Проектным

институтам

Сварочное оборудование

Электромуфтовая сварка

Стыковая сварка

Дополнительное оборудование

Основными способами сварки полиэтиленовых трубопроводов являются электромуфтовая сварка – сварка деталями с закладными нагревателями (ЗН) и стыковая сварка – сварка встык нагретым инструментом (НИ).

 

В связи с оптимальным сочетанием различных эксплуатационных свойств (стойкость к коррозии, эластичность, ударопрочность, простота монтажа, низкая газопроницаемость, малый удельный вес) полимерные (полиэтиленовые) трубы заняли ведущее место во многих отраслях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства.

 

Сварка при помощи деталей с закладными нагревателями в расплавлении полиэтилена на соединяемых поверхностях детали (муфты, отвода, перехода и т. д.) и труб за счет тепла, выделяемого при протекании элек¬трического тока по заложенному в деталь электрическому нагревателю (спирали из металлической проволоки), и последующем естественном охлаждении сварного соединения.

В результате взаимопроникновения (диффузии) макромолекул полиэтилена происходит перемешивание расплавленных слоев двух контактирующих поверхностей (наружной трубы и внутренней детали), затем при остывании об¬разуется неразъемное сварное соединение.

 

Сварку деталями с Закладными нагревателями (ЗН) в технической литера¬туре называют также сваркой с закладными нагревательными элементами, электромуфтовой, электросопротивлением, терморезисторной и пр.

 

Сварка деталями с Закладными нагревателями используется во всей области применения полиэтиленовых трубопроводов, для:

 

  • соединения полиэтиленовых труб (мерных, длинномерных), плетей, сваренных стыковой сваркой, при строительстве новых трубопроводов (газопроводов, водопроводов и др.);
  • соединения полиэтиленовых труб с гладкими деталями без ЗН (отводами, тройниками, редукционными муфтами, заглушками и т. п. с удлиненными хвостовиками);
  • ремонта трубопроводов;
  • присоединения ответвлений к трубопроводам (например, с помощью седловых отводов);
  • восстановления изношенных стальных трубопроводов методом протяжки в них полиэтиленовых труб.

 

Сварка газопроводов деталями с закладными нагревателями ЗН может применяться при температуре воздуха от –15 до + 45 °С, а водопроводов при температуре воздуха от –5 до + 35 °С.

 

При выполнении работ по сварке полиэтиленовых (пластиковых) труб при иных температурах либо следует применить особый технологический режим сварки, который должен быть аттестован в соответствии с РД 03 615 03, либо проводить сварочные работы в помещениях (палатках), обеспечивающих соблюдение разрешенного температурного интервала.

 

Сваркой деталями с закладными нагревателями ЗН можно соединять трубы д. 20 – 2000 мм независимо от толщины стенки, трубы с разным SDR, трубы из полиэтилена разных, но близких по характеристикам марок (например из ПЭ 80 и ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100). Для прочного соединения необходимо, чтобы показатели текучести расплава у этих марок полиэтилена были одинаковы или близки по значению.

 

В настоящее время для строительства газопроводов разрешено применять трубы и детали только из ПЭ 80 и ПЭ 100.

 

Сварка пластиковых труб встык заключается в нагреве торцов свариваемых труб или деталей до вязкотекучего состояния полиэтилена в результате контакта с НИ (нагревателем) и последующем соединении торцов под давлением после удаления нагревателя.

 

Сварка встык (стыковая сварка) применяется для:

  • соединения полиэтиленовых труб, соединительных деталей  - полиэтиленовых фитингов (переходов, отводов и др.) при строительстве новых трубопроводов (газопроводов, водопроводов и др.);
  • ремонта полиэтиленовых (пластиковых) трубопроводов;
  • соединения полиэтиленовых труб при восстановлении изношенных стальных трубопроводов методом протяжки;
  • изготовления футляров из полиэтиленовых труб.

 

Сварочный цикл при сварке встык можно разделить на следующие этапы: оплавление, нагрев, удаление нагревателя из зоны сварки, соединение торцов труб под давлением (осадка стыка) и охлаждение.

При оплавлении в результате контакта с НИ происходит образование первичного грата — расплавленного материала (полимера), вытесненного с торцов на поверхность трубы вдоль стыка.

При нагреве тепло распространяется вглубь материала. Давление при этом может быть близким к нулю (оно только обеспечивает контакт между торцами труб и нагревателем).

 

При удалении нагревателя происходит удаление нагревательного элемента из зоны сварки (технологическая пауза) и соединение поверхностей сварки. Пауза должна быть как можно короче, во избежание снижения температуры и попадания загрязнений (пыль, песок и т. п.), влияющих на качество соединения.

 

При осадке торцы труб соединяются под быстро нарастающим давлением, слои материала в зоне контакта перемешиваются, образуется окончательный грат и молекулярные связи, обеспечивающие однородность соединения.

 

При охлаждении (остывании) происходит отвердение расплавленного материала, стык приобретает максимальную прочность. Фиксация труб на этом этапе позволяет избежать напряжений или ударов, способных нарушить прочность соединения.

 

Встык можно сваривать только трубы и фитинги одинакового диаметра и SDR, изготовленные из полиэтилена одной марки.

 

Для сварки встык газопроводов диаметр труб должен быть не менее 63 мм, а толщина стенки — не менее 5 мм согласно СНиП 42 01 2002 «Газораспределительные системы».

Для водопроводов — диаметр труб более 50 мм и толщина стенки более 4 мм согласно СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов».