Сварка труб под давлением

При изготовлении и монтаже трубопроводов высокого давления применяют все промышленные способы сварки. Учитывая особую ответственность сварки труб высокого давления, к выполнению этих работ допускаются только сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах. При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и 30ХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины. Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса при ручной подварке корня шва применяют для труб с условным проходом 100 мм и выше. Трубы меньшего диаметра сваривают ручной электродуговой сваркой. Трубы с условным проходом от 25 до 40мм сваривают обычным швом с V-образной разделкой кромок, а более 60мм — с подкладными кольцами или без них.

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП60 марок ЦЛ19ХМ и ВСН2. Перед прихваткой « еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки. Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

Полуавтоматическую сварку под флюсом осуществляют с помощью полуавтомата ПШ5 с удлиненным мундштуком и специальной воронкой. Сварку выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы. Усиление шва должно быть в пределах 2—4 мм и обязательно с плавным переходом к основному металлу.

После любого вида сварки для снятия возникающих внутренних термических напряжений стыки на участке длиной не менее 200 мм (по 100 мм с обеих сторон шва) подвергают термической обработке. Стыки из стали 20 при толщине стенок труб более 27 мм подвергают отпуску при температуре 560—580° С с выдержкой 2,5—3 ч.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Сварка труб под давлением – разнообразие способов

Трубопроводы (газовые или водяные) находятся под давлением, поэтому их сварка – особенно серьезное дело, которое требует очень высокой классификации и большого опыта от исполнителей. Сварка труб под давлением предполагает непростые условия работы, так как толщина стенок у труб большая, а диаметры – меньше. Важно обеспечить надежность шва, стойкость против коррозии. Причем вещества, которые находятся в трубах, могут быть разной температуры – как нормальной, так и повышенной или отрицательной.

Для сварки труб под давлением можно применять разные виды сварки, известные на сегодня.

Вид применяемой сварки зависит от параметров металла.

Для стальных трубопроводов, выходя из их толщины и диаметра металла, применяют газовую сварку, а также электродугу. Если условный проход труб от 6 до 25 мм, можно применять газовую сварку.

Что касается труб, у которых условный проход от 100 мм, более предпочтительна автоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса.

Для труб небольшого диаметра подходит работа электродуговой ручной сваркой.

Если у труб условный проход от 25 до 40 миллиметров, для их сварки применяют обычный шов и v-образную разделку кромок, а в случае условного прохода от 60 мм – с подкладными кольцами.

Особенности сварки труб под давлением.

При ручной сварки стали с маркировкой 20 применяются электроды типа Э42А диаметром до трех миллиметров с рутиловым или втористо-кальциевым покрытием. Перед свариванием стыки труб нужно разогреть до 300 градусов. Если труба из более тонкой стали – до двухсот.

Для сварки водопроводных труб из оцинкованной стали используется самозащитная проволока, диаметр которой от 0,8 до 1.2 миллиметра. Сварка труб из обычной стали производится внахлест.

Чем больше толщина стенки трубы, тем больше слоев сварки накладывают: наименьшее – 4, наибольшее – 10.

Если сварка производится полуавтоматом под флюсом, то делают это с помощью удлиненного мундштука, а также специальной воронки. Варят в этом случае также в несколько слоев, выходя из толщины стенки трубы. Шов усиливают не более, чем на 4 мм, плавно переходя к основному металлу.

Важно после любого вида сварки снять внутренние термические напряжения. Для этого стыки на расстоянии 10 см с каждой стороны шва термически обрабатывают.

Проводим работы.

У сваривания трубопровода есть особенность – трубу невозможно повернуть так, чтобы было удобно сварщику. Особенно усложняется задача, если труба расположена вплотную около стенки. Некоторые сварщики используют зеркало, чтобы выполнить все максимально точно.

Обычно на трубе вырезается отверстие и сваривается ее внутренняя поверхность, а потом внешняя часть.

Трубы варятся, начиная с середины. Чаще всего используют потолочный шов. Электрод располагают перпендикулярно к месту сварки и плотно прижимают к металлу. Следующий шов – вертикальный. Электрод теперь расположен под углом, чтобы расплавленный металл не стекал. Точечная сварка приемлема на вертикальном участке. Далее – горизонтальная сварка. Это простой этап, главное, хорошо проварить место соединения и при этом не прожечь металл.

После отбивания шлака нужно проварить с другой стороны, стараясь не попадать на ранее наложенный сварной шов. Все остальные манипуляции повторяются как при первом этапе сварки.

Сварка труб под давлением требует особо тщательного соблюдения техники безопасности.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Технология сварки труб: варианты, работа со стальными и пластиковыми изделиями

Сварка труб является, пожалуй, самым надежным и герметичным методом сборки трубопроводов. Единственное, следует учитывать, что в современном строительстве применяются системы из разных материалов, поэтому технология сварки труб также бывает разной. В данной статье мы подробно ознакомимся со всеми применяющимися на сегодняшний день технологиями сварки, а также нормативными документами, которые их регламентируют.

Сваривание стальных труб

Варианты сварки

Прежде всего, рассмотрим существующие на сегодняшний день способы сварки. Итак, в зависимости от принципа соединения деталей, они делятся на три основных типа:

К этому методу относятся:

При монтаже трубопроводов наиболее распространенным является термический метод, т.е. сварка плавлением.

В частности, применяются следующие ее виды:

Кроме того, в последнее время широкое распространение получили методы сварки электродной проволокой (газозащитной и голой) и путем высокочастотного нагрева (стыковая сварка). Они более современны и эффективны.

Также отдельно следует сказать о лазерной сварке, которая является наиболее перспективной на сегодняшний день. Одним из основных ее достоинств является высокая скорость – до 300 м за час. Правда, в наше время она применяется очень редко, поэтому останавливаться на ней не будем, а рассмотрим лишь технологии сваривания труб электрической и газовой сваркой.

Пример сварного шва

Основные требования и документация

Правила выполнения сварочных работ при монтаже трубопровода, прежде всего, регламентированы СНиПами. Эти документы легли в основу сводных правил СП105-34-96, которые определяют порядок проведения работ, требования к качеству швов, а также требования к квалификации сварщиков и правила подготовки сварных деталей.

Помимо сводных правил существуют технологические инструкции, в которых можно найти описание технологий соединения труб ручной и автоматической сваркой. Правда они касаются лишь вопросов монтажа трубопроводов для транспортировки неагрессивных газов и жидкостей.

Сваривание труб большого диаметра

Также в перечне документации, регламентирующей такой процесс, как сварка труб – ГОСТ, в котором приведены требования к самим трубам. В странах постсоветского пространства материалы для трубопроводов подбираются согласно ГОСТу № 8731-8734.

Согласно всем вышеперечисленным документам, прежде чем приступать к работе, сварщики должны обладать удостоверением, подтверждающих их квалификацию. Исключением являются сварочные работы пятой категории, для выполнения которых разрешается допускать сварщиков, не прошедших испытания. Однако, вне зависимости от категорий, каждый сварщик должен ставить особое клеймо возле сварного шва.

Что касается самого сварного шва, то основное требование к нему следующее – он должен иметь ту же пластичность и прочность, что и металл самих труб.

Технология сварки стальных труб

Прежде всего рассмотрим, как выполняется подготовка труб под сварку, так как от этой операции во многом зависит качество выполняемой работы. Данная операция, заключается, прежде всего, в подготовке кромок, а именно – снятии фаски.

На этом этапе крайне важно обеспечить правильный угол скоса, который соответствует чертежу. Чтобы упростить эту работу обычно применяют специальные приспособления для сварки труб – фаскосниматели, торцеватели и пр.

