит очень долго. Главное – правильно сварить детали, тогда система будет служить максимум от возможного срока без необходимости какого-либо ремонта.

А если есть еще какие-то сомнения относительно сборки своими руками, почитав инструкцию, можно еще и посмотреть обучающее видео, выбрать один из возможных способов соединения и все подготовить. И тогда никаких вопросов не останется, а трубы будут сварены качественно и быстро.

3 Назначение технологии стыковой сварки

Сварка встык — один из трех способов сварки полиэтиленовых (и вообще пластиковых) труб, обеспечивающих прочность сварного соединения не ниже прочности самой трубы. Два других способа — сварка с закладными нагревателями и сварка нагретым инструментом в раструб .

Технология стыковой сварки позволяет соединять трубы из любых термопластов I и II группы — ПЭ , ПП , ПВДФ , ПВХ и пр. Другими словами, из полимеров , которые при нагреве способны перейти в вязко-текучее состояние, а после остывания — снова затвердеть без существенного изменения физико-химических свойств.

Основное достоинство технологии стыковой сварки перед другими видами сварки пластиковых труб — в том, что для прокладки прямых участков трубопроводов не требуются расходы на соединительные детали; свариваются непосредственно отрезки труб.

Недостаток — в том, что, независимо от диаметра свариваемых труб, требуется строгое выполнение многочисленных требований технологии стыковой сварки, а сварка одного стыкового шва занимает сравнительно много времени.

Чем выше диаметр свариваемых труб, тем ощутимее превосходство достоинств технологии стыковой сварки над ее недостатками. Поэтому для диаметров ниже 63 мм сварка встык нагретым инструментом применяется очень редко. Что касается пластиковых труб диаметром выше 110 мм, то это, как правило, трубы из полиэтилена . Поэтому в подавляющем большинстве случаев технология стыковой сварки используется для соединения полиэтиленовых труб.

И наоборот, полиэтиленовые трубы в большинстве случаев соединяются по технологии стыковой сварки. Можно сказать, что «сварка полиэтиленовых труб» и «стыковая сварка труб» — почти синонимы.

Единственное ограничение — сварка стыковых швов не рекомендуется на безнапорных трубопроводах канализации из полимерных труб, т.к. на внутренней поверхности трубопровода в результате сварки стыкового соединения образуется валик оплавленного материала (т.н. грат), который может стать местом скопления твердых частиц и причиной засорения безнапорного трубопровода. Если внутренний грат срезается, то стыковые сварные соединения могут использоваться даже для прокладки канализации. Проблема в том, что на готовом трубопроводе факт удаления внутреннего грата практически невозможно проверить. Вероятно, поэтому основное «узаконенное» применение технологии стыковой сварки — монтаж напорных трубопроводов:

Наружные водопроводы из полиэтиленовых труб

Нефтепроводы из полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Монтаж нефтепроводов из пластиковых труб подчиняется ВСН 003-88 Миннефтегазстроя. Материал труб — ПЭ или ПП, способы сварки — нагретым инструментом встык или в раструб (п.7.5.3.1. ВСН).

ВСН 003-88 содержит описание технологии стыковой сварки полиэтиленовых (ПНД) и полипропиленовых труб, сходное с самыми привычными в России технологиями DVS 2207-1 и DVS 2207-11 соответственно.

Технологические трубопроводы

Монтаж технологических трубопроводов из пластиковых труб подчиняется СНиП 3.05.05-84 . Трубы из полимерных материалов здесь собирательно называются «пластиковыми». Методы сварки не определены. Однако методы контроля качества сварки пластиковых труб здесь определены, в том числе, для стыковых соединений (п.4.23. СНиП).

16 Декабрь 2015 Алексей

Изобретение полимеров значительно упростило процессы, связанные с прокладкой трубопроводов. Изготовленные из них изделия отличаются высокой пластичностью, прочностью и имеют небольшой вес.

Но особую популярность среди разнообразных видов этого материала получил полиэтилен низкого давления. Из него выпускают самый широкий ассортимент труб.

Они используются для транспортировки различных сред и пользуются большим спросом у профессионалов и населения. Широкое распространение такие изделия получили не только благодаря своим техническим характеристикам, но и несложному монтажу. Сварка труб своими руками по силам любому человеку. Она предельно проста и не требует наличия сложного специального оборудования.

Необходимое оборудование для соедимнения

Выполнение каждого из методов соединения требует наличия определенного инструмента:

• Паяльника;
• Фасонные детали с электроспиралями.

Выбирая паяльник для сварки следует помнить, что они подразделяются в зависимости от формы рабочего органа на:

1. Стержневые;
2. Мечевидные.

Приборы первого типа обычно используются для сварки труб встык в труднодоступных местах. Независимо от того какой из паяльников будет выбран необходимо учитывать и его мощность. Этот параметр подбирается следующим образом. Диаметр трубы в мм умножают на 10. Если предполагается соединение элементов диаметром в 50 мм, то следует приобретать паяльник мощностью в 500 Вт.

Современное оборудование для сварки ПНД труб сложно представить без электронной начинки. Имеется она и в паяльниках. Большинство моделей оснащены электронной регулировкой, позволяющей точно устанавливать температуру нагрева.

