""

Сварка труб: технология и виды соединений

Содержание

Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

  • до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
  • свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
  • свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
  • свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

  • ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
  • при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
  • между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
  • тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
  • вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
  • ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

  1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
  2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
  3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
  4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Подготовка труб под сварку

Помимо очистки и обезжиривания поверхности кромки толще 3 мм скашивают, чтобы стык плотностью заполнился горячим металлом. Разделка кромок под сварку проводится аналогично плоским деталям, под острым углом. Тонкие трубные заготовки при необходимости обрабатывают резаком, чтобы были ровные стыки.

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

  • Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

— с применением полуавтомата в среде углекислого газа, дуга создается тугоплавким электродом, для наплавочного слоя используют присадочную проволоку;

— под слоем флюса, его наносят на прокат с защитными покрытиями.

  • Электрошлаковая, благодаря толстому слою шлака шов не окисляется.
  • Газовая, нагрев обеспечивается сжиганием ацетилена, поступающего в рабочую зону из горелки.

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

Метод применим в полевых условиях, когда магистрали прокладывают вдалеке от источников тока или когда нельзя сварить трубы электросваркой: прокат нельзя повернуть, прокрутить при образовании соединения. Наполненность швов при газовой выше, чем при электродуговой. Металл меньше подвергается температурному воздействию, риск возникновения внутренних напряжений в металле незначительный.

При сварке труб газом используют ацетилен или газогенератор, температура в рабочей зоне выше при сгорании баллонного ацетилена. Присадочная проволока марки UTP подается так, чтобы она ложилась на раскаленный металл. Для стыкового соединения 3-х мм стенок разделки кромок не требуется, у толстостенного проката кромки срезают под углом.

Оцинкованный монтируют с применением флюса HLS-B, концентрацию кислорода в газовой смеси увеличивают. После работы дополнительная противокоррозионная защита швов не проводится.

Метод ручной дуговой электросварки

Чтобы правильно варить трубу электросваркой, нужно учитывать технологию. Число проходок зависит от толщины проката, состав электродов и обмазки подбирают под вид марки проката. При сварке труб большого диаметра перед нанесением последующего слоя с металла сбивают окалину, проковывают соединение. Направленность наплавки меняют – четные швы делают противоположно нечетным. Многое зависит от первого соединения, он делается не спеша, при контроле валика проверяют металл на трещины. При обнаружении дефектов участок неровного шва вырубается, на его месте создается новый со смещением от 15 до 30 мм. Для финишного слоя выбирают электроды с толстой обмазкой.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката. Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

  • Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
  • Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
  • LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
  • Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
  • Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
  • Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Технология сварки труб


Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

  • технологические;
  • магистральные;
  • промышленные;
  • трубопроводы газоснабжения;
  • водяные;
  • канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

  1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
  2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
  3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

  1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
  2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
  3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.
Читайте также:  Как выбрать полку для цветов на подоконник?

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

  • в угол;
  • в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
  • в стык;
  • внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

  1. Режимы настройки аппарата:
  • сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
  • чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
  1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
  • изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
  • при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
  • горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
  • детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.

  1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
  • скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
  • самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
  • при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
  1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
  • вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
  • горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Сварка труб – основные методы и способы сварки труб

Успех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.

В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.

Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.

При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.

Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.

Сварка труб ручной дуговой сваркой

Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:

  • сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
  • потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
  • далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
  • после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.

После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.

При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:

  • первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
  • нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.

Другие способы сварки

Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.

Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.

Сварка медных труб

Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.

Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.

В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.

Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.

Сварка стальных труб

Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.

Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.

При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.

А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.

Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.

Сварка оцинкованных труб

Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.

При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.

Сварка профильных труб

Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.

Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».

При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.

Сварка газовых труб

Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.

Читайте также:  Хромированные стулья для кухни

Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.

Практикуются два способа сварки газовых труб:

  • сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
  • сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.

Сварка трубопроводов

Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.

Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.

Классификация соединений стальных труб

Ключевое условие долгосрочной безопасной эффективной работы трубопровода – качество соединения его элементов и крепления к ним дополнительных компонентов:

  • арматуры;
  • приборов для контроля показателей;
  • компенсаторов и т. д.

