Как варить трубы отопления электросваркой: технология

Пошаговое руководство по сварке труб отопления своими руками. Описание, чем и как лучше варить, какую технологи и инструменты использовать, какие возможные ошибки в работе присутствуют.

Разновидности сварных швов и соединений

Электросварка – способ соединения металлических фрагментов (профилей, труб) методом локального расплавления металла. Он нагревается до нужной температуры с помощью электрической дуги с помощью сварочного аппарата, преобразующего переменный ток в постоянный.

Электрическая дуга образуется на электроде – металлическом стержне. В области действия дуги создается особая среда, которая одновременно плавит металл, но не дает ему контактировать с воздухом и окисляться.

схема сваривания

С помощью сварки можно создать герметичное соединение двух труб, при котором вероятность протечки, как при фланцевых или муфтовых стыках. Для этого важно выполнить качественный сварной шов путем сплавления металла на кромках обоих отрезков труб. Сварщики используют несколько основных типов швов, в зависимости от типа металла, толщины свариваемых элементов и их взаимного расположения:

  • встык – наиболее распространенный способ сварки труб, при котором они располагаются друг напротив друга, соединяясь сечениями;
  • в тавр – два фрагмента трубы располагаются перпендикулярно в форме буквы Т;
  • угловое — детали располагаются относительно друг друга под углом 45 или 90 градусов;
  • внахлест – один отрезок трубы развальцовывается и надевается поверх другого, затем сваривается.

виды соединений

Важно! Стальные трубы для системы отопления и водоснабжения свариваются встык или угловым соединением. Это дает наиболее надежный и прочный шов.

Кроме способа соединения, различают еще и несколько видов сварного шва, которые используются в тех или иных случаях:

  • горизонтальный шов – выполняется при взаимном вертикальном расположении труб (чаще всего используется в установке систем водоснабжения и отопления);
  • вертикальный – соединение выполняется при взаимном горизонтальном расположении труб, при котором мастер делает вертикальные движения электродом (снизу вверх, сверху вниз и т.д.);
  • потолочный – во время сварки электрод находится под свариваемой деталью, сварщику приходится держать руку над головой;
  • нижний – в противоположность потолочному, электрод находится сверху соединяемых деталей.

Самый удобный способ сварки – с помощью нижнего шва, при котором специалист хорошо видит рабочее поле и может поворачивать фрагменты труб для более быстрой и продуктивной работы.

сварка угла трубы

Потолочный шов обычно не используется при обустройстве инженерной системы с нуля, т.к. этот способ достаточно неудобен (сварщик быстро устает, плохо видит рабочее поле, на него могут попадать капли расплавленного металла). Потолочный шов обычно используется для ремонта, когда изношенный или деформированный фрагмент трубы вырезается, а взамен ему приваривается новый.

Способ сварных соединений

Посредством сварки можно соединить трубы настолько герметично, что вероятность протечки будет равна 0%. Это могут быть, как фланцевые, так и муфтовые стыки. Выполнение сварного шва осуществляется посредством сплавления металла по кромкам отрезков двух труб.

Чтобы выполнить соединение используют разные методы. Выбор зависит от:

  • Металла, из которого выполнены трубы;
  • Толщины их стенок;
  • Варианта сопоставления друг с другом.

Ниже представлены виды соединений.

  1. Встык. Заготовки соприкасают друг с другом по сечению.
  2. Фрагменты выставляют перпендикулярно. По виду они должны напоминать букву Т.
  3. Между двумя деталями должен присутствовать угол в 45-90градусов.
  4. С нахлестом. Край одной трубы развальцовывают и надевают на поверхность другого, после чего проводят сваривание стыков.

Преимущества и недочёты электросварки

Возможно выделить следующие преимущества сварных соединений:

  1. Возможность получения соединений громадных размеров.
  2. Отсутствие трансформаций внешних и внутренних размеров за счет соединительного шва.
  3. Применение для сварки материала, подобного материалу трубы, за счет чего сохраняются все свойства трубопровода.
  4. простота и Дешевизна способа.

Недочёты сварных соединений по большей части вызваны низкой квалификацией сварщика благодаря его неопытности, требований технологии и несоблюдения правил, каковые стали причиной неполному свариванию, образованию трещин, остаточных напряжений и смещений в области сварного шва в следствии недогрева либо перегрева. Другим недочётом возможно назвать сложности при корректировании дуги для обеспечения однообразных условий формирования шовного соединения, поскольку электрод в дуге неизменно плавится и неравномерно перемещается на протяжении поверхности трубы. Помимо этого, выяснить уровень качества соединения без применения особых устройств, и оценить структуру поменянного металла возможно лишь по внешним показателям.

