Сварка труб отопления: как варить отопление электросваркой в труднодоступных местах, как сварить пластиковые и металлические трубы, сварной шов

Как выполняется сварка труб отопления – правила сваривания металлических и пластиковых труб

Преимущества и недочёты электросварки

Возможно выделить следующие преимущества сварных соединений:

1. Возможность получения соединений громадных размеров.
2. Отсутствие трансформаций внешних и внутренних размеров за счет соединительного шва.
3. Применение для сварки материала, подобного материалу трубы, за счет чего сохраняются все свойства трубопровода.
4. простота и Дешевизна способа.

Недочёты сварных соединений по большей части вызваны низкой квалификацией сварщика благодаря его неопытности, требований технологии и несоблюдения правил, каковые стали причиной неполному свариванию, образованию трещин, остаточных напряжений и смещений в области сварного шва в следствии недогрева либо перегрева. Другим недочётом возможно назвать сложности при корректировании дуги для обеспечения однообразных условий формирования шовного соединения, поскольку электрод в дуге неизменно плавится и неравномерно перемещается на протяжении поверхности трубы. Помимо этого, выяснить уровень качества соединения без применения особых устройств, и оценить структуру поменянного металла возможно лишь по внешним показателям.

Базы процесса

Процесс электродуговой сварки содержится в том, дабы между свариваемым электродом и металлическим материалом появилась электрическая дуга, под действием которой разогреваются электрод и определённый участок труб, в следствии чего они плавятся и два состава перемешиваются. Величина оплавления зависит во многом от диаметра электрода, материала трубы, режима сварки, скорости передвижения дуги по поверхности.

Электрод имеет особое покрытие, которое на протяжении плавления формирует в дуге особенные условия, мешающие сотрудничеству металла с воздухом и образованию защитной пленки. Одновременно с этим материал трубы и расплавленный материал электрода при нахождении в дуге содействуют созданию сварного шва при удалении дуги и остыванию. На поверхности сварного соединения образуется шлак, который потом требуется удалить.

Сварка стали (электрическая, газовая)

Сварка труб отопления из стали предпочтительней резьбового соединения. Этот метод основан на нагревании кромок соединения до температуры плавления. При этом образуется плавильная ванна с расплавленным металлом, в которую подается припой в необходимом количестве. Постепенно продвигаясь, расплавленный металл заполняет швы. После остывания получается монолитное соединение.

Методов сварки стальных труб отопления достаточно много. Мы будем рассматривать только те, которые могут быть применены при монтаже отопления в домах и квартирах. Главный критерий – это мобильность. Ест два основных подхода.

Электрическая дуговая сварка

Электрод ручной дуговой сварки

Суть сварки труб отопления электросваркой заключается в том, что на электрод подается напряжение (обычно плюс, но не обязательно), а к контуру подводится минус. Движение электронов направлено от плюса к минусу. Когда от электрода для сварки труб отопления до рабочей поверхности остается совсем немного (расстояние приблизительно равно его диаметру) возникает электрическая дуга. Она настолько мощная, что плавит металл. С этого момента начинаются отличия. Подача металлической проволоки может выполняться вручную, либо же автоматически. Сварка труб отопления электросваркой бывает:

ручной;

полуавтоматической (аргонной).

В обоих случаях процесс плавления проволоки в варочной ванной происходит в газе, который выталкивает кислород и улучшает сплавление металла. Для ручной сварки нужны электроды – это металлический плавящийся стержень в специальной обмазке. При горении обмазки выделяется газ и шлак, которые защищают варочную ванну.

В полуавтоматической сварке из баллона подается аргон. Электрод для сварки труб отопления состоит из вольфрама, температура плавления которого 3000 град. Сварка может быть на постоянном и переменном токе. На переменном варят алюминий. При сварке используют присадочную проволоку, аргоновый стержень выступает в качестве нагревателя, по аналогии с газовой сваркой. Также электросварка труб отопления бывает импульсной и безимпульсной.

