Для трубопроводов III и IV категорий* допускается оплавление заготовок в один этап при постоянном давлении, равном 0,05??0,025 МПа для ПВД, 0,075??0,025 для ПНД и ПП и 0,1??0,02 МПа для ПВХ; при этом длительность оплавления следует принимать по табл. 15.
* Категории трубопроводов указаны в «Инструкции на проектирование технологических трубопроводов из пластмассовых труб» СН 550-82, М., Стройиздат, 1983.
Таблица 15
Толщина стенок труб, мм |
Время оплавления в режиме постоянного давления, с, в зависимости от материала труб |
||
|
ПВД |
ПНД, ПП |
ПВХ |
Св. 2 до 4 вкл. |
45??10 |
50??10 |
50??10 |
»4 »7 » |
60??15 |
75??15 |
70??15 |
»7 »12 » |
100??20 |
130??20 |
120??15 |
»12 » 18 » |
150??20 |
200??30 |
170??20 |
»18 » 26 » |
200??30 |
250??30 |
220??25 |
»26 » 32 » |
- |
350??30 |
300??30 |
»32 » 40 » |
- |
450??40 |
- |
»40 » 50 » |
- |
500??50 |
- |
5.16. Отводить заготовки от нагревательного инструмента по окончании оплавления следует в направлении, перпендикулярном оплавленной поверхности. Продолжительность технологической паузы с момента отвода заготовок от нагревательного инструмента и удаления инструмента до момента стыковки торцов заготовок при их сварке не должна превышать значений, указанных в табл. 14.
5.17. Давление осадки заготовок при сварке должно быть:
0,1??0,025 МПа для ПВД; 0,2??0,05 МПа для ПНД и ПП и 0,5??0,05 МПа для ПВХ. Время подъема давления осадки до заданного уровня должно соответствовать величинам, указанным в табл. 14.
5.18. Охлаждать сварной шов следует под давлением осадки в течение времени, указанного в табл. 14. При температуре окружающего воздуха выше 25??С время охлаждения необходимо увеличивать на 10-12%.
Контактная сварка враструб
5.19. Контактную сварку враструб и контактную раструбно-стыковую сварку следует осуществлять с соблюдением такой последовательности операций (рис. 7): подготовка заготовок к сварке (обрезка конца трубы, снятие на ней фаски, установка ограничительного хомута), надвигание раструба соединительной детали на дорн нагревательного инструмента, вдвигание конца трубы в гильзу нагревательного инструмента, оплавление свариваемых поверхностей, удаление нагревательного инструмента (технологическая пауза), соединение свариваемых заготовок, охлаждение сварного соединения.
Рис. 7. Последовательность процесса контактной сварки труб: а - раструбной; б - раструбно-стыковой; I - подготовка труб и деталей к сварке; II - нагрев и охлаждение труб и деталей; III - соединение труб и деталей; 1 - раструб соединительной детали; 2 - конец трубы; 3 - ограничительный хомут; 4 - нагревательный инструмент; 5 - сварной шов; 6 - зона оплавленного материала
5.20. При контактной сварке враструб ограничительный хомут следует устанавливать на трубу таким образом, чтобы расстояние от торца трубы было на 2 мм меньше длины раструба. При контактной раструбно-стыковой сварке ограничительный хомут для придания круглой формы трубам, имеющим эллиптическое сечение, устанавливают на расстоянии от торца трубы, на 2-3 мм превышающем длину раструба.