Для сварки ПНД труб также потребуются насадки к паяльнику. Они выпускаются с двумя видами покрытия:

• Тефлоновым;
• Металлизированным.

Причем последнее отличается наиболее высокими прочностными характеристиками. Выбирая инструмент для выполнения сварки ПНД труб своими руками нужно помнить, что качественный шов можно получить только при использовании качественного оборудования.

Разъемное соединение и фитинги для него

Монтаж труб с использованием муфт не всегда отличается высокой надежностью, но все же используется довольно часто.

Такой способ имеет свои преимущества:

• Во-первых, для его выполнения не требуются специальные инструменты, может потребоваться только гаечный ключ и то при работе с тубами большого диаметра.
• Во-вторых, разъемное соединение может быть выполнено в местах, где сварка невозможна, например, под водой.
• В-третьих, этот способ рассчитан на быструю сборку трубопровода.

Для такого соединения могут использоваться латунные или фитинги ПНД сварные компрессионного типа в комплекте с заглушками и гибкими уплотнителями. Процесс подготовки аналогичен выполняемому при сварке.

Следующий шаг – то подготовка фитинга. Для этого отворачивается накидная гайка на несколько оборотов и в уплотнитель с усилием вставляется труба. Далее надевается цанга с эластичным кольцом и затягивается гайка.

Существует два способа выполнения разъемного соединения:

• Раструбное, с использованием резиновых уплотнителей;
• Фланцевое при помощи монтажных элементов.

Монтаж труб с соединительными муфтами

Этот метод весьма надежный, а кроме того, он выполняется просто и не требует больших финансовых затрат. Сварные муфты ПНД выполняются из полиэтилена, поэтому имеют невысокую стоимость, но в то же время устойчивы к механическим воздействиям и перепадам температур.

Различные схемы соединения и виды фитингов

Еще одним плюсом использования таких соединительных элементов является их универсальность. Они могут применяться для сборки различных трубопроводов. Кроме того, для монтажа ПНД и металлических труб выпускаются специальные переходные муфты.

Каких ошибок следует избегать

Чтобы выполнить монтаж ПНД труб самостоятельно нужно иметь элементарные познания в сантехнике. Это поможет избежать ошибок при сборке. Одним из самых важных моментов является линейное расширение трубопровода. Без его выполнения в трубах возникает высокое напряжение, приводящее к уменьшению длительности эксплуатации системы.

Таблица технологической паузы

Если предполагается скрытая прокладка, то прежде, чем приступать к цементированию, необходимо увернуть трубы в изоляционный материл. Точно также поступают и при прокладке водопроводной системы, что позволяет избежать образования конденсата на поверхности. Выполняя сварку ПНД труб, нужно соблюдать определенные правила. Одним из них является умеренное затягивание переходников, чтобы избежать нарушения целостности системы.

Учитывая все перечисленные выше нюансы можно выполнить монтаж ПНД труб своими руками, не прибегая к услугам специалистов.

Диффузионная сварка полиэтиленовых труб

На первый взгляд может показаться, что полиэтилен несерьезный материал. Но это не так. Современные технологии производства обеспечивают не только его высокое качество, но и хорошую надежность.

Сварка полипропиленовых труб враструб.

Одним из самых легких способов сварки считается диффузионный. Он не требует специального оборудования, что значительно облегчит работу новичку.

Полиэтилен высокого и низкого давления являются одним из разновидностей термопластичных полимеров. В процессе нагревания данный материал в первую очередь становится мягким, а далее под воздействием температуры и вовсе плавится, так как молекулы перестают быть в одной цепочке друг с другом. Но как только высокая температура перестает действовать, все возвращается, то есть полиэтилен снова становится жестким. И именно этот момент подходит для смешивания двух полиэтиленовых частей. Произведя такую операцию, получают сварочный шов, который является сдерживающим между двумя заготовками.

Удобство полиэтилена заключается в том, что для осуществления плавления ему не требуется слишком высокая температура, хватает и 270°. Причем времени затрачивается на это очень мало, оно зависит от толщины рабочего материала. Поэтому при данном виде работы не требуется иметь под рукой мощную установку.

Сварка полиэтиленовых труб при помощи муфты электрического типа

Данный тип сварки требует наличия обыкновенного трансформатора, потому что электрическая муфта все нагревательные элементы хранит внутри себя. Сам процесс сварки осуществляется путем подключения ее клемм к проводам и своевременного включения тока.

Подготовка труб к пайке и непосредственно сварка.

Процесс сварки выглядит следующим образом:

1. Изначально необходимо обрезать торец трубы под углом в 90°, после чего снимается и фаска. Таким же образом обрабатывается другой конец соединяемой трубы.
2. Далее производится зачистка материала, после которой трубы необходимо ввести в электромуфту. Затем клеммы муфты и провода трансформатора соединяются.
3. После того как трансформатор будет подключен к электросети, он начнет приводить в действие скрытые пластины. Необходимо дождаться, пока они размягчат внутреннюю часть муфты. После того как это произошло, аппаратуру выключают.
4. Через небольшой интервал времени провода и клеммы рассоединяются.

