Technologie svařování trubek různými způsoby: praktické tipy

V tomto článku se budeme zabývat technologií svařování trubek s velkým průměrem pomocí moderních zařízení. Tématem článku je velký zájem, protože všude se čas od času provádí opravy, restaurování nebo stavební práce s výměnou odpadních vod, instalatérských a topných systémů.

Při práci s trubicovým potrubím nelze bez metod svařování spojů provádět na velkých průměrech. Opět je zajímavé téma, které bude v článku zvažováno, protože spolu s tradičními kovovými trubkami se objevily analogy polymerů, jejichž kombinace předpokládá použití jiných metod.

Proto před zvážením hlavních metod svařování trubek budeme zvažovat hlavní úpravy potrubí velkého průměru, které mohou být svařeny dohromady.

Konstrukční vlastnosti potrubí velkého průměru

Pokyny pro svařovací práce velmi závisí na průměru použitých trubek. Velké potrubí zahrnují výrobky s vnějším průměrem 530 mm a více.

Takové výrobky se používají v procesu výstavby hlavních potrubí určených pro přepravu ropy, plynu, vody, chladicí kapaliny z centrálního vytápěcího systému a odpadních vod.

Všechny trubky s velkým průměrem, vhodné pro připojení pomocí svařování, lze rozdělit do dvou širokých kategorií:

• Kovové výrobky, které zahrnují kulaté elektrické svařované podélné a spirálové ocelové trubky;
• Polymerní výrobky, které zahrnují široký sortiment výrobků z polyethylenu (PE), polypropylenu (PP) a polyvinylchloridu (PVC).

Každá z uvedených kategorií potrubí je spojena vhodnými metodami a vhodným zařízením.

Metody sestavování kovových potrubí

Bez ohledu na to, co musíte dělat, ať už je to svařování trubek na světlo nebo pomocí technologicky pokročilejších metod, předpokládá se, že se kov zahřeje, aby vytvořil téměř homogenní a spolehlivý kloub. Proto budete muset v každém případě pracovat se speciálním zařízením, jehož použití vyžaduje potřebu správné odbornosti a zkušeností při provádění svařovacích prací.

Zvažte nejoblíbenější metody svařování, které se běžně používají při instalaci kovových potrubí pro různé účely.

Aplikace pro svařování plynem

Svařování plynovodu je oblíbená, časově ověřená metoda spojování kovových dílů za účelem získání vysoce kvalitního, pevného a trvanlivého svaru.

Princip svařování plynem je následující:

• okraj svařovaných příčných řezů se zahřívá pomocí plamene plyn-kyslík;
• mezera mezi oběma vyhřívanými plochami je naplněna kovovou tyčí, která se taví během svařování.

Důležité: Pevnostní charakteristiky švu při svařování plynem jsou nižší než při svařování elektrickým obloukem. Volba spoje s plynovým svařováním je opodstatněná v případě, že je potřeba pracovat s tenkostěnnými trubkami (do 3,5 mm).

Při práci s válcováním kovů s použitím plynového hořáku se používají následující materiály:

• Acetylen je plyn, který je zodpovědný za hoření.
• Kyslík je plyn, který zajišťuje požadovanou teplotu spalování a stabilitu plamene.

Důležité: V některých případech může být acetylen nahrazen jinými hořlavými plyny, jako je propan nebo methan. Jedinou podmínkou, která musí být splněna, je udržení vyšší teploty plamene hořáku ve srovnání s bodem tání kovu.

• Pro vyplnění svaru je zapotřebí plnivo. Tento materiál je vybrán v souladu s chemickými a fyzikálními vlastnostmi zpracovávaných kovů.
• Flux se používá k zabránění oxidaci kovů během ohřevu. Tavidla ve formě pasty nebo prášku, uložené na vyhřívaných okrajích trubek, tvoří ochrannou fólii, která zabraňuje vstupu kyslíku do struktury švu.

Použití toku je nezbytné při práci s většinou kovů s výjimkou uhlíkových ocelí.

Elektrické obloukové svařování

Svařování elektrickým obloukovým potrubím je technologie založená na ohřevu kovových povrchů na provozní teplotu pomocí elektrického obloukového výboje a následné fúze za účelem vytvoření silného a spolehlivého svaru.

Technika elektrického oblouku je již dlouhou dobu známá, a proto byly vyvinuty různé různé více či méně účinné způsoby výroby takového svařovaného spoje.

Při práci s potrubími s velkým a středním průměrem získalo největší oblibu svařování na tupo, když se oba příčné spoje blížily k sobě a byly vycentrovány, což vedlo ke vzniku švu.

V závislosti na délce jsou rozlišeny přerušované a pevné švy. Vysoce kvalitní varu kovu s kontinuálním švem vyžaduje vysoce kvalifikovaný odborník a působivý zážitek při provádění takové práce.

Technologický vývoj technologie ručního elektrického oblouku se stal orbitálním svařováním trubek, který se rozšířil do tvorby rotačních spojů na potrubí středního a velkého průměru.

Proces je založen na obloukovém svařování elektrodami v inertních plynech. Použití ochranného plynu, jako je argon, může zabránit tavení elektrody.

Použití určitých směsí plynů může zvýšit rychlost a hloubku průniku. Zpravidla se používá inertní směs argonu s heliem pro získání velmi čistého svařeného perličky.