Правда, они предназначены лишь для труб небольшого диаметра, т.е. могут применяться при монтаже трубопроводов бытового назначения. Для снятия фасок с кромок труб крупного диаметра (более 520 мм) обычно используют болгарки и фрезерные машины.

Фаскосниматель для стальных труб

Кроме того, важно, чтобы торцы труб были обрезаны ровно под 90 градусов к их продольной оси. Для проверки этого параметра используют обычный угольник. При наличии отклонений, край обрезают перпендикулярно ости.

Перед тем как приступить к сборке трубопровода, необходимо очистить область стыка от влаги, ржавчины, масла и прочих загрязнений.

Для этих целей нужно воспользоваться металлической щеткой.

Ширина очищенной полосы должна составлять 15-20 мм от торца детали.

Оборудование для сварки труб под давлением

Сварка под давлением

Сварка труб под давлением обеспечивает наиболее прочный стык, поэтому часто применяется при монтаже ответственных магистралей, которые планируются для эксплуатации под высоким давлением. Принцип технологии заключается в использовании нагревающего элемента, который разогревает торцы деталей до температуры плавления.

Процесс сварки данным способом выглядит так:

1. нагревательный элемент, который обязательно имеет плоскую поверхность, вставляется между соединяемыми деталями. Следует отметить, что фаски с кромок в этом случае не снимаются;
2. после нагрева кромок до температуры текучести нагревательный элемент извлекается;
3. затем обе соединяемые детали придавливаются друг к другу при помощи специального оборудования, в результате чего они свариваются.

Надо сказать, что качество такого соединения зависит от нескольких основных факторов:

• температуры, до которой разогреваются места стыка;
• продолжительности нагрева – чем дольше разогреваются детали, тем выше качество соединения;
• давления, которое оказывается на детали при их стыковке – оно должно быть не только достаточным для соединения, но и равномерным.

Данным способом обычно выполняют монтаж трубопроводов большого диаметра.

Газовая сварка труб пользуется большой популярностью при монтаже бытовых трубопроводов благодаря ее простоте и доступности. Газовой она называется по той причине, что разогрев металла осуществляется в результате горения газов, как правило, ацетилена и кислорода, вырывающегося из горелки. Газы к последней подаются из баллонов по шлангам.

Что касается подготовки кромок, то способ также подбирается в зависимости от толщины стенок:

• до 3 мм – фаски с кромок не снимают, при этом оставляют стыковой зазор, соответствующий половине толщины соединяемого металла;
• более 3 мм – перед сваркой выполняется скос кромок под 45 градусов.

Горелка газового сварочного аппарата

Сам процесс сварки выглядит следующим образом:

1. пламя горелки направляют на место стыка, при этом к стыковочному пространству или фаске прикладывается конец присадочной проволоки;
2. после разогрева кромок и проволоки до температуры плавления резак передвигается вдоль шва слева на право. При этом присадочная проволока перемещается вслед за грелкой. Конец проволоки должен быть погружен в сварную ванну;
3. по мере передвижения горелки совершаются зигзагообразные движения.

Чаще всего сварку газовыми аппаратами осуществляют поворотным методом, причем желательно придерживаться нижнего положения шва. Правда, не всегда имеется возможность выдержать это условие, поэтому сварка нередко выполняется и в других положениях.

Если отсутствует присадочная проволока, можно воспользоваться тонкой полоской, выполненной из того же металла, что и трубы.

Сваривание труб ручной сваркой

Ручная дуговая сварка

Наиболее универсальным способом соединения металлических труб является использование ручной дуговой сварки. Этот метод позволяет выполнять соединительный шов в любых пространственных положениях, включая потолочное. Кроме того, данным способом может осуществляться сварка труб под углом, к примеру, при врезке ответвлений в основную магистраль.

Однако, желательно использовать все же поворотный метод, чтобы большинство швов были выполнены в нижнем положении.

Сам процесс сварки выглядит следующим образом:

1. прежде всего, выполняются прихватки (точечное соединение труб) на расстоянии 200-250 мм;
2. далее стык надо условно поделить на четыре части и выполнить сплошной шов в первом и втором верхних секторах. Дуга ведется без отрыва, при этом совершаются зигзагообразные движения, размах которых зависит от ширины стыка. В итоге должна образоваться мелкочешуйчатая структура шва;
3. затем труба переворачивается и осуществляется сварка третьего и четвертого секторов;
4. после этого труба переворачивается и точно также выполняется второй слой. В зависимости от толщины стенок, всего допускается 2-3 слоя сварного шва.

Домашние умельцы зачастую интересуются – как правильно сваривать трубы, если нет возможности использовать поворотный метод?

В таких случаях сварка осуществляется с двух сторон и ведется снизу вверх.

Следует отметить, что перед выполнением ручной сварки необходимо правильно подобрать электроды. Для этого надо учитывать свойства материала, из которого выполнены трубы. К примеру, при монтаже трубопровода из углеродистой стали обычно используют электроды с основным покрытием (основные).

Если же необходимо выполнить соединение деталей из оцинкованной стали, следует использовать специальные электроды, предназначенные для выполнения этой операции.

Автоматическая сварка труб

В последнее время получила широкое распространение автоматическая сварка труб под флюсом. Как правило, в этом случае применяется сварочная проволока, смотанная в бухты, которая непрерывно подается в область сварки.

Сразу следует сказать, что процесс автоматической сварки сопровождается рядом сложностей:

• вовнутрь трубы возможно затекание расплавленного метала;
• металл может растекаться по поверхности трубы;
• отсутствует возможность контролировать процесс формирования шва.

Схема использования подкладного кольца

Чтобы предотвратить возникновение этих негативных моментов, чаще всего выполняют сварку с использованием подкладного кольца.

Данный процесс выглядит так:

1. разрезное кольцо, которое имеем ширину 30-40 мм и наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру соединяемых труб, вставляется в одну трубу. При этом часть кольца должна выпирать;
2. далее кольцо точечно прихватывается ручной сваркой;
3. после этого на выпирающую часть кольца надевается вторая соединяемая деталь и прихватывается. При этом нужно следить, чтобы зазор между двумя трубами не превышал 1 мм. Таким способом можно собрать несколько секций;
4. затем автомат заваривает первый слой и передвигается к следующему месту стыка;
5. первый слой тем временем очищается от шлаков и подготавливается к нанесению второго слоя;
6. в завершение работы наносится второй сварочный слой.

На этом процесс сваривания завершен.

Сварка пластиковых труб

Схема сварки полипропиленовых труб

В наше время для бытовых трубопроводов, особенно внутренних, чаще всего применяют пластиковые трубы, которые, как и металлические, соединяются методом сваривания. Причем существует несколько технологий сборки трубопроводов:

Технология сварки выглядит так:

1. прежде всего, нужно включить паяльник, чтобы он разогрелся;
2. тем временем надо зачистить край труб, воспользовавшись специальным приспособлением – зачисткой. Она работает по тому же принципу, что и стружилка для карандашей – надевается на кончик трубы и несколько раз проворачивается;
3. далее труба и муфта вставляются в специальные наконечники сварочного аппарата. В таком положении детали удерживаются некоторое время, пока не расплавится пластик;
4. после этого детали извлекаются из наконечника и стыкуются друг с другом. При этом следует приложить небольшое усилие, в результате чего должен образоваться буртик. Таким образом, данный метод несколько напоминает сварку под давлением.

Чаще всего данный метод применяется для стыковки полипропиленовых и полиэтиленовых труб.

