Что это? Электромуфтовая сварка – это процесс, который произвел революцию в способах сварки. Метод соединения двух кусков полимерных труб вместе с помощью электрического тока для их нагрева и сплавления.
В чем преимущество? Самым большим преимуществом электромуфтовой сварки является ее способность создавать прочные сварные швы с минимальным временем подготовки.
Из этого материала вы узнаете:
Что такое электромуфтовая сварка
Суть электромуфтовой сварки заключается в сварке труб с использованием специальной муфты. Ее изготавливают из пластика, внутри которого расположена электрическая спираль. Под воздействием электрического тока происходит нагрев спирали и, соответственно, трубопровода, на который надета муфта.
При применении метода электромуфтовой сварки используются только трубы ПДН или из любой пластмассы, так как пластик или полиэтилен из-за высоких температур немного расплавляется, а потом при остывании склеивается. Полностью остывшее соединение имеет однородную структуру и становится цельным и крепким.
Преимущества технологии
Преимущества электромуфтовой сварки труб заключаются в следующем:
- Возможность соединения полиэтиленовых труб с помощью электромуфт в небольших помещениях. Использование электромуфт позволяет осуществлять работу в колодцах, траншеях и других местах, где нет возможности установить традиционные сварочные аппараты. С помощью такого типа сварки можно соединять трубы в вертикальной и наклонной плоскостях под различными углами.
- Высокий уровень автоматизации. Особенностью аппаратов для сварки с использованием электромуфт является работа в автоматическом режиме. Таким образом, исключается возможность ошибки в результате человеческого фактора. Задачами оператора в этом случае будут только своевременная подготовка поверхностей (очистка от загрязнений, заусенцев и т. д.), правильная установка муфты и включение сварочного аппарата.
- Возможность соединять трубы, имеющие разные характеристики. С помощью электросварных муфт можно осуществлять надежную стыковку труб с различными показателями и изготовленными из разномарочного полиэтилена. Данная технология предусматривает сварку труб, которые армированы лавсаном или другими волокнистыми материалами, позволяет вести монтаж сетей из сшитого полиэтилена марки РЕ-Ха и РЕ-Хс.
- Универсальность применения. При помощи сварки ПНД-труб данным методом, под давлением газа или без него, можно осуществлять монтаж сложных трехмерных систем большого диаметра прямо в местах эксплуатации трубопроводов. При использовании других технологий сварки выполнение таких работ невозможно.
- Отсутствие внутреннего грата. Это является ключевым преимуществом электромуфтовой сварки по сравнению со стыковым соединением. На внутренней поверхности трубы по шву отсутствует грат, который представляет собой валик, образованный в результате плавления пластика и последующего сжатия труб. При соединении с помощью муфты внутренняя поверхность остается ровной.
- Надежность соединения труб. Сварка электромуфтовым методом позволяет получить прочные соединения, исключающие возможность протечек. Материал трубы имеет такую же плотность в местах швов, как и на цельных участках, не подвергавшихся нагреву. Места соединений характеризуются хорошей устойчивостью к незначительным деформациям и гидроударам, при этом сама линия остается гибкой.
Из недостатков следует отметить только то, что появляются затраты на приобретение муфт. При этом не стоит забывать, что соединения, полученные методом электромуфтовой сварки, намного прочнее и надежнее.
Оборудование для муфтовой сварки
В состав аппарата электромуфтовой сварки входят следующие узлы и элементы:
- трансформатор;
- блок управления;
- регуляторы напряжения и температуры;
- контрольно-измерительные приборы;
- световые индикаторы;
- защитные устройства, срабатывающие в случае перегрева или замыкания.
Как уже было сказано ранее, работа данного оборудования происходит в автоматическом режиме. За настройку и контроль процессов сварки ПДН-труб с использованием сварных муфт отвечает микропроцессор. В обязанности оператора входит только выбор определенной программы и сканирование штрих-кода, указанного на этикетке фитинга.
Читайте также: «Способ сварки швов: обзор приемов и техник»
Для работы аппарата необходим источник переменного тока. Также допускается подключение к генератору, аккумулятору или обычной розетке.
У всех моделей с высоким уровнем автоматизации есть интеллектуальная система протокола. Это означает то, что электронная начинка оборудования в автоматическом режиме проводит анализ параметров процессов пайки и сохраняет всю эту информацию в памяти устройства. На изменение внешних условий система также может отреагировать самостоятельно. К примеру, при понижении температуры воздуха в месте проведения работ интенсивность работы горелки регулируется без участия человека. Все рабочие параметры оборудования, отображающиеся на экране, оператор должен отслеживать в течение всего процесса.
Правила работы с электромуфтовым аппаратом
Для качественной сварки труб необходимо соблюдать следующие условия:
- У труб, которые планируется соединять, для лучшей стыковки торцевые части должны быть ровными.
Это означает, что труб надо очистить и подготовить к сварке. Для этого щеткой удаляют загрязнения, если таковые имеются, и специальным инструментом для зачистки снимают небольшой слой стружки. Очищенные стыки необходимо обезжирить. Если труба имеет овальное сечение, то при помощи гидравлического выравнивателя ей возвращают первоначальную форму.