Данный метод сварочных работ удобен тем, что не требует наличия опыта или каких-либо специфических знаний в этой сфере. Но как недостаток стоит отметить стоимость такой работы. Муфты электрического типа имеют достаточно высокую цену.

Подготовка

Для сварки неповоротных стыков труб, относящейся к одному из наиболее сложных видов работ, характерен целый ряд не очень удобных положений держателя (нижнее его расположение, вертикальное или «потолочное»).

Кроме того, особенностью стыковых технологий является особо тщательный подход к подготовительным операциям, занимающим порой до трети рабочего времени. За это время предполагается выполнить следующие обязательные процедуры:

• соединяемые заготовки необходимо очистить от остатков краски, ржавых наслоений и других мешающих работе загрязнений;
• затем на свариваемых участках следует нанести разметку, основная цель которой – обеспечить правильность стыкового среза (он должен быть перпендикулярен трубной оси);
• подготавливается необходимый для резки инструмент, в качестве которого может использоваться обычная болгарка;
• после этого принимаются меры к совмещению горизонтальных стыков труб, размещаемых согласно сварочному эскизу (совмещение трубных заготовок должно сопровождаться обязательным контролем их соосности);
• непосредственно перед сваркой на место стыка накладывается несколько прихваток, обеспечивающих первоначальную фиксацию свариваемых частей.

При разметке следует оставлять припуск на уменьшение длины заготовок в процессе стыковой сварки (до 1 мм). Прихватки выполняются в виде небольших сварных швов размерами не более 20-120 мм (этот параметр выбирается в зависимости от размеров труб).

Что касается поворотных стыков труб, то обрабатывать их заметно проще, поскольку в этом случае количество ответвлений уменьшается, а доступ к свариваемым участкам облегчается.

Различные способы соединения

Простой монтаж полиэтиленовых изделий – это и есть основная причина их популярности. Причем трубы ПНД могут соединяться двумя основными способами:

1. Неразъемным;
2. Разъемным.

Первый из них предполагает использование сварочного аппарата для ПНД труб и используется на участках с высоким давлением, он подходит для изделий с диаметром от 50 мм. Второй – осуществляется при помощи соединительных деталей. Но наилучший результат все же дает неразъемный способ. Швы, полученные в процессе сварки ПНД труб, считаются самыми прочными и абсолютно герметичными.

Различают два вида таких работ:

• Стыковую;
• Электромуфтовую.

Каждый из них может быть выполнен самостоятельно без привлечения специалистов. Рассмотрим особенности каждого из них и какие инструменты для этого понадобятся.

Оборудование для сварки полиэтиленовых труб при диффузионном способе

Как уже отмечалось, данный вид работ элементарен и в выполнении, и в применении специального оборудования.

Схема «холодной сварки» труб из ПВХ.

Стандартный набор инструментов в данном случае не сможет обойтись без:

1. Трубореза. Специальная установка в виде гильотины, которая предназначена для разделения целой трубы на отдельные составляющие необходимых размеров.
2. Калибровщика. При помощи данного инструмента можно восстанавливать форму диаметра полиэтиленовых труб после того, как с ними произвели обрезку.
3. Фаскоснимателя. Как понятно из названия, этот инструмент работает с торцевыми скосами труб, придавая им необходимые формы.
4. Сварочной установки. При помощи данного аппарата вырабатываются высокие температуры, которые и плавят материал. Если объективно оценить, то такой сварочный аппарат является аналогом паяльника.
5. Набора насадок с определенным калибром. Они нужны для того, чтобы проводить необходимую температуру в нужные точки сварки, при этом их диаметр соответствует сечению трубы, с которой производится работа.

Конечно, не обойтись в этом деле и без измерительных рулетки и линейки. Для работы с чистыми поверхностями необходимо запастись и ненужными тряпками, чтобы счистить всю пыль и грязь. Также могут понадобиться ключи для установки насадок на нагревательную шину, отвертки для работы с контактами электромуфты. В целом все эти инструменты есть в хозяйстве у любого мужчины или их можно попросить у соседа.

Если все-таки их придется закупать, то стоимость не так уж высока.

Можно ли выполнить сварку самостоятельно?

Прокладка полиэтиленовой магистрали путем стыковой сварки имеет свои особенности и отличия от других методов соединения двух изделий.

Для ее проведения нужны определенные знания и опыт. В противном случае, конструкция выйдет низкокачественной и недолговечной.

Стыковую сварку своими руками выполнить можно. Но для этого нужно знать суть и особенности данного процесса

Важно наличие навыков сварки. Иначе можно лишь испортить полиэтиленовые трубы и впустую потратить время

Стыковой метод сварки непростой в реализации. Не у каждого получается выполнить соединение труб качественно с первого раза. Если нет знаний и навыков в сфере сварки, то лучше для прокладки магистрали обратиться к профессиональному мастеру. Но за работу ему придется заплатить внушительную сумму.

Если человек ранее проводил сварку другими методами, например, электромуфтовым, то он, скорее всего, сможет освоить и стыковую технологию. Поэтому имеет смысл попытаться провести соединение полиэтиленовых труб самостоятельно. Но нужно учитывать, что технология стыковой сварки сложнее, чем в случае соединения полиэтиленовых труб электромуфтой.

