Примечание. Длину дорна l следует принимать равной глубине раструба фасонной части плюс 1 мм, а глубину гильзы — равной длине дорна.

валиков после сварки должна быть не более 2—2,5 мм при толщине стенки трубы до 5 мм и не более 3—5 мм при толщине стенок 6—20 мм.

8.7. Для соединения труб из ПНП с раструбными фасонными частями и труб из ПНП, ПВП нПП с формованными раструбами следует применять контактную раструбную сварку, которая осуществляется при помощи металлического нагревательного приспособления, состоящего из гильзы для оплавления наружной поверхности конца трубы и дорна для оплавления внутренней поверхности раструба (рис. 19).

Рис. 19. Приспособление для контактной раструбной сварки полиэтиленовых труб и фасонных частей

а — положение до начала сварки; б — положение после сварки; 1 — труба; 2 — ограничительный хомут, 3 — гильза приспособления; 4 — дорн приспособления; 5 — раструб фасонной части

Размеры дорна при раструбной сварке пластмассовых труб приведены в табл. 14.

Для каждого диаметра труб и фасонных частей требуются отдельное приспособление или съемный комплект гильз и дорнов, изготовляемых из стали марки 45 или дюралюминия марки Д16.

8.8. Контактная раструбная сварка включает следующие операции:

установку ограничительного хомута на расстоянии от торца трубы до края хомута, равном глубине раструба фасонной части плюс 2 мм. При этом внутренний диаметр хомута должен приниматься на 0,2 мм меньше номинального наружного диаметра свариваемой трубы;

установку раструба на дорне;

установку гладкого конца трубы в гильзе до упора в ограничительный хомут;

нагрев в течение заданного времени свариваемых деталей, одновременное снятие деталей с дорна и гильзы;

соединение деталей между собой с выдержкой до отвердения оплавленного материала.

При сварке поворот деталей относительно друг друга после сопряжения деталей не допускается.

После каждой сварки необходима очистка рабочих поверхностей дорна и гильзы от налипшего полиэтилена или пропилена.

8.9. Основные параметры, определяющие прочность раструбного сварного соединения, — температура нагревательных элементов и продолжительность нагрева деталей — приведены в табл. 15.

Таблица 15

Материал

Параметры раструбной сварки пластмассовых труб

Промежуток

труб и фасонных частей

Температура нагрева-тельных

Продолжительность нагрева (в с) при

толщине стенок труб, мм

времени между снятием деталей и их

элементов, ??С

2

3

4

6

8

12

сопряжением, с

1

2

3

4

5

б

7

8

9

ПНП

260—290

3??6

4—8

5—10

6—12

8—15

15—20

1—2

ПВП

220—250

4??5

8—12

10—15

12—20

15—30

20—45

1—2

ПП

240—260

5—8

8—12

12—15

15—30

30—45

45??50

1—2

Примечание. Время выдержки под осевой нагрузкой до частичного отвердения материала должно составлять примерно 20??30 с.

8.10. При производстве сварочных работ должны обеспечиваться прочность и плотность сварных стыков.

Проверка качества сварных соединений трубопроводов должна производиться путем:

проверки размеров сопрягаемых деталей и размеров рабочих элементов нагревателя, осуществляемой до начала сварочных работ, а также рабочего состояния применяемых при сварке приспособлений;

операционного контроля, осуществляемого в процессе сборки и сварки трубопроводов;

внешнего осмотра сварных стыков;

испытания на одноосное растяжение (отдир) и изгиб.

8.11. Операционный контроль должен предусматривать:

проверку надлежащей подготовки сварочных работ, очистку поверхностей труб и фасонных частей от загрязнений, влаги и т.д.;

контроль технологии сварки (температура нагревателя, продолжительности нагрева деталей и т.д.).

8.12. Внешнему осмотру подлежат все сварные стыки для выявления:

перекосов в соединении;

перегрева материала стенок свариваемых деталей;

зон непровара (пустот) между сваренными деталями;

недостаточного или слишком значительного .валика, а также несимметричности и неравномерности его по периметру (у соединений, полученных стыковой сваркой).

Внешний вид сварных соединений должен удовлетворять следующим требованиям:

отклонение величины углов между осевыми линиями трубопровода и фасонной части в месте стыка не должно превышать 10°;

наружная поверхность раструбов фасонных частей, сваренных с трубами, не должна иметь трещин, складок или других дефектов, вызванных перегревом деталей;

у кромки раструба фасонной части, сваренной с трубой, должен быть виден сплошной (по всему периметру) валик оплавленного материала, слегка выступающий за торцовую поверхность раструба и наружную поверхность трубы;

наружный валик сварного шва должен быть симметричным и равномерно распределенным по ширине и всему периметру трубы; высота валика должна быть не более 2,5 мм для труб с толщиной стенки до 10 мм и 3—4 мм для труб с толщиной стенки более 10 мм, а смещение кромок сварного соединения не должно превышать 10% номинальной толщины стенки свариваемой трубы.

8.13. С целью настройки сварочного оборудования, а также уточнения технологических параметров сварки следует производить механические испытания образцов, вырезанных из сварных швов. Испытания сварных образцов производят по истечении 24 ч после сварки и 16 ч после вырезку линейных образцов.

8.14. Сварные стыковые соединения испытываются на статический изгиб и растяжение. Сварные соединения в раструб испытываются на отдир.

Для испытания сварных соединений на статический изгиб и на отдир стыки разрезают по оси трубы на полоски со сварным швом или сварной муфтой посередине.

Размеры сварных образцов для испытания на изгиб или отдир приведены в табл. 16.

Таблица 16

Толщина стенки

Размеры образцов для испытания, мм

трубы s, мм

ширина

длина

До 10 включительно

10

40s + 200

Более 10

15

40s + 200

8.15. Испытывать образцы на статический изгиб рекомендуется по схеме, показанной на рис. 20. Изгиб осуществляется за 3—5 с. Полный условный угол изгиба ?? определяют как сумму углов 2?? и 2??. При хорошем качестве сварного шва не менее 80% испытываемых образцов не должно разрушаться при изгибе на полный условный угол ?? = 180??.

8.16. При испытании на отдир образец зажимается на 1/3 — 1/2 длины сварного соединения, после чего производится изгиб свободной части образца на отдир трубы от раструба фасонной части и на отдир раструба фасонной части от трубы.

При этом сварные соединения не должны расслаиваться по линии соединения сварного шва.

Рис. 20. Схема испытания пластмассовых труб на статический изгиб

1—сварной образец; 2 — шкала угломера; 3 — деревянное ребро

8.17. Испытания на растяжение следует производить на разрывных машинах, обеспечивающих измерение и отсчет нагрузки при растяжении с точностью не менее 1 % измеряемой величины. Скорость перемещения зажимов разрывной машины должна составлять 50 мм/ /мин. Методы обработки результатов механических испытаний должны приниматься согласно ГОСТ 14359—69*.

8.18. Линейные образцы (лопатки) для испытания на растяжение для труб диаметром 50 мм и более должны иметь форму и размеры в соответствии с ГОСТ 11262—76. При этом валик шва с обеих сторон не снимается. При меньшем диаметре на растяжение испытываются трубные образцы длиной 235??1 мм со сварным соединением посередине.

Перед началом испытания следует производить измерение ширины и толщины образца с обеих сторон сварного шва с точностью до 0,1 мм. Для расчета принимается минимальная величина поперечного сечения образца.

8.19. При работе на открытом воздухе место сварки следует защищать от атмосферных осадков и пыли.

Контактную сварку труб следует проводить при температуре окружающего воздуха не ниже: минус 10° С — для ПНП и ПВП; 0° С — для ПП.

При более низких температурах сварку надлежит осуществлять в утепленный укрытиях.

В случае выхода конца трубы за пределы укрытия на трубы следует устанавливать съемные заглушки.

8.20. Соединение труб из ПВХ может выполняться при помощи газовой прутковой сварки (стыковой, раструбной).

Как правило, газовая прутковая сварка должна применяться при изготовлении сварных фасонных частей из трубных заготовок.

8.21. Для газовой прутковой сварки применяются электрические или газовые (прямого и косвенного нагрева) горелки, обеспечивающие нагрев газа-теплоносителя (воздуха или азота) в требуемых температурных пределах. Электрические горелки должны иметь мощность электронагревательных элементов 300—600 Вт и быть рассчитаны на работу при давлении воздуха 0,015—0,06 МПа (0,15—0,6 кгс/см2) и расходе до 5 м3/ч.

