ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сварка пластмассовых труб из "Использование пластических масс и синтетических материалов в нефтегазовой промышленности" Сварка горячим воздухом или газом применяется не только для соединения труб между собой, но и как метод их изготовления. Перед сваркой выпо.лняют разделку кромок концов труб. [c.103] Ниже приводятся лишь основные сведения о методах сварки труб. [c.103] Трубы можно сваривать также нагретым до 200—250° С инструментом, особенно при сочетании продольных и круглых швов. [c.104] Для трубопроводов диаметром более 150 мм применяются как разъемные, так и неразъемные соединения. Разъемные соединения труб такого диаметра выполняются с помощью фланцев. Фланцевые кольца изготовляются из углового профильного поливинилхлорида, который в размягченном состоянии изгибают по форме трубы. Фланцевые кольца могут также изготовляться из пластифицированного листового полихлорвинила методом горячего формования. Они соединяются с трубами посредством сварки. [c.104] При помощи контактного тепла можно сваривать такие термопласты, как винипласт, плексиглаз и др. На этом принципе разработан способ производства сварных труб из листовых термопластов. Для изготовления сварных труб из листового материала вырезают заготовку, по площади равную развертке трубы. Затем предварительно разогретую заготовку соединяют с одной стороны в стык и вставляют в калиброванное кольцо, внутренний диаметр которого меньше наружного диаметра трубы на 1—1,Ъ мм. Заготовку прикрепляют соединенными концами к зажимному приспособлению и затем с помощью лебедки протягивают сквозь кольцо через охлаждающее устройство. По мере движения заготовки через кольцо она приобретает цилиндрическую форму, свариваясь по месту соединения кромок, которые нагреваются электронагревательным элементом до необходимой температуры сварки. Полученный сварной шов на трубе обладает достаточной прочностью и плотностью. Сварная труба выдерживает давление до 7—10 кГ/см . [c.104] Чтобы при сварке труб из полипропилена избежать их контакта с медным нагревателем, поверхность последнего покрывается стеклотканью, пропитанной политетрафторэтиленом. [c.104] При сварке трением свариваемые поверхности размягчаются теплом, выделяющимся нри трении двух соединяемых деталей друг о друга и при одновременном действии давления на эти детали. Обычно сварку трением применяют для соединения тел вращения (труб, ци.тиндров и т. п.). В связи с тем, что при сварке трением детали подвергаются сдавливанию, этот способ применим только для сварки твердых термопластов. [c.104] При помощи токов высокой частоты можно сваривать детали только толщиной до 2 мм. Это вызвано тем, что в настоящее время нет еще разработанных конструкций оборудования для сварки пластмасс значительной толщины. [c.105] Что касается термическох сварки, то она может быть эффективно применена для раструбных соединений трз б из полихлорвинила, полиэтилена, хлорированного полиэфира и полипропилена. При этом методе соединения требуется более высококвалифицированный персонал, чем при остальных методах. Сварка выполняется путем нагревания трубы и сварочного прутка из того же материала при помощи воздуха или горячего газа, подаваемого пз особого пистолета. В качестве газа для полихлорвинила может применяться воздух, но для других термопластов используется инертный газ (СОа, N3 и др.) во избежание окисления и ухудшения качества сварного шва. При сварке полиэтилена и полипропилена продукты окисления, образующиеся непосредственно в процессе экструзии, должны быть счищены. [c.105] Сварка полиэтиленовых труб может быть выполнена несколькими способами. В частности, применяется беснрутковая сварка в стык. Этот способ заключается в том, что торцы труб разогреваются при непосредственном контакте их с нагретыми до 220—260° С металлическими поверхностями до поверхностного оплавления их. Затем нагретые торцы труб соединяют под небольшим давлением. [c.105] Находит применепие и беснрутковая сварка в раструб или с надвижной муфтой. При этом способе сварку выполняют не по торцам труб, а по наружной и внутренней поверхностям трубы и муфты или трубы и раструба. В случае соединения труб прутковой сваркой одновременно разогреваются соединяемые концы труб и сварочного (присадочного) прутка и пруток приваривается в месте стыка. Трубы и пруток разогревают горячим азотом прп помощи сварочного пистолета. Эти способы рекомендуются лишь для сварки безнапорных и малонанорных трубопроводов. [c.105] Наиболее надежным способом является соединение труб сваркой с использованием электронагревателя, так как при нем легко поддерживать оптимальный режим сварки. Быстрый нагрев поверхностного слоя трубы в зоне контактирования осуществляется электроспиралью, заложенной в одной из труб или в раструбах фасонных частей. Нагрев и сваривание соединяемых элементов происходит в течение нескольких секунд при подключении источника тока к концам электроспирали. При сварке длинных труб центровку их удобно производить на коротком стержне, который после охлаждения сварных труб удаляют. Прочность сварных швов равна в среднем около 90% от механической прочности основного матерпала. Кроме стыковой сварки в необходимых случаях может применяться II продольная сварка. [c.105] Более прочное соединение труб достигается при применении муфты со встроенным электрообогревом (рис. 20). При изготовлении такой муфты в нее закладывается медная спираль, оканчивающаяся двумя контактными кольцами. После контактирования концов труб с муфтой через спираль пропускается ток и муфта приваривается к трубам. Такой способ соединения можно применять только при высококачественной обработке концов трубы и внутренней поверхности муфты. [c.106] Трубы высокого давления из полиэти-тгена свариваются в стык. Концы труб предварительно очищают от грязи, обрезают и центрируют во избежание перекоса шва. Затем соединяемые концы одновременно легким усилием прижимают к установленной между ними алюминиевой пластине с точно регулируемым электронагревом. [c.106] Температура пластины поддерживается равной 195—210° С. Трубы прижимаются к пластине до образования на обоих концах валиков размягченного материала диаметром 1,8 мм, после чего трубы раздвигаются и пластина удаляется. Размягченные концы легким усилием (1,5—2 кПсм ) прижимаются один к другому. После охлаждения шва (30 сек для трубы диаметром 102— Ъ2мм) труба готова к использованию. При нормальной сварке получается шов, усиленный снаружи и изнутри валиком диаметром 1,8—5,4 мм. Испытания показали, что такой шов по прочности превосходит материал самой трубы. [c.106] Сварные полиэтиленовые трубы выдерживают рабочее давление до 12 кПсм . При сварке труб с наружным диаметром до 63 мм концы их прижимаются вручную. Для сварки труб большего диаметра прплюняются специальные приспособления. Мощность электрообогрева составляет 1 вт на 1 см обогреваемой поверхности. [c.106] Соединение труб дтетодом торцевой сварки с установкой соединительных втулок и свободно насаженных фланцев. [c.107] Если трубы из полихлорвинила соединяют в стык (У-образный шов), то на шов насаживают втулку, чтобы защитить его от нагрузок на изгиб. Для получения надежного соединения насаживаемую вту.чку нагревают несколько раз, вследствие гего она частично при-к.пеивается. Приваривать ее не рекомендуется во избежание появления дополнительных напряжений (рис. 21). [c.107] Муфту в виде куска трубы (рис. 22) паса кивают па сварное соединение, как правило, лишь при ремонтных работах. Приварп-вают их лишь в тех случаях, когда трубопровод должен быть быстро введен в эксплуатацию и времени, необходимого для нросушкп клея, нри этом не имеется. [c.108] Прочность сварных швов на сжатие составляет 85%, растяжение — 75% и срез — 65% от соответствующих допустимых напряжений исходного материала. Наибольшей прочностью обладает стыковой шов нри угле раскрытия, равном 60—70°. [c.108] Вернуться к основной статье