7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Аппараты электромуфтовой сварки своими руками

Электромуфтовый сварочный аппарат. Свариваем ПНД трубы

Полиэтилен низкого давления (ПНД) — популярный материал для изготовления безнапорных труб, предназначенных для холодного водоснабжения. Соединение отдельных участков таких труб может производиться различными способами – сваркой встык, либо механически, при помощи различных фитингов – но меньше всего ограничений требует технология электрофузионной сварки (от англ. fusion – сплавление, слияние). В быту устройства для реализации такого процесса называют электромуфтовыми сварочными аппаратами.

Технология процесса

На соединяемые участки трубопровода накладывается специальная муфта, внутри которой установлена нагревательная спираль. Существуют и конструкции с внешними нагревательными элементами, которые действуют быстрее, но не обеспечивают соединению требуемой надёжности. Количество устанавливаемых муфт может быть различным. Например, для сложного стыка, с разветвлениями, их может быть три, для трубопроводов с резкими перепадами диаметров – две, в остальных случаях достаточно и одной.

К соединяемым участкам труб из ПНД предъявляются довольно высокие требования:

  1. Смежные участки на длине не менее чем два наружных диаметра трубы должны быть очищены от пыли, грязи, а также масляно-жировых отложений.
  2. Овальность труб не должна превышать 0,2 мм по всей длине стыка.
  3. На поверхность зоны сварки не должна попадать атмосферная влага.
  4. Температура окружающего воздуха во время работы аппарата для электромуфтовой сварки не должна выходить за пределы диапазона -10…+40ºС.
  5. Все соединяемые части должны быть изготовлены из ПНД с примерно схожими физико-механическими характеристиками.

Последнее требование связано с тем, что в управляющий блок электромуфтового сварочного аппарата заложена информация о динамике плавления ПНД под воздействием внешнего теплового источника, и, если запрашиваемые данные не совпадают, устройство не включится. Это снижает требования к квалификации работающего, поскольку процесс электрофузионной сварки произойдёт автоматически, но существенно увеличит цену аппарата.

Для обеспечения равномерности зазора по длине стыка (и ширине муфты) трубы располагаются в позиционере – устройстве, которое обеспечивает прямолинейность осей соединяемых труб. Вполне вероятная овальность труб, а также наличие локальных поверхностных дефектов преодолевается установкой специальных накладок из ПНД, комплект которых прилагается к электромуфтовому сварочному аппарату.

Концы нагревательного элемента выводятся наружу муфты, и подключаются к токоведущим клеммам электромуфтового аппарата. После проверки качества ПНД (марка, плотность, шероховатость и пр.) включение устройства и все последующие операции происходят автоматически. Аппарат отключается, когда капли расплава появляются в зазоре между позиционером и муфтой. Остаётся только выждать определённое время для охлаждения места стыка.

Электросварная муфта – одноразовая. Даже при возможных проблемах с нагревом (например, при обнаруженной неоднородности тела трубы) повторному использованию она не подлежит.

Конструкции электромуфтовых сварочных аппаратов

Рассмотрим их на примере отечественного устройства «Трасса-М», сертифицированного в России, и получившего за 10 лет применения довольно высокую оценку специалистов по стыковой сварке ПНД-труб. Аппарат включает в себя следующие узлы:

  1. Источник питания током мощностью 4,5 кВА (при максимальном сварочном токе 48 А).
  2. Стабилизатор питания с автоматом защиты.
  3. Считыватель для определения штрих-кода присоединяемого фитинга.
  4. Сварочный кабель с двумя сменными наконечниками.
  5. Графический дисплей.

Электромуфтовый сварочный аппарат «Трасса-М» работает от сети 220 В. Перед включением устройства при помощи считывателя определяются характеристики фитинга, после чего вручную, либо автоматически в память устройства вводятся значения входного напряжения, которое будет подаваться на муфту. Для этого используется не оптический карандаш, а бесконтактный сканер, что даёт некоторые эксплуатационные преимущества, и снижает требования к тщательности оценки.

