Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Содержание

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Какую технологию выбрать? Для газовых труб подходит дуговая сварка с аргоном, инверторная MIG/MAG и сварка с применением газа.

Есть и производственные технологии, которые включают автоматическое крупногабаритное оборудование и имеют высокую производительность в промышленных масштабах.

Тут речь о домашней сварке, и особенности конвейерного производства нам не нужны. Технологии, которые мы перечислили до этого, как раз помогут вам сварить газовые трубы в жилом помещении.

Идеальной методики сварки нет. Каждую из них можно рассматривать как со «светлой», так и с «тёмной» стороны. Мы не будем рекомендовать какой-то из них, называя его «лучшим».

Всё зависит от того, какая толщина стенок ваших труб, их диаметр, вид стали, из которой сделаны трубы. В некоторых случаях места работы труднодоступны, и это тоже нужно учесть, выбирая технологию.

В любом случае, перед тем как паять, освободите кромки труб от остатков краски, пыли и ржавчины. После нужно разделать их, если они толще шести миллиметров.

Вид разделки выбирается в зависимости от того, в каком месте конструкции будет находиться труба.

К созданию газопровода нужно подходить ответственно. Если швы будут окисляться, трескаться или просто не иметь достаточной герметизации, в первый же день использования системы произойдёт утечка.

Это повышает риск отравления, пожара или даже взрыва в квартире. Чтобы этих последствий не было, нужно в первую очередь не экономить на расходных материалах. Но важно также изучить нужный вам метод сварки и его нюансы.

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

  • до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
  • свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
  • свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
  • свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

  • ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
  • при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
  • между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
  • тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
  • вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
  • ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Техника безопасности

Сварочные работы опасны, поэтому перед тем, как приступить, изучите правила техники безопасности. Обработка газовых систем небезопасна для здоровья сварщика, поэтому пренебрегать правилами не следует.

Правило №1. Не открывайте газовые баллоны резко. В них встроены редукторы кислорода, которые при резкой подаче газа легко загораются. Баллон находится под высоким давлением, поэтому любое неправильное движение может спровоцировать его взрыв.

Правило №2. Газовая сварка полуавтоматическим аппаратом вредит органам дыхания и глазам, поэтому во время неё используйте защитную маску для лица и сварочную форму.

Но форма, перчатки и маска защищают мастера при любом виде сварки, так что желательно использовать их всегда.

Правило №3. Плотно закрытых окон и выключенной вентиляции во время сварки быть не должно! Также не должно быть и материалов (предметов), которые загораются или могут стать причиной возгорания сами по себе.

Правило №4. После того, как вы закончите создание конструкции, обязательно проверьте каждый из швов на наличие дефектов и непроваров. Если ничего из этого нет, можно начинать использовать газопровод по назначению.

Основная технология

Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.

электродом варить

Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.

Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

  1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
  2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
  3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
  4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Подготовка труб под сварку

Помимо очистки и обезжиривания поверхности кромки толще 3 мм скашивают, чтобы стык плотностью заполнился горячим металлом. Разделка кромок под сварку проводится аналогично плоским деталям, под острым углом. Тонкие трубные заготовки при необходимости обрабатывают резаком, чтобы были ровные стыки.

Виды трубопроводов и сварка

Сварка трубопроводов проводится с учетом их типа:

  • магистральные;
  • водяные;
  • технологические и промышленные;
  • канализационные;
  • конструкции для подачи газа.

Выделяют следующте виды сварки :

  • механический (за счет трения);
  • термический (плавление с применением плазмы, газа или электро-лучевого метода);
  • термомеханический (магнитоуправляемая дуга, получаемая при стыковом контактном способе ).

Использование определенного типа соединения зависит еще и от материала труб:

МатериалТип сварки
МедьЭлектродуговая , газовая или контактная. Более эффективным является первый метод соединения с использованием вольфрамового неплавящегося электрода и присадочной проволоки. В качестве защитного газа рекомендуется аргон или азот
СтальПрименяются полуавтоматы , а также электрическая и газовая сварка
Оцинкованные трубыМожно использовать любой вид соединения, но обязательным компонентом считается флюс, защищающий изделие от выгорания покрытия
Профильные конструкцииСварка выполняется газовым или дуговым способом. Тут важен опыт сварщика

Характеристики

Подробные характеристики процесса представлены в таблице:

