Сварка труб нагретым инструментом встык

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 15Следующая ⇒

Сваркой встык нагретым инструментом соединяются трубы и детали с толщиной стенки по торцам более 5 мм. Не рекомендуется сварка встык труб с разной толщиной стенок (SDR), изготовленных из разных марок полиэтилена и длинномерных труб.

Технологические параметры сварки выбираются по таблицам 3.1-3.4, в соответствии с маркой полиэтилена, из которого изготовлены трубы и детали.

Сборку и сварку труб и деталей рекомендуется производить на сварочных машинах с высокой и средней степенью автоматизации процесса сварки. Допускается также использовать машины с ручным управлением процессом сварки, но с обязательным автоматическим поддержанием заданной температуры нагретого инструмента. (Не рекомендуется применять нагревательные инструменты, нагреваемые газом).

Технологический процесс соединения труб и деталей сваркой встык включает:

- подготовку труб и деталей к сварке (очистка, сборка, центровка, механическая обработка торцов, проверка совпадения торцов и зазора в стыке);

- сварку стыка (оплавление, нагрев торцов, удаление нагретого инструмента, осадка стыка, охлаждение соединения).

Перед сборкой и сваркой труб, а также соединительных деталей необходимо тщательно очистить их полости от грунта, снега, льда, камней и других посторонних предметов, а соединяемые концы - от всех загрязнений на расстояние не менее 50 мм от торцов. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа на расстояние не менее 15 мм.

Очистку производят сухими или увлажненными кусками мягкой ткани из растительных волокон с дальнейшей протиркой и просушкой. Если концы труб или деталей (вследствие небрежного хранения) окажутся загрязненными смазкой, маслом или какими-либо другими жирами, то их обезжиривают с помощью спирта, ацетона или специальных обезжиривающих составов. Не рекомендуется производить очистку и обезжиривание цветными и синтетическими волокнистыми тканями.

Сборку свариваемых труб и деталей, включающую установку, соосную центровку и закрепление свариваемых концов, производят в зажимах центратора сварочной машины.

Концы труб и деталей центруют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10 % толщины стенок труб и деталей. Подгонку труб и деталей при центровке осуществляют поворотом одного из свариваемых концов вокруг их оси, перестановкой опор по длине трубы.

При сварке встык вылет концов труб из зажимов центраторов обычно составляет 15 - 30 мм, а привариваемых деталей - не менее 5 - 15 мм.

Закрепленные и сцентрированные концы труб и деталей перед сваркой подвергают механической обработке - торцеванию с целью выравнивания свариваемых поверхностей непосредственно в сварочной машине.

После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается.

Удаление стружки из полости трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торца - с помощью ножа.

После обработки еще раз проверяют центровку и отсутствие зазоров в стыке.

Последовательность выполнения операций представлена на рис.3.1

Рис. 3.1 Последовательность выполнения операций при сварке труб нагретым инструментом а - центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб; б - механическая обработка торцов труб с помощью торцовки 7; в - проверка соосности и точности совпадения торцов по величине зазора С; г - оплавление и нагрев свариваемых поверхностей нагретым инструментом 2; д - осадка стыка до образования сварного соединения

Между торцами, приведенными в соприкосновение, не должно быть зазоров, превышающих:

- 0,3 мм - для труб диаметром до 110 мм;

- 0,5 мм - » » » св. 110 мм до 225 мм;

- 0,8 мм - » » » от 250 мм до 315 мм включ.

- 1,0 мм - » » » 355 мм и выше.

Основными параметрами сварки встык являются:

- температура нагретого инструмента Т_н;

- продолжительность оплавления t_оп и нагрева t_н;

- давление нагретого инструмента на торцы при оплавлении Р_оп и нагреве Р_н;

- продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки t_п;

- давление на торцы при осадке Р_ос;

- время охлаждения сваренного стыка под давлением осадки t_охл.

Для машин со средней и высокой степенью автоматизации дополнительным нормируемым параметром может являться время нарастания давления осадки t_д.