Чтобы выполнить работу качественно своими руками, нужно иметь специальное оборудование. Его можно взять напрокат. Это будет гораздо дешевле, чем покупать новый или б/у аппарат

Важно знать пошаговую инструкцию сварки встык оплавлением и четко ее придерживаться

Требования при сварке полиэтиленовых труб

Есть три вида состыковки полиэтиленовых труб:

• в торец;
• в раструб;
• в муфту.

Каждый из этих вариантов имеет свою технологию. Тем не менее есть и общие требования к сварочному процессу.

Время сварки труб.

Чтобы выполненная работа имела соответствующее качество, все полиэтиленовые трубы должны быть из одной партии, одного и того же производителя. Разница может быть и не видна, но заводское производство тоже не застраховано от брака. Пусть даже и на миллиметры, но тот же самый диаметр может отличаться у разных партий.

Одна партия гарантирует единый химический состав материала и его толщину. Эти показатели во многом влияют на длительность сварки, а именно – на разогрев. Если же работа будет осуществляться с разными трубами, то один элемент может не доплавиться, а второй, наоборот, переплавиться. Как следствие – получается бракованный шов, который не подлежит качественной эксплуатации.

От чистоты материала зависит качество сплавки. На торцах труб не должно быть никаких загрязнений. Любые частицы песка, пыли или грязи будут препятствовать созданию герметичного шва.

Очень важный момент – погодные условия. Очень пагубно на сварке полиэтилена скажутся дождь, солнце и морозы. Такие негативные факторы мешают создать надежное соединение.

Как уже говорилось, процесс сварки полимеров подразумевает собой растапливание материала, а потом его застывание. До того момента, пока новый шов полностью не застынет, его трогать нельзя, чтобы не деформировать. Такие поправки просто нарушают диффузию.

Итак, рассмотрим каждый вид сварки отдельно.

Как выполнить стыковую сварку?

Стыковая сварка сегодня популярна. Этот метод используется не только в промышленности, но и в быту. Ее применяют для соединения однородных заготовок. Сварка встык имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими технологиями.

Для ее проведения не нужны муфты и прочие элементы. Это позволяет неплохо сэкономить деньги на покупке дополнительных материалов. Применяемая технология обеспечивает сохранение показателей гибкости и прочности. С ее помощью можно соединить отрезки изделий разной длины. При этом прочность в месте сварки не будет ниже, чем на других цельных участках.

Стыковая сварка труб относится к неразъемным вариантам соединения. Она может выполняться по разной технологии. Оптимальный способ выбирается, исходя из материала изготовления магистрали

Стыковая сварка может выполняться путем оплавления и сопротивления. Каждый из вариантов имеет свои особенности, плюсы и минусы.

Сварка методом оплавления

Суть сварки данным методом заключается в том, что стыки трубы оплавляются под воздействием нагретого инструмента до вязкотекучести. Затем торцы соединяются под давлением и выдерживаются до полного остывания. В результате получается герметичный шов.

Чтобы соединение было качественным, необходимо плотно прижимать отрезки изделия после нагрева. Применение современного оборудования позволяет частично автоматизировать и упростить такую работу. С его помощью операция по соединению труб методом оплавления проводится в кратчайшие сроки.

Сварка методом сопротивления

Суть стыковой сварки сопротивлением в том, что края труб прижимаются к электродам, которые оснащены специальными губками. Это обеспечивает высококачественный электрический контакт. Исключено проскальзывание материала между электродами.

Затем две трубы плотно друг к другу прижимают и фиксируют. Далее подают сварочный ток. Контактирующие участки материала расплавляются и под давлением соединяются в одно изделие. Полученная конструкция обладает невысокой стойкостью к окислению в ходе эксплуатации. Это существенно ограничивает ее сферу применения.

Сварка методом сопротивления обычно используется для соединения тонких деталей из низкоуглеродной стали (труб, стержней, проволоки). С ее помощью также сваривают медные, бронзовые и латунные элементы

Сварка сопротивлением подходит только для труб с малым сечением. Поэтому на крупном производстве, для прокладки больших магистралей ее применяют редко.

Что выбрать для полиэтиленовых труб?

Часто для прокладки трубопровода используют полиэтиленовый материал. Это объясняется его невысокой ценой и отличными эксплуатационными характеристиками.

Стоит помнить о том, что полиэтилен является диэлектриком. Поэтому он, в отличие от металла, не проводит ток. Для соединения изделий из него рекомендуется применять метод оплавления. Способом стыковой сварки сопротивлением на полиэтилене сделать шов не получится. Нужно использовать оборудование, которое нагревает срезы двух деталей.

Сварка методом оплавления полиэтиленовых труб имеет ряд особенностей. Во-первых, детали подводятся друг к другу на небольшой скорости. Во-вторых, напряжение в течение всего процесса остается неизменным. В-третьих, исчезают все микронеровности благодаря равномерной подаче соединяемых элементов. В-четвертных, для обеспечения максимальной контактной площади происходит оплавление поверхности заготовки.