При этом к трубопроводным соединениям предъявляются строгие требования в части герметичности, а в зонах крепления дополнительного оборудования, арматуры и приспособлений на первый план выходит надежность «сцепки». Только на таких условиях можно говорить об эксплуатации без протечек.

Существует несколько вариантов соединений трубопроводов. Выбор конкретного способа монтажа всегда зависит от ряда факторов. Основные моменты, которые определяют выбор:

  • материал компонентов системы (включая арматуру);
  • тип и характер рабочей среды;
  • условия функционирования трубопроводной магистрали (показатели давления, пропускная способность, температурные условия, влажность, функциональность арматуры и многое другое).

Варианты монтажа

По конструктивному исполнению все виды соединения труб можно разделить на 2 большие группы – разъемные и неразъемные. Первые позволяют оптимизировать монтаж, ремонтные операции и практику обслуживания всего трубопровода и стыкового блока: демонтировать, заменять, восстанавливать разъемные стыки можно без повреждения трубопроводных секций. Наиболее популярные решения:

Неразборной тип соединения труб – это сварная конструкция. Она позволяет добиться предельной герметичности стыка, но не оставляет возможности вмешательства в стыковой участок без повреждения материала. Кроме сварного метода, к неразборным способам относят раструбный монтаж, цементирование, склеивание и прессование.

И разъемный, и неразъемный вид соединения труб могут быть экономически/технически оправданными и применяются в трубопроводах различного назначения:

  • газопроводах;
  • водопроводах;
  • сетях теплоснабжения;
  • канализационных системах;
  • технических трубопроводах;
  • промышленных магистралях и т. д.

Способы монтажа стальных труб

По статистике, более 40% всех типов трубных конструкций, применяемых для монтажа трубопроводов разных видов, приходится на стальные трубы. Сталь – один из наиболее популярных материалов, который отличается высокой износостойкостью, эффективной ценой и устойчивостью к действию различных сред.

Соединения стальных труб, как правило, выполняются:

  • сварным методом;
  • резьбовым способом;
  • фланцами.

Рассмотрим каждую из технологий подробнее.

Сварное соединение труб

Сварное соединение трубопроводов – самый надежный вариант при устройстве высокоответственных нагружаемых магистралей. Он более всего распространен при строительстве трубопроводов для промышленных нужд для работы с агрессивными средами в режиме постоянной нагрузки.

В малом строительстве секции часто соединяют между собой без использования сварки. Это объясняется высокими требованиями к квалификации сварщика и сварному оборудованию. Тот же (не сварной) метод используется для стыковки стальных труб с пластиковыми (полипропиленовыми).

При сварном способе соединения стальных труб может применяться как электродуговые, так и газовые технологии сварки металлов. В обоих случаях действует один порядок:

  • трубные края с фасками перед началом работ качественно чистятся от грязи, жировых отложений, окислов и ржавчины;
  • сами элементы надежно фиксируются на опоре или лежке;
  • элементы в части будущей сварки скрепляются прихватками;
  • точку стыковки надежно заваривают;
  • на последнем шаге обязательно выполняется проверка качества шва (визуальный осмотр, специальные установки).

Резьбовое соединение труб

Резьбовое соединение трубопроводов – разъемный его вид. Может быть цилиндрическим или коническим. В первом случае обязательно применение уплотнителей – льняных материалов с пропиткой (сурик на олифе или другие составы). При коническом соединении труб уплотнители не нужны.

Есть и другая классификация, она делит резьбу на метрическую и дюймовую. По качеству состыковки резьбовой вариант – один из лучших. Он дает стык хорошей плотности и прочности, но при этом оставляет возможность разборки при необходимости ремонта без повреждения трубной конструкции.

Резьбовой метод считается эффективным:

  • для устройства трубопроводного участка и присоединения арматуры внутри помещений;
  • при использовании секций малого диаметра (до 5 см);
  • для строительства коммуникационных трубопроводов (водо- и теплоснабжение);
  • в трубопроводах с невысокими показателями рабочего давления (до 1,6 МПа).

Соединение труб фланцами

Еще один вид разъемного соединения труб – фланцами. Он чуть менее популярен, чем резьбовой, но достаточно распространен. Реализуется с применением специальных фитингов с резиновой прокладкой.

