Санитарно-технические работы - Галина Колб

Преимущества контактной раструбной сварки по сравнению со стыковой состоят в следующем: не образуются наплывы материала, которые мешают свободному движению жидкости в трубопроводе; создается прочное соединение – за счет большой площади соприкосновения; не требуется усилий для центровки и сжатия труб при их соединении.

Раструбное соединение (рис. 3.27, а) обычно выполняют с помощью раструбных соединительных деталей: тройников 4 (рис. 3.27, б), муфт 5 (рис. 3.27, в). При отсутствии соединительных деталей сварку производят в раструб 1 (рис. 3.27, г), отформованный на гладком конце трубы 3. Внутренний диаметр соединительной детали или раструба должен быть меньше наружного диаметра соединяемой трубы.

Рис. 3.27. Контактная раструбная сварка (а) в литой тройник (б), муфта (в), раструб (г):1 – раструб; 2 – нагревательный элемент; 3 – гладкий конец трубы; 4 – тройник;5 – муфта

Нагревательный элемент 2 (см. рис. 3.27, а), используемый для контактной раструбной сварки, по конструкции проще, чем для стыковой. Однако в зависимости от диаметра соединяемых труб следует применять определенный нагревательный элемент или сменные насадки. Нагревательный элемент изготовляют из сплавов алюминия или нержавеющей стали. Поверхности инструмента, соприкасающиеся с материалом труб, должны быть отполированы и покрыты материалом, к которому не прилипает расплавленная пластмасса.

Рис. 3.28. Технологическая последовательность контактной раструбной сварки;а – введение нагревательного элемента; б – оплавление концов труб; в – соединение труб; 1 – раструб; 2 – дорн; 3 – нагревательный элемент; 4 – гильза; 5 – гладкий конец трубы; 6 – хомут

При сварке труб небольшого диаметра на строительной площадке элемент нагревают паяльной лампой или газовой горелкой. При этом температуру элемента контролируют термокарандашом или куском материала, отрезанным от свариваемой трубы.

При нагреве и оплавлении труб нагревательный элемент 3 помещают между концами соединяемых труб так, чтобы дорн 2 (рис. 3.28, а) находился напротив раструба 7, а гильза 4 – напротив гладкого конца трубы 5. Чтобы ограничить глубину входа гладкого конца трубы 5 в нагревательный элемент на расстоянии, равном глубине гильзы 4, устанавливают ограничительный хомут 6. Раструб 1 и гладкий конец трубы 5 быстро надвигают на нагревательный элемент 3 (рис. 3.28, б). Время нахождения концов труб на нагревательном элементе должно обеспечить равномерное оплавление всей площади соприкасающихся поверхностей без потери формы и жесткости деталей. Если надвигание производить медленно, то концы соединяемых труб могут прогреться на всю толщину стенки или большую часть ее и потерять форму.

Процесс оплавления продолжают до тех пор, пока у кромок раструба и на трубе по всему периметру не появится валик оплавленного материала высотой 1–2 мм. После этого быстро раздвигают соединяемые трубы и удаляют нагревательный элемент из зоны соединения. Затем, не более чем через 2–3 с, трубы соединяют, вводя гладкий конец трубы 5 в раструб 7 (рис. 3.28, в) и выдерживая их под осевой нагрузкой 20–30 с до начала отверждения материала. После соединения труб их нельзя поворачивать и смещать относительно друг друга.

Сварку нагретым газом с применением присадочного материала (рис. 3.29) выполняют путем разогрева кромок соединяемых труб (деталей) 1 и прутка 2 присадочного материала с помощью горелки 3 и последующего заполнения шва материалом прутка, который вдавливают в разогретые поверхности. Этот способ универсален, так как позволяет производить сварку в любом положении шва, не требует точной подгонки деталей и сложного инструмента.

Рис. 3.29. Сварка полимерных труб нагретым газом с применением присадочного материала:1- трубы; 2 – пруток из присадочного материала; 3 – горелка; 4 – шланг для подачи газа; 5 – провод

В горелки 3, используемые для подогрева стыка, газ подается от компрессора по шлангу 4. Газ нагревается электрической спиралью, питаемой током по проводу 5, и через сопло подается в зону сварки.