Сварка встык своими руками

Этот способ осуществляется с использованием специального аппарата для сварки трубопровода. Сам процесс заключается в следующем. Торцы элементов очищают от загрязнений и протирают обезжиривающим составом. Потом они нагреваются специальным ТЭНом до вязкого состояния и соединяются под давлением. После этого шов должен остыть естественным путем и только затем можно приступать к эксплуатации трубопровода.

Однако при выполнении стыковой сварки следует следить за такими параметрами, как:

• Время нагревания;
• Высота оплавления торцов;
• Давление на соединяемые поверхности;
• Температура.

При соблюдении всех рекомендуемых параметров шов должен получиться ровным с одинаковым выступом по всей поверхности. Стыковое сварочное соединение считается основным способом создания трубопровода из полиэтиленовых комплектующих.

СНиП на сварочные работы

В систему нормативных документов входят СНиП. Задача этого документа — определить нормы и правила при строительстве. Эти требования регламентируют проектирование и строительство во всех областях народного хозяйства страны. Работы, заключающиеся в сварке, входят в состав строительных, поэтому обязаны подчиняться требованиям нормативного документа — СНиП на сварочные работы.

В СНиПе указаны не только правила, но и ограничения. Несоблюдение требований СНиПа может привести к выплате штрафа. Структура СНиП периодически подлежит пересмотру и внесению в документ изменений.

Нормативы осуществления работ по сварке

Задача нормативных значений — регулировать качество выполняемых работ, скорость выполнения, время выполнения определенных работ, нормы выработки, расход электроэнергии, который потребуется для выполнения сварочной работы, необходимое количество комплектующих изделий, время, необходимое на выполнение сварки.

Регламентированным помимо этого является контроль сварных соединений и методы его проведения. Выполнению требований документа СНиП подлежит выпуск чертежей и документации, в частности, технических условий. Особое внимание уделяется обеспечению безопасности при осуществлении работ по сварке.

СНиП состоит из четырех независимых друг от друга частей, в которых содержатся нормы сварочных работ.

Нормы, касающиеся времени

Нормы времени на сварку рассчитывают, исходя из понятия — норма времени на сварку 1 м шва. Квалифицированный сварщик обязан обладать умением самому производить расчет времени, в течение которого он сможет выполнить конкретные операционные действия. От правильного расчета будет зависеть производительность и продуктивность выполняемой работы.

Сварщик при расчете должен учитывать нормы времени на сварочные работы, указанные в СНиПе. Они складываются из времени, затрачиваемого конкретно на сварочный процесс, а также из времени на осуществление подготовительных работ и проведения различных производственных операций.

Существует три вида производственных операций, входящих в понятие нормы:

1. Основная.
2. Вспомогательная.
3. Дополнительная.

В понятие основной производственной операции входят обеспечение расходными материалами для сварки, необходимая обработка основных свариваемых металлов и проведение подготовительных операций. Основная производственная сварка — производимый сварочный процесс.

Вспомогательная операция включает в себя: доставку на место сварки подлежащих сварке деталей и выбранного оборудования, дальнейший контроль получившегося соединения и перемещение его согласно технологическому процессу, например, в цех для сборки.

Дополнительное время учитывается для обслуживания процесса, выставления необходимых параметров на оборудовании, высушивании электродов, проверку работоспособности используемых приборов, замену электродов, нанесение флюса. В это понятие может быть включено время, которое понадобится для сдачи на хранение при необходимости.

В расчет необходимо включить время на уход за своим рабочим местом, переодевание в защитный костюм, отдых и обеденный перерыв.

При расчете учитывается квалификация исполнителя, которая влияет на быстроту выполнения процесса сварки и применяется специальный коэффициент. Для расчета имеется несколько способов, самым распространенным из которых является вычисление с помощью рабочих единиц. Каждую единицу приравнивают к одному, подвергаемому сварке изделию.

Норма выработки

Нормирование сварочных работ, касающееся их выработки, определяет работу, выполненное за обозначенное время. Единицей измерения является количество изделий или значение величины сварного шва в метрах, которые подверглись сварочному процессу за один час или за смену. Норма выработки может быть составляющей нормы времени или вычисляться отдельно.

Норма расхода электроэнергии

СНИП по сварке предписывает вести учет затрат на электроэнергию, необходимой для осуществления работ. Они зависят от применяемого оборудования и его мощности, указанной в паспорте не него. Кроме того, необходимо достаточное освещение места для работы. Единицей измерения служат киловатт-часы.

Норматив на комплектующие

При сварочных работах происходит расходование не только времени и электроэнергии, но и комплектующих принадлежностей и инструментов. СНиП на сварочные работы предусматривает и эти обстоятельства. К комплектующим изделиям, без которых не может быть произведена сварка, относятся электроды, флюс, газ.

В расходы такого типа входит износ аппаратуры и отдельных специфичных элементов — роликовых направляющих, контактных губок и подобных изделий. Износ оборудования зависит от многочисленных факторов. К примеру, от материала изготовления комплектующих изделий, а также от выбранного и установленного на оборудовании режима работы.

Расчет времени

СНиП на сварку для удобства проведения расчетных действий содержит вспомогательный материал для более быстрых и удобных подсчетов. К ним относятся различные таблицы. Примером служит следующая таблица нормирования сварочных работ:

Приведенная в качестве примера таблица относится к условиям, когда сварка осуществляется только с одной стороны и при этом отсутствует скос кромок. При этом играет роль положение шва в пространстве и разряд, присвоенный этому типу работ. Большое значение имеет толщина деталей, подлежащих сварке, что учитывают нормы времени на сварку металлоконструкций.