Соединяемые части трубопроводов размещаются строго вертикально, причём зона сварки должна быть надёжно укрыта как от влаги, так и от прямых солнечных лучей. Подготовленная муфта устанавливается на зону стыка и позиционируется в нужном положении (при обнаруженных овальностях трубы применяются накладки). Предварительно внешние и внутренние образующие трубопровода очищаются специальным раствором и просушиваются салфеткой. Режим функционирования аппарата не подбирается оператором, а устанавливается автоматически. В зависимости от результатов работы считывающего устройства. Контрольными параметрами являются:

  • время нагрева, с;
  • время охлаждения, с;
  • диаметр трубы в месте стыка и диапазон температуры внешнего воздуха (оказывает влияние на продолжительность процесса остывания ПНД).

При нагреве образуется равномерная структура материала, устраняются минимально остающиеся (до 0,1 мм) зазоры в соединении, а протяжённость нагревательного элемента достаточна для надёжной работы трубопровода в течении 10 лет и более. Цена аппарата – около 105 тыс. руб.

Из зарубежной техники аналогичного предназначения стоит отметить установку Pegasus (Пегас) от английской фирмы Candervale Technology. «Пегас» представляет собой полностью автоматизированный аппарат для электромуфтовой сварки – при подключении внешнего питания дисплей определяет все внешние условия, необходимые для сварки, после чего предлагает подключить внешние разъёмы на муфте к клеммам источника тока. Процесс считывания штрих-кода аналогичен таковому для «Трассы-М». Используемый ток (20…25 А) несколько ниже, чем у предыдущего устройства, что объясняется потребностью в более мягком и равномерном прогреве стенок трубы. Цена вопроса – около 155 тыс. руб.

Читать еще:  Эффективные печи отопления для гаражей своими руками

Как следует из изложенного, аппараты для электромуфтовой сварки при нерегулярном использовании целесообразнее арендовать, чем приобретать. Тем более, что приобретение самих муфт – также достаточно дорогое удовольствие: от 250 руб. за муфту диаметром до 25 мм, до 15000 руб. за муфту диаметром от 430 мм.

Электромуфтовая сварка: последовательность проведения работ

Электромуфтовая сварка применяется для соединения труб диаметром от 20 мм и выше, независимо от толщины стенки. При этом способе сварки работы должны производиться при температуре воздуха от минус 10 до + 30 °С. На приведенные температурные интервалы, как правило, рассчитаны стандартные технологические режимы сварки. При более широком интервале температур сварочные работы следует выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного режима.

Электромуфтовая сварка. Последовательность проведения

Производство сварочных работ заключается в подготовительных операциях и собственно сварке труб и соединительных деталей. Подготовительные операции для сварки при помощи электромуфтовой сварки включают:

  • подготовку и проверку работоспособности сварочного оборудования;
  • подготовку места сварки и размещение сварочного оборудования;
  • выбор необходимых параметров сварки;
  • удаление оксидного слоя;
  • закрепление и центровку труб и деталей в зажимах позиционера;
  • протирку свариваемых поверхностей электросварных фитингов и труб.

Основными параметрами при сварке труб деталями с закладными электронагревателями являются напряжение, подаваемое на спираль детали (Uп), и временные параметры (tсв и tохл). Значения технологических параметров зависят от вида, сортамента и изготовителя электросварных фитингов и внесены в паспорт, сопровождающий деталь, выбиты на корпусе детали или записаны в виде штрих-кода на этикетке, приклеенной к ее наружной поверхности.

Перед сборкой и сваркой концы труб и при соедниительные части соединительных деталей тщательно очищают и протирают внутри и снаружи от всех загрязнений. Очистку производят сухими или увлажненными полотенцами (ветошью) с дальнейшей протиркой насухо. Если концы труб или деталей окажутся загрязненными смазкой, маслом или какими-либо другими жирами, их обезжиривают с помощью спирта, уайт-спирита, ацетона.

