Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сварка полиэтиленовых труб фитингами с закладными электронагревателями. Учебное пособие
.pdf
Нежелательные деформации соединения возникают в процессе
сварки, если детали плохо сцентрованы и ненадежно зафиксированы.
Эти деформации приводят к уменьшению поверхности сварки и являются второй по значимости причиной брака после плохой очистки поверхностей. От этого класса дефектов спасает добросовестность и аккуратность сварщиков-монтажников при сборке позиционировании деталей перед сваркой.
Сварочные напряжения
После завершения сварки при охлаждении соединения неизбежно возникают радиальные сварочные напряжения, поскольку
наружные поверхности соединения охлаждаются раньше внутренних
элементов. Радиальные напряжения стремятся разобрать соединение,
но довольно быстро релаксируют в ПЭ. Сварочные напряжения, естественно, увеличиваются при перегреве.
Искусственное и ускоренное охлаждение сварного соединения
приводит к увеличению сварочных напряжений, появлению трещин,
раковин, и потому недопустимо.
Контрольные вопросы
1. Физические процессы при сварке ЗН.
2. Реологические процессы.
3. Химические процессы.
4. Роль катализа старения ПЭ ионами металлов.
5. Сварочные напряжения.
6. Роль температуры.
7. Роль явления ползучести.
8. Роль оксидного слоя.
21
3 . КЛАССИФИКАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЗН
Рис. 3.1. Муфтовое соединение
Рис. 3.2. Седельное соединение
По геометрическим особенностям конструкции соединений ЗН
можно разделить на два основных класса: муфтовые и седельные.
Сварка с ЗН применяется для соединения труб со структурированной стенкой, которые в глобальной практике выпускаются диаметром до 3000 мм и реже до 5000 мм по технологии фирмы KRAH. Аналогичные трубы выпускает группа компаний «Полипластик» под маркой «Корсис Плюс».
Классификация по размерам
Внутри основных классов условно можно выделить соединения
ЗН труб разных размеров: малые диаметры (до 250 мм), средние, большие и супербольшие (свыше 1200 мм). ПЭ трубы больших диаметров
все чаще используются на практике сварочных работ с ЗН.
22
Рис. 3.3. Сборка большого соединения муфты с ЗН
Классификация по размерам имеет высокую степень актуальности. В зависимости от размеров соединения меняются и ужесточаются
требования к округлости труб и муфт, допускам на размеры труб и фитингов, квалификации и усердию сварщиков, экспертным качествам
технадзора, качеству и мощности сварочных аппаратов, вспомогательному оборудованию и технологическим приемам выполнения сварочно-монтажных работ.
Ошибки, которые можно избежать при сварке больших труб, являются, главным образом, следствием отклонений формы: некруглости
и сплющивания наружного диаметра (бочкообразности) под влиянием
релаксации экструзионных напряжений. Воздействия при хранении
и транспортировке могут вызвать отклонения от идеально круглой
формы трубы [31].
Контрольные вопросы
1. Классификация соединений ЗН.
2. Проблемы при сварке больших труб.
23
4 . СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ С ЗН
ГОСТ Р ИСО 13950-2012 определяет фитинг как: «приспособление для соединения плавлением (проплавлением) труб и/или других узлов из термопластов». Размеры фитингов соответствуют диаметрам
и SDR труб, выпускаемых промышленностью. Известны муфты с ЗН,
рассчитанные на соединения труб диаметром до 1600 мм. Некоторые
седловые фитинги могут привариваться к трубам ряда диаметров,
включая 2000 мм.
ГОСТ Р 58121.3-2018 (ИСО 4437-3:2014) распространяется на
электросварные раструбные фитинги и электросварные седловые фитинги, предназначенные для соединения газопроводных труб диаметром до 630 мм. Выделяют:
– электросварной фитинг с раструбным концом;
– фитинг из ПЭ, содержащий один или более ЗН;
– электросварной Т-образный отвод;
– седловой фитинг со встроенным режущим инструментом
сверления отверстия стенки трубы;
– электросварной седловой отвод, требующий инструмента дл
прорезания отверстия в трубе.
Цвет фитингов – чаще черный (ПЭ наполнен техническим углеродом); желтый и оранжевый для газопроводного; синий для водохозяйственного назначения.
