Соединение методом сварки

1. Электросварка

Процесс электросварки полиэтиленовых труб выполняется в соответствии с международным стандартом DVS 2207.
Сварка, в способе соединения электросваркой, производится за счёт термического сопротивления в отсеке муфты. После укладки труб в муфту, концы сварочного аппарата присоединяются к термостойким концам муфты, а затем нагреваются переменным током. Т.к. толщина стенок муфты больше, чем толщина стенок труб - в результате температура нагрева стенок труб выше, чем стенок муфты. Из-за этой разницы нагрева, внутри трубы образуется давление. В результате воздействия давлением на трубу и давления появившегося внутри трубы осуществляется процесс сварки.

Т.к. машины, используемые для электросварки достаточно легки, они способны выполнять сварку с различных параметров, а также корректировать сварку по необходимости.

В процессе электросварки могут быть использованы трубы из одинакового сырья. Скорость потока растворов по ПВП трубе соединенной электросваркой 0.3..1.7 гр/10мин (190°С/5кг). Показатели скорости потока для соединяемых труб и муфты должны быть в таких пределах. Свариваются трубы, имеющие одинаковую скорость потока. Область, на которой будет производиться сварка должна быть устойчива к природным воздействиям. (Таким как - снег, дождь, ветер, действие солнца и т.д.) Температура окружающей среды при сварке должна быть между 5ºС и 50ºС. Обычно на сварочных аппаратах имеются определители для маркировок, а также параметры сварки есть на фитингах. Загружаться в аппарат могут не только параметры сварки с маркировок, но также вручную можно загрузить параметры сварки фитингов, после чего можно производить сварку. Параметры сварки Изначально в сварочных аппаратах, имеются ручки для определения маркировок. Параметры сварки фитингов подлежащих сварке указываются в коде или же приклеены на муфту, либо на упаковку. Проверка давления Проверка давления проводится через час по окончании процесса сварки, после полного охлаждения труб. Проверка давления производится в соответствии с DIN 4279/1. 1.5 х PN давления приемлемого для труб. Если давление не понизилось - значит, проверка прошла успешно.

Процедура электросварки
1. В границах ввода указанные на трубе,входят края которые необходимо сварить – отрезать необходимо правильно и гладко. Затем поместить внутрь часть для сварки до наклонного предела.
2. Перед сваркой поверхность подлежащую сварке необходимо хорошо очистить, соскоблить разного рода окисления.
3. Детали для сварки необходимо распаковать непосредственно перед сваркой, также можно протереть их техническим спиртом, а после подготовки к сварке поверхности труб и фитингов трогать не желательно.
4. Поcле этого фитинг для сварки помещается до наклона
5. Концы электросварочного аппарата закрепляют и направлены вверх. Гнезда сварочного аппарата подготавливаются к сварке.
6. Поле того, как из машины поступил сигнал о готовности (штрих) код или же показатели вводятся вручную.

2. Сварка встык

Полиэтиленовые трубы бывают произведены для соединения сваркой встык в зависимости от применения. При этом методе сварки существуют ограничения на соединение в связи с учетом диаметра и толщины стенки. В соответствии с данным методом могут быть использованы диаметры между 50 мм и 1600 мм; и относительно определенного диаметра толщина стенки может варьироваться от 5 мм до 100 мм. Сам процесс сварки встык выполняется в соответствии со стандартом DVS 2207. Детали на которые следует обратить внимание при соединении методом сварки ПЭ труб встык: Температура окружающей среды при сварке не ниже 5°С. Толщина стенок соединяемых труб должна быть равной, в случае расхождения толщины показатель не должен превышать 10%. Аппарат, используемый для сварки встык должен быть, проверен и сертифицирован. Перед сваркой необходимо поскрести сварочные поверхности, удалить процессы окисления, а поверхности должны плотно прилегать друг к другу. После зачистки сварочные поверхности должны оберегаться от пыли и грязи, в случае повторного загрязнения необходимо проскоблить поверхности повторно. Перед нагреванием утюгом сварочные поверхности необходимо обработать чистым спиртом. Хотя t нагрева сварочного утюга варьируется между 200°С - 220°С, её можно регулировать в зависимости от сырья трубы и стандартов применения. После начала сварки, а также во время остывания поверхностей, показатели давления соединение должны оставаться равными. После того, как возникает циркуляция воздуха, в трубах начинается процесс охлаждения сварки, во время сварки необходимо закрывать одно из отверстий труб. Перед началом сварки необходимо проверить показатели нагрева аппарата и начинать сварку через 5 минут по достижении желаемого показателя температуры. Проглаживающая сварочная часть аппарата и труба должны быть чистыми перед сваркой. Проверка давления сварки для герметических труб питьевой воды производится в соответствии со стандартом DIN 4270 Расчет формулы сварки трубы Apipe: Область сварки трубы da: Диаметер выхода di: Внутренный диаметер dm: Средний диаметер Расчет силы давления сварки Apipe: Область сварки трубы F: Диаметер выхода Pspecific: PE=0.15 H/мм2                    PE=0.15 H/мм2 Диаграмма 1. Фазы стыковой сварки Таблица 1. Оптимальное время сварки ПВП труб при температуре окружающей среды 20ºC Толщина стенки трубы (мм) Давление сварки 0.15 (Н/мм) Время нагрева 0.02 (Н/мм) Время накаливания Время соединения труб давления Время охлаждения .........4,5 0.5 ............45 ..........5 .........5 ........6 4,5.......7 1.0 45........70 5.......6 5.......6 6.......10 7.........12 1.5 70......120 6.......8 6.......8 10.....16 12........19 2.0 120....190 8......10 8......11 16.....24 19........26 2.5 190....260 10....12 11.....14 24.....32 26........37 3.0 260....370 12....16 14.....19 32.....45 37........50 3.5 370....500 16....20 19.....25 45.....60 50........70 4.0 500....700 20....25 25.....35 60.....80