Детали с закладными электронагревателями извлекают из упаковки таким образом, чтобы пыль и грязь с упаковки не попала внутрь детали. Концы труб, подготавливаемых под сварку электросварных фитингов, проверяют, чтобы они были обрезаны ровно. Разрез трубы не под прямым углом к продольной оси может привести к тому, что нагревательный элемент частично не будет соприкасаться с трубой.

Инструмент для электромуфтовой сварки

  1. электросварные фитинги;
  2. позиционер для закрепления труб;
  3. ручной или механический скребок для снятия аксидного слоя;
  4. труборез;
  5. обезжиривающие салфетки;
  6. ветош или сухая тряпка;
  7. маркер или восковой карандаш

Инструмент для электромуфтовой сварки

Подготовка трубы

Концы труб, деформированные или имеющие глубокие (более 4-5 мм) забоины, обрезают. Разрез трубы не под прямым углом к продольной оси может привести к тому, что нагревательный элемент частично не будет соприкасаться с трубой и произойдет вытекание расплава внутрь трубы.

Правильный край трубы

Неправильный край трубы

После отрезки концов труб производится их механическая обработка (зачистка) при помощи зачистных оправок или скребков на длину, зависящую от глубины посадки детали с целью удаления наружного слоя с загрязнениями и окисной пленки. Толщина снимаемого слоя зависит от допуска по диаметру трубы и не должна приводить к появлению недопустимых зазоров между трубой и деталью. Как правило, снимается стружка на глубину 0,1 – 0,2 мм.

Снятие аксидного слоя

Сами детали с закладными нагревателями механической обработке не подвергаются из-за возможности повредить спираль. Неполное удаление оксидного слоя может привести к неоднородному и негерметичному сварному соединению. Для облегчения одевания муфты на трубу после удаления оксидного слоя требуется снять фаску на внешнем ребре трубы.

Для седловых отводов зачищается место на трубе, где они будут установлены.

Установка трубы в позиционер

Свариваемые трубы и детали должны быть соосны, без перекосов во избежание непровара. Закрепление труб в позиционере является необходимой операцией. Он позволяет сцентрировать и устранить овальность свариваемых труб, помешать любому движению соединения во время сварки и остывания, предотвратить провисание трубы, защитить соединение от случайных ударов, соблюсти необходимую соосность свариваемых труб и детали в процессе сварки.

Установка труб с перекосом является одной из причин некачественной сварки. Электромуфтовая сварка труб с чрезмерным скосом может привести к смещению и замыканию витков спирали , вытеканию расплава из зоны сварки и пр.

Закрепление труб в позиционер

При сварке труб большого диаметра так же необходимо обеспечить ненапряженное положение сопрягаемых деталей, т.е. концы труб, входящие в муфту не должны находиться под воздействием изгибающих напряжений и под действием усилий от собственного веса. При необходимости применять подставки, упоры или подходящие удерживающие приспособления.

Следует соблюдать не напряженную фиксацию сварных соединений до истечения времени остывания стыка. Напряженное положение вставленных в муфту концов труб может привести к некачественному соединению.

Центрация труб при сварке электросварных фитингов производится до величины, позволяющей без чрезмерного усилия надеть муфту на конец трубы. Монтаж может осуществляться посредством равномерных по периметру торцевой части ударов пластиковым молотком. Если надвижение муфты на трубу происходит с чрезмерным усилием, то смещение, замыкание или обрыв витков спирали с большой вероятностью может иметь место.

Недостаточное введение трубы в муфту является одной из причин некачественной сварки. Полноту введения трубы в муфту контролируется по отметке заранее сделанной маркером на поверхности трубы.

Читать еще:  Как защитить балкон от солнца своими руками

Удаление овальности трубы

На качество сварки труб оказывает влияние и их овальность, которая может появиться от длительного хранения труб в штабелях или при их поставке в бухтах. Максимально допустимый просвет между трубой и муфтой по всему диаметру не должен превышать 3 мм.