Таблица 16
Номинальный наружный диаметр труб, мм |
Размеры гильзы и дорна, мм |
||||||||||||
|
Вариант I |
Вариант II |
D2 |
d2 |
d3 |
R |
С |
||||||
|
из стали 45 |
из алюминия Д16 |
из стали 45 |
из алюминия Д16 |
|
|
|
|
|
||||
|
D1 |
d1 |
D1 |
d1 |
D1 |
d1 |
D1 |
d1 |
|
|
|
|
|
16 |
16,0 |
15,8 |
15,9 |
15,7 |
16,0 |
15,6 |
15,9 |
15,5 |
30 |
18 |
14,5 |
1 |
3 |
20 |
20,0 |
19,8 |
19,9 |
19,7 |
20,0 |
19,6 |
19,9 |
19,5 |
36 |
22 |
18,5 |
1 |
3 |
25 |
24,9 |
24,7 |
24,8 |
24,6 |
24,95 |
24,4 |
24,75 |
24,3 |
41 |
27 |
23,5 |
1,5 |
3 |
32 |
31,9 |
31,6 |
31,8 |
31,5 |
31,85 |
31,4 |
31,75 |
31,3 |
52 |
34 |
30,5 |
1,5 |
4 |
40 |
39,8 |
39,5 |
39,7 |
39,4 |
39,7 |
39,2 |
39,6 |
30,1 |
60 |
42 |
38 |
2 |
4 |
50 |
49,8 |
49,5 |
49,7 |
49,4 |
49,7 |
49,2 |
49,6 |
49,1 |
68 |
52 |
48 |
2 |
4 |
63 |
62,8 |
62,5 |
62,6 |
62,3 |
62,75 |
61,0 |
62,35 |
61,8 |
85 |
65 |
60,5 |
2,5 |
4 |
75 |
74,8 |
74,4 |
74,5 |
74,1 |
74,55 |
73,9 |
74,25 |
73,6 |
104 |
78 |
72 |
2,5 |
5 |
90 |
89,7 |
80,3 |
89,4 |
89,0 |
89,45 |
88,8 |
89,15 |
88,5 |
126 |
93 |
87 |
2,5 |
5 |
110 |
109,7 |
109,2 |
109,3 |
108,8 |
109,0 |
108,3 |
109,0 |
108,3 |
154 |
113 |
106,5 |
2,5 |
5 |
140 |
139,6 |
139,1 |
139,2 |
138,7 |
- |
- |
- |
- |
196 |
145 |
136 |
3 |
6 |
Примечание: 1. Вариант I - для деталей из ПВД диаметром от 16 до 63 мм типа С, диаметром от 76 до 110 мм типа СЛ и диаметром 140 мм типа Л; вариант II - для деталей диаметром от 16 до 63 мм типа Т и диаметром от 75 до 110 мм типа С.
2. Размеры D1 и d1 следует выполнять по 3 классу точности.
5.21. Оплавление свариваемых поверхностей следует производить с помощью нагревательного инструмента. Для облегчения контроля за оплавлением торца трубы при раструбно-стыковой сварке допускается использование нагревательного инструмента, гильза которого имеет смотровой зазор величиной 3-6 мм (рис. 8, зазор «С»). Шероховатость рабочих поверхностей инструмента не должна превышать Rа = 0,8 по ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2.309-73. Основные размеры инструмента должны соответствовать данным, приведенным на рис. 8 и в табл. 16.
5.22. Вылет концов труб из зажимов сварочного оборудования должен составлять не более 1,5 длины раструба.
5.23. Режимы сварки должны соответствовать табл. 17.
5.24. При сварке враструб вдвигать трубу в раструб следует до упора ограничительного хомута в торец раструба. При раструбно-стыковой сварке вдвигать трубу необходимо до упора ее торца в торец внутреннего выступа соединительной детали. При этом оплавление должно производиться в один этап, а давление оплавления и осадки должно соответствовать величинам, приведенным в пп. 5.15-5.18.