ВидСпособПриспособления
Стальные, встыкЭлектро, газоваяСтрубцина
Стальные, внахлестЭлектро, газовая
Стальные, под угломЭлектро, газовая
Стальные, разнотолщиннойГазоваяПодкладное кольцо
ОрбитальнаяЭлектросваркаНа автоматах
НержавейкаЭлектросваркаНа автоматах
ПВХНагревУтюг
МедныеЭлектросваркаВольфрамовый электрод

Выбор оборудования и электродов

Электроды

Сварку металлических труб и конструкций из ПНД осуществляют разными приспособлениями. Нужно учесть мощность аппарата, диаметр изделий, которые будут соединяться, а также объем выполняемых работ. Электроды имеют неплавящуюся и плавящуюся сердцевину.

От типа внешней оболочки зависит сфера применения изделия:

  1. Целлюлозная (С). Такие элементы требуются при соединении труб крупного сечения для газотранспортных или водопроводных магистралей.
  2. Рутилово-кислотная (RA). Электроды применяются для систем отопления и водопроводов из металла.
  3. Рутиловая (RR). При их использовании можно получить аккуратные сварочные швы. Применяется оно для угловых соединений, при наваривании дополнительных слоев.
  4. Рутилово-целюллозная (RС). Востребованы при исполнении вертикального шва.
  5. Основная (В). Такие приспособления универсальны, так как их можно применять при сварке труб при отрицательных температурах воздуха, а также для соединения тонкостенных труб.

От правильности подбора электродов зависит механическая прочность соединения и срок службы трубопровода.

Тонкости электросварки

Если производится сваривание труб круглой формы, то шов на них должен быть непрерывным. Это значит, что как только работа начата, ее нельзя прерывать, пока не образуется сплошной сварной шов. В случае работы с поворотными и неповоротными стыками сварка труб отопления электросваркой должна выполняться в несколько слоев. Их количество будет зависеть от толщины стенок трубы.

сварка труб отопления электросваркой

Зависимость количества слоев от параметров стенки выражается в таких величинах:

  • 2 слоя сварочного шва выполняют на трубах с толщиной стенки до 6 мм;
  • если стенки колеблются в пределах 6-12 мм толщины, потребуется 3 слоя;
  • все прочие изделия, толщина стенок которых еще больше, нуждаются в наложении 4 слоев шва.

Стоит отметить, что каждый последующий слой сварки можно наносить только после полного остывания предыдущего. Перед нанесением весь образовавшийся шлак необходимо удалить. Читайте также: «Как правильно варить электросваркой трубы – теория и практика от мастера».

Вам будет интересно  Сварочные электроды для сварки труб высокого давления

как сварить трубы разного диаметра

Кроме того, стоит учесть ряд важных особенностей:

  1. Какую полярность и ток нужно применять (постоянный или переменный), будет зависеть от толщины стенки труб, их материала и оболочки электродов. Вся информация должна быть указана в инструкции к электродам.
  2. Толщина электродных стержней влияет на силу тока, необходимую для сварки. Прикинуть этот показатель можно, умножив толщину стержня на 30 или 40. Так вы сможете вычислить силу тока в амперах и выставить ее на сварочном оборудовании.
  3. Скорость выполнения работ не имеет регламентированной величины. Просто нужно следить, чтобы дуга не оставалась в одной точке слишком долго, иначе, кромка прогорит, и все придется начинать сначала.

Чтобы облегчить себе работу, перед началом сварки газовых труб электросваркой можно выполнить сборку стыков.

Собираем соединения

Этот процесс следует выполнять в такой последовательности:

  1. Трубы следует зафиксировать в тисках или ином приспособлении, соединив их встык. Далее место соединения с помощью электрода нужно прихватить в 2-3 местах. Если это будут только 2 точки, то сделайте их с противоположных сторон окружности.
  2. В случае, когда точка соединения сделана только одна, окончательное проваривание стыка нужно начинать с противоположной стороны.
  3. Обратите внимание, что толщина электрода для труб с толщиной стенок в пределах 3 мм должна составлять не более 2,5 мм.

И еще немного полезной информации относительно техники выполнения сварного шва.

правильная сварка труб

Если вы работаете с трубами, толщина стенок которых превышает 4 мм, то их соединение выполняется двумя швами – корневым, проходящим по всей толщине стали, и валковым, представляющим собой валик 3 мм высотой.

Выполняя вертикальные швы на трубах сечением 30-80 мм, сваривание производится в два шага – сначала делают шов на ¾ длины, а далее – все остальное.