Как варить трубы отопления:

двигать электрод от стенки к стенке, ёлочкой;

чередовать движения вперед и назад по прямой;

чередовать движения вперед по прямой и назад по наружному краю. Края каждый раз чередуются.

Важный момент – это формирование корня шва. Также имеет значение расположение электрода относительно рабочей поверхности. Трубу с обратной стороны варят, смотря в зеркальце, такое получается не у каждого. Как видите, тема очень обширная и сварщик должен обладать определенным багажом знаний и, конечно же, опытом.

Газовая сварка металлических труб отопления

Газовый резак

Звук, когда загорается пламя на резаке газовой сварки, нельзя перепутать ни с чем. Это как взлет маленького реактивного самолета. Как сваривать трубы отопления:

на резак подается из баллона ацитилено-воздушная смесь. У нее очень высокая температура горения;

вентилями на резаке регулируется подача;

факел пламени расплавляет металл, создавая варочную ванну, и вручную в нее макается проволока;

нельзя давать варочной ванне остыть и потихоньку продвигать ее вдоль шва.

Остается вопрос о том, как правильно варить трубы отопления с обратной стороны. При таком методе чтобы заварить стояк со стороны стенки, нужно совершить дополнительную процедуру. На лицевой стороне, в месте соединения, нужно вырезать окошко и через него с внутренней стороны стояка заварить шов. После этого окошко закрывается тем же вырезанным клочком и заваривается. Газовая сварка труб отопления предпочтительней при работе с малыми диаметрами и тонкостенными катушками.

Сварка в потолочном положении

Сварка происходит в несколько этапов, первый из них – проварка корня шва.

Корень шва

Используйте электрод диаметром 3 мм и силу тока минимального или среднего диапазона.

В зависимости от условий, сварку можно выполнить несколькими способами:

Если возможна выборка и подварка с обратной стороны, то при сварке следует обратить внимание на формирование валика с нижней стороны. Не должно быть нависаний и подрезов.. Лучше всего такой шов выполнить колебательными движениями от кромки к кромке, с задержкой на них

Таким образом, не потребуется дополнительная выборка, и после очистки соединения от сварки можно будет накладывать второй валик (читать далее Пластиковые потолки: особенности монтажа)

Лучше всего такой шов выполнить колебательными движениями от кромки к кромке, с задержкой на них. Таким образом, не потребуется дополнительная выборка, и после очистки соединения от сварки можно будет накладывать второй валик (читать далее Пластиковые потолки: особенности монтажа).

Потолочный сварочный шов

1. Если есть необходимость формирования валика с обратной стороны, нужно совершать постоянные поступательные движения электрода внутрь зазора на минимально короткой дуге. Добейтесь того, чтобы дуга горела с обратной стороны, тогда металл будет застывать в форме зонтика (читать далее Потолочная плита байкал).

Основное внимание при такой сварке должно быть сосредоточено на обратном валике. При возможности выдерживайте скорость сварки в зависимости от нижнего валика, чтобы не было сильной выпуклости

Если всё-таки внутренний валик получился слишком выпирающим, то необходима выборка до чистого металла.

Корень шва с обратной стороны

Заполнение разделки

Сварка 2 и 3 валика происходит электродом 3 мм. на средне-максимальном токе, либо 4 мм. на среднем. Выбор зависит в зависимости от ширины первого валика. Чтобы не образовалось выпуклости, следует задерживаться на краях, затем немного смещать дугу по кромке и переходить лесенкой на другую кромку.

Если необходимо изменить форму валика при сварке, изменяйте скорость, наклоняйте электрод другим углом, увеличивайте величину шага.

Влияние угла наклона электрода на форму шва

4 и 5 слой зависят от ширины предыдущих валиков – во всю ширину, или в 2 валика. Следующие слои выполняются в виде наплавки без колебательных движений. При подходе к кромке нужно оставлять расстояние диаметром электрода с покрытием, между предпоследним валиком и кромкой.