Надо сказать, что сварку пластиковых труб можно выполнять лишь в том случае, если они имеют одинаковые химические и физические свойства, а также одинаковый диаметр и толщину стенок.

В процессе застывания пластика соединяемых деталей необходимо предотвратить любое механическое воздействие на место стыка.

Вот, собственно, и все существующие способы сварки пластиковых труб.

Как мы выяснили, существует несколько технологий сварки стальных труб, выбор которых зависит от ряда факторов. Причем все они достаточно сложные, поэтому заниматься сборкой трубопровода должны лишь квалифицированные специалисты. Совсем иначе обстоят дела с пластиковыми трубами, соединить которые можно даже не имея какого-либо опыта подобных работ.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Технология сварки трубопроводов

Введение в вопрос

Технологические трубопроводы изготавливаются и монтируются разными способами. Однако самым распространенным и самым приемлемым из них является сварка. Данная операция проводится промышленным методом, где активно используется автоматическая или же полуавтоматическая сварка.

Технологические трубопроводы монтируются и изготавливаются разными способами, но самым распространенным является сварка.

Тут нами будет рассмотрена технология сварки труб. Промышленным способом можно сваривать трубопроводы как из металлического материала, так и из неметаллического.

Существует два основных способа промышленной сварки труб: давлением и плавлением.

Каждый из этих способов делится на ряд методов. Например, сварка давлением подразделяется на:

Если говорить про сварку плавлением, то тут существуют следующие разновидности:

• Электродуговая в среде защитных газов;
• Электродуговая под флюсом;
• Электродуговая ручная;
• Электрошлакова;
• Газовая.

В эти списки не вошли еще несколько довольно успешно использующихся способов. Дело в том, что они начали внедряться только недавно. Речь идет о сварке электродными проволоками (порошковой и голой), а также о стыковой сварке, которая производится при высокочастотном нагреве. Данные способы весьма современны, и их технологические показатели выше, чем у других способов.

Нужно сказать, что самыми распространенными на сегодняшний день способами сварки являются те, которые производятся плавлением. Это ручная газовая и электродуговая, автоматическая и полуавтоматическая, электроконтактная стыковая и электродуговая виды сварки.

Виды соединений

При сваривании трубы используются следующие виды соединений: стыковые, угловые, нахлесточные.

Для разного вида труб, имеющих различное назначение, используются разные виды сварки. Однако практически всегда используется электрический переменный ток. Это связано с тем, что использование именно этого вида электроэнергии является более выгодным с точки зрения экономии, чем запитка от источника постоянного электрического тока.

При сваривании трубы используются следующие виды соединений:

Каждый из них делится еще на ряд подвидов, различающихся такими параметрами, как количество швов, наличие или же отсутствие скоса кромок, способ состыковки и т. д.

Стыковое и угловое соединение

Самым прочным видом сварки является стыковая. Технология такого сваривания позволяет делать различные соединения под многими углами, что незначительным образом влияет на прочность соединения. При стыковом соединении выделяются два вида стыков: продольные и поперечные. Для сварки трубопроводов обычно используются поперечные стыки, позволяющие заварить всю окружность диаметра труб. Продольные же нужны для сварки деталей труб.

Схема стыкового и углового соединения.

Стыковая сварка может производиться с использованием одинарного или же двойного шва. Последний вариант увеличивает прочность соединения. Таким образом одинарный шов используется в трубах с условным проходом диаметром до 500 мм, а двойной – в трубах с диаметром условного прохода свыше 600 мм.

Стыковая сварка подразумевает и использование подкладных колец для увеличения прочности. Однако технология производства труб такова, что использование подкладных колец неразумно, так как они будут уменьшать собою условный проход, создавая уменьшение диаметра, и создавать повышенное сопротивление при эксплуатации трубы.

Еще один подвид стыковой сварки – сваривание под углом – используется при соединении трубы с какими-либо дополнительными деталями. Сварка под углом может быть как со скосом кромки, так и без скоса. Прочность такого вида соединения чуть ниже, чем у представленного выше.

Нахлесточное соединение

Схема нахлесточного соединения.

Последним видом сварочного соединения является стыковка внахлест. Данный вид соединения самый непрочный из представленных. Однако в некоторых случаях его применение является обоснованным. Его никогда не применяют для соединения металлических труб, а только для приварки некоторых деталей. Для соединения этот способ применяют только в случае, если материалом труб является пластик или же прочие неметаллические материалы. В некоторых случаях сварку внахлест используют для труб из цветных металлов.

Технология сварки внахлест предполагает три разновидности этой операции: в нижнем положении сварочного шва, в верхнем и в вертикальном. Нахлесточные стыки бывают поворотными и неповоротными. Говоря о последнем, надо отметить его сложность и затратность.

Самым простым швом является шов в нижнем положении. Изготавливая стандартные трубы, используют именно этот вид шва, который создает поворотный стык. Для того чтобы изготовить технологически более сложные трубопроводы, используют неповоротный стык и шов в вертикальном или же верхнем положении.

Требования к материалам и сварщикам

Каждый рабочий вне зависимости от категории сварочных работ, обязан ставить особое клеймо на расстоянии 3-5 см от шва.

Для того чтобы начать сваривать трубопроводы, нужно знать некоторые требования, которые предъявляются к материалам. Также для совершения данной операции нужно иметь соответствующую подготовку и квалификацию. Немаловажным фактором является опыт и состояние здоровья.

Так, для того чтобы произвести сварку того или иного трубопровода, нужно знать некоторые параметры как самого трубопровода, так и материала шва. Металл шва должен иметь пластичность и прочность не ниже аналогичных показателей основного металла трубопровода.

Сварщики, которые приступают к сварке металлов категорий 1-4, должны пройти инструктаж по технике безопасности. К тому же данные рабочие обязаны иметь удостоверение, которое подтверждает сдачу испытаний. Данные пункты прописаны в основных нормативных документах.

Касательно сварочных работ 5 категории, надо сказать следующее. К ним допускаются рабочие, которые не проходили испытаний. Достаточным условием для допуска к подобным работам является небольшое испытание, которое заключается в успешном исполнении пробных стыков 5 категории. Вне зависимости от категории сварочных работ, каждый рабочий обязан ставить особое клеймо на расстоянии 3-5 см от шва.

Основные правила подготовки труб для сварки

Для того чтобы произвести сварку технологических трубопроводов, нужно их сперва к этой операции подготовить. От данного процесса во многом зависит конечное качество работ. Пренебрежение этим процессом может стоить не только качества готового продукта, но и здоровья рабочего.

Для того чтобы правильно подготовить трубопроводы под сварку, нужно точно следовать всем предписаниям и имеющимся чертежам. Первым этапом подготовки труб к сварке является их нарезка согласно чертежам. Делать это следует осторожно, следя за соблюдением изначально утвержденных размеров.

Далее производится обработка стыковых кромок, которые будут свариваться. Данная процедура включает создание скоса (обработка), окончательную зачистку и центровку кромок. Производя данные операции, нужно соблюдать точность и хорошо разбираться в технологическом процессе.

Подготовка к сварке

Угол скоса должен иметь значение, которое указано в чертежных документах. Здесь нужно быть очень осторожным и внимательным. Для контроля соответствия угла скоса заданным параметрам существует специальный инструмент – шаблон. Именно с помощью него нужно проверять правильность значения угла.

Согласно технологическим требованиям, торцы труб обязательно должны быть перпендикулярны продольной горизонтали. Для проверки этих параметров используют такие инструменты, как угольник и линейка. Грамотное определение данных параметров влияет на точность состыковки составляющих труб.