8.22. Для сварки труб из ПВХ должен применяться сварочный пруток по МРТУ 6-05-1160-69 «Прутки сварочные из винипласта» (одинарный — диаметр 3 мм и сдвоенный сложного профиля — 6Х3 мм).

Число валиков сварочного прутка, необходимых для заполнения шва, зависит от величины шва и диаметра сварочного прутка.

8.23. Перед газовой прутковой сваркой соединений встык следует производить снятие фаски на концах соединяемых деталей на 1/3 толщины стенки под углом 25—30° при толщине стенки до 6 мм и под углом 35?? 45° при толщине стенки более 6 мм.

8.24. При сварке должны соблюдаться следующие условия:

температура воздуха у сопла горелки должна быть равна 230—270° С;

Рис. 21. Порядок укладки сварочных прутков в шов

а — при стыковом соединении, б — при соединении в раструб

нагрев свариваемых поверхностей должен производиться равномерно до появления на поверхности мелких пузырьков и небольшой волны расплавленной массы прутка и основного материала;

сварочный пруток нагревается до более высокой температуры, чем соединяемые, поверхности;

угол наклона прутка при подаче его в шов должен быть равен 90??;

сила вдавливания прутка в шов должна составлять 14—16 Н (1,4—1,6 кгс) для одинарного сварочного прутка 3 мм и 24—26 Н (2,4—2,6 кгс) для сдвоенного прутка сложного профиля 6Х3 мм;

расстояние от наконечника горелки до свариваемых поверхностей должно быть равно 5—10 мм;

угол наклона наконечника горелки к поверхности сварного шва должен быть равен 20??45°;

правильное распределение тепла осуществляется за счет непрерывного покачивания сопла-горелки и подачи струи горячего воздуха попеременно на пруток и свариваемые поверхности;

корень шва должен быть проведен одинарным прутком диаметром 3 мм;

средняя скорость укладки сварочного прутка диаметром 3 мм должна составлять 12—15 м/ч;

для обеспечения равномерного распределения напряжений в шве укладку прутков в соединении следует выполнять в последовательности, показанной на рис. 21;

вытяжка сварочного прутка, уложенного в шов, не должна превышать 20%.

8.25. Механические испытания образцов на растяжение, в соответствии с пп. 8.17 и 8.18, следует производить в случаях, указанных в п. 8.13.

Примечание. Допускаемое давление в трубопроводе из ПВХ при наличии сварных фасонных частей следует принимать не более 50% от номинального для применяемого типа трубы.

8.26. При работе на открытом воздухе следует руководствоваться п. 8.19, температура окружающего воздуха при сварке ПВХ должна быть не ниже +5° С.

9. Изготовление сварных фасонных деталей

9.1. Применение сварных фасонных частей из труб (отводов, колен, тройников, крестовин и переходных тройников) допускается при отсутствии соответствующих частей, изготовленных методом литья.

Рис. 22. Схема процесса изготовления фасонных частей контактной стыковой сваркой

а — отводов и колен, б — тройников; в — крестовин

9.2. Фасонные части для труб из ПВП, ПНП и ПП следует изготовлять контактной стыковой сваркой, а для труб из ПВХ — газовой прутковой сваркой.

9.3. Технология изготовления отводов, колен, тройников и крестовин для труб из ПВП, ПНП и ПП контактной стыковой сваркой включает следующие операции (рис. 22):

резку труб на заготовки;

очистку концов труб от загрязнений и торцовку;

сварку (отводов и колен);

отрезку вершины угольника (для тройников и крестовин);

сварку (тройников и крестовин);

9.4. Для изготовления фасонных частей контактной стыковой сваркой следует применять специальное оборудование и приспособления, обеспечивающие правильное взаимное расположение деталей, при этом должны соблюдаться требования, изложенные в п. 8.3.

Для торцовки следует использовать двустороннюю фрезу, снабженную сменными резцами.

9.5. При изготовлении тройников и крестовин отрезать вершину сваренного угольника и приваривать к нему трубу или сваривать угольники между собой необходимо после полного остывания предыдущего сварного шва. При отрезке вершины угольника линию реза необходимо смещать на 2—2,5 мм от точки пересечения осей в сторону вершины угольника (рис. 23) для компенсации осадки труб при оплавлении и сварке.