Зварювання трубопроводів: технологія

Облаштовуючи будинок або роблячи ремонт в оселі, ви можете прокласти систему трубопроводу самостійно. Якщо мова йде про сталевих комунікаціях, то можна використовувати електрозварювання. В результаті вдається отримати міцне з'єднання, яке виходить завдяки протіканню термохімічних процесів, при цьому використовуються електроди-провідники. Якими б не були зварювальні роботи, вони вимагають від майстра досвіду і знань, які застосовуються в процесі. Якщо ви ще вчитеся, то можна для початку ознайомитися з теоретичною стороною питання. Як і для сталевого, для поліпропіленового трубопроводу теж потрібне відповідне обладнання для зварювання. Однак практика показує, що остання технологія набагато легше, ніж та, про яку піде мова в статті.

Підготовка перед роботами

Зварювання трубопроводу починається з підготовки поверхні. Важливо переконатися в тому, що вона суха і рівна. На наступному етапі потрібно вибрати джерело струму. Від цього залежить якість навчання. Це можуть бути компактні інвертори або важкі трансформатори. З їх допомогою високу напругу можна перетворити в низьке вторинної електроланцюга. Для домашніх робіт найбільш кращим варіантом стане електрозварювання. В експлуатації трансформатор більш простий. Він володіє перевагами, вираженими в безвідмовності в експлуатації і витривалості. Інверторна апаратура має менш значні розміри, крім того, дозволяє регулювати режими роботи.

Різновиди зварних з'єднань

При зварюванні систем трубопроводу сьогодні використовуються наступні типи з'єднань:

встик;

внапуск;

кутове з'єднання;

таврове з'єднання.

При цьому положення шва може бути вертикальним або горизонтальним, а також стельовим чи нижнім. Самим вигідним становищем вважається нижнє, тому при можливості повторної зварювання необхідно віддати перевагу цьому способу. Зварювання трубопроводів при прокладці комунікацій зазвичай передбачає використання з'єднання встик. Крайки при цьому важливо проводити по всій товщині. Для товстостінних труб виконуються подвійні шви – зовнішні і внутрішні. Для зменшення напливів металу зсередини при виконанні робіт електрод необхідно утримувати під кутом 45 ° до горизонтальної площини.

Що ще важливо пам'ятати при підготовці

Перед початком ручного зварювання необхідно здійснити підготовку. При цьому важливо перевірити відповідність труб вимогам. Вироби повинні відповідати розмірам, вони не повинні бути деформовані, на них не повинно бути дефектів. Потрібно впевнитися у відсутності різниці в товщині стінок. Матеріал труб повинен відповідати за хімічним складом. Крайки слід очистити від бруду та іржі. Торець заміряється, як і кут розкриття кромки, а також величина притуплення. Згідно з нормами, величина притуплення може бути дорівнює межі від 2 до 25 мм. Що стосується кута скосу кромки, то він може скласти 70 °. Якщо були виявлені невідповідності вимогам, то потрібно здійснити механічну обробку кромок.

Установка прихваток

Зварювання технологічних трубопроводів повинна припускати встановлення прихваток. Вони являють собою складову частину шва, а для виконання використовується електрод, який буде застосовуватись при виконанні шва. Якщо мова йде про труби, діаметр яких не перевищує 300 мм, то виконуються 4 прихватки, їх слід розподілити по колу максимально рівномірно.
Коли доводиться працювати з трубою більш значного діаметру, то прихватки розташовуються з кроком 250 мм Рекомендована довжина прихватки дорівнює 50 мм, тоді як її ширина становить 4 мм.

Особливості електрозварювання

Зварювання трубопроводів повинна здійснюватися за певним алгоритмом. Важливо приділити особливу увагу поворотним стиках. Якщо варити доводиться у складних умовах, то під рукою слід тримати невелике дзеркальце. Якщо є необхідність, то кінець електрода потрібно підігнути, виконавши роботу неушкодженою частиною. Досить поширеною ситуацією є зварювання під кутом 30 ° до поверхні виробу. Ширина шва при цьому здійснюється по колу. Він може бути одношаровим на стиках виробів з низьколегованих сталей. Додаткової міцності можна досягти, виконавши повторний шов. Чим більш значною виявиться стінка труби, тим більше проходів слід виконати, їх має бути 2 або більше. По колу слід варити труби великого діаметру. Їх з'єднання здійснюється до половини шва. Потім ділянки очищуються від шлаку і накриваються наступним швом на відстані 15 см від попереднього. Завершити роботу необхідно з'єднанням навару з невеликим нахлестом. Без очищення від шлаку роботи виконувати далі не рекомендується, так як добитися хорошого результату не вийде.

