Газові мережі та устаткування.Технології зварювання ПЕ труб нагрітим інструментом в розтруб..

                                                  Технології зварювання ПЕ труб нагрітим інструментом в розтруб.

Сварка в розтруб (дифузійна) – спосіб використовується рідше внаслідок необхідності придбання додаткового фитинга, як наслідок, порівняльної дорожнечі. Технічно процес схожий зі зварюванням встик, однак, шов додатково оснащується муфтою, яка з’єднує одну трубу внахлест з іншого.

Передбачає процес ідентичний вищенаведеного, але з використанням додаткових муфт. Спосіб вважається більш надійним і настійно рекомендується для монтажу систем, в яких присутня велика кількість вигинів і розгалужень.

Муфта являє собою елемент з різними діаметрами торці, один з них одягається внахлест, інший вставляється всередину труби. Внаслідок додаткової жорсткості і зменшення похибки стикування, використання муфт дозволяє створити з’єднання стійке до фізичних дій і «ударам» тиску. Якщо одна з труб, що з’єднуються оснащена розтрубом, застосовується та ж технологія з використанням насадок і апарату для зварювання встик.

Порівняно складний і енерговитратний процес з’єднання, але єдино можливий для монтажу трубопроводів великої протяжності, в зонах постійних навантажень або сейсмічної нестабільності. Технологія передбачає використання електромуфт і спеціального зварювального апарату. Цей тип зварювання застосовується рідко і лише в умовах, коли стикова зварка порушує технологію або вимоги безпеки функціонування трубопроводу.

Апарат для монтажу електромуфт є більш складним пристроєм, в порівнянні з обладнанням для стикового зварювання. Нюанс в тому, що кожен вид муфт передбачає монтаж з дотриманням певної технології.

Інформація про температурний режим і необхідному тиску заноситься в штрих-код вироби. Дані повинні бути введені в систему зварювального апарату, ручним або автоматичним методом, за допомогою використання сканера.

Залежно від моделі, зварювальний апарат може бути забезпечений картою пам’яті, яка зберігає всі попередні параметри, позбавляючи від необхідності вводити їх заново. Також пристрій оснащений дисплеєм, на якому відображається поточний стан процесу, звіт про виконану роботу.

По завершенні зварювання апарат подає звуковий сигнал. Вартість електричних муфт та спеціалізованого обладнання в кілька разів вище, ніж вартість стикувальних зварювальних апаратів. Найчастіше, такими технологіями користуються серйозні підрядники, які займаються прокладкою трубопроводів на промислових об’єктах.

Кожна електромуфти оснащена нагрівальної спіраллю або сіткою. Після фіксації конструкції до нагрівального елементу подається електричний струм, і ділянку доводиться до потрібної температури. Муфта і обидва торця труби утворюють монолітну конструкцію високої міцності.

МОНТАЖ ПЕРЕДБАЧАЄ НАСТУПНІ ЕТАПИ:

·         Обрізка торців, надання їм ідеально-круглої форми, зняття фаски.

·         Ретельне очищення торців.

·         Фіксація конструкції всередині муфти по раніше нанесеним мітках і підведення електроживлення.

·         Включення і очікування завершення циклу.

·         Відключення, зняття харчування, повне охолодження.

 Технологія вкрай необхідна, якщо мова йде про прокладання трубопроводу для транспортування хімічно активних речовин або в умовах, коли до місця з’єднання обмежений доступ.

Терморезисторне зварювання поліетиленових труб проводиться таким чином.

Підготовка труб для зварювання з допомогою електрозварних муфт, монтажних сідел, заглушок переходів аналогічна зварюванню у стик.

Кінці поліетиленових труб після очищення від бруду з метою видалення шару, який був окислений дією сонячної радіації, очищають на довжину L плюс як мінімум 50 мм. 

Після очищення трубу знежирюють, відкривають пакет з електроопоровою деталлю, вставляють на трубу і закріплюють за допомогою центратора. Зазор між деталлю і трубою не повинен перевищувати 0,2 мм.