Когда вы делаете горизонтальный шов в несколько слоев, в каждый последующий подход электрод должен перемещаться в противоположном направлении.

Конечные (замковые) точки шва, выполняемого в несколько слоев, нужно размещать в разных местах.

Дополнительные аксессуары

Так как варить трубы электросваркой нужно правильно, важно не только выбрать аппарат и электродные стержни, но и тщательно подготовиться к работе. Мастер должен надеть защитную одежду, которая полностью скроет тело от попадания раскаленных частиц металла. Вещи изготавливаются из материала, который невозможно прожечь искрами.

Для защиты рук применяются замшевые перчатки. Возможно использование других материалов, которые не прожигаются. Главное защитное приспособление — маска для лица. Она оснащена очками или стеклом, предотвращающим негативное влияние сварки на глаза и зрение.

Работа с поворотными и неповоротными стыками

Техника, как сварить трубы разного диаметра с поворотными и неповоротными стыками требует отдельного упоминания (прочитайте также: «Как выполняется сварка неповоротных стыков труб – пошаговое руководство»).

Среди правил выполнения таких работ можно привести следующие:

  1. Поворотные стыки будет удобно выполнять во вращателе. Желательно, чтобы скорость выполнения работы и вращения механизма была одинаковой.
  2. Место контакта металла с дугой (сварочная ванна) должна располагаться на 30º ниже верхней точки трубы, установленной во вращатель, с противоположной направлению вращения стороны.
  3. Такую работу можно выполнять и вручную. Для этого трубу каждый раз проворачивают на 60-110º, чтобы с ней было удобно работать.

Однако наиболее сложной будет работа при развороте трубы на 180º.

как сварить круглую трубу

В таком случае сварку лучше разделить на 3 стадии:

  • В первую очередь приваривают в 1-2 слоя 2/4 сечения трубы по внешнему радиусу сгиба.
  • Далее трубу разворачивают и доваривают оставшуюся часть шва, выполнив сразу все слои.
  • В конце труба еще раз проворачивается, и на внешней части сгиба добавляют оставшиеся слои шва.

Сваривание неповоротных стыков выполняется в две стадии.

Методика работы такова:

  1. Трубу нужно визуально разделить на два отрезка. Шов в данном случае получится одновременно и горизонтальным, и вертикальным, и потолочным.
  2. Сваривание начинают с нижней точки окружности, плавно перемещая электрод к верхней точке. Таким же образом проводят работу с противоположной стороны.
  3. При этом дуга делается короткой, по длине равной ½ толщины сердечника электрода.
  4. Высота валкового шва может достигать 2-4 мм, все зависит от толщины стенки трубы.

Заключительным этапом сварочных работ является контроль качества соединений.

Проверка надежности соединений

Зачастую контроль над качеством сварного шва и герметичностью системы вам придется выполнять самостоятельно путем визуального осмотра.

Для этого сначала шов нужно очистить от шлака и простучать его легким молотком. Далее визуально осматривают сам шов на наличие в нем сколов, порезов или трещин, плохо проваренных кусков или прожогов насквозь, а также прочих дефектов.

Последним этапом будет замер толщины шва. Для этого можно использовать стандартные приборы, а также щупы, шаблоны и прочие приспособления.

Обратите внимание, что газотранспортную или водопроводную систему нужно еще проверить на герметичность. Для этого выполняют пробный пуск жидкости под давлением.

Основные правила подготовки труб для сварки

По технологии сварки трубопроводов обрабатываемый материал нужно подготовить к работе. Процедура предусматривает такие действия:

  • подбор типа сварки в соответствии с геометрией элементов, а также толщины их стенок;
  • осмотр труб на предмет сколов, трещин или деформаций (под воздействием высокой температуры эти участки могут полностью разрушиться);
  • разделка кромок под углом 90 градусов без каких-либо отклонений;
  • зачистка и обезжиривание кромок труб до появления блестящей поверхности металла (используется жесткая щетка и химические средства).

Подготовка труб

Если толщина кромки больше 3 мм, ее скашивают, чтобы горячий металл полностью заполнил стык .

Подготовительные работы

Чтобы соединения получились без дефектов, перед сваркой труб отопления электросваркой проводится подготовка. Проверяется перпендикулярность среза торцов относительно оси, при необходимости корректируется. С кромок снимаются фаски, оставляя притупление 2 мм, чтобы угол между ними был 65 — 70˚. Поверхность труб на расстоянии не менее 1 см от стыка зачищается до блеска наждачной бумагой и обезжиривается растворителем.