Способы сварки в сложных для доступа местах

При соединении двух частей трубопровода рядом со стеной или в углу можно нагреть специальным паяльником места стыка обоих кусков трубы и, пока они не остыли, осуществить соединение. Этот способ подойдет только для сварки труб из полипропилена.

Для сварки металлических труб в сложных для доступа аппарата местах можно попробовать использовать специальный композиционный электрод в форме крючка, чтобы можно было завести его за трубу.

Операционный или внутренний шов используется для сварки в труднодоступных местах в тех случаях, когда даже композиционный изогнутый электрод никак не удается завести за трубу. Способ состоит в том, что проводится следующая «операция»: вырезается кусок одной из соединяемых труб, через полученное отверстие внутри производится сварной шов, а после этого вырезанный кусочек приваривается на место, как заплатка.

Несколько советов по выполнению качественной сварки

Качество сварки зависит от правильной подготовке к сварным работам, выбору электродов и технологии процесса, который несколько отличается при соединении стыков.

Выбираем подходящие электроды

От того, какой электрод применяется для сварки, во многом зависит качество сварного шва. Он представляет собой тонкий металлический стержень с особым покрытием. Внутренняя часть электрода служит проводником для создания электрической дуги, а покрытие обеспечивает ее стабильность, а также участвует в создании сварного шва.

По типу сердцевины электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. В первом случае в основе изделия находится стальная проволока, во втором – вольфрамовый, угольный или графитовый стержень.

электроды

По типу защитного покрытия электроды делятся на:

  • целлюлозные – маркировка «С» — используются для трудоемких и сложных сварочных работ с трубами большого диаметра, на протяженных технологических магистралях;
  • рутилово-кислые – «RA» — наиболее используемый тип электрода для сварки инженерных сетей водоснабжения и отопления;
  • рутиловые – «RR» — также могут использоваться для сварки труб водоснабжения и отопления, отличаются большей толщиной и лучшим качеством сварного шва;
  • рутилово-целлюлозные – «RC» — дают более прочный шов при использовании вертикального способа соединения;
  • универсальные – «В» — подходят для сварки труб различных диаметров и толщины, в широком температурном диапазоне.

Еще одна классификация электродов для сварки – диаметр стержня. От него зависит сила электрической дуги, способная справиться с трубопрокатом определенной толщины:

  • 3 мм – электроды подходят для сварки труб толщиной до 5 мм;
  • 4 мм – электроды позволяют сваривать толщиной до 10 мм, а также делать многослойные швы металла.

Внимание! Кроме толщины и материала изготовления электрода для качественной сварки нужно учитывать еще и силу тока, которая зависит от способа соединения труб. Например, для простого соединения встык подойдет дуга от 80 до 110 ампер, а для сварки внахлест потребуется переключить аппарат на 120 ампер.

Подготовка к сварке

Электросварка труб: видео http://www.youtube.com/watch?v=oDksM4kiDUQ данного процесса наглядно демонстрирует все этапы проведения предварительных работ:

  1. В первую очередь все детали очищаются от мусора, грязи и песка.
  2. Деформированные концы труб выправляются или обрезаются.
  3. Если используется дуговой способ сварки, то кромки, а так же внутренняя и наружная поверхности, прилегающие к кромкам так же необходимо очистить так, чтобы металл блестел, шириной не менее 10 мм.

Шлак

Это неметаллический сплав, который имеет вес меньше, чем свариваемые изделия. Он находится наверху шва, образуя покров. Выполняют защитную функцию. Шлак защищает шов от воздействия окружающей среды. Когда он остывает, затвердевает, его можно легко удалить.

Принципиальная схема сварки металлических труб

Принципиальная схема сварки металлических труб

Если наблюдается зашлаковывание шва, это дефект. Ведь это снижает прочность соединения.

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из , до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.

С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:

  • ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;
  • ГОСТ Р ИСО 12176-1 – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.

Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.

ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб. ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы

Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут

Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

  Пред.

  2  

След.  

Как осуществить стыковку?

Разберемся, как соединить две детали трубопровода, не применяя сварку и резьбовые фитинги. Чаще всего, применяют следующие способы:

  • установка муфты Gebo (Гебо);
  • монтаж обоймы или хомута;
  • фланцевое соединение.

Муфта Gebo

Такое название носит специальный фитинг, с его помощью можно вручную объединить две трубы в единую магистраль. В составе муфты:

  • корпус;
  • три кольца – уплотнительное, прижимное, зажимное;
  • гайка.