Если из-за овальности трубы зазор между отцентрованной трубой и муфтой составляет более 3мм (разница в диаметрах – 6мм), то таким трубам в пределах зоны сварки необходимо придать круглую форму. Калибровка (устранение овальности) концов труб осуществляется сжатием труб в зажимах центратора или позиционера.

Если используемые позиционеры не могут обеспечить выправление концов труб за счет их обжатия, используются специальные скругляющие (калибрующие) зажимы, устанавливаемые на расстоянии 15 – 30 мм от торцов деталей или меток на трубе. Для предварительного выправления труб особенно эффективны ручные гидравлические выравнивающие машины.

Механическая накладка для удаления овальности

Непосредственно перед сваркой (предварительным прогревом и сваркой) труб и деталей подвергают протирке свариваемые наружные поверхности труб и внутренние поверхности деталей растворителями (спиртом или ацетоном) с целью удаления жировых пятен и поверхностных загрязнений, появившихся за период их крепления.

Для обезжиривания используют бесцветные одноразовые впитывающие и не ворсистые бумажные салфетки. Обезжиривающая жидкость перед началом сварки должна полностью испариться.

Электромуфтовая сварка. Технологический процесс:

  • обработанные концы труб вводят внутрь соединительной детали до упора(для седловых отводов – одевают отвод на трубу);
  • закрепляют трубы вместе с соединительной деталью в специальном центрирующем и фиксирующем приспособлении (позиционере);
  • подсоединяют аппарат к электрической сети или автономному электрогенератору, обеспечивающему необходимое напряжение и мощность;
  • присоединяют сварочный кабель к выводам закладного нагревателя детали;
  • вводят в память аппарата требуемый режим сварки (предпрогрева) и контролируют по его дисплею заданное напряжение и время;
  • запускают процесс сварки (предпрогрева) нажатием кнопки «пуск» (после запуска цикла весь необходимый технологический процесс проходит в автоматическом режиме);
  • контролируют визуально прохождение процесса сварки (по дисплею аппарата) и образование сварного соединения (по выдвижению индикаторов сварки);
  • после окончания сварки и естественного остывания полученного соединения извлекают трубы из зажимов позиционера и проставляют на сварном соединении его порядковый номер краской или маркерным карандашом.

Аналогичным способом сварное соединение маркируют, проставляя на нем номер клейма сварщика. Параметры режимов сварки вводят в память сварочного аппарата в соответствии с принятыми для используемого типа детали принципами и возможностями самого сварочного аппарата (штриховой код, система обратной связи или ручной ввод).

Параметры ввода информации со штрих-кода

Основным способом ввода информации является штриховой код, информация с которого с помощью фотооптического карандаша вводится в систему управления сварочного аппарата. Считывание производят с главного штрихового кода, расположенного в верхней части этикетки-наклейки. После считывания штрих-кода данные электросварного фитинга должны соответствовать данным, появившимся на дисплее аппарата.

Штрих-код, расположенный на фитинге

Штриховой код, находящийся под главным штрих-кодом, содержит данные для обратного отслеживания изделий и при сварке изделий не используется. Штрих-код сварки нанесен на этикетке белого цвета, штрих-код предпрогрева (для муфт, имеющих этот режим) на этикетке желтого цвета.

В случае ввода параметров сварки вручную необходимо пользоваться прилагаемой к деталям с ЗН информационной карточкой, содержащей информацию о величине корректировки времени сварки в зависимости от окружающей температуры.

Информация о процессе сварки регистрируется в памяти аппарата. Распечатка протокола сварки может производиться как по окончании сварки каждого стыка, так и через определенные промежутки времени, в зависимости от объема памяти аппарата. Нагружать сваренный трубопровод внутренним давлением можно через 10 – 30 мин после охлаждения соединения.

