Описание и основные нюансы технологии сварки труб

Все трубопроводы по параметру функционального назначения классифицируются на промышленные, магистральные, технологические, водоснабжения, газоснабжения, отопительные и канализационные. Для изготовления труб преимущественно применяются низкоуглеродистые стали, технология сварки которых идентична, независимости от сферы применения трубопровода.

В данной статье мастер сантехник рассмотрит сварку стальных труб. Вы узнаете, какие способы сварки существуют и какой инструмент нужен для их реализации. Также будет приведена инструкция о том, как выполняется соединение трубопроводов из пластиковых ПВХ труб и рассмотрены паяльники.

Технологии сварки стальных труб условно классифицируются на три группы:

• термические (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и электронно-лучевая сварка);
• термомеханическая (стыковая сварка контактного типа и сварка посредством магнитоуправляемой дуги);
• механическая (сварка взрывом и сварка трением).

Также сварочная технология делится на подвиды в зависимости от способа защиты зоны образования шва, согласно которой выделяют сварку в защитном газе и под флюсом. По способу проведения работ технология классифицируется на ручную и механизированную.

Как свидетельствуют отзывы, наиболее распространенным способом сварочных работ, посредством которого соединяется свыше 60% всех трубопроводов, является ручная дуговая сварка под флюсом. Данный способ имеет сравнительно низкую стоимость реализации, с его применением выполняется соединение стальных труб диаметром до 1420 мм.

Требования к технологии сварочных работ приведены в СП №105-34-96 «Правила по производству сварочных работ  и контроль качества сварных соединений трубопроводов». Данный документ содержит следующие положения:

• правила испытаний квалификации сварщиков;
• правила подготовки стальных труб;
• правила отбраковки, правки и ремонта трубопроводов;
• порядок соединений разных элементов трубопровода между собой;
• технология монтажа трубопроводной арматуры;
• методы сварки при различных условиях проведения работ;
• перечень и особенности применения различных материалов и инструментов;
• правила контроля качества сварных соединений и условия их отбраковки.

Выбор оборудования и электродов

Ручная  дуговая сварка нержавеющих труб и стальных аналогов может выполняться посредством трех разновидностей аппаратов:

• сварочный выпрямитель;
• сварочный инвертор;
• сварочный трансформатор.

Помимо основного инструмента, для проведения работ требуются следующие сварочные приспособления — кабели с разъемами «крокодил», защитная маска, спецодежда и электроды.

Выбирая электроды для сварки труб необходимо учитывать характеристики материала, с которым придется работать, и диаметр соединяющихся конструкций. Электроды, в зависимости от типа покрытия, классифицируются на следующие виды:

• С целлюлозным покрытием. Используются для монтажа трубопроводов большого диаметра, пригодны для создания вертикальных и кольцевых швов.
• С рутиловым покрытием. Электроды, отличающиеся легкостью поджига, которые применяются при необходимости создания визуально эстетичных швов — корневых, угловых и прихваток.
• С рутилово-кислотным покрытием. Одни из наиболее экономных в плане расхода материала электродов, образуют легко отделимую шлаковую корку.
• С рутилово-целлюлозным покрытием. Универсальный тип электродов, подлежит к применению в любых условиях.
• С основным покрытием. Используются при работе с толстостенными трубопроводами, создают вязкий шов, не склонный к растрескиванию под деформационными нагрузками.

Для соединения труб из углеродистой стали необходимо применять электроды с основным либо рутиловым покрытием, для оцинкованных изделий — низкотемпературные рутилово-кислотные электроды.

Технология ручной сварки стальных труб

Перед началом проведения дуговой сварки необходимо убедиться, что кромки соединяемых труб имеют требуемый угол скоса (60 градусов). Если фактический скос не соответствует норме, необходимо выполнить обработку торцевой части с помощью фаскоснимателя, торцевателя либо трубореза (применяется для изделий диаметром до 520 мм) либо шлифовальной машинки и фрезера (диаметр от 520 мм).

До начала предварительной стыковки трубы необходимо очистить от ржавчины и грязи и с помощью наждачной бумаги придать металлу на кромках характерный блеск. Минимальная ширина зачищенной полоски — 10 мм.

