Электромуфтовая сварка пластиковых труб // Видеообзор «Как это работает?» №8

Электромуфтовая сварка - один из самых распространённых способов, с помощью которых производится сварка полиэтиленовых труб. Муфтовая сварка отличается высокой скоростью монтажа и отменным качеством. Сварка при помощи электромуфт не является заменителем так называемой сварки «встык». Эти два способа сварки могут применяться как в одном проекте, так и в разных. Например, если происходит монтаж трубопровода одного диаметра определенной длинны целесообразно использовать сварку «встык», если же по проекту необходимо монтировать отводы, врезки, сварка в колодцах и подобное ваш выбор - электромуфтовая сварка. Нередко муфтовую сварку применяют при прокладке трубопровода при помощи трубы в бухтах, также сварка электромуфтами незаменима при ремонте трубопровода.

Но за корректный результат сварки отвечают достаточно много факторов, игнорирование или пренебрежение которыми может дорого выйти - одной только покупкой электромуфтового сварочного аппарата обойтись не получится. В своем аналитическом материале мы постараемся помочь вам избежать ошибок и подводных камней.

ПОДГОТОВКА МЕСТА ДЛЯ СВАРКИ

Одно из немаловажных условий для проведения успешной сварки полиэтиленовой или пропиленовой трубы - это подготовка рабочего места сварщика. В цеховых условиях следить за его чистотой намного проще, но в подавляющем количестве случаев монтаж трубопровода приходится выполнять на улице или в полевой траншее. Забегая вперед, скажем что свойствами материала обусловлена обязательная защита места сварки от отрицательных температур, ветра с пылью и осадков. Для монтажа стыков небольших диаметров поможет простенький навес, однако при сварке ответственных трубопроводов (газопроводов) нелишне будет озаботиться установкой палатки сварщика. В случае нестабильного влажного грунта или опасности подтопления траншеи следует подготовить абсорбирующие элементы или мешки с песком.

В полевых условиях защита от холодной температуры, осадков и пыли становится решающим фактором для успешной сварки пластиковых труб электромуфтами или в стык

РЕЗКА ТРУБЫ

Практика продаж и консультаций клиентов "Профи-Тулс" заставляет еще раз напомнить о необходимости выбора профессионального инструмента для ровного отрезания трубы. Особенно это касается полиэтиленовых труб диаметром до 110 мм, которые поставляются в бухтах. В таком случае придет на помощь простой роликовый труборез, с помощью которого легко достичь ровных перпендикулярных оси торцов труб. Для большего по диаметру проката придут на помощь электрические орбитальные труборезы. Пренебрежение эти пунктом, вызванное, чаще всего, попыткой сэкономить, непременно приведет к ошибкам в процессе сварки пластиковыми электромуфтами: неровное прилегание концов труб вызовет появление неравномерного легкого на разрыв стыка и заметное сокращение внутреннего диаметра трубопровода из-за неконтролируемой толщины сварного шва.

Во избежание брака сварного шва пользуйтесь профессиональным труборезом или ножницами для резки пластиковых труб.

РАЗМЕТКА СВАРИВАЕМЫХ ЧАСТЕЙ

Разметку начинают с измерения длины пластиковой электромуфты. Разделив эту длину пополам, нужно отмерить полученное значение с торца каждой трубы участвующей в сварке. Несмываемым маркером помечаем контрольные границы отрезков, позже эта линия пригодится для контроля снятия оксидного слоя с поверхности трубы.

Важность ровной разметки отрезков труб, участвующих в сварке, обусловлена положением закладного нагревательного элемента в электромуфте

СНЯТИЕ ОКСИДНОГО СЛОЯ

Пожалуй, основным критерием качества электромуфтовой сварки является подготовительный процесс поверхности концов свариваемых труб перед сваркой. Для этого на разных стадиях применяют специальный зачистной инструмент. Перед сваркой необходимо обязательно очистить поверхность трубы от грязи и снять с неё оксидный слой. Можно использовать как ручные скребки так и механизированные устройства для снятия оксидного слоя. Выбор зависит от диаметра трубы, ручные скребки рекомендуется использовать максимум на трубе до 110 диаметра. Цена механизированного устройства для снятия оксидного слоя намного выше цены ручного скребка, однако учитывая скорость зачистки трубы и ощутимую разницу в качестве снятия оксидного слоя, можно с уверенностью констатировать - окупаемость устройства для снятия оксидного слоя на первом же объекте будет очевидна.

Поверхность снятия оксидного слоя должна быть на несколько миллиметров больше, чем непосредственная зона контакта муфты или фасонной детали с трубой, поэтому допускается небольшой выход зачистного инструмента за границу контрольной линии. При снятии оксидного слоя, достаточно одного прохода без пропусков, глубиной примерно 0,15 мм. При этом надо следить, чтобы поверхность была ровной без бугров и ребер.