Чтобы установить муфту, на трубу надевают гайку и все остальные детали по порядку, последней надевается муфта, её нужно надеть до половины, затянув гайку. Затем деталь, которую хотят соединить с трубой, стыкуется с фитингом в той же последовательности.

Надежность соединения при использовании муфты Геба зависит от того, насколько правильно была выполнена данная работа. Если все сделано верно, то стык будет абсолютно герметичным и прослужит долго.

Установка ремонтной муфты или хомута

Отремонтировать или модифицировать трубопровод можно с использованием монтажной обоймы. Эта деталь состоит из двух половинок, которые стягиваются болтами, плотно обхватывая трубу.

Проведение работ:

  • если проводится ремонт или стыковка труб, бывших в эксплуатации, то нужно очистить место соединения от окалины, краски и любых других загрязнений. Поверхность должна быть совершенно чистой и гладкой;
  • далее на место соединения устанавливается резиновый уплотнитель, сверху накладываются разъемные детали с двух сторон;
  • детали стягиваются болтами.

Этот способ очень простой, но он не обеспечивает достаточную степень надежности, поэтому её стоит использовать на безнапорных трубопроводах либо в качестве временной меры. Установка хомута проводится так же. Отличие этой детали от ремонтной обоймы заключается в том, что хомут затягивается с одной стороны, а обойма с двух.

Фланцы

Еще одним простым способом соединения деталей трубопровода является установка фланцев. Фланцами называются детали в виде кольца, в центр которого вставляется патрубок или труба.

На торцы соединяемых деталей надеваются одинаковые фланцы, которые затем соединяются друг с другом и стягиваются болтами. Между фланцами устанавливается прокладка. Выполнение соединения:

  • производится подготовка соединяемых деталей, торцы должны быть срезаны точно под углом 90 градусов, очищены от краски и грязи. Снятие фаски не является обязательным;
  • на подготовленные детали надевают фланцы;
  • устанавливаются прокладки из резины или паронита;
  • соединяются две детали с установленными на них фланцами;
  • производится постепенное затягивание болтов, стягивающих оба фланца. Затягивать болты нужно постепенно и крест-накрест, а не по окружности.

Выбор сварочного аппарата

Сварочные аппараты бывают трех типов. Какой из них выбрать, это зависит от метода сварки и обрабатываемого материала. Виды устройств:

  1. Понижающие сварочные трансформаторы. Это надежное устройство, которое применяют для сварки углеродистой стали. Качество шва — среднее.
  2. Сварочные выпрямители. Подходят для углеродистого и алюминиевого материала, а также для нержавейки. Качество шва — высокое.
  3. Сварочные инверторы. Универсальное устройство, которое подходит для любого материала.

Нельзя при сварке труб отопления электросваркой использовать испорченное оборудование. Поэтому перед началом работ аппаратуру тщательно проверяют.

Особенности ручной дуговой сварки

Выполняется в несколько проходов, после каждого нужно убирать шлак. Каждый последующий шов делается с перекрытием предыдущего. Такой способ позволяет достичь максимальной герметичности и снижает вероятность появления свищей.

Описание процедуры сварки труб

Учебное пособие по сварке труб отопленияНаглядно пояснить, как варить трубы отопления электросваркой рекомендуется на примере монтажа отрезка системы отопления состоящей из двух прямых и двух угловых элементов. Для ясности ситуации рекомендуется представить, что оба элемента в двух смежных комнатах, между которыми имеется отверстие для прокладки трубы.

Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.

Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:

  • Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
  • На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
  • В одной точке делается прихватка электродом на 4-5 мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
  • После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
  • После коррекции  с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
  • После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
  • После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через 2-3 минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
  • Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается 2-4 см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
  • После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
  • При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
  • После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
  • Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
  • После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.

Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.

Правила техники безопасности при сварке

Процесс сварки с помощью электрического тока несет в себе три потенциальных опасности:

  • получение электротравмы при соприкосновении с проводами или электродами под напряжением;
  • ожог кожи расплавленным металлом;
  • ожог сетчатки глаза дуговой вспышкой.

как правильно варить

Чтобы избежать нежелательных последствий, стоит позаботиться об электроизоляции: использовать специальные резиновые коврики и галоши, заземлить сварочный аппарат, изолировать токопроводящие жилы.

Важно использовать средства индивидуальной защиты – специальные перчатки, а также защитный шлем или щиток для лица.

Советы специалистов

Если есть желание собрать систему отопления своими руками, обязательно стоит воспользоваться рекомендациями экспертов.

