Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сварка полиэтиленовых труб фитингами с закладными электронагревателями. Учебное пособие
.pdf
10. СВАРКА СЕДЕЛОК, БОЛЬШИХ МУФТОВЫХ
Материал трубы
PE 80
PE 100
SDR
17
11
17
11
Максимальное допустимое рабочее давление, бар
Газопроводы
2
5 5 10
Водопроводы
8
12,5
10
16
СОЕДИНЕНИЙ И РЕМОНТ
Специальные технологии сварки фитингов с ЗН получили большое развитие в связи с промышленным производством фитингов разнообразных новых конструкций, размеров и расширением сферы их
применения.
10.1. Особенности сварки ЗН в зависимости
от конструкции и размеров деталей
Седельная сварка
Сварку фитингов с закладными нагревателями, которые по конструкции соединения относятся к седельным, часто применяют для
врезки в действующие трубопроводы под давлением. Процедура
сварка седелок с ЗН в принципе подобна муфтовой сварке с ЗН.
При врезке арматуры и вентилей под давлением во время сварки
не следует превышать давление в трубе, указанное в табл. 10.1.
Таблица 10.1
Нормы давления при врезке и охлаждении седелок
После окончания сварки и охлаждения (перед фрезерованием
трубы, если оно предусмотрено) производят визуальный контроль качества сварного соединения и проверяют отсутствие протечек путем
опрессовки (нагружения избыточным давлением).
После полного охлаждения соединения производят фрезерование стенки трубы (если это предусмотрено) для соединения внутренних полостей отвода и трубы.
71
При определении времени охлаждения седелок (период до мани-
Диаметр, мм
Время охлаждения для седлообразных
фасонных изделий FRIALEN
до нагружения
избыточным давлением
до врезки
40÷63
15
20
75÷125
20
30
140÷160
30
45
180÷225
50
60
пуляций с приваренной седелкой) следует выполнять указания производителя (табл. 10.2).
Таблица 10.2
Время охлаждения седелок
10.2. Особенности сварки фитингов с ЗН для труб
больших диаметров
Трубами больших диаметров для случая сварки ЗН условно
называют трубы с диаметром от 250 до 1200 мм. Справедливо также
выделить диапазон 315÷630 (800) мм, назвав его диапазоном средних
диаметров, и добавить диапазон супербольших диаметров
1200÷1600 мм, поскольку напорные монолитные трубы до диаметра
1600 выпускаются российской промышленностью, а фитинги с ЗН до
⌀"1600 мм представлены на глобальном рынке.
Сварка фитингов с ЗН и труб больших диаметров принципиально подобна сварке труб малых диаметров, но имеет технологические особенности и специальные нормы, что дает основание говорить
о серьезных качественных усложнениях технологии. Нарушения специальных норм приводят к порче весьма дорогих фитингов с ЗН и серьезным авариям трубопроводных систем больших диаметров. Обрезка бочкообразных концов труб из опции превращается в обязательную стадию подготовки.
72
Правильный монтаж муфт ELGEF® Plus диаметром 560 и 630 мм
Рис. 10.1. Установка пневматической рихтующей оснастки
на муфту в качестве усиления
возможен только при наличии комплекта прижимных подушек фирмы
+GF+. После введения двух труб в муфту рихтующее устройство может быть установлено на муфту с целью усиления до завершения
сварки и охлаждения (рис. 10.1).
Сварку самых больших муфт рекомендуется проводить при температуре воздуха 0÷45°С.
Для повышения жесткости в условиях нагрева большие муфты
усиливают металлической арматурой снаружи.
Если фитинг имеет две и более раздельные спирали, то каждая
спираль разогревается самостоятельно. Допускается сварка такого фитинга несколькими аппаратами одновременно, если иное не оговаривается в инструкции.
К дополнительным технологическим приемам относится уменьшение зазоров в соединении предварительным прогревом. Для выполнения этого приема на муфты наносится дополнительный штрих-код.
Предварительный прогрев устраняет зазоры между трубой
и муфтой. Предварительный прогрев рекомендуется для муфт диаметром 250–450 мм, если зазор между трубой и муфтой превышает 1 мм.
Для муфт диаметром 500–800 мм прогрев обязателен. В рекомендациях многих производителей для муфт ⌀ 1000–1200 мм прогрев про-
граммируется автоматически.
73
Рис. 10.2. Сварка армированной муфты
Предварительный прогрев производится в следующем порядке.
Диаметр, мм
Время охлаждения изделий FRIALEN, мин
До возможного
перемещения
сварного
соединения
До возможной
нагрузки
давлением
до 6 бар
До возможной
нагрузки давле-
нием более
6 бар
250÷355
30
75
100
400÷710
40
95
120
800÷1200
90
200
240
После выполнения обычных мероприятий по подготовке трубы
и муфты к сварке следует надвинуть муфту на трубу и центрировать
детали, обеспечив равномерный кольцевой зазор не более 3 мм. Затем
начать предварительный нагрев. После окончания прогрева происходит перераспределение теплового поля и релаксация экструзионных
напряжений. При этом возможно небольшое увеличение диаметра
трубы. Затем следует проверить зазор. Если он слишком велик, следует
повторить прогрев. Затем можно выполнить сварку фитинга. При больших отклонениях от норм диаметра и формы концов труб, подлежащих
сварке, рекомендуется применять распорные гильзы. Нормы охлаждения некоторых муфтовых соединений больших диаметров сведены
в табл. 10.3.
Таблица 10.3
Нормы охлаждения муфтовых соединений
74
Любые действия с соединением (перемещение, сверление отвер-
Рис. 10.3. Пережимные устройства
стий и опрессовка) согласуются с указаниями производителя.
10.3. Ремонт трубопроводов деталями с ЗН
Эффективность сварки методом ЗН при ремонте ПЭ трубопроводов часто представляется безусловным преимуществом метода ЗН.
Этот рекламный довод имеет реальные основания. Действительно, метод ЗН не требует таких больших осевых перемещений свариваемых
труб, как метод сварки НИ встык. Следовательно, не нужны значительные объемы земляных работ, неизбежные, если используется стыковая
технология.
При ремонтных работах все требования технологии сварки ЗН
должны быть выполнены в полном объеме. Иначе значительные затраты на фитинги с ЗН окажутся бессмысленными. Между тем ремонтные работы обычно имеют потенциально высокую вероятность нарушений технологии. Поэтому пооперационный контроль при ремонте
должен быть усилен. При ремонте в качестве соединительной муфты
следует использовать фитинг без ограничителя или с удаляемым ограничителем.
Независимо от выбранной схемы ремонта (отгибом или вваркой
вставки), до начала сварочных работ следует перекрыть доступ транспортируемой среды в зону сварки. Для этого используют механические
и гидравлические пережимные устройства.
75
Вварка вставки может проводиться по схеме рис. 10.4.
Рис. 10.4. Схема сварки муфты с ЗН при ремонте ПЭ
трубопровода: 1 – концы трубопровода; 2 – трубная вставка;
3 – муфты; 4 – позиционер; 5 – метки установки муфт; l – длина
освобожденного участка; lв – длина вставки
Свариваемые трубы отрезаются, и их торцы плотно совмещаются с минимальными допустимыми зазорами.
76
После тщательной зачистки и обезжиривания первой трубы на
Рис. 10.5. Условия сварки при ремонте
полную длину муфты муфта надвигается на трубу на свою полную
длину. Затем готовится к сварке поверхность второй трубы и торцы соединяемых труб совмещаются. После этого муфта надвигается на вторую трубу, и свариваемое соединение фиксируется для сварки. При
этом обеспечивается соосность заготовок и их неподвижность при
сварке и охлаждении. Дальнейшая сварка проводится по обычной процедуре.
Очевидно, что при этих манипуляциях усложняется скругление
(рихтовка) труб, увеличивается зона зачистки, возможна слишком глубокая зачистка, чреватая появлением больших зазоров между трубой
и муфтой, и растет вероятность загрязнений.
Если происходит загрязнение свариваемых поверхностей, они
должны быть тщательно очищены и обезжирены.
Трудности, возникающие при ремонте, не носят фатального характера. Тем не менее сварщики, выполняющие ремонт, должны отличаться особой аккуратностью и добросовестностью. Текущий разрушающий контроль сварных соединений при разовых ремонтных работах
нереален. Поэтому сварщик-ремонтник должен иметь безупречный
«послужной список» аналогичных успешных работ.
77
10.4. Сварка длинномерных труб
Сварка длинномерных труб, смотанных в бухты или намотанных
на катушки, с одной стороны, является привлекательной сферой применения сварки ЗН, поскольку стоимость муфт становится несущественна, если сравнивать со сваркой мерных труб. С другой стороны,
длинномерные трубы после размотки сохраняют напряжения, особенно в холодное время года. Поэтому их стоит прогревать доступными средствами. Температура нагретого воздуха не должна превышать 60 °С. Следует также выбирать позиционеры высокой жесткости.
Длинномерные трубы могут иметь значительную овальность,
поэтому обычное скругление (рихтовка) может оказаться недостаточным. Сваривая длинномерные трубы зимой, следует применять дополнительные средства калибровки концов труб согласно спецификации.
1. Особенности сварки седелок.
2. Дополнительные операции при сварке ЗН муфт больших диа-
метров.
3. Релаксационные процессы при предварительном прог
муфт.
4. Св
Контрольные вопросы
реве
арка длинномерных труб.
78
11. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР
Сварка ЗН выполняется с применением автоматизированных аппаратов. Основные параметры сварки надежно воспроизводятся, обеспечивая высокую «повторяемость» технологии. Таким образом, потенциально сама сварка ЗН существенно меньше зависит от «человеческого фактора», чем, например, электросварочные работы при сборке
стальных трубопроводов. Основная причина разрушения сварных соединений ПЭ труб методом ЗН – ошибки сварщика при потенциально
бесконтрольных подготовительных работах, выполняемых сварщиком
непосредственно перед соединением.
Специалисты считают, что проблемы сварки ЗН в основном связаны с обучением. Многие годы дилеры говорили, что «электросварка
настолько проста, что любой может это сделать». Это в сочетании с более низким уровнем проверки на месте со стороны владельцев трубопровода привело к ряду ошибок из-за недостаточного мастерства сварщиков.
Сварка соединений ПЭ труб методом ЗН должна осуществляться
квалифицированным сварщиком. Уровень квалификации сварщика
должен соответствовать сложности работы, требованиям технологии
и быть утвержден в спецификации на сооружение трубопровода.
Обучение проводится специализированными учреждениями.
Однако не все знания можно получить в процессе обучения соответствующим профессиям. Глубокие знания относительно материалов,
обращения с компонентами, особенностей той или иной соединительной технологии должны передаваться уже на практике в индивидуальном порядке.
При строительстве крупных объектов из труб больших диаметров полезно применить шведский опыт: обучение сварщиков было продолжено на практике с участием сварочных компаний и представителей производителя труб и фитингов. Важно, чтобы сварщики проходили обучение сварке используемого фитинга, а не только стандартной
сварочной процедуре. Таким образом, качественная сварка – это результат сотрудничества производителя, монтажника и конечного владельца трубопровода.
Качество сварных соединений фитингов с ЗН существенно зависит от квалификации специалистов по снабжению. Неправильно
79
специфицированные комплекты труб и фитингов являются одной из
причин сварки некачественных соединений.
Дистанционный пооперационный контроль и контроль готовых
соединений должен также выполняться высококвалифицированными
специалистами.
Вместе с тем решающую роль в обеспечении надежности и долговечности сварных соединений играет компетентность, аккуратность
и добросовестность сварщиков.
Превентивные методы контроля и неразрушающий контроль
сварных соединений уменьшают вероятность брака, но не могут устранить его полностью. Компьютерные средства программирования и регистрации основных параметров сварки, безусловно, полезны, но не
выявляют дефекты подготовки изделий под сварку.
Требования к квалификации сварщиков растут по мере увеличения диаметров свариваемых изделий. При сварке изделий больших
диаметров требуется серьезная теоретическая подготовка и большой
практический опыт работы. Кроме того, при сварке труб больших диаметров сварщики должны обладать навыками по эксплуатации специального оборудования и выполнению специальных технологических
приемов, в частности по устранению зазоров между трубами и муфтами. Особенно высокая квалификация и ответственность требуются
от сварщиков, выполняющих соединения муфт с литыми и сварными
фитингами, поскольку нереально выполнять испытания контрольных
соединений.
Важно отметить, что большой практический опыт работы не заменяет специальной подготовки. Квалификация, адекватная решаемым
задачам, дает иммунитет от нарушений норм еще и потому, что только
квалифицированный работник с широким теоретическим кругозором
может надежно прогнозировать последствия нарушений.
Квалифицированный сварщик выполняет завершающую стадию
контроля труб и фитингов, проводя их отбраковку непосредственно перед сваркой. Имея право отбраковки деталей, сварщик, естественно,
несет ответственность за сварку изделий с дефектами и соединение недопустимого сочетания деталей.
Квалифицированный сварщик работает только на исправных аппаратах, снабженных надлежащими средствами контроля технологического процесса.
Старший сварщик бригады должен осуществлять пооперационный контроль, строго соблюдать технологические нормы, понимая их
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]