Перевірка якості

Виконуючи зварювання трубопроводів, на заключному етапі ви повинні упевнитися, що якість швів вийшло ідеальним. Невидимі тріщини можна виявити за допомогою мильного розчину, який наноситься пензлем на зварні стики. Після в систему подається повітря. Якщо залишилися непроварена шви або місця, то їх ви зможете помітити по бульбашок.

Поворотний метод зварювання

Зварювання технологічних трубопроводів зазвичай передбачає максимальну кількість швів, виконане в нижньому положенні. Це вказує на те, що можна використовувати поворотний метод. Якщо труба має товщину стінки до 12 мм, то можна виконати потрійний шов. Перший шар зварюється електродом, товщина стержня якого варіюється в межах від 2 до 4 мм. Всі наступні шари можна зварювати електродами більш значного діаметра.
Спочатку стик слід розділити на 4 частини. Зварювання виконується в першому та другому секторах, які розташовуються у верхній частині труби. Потім труба повертається, а майстру належить зробити стик з третього і четвертого секторів. Трубу на наступному етапі варто знову повернути і проварити 1 і 2 сектори. При повторі повороту другий шар накладається в секторах 3 і 4. Останній шар слід накласти в одному напрямку, при цьому труба повинна весь час повертатися.

Автоматичне зварювання

Процес зварювання трубопроводу може здійснюватися на великосерійному виробництві, де важлива висока продуктивність. При таких умовах ручне зварювання виявиться трудомісткою, тому для роботи використовуються зварювальні апарати. Всі процеси при цьому будуть відбуватися автоматично. Зварювання здійснюється зварювальної дротом, яка змотується з бухти і подається в зону роботи. У робочу зону в автоматичному режимі подаються ще й захисні гази. Якщо робота автоматизована бути не може, використовується зварювання напівавтоматом.

Альтернативні способи зварювання

Зварювання і монтаж трубопроводів може здійснюватися з допомогою газового зварювання. Цей метод припускає нагрівання кромок до температури плавлення. Одночасно розплавляється присадний пруток, а також метал, використовуваний для заповнення шва. В результаті вдається отримати достатньо міцний шов, який буде мати виступаючий валик. Зварювання газом здійснюється з допомогою суміші кисню та ацетилену. В якості основних інструментів виступають пальник і різак. У тілі першої є два канали, по яких гази подаються в камеру змішування. Майстер при цьому регулює подачу газу при зварюванні різних матеріалів. Зварювання сталевих трубопроводів може здійснюватися ще і з допомогою індукційного методу. Ця технологія передбачає розігрів елементів вихровими струмами. Крайки з'єднуються натискними роликами. Цей вид зварювання використовується на виробництвах і в машинобудуванні.