Расчет времени сварки можно осуществлять, применяя следующую формулу:

• t0 — искомое время;
• L — длина шва;
• F — площадь сечения шва;
• I — величина тока;
• Кн — коэффициент, характеризующий наплавку.

В указанной формуле величина 7,85 — плотность металла. В каждом конкретном случае следует подставлять свое значение. Для подсчета времени, затрачиваемого на сварную работу за одну рабочую смену, следует результат подсчета по формуле умножить на количество часов.

Если осуществляется газовая сварка, то удобно применять следующую формулу:

• S — толщина металла, подлежащего сварке;
• К — коэффициент, зависящий от металла. Он будет различным для разных видов.

Формула, используемая для расчета времени сварки с помощью кислорода:

• L — длина сварочных швов;
• V — скорость сварки.

Единые нормы времени на сварочные работы указаны в нормативном документе СНиП. Единицей измерения может служить время сварки 1 метра шва. Также при расчетах применяется такая единица измерения, как норма сварки в метрах в день.

Организация рабочего места для успешного выполнения нормативов

Чтобы все расчетные нормативы сварочных работ были выполнены, необходимым служит правильная организация места, являющееся для сварщика рабочим.

Его устраивают согласно рекомендациям научной организации труда НОТ. Сидеть за металлическим верстаком должно быть удобно. Сверху должен иметься защитный козырек. Помещение необходимо оборудовать вытяжной вентиляцией. Должны быть розетки для подключения сварочного оборудования. Необходимо наличие средств безопасности.

Правила безопасности по СНИПу

Безопасность труда сварочных работ в строительстве в СНиПе указаны в части 1, где содержатся общие требования. В перечне, содержащем область применения, указаны также изготовление конструкций и изделий. В документе указано, что перед тем, как сварка может начаться, руководитель работ обязан проверить соблюдение требований, указанных в нормативном документе.

Требования к сварке металлоконструкций в части безопасности указаны в нормативном документе СНиП III-18-75. В нем перечисляются следующие требования:

• стальные конструкции должны свариваться механизированным способом высокой производительности;
• при сварке необходимо руководствоваться требованиями утвержденного технологического процесса;
• при сварке необходим стабильный режим;
• у руководителя должно быть в наличии удостоверение, в котором должно быть указано, что он обладает правом производства работ, связанных со сваркой;
• ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка должна проводиться исполнителями, имеющими подходящий разряд;
• перед сборкой необходимо произвести очищение металлической поверхности в области проведения операций и окружающей области;
• при выполнении многослойной сварки необходимо проводить очищение каждого предыдущего слоя перед нанесением последующего;
• очищать следует от грязи, ржавчины, наплавов, шлака и металлических брызг;
• следует удалять влагу от конденсатов;
• во время выполнения полуавтоматической и автоматической сварки при перерыве в работе перед возобновлением процесса необходимо зачистить конец сварного шва;
• место, на котором осуществляется сварка, не должно подвергаться действию сквозняков, ветра, атмосферных осадков;
• при минусовой температуре около рабочего места сварщика должны находиться обогревающие устройства, в частности, для обогрева рук.

Сварка металлоконструкций по СНиПу обеспечит получение сварного соединения необходимого качества и надежности.

Что говорит СНиП о сварке металлоконструкций

На сварочные работы металлоконструкций СНиП предъявляет особые требования. Их соблюдение является гарантией получения сварного шва должного качества. Основное требование заключается в прочности и надежности.

Сварные соединения металлоконструкций согласно СНиП 3.03.01-87 обязаны выполняться, соответствуя указаниям:

1. В случае, когда отсутствуют сертификаты на материалы или когда истек гарантийный срок их хранения, необходимо выполнение определения механических свойств стыковых соединений. Испытание проходят опытные образцы. Их испытывают на статическое растяжение и изгибы.
2. Вспомогательные материалы хранят в заводской таре, рассортировав их по партиям, маркам, диаметрам. Складское помещение должно быть сухим и отапливаемым.
3. Перед употреблением электроды с покрытием, флюсы и порошковые проволоки необходимо подвергнуть процессу прокаливания. При этом надо соблюдать режимы, указанные в технической документации на них. Прокаленные материалы хранят на складах, имеющих соответствующую температуру и влажность, или в сушильных шкафах.
4. На определенном расстоянии от того места, где расположен сварной шов, сварщик должен проставить свое клеймо, являющееся личным. Если работа выполняется несколькими исполнителями, то их оттиски также должны иметься. Допустима иная идентификация — составление схем, на которых сварщики ставят свои подписи.