Изменение величины параметров во времени в процессе сварки производят по циклограмме (рис. 3.2). Продолжительность оплавления t_оп, как правило, не нормируется и зависит от появления первичного грата.

Оплавление и нагрев торцов свариваемых труб и деталей осуществляют одновременно посредством их контакта с рабочими поверхностями нагретого инструмента.

Оплавление торцов необходимо выполнять при давлении Р_оп = 0,2 ± 0,02 МПа в течение времени t_оп, достаточного для образования по всему периметру контактирующих с нагревателем торцов труб валиков расплавленного материала (первичного грата) высотой не менее:

- 1,0 мм при толщине стенки труб от 5 до 10 мм;

- 1,5 мм » » » » » 10 » 12 мм;

- 2,0 мм » » » » » 12 » 20 мм;

- 2,5 мм » » » » » 20 » 26 мм;

- 3,0 мм » » » » » 26 » 35 мм.

После появления первичного грата давление необходимо снижать до Р_н = 0,02 ± 0,01 МПа и торцы нагревать в течение времени t_н, которое в зависимости от сортамента (толщины стенки) труб и деталей, температуры окружающего воздуха Т₀ следует выбирать по табл.3.1-3.4

Таблица 3.1 - Температура рабочей поверхности нагретого инструмента, °С

Параметр

Температура окружающего воздуха T₀, °С, и тип полиэтилена

от минус 15 до 0

от 0 до плюс 20

от плюс 20 до плюс 45

ПЭ 100 ПЭ 80 ПЭ 100 ПЭ 80 ПЭ 100 ПЭ 80

Температура рабочей поверхности инструмента 230 ± 10 220 ± 10 220 ± 10 210 ± 10 210 ± 10 200 ± 10

Таблица3.2 - Время нагрева торцов труб t_н, с, из ПЭ 80 и ПЭ 100

Сортамент свариваемых труб по ГОСТ Р 50838

Температура окружающего воздуха Т₀, °С, и время нагрева, с

Стандартное размерное отношение Диаметр и толщина стенки трубы, мм от минус 15 до 0 от 0 до плюс 20 от плюс 20 до плюс 45