Муфты с закладными нагревателями могут предусматривать возможность повторной сварки. Повторная Электромуфтовая сварка производится в том случае, когда есть сомнения в качестве полученного соединения.

Важно!

К производству работ по сварке и контролю за ее проведением допускаются аттестованные сварщики и специалисты сварочного производства, прошедшие специальную подготовку и аттестацию с проверкой теоретических и практических навыков и имеющие удостоверение установленной формы.

Желательно, чтобы срок действия их квалификационных удостоверений перекрывал планируемый срок выполнения работ. Сведения о сварщиках и выполняемых ими работах должны ежедневно фиксироваться в журнале сварочных работ. Журнал сварочных работ является основным первичным производственным документом, отражающим технологическую последовательность, сроки, качество выполнения сварочных работ.

Электромуфтовая сварка, перед началом работ принимаются необходимые меры по защите людей от поражения электрическим током (защитное заземление, разделительные трансформаторы и другие мероприятия, предусмотренные Правилами устройства электроустановок). В случае проведения сварочных работ в темное время суток организуется местное освещение. Потребность в защитных палатках, защищающих место сварки от влаги и ветра, определяется в зависимости от климатических условий (во время дождя, снегопада, тумана и при ветре свыше 10 м/с). Автономный источник электроснабжения располагают на расстоянии в несколько метров с подветренной стороны.

Электромуфтовая сварка труб большого диаметра

Аппараты для сварки ПНД труб

Монтаж канализационной системы выполняется с использованием специальных трубопроводов, которые могут быть выполнены из пластика, керамики или металла. Как и у многих пластмассовых отводов, сварка ПНД труб может выполняться при помощи термических инструментов или муфт для прессованного холодного крепления.

Варианты установки

Технологически можно соединить трубы ПНД без сварки либо используя специальный сварочный аппарат. У обеих методик есть свои достоинства и недостатки, рассмотрим преимущества каждого метода крепления.

Читать еще:  Шкаф под окном в хрущевке отделка своими руками

Холодная сварка или прессовка является самым простым вариантом, это очень дешевый и доступный метод, который выполняется посредством использования специальных муфт. Такая технология используется в основном для трубопроводов больших диаметров – от 20 до 300 мм. Компрессионные фитинги под холодную сварку имеют следующие плюсы:

  1. Простота использования;
  2. Большой выбор размеров;
  3. Обеспечение плотного соединения с высокими показателями герметизации.

Но прессование преимущественно используется только для крепления ненапорных водопроводных соединений. У пластиковых труб относительно небольшая жесткость, за счет чего при сильном внутреннем давлении шов может просто разойтись, в отличие от сварочных креплений, которые считаются «мертвыми».

Классическая сварка, или как принято говорить, пайка труб ПНД может выполняться электромуфтовым методом либо для её осуществления используется определенный аппарат для сварки. Электромуфты представляют собой очень практичный метод соединения металлических газовых труб, а также пластиковых коммуникаций водоснабжения. На свободный участок отвода устанавливается муфта определенного диаметра, после чего в неё задвигается второй отрезок трубы. Такая пайка еще называется стыковая, из-за того, что для осуществления максимально прочного и плотного крепления нужно установить части трубопровода очень плотно с минимальным зазором.

Фото – фитинги

Муфтами удобно работать на больших диаметрах, но это не самое лучшее решение для отводов под умывальник или коммуникаций отопления. Но зато фланцевые ПНД-соединения при необходимости можно снимать и производить срочный ремонт.

Фото – стыковая

Ручная пайка труб производится посредством использования паяльника, для неё требуется специальное оборудование для организации ПНД соединений. Для произведения таких работ очень важна температура нагревательных элементов и время выдержки. Обратите внимание, что эти параметры выбираются исходя из технических характеристик паяльного устройства, толщины ПНД и диаметра отводов.