- По окончании подготовительных работ на торцы ПНД труб устанавливается муфта и в позиционере фиксируется весь узел.
Только после последовательной подготовки и проверки исправности электромуфтовый сварочный аппарат можно присоединять к сети электропитания. Для этого производят подключение кабелей к выводам нагревательного элемента, а затем на аппарате выставляют требуемый режим работы, что заключается в установке определенного температурного режима сварки и времени.
- С помощью имеющихся на сварочном аппарате индикаторов оператор может следить за качеством сварки. Но, как правило, опытные сварщики контролируют рабочий процесс визуально. Современные модели аппаратов электромуфтовой сварки имеют режим самонастройки, соответственно, могут самостоятельно считывать штрих-код при сварке труб.
Для начинающего сварщика лучше всего приобрести усовершенствованную модель, что в значительной мере облегчит его работу. После завершения процесса сварки кабели необходимо отсоединить, а сам аппарат оставить на месте для остывания естественным образом. Если на изделие необходимо нанести какую-либо информацию, то это делают до полного остывания.
Время охлаждения ПНД труб разного диаметра отличается. К примеру, температура трубы диаметром 20 мм, применяемой для внутренней разводки, понизится до окружающей за 6 минут, а остывание трубопровода диаметром 280 мм происходит в течение 45 минут.
Как правильно подготовить место для сварки ПНД труб
Обязательным условием при проведении электромуфтовой сварки труб является предварительная подготовка места и оборудования. Перед началом работ сварщик должен убедиться в исправности сварочного оборудования, произвести установку сварочной палатки или похожего сооружения. Для того чтобы сварка была проведена качественно, работы необходимо проводить в местах, которые защищены от воздействия атмосферных осадков – снега, дождя, а также ветра.
Немаловажным фактором при работе со сварочным оборудованием является то, что температура окружающего воздуха должна находиться в диапазоне от -10 градусов до +50 градусов Цельсия. Работая с электромуфтовым сварочным аппаратом, оператор должен придерживаться норм и правил, которые приняты в данном регионе. Обозначение сварочных параметров происходит с помощью штрих-кода, который крепится на корпусе оборудования.
После того как рабочий нажмет кнопку «старт» на аппарате, начинается процесс сварки. Оператор контролирует время сварочного процесса и показатели напряжения на дисплее сварочной установки. При завершении сварки звучит звуковой сигнал, но зажимное устройство не снимается и остается в смонтированном состоянии до полного естественного остывания соединяемых труб. Если это правило не соблюдать, то качество сварных работ не гарантируется.
Читайте также: «Электродуговая сварка: виды и особенности»
Если по какой-либо причине сварочный процесс прерывается, то муфты для повторного использования применять не рекомендуется. При полном соблюдении технологии работ оператором соединение труб происходит прочно, качественно и надежно.
Технология сварки труб электромуфтами
До проведения сварочных работ допускается сварщик, прошедший аттестацию и имеющий квалификационное удостоверение. Для этого он должен знать все свойства пластика различных марок, понимать суть процессов сварки и строго соблюдать технологию.
Этап 1: подготовка места выполнения работ
Участок, где будет происходить сварка, должен быть защищен от осадков, ветра и пыли. Температура воздуха не должна выходить за рамки диапазона, указанного в инструкции по эксплуатации сварочного аппарата. Если монтаж трубопроводов осуществляется снаружи зданий и сооружений в сильный мороз, то необходимо позаботиться об установке специальной сварочной палатки и ее обогреве.
Этап 2: подготовка труб
Торцы стыкуемых труб необходимо очистить от загрязнений механического типа. Резку труб для сварки нужно производить в строго перпендикулярном направлении. Отклонение от прямого угла допустимо, но оно должно быть не более половины толщины стенки. Обрезание производят с помощью специального трубореза или пилы, без использования смазки.
Торцы отрезанных труб зачищают с помощью ручного скребка, после чего производят снятие верхних слоев пластика толщиной не более 0,2 мм. Ширина зоны очистки пластика зависит от размера муфты, зачищенные участки труб должны просматриваться после установки фитинга. Для упрощения посадки специалисты рекомендуют снимать с торцов фаску под углом 15 градусов.
Читайте также: «Что такое сварка под давлением»
В обязанности оператора входит контроль овальности ПНД-труб до начала работ. При наличии расхождений в диаметрах труб допускается применение калибровочных зажимов или накладок. Также можно использовать позиционеры, которые оснащаются приспособлением для скругления краев. На концах трубы маркером должна быть нанесена разметка зоны сварки.
Этап 3: подготовка фитингов
Внутреннюю поверхность муфт, а также подготовленные концы труб необходимо обезжирить. Для этого неокрашенной салфеткой или ветошью без ворса, смоченными в этиловом спирте или специальном средстве для пластика, протирают места сварки. После обезжиривания нужно проявлять особую осторожность при обращении с трубами и фитингами. Это заключается в том, что работы необходимо проводить в перчатках, так как нельзя касаться голыми руками обезжиренной поверхности. Кожное сало и другие органические загрязнения могут повлиять на качество сварки.