Как правильно варить потолочный шов — схема

Лицевой слой

Лицевой слой варится в углубление 0.5-2 мм.

В зависимости от толщины металла и ширины последнего слоя, может потребоваться несколько проходов.

При сварке в 1 проход и углублении предпоследнего слоя на 0.5-1 мм. необходимо производить сварку методом «вперед дугой». Шаг подбирайте в зависимости от формирования валика.

Если углубление от 1 до 2 мм, используйте метод «лесенкой».

При сварке в несколько проходов, боковые валики проходящие у кромки, в каждом случае варятся разными способами: с манипулированием или без него, лесенкой или дугой вперед. Последний валик по центру варится так, чтобы ровно соединить 2 боковых.

Подробная схема показана на картинке выше.

https://youtube.com/watch?v=0-WoYkM3wRc

В заключение стоит добавить, что не стоит заниматься сваркой потолка без опыта. Это достаточно трудное дело, требующее определенных знаний и навыков, которые приходят со временем. Начинайте сварку с более простых видов соединений.

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из , до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.

С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:

ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;

ГОСТ Р ИСО 12176-1 – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.

Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.

ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб. ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы

Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут

Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

  Пред.

    

  2  

    

    

    

След.  

Как осуществить стыковку?

Разберемся, как соединить две детали трубопровода, не применяя сварку и резьбовые фитинги. Чаще всего, применяют следующие способы:

установка муфты Gebo (Гебо);

монтаж обоймы или хомута;

фланцевое соединение.

Муфта Gebo

Такое название носит специальный фитинг, с его помощью можно вручную объединить две трубы в единую магистраль. В составе муфты:

корпус;

три кольца – уплотнительное, прижимное, зажимное;

гайка.

Чтобы установить муфту, на трубу надевают гайку и все остальные детали по порядку, последней надевается муфта, её нужно надеть до половины, затянув гайку. Затем деталь, которую хотят соединить с трубой, стыкуется с фитингом в той же последовательности.

Надежность соединения при использовании муфты Геба зависит от того, насколько правильно была выполнена данная работа. Если все сделано верно, то стык будет абсолютно герметичным и прослужит долго.

Установка ремонтной муфты или хомута

Отремонтировать или модифицировать трубопровод можно с использованием монтажной обоймы. Эта деталь состоит из двух половинок, которые стягиваются болтами, плотно обхватывая трубу.

Проведение работ:

если проводится ремонт или стыковка труб, бывших в эксплуатации, то нужно очистить место соединения от окалины, краски и любых других загрязнений. Поверхность должна быть совершенно чистой и гладкой;

далее на место соединения устанавливается резиновый уплотнитель, сверху накладываются разъемные детали с двух сторон;

детали стягиваются болтами.

Этот способ очень простой, но он не обеспечивает достаточную степень надежности, поэтому её стоит использовать на безнапорных трубопроводах либо в качестве временной меры. Установка хомута проводится так же. Отличие этой детали от ремонтной обоймы заключается в том, что хомут затягивается с одной стороны, а обойма с двух.

Фланцы

Еще одним простым способом соединения деталей трубопровода является установка фланцев. Фланцами называются детали в виде кольца, в центр которого вставляется патрубок или труба.

На торцы соединяемых деталей надеваются одинаковые фланцы, которые затем соединяются друг с другом и стягиваются болтами. Между фланцами устанавливается прокладка. Выполнение соединения:

производится подготовка соединяемых деталей, торцы должны быть срезаны точно под углом 90 градусов, очищены от краски и грязи. Снятие фаски не является обязательным;

на подготовленные детали надевают фланцы;

устанавливаются прокладки из резины или паронита;

соединяются две детали с установленными на них фланцами;

производится постепенное затягивание болтов, стягивающих оба фланца. Затягивать болты нужно постепенно и крест-накрест, а не по окружности.