Фланцы обеспечивают высокую герметичность трубопровода и надежность его работы, но они не отличаются низкой ценой, что снижает их популярность в малом и частном строительстве инженерных сетей. Плюсы фланцевого соединения трубопроводов:

  • плотность и надежность стыка;
  • способность фланца принимать осевые усилия в ходе проведения замены трубопроводной арматуры;
  • простота монтажных работ.

Перечисленные особенности фланца делают его актуальным для проведения работ по присоединению элементов арматуры к трубным секциям на внутренних участках системы.

Особые виды стальных труб

К особым видам стальных труб относят оцинкованные стройматериалы. Их особенность состоит в том, что температура плавления цинка ниже, чем стали. То есть использовать сварочное соединение здесь нельзя – цинковое покрытие попросту выгорит, материал станет уязвимым к коррозии. По этим причинам оцинкованные стальные трубы соединяют между собой не сварными методами. Наиболее удачными считаются варианты:

  • резьбовых фитингов;
  • муфтового соединения труб.

Соединение труб для скважины на воду

Еще одна особая категория стальных труб отличается специфическим назначением. Обсадные конструкции – трубопроводные системы, которые применяют для устройства скважинной выработки для водообеспечения частного дома или промышленного объекта.

Тип соединения трубопроводов скважин зависит от марки и типа применяемых стальных труб:

  • изделия диаметром до 5 см соединяют муфтами и фланцами;
  • обсадку с сечением 10 см и более рекомендуется сварить.

В каждом случае специалисты рекомендуют ответственно подойти к решению о выборе метода стыковки секций. Потому как от надежности участков присоединения будет зависеть и качество водоподготовки объекта, и долговечность эксплуатации всей системы.

Технология сварки труб встык разным оборудованием

При строительстве трубопроводов используются самые разные способы соединения труб. Но, безусловно, наиболее часто используется сварка. Этот способ позволяет получить практически монолитные соединения, имеющие высокие характеристики прочности и герметичности. Разберемся, как проводится сварка стальных труб.

При строительстве трубопроводов используют различные виды труб. Они могут отличаться как по размеру, так и по материалу изготовления. Естественно, что и технология сварки металлических труб будет значительно отличаться от технологии соединения труб, выполненных из других материалов, например, из меди или из пластика.

Способы сварки в строительстве

Сварка – это процесс, который используют для соединения как различных типов металла, так и неметаллических материалов – пластика, стекла. Все существующие способы можно поделить на две группы:

  • Сварка с использованием давления.
  • Сварка с использованием термического воздействия – плавления.

В свою очередь, в названных группах можно выделить следующие типы сварочных процессов. Сварки с использованием давления:

  • Ультразвуковая сварка.
  • Контактная сварка.
  • Сварка трением.
  • Прессовая и газопрессовая сварка.
  • Термитная сварка.
  • Холодная сварка.

Совет! Как правило, холодная сварка применяется при работе с трубами из цветных металлов, которые отличаются пластичностью (алюминий, медь и пр.).

Сварка термическими методами:

  • Электродуговая, которая может осуществляться в среде инертного газа или под флюсом. При этом в зависимости от используемого оборудования, выделяют ручную или автоматическую сварку.
  • Газовая сварка.

Совет! В процессе монтажа трубопроводов чаще всего применяется сварка канализационных труб путем плавления.

Технология газовой сварки

Принцип газовой сварки заключается в разогреве кромок свариваемых труб в газокислородном пламени и заполнение зазора между ними расплавленным металлом расплавленного прутка. Нужно заметить, что механические свойства полученного данным методом шва ниже, чем у сваренных соединений, образованных в процессе электродуговой сварки.

Но существуют ситуации, когда лучше использовать именно эту технологию, газовый метод хорошо подходит для сварки тонкостенных труб (до 3,5 мм) и при соединении труб малого диаметра.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Для сварки труб нужно иметь в распоряжении следующие материалы:

  • Кислород. Этот газ обеспечивает стабильное горение смеси и ее высокую температуру.
  • Ацетилен. Этот газ применяется в качестве горючего.

  • Сварочная проволока. Для заполнения шва необходим присадочный материал – сварочная проволока. Как правило, при выполнении сварки выбирают присадку, которая по своим химическим и физическим свойствам близка к составу свариваемого металла.
  • Флюсы. Для того чтобы снизить процент окисления металлов во время проведения сварки используют флюсы – порошки или пасты. При нагревании вещество флюса всплывает наверх, образуя защитную пленку, препятствующую проникновению в металл воздуха.