Далі підключають автомат для терморезисторного зварювання і визначають цілісність нагрівальної спіралі деталі і її опір. Набирають по індикації на табло назву будови, прізвище оператора, дані зварювання – напругу і час, які вказані на кожній деталі чи занесені в штрих-код. Для деталей фірми “FOX” (Польща), які застосовують у проектах газопостачання, параметри процесу зварювання наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1. - Параметри терморезисторного зварювання

поліетиленових труб для газопостачання

Назва деталі	Розмір, мм	Напруга, В	Час нагрівання, с	Час охолодження, с
Сідло монтажне	90/32	39,5	100	12
Сідло монтажне	60/32	39,5	100	12
Муфта	63	39,5	130	12
Муфта	32	39,5	44	5
Муфта	25	39,5	25	5
Перехід	32/25	39,5	35	5
Заглушка	63	39,5	80	10
Трійник	32-32-32	39,5	100	12
Трійник	25-25-25	39,5	100	12
Монтажне сідло	90/63	39,5	100	12

Зварювальний апарат записує у пам'ять проведені операції і при роздрукуванні на принтері видає: дату зварювання, температуру навколишнього середовища, назву об'єкта, прізвище оператора, опір деталі, напругу, час зварювання – фактичні дані з врахуванням поправок.

Земляні роботи при прокладанні поліетиленових газопроводів проводяться, як і для сталевих, але при цьому необхідно приділяти більшу увагу підготовці дна траншеї і присипці труби.

Перед укладанням труби дно траншеї повинно бути очищене від каміння та інших включень за розміром більших, ніж 20 мм.

Грунт, що використовується для влаштування постелі і присипки, не повинен містити домішок масел та інших органічних речовин, а також інших включень за розміром більших 20 мм. Укладання труби у траншею допускається не раніше, ніж через 30 хв після зварювання останнього шва.

Зварений газопровід вкладається на підсипану основу товщиною не менше 10 см із піщаного грунту або іншого м'якого грунту вручну. Глибина укладання поліетиленового газопроводу - не менше 1,2 м до верху труби.

Після укладання газопровід присипається вручну на висоту 20 см піском або м'яким грунтом, за виключенням зварних з'єднань.

На висоті 0,25 м від верху труби вкладається поліетиленова упізнавальна стрічка шириною не менше 20 см з написом "ГАЗ", яка не змивається. Стрічка металізована і виводиться на сталеву ділянку газопроводу на початку траси під болтове з'єднання і на кінцях до болтів на сталевих фланцях на уводах. Після укладання розпізнавальної стрічки газопровід засипається.

До випробування поліетиленовий газопровід підлягає продуванню. Після зварювання заглушок на кінцях поліетиленових труб не пізніше, ніж через шість годин, приступають до випробування на міцність та щільність у комплексі з ділянками із сталевих труб згідно з вимогами СНиП 3.05.02-88.

Контроль якості виконання будівельно-монтажних робіт при використанні поліетиленових труб проводиться таким чином.

У процесі будівництва необхідно здійснювати стовідсотковий поопераційний контроль для кожної технологічної операції. Зварні шви ділянок газопроводу із сталевих труб підлягають контролю фізичними методами, надземні – 5 % від кількості швів, але не менше одного шва, підземні – 50 %.

Кожний шов і фасонна частина на поліетиленовому газопроводі підлягає візуальному і вимірювальному контролю. При позитивних результатах контролю на кожні 100 зварних швів необхідно відібрати один (має бути не менше п'яти із загальної кількості виконаних зварювальником на даному об'єкті), який необхідно вирізати безпосередньо у процесі монтажу з метою недопущення вварення котушок на місце вирізаного взірця.

При контролі встановлюється відповідність зварного з'єднання таким вимогам:

-валики зварного з'єднання повинні бути овальної форми і рівномірними по периметру труби;

-геометричні розміри у різних перерізах не повинні відрізнятись більше ніж на 20 %;

-поверхня валиків зварного грата повинна бути гладкою з незначними слідами від дигиадгезійного покриття нагрівача;

-впадина повинна бути видимою, не мати розмежувальної лінії і бути не нижче 1/3 товщини стінки труби, але не більше 1,2 мм;

-зміщення кромок труб повинно бути у межах 10 % від товщини стінок труби, але не більше 1,2 мм.

Механічні випробування зварного з'єднання проводять не раніше , ніж через 24 год після закінчення зварювання. Зразки у кількості 5 штук на кожне з'єднання слід вирубувати штампом-просічкою із ділянок шовного з'єднання, які розташовані рівномірно по периметру.

Грат зварного з'єднання не змінюється, а шов повинен бути розташований посередині зразка.

Якість зварного з'єднання слід вважати задовільною, якщо всі зразки зварного шва поліетиленової труби, що випробувались, мають пластичний характер руйнувань по основному матеріалу з межею текучості не менше 15 МПа і відносне видовження не менше 500 %.

Питання:1. Опишить процес з'єнання ПЕ труб  в розтруб (дифузійно).
                2. Опишить процес з'єнання ПЕ труб терморезисторним  зварюванням.
                3. Як виконуються земляні роботи при прокладанні поліетиленових газопроводів?
                 4. Охарактерізуйте види випробування поліетиленового газопровіда.