Описание процедуры сварки труб

После достижения постоянного горения дуги возможно приступать конкретно к сварке. На протяжении сваривания перемещают дугу следующим образом:

поступательно на протяжении сварного шва, благодаря чему дуга будет стабильной;

продольно для узкого шва с высотой, зависящей от скорости перемещения электрода на протяжении поверхности;

поперечно, дабы обеспечить требуемую толщину шва, двигая стержень колебательными перемещениями.

Трубы с малым толщиной и диаметром стены свариваются постоянным швом, тогда как трубы с толстыми стенками – прерывистым. Сварка стыков должны производиться до полного сваривания стыка без перерывов. При сварке стыков с толщиной стенок до 6 мм делают два сварных слоя, при толщине до 7 мм – в три слоя, а при более толстых стенках — в четыре.

Первые слои в большинстве случаев навариваются ступенчато, начиная от кромок труб с расплавлением, а последующие равномерно сплошным слоем. Ступенчатый вариант используется при толщине труб более 8 мм: базовый слой накладывается методом разделения поверхности труб на определенные территории с маленькой площадью и сваривания через одну площадку, а позже довариваются пропущенные. По окончании проварки первого слоя его осматривают на наличие трещин, поскольку от этого зависит уровень качества всего шва. В случае если таковые имеется, то их выплавляют и сваривают заново.

Последующие слои свариваются методом проворачивания трубы либо равномерного перемещения электрода на протяжении поверхности шва, причем начальную точку сварки смещают довольно конечной примерно на 20?30 мм по отношению к прошлому слою и меняют направление перемещения электрода на противоположное. Последний шов выполняется с плавным переходом и ровной поверхностью к размеру диаметра труб. В случае если свариваются трубы с квадратным сечением, то их концы нужно жестко закрепить, дабы металл не повело, и труба не деформировалась. По окончании окончания сварных работ поверхности очищаются от шлака.

Сварка труб электросваркой процесс несложной, но важный, требующий соблюдения и внимательности последовательности делаемых действий.

3 Классификация и сортамент по ГОСТ 8734 – 4 категории

По показателям качества и своим свойствам все бесшовные трубы, как горячекатаного производства, так и холоднодеформируемые можно условно разделить на четыре категории. Бесшовные холоднодеформируемые трубы по ГОСТ 8734 принято классифицировать по специальной таблице в зависимости от толщины стенок, внутреннего и наружного диаметра. Таким образом, они бывают:

особо тонкостенные. Толщина стенок не превышает 0,6 мм. Минимальная толщина – 0,3 мм. Внутренний диаметр может варьироваться от 5 до 250 мм.

тонкостенные бесшовные. Толщина стенок по принятому стандарту составляет от 0,6 до 20 мм по внутреннему радиусу, диаметр – от 5 до 250 мм.

толстостенные. Минимальный диаметр – 0,6 миллиметров при толщине стенок до 24 мм.

особо толстостенные. Трубы, используемые преимущественно в топливной, химической и автомобильной промышленности. Диаметр – до 70 миллиметров при толщине стального слоя до 12 мм.

Тонкостенные бесшовные трубы

При этом следует также учитывать показатель Dh/s, который отображает отношение наружного диаметра к толщине стенок. Для тонкостенных видов этот показатель составляет от 12 до 35. Для толстостенных и особо толстостенных труб dh/s – от 6 до 13 и менее 6 соответственно. Существует также холоднодеформируемая труба профильного типа, она применяется реже и различается по ширине и высоте профиля. Ширина профиля может варьироваться от 70 до 150 мм, высота – от 50 до 100 мм.

Что касается классификации по качеству и характеристикам металлических свойств, то бесшовные трубы принято делить на категории:

Б. Изготовленные из среднелегированных марок стали, которые соответствуют ГОСТ 14959, 18495, с учетом нормирования основного химического состава.

В. Изготовленные из низколегированных углеродистых сталей различных марок (в основном стали ГОСТ 1050 или ГОСТ 4543 с нормированием химического состава).

Д. Без нормирования химических свойств, для использования преимущественно в гидравлических системах с прохождением специальных испытаний по нормам давления в процессе производства.