Таблица 17
Параметры |
Величина параметров для материала |
||
|
ПВД |
ПНД |
ПП |
Температура нагревательного инструмента, ??С |
250??10 |
260??10 |
270??10 |
Время оплавления, с, при толщине стенки, мм: |
|
|
|
св. 2,0 до 2,5 |
4??1 |
- |
- |
»2,5» 3 |
5??2 |
8??2 |
9??2 |
»3» 4 |
7??2 |
12??3 |
15??5 |
»4» 6 |
8??3 |
15??5 |
25??5 |
»6» 8 |
9??3 |
- |
- |
»8» 12 |
15??5 |
- |
- |
Время между окончанием оплавления и соединения труб, не более, с, для диаметров, мм: |
|
|
|
до 50 |
2 |
2 |
2 |
св. 50 |
4 |
4 |
4 |
Время выдержки под осевой нагрузкой, с |
30??10 |
40??10 |
40??10 |
Рис. 8. Инструмент для раструбной (а) и раструбно-стыковой (б) сварки: 1 - гильза; 2 - дорн; 3 - поверхность для оплавления торца трубы; 4 - поверхность для оплавления внутренней полки соединительной детали; 5 - электроспираль
Газовая прутковая сварка
5.25. Для газовой прутковой сварки следует применять (в зависимости от толщины свариваемых деталей и используемого оборудования) присадочные материалы в виде круглых прутков диаметром от 2 до 4 мм или прутков с другой формой поперечного сечения, изготовленных методом экструзии из материала, аналогичного материалу свариваемых труб и соответствующих требованиям нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.
5.26. В качестве газа-теплоносителя следует применять, как правило, сжатый воздух, очищенный от влаги и масел и соответствующий классам загрязненности не выше IV по ГОСТ 17433-80, или газовоздушную смесь продуктов сгорания пропан-бутана. Для сварки ответственных конструкций рекомендуется использовать инертные газы (азот, аргон и др.).
5.27. Прутковую сварку необходимо производить вручную электрическими или газовыми горелками в обычном или скоростном режиме в соответствии с рис. 9. Площадь выходного канала наконечника горелки (рис. 9, а, поз. 4) должна на 10-15% превышать площадь поперечного сечения прутка. При сварке в скоростном режиме наконечник горелки (рис. 9, б) должен иметь дополнительные каналы для предварительного подогрева прутка (поз. 6) и кромок свариваемых заготовок (поз. 5), расположенные под углом 45?? к оси выходного канала и имеющие общую площадь поперечного сечения, равную площади выходного канала. Наконечник должен быть снабжен направляющей для прутка и направляющим клином, расположенным в плоскости осей каналов.
Рис. 9. Схема газовой прутковой сварки: а - обычная сварка; б - скоростная сварка (сварка с предварительным подогревом прутка); 1 - свариваемые заготовки; 2 - присадочный пруток; 3 - сварочная горелка; 4 - выходной канал наконечника; 5 - канал предварительного подогрева свариваемых заготовок; 6 - канал предварительного подогрева прутка; 7 - направляющая для прутка; 8 - направляющий клин
5.28. Необходимо осуществлять V-образную разделку кромок труб с углом раскрытия 60????10% для толщин стенок трубы до 6 мм и 80????10?? для толщин свыше 6 мм.
5.29. Зазор в стыке собранных и неподвижно зафиксированных перед сваркой заготовок должен быть 1,0??0,5 мм.
5.30. Перед началом сварки конец сварочного прутка должен быть срезан под углом 40????10?? к его оси.
5.31. При сварке необходимо выдерживать следующие параметры:
расстояние от наконечника горелки до свариваемых поверхностей 5??2 мм;
угол наклона прутка к поверхности сварочного шва 90?? (для труб из ПНД, ПП и ВХ) и 120?? (для труб из ПВД);
угол подвода наконечника горелки относительно поверхности сварного шва - 30?? (при толщине стенки до 5 мм) и 40?? (при толщине стенки свыше 5 мм).
При сварке без предварительного подогрева прутка газовую струю следует направлять колебательными (веерообразными) движениями наконечника горелки на сварочный пруток и кромки деталей.
Таблица 18
Параметр |
Величина параметра для труб из материала |
|||
|
ПНД |
ПВД |
ПП |
ПВХ |
Температура теплоносителя, ??С |
250??15 |
240??15 |
260??15 |
230??15 |
Усилие вдавливания прутка в шов, приходящееся на 1 мм2 площади сечения прутка, Н |
3??1 |
2??1 |
3??1 |
4??1 |