Конечная очистка подразумевает избавление стыков труб от всех веществ, которые могут ухудшить качества сварки. К таким веществам относятся: масло, ржавчина, окисления, грязь и т. д. Очистка должна охватывать пространства 20-15 миллиметров от стыка по всем направлениям. Производится данная операция при помощи металлических щеток. Также можно использовать шлифовальные машинки или же шарошки.

Последней процедурой, после которой отрезки труб будут полностью готовы к сварке, является центровка стыков. От этой операции зависит точность соединения. Правильно исполненная центровка обеспечивают точное совпадение стыков труб и их элементов. Данную операцию должен производить только опытный рабочий

Сварка под давлением

Как уже говорилось ранее, существует множество видов сварок, которые позволяют соединить трубопроводы. Технологические отличия каждого из этих способов позволяют использовать их относительно разных материалов и согласно различным целям. Мы же разберем здесь такой вид соединения труб, как сварка под давлением.

Схема сварки под давлением.

Технологические особенности такого способа соединения трубопроводов заключаются в следующем. Для сварки используется высокая температура, которая нагревает поверхности соединяемых деталей. Нагревание это происходит посредством нагревательного элемента, который вставляется между элементами. Нагреваемый материал доводится до температуры текучести, после чего нагревательный элемент извлекается. Нагретые же части соединяются под сильным давлением и охлаждаются. Это приводит к стыковке и схватыванию.

Сварка под давлением имеет ряд преимуществ, в числе которых и технологические. Однако основным преимуществом сварки под давлением являются ее физические показатели. Так, главнейший параметр, такой как прочность, у сварки под давлением намного выше, чем у прутковой или же еще какой. Нужно отметить, что такой вид сварки как нельзя лучше подходит для соединения трубопроводов большого диаметра.

Для того чтобы произвести сварку под давлением, вам понадобится нагревательный элемент. Этот инструмент имеет плоскую поверхность, что является обязательным условием для соединения трубопроводов. Данное приспособление может изменять значение диаметра, нужного для тех или иных трубопроводов.

Для того чтобы произвести качественную сварку под давлением, вам нужно учитывать несколько параметров. Главнейшим из них является температура нагрева. Она должна быть достаточно высокой. Сварка под давлением должна производиться в состоянии доведения металла до температуры текучести.

Другим параметром, влияющим на качество соединения при сварке под давлением, является продолжительность нагрева. Чем больше этот показатель, тем более качественным и приспособленным к стыку будет металл трубопроводов. Это состояние металла должно соответствовать усилиям, которые прилагаются давлением.

И последним параметром является усилие, которое создается давлением. Это усилие должно быть довольно высоким, чтобы обеспечить качественную, прочную и надежную стыковку трубопроводов. Усилие, создаваемое давлением, должно прилагаться с обеих сторон, и обязательно равномерно.

Сварка плавлением

Схема сварки плавлением.

Теперь же мы поговорим о сварке плавлением. Несмотря на то что данный вид сварки менее прочен, он все же более распространен на производстве, чем сварка под давлением. Это объясняется тем, что рассматриваемый тут способ, его технологические характеристики проще, чем у сварки под давлением.

В отличие от сварки под давлением, рассматриваемая тут операция производится за счет нагрева поверхности и соединения ее посредством сварочного шва. Рассмотрим самый простой способ, для которого не требуются сложные технологические предписания. Этот способ подходит для сварки трубопроводов небольшого диаметра.

Речь пойдет о ручной сварке посредством электродуги. Для того чтобы произвести сварку трубопроводов таким способом, вам понадобится:

• Набор электродов;
• Сварочный аппарат, желательно питаемый от переменного тока;
• Сварочная маска и иная защитная спецодежда.

Сварка предполагает соединение труб, где происходит запайка всего диаметра трубопровода.

Процесс представляет собой запайку всего диаметра стыка трубопровода, который производит сварщик. Запайка осуществляется посредством электрической дуги, создаваемой электродом. Специальная обмазка электрода создает слой по шву, который защищает место сварки от внешних воздействий.

Как варить трубу под просвет

Настоящих специалистов по электродуговой сварке стальных труб мало. Эта работа требует филигранной точности и большой практики. Сварка корневого шва – наиболее ответственный этап процесса.

Профессиональная варка трубы

Наиболее качественное соединение стальных труб любого размера обеспечивает электродуговая сварка. Соединяемые детали при этом плавятся под действием электрического разряда. Статья содержит наглядные уроки по сварке.

Технология электродуговой сварки металлических труб

Электродуговая сварка имеет технологические нормативы и особенности проведения в зависимости от материала, толщины стенки и целевого назначения труб.

Сварка неповоротных стыков труб

Соединение неповоротных стыков осуществляется тремя способами, которые зависят от расположения:

1. по вертикали;
2. по горизонтали;
3. при угле в 45 градусов.

Вертикальный способ включает в себя 4 этапа:

1. Сварка трубы с созданием корневого валика. Наиболее важный этап с формированием стыка, который будет являться основой для всей работы. Наклон электрода относительно поверхности: «угол назад». Следует корректировать длину дуги: при недостаточном проплавлении — устанавливать короткую, при нормальном – среднюю. Нахождение сварного валика долгое время в жидком состоянии ведет к возникновению дефектов. Поэтому при большом объеме сварочной ванны скорость варки уменьшают.
2. Наварка трех валиков, осуществление заделки. Выполнение валиков происходит при повышенном режиме. В зависимости от направления шлака применяется сварка прямоугольная или под «углом назад». Верхний край последнего валика обязан иметь минимальную величину до верхней кромки. Обычно равна диаметру электрода.
3. Формирование замка в начале и конце валиков. Сформированный замок является началом валика со смещением от предыдущего на 5 мм. Осуществляя стык, валик должен быть исполнен по всей длине беспрерывно.
4. Осуществление сварки на лицевой стороне. Выполняется на высокой скорости и имеет своей целью формирование плоской поверхности. Сварка заканчивается, заходя за начало шва.

Горизонтальный способ требует профессиональных навыков. Производится при разной величине сварочного тока и под разным углом к детали. Эта методика предусматривает три этапа:

1. потолочный;
2. вертикальный;
3. нижний.

В пределах одного этапа сварка проходит непрерывно, начиная с позиции «угол назад» и заканчивая положением «угол вперед».

Сварка при угле труб в 45 градусов начинается с создания первого валика под углом электрода в 90 градусов. Выполнение шва происходит при непрерывной плавке второго валика. После заполнения основы выполняют проплавку первого валика. Тем самым создают соединения по горизонтали и вертикали.

Сварка труб «под просвет»

Технология предусматривает следующие условия:

1. величина притупления: 2-2,5 мм;
2. зазор между кромками: не более 3 мм;
3. угол раскрытия: в диапазоне от 60 до 70 градусов;
4. дополнительная обработка кромок путем снятия фасок для придания им необходимой формы и устранения неровностей;
5. разница в толщине свариваемых стенок не должна превышать 3 мм или 10%.

Cварка трубопроводов высокого давления

Особенностью сварки трубопроводов высокого давления является необходимость предварительного нагрева соединяемых элементов до 300 градусов С, которую поддерживают на протяжении всего процесса прихвата и варки.

При варке газопроводов учитывают:

1. Что для газовых магистралей применяют толстостенные трубы, что повышает общую трудоемкость работ.
2. Предъявляются повышенные требования к качеству и надежности сварного шва, поэтому к работе привлекают профессионалов с большим опытом.
3. Вся система в целом (труба, а также места стыков, сварочные швы) должны быть устойчивы к коррозии. После окончания варки для снятия термических напряжений отрезок в 10 см в каждую сторону от шва прогревают до 500-600 градусов С. Для этого используют термические печи, индукционные нагреватели, газовые горелки.

