Как выбрать аппарат для сварки пластиковых труб

Какие основные виды сварочных аппаратов для пластиковых труб существуют?

Для сварки пластиковых труб применяются множество методов сварки. Но основных методов, которые широко используется для сварки пластиковых труб существует три – “контактная сварка плоским нагретым инструментом встык” так называемая «стыковая сварка» «НИ» , “сварка с помощью фасонных деталей с закладными электронагревателями” (Раструбная) «ЗН» так называемая «электромуфтовая сварка» и Экструзионная. Для каждого вида сварки пнд/пп труб используется отдельный сварочный аппарат, так как эти процедуры сварки совершенно разные. Для “контактная сварка плоским нагретым инструментом встык” так называемая «стыковая сварка» «НИ» - используется «стыковой сварочный аппарат для сварки пластиковых труб». Для “сварка с помощью фасонных деталей с закладными электронагревателями” (Раструбная) «ЗН» - используются «электромуфтовый сварочный аппарат», выдающий выходные параметры сварки по напряжению или току и времени или энергии, необходимые для выполнения сварки закладными нагревателями в режимах, установленных производителем закладного нагревателя или соединительной детали с закладным нагревателем. Для экструзионной сварки используются сварочные экструдеры предназначенные для сварки полипропилена (ПП) и полиэтилена (ПЭ) сварочным прутком круглого сечения

Как работает каждый вид аппарата?

Рассмотрим принцип действия работы аппарата для каждого вида сварки пластиковых труб

1. Контактная сварка плоским нагретым инструментом встык” так называемая «стыковая сварка нагретым инструментом встык заключается в следующем: при помощи электронагревателя (сварочного зеркала) разогреть концы двух труб или фитинга (заготовок) до заданной температуры, соединить их под давлением и охладить соединение под давлением в течение определенного времени.

Процесс сварки включает следующие основные элементы:

• очистка концов труб, фитингов, поверхностей торцевателя и нагревателя;
• крепление соединяемых заготовок;
• торцовка концов труб или фитингов;
• контроль качества сборки заготовок под сварку;
• измерение давления перемещения;
• оплавление концов трубы или фитинга;
• соединение концов труб или фитинга;
• выдержка концов трубы или фитинга под давлением в течение всего времени охлаждения в машине;
• охлаждение в машине без давления или вне машины, если это предусмотрено инструкцией»

Полиэтиленовые (ПЭ) трубы для стыковой сварки должны отвечать требованиям ИСО 4437 (либо ИСО 4427) и Российским нормам. Фитинги должны соответствовать ИСО 8085-2 и Российским нормам. Сварка соединений в соответствии с этим стандартом должна производится на оборудовании, отвечающем требованиям ИСО 12176-1 и Российским нормам. Сварка должна выполняться квалифицированными операторами на машинах, обеспечивающих точную центровку заготовок. Подготовка и уровень квалификации оператора должны соответствовать требованиям сварочной процедуры. Технология сварки должна быть оформлена письменно в виде технологической инструкции (спецификации или проекта производства работ), утвержденаорганизацией по строительству трубопроводов до начала строительства. Технологическая инструкция должна включать технические требования к методу сварки, параметрам сварки, оборудованию для сварки, условиям сварки, квалификации оператора и методам контроля качества, которые должны использоваться.

2. Сварка с помощью фасонных деталей с закладными электронагревателями” сварка «ЗН» - это вид сварки, объединяющий процедуры, при которых для нагрева соединяемых поверхностей изделий используют закладные нагреватели, остающиеся после завершения процедуры сварки в сварном соединении. Другими словами – трубу или спигот после подготовки вставляют в муфту(фитинг) с закладным электронагревателем, сканируют штрих-код с муфты, подключают электромуфтовый аппарат и запускают его в работу. Происходит подача напряжения на контакты фитинга и происходит нагрев/расплав пэ муфты и трубы с последующим образованием гомогенного соединения трубы и фитинга
3. Экструзионная сварка — это метод соединения деталей из полимерных материалов, при котором расплавленный присадочный материал подаётся в зону сварки из специального устройства — экструдера. Экструзионная сварка используется для соединения профилей, листов и плёнок из пластмасс, например: полиэтилена, полипропилена, реже — ПВХ или ПВДФ.

Из чего состоит каждый тип аппарата?

Сварочный электромуфтовый аппарат – это аппарат выдающий выходные параметры сварки по напряжению или току и времени или энергии, необходимые для выполнения цикла сварки в режимах, установленных производителем электросварного фитинга.

