книги из ГПНТБ / Дубровкин С.Д. Монтаж санитарно-технических устройств из полимерных материалов

Обычная электрическая горелка представляет собой кожух, внутри которого находится много­ канальная керамическая трубка с уложенной в каналы электрической спиралью. Газ-теплоно­ ситель, поступая через трубку в рукоятку горел­ ки, проходит по каналам, где нагревается, затем попадает в наконечник и выходит наружу через сопло. Рукоятка изготовляется из какого-либо тепло- и электроизоляционного материала, в ней проходит также шнур для питания электричес­ ким током спирали.

Есть несколько разновидностей электрических горелок. Все они имеют общий недостаток: при нагреве газа-теплоносителя, особенно сжатого воздуха, происходит интенсивное окисление спи­ рали горелки за счет кислорода воздуха; кроме того, в воздухе имеются капельки влаги и масла, которые убыстряют окисление спирали, вслед­ ствие чего происходит частое перегорание ее. В процессе окисления спирали окалина и нагар уно­ сятся потоком воздуха и осаждаются на сваривае­ мых поверхностях. Это ухудшает качество шва, уменьшает его прочность. Для устранения этих недостатков можно применять горелки, где элек­ трическая спираль заменена трубчатым змееви­ ком, по которому пропускают газ-теплоноситель. Проходя через трубку внутри рукоятки, он попадает в змеевик, где нагревается до нужной температуры и через наконечник и сопло попа­ дает к месту сварки. К концам трубчатого зме­ евика присоединены проводники электрического тока. При пропускании тока происходит нагрев змеевика. Вследствие малого сопротивления зме­ евика напряжение тока должно быть не более

4— 6 в.

Электрические горелки по сравнению с газо­ выми имеют больший вес и менее долговечны.

50

Рабочее место, где производят сварку, должно быть соответствующим образом подготовлено и оборудовано. К нему подводят газовые и воз­ душные магистрали, а также низковольтную силовую линию напряжением не выше 36 в. Давление горючего газа и газа-теплоносителя

Рис. 13. Схема питания газовой (а) и электрической ( б) горелок

/ — горелки: 2 — коллектор; 5 —манометр налипни газа-

понижают с помощью редуктора. На линиях горючего газа и газа-теплоносителя после редук­ тора ставят манометры (рис. 13).

Перед работой сварщик должен проверить ис­ правность всего оборудования и приборов, нали­ чие газа и сжатого воздуха в системах, чистоту последнего. Контроль чистоты сжатого воздуха производят следующим образом: на пути воздушного потока при выходе его из линии помещают лист фильтровальной бумаги или кусок хлопчатобумажного материала белого цвета.

3* 51

Если воздух загрязнен маслом или водой, на бумаге или ткани появляются темные пятна.

Приступая к работе, прежде чем включить электрообогрев (в случае применения электри­ ческой горелки) или зажечь пламя (в случае применения газовой горелки), надо пустить газтеплоноситель. В противном случае может про­ изойти расплавление спирали или прожог зме­ евика горелки.

Температуру газа-теплоносителя можно кон­ тролировать, поднося горелку к ртутному шари­ ку, закрепленному на штативе термометра (на расстоянии 5—10 мм от наконечника горелки).

Место для наложения прутка должно быть очищенным, сухим и обезжиренным. Прутковую сварку труб из ПВХ производят встык и враструб. При сварке встык на концах соединяемых труб снимают фаски под углом 45—60°, а шов укладывают между фасками. При сварке враструб на конце одной из труб формуют раструб

исоединяют кольцевой сваркой кромки раструба

струбой.

При сварке следует соблюдать следующие условия:

а) свариваемые поверхности нагревают до по­ явления на поверхности ПВХ мелких пузырьков; б) сварочный пруток нагревают до более высокой температуры, чем соединяемые поверх­ ности, пока пруток не примет темно-коричне­

вый цвет; в) угол наклона прутка при подаче его в шов

должен быть равен 90°; г) расстояние наконечника горелки до сва­

риваемых поверхностей должно быть 5— 10 мм\ д) угол наклона наконечника горелки к по­ верхности сварного шва должен быть 20—45°; е) тепло распределяют непрерывным покачи­

52

ванием сопла горелки и подачей струи воздуха попеременно на пруток и свариваемые поверх­ ности;

ж) температура воздуха у сопла горелки дол­ жна быть 230—280РС (при правильно выбранной температуре воздуха бумага, поднесенная к соплу горелки, через 5 сек становится темно-бу­ рой).

После сварки шов должен остыть на воздухе. При искусственном охлаждении (особенно тол­ стых труб) могут возникнуть трещины ввиду неравномерной усадки материала шва и основ­ ного материала.

К наиболее распространенным ошибкам, до­ пускаемым при сварке ПВХ, относят: перегрев основного материала или сварочного прутка, отдельно или одновременно, что обнаруживается по темным или даже черным пятнам и пузырь­ кам; сварку при заниженной температуре, вслед­ ствие чего сечение сварочного прутка остается круглым, а по сторонам его не образуется волна выдавленного материала; чрезмерную скорость укладки прутка в шов, при которой валики шва лопаются: недостаточное заполнение шва прут­ ками, заметное по впадинам, образующимся у краев шва. Для устранения всех замеченных дефектов материал шва должен быть снят меха­ ническим путем до основного материала. После этого канавку в шве заваривают обычным спо­ собом.