При нагреве торцы труб закрывают для предотвращения охлаждения и движения воздуха в трубе.

Автоматическая сварка

Так называемая сварка под флюсом предполагает подачу в зону горения электрической дуги электродной проволоки при помощи сварочной головки автомата. В расплавленном состоянии металл проволоки попадает в сварочную ванну и смешивается с основным металлом.

Автоматическая сварка позволяет:

1. ускорить и стабилизировать процесс;
2. сделать дугу невидимой;
3. расширить диапазон деталей по толщине;
4. сделать швы более стойкими к образованию трещин и пор.

Флюс положительно влияет на устойчивость дуги и на химический состав шва. Для проведения автоматической сварки необходима возможность вращения стыка.

Сварка труб большого диаметра

В более чем половине случаев соединение стальных магистральных трубопроводов осуществляется с использованием трубосварочных машин. Когда применить механический способ невозможно, например, из-за особенностей локализации, ограничении в манипуляциях с трубой, применяется ручная сварка, осуществляемая бригадой сварщиков.

Для магистральных труб со стенкой менее 6 мм используют два слоя сварочного шва, более 6 мм – три. Обратный валик корневого шва может иметь высоту до 3 мм. В тех местах корневого шва, которые проварены некачественно, осуществляют дополнительную подварку изнутри трубы. Это требование также касается той части корня, который выполнялся в потолочном положении: нижнюю четверть периметра стыка доваривают изнутри. Поворотные стыки требуют выполнения подварки по всему периметру стыка. Подварку осуществляют электродами 3-4 мм.

Трубы большого диаметра требуют использования специального центрирующего оборудования.

Сварка стальных труб «на просвет» – пошаговая инструкция

«На просвет» варят трубы с толстыми стенками, в которых 2 мм – это только величина притупления.

Подготовка и разделка кромок

Абразивный способ — наименее надежный по причине внедрения абразивных частиц в металл, что препятствует качественной плавке, ведет к появлению трещин.

Применяйте двустороннюю Y-подобную симметричную разделку с углом в 65 градусов, оптимальной величиной притупления и зазора в 2 мм.

• обработка на фрезере;
• ручная обработка скоса;
• резка при помощи абразивных кругов;
• обработка кромкорезами долбежного типа.

Центрирование и стыковка трубы

1. Центрирование и стыковку изделий небольшого диаметра проводите путем фиксации с помощью подручных средств или воспользовавшись помощниками.
2. Трубы большого размера (от 60 мм) центрируйте специальным оборудованием – центратором: внутренним или наружным. И тот, и другой обладают электрогидравлическим приводом. Внутренние являются более предпочтительными по причине того, что при их применении стык остается незакрытым. Это позволяет использовать автоматы для сварки, а также не ограничивает в манипуляциях при ручном соединении.
3. Не допускайте отклонений при ручном способе центровки. Состыковать идеально без центратора – нереально, но старайтесь минимизировать отклонение.
4. Соединив ровно трубы, приступайте к варке корневого шва.

Сварка корня

1. Варите шов при следующих условиях:
   • минимальный ток;
   • обратная полярность;
   • короткая электрическая дуга;
   • сухие электроды;
   • отсутствие ветра в трубе.
2. Варите вертикальным способом, электрод перпендикулярен плоскости.
3. Электродом расплавляйте кромки – между ними появится перемычка, которая называется сварочной ванной. Перед перемычкой находится так называемое технологическое окно.
4. Внимательно следите за величиной технологического окна: на протяжении всего процесса оно должно оставаться одного диаметра.
5. Делайте коренной шов высотой не более 1 мм. Обратный валик также не должен превышать эту величину.>
6. Начало и окончание шва, участок перехода между электродами зачищайте для избегания образования пор в металле, наличие которых рано или поздно приведет к потере герметичности трубы.

Заполнение и облицовка сварного шва

1. После сварки корня заполняйте сечение шва целиком.
2. Используйте в зависимости от толщины стенок и материала однослойный или многослойный способ прохода.
3. Движение электрода при заполнении – треугольник: кромка 1 — кромка 2 — технологическое окно.
4. Обращайте внимание на прогрев кромок и корневого шва. Чем не больше прогрев, тем шире шаг заполнения.
5. После каждого слоя очищайте поверхность от шлака.
6. Если имеете навык, и, если позволяет диаметр стенки, выполняйте заполнение и облицовку одним проходом.

Видео-урок сварки труб под просвет

Сварка газовых труб под давлением

Сварка специальных газовых труб для транспортировки содержимого с высоким давлением предъявляет повышенные требования к процессу.

Технология сварки газовых труб

Особенности сварки труб для транспортировки составов с высоким давлением определяют двумя характеристиками:

1. Толстые стенки и небольшой диаметр.
2. Агрессивное воздействие транспортируемых газов.

Трубы до 10 см в диаметре варятся вручную, свыше – при помощи полу- или автоматической сварки с ручной подваркой корня шва. При диаметре более 6 см используют специальные кольца. Сварной шов делают многослойным – от 4 слоев и выше в зависимости от нагрузки на трубопровод и характеристики материала. После выполнения работ проводится обязательный осмотр – дефектоскопия внутри и снаружи места сварки.

Юлия Петриченко, эксперт

Видео-урок сварки газовых труб

Возможные ошибки и дефекты сварного шва

1. Ток большой величины при варке корня ведет к образованию вместо технологического окна отверстия, через которое металл будет капать вниз. Обеспечивайте ток такой силы, чтобы металл успевал остыть буквально сразу за движением электрода.
2. Если технологического окна не видно, скорее всего, сила тока слишком мала, и ее увеличивают.
3. Маленькое притупление приводит к увеличению технологического окна и к провисанию металла внутрь трубы.
4. Зазор более 2 мм гарантирует появление пор в шве – работа будет неудовлетворительной.
5. При сварке электродом нельзя делать скачковые движения более 5 мм в длину.

Сварка стальных труб – для новичка дело непростое. С практикой придет опыт и интуитивное ощущение того, что и в какой момент следует сделать, чтобы сварной шов вышел идеальным.

Возможно, вы профессиональный сварщик, и у вас есть, чем поделиться с читателями. Оставляйте свои мнения в комментариях.

Технология сваривания трубопровода под давлением

Сварка труб под давлением производится при обнаружении течи и отсутствии возможности отключения потока жидкости. Недостатком технологии является низкое качество выполненных работ, шов теряет герметичность через несколько месяцев эксплуатации. Следует помнить, что категорически запрещено воздействие дугового разряда на магистрали газоснабжения и трубопроводы для подачи нефтепродуктов.

Сварку труб под давлением проводят в случае невозможности отключения потока жидкости.

Когда возникает необходимость сварки труб с водой

Сварка емкостей или труб, находящихся под напором воды, требуется при:

• обнаружении течи в стыках магистралей после ввода системы водоснабжения в эксплуатацию;
• установке участка трубы с заводским дефектом (например микроскопической трещиной);
• ремонте напорного участка, отвечающего за водоснабжение дома или нескольких зданий;
• сложностях со сливом жидкости из резервуаров (например в наклонных трубах или при монтаже магистралей в низинах);
• длительной процедуре удаления воды из системы из-за повышенного объема (например, экономически нецелесообразно откачивать 10-20 тыс. л жидкости из-за шва длиной 20-30 мм);
• необходимости монтажа дополнительной арматуры (например, для установки ответвления).