Муфтовые (или иначе раструбные) детали с ЗН часто используются в комплекте с фитингами, имеющими длинные трубные концы,
предназначенные как для сварки ЗН, так и для сварки НИ. Фитинги
с удлиненными трубными концами часто называют «спиготы».
Все фитинги по ГОСТ Р 58121.3-2018 должны изготавливаться
только из первичного материала (композиции по ГОСТ Р 58121.1-2018
(ИСО 4437-1:2014). Рис. 4.1 дает некоторое представление о разнообразии продукции известных производителей.
для
я
24
Рис. 4.1. Фитинги с ЗН и спиготы
Муфтовые (раструбные) фитинги
Муфта с ЗН – это часть фитинга с ЗН, в которой осуществляется
плавление. Фитинг, состоящий из двух муфт, – это соединительная
муфта. Средний внутренний диаметр муфты D
меньше номинального диаметра трубы d
верстия фитинга не должна превышать 0.015 d
. Овальность проходного от-
n
n
25
должен быть не
1
Выделяют соединительные муфты обычной длины, удлиненные,
а
б
в
Рис. 4.2. Соединительные муфты: а – обычной длины;
б – удлиненная; в – редукционная
облегченные, редукционные (рис. 4.2).
Муфты предназначены для соединения труб определенного диапазона SDR и MOP (стандартного размерного отношения и соответственно максимального рабочего давления). Одинарные муфты являются частью заглушек, переходных муфт с металлической резьбой
и многих других фитингов (рис. 4.3).
Муфты могут быть интегрированы в конструкцию отводов,
тройников и других фитингов (рис. 4.4).
Муфтовая сварка применяется также при установке фланцевого
адаптера (рис. 4.5). Опцией конструктивной особенности многих соединительных муфт является наличие постоянных или удаляемых
26
упоров (ограничителей) для труб. Для ремонта трубопроводов приме-
Рис. 4.3. Монолитная заглушка
а
б
в
Рис. 4.4. Виды муфт: а – отвод 45°; б – тройник с двумя муфтами;
в – переходная муфта с наружной резьбой
няют муфты без ограничителей.
27
Соединительные муфты больших диаметров имеют обычно две
Рис. 4.5. Фланцевый
адаптер
Рис. 4.6. Инновационная муфта
с центровочными приспособлениями
и четырьмя зонами плавления
независимые спирали и, соответственно две независимые зоны плавления. К числу актуальных новаций в области производства муфт следует
отнести муфты супербольших размеров, муфты со средствами центровки, муфты с четырьмя зонами плавления (рис. 4.6) и многие другие.
Седелкой называют фитинги седловой формы с ЗН. Их конструкции разнообразны. Среди седелок можно выделить 2 основных типа:
седельные отводы и седелки для врезки в действующие трубопроводы.
Некоторые представители седелок изображены на рис. 4.7.
Контролируемые размеры седловых фитингов с ЗН регламентированы ГОСТ Р 58121.3-2018.
Седелка
28
а
б
в г
Рис. 4.7. Седелки: а – седельный отвод с внутренней резьбой;
б – седельные отводы; в – седелки для врезки под давлением;
г – вентили для врезки под давлением
Механические и физические характеристики деталей
Для оценки механических характеристик деталей с ЗН испытывают их сварные соединения с трубами по ГОСТ Р 58121.2-2018.
29
Проверяют стойкость к внутреннему гидростатическому давлению при 20 и 80 °С по ГОСТ ISO 1167-1 и ГОСТ ISO 1167-4; стойкость
к отрыву, стойкость сварного соединения к отрыву, стойкость к растяжению сварного стыкового соединения, стойкость к удару, перепад
давления, стойкость к постоянно возрастающему давлению и воздействию растягивающей нагрузки.
К физическим характеристикам относят термостабильность
(время окислительной индукции) и ПТР 5/190.
Маркировка и система распознавания
Минимальная требуемая маркировка содержит условное обозначение фитинга, номинальный наружный диаметр трубы, d
, материал,
n
SDR детали и диапазон характеристик труб. Дополнительная маркировка включает информацию по условиям сварки, ее длительности
и времени охлаждения. Для определения параметров сварки фитинги
должны иметь систему распознавания по ГОСТ Р ИСО 13950-2012.
Контрольные вопросы
1. Маркировка фитингов с ЗН.
2. Механические свойства фитингов.
3. Физические свойства фитингов.
4. Конструкции седелок.
5. Конструкции муфт.
6. Инновационные муфты.
7. Спиготы.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]