Совет! Состав флюсов подбирается в зависимости от свойств свариваемых металлов. Флюсы в обязательном порядке применяют при выполнении сварки на чугуне, меди, легированной стали. При сваривании деталей, изготовленных из углеродистых сталей, флюсы не используют.

Техника сварки

Перед тем как начинать процесс соединения, проводится подготовка труб под сварку. Как правило, подготовительные мероприятия заключаются в следующем:

  • Очистка поверхностей от загрязнений.
  • Механическая подготовка кромок труб под сварку. Если производится газовая сварка тонкостенных труб (до 3,5 мм толщины), то обрабатывать кромки нет необходимости. При более значительной толщине стенок необходимо выполнить скос кромок под углом 45, так как прогревание металла на глубину более чем 4 мм затруднено.

Технология электродуговой сварки

Электродуговой называется такая техника сварки труб, при которой кромки изделия разогреваются под действием дугового электрического разряда. Этот способ выбирают, если проводится сварка толстостенных труб.

Классификация сварных соединений

Сварные швы принято классифицировать по нескольким признакам. По расположению:

Совет! Наиболее выгодным положением выполнения сварного шва является нижнее, поэтому стараются обеспечить условия, при которых может быть осуществлена сварка поворотных концов труб.

В зависимости от протяженности выделяют:

  • Сплошные швы.
  • Прерывистые швы.

При сварке возможно выполнение различных типов соединений. Их имеется довольно много, так, только стыковая сварка труб может быть произведена 32 различными способами. Но основных типов соединений выделяют всего четыре. Среди них:

  • Стыковое, когда детали соединяются по одной оси.
  • Нахлесточное, при котором одна деталь накладывается на другую с нахлестом.
  • Тавровое. Этот тип соединения предусматривает сборку деталей в виде перевернутой буквы «Т».
Читайте также:  Особенности выбора и использования постельного белья из страйп-сатина

  • Угловое, при котором детали соединяются под углом 45 градусов.
  • Сварка труб на просвет производится при работе с толстостенными трубами.

Совет! При выполнении угловых и тавровых соединений может быть произведена сварка труб под углом любой величины.

Разделка кромок

Как проходит подготовка труб к сварке? Согласно технологии при сваривании труб, толщина стенок которых превышает 3 мм, рекомендуется выполнять разделку кромок труб. Эта операция позволяет сделать шов, который будет проходить по всей толщине металла.

То есть разделанный конец трубы позволяет накладывать швы слоями, каждый из которых имеет небольшое сечение, этот способ сварки улучшает структуру шва и способствует уменьшению напряжения в металле.

Режимы сварки

Режим сварки определяется тем, какие электроды будут использованы, силой тока, выдаваемой сварочным аппаратом, напряжением, возникающим на дуге, родом тока (переменный или постоянный), его полярностью (обратная или прямая) и скоростью перемещения электрода. Если выполняется сварка труб канализации встык, то дугу необходимо вести так, чтобы свариваемые кромки стыкуемых деталей успевали проплавляться и на них оседало требуемое количество металла присадка.

Нюансы технологии сваривания

  • Выполнение сварки труб полуавтоматом не слишком отличается от ручного метода, но времени на выполнение шва затрачивается меньше, а сварочный шов получается лучше. В качестве электрода сварочный полуавтомат использует проволоку, работы проводятся с предварительной разделкой кромок, но в некоторых случаях фаска может не сниматься. Производится сварка труб встык или с образованием нахлеста. Сварочные автоматы позволяют получить отличное качество шва. Подготовительные работы заключаются в том, что в оборудовании закрепляют трубы и устанавливают режим работы.