Требования к сварным конструкциям, материалом которых является сталь:

1. К сварке можно приступать после того, как будет проверена сборка согласно чертежам на нее. При проведении проверки должны учитываться допуски.
2. Допуски при сварке металлоконструкций обязаны соответствовать значениям, указанным в соответствующих нормативных документах.
3. Необходимо зачищать кромки сварного шва от загрязнений, пятен краски и жировых, ржавчины.
4. Режим исполнения сварки должен быть стабильным. Допускаются отклонения в размере ± 5 %.
5. Количество прокаленных материалов, находящихся на рабочем месте, ограничено. Оно не должно быть выше потребности в них в размере половины рабочего дня. В том случае, когда конструкции из стали имеют высокую текучесть, то электроды, вынутые из сушильной печи или сразу по завершению процесса прокаливания, следует их использовать в течение пары ближайших часов.
6. При сварке в условиях низкой температуры следует производить местный подогрев зоны действий.
7. Предварительно подогреваются места, в которых к конструкции приваривают приспособления для монтажа.
8. Если свариваются листовые элементы, имеющие толщину сверх 20 мм, то в случае дуговой сварки применяют варианты, которые обеспечивают понижение скорости сварки методом охлаждения. К ним относятся секционные каскады — обратноступенчатые, а также имеющие двойной слой.
9. При выполнении соединений дуговой сваркой, осуществляемых проплавлением в полном объеме, следует перед началом процесса очистить корень шва.
10. При перерыве в работе дуговой сваркой ее можно возобновлять после того, как будет проведена очистка кратера и концевого участка от шлака.
11. Если чертежами предусмотрен вогнутый профиль, то обеспечивать это можно подбором соответствующих сварных режимов. Также может применяться зачистка с применением абразива.
12. При автоматизированной сварке начало и конец сварных соединений надо выводить за пределы элементов на планки. По окончании сварочного процесса планки надо удалить с помощью кислородной резки. Применение планок предусматривается чертежами. При использовании дуговой сварки запрещено выведение кратера за пределы шва.
13. При многослойной сварке валик можно начать выполнять после зачистки предыдущего. Обязательным является удаление участков с трещинами.
14. После того, как сварка будет закончена, следует снять сборочные болты и приспособления, предназначенные для монтажа.
15. Качество деталей, предназначенных для крепления, и прихваток не должно быть хуже основного свариваемого металла.

Помимо СНиПа при сварке металлических стальных изделий необходимо учитывать требования такого нормативного документа как СП сварка металлоконструкций.

Требования СНиП к сварным соединениям, представляющим собой железобетонные конструкции:

1. Габариты стержней, а также величина их предельных отклонений, должны соответствовать требованиям ГОСТ 14098.
2. Если сварка выполняется механизированным способом, то следует использовать постоянный ток до 500 А.
3. При выполнении процесса с помощью дуговой сварки целесообразным является применение трансформаторов.
4. До начала сварочного процесса следует зачистить арматурные стержни в интервале, который превышает сварной шов на 10-15 мм.
5. При сваривании стержней для арматуры в случае превышения величины зазора, указанной в технической документации, допустимо использование вставок, изготовленных из материала такого же класса и диаметра, что и стержни.
6. Длина стержней, изготовленных из бетона, должна быть не меньше 150 мм. В случае использования вставок допустимая длина стержней — не менее 100 мм.
7. Свариваемые части железобетонной конструкции должны быть жестко зафиксированы. Удерживание их с помощью крана запрещено.
8. После того, как процесс сварки будет закончен, следует произвести очищение от следов металлических брызг и шлака.
9. При отрицательной температуре не разрешено использование прихваток в соединениях крестообразным способом арматурных стержней.
10. На поверхности арматурных стержней недопустимы следы ожогов от дуговой сварки.
11. При ручной сварке в случае минусовых температур следует увеличить значение тока, а также осуществлять предварительный подогрев.

Сварные соединения выполняют в зависимости от их пространственного положения и дальнейших условий эксплуатации.

Проверка качества полученных соединений

Контроль качества сварных соединений СНиП регламентирует достаточно подробно. Контроль может осуществлять сам сварщик или специально выделенные для этого работники. Возможен еще один вариант — обращаться за помощью в специальные лаборатории, деятельность которых состоит в осуществлении таких операций.

Перед тем, начнутся сварочные работы, следует произвести проверку соответствия квалификации сварщиков, которым они поручены, сложности выполнения. Сварщик должен предъявить наряд-допуск на выполнение конкретной сварочной работы. Если назначение сварочного соединения имеет повышенную значимость, то можно провести предварительное тестирование на образце из того же материала и таких же размеров.

Перед началом также необходимо произвести контроль деталей, подлежащих соединению с помощью сварочного процесса. Они должны быть изготовлены из материала, на который имеются документы о сертификации. Перед началом сварки надо произвести тщательный смотр для выявления дефектов на деталях, подлежащих свариванию. Каким должно быть качество деталей также указывается в нормативных документах, в том числе СНиП.

Производственный контроль сварочных работ включает в себя следующие этапы:

1. Входной контроль. Он применяется к технологической документации, конструкции подлежащих сварке соединений, применяемого оборудования, а также вспомогательных приспособлений и инструментов.
2. Операционный контроль. Ему подлежат сварочные процессы, технологические операции. Необходимо проверить правильность их выполнения. Также в операционный контроль входит проверка использования оборудования и соблюдение правил безопасности.
3. Приемочный контроль. Исследованию подлежит качество выполненных сварных швов и соединений.