Сборка трубопровода перед соединением должна выполняться с учетом следующих требований:

• оси соединяющихся элементов должны совпадать, не допускается отклонение от перпендикулярной оси свыше 2 мм;
• зазор между стыкующимся кромками не должен превышать коэффициент 0.2 от толщины стенки трубы (не более 3 мм), необходимо добиться равномерного зазора по всей окружности стыка, что может потребовать механического удаления неровностей с торцевой части.

По завершению работ по сборке выполняется фиксация соединяющихся элементов между собой с помощью прихваток — точечной сварки. Если осуществляется соединение изделий диаметром до 300 см, делается 4 прихватки на равномерном расстоянии друг от друга. При монтаже трубопроводов большего диаметра количество прихваток не ограничивается, шаг между ними составляет 250 мм. В случае монтажа профильной трубы прихватки делаются по углам конструкции, для профильной трубы большого диаметра — каждые 20 мм.

Технология дуговой сварки отличается в зависимости от толщины стенок свариваемых конструкций . При стенках до 6 мм, соединение должно выполняться швом в 2 слоя, при стенках от 6 мм — 3 слоями. Наиболее важным является корневой (первый) слой, который должен проплавлять свариваемые кромки так, чтобы на их поверхности образовывался равномерный по толщине (1-3 мм) наплыв металла.

Ручная дуговая сварка выполняется с применением поворотного метода. Технология реализации работ следующая:

• Окружность трубы разделяется на 4 равных по размеру участка.
• Осуществляется сварка первой и второй (по часовой стрелке) секции на верхней части окружности. Шов делается легкими колебаниями электрода, мощность подаваемого тока зависит от толщины используемых электродов — при использовании электродов 3.25 мм — до 110А, 4 мм — до 140 А. Скорость сварки поддерживается на уровне 16-20 м/ч. В процессе сваривания угол наклона электрода последовательно изменяется в диапазоне 40-90 градусов.
• Труба проворачивается так, чтобы соединенные секции располагались в верней части, после чего выполняется сварка 3 и 4 участка.
• В аналогичной последовательности выполняются второй и, при необходимости, третий слои сварного шва.

Видео

В сюжете - Обучение электродуговой сварке труб.

Соединение пластиковых трубопроводов

В современной сантехнической практике широко распространено использование пластиковых труб (ПВХ, ПНД, ПЭ, РЕХ), которые применяются для обустройства водоснабжения, канализации и отопительных систем. Технология соединения пластиковых изделий и используемый для ее реализации инструмент и приспособления, кардинально отличается от монтажа стальных аналогов.

Аппарат для сварки труб ПНД представляет собой паяльник, состоящий из нагревательного тэна (в форме цилиндра либо пластины), на котором фиксируются насадки под соединяющиеся трубу и фитинг.

Предлагаем вашему вниманию проверенный инструмент для пайки ПВХ и ПДН изделий в разных ценовых категориях:

• REMS 63FM — соединяет трубопроводы диаметром до 63 мм, стоимость — 25 тыс. рублей, инструмент предназначен для профессионального использования;
• Gerat Weld 75-110 — в комплекте идут насадки под трубопроводы диаметром до 110 мм, стоимость — 6 т. р., оптимальный инструмент по соотношению цены и качества;
• Brima TG-161 — насадки 20-63 мм, стоимость 3 тысячи, лучший по надежности аппарат в дешевой ценовой категории.

Для выполнения работ вам также потребуются следующие приспособления:

• ножницы для нарезки ПВХ;
• фаскосниматель — для удаления заусениц;
• калибратор — для выравнивания окружности после нарезки.

Технология соединения ПВХ труб методом высокотемпературной сварки:

• Труба обрезается под прямым углом специальными ножницами и выравнивается калибратором.
• Фаскосниматалем с торца удаляются заусеницы (приспособление можно заменить наждачной бумагой и напильником).
• Стыкующиеся кромки  очищаются и обезжиривается, паяльник подключается к электросети и прогревается до рабочей температуры (250-300 градусов).
• На насадки паяльника одеваются труба и фитинг, выжидается время их прогрева (6-12 сек), после чего детали снимаются и стыкуются между собой — труба вдавливается в фитинг до упора и фиксируется в неподвижном положении в течении 2-ух минут.

Не допускается принудительное охлаждение соединенной конструкции в холодной воде.

Видео

В сюжете - Трубы отопления и водоснабжения особенности монтажа.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Способы сварки труб под углом