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Правильная подготовка и стыковка труб

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео
Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео
Сварка труб систем отопления способы сварки, этапы работыPost navigation
Сварка труб систем отопления способы сварки, этапы работыPost navigation
Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео
Сварка труб систем отопления способы сварки, этапы работыPost navigation
Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Фото сварки труб отопления

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Технология сварки стальных труб: способы, особенности, видео

Сварка широко используется для соединения труб отопительных систем, изготовленных из различных материалов. Она обеспечивает высокую прочность и надёжность стыков, что позволяет применять её в условиях высокого давления и температуры. Многообразие способов сварки даёт возможность выбрать наиболее подходящий вариант соединения труб в конкретных условиях. Современные технологии стыковки труб из полипропилена позволяют выполнить монтаж даже человеку, не имеющему высокой квалификации в сфере сварочных работ.

Способы сваривания

При прокладке стальных трубопроводов используется несколько видов сварки. Можно выделить такие:

  • газосварка для соединения трубопроводов внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра;
  • ручная электродуговая сварка (второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них);
  • электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка;
  • аргоновая сварка неплавящимся электродом для соединения стальных трубопроводов (применяется достаточно редко и только в заводских условиях).

Каждый из способов сварки имеет свои особенности. В некоторых случаях для стальных труб применяют резьбовое соединение. Однако оно менее надежно, особенно если речь идет о технологических магистралях.

Поворотный метод сварки

сварка стальных трубопроводов

Сварка технологических трубопроводов обычно предполагает максимальное количество швов, выполненное в нижнем положении. Это указывает на то, что можно использовать поворотный метод. Если труба имеет толщину стенки до 12 мм, то можно выполнить тройной шов. Первый слой сваривается электродом, толщина стержня которого варьируется в пределах от 2 до 4 мм. Все последующие слои можно сваривать электродами более внушительного диаметра.

Первоначально стык следует разделить на 4 части. Сварка выполняется в первом и втором секторах, которые располагаются в верхней части трубы. Затем труба поворачивается, а мастеру предстоит сделать стык по третьему и четвертому секторам. Трубу на следующем этапе следует снова повернуть и проварить 1 и 2 сектора. При повторе поворота второй слой накладывается в секторах 3 и 4. Последний слой следует наложить в одном направлении, при этом труба должна всё время поворачиваться.

Ремонт методом сварки

Вы можете осуществить ремонт трубопроводов сваркой. Для этого дефектный участок необходимо очистить механическим способом. Допускается очистка пескоструйной обработкой, абразивными кругами, шлифмашинками и дисковыми проволочными щетками.

Ремонт сваркой предполагает наплавку на дефектных участках. Повреждения могут быть вызваны коррозией, на поверхности могут образоваться царапины, задиры и риски. Для того чтобы уточнить толщину стенки, следует осуществить измерительный и визуальный контроль. Допустимы и дополнительные физические методы, которые не будут разрушительными.

Дефекты, глубина которых составляет 0,2 мм, можно устранить методом шлифования. Нормы сварки трубопроводов при этом предполагают использование ручного метода с применением электродов с основным видом покрытия. Для сварки первого заполняющего шва рекомендуется использовать электроды, диаметр которых достигает 3,2 мм. Для облицовочных и заполняющих швов диаметр электрода может изменяться в пределах от 3 до 4 мм.

Технологический процесс сварки трубопровода предполагает прокаливание электродов. Допустимо использование электродов, прокаленных в стационарных условиях. При этом до места производства они должны быть доставлены в герметичных контейнерах. Хранение электродов согласно государственным стандартам при этом должно осуществляться в отапливаемых сухих помещениях, температура которых не опускается ниже +15 °C.

Вам будет интересно  Сварка труб в стык. Подготовка труб под сварку, разделка кромок

Дефектный участок до начала наплавки должен быть подогрет электрическими нагревательными устройствами. Можно использовать индукционный метод, который обеспечивает равномерность нагрева. Допустимо использование газовых горелок или подогревателей. Сварка может быть выполнена с использованием инверторного метода. Наплавка выполняется на постоянном токе обратной полярности.