Е. Изготовленные из высоколегированных марок стали с дополнительной термической обработкой химического состава.

По длине бесшовные холоднодеформируемые трубы (ГОСТ 8734) делятся на:

немерные – длина от 1,5 метра до 12 метров.

мерные – стандартные трубы длиной 4,5 и 9 метров.

с кратной размерностью – длина от 1,5 до 9 метров.

Стандартный способ упаковки бесшовных труб – пачками по несколько штук одинаковой длины, завернутые в защитную пленку и специальную бумагу. Однако способ упаковки может отличаться в зависимости от конкретных технических условий при производстве и пожеланий заказчика.

Какие газы используются при сварке

Для того, чтобы газы сгорали с максимальной эффективностью нужен кислород без примесей. В зависимости от степени очистки он бывает:

высшего сорта (концентрация 99,5 %);

2-го (99,2 %);

3-го (98,5 %).

Так как варят газосваркой не в стерильных условиях, следует учитывать, что при контакте кислорода с техническими маслами может произойти самовозгорание. Баллоны должны храниться в помещении, где нет источников открытого огня в месте, куда не попадают солнечные лучи.

Чаще всего в паре с кислородом используют ацетилен, так как его температура горения доходит до 3400⁰C. Его получают из карбида кальция при растворении в воде.

Второе место с температурой горения до 2800⁰C занимает пропан. Газовые смеси кислорода с метаном, водородом, парами керосина, блаугазом по температуре значительно уступают лидерам. Применяются для работы только с цветными металлами с низкой температурой плавления.

Диффузионный способ пайки ПЭ труб

На сегодняшний день полиэтилен все еще не имеет такого авторитета как металл или металлопластик, но по факту его прочностные и эксплуатационные характеристики ничуть не хуже. Современные технологии на этапе производства позволяют сделать ПЭ трубы качественными и надежными. Наиболее интересным способом их сварки считается диффузионный, не требующий использования специального оборудования. Даже новичок сможет выполнить сварочные работы данным способом.

Полиэтилен высокого и низкого давления (ПВД и ПНД) – это одни из самых популярных полимерных термопластов, пользующихся высочайшим спросом при организации самых разных систем водоснабжения, водоотведения и т.д. Отличительной особенностью полимерного материала является то, что при нагревании он размягчается, поскольку теряется взаимосвязь цепочки молекул между собой. Застывая, он возвращает себе былую прочность, будто трансформации вовсе и не происходило. Именно эта особенность делает полиэтилен идеальным материалом для проведения сварочных работ на нем. Во время размягчения двух изделий их можно соединить, что после застывания приведет максимально прочному скреплению. Между двумя кусками будет создан прочнейший сварочный шов.

Производится сварка ПЭ труб под относительно низкой температурой в 270 градусов по Цельсию, что значительно облегчает задачу по выбору оборудования и последующему его использованию. Время работы крайне мало (несколько секунд на каждый этап) и может корректироваться лишь за счет изменения толщины трубопроводов.

Типы двухтрубных систем

Двухтрубные системы делятся на виды в зависимости от:

типа контура (открытый и закрытый);

способа и направления тока воды (проточные и тупиковые);

способа перемещения теплоносителя (с естественной и принудительной циркуляцией).

Системы с открытыми и закрытыми контурами

Двухтрубная система открытого типа в городских квартирах не прижилась из-за особенности, связанной с верхней разводкой труб, предполагающей использование расширительного бака. Это приспособление дает возможность контролировать и пополнять водой отопительную систему, но в квартире не всегда имеется место для монтажа такого объемного устройства.

Проточные и тупиковые

В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.

С естественной и принудительной циркуляцией

Для естественной циркуляции воды укладка труб производится с обязательным уклоном, в верхней точке системы устанавливается расширительный бак. Принудительная циркуляция осуществляется за счет насоса, установленного в возвратной трубе. Такая система требует наличия воздухоотводящих клапанов или кранов Маевского.