Долгое хранение полиэтиленовых труб вызывает появление оксидного слоя, которое нужно удалить перед сваркой. Глубина снятия обычно лежит в промежутке от 0,15 до 0,2 мм

ОБЕЗЖИРИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБЫ И МУФТЫ

Перед непосредственным проведением сварочных работ, обработанную поверхность трубы и внутреннюю поверхность электромуфты необходимо обезжирить специальной спиртосодержащей салфеткой. В случае ее отсутствия, допускается обезжирить свариваемые детали при помощи ацетона. Помимо непосредственного удаления следов масла и жира на этом этапе мы снимаем со свариваемых поверхностей статическое напряжение, которое является отличным магнитом для ненужной нам пыли.

Очистка и обезжиривание обработанной поверхности значительно улучшает контакт деталей во время сварки, а также снимает возникшее на предыдущем этапе статическое напряжение, притягивающее пыль

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЗИЦИОНЕРА

В процессе сварки крайне рекомендуется использовать позиционер для фиксации свариваемых деталей, во избежание смещения трубы и детали с закладными нагревателями в процессе сварки и последующего остывания. Позиционер необходимо подобрать исходя из ваших потребностей: для простого прямого трубопровода можно подобрать экономный ремешковый, для сварки сложной конфигурации с обилием отводов, переходников, тройников и проч. лучше остановить свой выбор на позиционерах с неподвижными зажимами.

В некоторых случаях возникает проблема овальности трубы, когда невозможно установить фитинг на трубу по причине овальности последней, особенно проблематично это сделать на больших диаметрах. Как результат – увеличенный кольцевой зазор между муфтой и трубой, что приводит к дальнейшей протечке муфтового соединения и его замене и соответственно увеличению затрат. Как решение этой проблемы мы предлагаем специальные выравнивающие позиционеры или скругляющие накладки для удаления овальности труб.

Для приварки седелок применяют специальный позиционер для седловидных отводов в основе которого лежит скрепляющий ремень или хомут.

Позиционеры призваны следить за соосностью соединения, а также обеспечить выполнение главного правила электромуфтовой сварки - неподвижность деталей во время нагрева и остывания стыка

УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОМУФТЫ

Перед тем, как установить электросварную муфту на трубы, необходимо заново отметить ширину зоны сварки на трубе при помощи маркера, т.к. во время обработки эти отметки могли стереться. В случае, если обстоятельства вынудили вас надолго прерываться в процессе подготовки поверхностей, тем более в полевых условиях, не лишней будет дополнительная очищающая и обезжиривающая процедура. Впрочем, у квалифицированного и ответственного поставщика электросварных муфт каждая деталь хранится в герметичном пластиковом пакете, так что вскрывать упаковку до этого этапа нет никакой необходимости.

Если вам приходится заниматься сваркой в холодное время года, рекомендуем заранее запастись термофеном для прогрева закладной спирали перед установкой электромуфты. Во время сварки произойдет повышение ее температуры, что в свою очередь приведет к неучтенному аппаратом увеличению сопротивления фитинга и, как следствие, некачественному "провару" муфты. Фен может понадобиться и для прогрева самой муфты, потерявшей форму от перепада температур или долгого хранения.

Затем закрепленные ранее в позиционере концы труб разводят, устанавливают муфту штекерами вверх и сводят трубы заново, продвигая каждую ровно до половины предполагаемого центра электромуфты. В этом вам помогут нанесенные ранее маркером контрольные линии. По достижении предельного, но не чрезмерного усилия сведение останавливают и фиксируют детали будущего стыка зажимными винтами. Избегайте нерегламентированных усилий при заправке концов трубы в муфту, поскольку вы рискуете сместить закладной термоэлемент с посадочного места и появлению наплывов или щелей в сварном шве.

Теперь можно установить на штекеры электромуфты сварочные кабели электромуфтового аппарата. Имейте в виду, что некоторые производители муфт (например, Frialen) используют нестандартные разъемы штекеров 4,7 мм. Для таких случаев практически все производители сварочного оборудования для сварки пластиковых труб комплектуют свою продукцию переходниками. Это важно, поскольку попытка "с силой" воткнуть неадаптированный сварочный кабель в такой разъем может привести к выходу оборудования из строя и преждевременного ремонта. По этой же причине старайтесь содержать наконечники сварочного кабеля в чистоте от грязи и пыли.