При выполнении входного и операционного видов контроля необходимо руководствоваться указаниями, изложенными в нормативном документе СНиП 3.01-85. Для каждого вида контроля применяется техническое нормирование сварочных работ.

Контроль качества сварочных работ начинается с визуального осмотра. Он позволяет выявить все наружные дефекты, видимые невооруженным глазом. СНиП допускает применение при визуальном контроле лупу большого увеличения. Отбраковывание соединений, дефекты которых, находящиеся снаружи, не подлежат исправлению или оно будет экономически нецелесообразным, позволяет экономить время и средства.

Согласно требованию СНиП визуальному контролю подвергают необходимо подвергать все сварные швы без исключения. Для измерения дефекта используются шаблоны и штангенциркуль. Перед началом визуального осмотра необходимо подготовить поверхность методом ее очистки.

Вторым популярным методом является капиллярный. Достоинством этого способа является его универсальность. СНиП допускает его использование для выявления таких дефектов, как трещины разных размеров и поры, а также прожоги и непровары. Для этого метода используют особую проникающую жидкость, дополнительного оборудования не требуется. Допускается сочетание капиллярного метода с другими. В качестве проникающей жидкости могут быть использованы особые растворы или фильтрующие суспензии.

Капиллярный метод делится на несколько разновидностей в зависимости от способа получения информации. Перед тем, как можно будет начать проведение контроля капиллярным методом, необходима тщательная очистка проверяемой области. Для нее используют различные растворители. Сам контроль производится методом нанесения на поверхность сварного соединения специальных индикаторов.

Исследование на непроницаемость осуществляется контролем герметичности. Правильно выполненное соединение не должно пропускать ни жидкие, ни газообразные вещества. При наличии сквозных дефектов это требование не выполняется. Требования к сварным швам металлоконструкций ограничивают размер такого дефекта согласно допускам, указанным в документации.

Распространенным методом контроля сварных конструкций является магнитная дефектоскопия. Метод может быть использован только для контроля ферромагнитных деталей. Магнитная дефектоскопия помогает обнаружить мелкие трещинки внутри сварного шва, а также включения инородного характера.

Информационным методом является ультразвуковой контроль сварных соединений металлоконструкций. Он подходит для проверки деталей, выполненных из различных видов металлов. Метод основан на том, что при попадании на дефектную область происходит искажение ультразвуковой волны. Для проведения испытания методом ультразвукового контроля требуется специальное оборудование.

Ультразвуковым методом можно выявить наличие множество различных дефектов, начиная от пор и трещин, и заканчивая изменением геометрических размеров. К информативным, но не безопасным методам относится радиационный контроль. Он осуществляется просветкой сварного соединения рентгеновскими и гамма-лучами. Оборудование, необходимое для осуществления такого метода — рентгеновский аппарат, в котором находится излучатель, генерирующий рентгеновские лучи.

СНиП регламентирует, что выбор рентгеновского аппарата находится в зависимости от толщины сварных деталей. Также предъявляются особые требования к используемой в рентгеновском аппарате пленке. Радиографический контроль кроме рентгеновского аппарата предполагает использование дефектометра, представляющего собой металлическую пластинку с канавками.

Все механические и металлографические способы контроля относятся к разрушающим видам.

Сборка и сварка трубопроводов

Трубопроводы относятся к категории особо важных объектов. При некачественном соединении их частей методом сварки возможно возникновение серьезной аварии. Поэтому сварке трубопроводов СНиП уделяет особое внимание. При этом учитываются требования ГОСТа 16037.

СНиП по сварке трубопроводов дает, в частности, следующие рекомендации:

1. К сварке этих изделий допускаются сварщики, имеющие соответствующий этому виду деятельности разряд.
2. Перед сваркой трубопроводы должны быть очищены от разного рода загрязнений.
3. Сварку металлических труб можно производить при температуре не менее минус 50°С.
4. Не допускается сварка трубопроводов при неблагоприятных погодных условиях.

Поскольку сварка осуществляется на высоте, большое внимание уделяется мерам безопасности. Для правильной сварки трубопроводов применяются и другие основные требования СНиП по сварке металлоконструкций.

Особые требования СНиП предъявляет для сварки оцинкованных труб.

Технические условия

Нормирование сборочно-сварочных работ может грамотно осуществляться только при наличии технической документации на конкретное изделие. Одним из важнейших документов являются технические условия на изготовление сварной конструкции. В этом документе находится описание всех этапов сварочного процесса, требования к ним и методика выполнения. Технические условия выполняются на основании действующих нормативных документов на этот вид деятельности, в частности, обязаны составляться на основе требований и рекомендаций СНиПа.

Технические условия составляются на основе имеющихся чертежей. В них должны быть указаны особые условия выполнения сварочного процесса, например, повышенные механические нагрузки.

Интересное видео

Источник http://stalevarim.ru/pub/svarka-stykov-truboprovodov-trebovaniya-k-svarschiku-i-etapy-podg/

Источник https://oboiman.ru/ingeneer/kak-vypolnaetsa-stykovaa-svarka-polietilenovyh-trub-instrukcia-po-provedeniu-rabot.html

Источник https://osvarka.com/poleznaya-informaciya/snip-na-svarochnye-raboty