  • Особые требования к качеству соединений предъявляются, если выполняется сварка труб высокого давления. Напорные трубопроводы эксплуатируются в достаточно сложных условиях, поэтому соединения труб должно быть на сто процентов герметичным и надежным. Основным нормативными документами, регулирующими такой процесс, как сварка труб под давлением, являются СНиПы и созданные на их основе Сводные правила (СП 105-34-96), в которых прописаны регламенты проведения работ и правила оценки качества сварных швов.
  • При строительстве магистральных трубопроводов применяется как автоматическая сварка труб, так и ручной способ работы. Дело в том, что ручные сварочные аппараты мобильны и позволяют выполнить сварку в труднодоступных местах.
  • Если свариваются трубы больших размеров вручную, то, как правило, работа выполняется одновременно несколькими сварщиками. Количество одновременно работающих над одним стыком сварщиков может достигать четырех человек. Если приходится работать вдвоем, то работа начинается от нижней части трубы с продвижением вверх по периметру в противоположные стороны. При желании и можно посмотреть, как производится сварка труб большого диаметра – видео с записью работы сможет дать ответы на все вопросы.
  • Если необходима сварка труб разного диаметра, то рекомендуется использовать специальные переходники.

Нужно заметить, что работе со сварочным аппаратом необходимо учиться, технология сварки труб должна неукоснительно соблюдаться. Например, если планируется самостоятельно построить автомобильный навес или теплицу с металлокаркасом, то придется освоить такой вид работы, как сварка профильных труб своими руками.

Потребуется обучение и при желании самостоятельно построить водопровод ли другой вид инженерной коммуникации из металлических труб. Для этого потребуется не только внимательно изучить теорию, но и приобрести практические навыки, так как научится сварному делу только по книгам невозможно.

Способы сварки стальной трубы

При кажущейся простоте сварка стальных труб требует от электрогазосварщика высокой квалификации. Различные технологии автоматической сварки не могут полностью заменить ручной труд. Выбор способа соединения происходит в зависимости от масштабов работ, диаметра трубы и других условий.

Способы сваривания

При прокладке стальных трубопроводов используется несколько видов сварки. Можно выделить такие:

  • газосварка для соединения трубопроводов внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра;
  • ручная электродуговая сварка (второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них);
  • электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка;
  • аргоновая сварка неплавящимся электродом для соединения стальных трубопроводов (применяется достаточно редко и только в заводских условиях).

Каждый из способов сварки имеет свои особенности. В некоторых случаях для стальных труб применяют резьбовое соединение. Однако оно менее надежно, особенно если речь идет о технологических магистралях.

Газосварка

Для выполнения газосварки используют баллоны с ацетиленом или газовые генераторы. Использование генераторов, особенно в крупных городах и на предприятиях не актуально.

Такой способ требует больших затрат времени на получение газа и безопасную эксплуатацию сварочного оборудования. Поэтому для сварки металлических труб подключают баллоны с горючим газом.

Применение ацетилена обусловлено его высокой температурой горения. С помощью пропана производят резку стальных труб.

При соединении трубопроводов с толщиной стенки не более 3 мм разделка кромок не нужна. Детали с более толстыми стенками требуют подготовки кромки с одной стороны или двусторонней разделки под острым углом.

При работе с помощью газосварки лучший шов получается в нижнем положении. Возможность выполнить такой шов есть только при поворотном стыке.

Газовая сварка часто используется для сваривания заготовок в неповоротном положении (когда трубу невозможно прокрутить, повернуть). Такая работа доверяется сварщикам с высокой квалификацией, умеющим выполнять швы в потолочном, горизонтальном и вертикальном положении.

Сам процесс представляет собой расплавление огнем горелки кромок деталей, внесение присадочного металла стальной проволоки и формирование катета шва.

Стыки стальных труб, исполненные газосваркой, превосходят стыки, выполненные электросваркой, по наполненности и меньшему разогреву стали.

Ручной электродуговой метод сваривания трубопроводов

Электродуговая сварка – это наиболее востребованный метод соединения стальных труб большого диаметра и заготовок для разводок внутридомовых сантехнических систем.

Ручная электросварка используется и на сборке магистральных трубопроводов. В этом случае с ее помощью осуществляются прихватки и прохождение корня шва.

Недостаток удобства, связанный с неповоротными стыками и отсутствием обзора, заставляют вести сварку операционным способом.

При этом способе вначале осуществляется проварка стыка на видных участках. Затем вырезается окно в одной из стальных труб.

С внутренней стороны обваривается стык по всей доступной длине окружности. После этого остается наложить латку из стали, постепенно сваривая и нагревая металл, и закрыть ею окошко.

Обварка стыка начинается с нижней части, при этом важно знать и уметь выполнять потолочные швы. Следует помнить, что для работы в потолочном положении потребуется увеличить силу сварочного тока на аппарате.