Зажигание дуги производится на кромках выборки дефектного участка. Сварка заполняющих слоев прямолинейной или круглой формы осуществляется узким валиком. Используемая схема – встречно-симметричная. Направление движений в каждом следующем шве должна быть встречными. Ширина заполняющих первых слоев может изменяться в пределах от 4 до 6 мм. Все последующие слои обладают шириной от 8 до 10 мм.

Рекомендации по выбору электродов

При сварке трубопроводов ГОСТ 16037-80 должны соблюдаться. В них прописаны ещё и особенности выбора электродов. Последние представляют собой металлические стержни, выполненные из сварочной проволоки. Ее толщина может изменяться в пределах от 2 до 5 мм. Поверхность покрывается обмазкой, которая наносится толстым или тонким слоем. В последнем случае масса обмазки варьируется в пределах от 1 до 2% от массы стержня. Если речь идет о толстом слое, то его масса может варьироваться от 20 до 30%.

В качестве основной задачи обмазки выступает образование шлака, который имеет вид неметаллического сплава меньшего веса по сравнению с металлом. Шлак всплывает наверх при выполнении сварки, создавая защитное покрытие. После соединения трубопроводов сваркой шлак необходимо сбить. Как только корка станет хрупкой, ее можно будет удалить довольно просто.

Электроды сегодня выпускаются с разными типами покрытий, последние из которых созданы для решения определенных задач. Например, целлюлозное покрытие используется для сваривания трубопроводов внушительного диаметра. С помощью таких электродов можно создавать кольцевые и вертикальные швы.

В продаже можно встретить электроды и с рутиловым покрытием, которое легко поджигается и образует шлаковую корку высокой хрупкости. С помощью таких электродов можно создавать швы товарного вида, угловые швы, устанавливать прихватки и проваривать корневые швы. Это позволяет получать соединения красивого внешнего вида.

Технология сварки трубопроводов может предполагать использование электродов с рутилово-кислотным покрытием. Этот материал отличается легкостью отделения корки, а расход электродов невелик, что позволяет экономить. Рутилово-целюллозное покрытие подходит для выполнения швов в любых положениях, которые могут быть направлены наверх, что является самым сложным.

Шов с высоким показателем вязкости можно получить с основным покрытием электрода. В результате удается сформировать соединения, которые не растрескиваются. Материал отлично подходит для работы с толстостенными трубами и изделиями, которые будут эксплуатироваться в сложных условиях.

Альтернативные способы сварки

Сварка и монтаж трубопроводов могут осуществляться с помощью газовой сварки. Этот метод предполагает нагревание кромок до температуры плавления. Одновременно расплавляется присадочный пруток, а также металл, используемый для заполнения шва. В результате удается получить достаточно прочный шов, который будет иметь выступающий валик.

Сварка газом осуществляется с помощью смеси кислорода и ацетилена. В качестве основных инструментов выступают горелка и резак. В теле первой есть два канала, по которым газы подаются в камеру смешивания. Мастер при этом регулирует подачу газа при сваривании разных материалов.

Сварка стальных трубопроводов может осуществляться еще и с помощью индукционного метода. Эта технология предполагает разогрев элементов вихревыми токами. Кромки соединяются нажимными роликами. Этот вид сварки используется на производствах и в машиностроении.

Автоматическая сварка

Процесс сварки трубопровода может осуществляться на крупносерийном производстве, где важна высокая производительность. При таких условиях ручная сварка окажется трудоемкой, поэтому для работы используются сварочные аппараты. Все процессы при этом будут происходить автоматически.

Сварка осуществляется сварочной проволокой, которая сматывается с бухты и подается в зону работы. В рабочую зону в автоматическом режиме подаются ещё и защитные газы. Если работа автоматизирована быть не может, используется сварка полуавтоматом.

Технология сварки труб: нормативные документы и практические рекомендации

В современном строительстве используются разные виды труб. Естественно, что технология сварки труб выбирается в зависимостиот материала изготовлениясвариваемых изделий.

Прежде чем рассказать о технологии, нужно более детально остановиться на том, какие существуют способы сваривания труб в современных условиях.

Способы сварки труб

Технология сварки труб

Различают три способа сварки трубопроводов, это:

  • Термические;
  • Термомеханические;
  • Механические.

К термическим видам отнесены все способы соединения кромок плавлением. Это дуговая, газовая, лазерная, плазменная сварки труб и другие аналогичные способы. Термомеханические методы включают в себя стыковую контактную сварку и сварку при помощи магнитоуправляемой дуги. К механическому классу относят сварку взрывами и трением.

