Как правильно применять станок для сварки ПНД труб, чтобы избежать брака

Полиэтилен низкого давления (ПНД) – базовое сырье для производства полимерных труб, применяемых в большинстве промышленных целей. Они востребованы в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, прокладке газо-нефтепроводов и так далее.

ПНД - термопластичный материал, выдерживающий многократные циклы нагрева-остывания без потери физических и химических свойств. Поэтому основными способами его соединения является сварка стыковым или электромуфтовым методом. Причем, для труб (толщиной стенки более 5 мм) предпочтительнее соединение встык. Если станок для сварки ПНД труб эксплуатируется правильно, то шов получается прочнее и надежнее самой трубы. Но, к сожалению, нередко сварщики допускают ошибки, вызывающие трещины и другие нарушения целостности трубопровода. Это приводит к утечке содержимого и может нанести большой финансовый и экологический урон.

По данным экспертов, брак при сварке в 80% случаев возникает из-за несоблюдения технологии. Еще около 18% – на совести производителей некачественных труб и фитингов, менее 2% - проблемы с оборудованием для сварки ПНД труб.

Что особо неприятно, почти половина дефектов возникает в самом начале, на этапе подготовки к пайке труб. Так, сварочная бригада в аврале может ненадлежащим образом выполнить зачистку торцов или не устранить загрязнения в зоне сварки.

В большинстве случаев неправильно сваренный шов легко выявить при визуальном осмотре. О том, как по виду «губы» понять причину и проделать работу над ошибками – читайте ниже.

1. Неравномерная высота грата

Шов внешне выглядит равномерным и симметричным, но при этом высота внутреннего и наружного грата местами различается на 50% и более (проверяется методами неразрушающего контроля, например, с помощью ультразвука).

Вероятная причина брака: некачественная обработка краев труб из-за чего образовался чрезмерный зазор между их торцами. По нормативам НАКС, торцевание стыков должно происходить до образования непрерывной ленты, примерно вдвое больше окружности трубы. Игнорирование этого правила приводит к браку. Увеличенный зазор может возникнуть также при слабом прижимном усилии во время соединения расплавленных изделий. На лицо «человеческий фактор», такой результат получится на любом, самом дорогом станке для сварки ПНД труб, если он оказался в руках у неквалифицированного работника.

2. Неравномерное распределение грата по шву

Шов может казаться ровным, но местами между валиками почти неразличима впадина, которая в норме легко заметна и располагается ровно посередине шва. Кроме того, грат имеет различную высоту в разных точках своего периметра и более 50% - в диаметрально противоположных точках. Например, в верхней части трубопровода валики грата будут высотой 10 мм, а в нижней – 4 мм. При этом внутренний грат местами также будет иметь увеличенную высоту (это определяется в ходе дефектоскопии) и станет барьером при движении жидкостей и газов по трубопроводу. В этом месте возможно скопление отложений, приводящее к закупорке и сбоям транспортировки сырья.

Причина: на этапе прогрева труб произошло смещение нагревательного зеркала. Такое случается при использовании механических станков для сварки ПНД труб начинающими или невнимательными сварщиками.

3. Частичная асимметрия грата

Если валики грата разнятся по высоте на 40% и более и одна из сваренных труб кажется приподнятой (визуально заметна «ступенька» в месте стыка) – налицо еще одна распространенная ошибка. По вине сварщиков произошло смещение изделий в центраторе из-за недостаточно жесткой фиксации. Вероятно, выбраны неподходящие редукционные вкладыши или скривилась станина центратора. Увы, такой сюрприз могут устроить товары недобросовестных производителей, даже если варится трубопровод средних диаметров 110-350 мм. В то же время, даже самый качественный станок для сварки ПНД труб больших диаметров (500-1500 мм) нужно «подстраховывать» дополнительными подпорками у свободных концов труб. Это увеличит срок службы прибора и гарантирует симметрию грата.

4. Асимметрия валиков грата по окружности стыка

В случае, когда один валик грата заметно выше или ниже соседнего на всем протяжении шва (то есть по всей спаянной окружности) можно предположить такое нарушение, как подбор разносортных труб. То есть по недосмотру снабженцев или сварочной бригады произведена попытка соединить встык трубы из различных материалов, разных диаметров или толщины стенок. Такое допустимо в случае муфтовой сварки, когда «разносортица» нивелируется фитингами. Но стыковая сварка полиэтиленовых труб применима только к абсолютно одинаковым изделиям. Поэтому прежде, чем закреплять трубы и приступать к нагреву, нужно всегда сверять их маркировку. Проверка идентичности маркировки на изделиях занимает пару минут, а экономит часы работы и тонну нервов.

5. Малый или большой грат округлой формы

Если высота наружного грата меньше или больше допустимых нормативом значений, это указывает на неверно выбранное время и температуру прогрева. Так, малый грат свидетельствует о том, что сварщик поторопился, не выдержав положенное время и/или применил недостаточное давление при осадке шва. Увеличенный грат напротив – показывает, что нагреватель касался полиэтилена слишком долго и к тому же, вероятно, был нагрет больше положенного.

Шов может иметь другие отклонения. Например, он покрыт многочисленными пузырями, «раковинами» и другими неровностями, нередко имеющими следы растрескивания. Это говорит о том, что температура нагревания существенно превысила рекомендованную для данного вида полиэтилена и привела к деструкции изделия. То есть вследствие «агрессивной» сварки полимер потерял часть своих физико-химических свойств, изменил молекулярную структуру и стал ломким.

Устранить это и ряд вышеописанных нарушений можно лишь распилив трубопровод с обеих сторон от шва и сварив его заново, но уже четко следуя инструкциям.

Таким образом, используя механический или полуавтоматический станок для сварки ПНД труб, тщательно сверяйте маркировку, очищайте торцевые и прилегающие поверхности, подбирайте правильные редукционные полукольца, следите за температурой, давлением и временем прижатия. Это обеспечит надежный, ровный и качественный шов, отвечающий всем техническим требованиям.

Для больших объемов работ и на особо ответственных участках (к ним относятся, например, газо-нефтепроводы) рекомендуется применять полностью автоматические сварочные аппараты для ПНД труб, купить которые можно прямо на нашем сайте.