Рекомендації по вибору електродів

При зварюванні трубопроводів ГОСТ 16037-80 повинні дотримуватися. У них прописані ще й особливості вибору електродів. Останні являють собою металеві стрижні, виконані з зварювального дроту. Її товщина може змінюватися в межах від 2 до 5 мм. Поверхня покривається обмазкою, яка наноситься товстим чи тонким шаром. В останньому випадку маса обмазки варіюється в межах від 1 до 2% від маси стрижня. Якщо мова йде про товстому шарі, то його маса може варіюватися від 20 до 30%. В якості основного завдання обмазки виступає освіта шлаку, який має вигляд неметалевого сплаву меншої ваги порівняно з металом. Шлак спливає наверх при виконанні зварювання, створюючи захисне покриття. Після з'єднання трубопроводів зварюванням шлак необхідно збити. Як тільки кірка стане крихкою, її можна буде видалити досить просто. Електроди сьогодні випускаються з різними типами покриттів, останні з яких створені для вирішення певних завдань. Наприклад, целюлозне покриття використовується для зварювання трубопроводів великого діаметру. З допомогою таких електродів можна створювати кільцеві і вертикальні шви. У продажу можна зустріти електроди і з рутиловим покриттям, яке легко підпалюється і утворює шлакову кірку високої крихкості. З допомогою таких електродів можна створювати шви товарного вигляду, кутові шви, встановлювати прихватки і проварювати кореневі шви. Це дозволяє отримувати з'єднання красивого зовнішнього вигляду. Технологія зварювання трубопроводів може передбачати використання електродів з рутилово-кислотним покриттям. Цей матеріал відрізняється легкістю відділення кірки, а витрата електродів невеликий, що дозволяє заощаджувати. Рутилово-целюллозное покриття підходить для виконання швів в будь-яких положеннях, які можуть бути спрямовані нагору, що є найскладнішим. Шов з високим показником в'язкості можна отримати з основним покриттям електрода. В результаті вдається сформувати сполуки, які не розтріскуються. Матеріал відмінно підходить для роботи з товстостінними трубами і виробами, які будуть експлуатуватися в складних умовах.

Ремонт методом зварювання

Ви можете здійснити ремонт трубопроводів зварюванням. Для цього дефектний ділянку необхідно очистити механічним способом. Допускається очищення піскоструминної обробкою, абразивними колами, шлифмашинками і дисковими дротяними щітками. Ремонт зварюванням передбачає наплавлення на дефектних ділянках. Пошкодження можуть бути викликані корозією, на поверхні можуть утворитися подряпини, задири і ризики. Для того щоб уточнити товщину стінки, слід здійснити вимірювальний і візуальний контроль. Допустимі і додаткові фізичні методи, які не будуть руйнівними. Дефекти, глибина яких становить 02 мм, можна усунути методом шліфування. Норми зварювання трубопроводів при цьому припускають використання ручного методу з застосуванням електродів з основним видом покриття. Для зварювання першого заповнює шва рекомендується використовувати електроди, діаметр яких досягає 32 мм. Для облицювальних і заповнюють швів діаметр електрода може змінюватися в межах від 3 до 4 мм. Технологічний процес зварювання трубопроводу передбачає прожарювання електродів. Допустимо використання електродів, прокаленних в стаціонарних умовах. При цьому до місця виробництва вони повинні бути доставлені в герметичних контейнерах. Зберігання електродів згідно державним стандартам при цьому має здійснюватися в сухих опалюваних приміщеннях, температура в яких не опускається нижче +15 °C. Дефектний ділянку до початку наплавлення повинен бути підігрітий електричними нагрівальними пристроями. Можна використовувати індукційний метод, який забезпечує рівномірність нагріву. Можливе використання газових пальників або підігрівачів. Зварювання може бути виконана з використанням інверторного методу. Наплавка виконується на постійному струмі зворотної полярності. Запалювання дуги проводиться на кромках вибірки дефектного ділянки. Зварювання заповнюють шарів прямолінійної або круглої форми здійснюється вузьким валиком. Використовувана схема – зустрічно-симетрична. Напрямок рухів в кожному наступному шві повинна бути зустрічними. Ширина заповнюють перших шарів може змінюватися в межах від 4 до 6 мм. Всі наступні шари мають шириною від 8 до 10 мм.

Висновок

При наявності відповідного устаткування зварювання систем трубопроводу ви можете здійснити самостійно. Однак важливо правильно вибрати електроди, при цьому слід врахувати властивості матеріалів, які лежать в основі труб. Наприклад, для того щоб з'єднати труби з вуглецевої сталі, слід запастися зварювальним матеріалам з основним або рутиловим покриттям. Якщо ж шви виконуються на трубопрокаті з оцинкованої сталі, то слід підготувати електроди для зварювання оцинкованих труб. В якості основної особливості зварювання при роботі з оцинкованими трубами виступає температура кипіння цинку. Вона нижча порівняно з тією, яка вірна для сталі. Це вказує на те, що цинкове покриття буде випаровуватися при нагріванні.