3. Гнездовая сварка

Особенность данного способа в том, что внешняя поверхность трубы и внутренняя поверхность фитинга, изготовленных из одинакового ПЭ материала, нагреваются неклеящимися алюминиевыми формами одновременно. После тщательной плавки поверхностей нагревающая форма удаляется, а труба и фитинг прикрепляются друг к другу. Расплавленные поверхности соединяются и охлаждаются до однородного состояния.
В принципе, соединять можно лишь материалы одного типа (ПЭ и ПЭ). Хотя трубы малого диаметра и фитинги также можно соединить при помощи данного метода. Он часто используется в соединении PPRC сантехнических труб и фитингов.

Диаграмма 2. Техника гнездовой сварки

4. Прессовочная сварка (Сварка краевая)

ПЭ трубы могут быть соединены в точках прохождения муфты при помощи прессовочной сварки внутри и снаружи. Хотя прессовочная сварка возможна даже для труб без муфт, данный метод сварки чаще всего используется в для колодцев и резервуаров в производстве фиттинговых колен, производства труб для специальных проектов.
Прессовочная сварка для соединения труб, которые будут использованы в линиях с высоким давлением, а только для труб и колодцев в линиях с потоками низкого давления. Существует два вида аппаратов для прессовочной сварки, которые работают по одному и тому же методу.

• Сварочный аппарат горячего воздуха с электродами.
• Сварочный аппарат горячего воздуха прессующий зернистое сырьё.

Краевая сварка (прессовочная сварка) используется в соответствии DVS 2207.

Детали, на которые следует обратить особое внимание при соединении ПЭ труб при краевой сварке:

• Температура окружающей среды должна быть не ниже 5ºС.
• Краевая сварка не должна использоваться для газовых и герметичных линий питьевой воды.
• Материал деталей для сварки и электроды должны быть одного класса и диаметр электродов должен составлять 3 мм или 4 мм.
• Свариваемые поверхности должны быть хорошо очищены, окисление с поверхности должно быть соскоблено, и после этого можно сваривать поверхности.
• Процесс сварки всегда должен осуществляться, сохраняя прессование в угол равный 45° с поверхностью.
• В объёмной и глубокой сварке максимум 4 мм необходимо сразу применить толстую сварку, соблюдая процесс охлаждения, затем соскрести всё и произвести сварку ещё раз, этот процесс повторять до достижения желаемой толщины.

Диаграмма 3. Подготовка деталей к краевой сварке
Диаграмма 4. Вид двухсторонней горизонтальной угловой сварки
Диаграмма 5. Вид односторонней вертикальной сварки
Диаграмма 6. Вид односторонней горизонтальной сварки

Таблица 2. Параметры угла сварки DVS 2207 (t окружающей среды 20ºС)

Класс материала для сварки	Сила сварки (Н)		Значение нагрева воздуха для сварочного пресса (ºС)	Коэффициент потока горячего воздуха (1/мм)
	3 мм электрод	4 мм электрод
HPDE	10….16	25….35	300….350	40….60
PP	10….16	25….35	280….330	40….60

Способы соединения фланцем

Способ соединения фланцем используется при необходимости соединения ПЭ труб с такими элементами как стальная труба, клапан, насос, конденсор или в случае если трубопровод необходимо разобрать в определенной части на определенное время. После того, как стальное кольцо, называющееся фланцем, будет закреплено на ПЭ трубе, у трубы появится край для поддерживания этого фланца, называющийся фланцевый переходник, который приваривается к краю трубы стыковой сваркой. Две линии труб, которые необходимо соединить помещаются напротив друг друга, а затем помещается прокладка между их краями, соединение фланцев осуществляется при помощи болтов и гаек. Внимание нужно уделить тому, что болты необходимо закручивать не по кругу, а в противоположных рядах. Особенно важно не толкнуть трубу во время закрутки болтов для предупреждения перенагрузки. Диаграмма 7. Фланцевый метод соединения

Соединение с помощью переходника

Трубы соединяют переходником после вертикального разреза по оси, а фая подрезают конусом под углом примерно 15º и труба ввинчивается в соединение до точки возвышения. Затем помещают обе трубы и вручную закручивают болты, чем и достигается соединение. Если диаметр трубы 40 мм и выше лучше вкручивать болты специальной отверткой, чем руками. Переходники выдерживают давление до 20 атмосфер, но не рекомендованы для труб с диаметром, превышающим 110 мм. Диаграмма 8. Способ соединения при помощи соединительного переходника