Аппарат может представлять собой одно устройство или комбинацию нескольких отдельных устройств. При этом панель управления и система регулирования могут быть объединены в одном устройстве.

Сварочные электромуфтовые аппараты ERBACH выполнены в соответствии с последними достижениями техники и установленными правилами по технической безопасности, а также оснащены соответствующими защитными устройствами. Сварочные электромуфтовые аппараты ERBACH предназначены для сварки пнд трубы и фитингов с закладной спиралью. При помощи сварочного аппарата ERBACH® можно сваривать фитинги любых производителей, если они снабжены штриховым кодом (перекрытие 2/5) согласно нормам ANSI HM 10.8-1983 и ISO CD13950/08.94. Электромуфтовый аппарат состоит из платы с электронными компонентами помещенная в корпус, который может быть металлическим или пластиковым. Внутри корпуса смонтирован трансформатор. На корпусе сварочного аппарата имеется место для укладки сетевого и сварочного кабеля. На передней панели расположен дисплей и кнопки управления. Также присутствует разьем для подключения сканера и флешки. Обязательно аппарат комплектуются датчиком температуры наружного воздуха.

Сварочные аппараты такие как аппараты для “контактная сварка плоским нагретым инструментом встык” так называемая «стыковая сварка» «НИ» бывают двух типов – механического привода и гидравлическая приводная система. Назначение у них одно и тоже, но отличаются они механизмом перемещения трубы и создания сварочного давления.

Стыковые аппараты состоят:

• Центратор который имеет 4 алюминиевых зажима с гидравлическим приводом имеющий гидроцилиндры увеличенной площадью и обеспечивает зажим трубы и точное позиционирование труб перед сварочными работами, что позволяет исключить любое смещение или деформацию во время сварки

Стыковые аппараты с механическим приводом не имею гидроцилиндры и могут быть 2-ух или 4-х хомутовые

Механический привод центратора должен иметь следующее:

• подвижный зажим, обладающий возможностью непрерывного и равномерного перемещения;
• систему контроля усилий во время сварочного цикла;
• фиксирующую систему для поддержания сварочного давления

Электромаслостанция (гидравлическая насосная станция) предназначена для преобразования электрической энергии в механическую энергию жидкости и управления движением потока этой жидкости. Гидростанция оснащена манометром, цифровым регулятором температруры, регулятором давления и байпасом, вольтметром,розеткой

В аппаратах с механическим приводом Электромаслостанция (гидравлическая насосная станция) отсутствует. В них в качестве перемещения хомутов и создания усилия используются ручной привод (редуктор или червяк).

Электронагреватель (сварочное зеркало) - Устройство, предназначенное для выделения тепла по принципу электрического сопротивления и состоящее из одного или более металлических проводников или электропроводящего материала, соответствующим образом электрически изолированного и защищенного. Сварочное зеркало: с электронным терморегулятором, который точно поддерживает заданную температуру. Долговечное трехслойное тефлоновое покрытие с отличными антипригарными свойствами.

Электроторцеватель служит для торцевания труб перед сваркой. Имеет большую мощность и надежность. Связка мотора, редуктора, звездочек подбирается оптимальным образом, чтобы обеспечить высокий крутящий момент и дополнительный запас по мощности, что обеспечивает высокую надежность торцевателя.

Торцеватель должен иметь двустороннюю поверхность для торцевания, приводиться в действие вручную, электрически, гидравлически или пневматически. Торцеватель должен обеспечивать подготовку концов трубы и фитинга к сварке: создание чистых, плоских, параллельных поверхностей торцов трубы и/или фитинга, перпендикулярных коси трубы.

Комплект вкладышей. В последнее время все аппараты комплектуются полным набором вкладышей

Для каких диаметров труб предназначен каждый вид?

Сварочные аппараты такие как аппараты для “контактная сварка плоским нагретым инструментом встык” так называемая «стыковая сварка» «НИ» и аппараты для “сварка с помощью фасонных деталей с закладными электронагревателями”(Раструбная) «ЗН» так называемая «электромуфтовая сварка» предназначены для сварки пластиковых труб от 40 мм до 1200 мм.

Сварить одним аппаратом весь диапазон пластиковых труб от 40 мм до 1200 мм способны только электромуфтовые аппараты и то с только определенных моделей. В настоящее время на рынке появились аппараты для сварки с ЗН под конкретный диапазон труб. В основной это 160 мм, до 315 мм и до 630 мм, На это стоит обращать внимание при выборе электромуфтовых аппаратов. Стыковые аппараты всегда имели диапазон по свариваемым диаметрам труб. Например NFRH 630 RWH может варить трубы диаметром от 315 до 630 мм.