Orbitální svařování trubek z nerezavějící oceli nebo jejich konvenčních ocelových protějšků zahrnuje použití dvou základních součástí:

• Zdroj proudu, z něhož je napájen proud, je monitorováno proudové napětí, rotace elektrod, přívod inertního plynu a drátu. Nejčastějším zdrojem proudu je střídač, protože je jednoduchý a efektivní při používání.
• Oběžná hlava, pomocí které se elektroda otáčí kolem potrubí a celý pracovní cyklus.

Díky společnému provozu těchto dvou součástí je možné mechanizovat použití tohoto zařízení k získání optimální kvality svaru.

Orbitalové svařování trubek má řadu významných výhod oproti ručnímu procesu:

• rozumnou cenu konečného výsledku;
• méně namáhavosti procesu a v důsledku toho krátké lhůty pro splnění úkolu;
• ekonomická spotřeba elektrod;
• schopnost pracovat s různou tloušťkou stěny s důsledně vysokou kvalitou;
• hladký a těsný šev po celém obvodu, což není snadné dosáhnout ručním ovládáním.

Použití laserového svařování

Laserové svařování trubek je vysoce technická technika, která je založena na tavení kovu pomocí světelného paprsku. Radiace pro ohřev kovového povrchu je monochromatické s vlnovou délkou v závislosti na povaze pracovního těla laserového emitoru.

Účinnost svařování laserem je dána takovými parametry, jako jsou:

• záření;
• průměr a konfigurace bodu zaostření;
• rychlost pohybu obrobku vzhledem k laserovému paprsku.

Mezi výhody této technologie patří:

• vysoce intenzivní bodové ohřev kovové trubky, dokud nedosáhne teploty tání.
• rychlé ochlazování ošetřeného kloubu, protože expozice záření končí.
• minimální šířku spáry, aniž by byla ohrožena pevnost spoje.

Existují však nevýhody, včetně:

• vysoké náklady na vybavení v důsledku novosti a malého rozdělení technologií;
• schopnost pracovat s kováním s tloušťkou stěny nejvýše 1-1,5 mm.

Standardní laserový svařovací stroj se skládá z takových klíčových prvků jako aktivní médium a generátor čerpadel.

Podle typu aktivního prostředí jsou zařízení rozdělena do následujících kategorií:

• plyn;
• pevný stav;
• polovodič.

Každá z uvedených změn může být použita při montáži vysoce kvalitních domácích potrubí, ale ne více, protože stěna trubicových systémů je nejčastěji tlustší než 2 mm.

Svařovací otočné, rotační a vodorovné spoje

Svařování rotační trubky je nezbytné při montáži většiny velkých a středních potrubí.

Svařování se provádí ve třech vrstvách:

• v počáteční fázi je kloub podmíněně rozdělen na čtyři segmenty;
• pak jsou první dva segmenty vařeny, po němž je provedena otočka o 180 stupňů;
• pak jsou zbývající dva segmenty svařeny;
• potrubí se otáčí devadesát stupňů a druhá vrstva se vaří;
• v závěrečné fázi se trubka otočí zpět o 180 stupňů a konec se nakonec svaří.

Svařování neotočných spojů se provádí také ve třech vrstvách. Pevné spoje jsou vařené dopředu a dozadu. Použije krátký (ne více než 2 mm) oblouk.

Svařování vodorovných spojů se provádí elektrodami o průměru 4 mm. Stejně jako v předchozím případě se elektroda pohybuje sem a tam během vytváření švu. Výsledkem je válec, jehož výška nepřesahuje 1,5 mm.

Kloub se vaří ve třech nebo čtyřech vrstvách. Během tvorby posledních válců se průměr použitých elektrod zvýší na 5 mm při proudu až do 300 A.

Tip: Pokud se nejedná o montáž nového vodovodního systému, ale o upevnění netěsnosti v starém systému, může být užitečné studené svařování pro topné potrubí nebo zásobování vodou. Ve skutečnosti je to druh epoxidového lepidla s kovovými úlomky, které se v něm rozpouštějí. Odstranění úniků vlastními rukama může být prováděno pouze na suchém místě, které bylo předtím vyčištěno z potrubí.

Samozřejmě, že použití svařování za studena je v tomto případě pouze dočasným opatřením, po kterém by měla být provedena kvalitní oprava poškozeného potrubí.

Metody svařování polymerových trubek

Technologie práce s polymerními trubkami se zásadně liší od svařování kovových výrobků.

Při montáži polymerních potrubí se používají dvě nejpoužívanější metody:

• Technologie tupého kloubu zahrnuje zahřívání a následné roztavení konců trubek na provozní teplotu a stlačení až po vytvoření hermetického švu. Proces svařování se provádí pomocí speciálního zařízení sestávajícího z rámu, centralizátorů a topného prvku.

Zařízení pro tupé spojení polymerních trubek jsou multifunkční a umožňují vám současně nastavit a následně vystředit řez spojených konců před dalším ohřevem. Ohřát na provozní teplotu potrubí posunutý mechanizovaným systémem zdířek.

Použití speciálních strojů umožňuje provádět svařovací práce jak v stacionárních, tak v polních podmínkách se zřetelně vysokou kvalitou spojů.

• Technologie elektrofúzního spojení umožňuje bez složitého vybavení, protože topný článek je součástí spojky pro svařování trubek.

Polymerní objímka s tavnou cívkou je umístěna na spoje spojovaných trubek, po níž je cívka pod napětím a plast je tavený, čímž vzniká spolehlivý a těsný spoj.

Závěr

Tak jsme uvažovali o vlastnostech svařovaných spojů používaných při montáži různých potrubí s velkým průměrem, kovem i polymerem. Stále máte otázky, na které nelze odpovědět? V tomto případě můžete najít užitečnější informace sledováním videa v tomto článku.