Кроме того, способы сварки можно классифицировать по следующим параметрам:

  • По условиям формирования шва (принудительное или свободное формирование);
  • По типу носителя энергии (газовая, лазерная, дуговая и пр.)
  • По методу защиты зоны формирования шва (в защитных газах, под флюсом и пр.)
  • По степени автоматизации (ручная, автоматическая, роботизированная и пр.).

При строительстве магистральных трубопроводов в большинстве случаев используется автоматическая дуговая сварка под флюсом. Однако возможности применения этого метода ограничены условием необходимости вращения стыка.

Если возникает необходимость сваривать трубы в неповоротном состоянии, применяется ручная дуговая сварка. Этот метод позволяет производить сварку в самых разных пространственных положениях, в том числе и потолочном, которое считается наиболее сложным.

При использовании сварки в защитных газах, выделяют разновидности в зависимости от типа используемого газа. Это может быть сварка в инертной среде (гелий, аргон), в активной среде (азот, углекислый газ), или в смеси активного и инертного газов.

При применении сварочных электродов принято выделять сварку при помощи плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых) расходных материалов.

Перспективным способом является лазерная сварка, при которой в качестве носителя энергии выступает луч лазера. Этот способ сварки отличается высокой скоростью до 300 м/ч. Контактные способы сварки осуществляются за счет разогрева кромок свариваемые деталей.

Например, при дугоконтактной сварке разогрев происходит за счет воздействия дуги, которая вращается магнитным полем с большой скоростью. Это способ применяется для соединения труб небольшого диаметра.

Требования, предъявляемые к качеству сварных швов при строительстве трубопроводов

Сварка труб гост

Основными документами, которые регулируют правила работы при строительстве трубопроводов различного назначения, являются СНиПы, на основе которых были созданы «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.

В этих документах зафиксированы требования к квалификационным испытаниям сварщиков, правила подготовки труб к проведению работ, задачи контроля качества выполненных соединений и условия проведения ремонта и исправления дефектов, допущенных при сварке.

Кроме того, существуют технологические инструкции по проведению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по методам осуществления контроля качества сварки (ВСН 012-88).

В этих нормативных документах отражены основные положения технологий, используемых при проведении ручной и автоматической сварки при строительстве трубопроводов различного назначения.

Положения приведенных инструкций не затрагивают вопросов сооружения трубопроводов для транспортировки агрессивных и коррозионноактивных продуктов.

В списке документов, регламентирующих такой процесс, как сварка труб – гост, в котором зафиксированы требования к применяемым материалам.

В странах СНГ стальные трубы для сооружения трубопроводов подбираются в соответствии с ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, необходимые для строительства трубопроводов, выбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 –9467, а контроль выполненных соединений должен осуществляться по правилам, зафиксированным в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

За рубежом в качестве нормативных документов при выполнении сварочных работ на трубопроводах используются международные и национальные стандарты. В числе наиболее распространенных, используемых в США и развитых странах Европы – API 1104, BS 4515 и API 5D.

Контроль качества соединений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8517 или его европейского аналога EN 25817.

Подготовка кромок труб для проведения сварки

Газовая сварка труб

Сварка труб с применением газовой сварки

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Концы труб и деталей должны иметь форму, которая соответствует выбранному процессу сварки.

Поэтому подготовка труб под сварку, в большинстве случаев, заключается в механической обработке кромок.

Для труб небольшого диаметра рекомендуется использование фаскоснимателей, торцевателей, труборезов. Для обработки кромок трубы диаметром более 520 мм, следует использовать шлифмашинки или орбитальные фрезерные машины.

В некоторых случаях требуется проведение термической подготовки кромок, например, газокислородной или воздушно-плазменной резки.

Совет! Перед началом сборки необходимо тщательно очистить внутренние полости от попавшей туда грязи и влаги и провести зачистку кромок до появления металлического блеска.

При необходимости допускается сваривание труб, имеющих разную толщину стенки, однако у этого допущения имеются ограничения.

  • При использовании труб с толщиной стенки менее 12,5 мм, допустимая разница составляет 2 мм;
  • При использовании труб с толщиной стенки более1 2,5 мм, допустимая разница составляет 3 мм, при условии исключения смещения стыкуемых кромок.
Вам будет интересно  Электроды для сварки труб

При включении в трубопровод дополнительных элементов, сильно отличающихся по толщине стенке, необходима установка переходников заводского изготовления с промежуточной толщиной.