Типы трубопроводов

Разновидности трубопроводов для систем водоснабжения и отопления:

1. Стальные, рассчитанные на подачу воды, нагретой до +120°С при давлении до 16 бар (зависит от толщины стенок и диаметра магистралей). Отличаются простотой монтажа, но имеют срок эксплуатации не более 20 лет.
2. Стальные с поверхностной оцинковкой, обладают увеличенным сроком службы. Эксплуатационные параметры не отличаются от характеристик трубопроводов без защитного покрытия.
3. Медные, выдерживающие нагрев до +250°С и отличающиеся устойчивостью к образованию налета. Для соединения используется технология пайки специальными припоями. Металл имеет низкий коэффициент температурного расширения, детали не деформируются при нагреве.
4. Гофрированные гибкие рукава, выполненные из нержавеющей стали. Позволяют подключить отопительное оборудование без использования дополнительных переходников и угловых соединений. Недостатком является использование резиновых уплотнителей в точках резьбового соединения. Сварить нержавеющую сталь в домашних условиях невозможно.
5. Металлопластиковые трубы, рассчитанные на эксплуатацию при температуре до +130°С и давлении воды до 10 бар. Отличаются устойчивостью к образованию налета и не подвержены коррозии. Обладают низкой механической прочностью и теряют ее под воздействием ультрафиолетового излучения. Для соединения необходим специальный аппарат для установки монтажных колец. Пайка и сварка не используются.
6. Полипропиленовые трубопроводы, рассчитанные на давление воды до 20 бар при температуре до +95°С. Отличаются устойчивостью к механическим воздействиям, выдерживают гидравлические удары. Для соединения используется паяльник с насадками, в случае повреждения и появления течи дефектный участок вырезают. Запаять или заварить изделия из полипропилена невозможно.

Вне зависимости от материала трубопроводы разделяют на категории по назначению:

• технологические, обеспечивающие подачу жидкостей, используемых в оборудовании;
• магистральные, рассчитанные на доставку воды в жилые или офисные здания;
• промышленные, предназначенные для питания водой цехов;
• газоснабжения, используемые для подвода природного газа потребителям;
• внутриквартирные водяные, предназначенные для отведения жидкости от магистрального стояка к точкам раздачи;
• канализационные, обеспечивающие удаление загрязненной жидкости в коллектор или отстойник.

Разновидности трубопроводов для систем водоснабжения и отопления.

Основные требования к трубопроводам высокого давления.

Сварка трубопровода высокого давления отличается рядом особых требований, к ней предъявляемых. Основные затруднения при проведении таких работ связаны с тем, что речь идет о трубах, отличающихся большой толщиной стенок и при этом относительно небольшим диаметром. Кроме того, надо учитывать, особенности сред, проходящих по таким трубам – они могут иметь как очень низкую, так и очень высокую температуру, поэтому особенно высокие требования предъявляются к сварному шву, который должен обладать идеальной прочностью и герметичностью, а кроме того, совершенно не поддаваться действию коррозии.

Именно поэтому особое внимание при монтаже трубопроводов высокого давления уделяется контролю качества сварного шва, для чего часто применяются специальные составы и оборудование.

Особенности сваривания трубопровода

При сварке стальных трубопроводов электродом с защитным покрытием необходимо корректно отрегулировать оборудование. Сила тока в цепи принимается равной 35-кратному значению диаметра стержня в миллиметрах. Например, при использовании инструмента диаметром 2 мм необходимо выставить силу тока в пределах 70 А.

Повышение параметра приводит к возрастанию температуры дуги и прожигу стенки. Чрезмерное снижение затрудняет розжиг дуги, которая будет гаснуть при колебаниях расстояния от кончика электрода до свариваемых поверхностей.

При соединении прямых участков тонких трубопроводов (диаметром до 100 мм) учитывают следующие нюансы:

1. Заготовки устанавливают с учетом зазора и соединяют струбцинами или магнитными зажимами. Затем необходимо сделать временные точки сварки, находящиеся противоположно друг другу. Некоторые сварщики делают 4 прихвата, расположенных через 90°.
2. Если толщина стенки превышает 4 мм, то допускается сварка в 2 захода. Первичный проход формирует корневой шов, который поверх проваривают дополнительным валиком для повышения прочности стыка. При сварке труб диаметром от 30 мм линию соединения заливают расплавом участками.

Рекомендуем к прочтению Как отрегулировать силу сварочного тока
Если необходимо соединить трубы большого диаметра, то нужно разделить окружность на 4 равных сектора. Сварить поочередно 2 верхние четверти, ведя электрод от боковых точек к верхней части трубы. После поворота заготовок на 0,5 оборота необходимо по аналогичной схеме сварить оставшиеся секции. Затем конструкцию поворачивают на 180° и накладывают дополнительный шов на верхней полусфере. Если имеется доступ к внутренней части трубы, то необходимо подварить стык изнутри за 2 поворота на 180°.

Вертикальные швы на трубах выполняют движением инструмента снизу вверх. Горизонтальные стыки сваривают за несколько проходов, поочередно формируя валики с небольшим поперечным сечением. Для повышения прочности замки швов смещают относительно друг друга на 15-20 мм.

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

С варка 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.

Разновидности соединений

Основные варианты взаимного расположения водопроводных магистралей при сварке:

1. Стык заготовок под острым или тупым углом. Перед началом работ необходимо обрезать кромку для обеспечения плотного контакта и уменьшения ширины шва.
2. Перпендикулярное соединение, предусматривающее встраивание вспомогательного трубопровода в боковую поверхность основной магистрали.
3. Последовательная сварка нескольких заготовок. Перед выполнением работ необходимо зачистить кромки от ржавчины и снять кольцевую фаску.
4. При необходимости соединения магистралей разного диаметра используют технологию сварки внахлест. Элемент с меньшими габаритами вставляют в отверстие, а затем заваривают щель пластинами подходящего диаметра. Из-за большого количества швов конструкция не обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Для повышения качества работ применяют переходные втулки, которые приваривают к торцам сопрягаемых труб.

Основные сложности сварки под давлением

Проблемы, возникающие при сварке водопроводных труб без остановки подачи жидкости:

1. Подача воды приводит к постоянному отводу тепла из сварочной ванны, что ухудшает адгезию расплава с основным материалом. Быстрое затвердевание ванны не позволяет расплаву заполнить зазор между сопрягаемыми поверхностями.
2. Образующийся при нагреве жидкости пар ухудшает видимость рабочей зоны и насыщает расплав пузырьками воздуха. Полученный шов обладает пониженными механической прочностью и устойчивостью к коррозии.
3. При ремонте труб, расположенных на расстоянии более 1800-2000 мм от поверхности пола, вода заливает одежду и инструмент, что приводит к утечке напряжения. Из-за его низкого значения удар током не наносит вреда здоровью человека. Стекающая по электроду жидкость препятствует розжигу дуги, которая гаснет из-за естественной дрожи руки сварщика.

Особенности сварки водопроводных труб

Механический процесс сварки можно произвести способом трения и взрыва.

Согласно категории носителя, сварочные методы классифицируются по типу:

• лазерных;
• газовых;
• дуговых;
• плазменных.

Согласно требованиям получения стыковочного шва, сварка бывает:

• свободной;
• принудительной.

Защитить зону сварки можно при помощи:

• газов;
• проволоки-электродов;
• флюса.

Технологический процесс сварки постоянно автоматизируется и механизируется, поэтому классифицируется, как:

• ручной;
• автоматизированный;
• механизированный;
• роботизированный.