Каковы основные преимущества и недостатки каждого типа?

• Стыковые: Плюсы - сварка прямых участков без фитингов, работа с большими диаметрами. Минусы - крупногабаритные, внутренний наплыв (грат).
• Электромуфтовые: Плюсы - компактность, отсутствие внутреннего наплыва, удобство в сложных условиях (изгибы). Минусы - требуют дорогих муфт.
• Раструбные: Плюсы - компактность (особенно ручные), удобство для монтажа. Минусы - ограничение по диаметру.

Каждый вид сварочных аппаратов таких как стыковая или электромуфтовая имеет свои плюсы и минусы. Нельзя сказать какой вид сварки лучше или хуже. Здесь нужно учитывать всю технологию и процесс сварки и подготовки. При стыковой сварке - это сам процесс сварки, при элекромуфтовой – подготовка.

Стыковые аппараты имеют большой вес и сложную конструкцию по сравнению с муфтовыми аппаратами. Поэтому трудно использовать их в стесненных условиях. Аппараты диаметром сварки выше 500 значительно дороже чем муфтовые. Но при стыковой сварке не используются дорогостоящие муфты и дополнительные приспособления. Диаметры трубы от 160 мм и выше экономически оправдано варить стыковыми аппаратами.

Электромуфтовые аппараты легче по сравнению со стыковыми аппаратами. Их можно использовать в любых условиях. Ассортимент деталей которые можно сварить деталями с ЗН значительно больше. Чтобы провести качественную сварку необходимо иметь дополнительно оборудование (скребок или зачистное устройство, спиртовые салфетки, позиционеры, маркеры скругляющие накладки).

При стыковой сварке есть ограничения, которых нет в электромуфтовой. Встык можно сваривать трубы одной марки ПЭ, одного диаметра и одинакового SDR. Для газопровода -толщина стенки трубы больше 5 мм и диаметр 63 мм и выше.

Стыковая и электромуфтовая сварка имеют одинаковое время сварки стыка. Нельзя забывать, что при сварке муфты обязательно надо учитывать время охлаждения «СТ». Время на подготовку к сварке нельзя сказать сразу. Так как много факторов влияет на это. Особенно при муфтовой сварке.

В каких конкретных случаях лучше выбрать тот или иной тип аппарата?

Однозначно сказать нельзя, какой вид сварки лучше при сварке полиэтиленовых труб — выбор зависит от диаметра труб, какой вид трубопровода, в каких условиях проходит сварка. До диаметра 110 мм трубы идут в бухтах и конечно целесообразнее использовать муфтовую сварку. Для ремонта трубопровода и врезки используют муфты/седелки и соответственно используют электромуфтовые апарат. Если большой диаметр и протяжка ГМБ то используют стыковую сварку. От количества стыков которые надо сварить тоже зависит. Транспортивать электромуфтовый аппарат легче так как вес от 19кг до 30 кг, а самый легкий сварочный аппарат для стыковой сварки например механический NFRM 160 LET – 30кг, а гидравлический NFRH 160 RWH – 105 кг.

Что такое электромуфта и зачем нужен сканер штрихкода на аппарате?

Электромуфта – это деталь изготовленая из ПЭ, содержащая один или более закладных нагревателя для создания сварного соединения с трубой или с трубным концом другой детали. Закладной нагреватель- это токопроводящий элемент, предназначенный для получения сварного соединения, размещаемый и остающийся между соединяемыми поверхностями до и после сварки. На каждой муфте прикреплен штрих-код состоящий из 24 цифры. В нем заложена информация – производитель,диаметр,напряжение,время сварки,сопротивление,температурная компенсация. При считывании сканером штрих-кода сварочный аппарат расшифровывает значения и понимает кукую муфту надо сварить и с каким напряжение и с каким заданным временем. При запуске сварки, аппарат должен измерить сопротивление фитинга и сравнить с сопротивлением заложенным в штрих коде. Если все соответствует то перейти к расчету времени сварки. В штрих коде задано время сварки при 20 градусов наружнего воздуха. Если она меньше или больше то пересчитывает время сварки по коэф. указанному на муфте. Запускает процесс сварки контролируя в процессе все параметры напряжения/тока/времени