Сварку труб из ПВХ производят для трубо­ проводов, работающих под небольшим давлением и при отсутствии напора. Несмотря на сравни­ тельную простоту, такое соединение очень чувст­ вительно к удару и характеризуется малой вели­ чиной прочности на изгиб вследствие ухудшения свойств материала в зоне сварного шва.

53

Применение стыковой сварки в трубопрово­ дах, при эксплуатации которых возможны попе­ речные перемещения под влиянием колебаний температуры, вообще не рекомендуется. При диаметрах труб более 50 мм стыковая сварка осложняется вследствие трудности подгонки, овальности и разностенности труб. Коэффициент прочности хорошо сваренного стыкового шва составляет не более 0,5—0,7.

При монтаже напорных трубопроводов часто применяют прутковую сварку в комбинации со склеиванием при соединении труб враструб. Этот тип соединения обладает большей жесткостью, чем сварка встык. Однако и в этом случае удар­ ная прочность соединения снижается до 10% от величины ударной прочности основного мате­ риала.

Сварку всегда применяют только для соеди­ нения малоэкономичных толстостенных труб (во избежание сквозного пережога материала).

Прутковую сварку не рекомендуется приме­ нять при монтаже трубопроводов из твердого ПВХ в условиях их массового применения, чаще ее используют при ремонтных работах.

Основным видом неразъемных соединений труб из твердого поливинилхлорида являются соединения, полученные склеиванием.

Склеивание. Способность твердого поливинил­ хлорида прочно склеиваться широко используют при соединении труб между собой и с фасонными частями, а также при изготовлении различных изделий. Прочность клеевых соединений прак­ тически выше прочности сварных соединений, так как не снижается прочность материала соединяемых деталей.

В соединениях клей заполняет зазор между внутренней поверхностью раструба и наружной

54

поверхностью вставляемого в раструб конца трубы.

Прочность и качество клеевого соединения зависят от многих факторов, в том числе от: состава клея, температурных условий склеива­ ния; величины зазора между склеиваемыми по­ верхностями, т. е. толщины клеевого слоя; состояния склеиваемых поверхностей; уровня возникающих в соединении напряжений.

По виду растворителей клеи подразделяют на две категории: содержащие растворители пер-

хлорид, дихлорэтан, ацетон, для клеев второй

Перхлорвиниловые смолы представляют собой дополнительно хлорированные поливинилхло­ ридные смолы. Хлорирование производят для повышения растворимости поливинилхлоридной

55

смолы в растворителях, улучшения ее адгезион­ ных свойств и эластичности.

Сухая перхлорвиниловая смола имеет сле­ дующие характеристики:

Содержание связанного хлора

влажности обычно применяют клей, содержащий 14— 16% перхлорвиниловой смолы и 86—84% метиленхлорида. Это обеспечивает нанесение тонкого ровного слоя. При содержании перхлор­ виниловой смолы менее 14 и более 16% прочность соединения снижается. Кроме того, при содер­ жании смолы более 16% возрастает вязкость клея и при сборке соединений он выдавливается.

Для прочности клеевого соединения важно отсутствие внутренних остаточных напряжений в клеевом слое после его отверждения, кото­ рые сравнительно легко могут его разрушить. Та­ кие напряжения обычно возникают при значи­ тельной толщине клеевого шва, неравномерном его прогреве или охлаждении.

Толстый клеевой слой снижает прочность склеиваемого соединения, так как увеличенное расстояние между склеиваемыми поверхностями способствует образованию воздушных пустот в клеевом слое, что приводит к резкому снижению прочности шва.

Клеи на слабых растворителях обеспечивают максимальную прочность при нулевом зазоре. При использовании указанных клеев простей­ шими являются соединения с отформованным рас­ трубом.

56

При изготовлении раструба на концах соеди­ няемых труб снимают фаски под углом 30—45° (на одном конце изнутри, на другом — снаружи). Конец трубы (с внутренней фаской) нагревают до ПО—130°С, надвигают его на подготовленный конец другой трубы, имеющей наружную фаску, затем интенсивно охлаждают. Раструб плотно обжимает трубу, поэтому внутреннее очертание и размеры раструба соответствуют наружному очертанию и размерам соединяемой трубы. Перед выдвиганием из раструба конца трубы отмечают взаимное положение концов труб.

Однако при таком способе получения рас­ труба трубы, предназначенные для соединения, нельзя взаимозаменять, так как величины откло­ нений размеров наружных диаметров труб обычно превышают величины необходимых зазоров меж­ ду трубой и раструбом. Каждый раструб может быть склеен только с тем концом трубы, на кото­ ром он был отформован.

При формовании концов труб при помощи калибровочного инструмента (гильз, дорнов) этот недостаток устраняется. При формовании в гильзе наружный диаметр калиброванного конца всегда несколько меньше внутреннего диаметра гильзы и зависит от температуры нагрева. При охлаждении в гильзе материал дает усадку, которая тем больше, чем выше тем­ пература нагрева. При формовании конца трубы на дорне внутренний диаметр получаемого рас­ труба почти не уменьшается и соответствует наружному диаметру дорна.

Таким образом, если калибрующие размеры гильзы и дорна принять одинаковыми, между калиброванным концом трубы и раструбом при склеивании всегда будет значительный зазор.

Целесообразно калибровать в гильзе только