Применение электросварки

Для восстановления герметичности стальных водопроводных труб используют инвертор, который подключают к бытовой сети переменного тока. Газовую сварку (ацетилен с кислородом) для сварки магистралей с водой не применяют, поскольку пламя не прогревает металл до требуемой температуры. Помимо инвертора, потребуется подготовить вспомогательные инструменты, выбрать электроды и приобрести защитную экипировку сварщика.

При проведении сварочных работ особое внимание нужно уделить правильной экипировке сварщика.

Как выбрать инструменты

Для проведения работ потребуется:

• сварочный инвертор, рассчитанный на ток силой до 200 А;
• комплект проводов для подключения оборудования к бытовой сети;
• защитная маска со специальным стеклом;
• специальный костюм, выдерживающий воздействие капель расплавленного металла и флюса;
• защитные рукавицы;
• кусок брезента или фанерный экран для защиты предметов интерьера;
• молоток и металлическая щетка для удаления окалины;
• вспомогательная оснастка для фиксации деталей при сварке.

Выбор электродов

Распространенные модели стержней для сварки инвертором:

1. Для сварки труб применяют стержни марки УОНИ 13/15, обеспечивающие формирование шва с повышенной ударной вязкостью. Электроды пригодны как для ремонта трещин или свищей, так и для соединения стальных или оцинкованных трубопроводов при сборке системы водоснабжения. Сварщики отмечают легкое прилипание наконечника стержня к сопрягаемым деталям. Для устранения дефекта необходимо увеличить расстояние от поверхности.
2. Модель МГМ-50К со специальным покрытием, предотвращающим проникновение паров воды в рабочую зону. Полностью удалить жидкость флюс не может, но позволяет повысить качество сварки. Стержни подходят для соединения труб из углеродистых и низколегированных сталей, не требуют предварительной тщательной зачистки сопрягаемых поверхностей от ржавчины и грязи.

Рекомендуем к прочтению Технология сварки арматуры

Таблица настройки сварочного оборудования

При настройке инвертора необходимо выставить силу тока и выбрать тип полярности. Наращивание сварочного тока стабилизирует горение дуги и снижает риск прилипания наконечника инструмента к поверхности трубопровода. Рост тока обеспечивает повышение температуры в рабочей зоне, что позволяет увеличить время нахождения наплавляемого металла в жидкой фазе.

Опытные сварщики выбирают параметр, основываясь на собственных предпочтениях и имеющихся навыках.

В таблице приведены стандартные настройки оборудования, сила тока зависит от положения шва.

Диаметр стержня, мм	Толщина стенки трубы, мм	Сила тока в цепи, А
2,0	2-3	40-80
2,5	2-3	60-100
3,0	3-4	80-160
4,0	4-6	120-200

Существуют инверторы, подающие переменный или выпрямленный ток. При использовании переменного напряжения формируется стабильная дуга, выдерживающая воздействие воды. Формируемый шов не отличается высоким качеством. Для предотвращения течи потребуется пройти линию стыка 2-3 раза.

Постоянный ток увеличивает глубину проникновения расплава в стык и повышает прочность соединения. Недостатком является ухудшение качества сварки из-за воздействия жидкости на дуговой разряд.

Первоначальный нагрев труб

Благодаря стартовому подогреву, можно добиться правильной терморегуляции в ходе сварочных работ. При этом скорость охлаждения металлических изделий взаимосвязана с характеристиками сварочного шва при температуре 500-800°С.

Если по окончанию процесса сварки материал трубы быстро охладится, то получится достаточно прочная, но не пластичная структура.

При желании можно менять скорость охлаждения кромок, но для этого потребуется:

• корректировка их первоначальной температуры;
• подогрев;
• учет толщины стенок составляющих водопровода.

С помощью первоначального подогрева создаются комфортные условия для активной эвакуации из сварочной зоны и стыка диффузионного водорода, а также изделие более защищено от возникновения трещин.

При корректном определении нужной температуры первоначального подогрева особое внимание следует уделить таким параметрам, как:

• структура материала;
• толщина стенки;
• температура наружного воздуха;
• разновидность покрытия электрода.

Подогрев и поддержание стабильной температуры в месте сварочного стыка обеспечивают газовые или электронагреватели. Местом нагрева называют площадь изделия, составляющую около 75 мм от стыка в каждую сторону.

Какие еще виды сварки могут применяться

Помимо дуговой сварки стержнями с защитным покрытием, могут использоваться другие виды:

1. Полуавтомат с системой подачи инертного газа, защищающего ванну расплава от воздействия атмосферного воздуха. Вместо электрода используется сварочная проволока, которая подается автоматически при нажатии на курок наконечника. Оборудование отличается повышенной ценой и увеличенным весом, но позволяет улучшить качество сварных швов. Для ремонта трубопроводов в домашних условиях используется редко.
2. Если у собственника нет инвертора или навыков работы со сварочным оборудованием, то временно заделать повреждение можно с помощью холодной сварки. Пластичная 2-компонентная смесь на эпоксидной основе отличается высокой адгезией к сухим поверхностям. При заделке течи потребуется нанести пасту на бинт, который обматывают вокруг трубы, а затем зажимают хомутом с металлической прижимной пластиной. После полимеризации (время зависит от производителя) течь прекращается.

Преимущества магнитных фиксаторов

В бытовых условиях для удержания заготовок при сварке используют магнитные приспособления (в серийном производстве встречаются регулируемые установки с электромагнитами). Постоянный магнит, расположенный на основании, позволяет зафиксировать детали в требуемом положении. Базовая конструкция представляет собой угольник, обеспечивающий позиционирование труб под углом 90°. Сварщику необходимо соединить элементы несколькими точками, убрать шаблон и проварить стыки.

При сварке в бытовых условиях для удержания заготовок используются специальные магнитные фиксаторы.

Для сборки сложных пространственных конструкций используют фабричные шаблоны MagTab, оборудованные шарниром. Сварщик регулирует положение направляющих с постоянными магнитами, а затем позиционирует детали. Вместо стандартных магнитов можно использовать детали на основе неодимового композита, которые обеспечивают надежную фиксацию элементов.

Не допускается нагрев магнитов, поскольку при повышенной температуре происходит необратимая потеря характеристик.

Описание технологии

При сварке трубопроводов под давлением возможно несколько методик работы:

• заделки отдельных трещин в основном металле или на линии соединения труб;
• доработки некачественно выполненного шва или кольцевой трещины;
• установки вентиля при организации бокового отвода.

Перед началом выполнения сварочных работ необходимо удалить легковоспламеняющиеся предметы. Если убрать мебель невозможно, то следует установить экраны из материала, выдерживающего воздействие раскаленных капель металла.

Рекомендуется подготовить средства пожаротушения (емкость с водой или углекислотный огнетушитель).

Устранение свищей

При нарушении технологии сварки или при нерасчетных механических воздействиях возможно образование отверстия (свища). Возникающая течь воды усложняет процедуру ремонта (напор зависит от давления в магистралях). Дальнейшая эксплуатация системы без заделки отверстия приводит к постепенному затапливанию подвального помещения и разрушению линии стыка потоком воды.

Краткий алгоритм заделки вертикальных повреждений:

1. Установить аппарат на сухом участке грунта или на подставке.
2. Встать напротив поврежденного участка, а затем расположить электрод под прямым углом к поверхности (для предотвращения стока воды по стержню).
3. Возбудить дугу и наложить несколько капель металла на верхнюю кромку поврежденного участка.
4. Убрать инструмент и нанести несколько ударов молотком по нагретым каплям, заполняя микротрещины.
5. Повторить операцию, постепенно спускаясь вниз по трещине.
6. Нарастить боковые кромки разлома, добиваясь прекращения фильтрации воды.
7. Снизить сварочный ток и нарастить стенку трубы, перемещая инструмент снизу вверх по зигзагообразной траектории.
8. Уплотнить материал ударами молотка с одновременным удалением окалины. Зачистить поверхность металлической щеткой и покрыть слоем краски для защиты от коррозии.