Достоинства методики:

  1. Это наиболее долговечный и надежный вариант. За счет осуществления неразъемного крепления, может использоваться как для напорных ГБН, так и для ненапорных соединений запорной арматуры;
  2. Фланцевые соединения могут использоваться как при креплении наружной системы, так и при установке внутренних магистральных труб;
  3. Не требуется предварительное обучение. Вполне достаточно просмотреть видео и прочитать нормативы СНиП, где подробно указывается, как производить обрезку, установку и крепление.

Но к недостаткам относится то, что соединение при необходимости нельзя снять. Несмотря на все достоинства этого, иногда требуется открыть и прочистить трубу.

Монтаж враструб

Нужно отметить, что в отечественных документах Вы не найдете никаких стандартов для проведения растубной пайки. Она описывается только в европейских стандартах DVS 2207-15. Пошаговая инструкция, как провести сварку труб ПНД муфтами:

  1. Перед началом работы потребуется подготовить коммуникацию. Для этого наружная поверхность очищается от различных загрязнений: пыли, жира. Это можно сделать влажной тряпкой и спиртовым раствором или специальной смесью. Она продается в сантехнических магазинах;
  2. После приводится в порядок место стыка. От гладкости среза зависит плотность крепления. Следует пройтись по торцу трубы наждачной бумагой или зачистить её при помощи смятой газеты. После стык труб ПНД подрезается для образования фаски 1 мм на 45 градусов, это очень важно для плотного крепления;

Фото – стыковка
Далее, нужно отводы установить в муфту. Она разделяется на две половины: первая надевается на трубу (это дорн), а во вторую вставляется второй отрезок (это гильза). Нужно отметить, что надевание муфты нужно начинать только после нагрева инструмента;

Фото – соединение

  • Предварительно прогретая насадка максимально быстро вдевается на коммуникацию, после чего в неё вставляется второй отвод;
  • Продвигать отрезки нужно очень осторожно, но быстро, иначе можно перегреть полиэтилен. Если все делается правильно, то из-под муфты начнет выходить жидкая пластмасса.
  • После окончания нагрева и сварки нужно снять муфту и зафиксировать трубы на твердой поверхности.

    Фланцами работать еще проще. Они представляют собой резьбовые соединения для установки. Соответственно, на одном конце коммуникации вырезается резьба, в которую вкручивается элемент, а уже на него надевается труба. Место стыка прогревается феном или муфтой.

    Фото – фланец пнд

    Сварка экструдером

    Ручным феном или паяльником немного сложнее работать, т. к. нужно дополнительно контролировать не только время прогрева, но и собственные движения. При неправильном осуществлении сварки можно нарушить целостность труб ПНД или испортить шов.

    Фото – профессиональный инвертор

    Пошаговая инструкция сварки при помощи инвертора:

    1. Нужно обрезать коммуникацию до определенного размера, обязательно зачистить торец;
    2. Температура для сварки ПНД – 260 градусов, на этот уровень устанавливается паяльник, одновременно устанавливаются и прогреваются сварочные насадки;
    3. Перед началом работы обязательно измеряется и отмечается нужная глубина установки, она должна составлять не менее 2 мм;

    Фото – установка фитинга

  • Самым сложным в этом процессе является момент, когда нужно зацентрировать фитинг и трубу в насадке. Профессиональный станок содержит в своей комплектации специальный центрирующий механизм, если его нет, то просто постарайтесь все сделать очень точно;
  • После соединения задвигаются до отметки (не до стыка) и выдерживаются определенное время;
  • По окончании работы аппарат выключается, а место сварки труб фиксируется для охлаждения.
  • Очень важно не передержать крепление, если слишком затянуть сварку, то ПНД станет очень тонким или произойдёт наплыв полиэтилена на внутренний диаметр. Чтобы контролировать этот момент используется специальная таблица:

    Источники:

    http://proinstrumentinfo.ru/elektromuftovyj-svarochnyj-apparat-trassa-m-pegas-nowatech/
    http://montagtrub.ru/elektromuftovaya-svarka/
    http://www.kanalizaciya-stroy.ru/svarka-pnd-trub.html

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector