КЛ-ГАЗОПОСТ-4К-2009-63-Л-печ

Спосіб з’єднання ПЕ труб залежить від матеріалу труб, які з’єднуються наприклад, поліетилен з поліетиленом чи поліетилен зі сталлю.

З’єднання сталевих труб з поліетиленовими виконують роз’ємним і нероз’ємним способом за допомогою спеціальних переходів «поліетилен – сталь».

Типовим роз’ємним з’єднанням є фланцеве.

Для нероз’ємного з’єднання поліетиленових і сталевих труб використовують з’єднувальні деталі, виготовлені відповідно до нормативних документів на ці вироби.

Нероз’ємні з’єднання утворюються у процесі зварення поліетиленових труб на всій площині поверхні, що зварюється.

При виконанні нероз’ємних з’єднань звертають увагу на співвідношення діаметрів та товщини стінок сталевих і поліетиленових труб. Дозволяється використовувати для виготовлення виробів сталеві труби іншого держстандарту, передбаченого проектом газопостачання.

У табл. 2.3 наведено співвідношення діаметра і товщини стінок сталевих і поліетиленових труб.

Таблиця 2.3 – Співвідношення діаметра і товщини стінок сталевих і ПЕ труб.

За конструкцією шва нероз’ємні з’єднання поділяються на:

-розтрубні;

-

-утворені за допомогою деталей із закладними нагрівачами (терморезисторне зварювання).

Перед проведенням будь-яких зварювальних робіт усувають овальність труб. Сильно деформовані кінці труб відрізають. Крім цього, кінці труб і з’єднувальних деталей ретельно очищають від ґрунту, снігу та ін. сухими або зволоженими шматками м’якої тканини шириною 50 мм від торців. Якщо кінці

191

труб або деталей забруднені змащенням, маслом чи іншими жирами, то їх знежирюють за допомогою спирту або спеціальної рідини.

Зварювання поліетиленових труб базується на державних нормативних нормах й інструкціях, затверджених Держнаглядом з питань охорони праці, та інших нормативних документах.

Спосіб зварювання рекомендується вибирати залежно від номінального зовнішнього діаметра труби та марки матеріалу (табл. 2.4).

Таблиця 2.4 – Вибір способу зварювання залежно від діаметра труби та марки матеріалу.

6.2. Зварювання врозтруб

Зварювання врозтруб здійснюється за рахунок одночасного оплавлення за допомогою нагрівального інструменту, внутрішньої поверхні розтрубу і зовнішньої поверхні кінця труби з подальшим з’єднанням оплавлених поверхонь шляхом швидкого просування кінця труби врозтруб.

Діючими в Україні будівельними нормами рекомендовано виконувати зварювання врозтруб тільки труб із ПЕ 80 зовнішнім діаметром від 16 до 110 мм. Роботи по зварюванню ПЕ виконують при температурі оточуючого середовища від – 5 до + 30ºС.

Схема розтрубного з’єднання наведена на рис. 2.57.

Рис. 2.57 – Схема розтрубного з’єднання

192

6.3. Зварювання ПЕ труб встик

Зварювання ПЕ труб нагрітим інструментом встик стало незамінним при будівництві міжселищних поліетиленових газопроводів. Зварювати встик труби великих діаметрів значно простіше і вигідніше, ніж застосовувати терморезисторне зварювання. Воно здійснюється при одночасному оплавленні за допомогою нагрівального інструменту поверхонь торців труб і наступним їх з’єднанням.

Рис. 2.59 – Циклограма процесу зварювання встик ПЕ труб нагрітим інструментом: а – діаграма змін в часі t тиску на торцях Р і температури нагрітого інструменту Тн; б – послідовність протікання зварювання;

1 – оплавлення торців, 2 – нагрівання кінців труб, 3 – виведення нагрітого інструменту (технологічна пауза), 4,5 – осадження і охолодження стику

193

Таблиця 2.5 – Технологічний процес зварювання ПЕ труб встик.

194

Продовження табл. 2.5.

195

Продовження табл. 2.5.

Таким чином зварюють труби і деталі з товщиною стінки труби більше 5 мм і при температурі навколишнього середовища від – 15 до + 40 ºС. При меншій товщині стінок, ніж 5 мм, важко досягти сталості труб при зварюванні. Встик не зварюють труби з різною товщиною стінки, та із стандартним розмірним відношенням (SDR), а також труби різних марок ПЕ. Циклограма процесу зварювання встик нагрівальним інструментом труб із поліетилену наведена на рис. 2.59.

Переваги даного виду зварювання полягають у прокладанні ПЕ газорозподільних мереж діаметром більше 160 мм, де повністю автоматизований процес зварювання.

6.4. Зварювання ПЕ труб за допомогою деталей із закладними нагрівачами

Останнім часом в Україні для з’єднання поліетиленових труб застосовують деталі із закладними нагрівачами (фітинги). Терморезисторне зварювання в порівнянні із зварюванням врозтруб і встик не має обмежень, пов’язаних з типом поліетилену і за зовнішнім діаметром труб. Такі обмеження встановлює кожен окремо керівник підприємства, де будуть застосовані фітинги для з’єднання ПЕ труб, виходячи із суто економічної доцільності.

196

Використання терморезисторного з’єднання в Україні регламентовано нормативними документами. Закладні нагрівачі застосовують для з’єднання труб будь-яких діаметрів і довжини. Фітинги виготовляють методом лиття під тиском з подальшою запресовкою. З електричною нагрівальною спіраллю – частіше всього у вигляді металевої проволоки. Така проволока (спіраль, нитка) має виводи до штекера для підключення до джерела струму зварювального апарата. Спіраль забезпечує електричний опір і знаходиться на внутрішній поверхні деталі. Характеристики матеріалу, з якого виготовлені фітинги, не повинні бути нижчими за характеристики матеріалу труб.

Позитивна і негативна геометрія нагрівальної спіралі виявляється на будівельному майданчику. На початку процесу зварювання за рахунок омічного опору нагрівається спіраль (нитка). При закритій нитці, після її нагрівання, розплавляється шар поліетилену, а потім енергія переноситься із зони зварювання до труби.

Рис. 2.60 – Фітинги (муфти) із спіраллю (ниткою):

а – фітинг з відкритою спіраллю; б – фітинг із закритою спіраллю

Через шар поліетилену, який закриває спіраль, перенесення тепла в зону контакту труба – фітинг ускладнюється, тому що значна частина енергії витрачається на розігрівання фітинга. Внаслідок цього зона зварювання буде асиметричною (рис. 2.61) відносно поверхні контакту фітинга з трубою.

При цьому зменшується теплова потужність, яка необхідна для заповнення прогалини між трубою і фітингом. Якщо використовують фітинг з відкритою спіраллю, то з початком процесу зварювання перенесення тепла до труби відбувається у формі випромінювання тепла і конвективних повітряних потоків, обумовлених різним рівнем температури в зоні контакту.

197

Фактично зварювання поліетилену за допомогою ЗН (терморезисторне зварювання) вважається найнадійнішим і не має ніяких обмежень. Дана технологія застосовується для з’єднання довгомірних труб малих діаметрів (від

15 мм) при будівництві вводів, також для великих (до 200 мм) – при будівництві і прокладці мереж. Застосування ж повністю автоматизованих машин забезпечує безпомилкове якісне зварювання.

Таблиця 2.6 – Технологічний процес зварювання ПЕ труб за допомогою деталей із закладними нагрівачами (ЗН).

199

Продовження табл. 2.6.

200