Этап 4: проверка электромуфтового аппарата
На новый или работающий сварочный аппарат должно быть свидетельство о первичной или очередной поверке, дата окончания которой еще не наступила. Источник питания к оборудованию подбирается в соответствии с паспортными данными.
Сварочный аппарат размещается либо в траншее, либо на ее краю, но обязательно в горизонтальной плоскости и на устойчивом основании. Если траншея окажется подтопленной в результате воздействия грунтовых вод, то ее предварительно требуется осушить. Производить пайку труб на грязном и влажном основании запрещено.
Этап 5: сборка конструкции
Трубы необходимо вставлять в муфту с двух сторон до предварительно нанесенных отметок. При стыковке не нужно прилагать каких-либо усилий, так как это может повредить кромки.
Также необходимо внимательно следить за тем, чтобы место соединения труб не изгибалось и не провисало под своим собственным весом. Для этого трубы располагают либо на горизонтальной поверхности, либо на специальных подставках.
Читайте также: «Газовая сварка металлов: преимущества и недостатки»
Собранную конструкцию закрепляют в специальном устройстве – центраторе, которое обеспечивает неподвижность всей системы во время сварочного процесса. Соединение остается в этом устройстве до полного остывания шва. Если предстоит сварка полиэтиленовой муфты-седелки, то элемент должен быть установлен в соответствии с инструкцией производителя. Резьбовые соединения при этом следует затягивать до упора.
Этап 6: сварка муфты ПНД
Сварочные кабели присоединяют к контактам муфты до включения аппарата. В случае наличия на оборудовании сканера штрих-кодов настройка системы произойдет в автоматическом режиме. Процессор будет самостоятельно контролировать такие параметры, как напряжение тока, время сварки, период охлаждения. При ручном или полуавтоматическом режиме сварки оператор должен действовать строго в соответствии с инструкцией производителей фитингов. Все данные о параметрах сварки при ручном вводе указываются на этикетке.
Важно помнить, что при осуществлении расчетов ручной сварки учитываются поправочные коэффициенты. Коррекция параметров будет осуществляться в зависимости от температуры воздуха. Исходные данные считываются с датчиков, которые расположены на сварочном аппарате.
Читайте также: «Плазменная сварка: принцип работы, виды, преимущества»
После того как настройки выставлены, начинают непосредственно сварку ПНД-труб с закладными нагревателями. Данный процесс должен быть равномерным и непрерывным. Если появляются ошибки на дисплее оборудования, то необходимо приостановить работу и уточнить все настройки. Вся конструкция должна оставаться в центраторе до полного охлаждения естественным путем. Ускорять охлаждение категорически запрещено, особенно с использованием холодной воды, вентиляторов, льда и т. д.
После проведения работ сварщик отключает аппарат от питания и отсоединяет кабели от контактов электромуфты.
Параметры ввода информации со штрих-кода
Использование штрих-кода является основным способом ввода информации, которая при помощи фотооптического карандаша передается в систему управления сварочного аппарата. Главный штрих-код, с которого осуществляют считывание, находится в верхней части этикетки. После того как данные электросварной муфты будут считаны, точно такие же данные должны появиться на экране оборудования.
Тот штрих-код, который расположен под главным, содержит информацию для обратного отслеживания изделий и в сварочном процессе не участвует. Штрих-код сварки находится на белой этикетке, а штрих-код предпрогрева – на желтой.
Если осуществлять ввод параметров в ручном режиме, то следует использовать прилагаемую к деталям карточку, в которой содержится важная информация.
Все параметры сварочного процесса регистрируются в памяти оборудования. При необходимости можно распечатать протокол сварки. Это делается либо после охлаждения каждого стыка, либо после определенного промежутка времени. Уже через 15-30 минут после охлаждения трубопровода в него можно подавать рабочую среду.
Муфты, в конструкции которых применяются закладные нагреватели, могут предусматривать возможность повторного использования, особенно если качество соединения оставляет желать лучшего. Но этот нюанс надо рассматривать индивидуально.
Проверка качества
Процесс электромуфтовой сварки ПДН-труб не относится к особо сложным процессам, но производить его необходимо под тщательным контролем сварщика. Из-за высокой вязкости полимера при плавлении шов может быть неровным, поэтому необходим осмотр каждого соединения.
Также к дефектам шва относят его чрезмерную выпуклость или впалость. Качественный шов должен оставаться ровным по всей длине окружности.
Разрешается смещение шва на величину не более 10 % от общей толщины стенок трубы, выпуклость не более 2,5 мм при толщине стенки 5 мм. Если труба имеет толщину стенки 20 мм и более, то размер выпуклости может достигать 5 мм. Благодаря своевременному контролю появляется возможность длительной эксплуатации трубопровода.
Электромуфтовая сварка ПНД и полиэтиленовых труб становится все популярнее. Это связано с тем, что монтаж трубопроводов производится намного проще и быстрее, без потери в качестве.