Соединив трубы в районе предполагаемого центра электромуфты и закрепив будущий стык в позиционере, можно приступать к подключению сварочных кабелей

ВКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМУФТОВОГО АППАРАТА

Установив кабели, необходимо включить сварочный аппарат и свериться с данными на его дисплее. Экран должен сигнализировать о целостности нагревательного элемента индикацией параметра сопротивления установленной в электромуфте спирали. Помимо этого отображаются сопутствующие данные о модели аппарата, дате, операторе, номере очередного стыка и пр., которые можно отредактировать.

Дисплей включенного аппарата выводит значение сопротивления закладной спирали подсоединенной электромуфты: это говорит о ее готовности к сварке

ВВОД СВАРОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Если аппарат "дал добро" на сварку самое время приступить к вводу сварочных параметров. В последнее время производители электромуфт и сварочного оборудования сильно упростили задачу оператора. При помощи оптического считывающего сканера-карандаша параметры сварки считываются со штрих-кода, нанесенного на наклейку на электромуфте. Если сварочный аппарат поставляется без оптического карандаша, то параметры сварки вводятся вручную. После ввода информации со штрих-кода, вся информация отражается на дисплее сварочного аппарата. Необходимо сравнить данные на дисплее с данными электрофитинга: диаметр, тип материала, время остывания. Это необходимо для расчета аппаратом точного времени сварки и необходимой величине подаваемого на спираль напряжения. При соответствии данных можно начинать процесс сварки - смело нажимаем кнопку "Старт".

Сварочные параметры (диаметр, тип фитинга, материал, время остывания) зашифрованы в штрих-коде и заносятся в аппарат сканером или вручную. После этого устройство рассчитает время нагрева, силу тока и выдаст запрос на начало сварки.

ПРОЦЕСС СВАРКИ И РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ В УЧЕТНОМ ЖУРНАЛЕ

С момента начала работы электромуфтового аппарата никаких действий с ним, свариваемыми деталями или позиционером оператор предпринимать не должен во избежание срыва работы. Сварочный аппарат для электромуфтовой сварки автоматически контролирует процесс сварки и производит регулировку подаваемой энергии в заданных пределах. Момент перехода от этапа сваривания к этапу остывания аппарат сигнализирует акустическим или световым сигналом, после чего оператору остается лишь засечь время на остывание стыка. Свободные минуты можно и нужно посвятить регистрации данных о свариваемом стыке в учетном журнале. Рекомендуется вносить записи о номере стыка, дате сварки, типе и производителе фитинга, материале и диаметре трубы, фамилии сварщика, модели электромуфтого аппарата, отметку о корректном или некорректном завершении сварки, индуцируемой на дисплее.  

Если все предыдущие этапы выполнены корректно - беспокоиться не о чем. Электромуфтовый аппарат автоматически контролирует процесс сварки, у оператора есть время на регистрацию параметров очередного стыка в учетном журнале.

ВИЗУАЛЬНЫЙ ОСМОТР И ПОМЕТКИ СТЫКА

Индикацией корректного завершения процесса электромуфтовой сварки также служит поднятие так называемых "поплавков", расположенных вблизи штекеров для подключения сварочного кабеля. Убедившись в выходе "поплавков" на поверхность электромуфты и дождавшись окончания положенного времени на остывание, оператор специальным маркером (лучше всего белого цвета) отмечает на стыке необходимую информацию, например: номер стыка, дата, диаметр трубы, время остывания.

Визуальным символом успешной сварки электромуфтового соединения является выход на поверхность фитинга "поплавка". Сварщику останется выдержать паузу на остывание стыка и затем нанести маркером справочные метки .

ЭКСПЕРТИЗА ТЕСТОВОГО СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Если вам необходимо сдать крупный объект проверяющей организации, а также в случае начала работы сварщика-стажера не лишним будет организовать экспертизу тестового сварного соединения. Простейшим способом можно назвать процесс растяжения полученного стыка, который не должен разомкнуться раньше, чем начнет деформироваться труба. Более сложным методом является экспертиза сварного шва на основе предварительно рассеченного продольно стыка и тестирования на скручивание сваренных деталей независимо друг от друга. 

Проверка тестового соединения будет не лишней, если предстоит сварить большое количество стыков, тем более, если трубопровод ответственный

ЕЖЕГОДНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРОМУФТОВОГО АППАРАТА

От себя заметим, что любой электромуфтовый сварочный аппарат необходимо передавать специалистам сервисного центра раз в год на поверку, во избежание возникновения некачественных или бракованных сварных стыков из-за вышедших за пределы допустимого калибровочных параметров. Делать это нужно даже в том случае, если ваш аппарат исправен и не требует очередного ремонта.

Автор материала: генеральный директор компании "Профи-Тулс" Гарифуллин Айрат
Использовано видео и скриншоты учебного центра SKZ German Plastic Center