SDR 11
63 ´ 5,8 - 75 ´ 6,8 75 - 110 60 - 105 50 - 95

90 ´ 8,2 - 110 ´ 10,0 100 - 140 85 - 140 70 - 125

125 ´ 11,4 - 140 ´ 12,7 120 - 170 100 - 165 80 - 150

160 ´ 14,6 - 180 ´ 16,4 155 - 210 135 - 200 105 - 185

200 ´ 18,2 - 225 ´ 20,5 190 - 260 160 - 250 125 - 225

250 ´ 22,7 - 315 ´ 28,6 250 - 360 225 - 350 210 - 310

SDR 17,6
90 ´ 5,2 - 110 ´ 6,3 70 - 105 55 - 100 45 - 90

125 ´ 7,1 - 140 ´ 8,0 95 - 125 80 - 120 60 - 110

160 ´ 9,1 - 180 ´ 10,3 105 - 140 90 - 140 70 - 125

200 ´ 11,4 - 225 ´ 12,8 120 - 170 100 - 165 80 - 150

250 ´ 14,2 - 315 ´ 18,5 135 - 200 115 - 190 90 - 180

Таблица 3.3 - Время нарастания давления осадки t_д, с, для труб из ПЭ 80, ПЭ 100

Сортамент свариваемых труб по ГОСТ Р 50838

Время t_д, с

Стандартное размерное отношение Диаметр и толщина стенки трубы, мм

SDR 11
63 ´ 5,8 - 75 ´ 6,8 3 - 7

90 ´ 8,2 - 110 ´ 10,0 4 - 8

125 ´ 11,4 - 140 ´ 12,7 4 - 11

160 ´ 14,6 - 180 ´ 16,4 6 - 12

200 ´ 18,2 - 225 ´ 20,5 8 - 14

250 ´ 22,7 - 315 ´ 28,6 10 - 16

SDR 17,6
90 ´ 5,2 - 110 ´ 6,3 3 - 6

125 ´ 7,1 - 140 ´ 8,0 4 - 7

160 ´ 9,1 - 180 ´ 10,3 4 - 8

200 ´ 11,4 - 225 ´ 12,8 5 - 10

250 ´ 14,2 - 315 ´ 18,5 8 - 12

Таблица3.4 - Время охлаждения стыка t_охл, мин, труб из ПЭ 80 и ПЭ 100

Сортамент свариваемых труб по ГОСТ Р 50838

Температура окружающего воздуха Т₀, °С, и время охлаждения, мин

Стандартное размерное отношение Диаметр и толщина стенки трубы, мм от минус 15 до 0 от 0 до плюс 20 от плюс 20 до плюс 45

SDR 11
63 ´ 6,8 - 75 ´ 6,8 4 - 5 5 - 6 6 - 7

90 ´ 8,2 - 110 ´ 10,0 6 - 7 7 - 8 8 - 9

125 ´ 11,4 - 140 ´ 12,7 8 - 11 10 - 13 12 - 15

160 ´ 14,6 - 180 ´ 16,4 11 - 14 13 - 16 15 - 18

200 ´ 18,2 - 225 ´ 20,5 16 - 21 18 - 23 20 - 25

250 ´ 22,7 - 315 ´ 28,6 24 - 30 26 - 32 28 - 36

SDR 17,6
90 ´ 5,2 - 125 ´ 7,1 4 - 5 5 - 6 6 - 7

140 ´ 8,0 - 180 ´ 10,3 8 - 10 9 - 12 10 - 12

200 ´ 11,4 - 225 ´ 12,8 10 - 11 11 - 13 13 - 15

250 ´ 14,2 - 315 ´ 18,5 18 - 22 19 - 24 21 - 28

Рис.3.2 -Циклограмма процесса сварки встык нагретым инструментом труб из полиэтилена

а - диаграмма изменения во времени t давления на торцах Р и температуры нагретого инструмента T_н; б - последовательность протекания процесса сварки;

1 - оплавление торцов; 2 - нагрев концов труб; 3 - вывод нагретого инструмента (технологическая пауза); 4, 5 - осадка и охлаждение стыка

Допускается давление Р_н снижать до минимума при сохранении постоянства контакта торцов труб (деталей) с нагретым инструментом.

Продолжительность технологической паузы, необходимой для удаления нагретого инструмента, должна быть минимальной, не более:

- 3 с - для труб d_e 63 мм;

- 4 с - » » d_e 90 - 140 мм;

- 5 с - » » d_e 160 - 225 мм;

- 6 с - » » d_e 250 - 315 мм.

После удаления нагретого инструмента торцы труб и деталей сводят и производят осадку стыка при давлении Р_ос = 0,2 ± 0,02 МПа. Осадку стыка необходимо осуществлять плавным увеличением давления до заданного уровня.

Время нарастания давления осадки t_д, с, для труб из ПЭ 80, ПЭ 100 следует принимать по таблице 3.3.

Охлаждение стыка необходимо производить под давлением осадки в течение времени t_охл, величина которого принимается по таблице 3.4., в зависимости от толщины стенки свариваемых труб и деталей и температуры окружающего воздуха Т₀.

С целью повышения точности поддержания заданных давлений (Р_оп, Р_н, Р_ос) в процессе сварки необходимо учитывать потери на трение движущихся частей сварочной машины и перемещаемой при сварке трубы (секции). Для этого перед сваркой каждого стыка производят замер усилия при холостом ходе подвижного зажима центратора машины с закрепленной в нем трубой (секцией), который суммируют с усилием, необходимым для создания заданных давлений (Р_оп, Р_н, Р_ос).

Для уменьшения потерь на трение рекомендуется использовать переносные и регулируемые по высоте роликовые опоры.

При сварке нагретым инструментом рабочие поверхности нагревателя покрывают антиадгезионным слоем, препятствующим налипанию расплава на инструмент.

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 10 111213 14 15 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-05-31; просмотров: 426.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...