Особенности газовой сварки

При выполнении газовой сварки трубы соединяют стыковым способом с образованием выпуклого шва. Размер выпуклости шва, как правило, зависит от диаметра трубы, а также от толщины стенок.

При сваривании труб с толщиной стенки до 3 миллиметров, швы выполняют без скоса кромок, оставляя стыковой зазор в размере половины толщины стенки свариваемого изделия.

Если толщина свариваемых труб больше указанного значения, то необходима предварительная операция по выполнению скоса с углом до 45 градусов. Во время работы необходимо следить, чтобы расплавленный металл не попадал внутрь, чтобы не сократить диаметр трубопровода.

Как правило, газовая сварка труб осуществляется поворотным методом, при этом необходимо придерживаться нижнего положения шва.

Однако выполнение данного условия возможно не всегда, поэтому допустимо проведение сварки в потолочном и вертикальном положениях.

Основными инструментами для проведения газовой сварки являются горелка и резак. В конструкции горелки предусмотрено устройство для подведения газов – кислорода и ацетилена.

Эти два газа поступают в камеру смешения, а затем в сопло горелки. При помощи регуляторов сварщик имеет возможность регулировать количество поступления того или иного газа.

Процесс сварки осуществляется за счет нагрева соединяемых кромок до температуры плавления. В этом же пламени, которое разогревает кромки, расплавляется присадочная проволока, металл которой заполняет зазор между свариваемыми элементами.

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Как правило, большая часть работ при строительстве трубопроводов, проводится с использованием ручного метода дуговой сварки. Применяя этот способ, можно соединить отдельные детали в секции, выполнять переходы через преграды, производить сварку захлестов, сварку различных деталей и пр.

Технология выполнения сварочных работ этим методом зависит, прежде всего, от материала данного вида труб.

В зависимости от того, какой марки применялась при изготовлении труб, а также от условий, в которых будет использоваться трубопровод, выбираются приспособления для сварки труб и вид сварочных материалов.

После этого устанавливается технология сварочных работ, которая зависит от толщины стенки свариваемых деталей и от их диаметра.

Основным правилом, при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. Так, если нужно сварить трубы с толщиной стенки не более 6 мм, то необходимо выполнять двухслойный шов. При большей толщине трубы допускается выполнение трехслойных швов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, в результате которого должен образоваться равномерный по высоте валик.

Наружная поверхность этого шва должна иметь мелкочешуйчатую структуру и отличаться плавностью сопряжения с боковой поверхностью разделки.

Заполняющие слои сварного шва должны надежно проплавлять кромки деталей и сплавляться между собой. После выполнения каждого слоя необходимо проведения тщательной зачистки шва от образованного шлака.

В зависимости от типа используемых электродов, можно выделить три наиболее часто применяемые схемы сварки.

  • Сварка, выполненная с использованием электродов, имеющих основное покрытие;
  • Сварка, выполненная с использованием электродов, относящихся к типу газозащитных;
  • Сваривание корневого шва с использованием электродов газозащитного типа, дополненное выполнением заполняющих и облицовочных слоев с применением электродов, имеющих основное покрытие.

Таким образом, ответ на вопрос, как правильно сваривать трубы, используя ручную дуговую сварку, зависит от выбранной технологии.

Так, при использовании электродов основного типа, как правило, швы выполняются по направлению снизу вверх с применением поперечных колебаний, размах которых зависит от ширины стыка. При выполнении работ на трубах большого диаметра одновременно работают до четырех сварщиков.

Сварка производится от надира по направлению вверх, при этом, в верхней части стыка необходимо обеспечить смещение замка примерно на50 мм от точки, расположенной в нижней части.

Если работает два человека, то работа первого ведется направлению (ориентируясь на циферблат часов) 6-9-12, а второго – 6-3-12. При работе вчетвером первая пара осуществляет сварку по направлению 6-9 и 6-3, а вторая, соответственно, 9-12 и 3-12.

При применении электродов, относящихся к газозащитному типу, коренной шов выполняется по направлению сверху вниз, при этом колебательные движения исключаются. Сварка труб электросваркой производится при постоянном токе, с опорой конца электрода на кромки труб.

Применение автоматической сварки при строительстве трубопроводов

В последнее время при строительстве трубопроводов все чаще применяется автоматическая сварка труб под флюсом.