Рекомендуем к прочтению Технология сварки блоков ДВС

Работа со стыками

Если магистраль расположена к поверхности грунта и имеется возможность перекрытия воды, то для заделки трещины используют методику частичной разделки стыка. После отключения напора и частичного слива жидкости необходимо вырезать технологическое отверстие в верхней части трубы. Через канал откачивают остатки влаги или укладывают в магистраль ветошь. Затем заваривают поврежденный участок электродом, пропущенным через отверстие.

Отсутствие воды улучшает горение дуги и заполнение трещины расплавом, поднимая края шва на стенки.

Рекомендуется провести электросварку за несколько проходов, обеспечивая повышенную надежность. Затем сварщик должен убрать посторонние предметы, которые ограничивали поток воды по трубе. На заключительном этапе необходимо проварить шов по ее внешней поверхности и установить крышку, которая закроет технологическое отверстие. Поскольку выполняется несколько швов, то линии должны перекрывать друг друга, а последняя полоса выводится на монолитную поверхность трубы.

Для получения идеального шва необходимо выполнить все технологические условия.

Врезка в водопровод

При сварке водопроводных труб возможна установка отвода под углом 90°:

1. Совместить патрубок с шаровым краном с боковой поверхностью водопроводной трубы. Перед сопряжением необходимо обрезать кромки бокового отвода для плотного контакта между магистралями.
2. Зачистить поверхность соединяемых деталей от ржавчины или следов старой краски. При наличии теплоизоляционного покрытия необходимо аккуратно срезать защитный слой.
3. Аккуратно проварить стык, не допуская прожога боковой стенки трубы.
4. Открыть кран и просверлить отверстие в напорной магистрали. Использовать электрический инструмент не рекомендуется из-за риска попадания воды и поражения мастера током.
5. После начала течи жидкости быстро вынуть сверло и перекрыть поток вентилем.
6. Смонтировать боковой отвод до требуемой точки, а затем открыть кран.
7. Убедиться в отсутствии течи воды, при необходимости дополнительно заварить стыки.
8. Покрыть поверхности теплоизоляционным материалом или слоем краски для защиты от воздействия внешних факторов.

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 48 V ). Варить при этом очень неудобно.

Рекомендации мастеров

Советы опытных сварщиков новичкам:

1. Перед тем как заварить трубу с водой, необходимо снизить напор жидкости. Если доступ к кранам или насосной станции не предусмотрен, то можно аккуратно забить в отверстие стальной болт или гвоздь подходящего диаметра. Посторонний предмет частично перекрывает сечение, способствуя уменьшению потока жидкости. Затем следует равномерно обварить головку, добиваясь герметизации стыка.
2. Некоторые мастера используют при работе гайку, которая приваривается к магистрали и отводит поток жидкости. Необходимо приварить деталь к трубе, а затем ввернуть болт, обмотанный паклей или иным герметизирующим материалом. Методика подходит для отверстий на верхней части трубопроводов и нарушает эстетический облик, но позволяет ускорить процесс ремонта и повышает качество работ.
3. Для ускорения заливки разлома металлом используют дополнительный электрод, очищенный от флюса. После возбуждения дуги в ванну расплава вводят присадочный стержень. Дополнительный объем позволяет заполнить разлом за несколько секунд с одновременным испарением влаги с сопрягаемых поверхностей. Альтернативный метод основан на увеличении диаметра основного электрода, но рост силы тока в цепи питания приводит к прогоранию стенок трубопровода.

Устранение свища

Как заварить трубу с водой электросваркой с максимальной степенью надежности? Точная инструкция зависит от характера повреждения. Начнем с того, как устранить свищ в водопроводной трубе, то есть круглое отверстие, из которого сочится жидкость.

В таком случае нужно занять позицию, позволяющую четко наблюдать границы повреждения, а электроды держат перпендикулярно основанию, чтобы минимизировать объемы воды, попадающей на них. Работа ведется сверху вниз, пока отверстие полностью не будет скрыто наплавленным металлом.

Порядок действий выглядит следующим образом:

• металл наплавляется на верхнюю часть свища;
• молотком делается 2 удара сразу после того, как дуга погасла. Это способствует уплотнению материала, исключает порообразование;
• цикл повторяется сверху вниз;
• если имеет место истончение стенок по краям отверстия, они усиливаются по методу, описанному выше;
• когда пар перестает сочиться наружу, стенка трубы усиливается. Ток выставляется минимальный, чтобы исключить сквозное прожигание. Постепенно наплавляется нужный объем материала;
• для повышения прочности сформированный шов простукивается.

На этом видео подробно показано, как заварить свищ в трубе (нижнее положение):

Формирование врезки

Сварка под давлением пара может выполняться и в том случае, если нужна установка вспомогательного канала для его отвода.

Установке врезки должен предшествовать монтаж шарового крана. Это поможет не перекрывать систему полностью, но остановить поступление пара или воды на отдельный ее участок, что упростит дальнейшую работу.

Процесс выглядит следующим образом:

• на определенный участок трубопровода подгоняется патрубок, оснащенный шаровым краном и резьбой соответствующего типа;
• наложенная деталь обваривается, при этом сохраняется изначальная целостность трубопровода;
• кран открывается, сквозь него происходит сверление отверстия в основной трубе;
• сверло вытаскивается, подача воды останавливается перекрытием крана;
• монтируется сгон, оснащенный обмоткой, новая ветка трубопровода замыкается;
• кран открывается.

Уровень давления в системе в данном случае может быть любым. При работе следует придерживаться минимального тока, чтобы исключить повреждение главной магистрали.

При подборе диаметра сверла нужно иметь в виду, что сформированное отверстие должно быть достаточно широким для обеспечения эффективной работы новой ветки трубопровода.

Смотрите видео про врезку в стальную водопроводную трубу под давлением:

Заключение

Итак, ответ на вопрос, как заварить трубу отопления или водоснабжения довольно прост. Справиться с задачей может и новичок.

Главное – придерживаться указанных рекомендаций, а также соблюдать технику безопасности, учитывать, что температура транспортируемой среды может быть достаточно высокой. А также использовать средства защиты во избежание ожогов.

Если требуется варить трубы системы отопления

Перед тем как варить трубы системы централизованного отопления, рекомендуется обратиться в управляющую компанию с заявлением о необходимости временного отключения подачи воды. В противном случае существует риск разрушения магистралей и травмирования сварщика жидкостью, нагретой до +50°…+60°С.

Поскольку сварка трубопроводов отопления влияет на работоспособность всего общедомового контура, то самостоятельно такие работы (даже с отключением воды) выполнять не следует.

Если владелец квартиры имеет навыки ведения сварочных работ, то ремонт системы отопления производится по описанной выше технологии заделки трещин и свищей. Следует учесть, что чугунные или биметаллические теплообменники заварить в домашних условиях невозможно. В этом случае необходимо вызвать аварийную бригаду, сотрудники которой временно отключат подачу воды и снимут поврежденный радиатор.

Источник https://trubyisantehnika.ru/svarka-trub-pod-davleniem.html

Источник http://protryby.ru/kak-varit-trubu-pod-prosvet

Источник https://ledmoda.ru/svarka/truboprovodov-vysokogo-davleniya.html