Сварка труб нагретым газом может быть стыковой или раструбной. Прочность стыкового соединения на растяжение выше, чем раструбного, а на изгиб – наоборот. Сварку труб нагретым газом ведут в такой последовательности: подготовляют пруток присадочного материала к сварке, подбирают горелку и включают ее, контролируют температуру нагретого газа и производят сварку.

При подготовке труб к сварке зачищают и обезжиривают места сварки. При стыковой сварке труб толщиной 2–5 мм снимают фаску под углом 60–65°. Материал прутка выбирают в соответствии с материалом свариваемой трубы, его толщиной, формой шва, прочностью соединения. Для сварки используют пруток простого (круглого) и сложного (двойного) профиля толщиной 3–4 мм. Пруток простого профиля используют при сварке труб толщиной до 5 мм, сложного профиля – при большей толщине. Конец прутка обрезают под углом 30°. Горелку подбирают так, чтобы диаметр ее сопла был на 1 мм больше диаметра прутка. Подача газа – 3–7 м3/ч при давлении перед горелкой до 0,04 МПа. Температура газа на выходе из сопла зависит от вида материала: для ПВХ, ПНП – 230–270 °C; ПВП, ПП – 250–300 °C. Горелку включают и выводят на расчетный режим следующим образом. Открывают вентиль подачи сжатого воздуха и включают питание спирали. Через 3–5 мин после прогрева горелки окончательно устанавливают температуру газа, регулируя его подачу: при уменьшении подачи температура повышается, при увеличении – уменьшается. Температуру контролируют термометром или путем теплового воздействия на контрольные образцы. При этом на кусочке, отрезанном от свариваемого изделия и размещенном на расстоянии 6–8 мм от сопла, через 5 с должно появиться матовое пятно, а белая бумага, поднесенная к соплу, должна окраситься в темно-бурый цвет.

Нагретый газ должен быть чистым: не содержать пыли, масла и других веществ, ухудшающих качество шва. Чистоту нагретого газа проверяют, размещая на пути потока белый кусок хлопчатобумажной ткани или бумаги: на них не должно появляться черных пятен или точек.

При сварке полимерных труб 1 (см. рис. 3.29) струю горячего газа направляют попеременно круговыми или колебательными движениями горелки 3 на пруток 2 и свариваемые кромки до образования матовой поверхности. Расстояние между наконечником горелки и поверхностью свариваемого шва должно быть в пределах 5–8 мм. По мере размягчения прутка и свариваемых труб пруток с усилием (для прутка диаметром 3 мм – 18–22 Н, а диаметром 4 мм – до ЗО Н) вдавливают в разделку стыка. При этом его следует держать по отношению к оси трубы под углом 60–90° при стыковой сварке и 45° – при раструбной. Сопло горелки должно составлять с осью трубы угол 15–25° – для труб толщиной стенки до 5 мм и 30–45° – свыше 5 мм в направлении, противоположном общему направлению сварки.

При сварке пруток держат в левой руке между большим и указательным пальцами на расстоянии 70–80 мм от поверхности сварки, а горелку – в правой руке. Пруток укладывают в шов в определенном порядке, обеспечивая равномерное распределение напряжений в шве. По мере укладки прутка пальцы передвигают равномерно вверх. Перехватывать пруток следует плавно, не прерывая процесса сварки. При этом следят, чтобы при укладке первого валика часть прутка выступала с внутренней стороны шва на 0,5–1 мм, а в раструбных соединенях, катет углового шва по периметру трубы должен быть равен толщине стенки раструба.

При размягчении прутка на расстоянии более 20–30 мм от точки сваривания сварку приостанавливают и пруток охлаждают. При смене или обрыве прутка конец приваренного прутка нагревают и срезают под углом 20–30°, затем к полученному срезу внахлестку приваривают также подготовленный новый пруток. Необходимо, чтобы на шве расстояние между стыками прутков было не менее 8 мм.

Соединение полимерных труб на клею. Этот способ используют для соединения раструбных труб и фасонных частей из ПВХ с зазором и без зазора.