После потолка можно выполнять сварку боковых поверхностей стальной трубы и постепенно переходить к работе в нижнем положении. ГОСТ предписывает для надежности стыка вести работу в 2 прохода. Первый – корень шва, второй – основной шов.

После первого слоя обязательно следует отбить шлак перед вторым проходом. Для этого потребуется специальный молоток, часто на производстве используют простое зубило, прихваченное к ручке.

При соединении круглых и профильных стальных труб это основной способ наряду с электродуговой полуавтоматической и автоматической сваркой. Его преимущество состоит в небольшой деформации при слабом разогреве и лучшем качестве стыка.

Это позволяет использовать операционный способ электродуговой сварки, как основной при прокладке трубопроводов большого сечения.

При укрупнительной сборке участков трубных магистралей применяют сварку труб полуавтоматом. В этом случае скорость работ возрастает, при этом качество шва остается на высоком уровне.

Нюансы подготовки и проведения работ

Сварить трубу из стали, особенно с поворотным стыком, достаточно просто. Но перед выполнением работы необходимо правильно подготовиться.

Поверхность концов стальных труб обрабатывают металлической щеткой, затем растворителем, и при толщине свыше 3 мм выполняют разделку кромок с одной или двух сторон. Соединять и стыковать стальные трубы следует так, чтобы они лежали в одной плоскости, без перекоса.

При соединении и стыковки отдельных деталей для надежной фиксации выполняют прихватки длиной не менее 3 мм. Размер прихваток и их количество зависит от диаметра стальной труб.

Минимальное их количество должно быть не менее 3, через каждые 120°. Следует учитывать расход электродов при сварке. При работе большими токами на трубах большого сечения расход значительно выше.

Монтаж оцинкованной трубы потребует обработки концов заготовок соляной кислотой, что предотвратит выгорание цинка при нагреве.

Защита цинкового слоя на трубах может проводиться при сварке под флюсом HLS-B. Перед работой потребуется нанести на края труб толстый слой вещества. Работа ведется с повышенным уровнем подачи кислорода в пламя горелки.

Проволока должна быть выполнена на основе сплава UTP. При выполнении работы требуется расплавлять присадочный материал на прогретый металл. Флюс препятствует выгоранию цинка, остатки удаляются с трубы после окончания работы.

Выполнив соединение, таким образом, потребитель получает качественный шов, не требующий защиты от коррозии.

Изготовление разъемных соединений

Для изготовления разъемных соединений потребуется приварить заготовку к фланцу. Работа ведется в нижнем положении. Лучшим вариантом является полуавтоматическая электродуговая сварка. Сварка фланцев может выполняться неповоротным швом, при этом может применяться операционный способ.

Стыковка стальной трубы производится под углом 90° к плоскости фланца, таким образом, упрощается работа по сборке разъемных соединений. Операция приваривания детали к фланцу выполняется аналогично операции по соединению труб.

Марки электродов

Электроды для сварки труб из стали подбираются с учетом тока, толщины стенок заготовок и сложности конструкций. Наиболее популярны среди электросварщиков следующие марки электродов:

  • АНО-21 или 24 и МР-3. Работают при переменном токе. Могут качественно варить даже с мокрой обмазкой. Для сварки ворот, тепличных конструкций, оград, небольших ангаров это наилучший вариант с низкой ценой. Но их не применяют для конструкций и трубопроводов с большим давлением и нагрузками;
  • марка УОНИ – это отличные сердечники, но быстро варить ими не получится. Работа ведется с набиранием катета шва, с сохранением постоянно горящей дугой. Такой вариант требует опыта и умения работать с простыми АНО и МР;
  • качественные электроды, работа которыми доставляет удовольствие ровным горением дуги и достойным результатом – это японские электроды марки LB-52U. При ремонтных работах и прокладках магистральных трубопроводов, везде, где требуется качественная дуговая сварка стальных труб, большинство предприятий пользуются именно японской продукцией.

Сварка стальных труб – это наиболее востребованный метод получения неразъемного соединения или фланцевого стыка. Надежный и качественный шов обеспечит безаварийную и долгосрочную эксплуатацию трубопроводов и конструкций.

Для использования в бытовых условиях самый распространенный способ – ручная или полуавтоматическая электродуговая сварка труб.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
"
×
×
" Adblock
detector