Для сварки полиэтиленовых труб

Основными способами сварки полиэтиленовых трубопроводов являются электромуфтовая сварка – сварка деталями с закладными нагревателями (ЗН) и стыковая сварка – сварка встык нагретым инструментом (НИ).

В связи с оптимальным сочетанием различных эксплуатационных свойств (стойкость к коррозии, эластичность, ударопрочность, простота монта­жа, низкая газопроницаемость, малый удельный вес) полимерные (полиэтиленовые) трубы заняли ведущее место во многих отраслях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства.

Сварка деталями с закладными нагревателями

     Сварка при помощи деталей с закладными нагревателями в расплавле­нии полиэтилена на соединяемых поверхностях детали (муфты, отвода, перехода и т. д.) и труб производится за счет тепла, выделяемого при протекании элек­трического тока по заложенному в деталь элек­трическому нагревателю (спирали из металличе­ской проволоки), и последующем естественном охлаждении сварного соединения.

   В результате взаимопроникновения (диф­фузии) макромолекул полиэтилена происходит перемешивание расплавленных слоев двух контактирующих поверхностей (наружной трубы и внутренней детали), затем при остывании об­разуется неразъемное сварное соединение.

Сварку деталями с Закладными нагревателями (ЗН) в технической литера­туре называют также сваркой с закладными на­гревательными элементами, электромуфтовой, электросопротивлением, терморезисторной и пр.

Сварка деталями с Закладными нагревателями используется во всей области применения полиэтиленовых трубопро­водов, для:
- соединения полиэтиленовых труб (мерных, длинномерных), плетей, сваренных стыковой сваркой, при строительстве новых трубопро­водов (газопроводов, водопроводов и др.);
- соединения полиэтиленовых труб с гладки­ми деталями без ЗН (отводами, тройниками, редукционными муфтами, заглушками и т. п. с удлиненными хвостовиками);
- ремонта трубопроводов;
- присоединения ответвлений к трубопроводам (например, с помощью седловых отводов);
- восстановления изношенных стальных трубо­проводов методом протяжки в них полиэтиле­новых труб.

Сварка газопроводов деталями с закладными нагревателями ЗН может при­меняться при температуре воздуха от –15 до + 45 °С, а водопроводов при температуре воздуха от –5 до + 35 °С.

При выполнении работ по сварке полиэ­тиленовых (пластиковых) труб при иных температурах либо следует применить особый технологический ре­жим сварки, который должен быть аттестован в соответствии с РД 03 615 03, либо проводить сварочные работы в помещениях (палатках), обе­спечивающих соблюдение разрешенного темпе­ратурного интервала.
Сваркой деталями с закладными нагревателями ЗН можно соединять тру­бы д. 20 – 2000 мм независимо от толщины стенки, трубы с разным SDR, трубы из полиэти­лена разных, но близких по характеристикам ма­рок (например из ПЭ 80 и ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100). Для прочного соединения необходимо, чтобы по­казатели текучести расплава у этих марок полиэ­тилена были одинаковы или близки по значению.

В настоящее время для строительства газо­проводов разрешено применять трубы и детали только из ПЭ 80 и ПЭ 100.

Сварка пластиковых труб встык

   Сварка пластиковых труб встык заключается в нагреве торцов свариваемых труб или деталей до вяз­котекучего состояния полиэтилена в результате контакта с НИ (нагревателем) и последующем соединении торцов под давлением после удале­ния нагревателя.

   Сварка встык (стыковая сварка) применяется для:
- соединения полиэтиленовых труб, соедини­тельных деталей  - полиэтиленовых фитингов (переходов, отводов и др.) при строительстве новых трубопроводов (га­зопроводов, водопроводов и др.);
- ремонта полиэтиленовых (пластиковых) трубопроводов;
- соединения полиэтиленовых труб при восста­новлении изношенных стальных трубопрово­дов методом протяжки;
- изготовления футляров из полиэтиленовых труб.

   Сварочный цикл при сварке встык можно разделить на следующие этапы: оплавление, нагрев, удаление нагревателя из зоны сварки, соединение торцов труб под давлением (осад­ка стыка) и охлаждение.

   При оплавлении в результате контакта с НИ происходит образование первичного грата — рас­плавленного материала (полимера), вытесненно­го с торцов на поверхность трубы вдоль стыка. При нагреве тепло распространяется вглубь материала. Давление при этом может быть близ­ким к нулю (оно только обеспечивает контакт между торцами труб и нагревателем). При удалении нагревателя происходит уда­ление нагревательного элемента из зоны сварки (технологическая пауза) и соединение поверхно­стей сварки. Пауза должна быть как можно коро­че, во избежание снижения температуры и попа­дания загрязнений (пыль, песок и т. п.), влияющих на качество соединения.

При осадке торцы труб соединяются под бы­стро нарастающим давлением, слои материала в зоне контакта перемешиваются, образуется окончательный грат и молекулярные связи, обе­спечивающие однородность соединения.

При охлаждении (остывании) происходит отвердение расплавленного материала, стык приобретает максимальную прочность. Фиксация труб на этом этапе позволяет избежать напряже­ний или ударов, способных нарушить прочность соединения.

Встык можно сваривать только трубы и фи­тинги одинакового диаметра и SDR, изготов­ленные из полиэтилена одной марки. Для сварки встык газопроводов диаметр труб должен быть не менее 63 мм, а толщина стенки — не менее 5 мм согласно СНиП 42 01 2002 «Га­зораспределительные системы».