  1. Чтобы сваривать стыки в труднодоступных местах, необходимо подготовить согнутые электроды и зеркальце, которое позволит контролировать весь процесс.
  2. Меняя электрод на новый, шов делают с нахлестом на уже наложенный в 1,5см.
  3. Для улучшения качества соединения, поверхностный шов должен быть сделан в направлении, обратном относительно нижнего.
  4. Нельзя завершать верхний шов там, где начинался тот, что расположен снизу.

Соблюдая установленные правила, прислушиваясь к советам более опытных мастеров, выполнить сборку системы отопления и ремонт труб отопления сваркой без оплошностей.

Банальные ошибки могут стать причиной протечек при опрессовании в зимнее время. Устранить такие проблемы порой очень сложно, особенно если трубопровод будет проложен в труднодоступных местах.

Какие газы используются при сварке

Для того, чтобы газы сгорали с максимальной эффективностью нужен кислород без примесей. В зависимости от степени очистки он бывает:

  • высшего сорта (концентрация 99,5 %);
  • 2-го (99,2 %);
  • 3-го (98,5 %).

Так как варят газосваркой не в стерильных условиях, следует учитывать, что при контакте кислорода с техническими маслами может произойти самовозгорание. Баллоны должны храниться в помещении, где нет источников открытого огня в месте, куда не попадают солнечные лучи.

Чаще всего в паре с кислородом используют ацетилен, так как его температура горения доходит до 3400⁰C. Его получают из карбида кальция при растворении в воде.

Второе место с температурой горения до 2800⁰C занимает пропан. Газовые смеси кислорода с метаном, водородом, парами керосина, блаугазом по температуре значительно уступают лидерам. Применяются для работы только с цветными металлами с низкой температурой плавления.

Свойства материала

Наплавляемый металл должен иметь аналогичную вязкость и прочность, что и основной металл. Поэтому необходимо изучить марку электродов для сварки труб, которая должна соответствовать стандарту DIN EN 499. Этот документ регламентирует показатель прочности при растяжении, предел текучести и вязкость наплавляемого металла.

какими электродами лучше варить трубы отопления

К примеру, электроды с обозначением E 46 3 B 4 2 H5 имеют следующие параметры:

  • Буквой Е обозначаются электроды, предназначенные для ручной сварки. Можно использовать такие электроды для сварки водопроводных труб.
  • Далее идет показатель предела текучести, 460 Н/мм2 считается минимальным пределом.
  • Следующее обозначение — температура, способствующая развитию трещины, -300С.
  • В – означает тип обмазки, в данном случае – основная.
  • Следующая цифра – применяемый ток. 4 –сварка с применением постоянного тока.
  • Далее идет обозначение направление шва. 2 – любое, исключая вертикальное.
  • Последнее обозначение – количество водорода, которое может содержать наплавляемый металл. Н5 означает 5 мл/100 гр.

Типы двухтрубных систем

Двухтрубные системы делятся на виды в зависимости от:

  • типа контура (открытый и закрытый);
  • способа и направления тока воды (проточные и тупиковые);
  • способа перемещения теплоносителя (с естественной и принудительной циркуляцией).

Системы с открытыми и закрытыми контурами

Двухтрубная система открытого типа в городских квартирах не прижилась из-за особенности, связанной с верхней разводкой труб, предполагающей использование расширительного бака. Это приспособление дает возможность контролировать и пополнять водой отопительную систему, но в квартире не всегда имеется место для монтажа такого объемного устройства.

Проточные и тупиковые

В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.

С естественной и принудительной циркуляцией

Для естественной циркуляции воды укладка труб производится с обязательным уклоном, в верхней точке системы устанавливается расширительный бак. Принудительная циркуляция осуществляется за счет насоса, установленного в возвратной трубе. Такая система требует наличия воздухоотводящих клапанов или кранов Маевского.

Дата: 25 сентября 2020

Нюансы

Напоследок несколько советов общего характера, связанных с выбором и монтажом труб:

  • Если вы предпочтете металлопластиковые трубы — остановите свой выбор на фитингах под обжимку
    , без резьбы и накидной гайки. Они не разбираются, зато куда реже текут;
  • Длинные участки из неармированного полипропилена на горячей воде должны включать компенсаторы
    — П-образные изгибы или петли;
  • В стяжку или штукатурку укладываются только трубы с малым коэффициентом теплового расширения
    — оцинковка, медь, металлопластик или армированный полипропилен. Разумеется, речь идет все еще о горячей воде;
  • Все соединения, кроме сварных на полипропилене и паяных на меди, должны быть доступны после окончания ремонта . В первую очередь это касается металлопластика;
  • Использование фильтров на входе в квартиру — обязательно. Они продлят жизнь и смесителям, и бытовой технике.

Сварка труб систем отопления способы сварки, этапы работыPost navigation

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...