Осуществление этого процесса сопровождается рядом сложностей:

  • В процессе происходит затекание металла образующегося шва вовнутрь трубы, поэтому необходимо либо применять технологические подкладки, либо проводить сваривание корневого шва ручной сваркой;
  • Возможно растекание расплавленного металла по поверхности детали, особенно если производится заваривание стыков у труб небольшого диаметра.

Невозможность контроля процесса формирования шва в процессе осуществления сварки.

Для того чтобы избежать названных негативных моментов, разработаны особые технологии сваривания поворотных стыков с использованием сварочных автоматов.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения используют:

  • Сварку с использованием подкладного кольца;
  • Сварку, допускающую свободное формирование корневого шва с внутренней стороны трубопровода и принудительное формирования наружного шва.
  • Двустороннюю сварку под флюсом;
  • Сварку, проводимую в среде углекислого газа.

На практике, чаще всего, используется метод автоматической сварки с применением подкладного кольца. Перед проведением сварки разрезное кольцо шириной 25-40 мм вставляют одну трубу, добиваясь плотного соединения и производя прихватку ручной сваркой.

Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают ее конец, следя, чтобы зазор между деталями не превышал 1 мм.

Так может быть собрано несколько подобных секций, которые потом подаются на установку автоматической сварки. Сварка каждого из стыков осуществляется в два слоя.

После того, как будет заварен первый слой, сварочный автомат передвигается к следующему стыку, а первый тем временем проходит подготовку под сварку вторым слоем, которая заключается в очищении шва от шлаков.

Все большее распространение приобретает и технология сваривания поворотных стыков в среде углекислого газа.

Особенности сварки труб из пластика

Сегодня на рынке имеется большой выбор пластиковых труб, которые отличаются по свойствам и составу. При проведении монтажа трубопроводов из пластиковых труб важно учитывать особенности выбранного материала.

Некоторые виды труб из пластика соединяются механическим способом, для соединения других необходима сварка и специальный инструмент для сварки пластиковых труб.

Принято различать три вида сварки для труб из полимерных материалов:

  • Стыковой способ;
  • Муфтовая или раструбная сварка;
  • Электромуфтовая сварка.

Совет! При монтаже пластикового трубопровода важно убедиться, что свариваемые элементы совместимы между собой по химическим и физическим свойствам. Кроме того, важно, чтобы элементы имели равный диаметр и одинаковую толщину стенки.

Чтобы сварка пластиковых труб была произведена качественно, требуется соблюдение ряда условий.

  • Свариваемые поверхности должны быть чистыми;
  • При проведении сварочных работ на улице в условиях низких температур, ветра или яркого солнца необходима установка защитной палатки для ограждения места проведения сварки;
  • Во время проведения работ и в процессе остывания труб очень важно исключить любое механическое воздействие на область соединения;
  • Свободные концы труб должны быть защищены заглушками, чтобы исключить возможность охлаждения места сварки приточным воздухом;
  • После окончания работ обязательным мероприятием является тестирование качества соединения.

Правила проведения стыковой сварки регламентируются нормативным документом СП 40-102-2000. Этот метод применяется для соединения труб, имеющих диаметр более 50 мм и толщину стенки более 4 мм. После проведения торцевания и подгонки кромок осуществляется нагрев торцов под давлением для образования валика.

Далее осуществляется общий нагрев трубы и сварка труб под давлением с образованием стыкового буртика. Последний этап заключается в остывании трубы.

Совет! Стыковой метод сварки используется для сваривания не напорных трубопроводов из полипропилена и полиэтилена.

Раструбная сварка делится на несколько этапов. Сначала необходимо произвести очистку свариваемых поверхностей. Далее осуществляется нагрев фитинга и трубы, после чего труба вставляется в фитинг. Последний этап – охлаждение с сохранением заданного положения.

Этот метод применяется для сваривания труб из полипропилена и полибутилена. Этим же методом может быть осуществлена сварка труб под углом.

Метод электрофузионной сварки заключается в использовании специальных муфт, которая сделана из материала труб. В процессе нагрева осуществляется расплавление и смешивание пластика трубы и муфты, в результате чего образуется качественное и долговечное соединение.

Подводя итог можно сказать, что технология по свариванию труб зависит от многих факторов, которые обязательно нужно учитывать при проведении сварочных работ.

Источник https://ostroykevse.ru/tehnologiya-svarki-stalnyh-trub-sposoby-osobennosti-video/

Источник https://kanalizaciya-expert.ru/vnutrennyaya/truby/texnologiya-svarki-trub-70

Источник