Єдина Країна! Единая Страна!
Полипластик
RU   UA
     
Забыли пароль? -->
Вход         Регистрация
Прайс-листы Акции Продукция Документация Филиалы О нас

Популярные статьи

Брак стыка – возможна ошибка сварщика

20 Августа 2009г.

При монтаже полиэтиленовых труб наиболее применяемы и популярны такие виды сварки как терморезисторная и стыковая. О принципах, технологии и самом процессе сварки было сказано уже довольно много, и эта информация общедоступна для специалистов, которые занимаются монтажом. Данная статья посвящена ошибкам, допускаемым сварщиками при монтаже полиэтиленовых труб, которые приводят к браку соединения (стыка). Конечно же, никто не хочет обижать сварщиков и говорить, что они допускают неточности при монтаже, но, как показала практика, наличие подобных ошибок – реальный факт, и это необходимо учитывать. Как правило, при браке стыка чаще всего обвиняют поставщиков трубы, сварочного оборудования или фасонных изделий, говоря о плохом качестве поставляемой продукции, и мало кто допускает возможность ошибки сварщика. Поставщик, защищаясь от таких претензий, вынужден обращаться в независимые лаборатории, в которых стыки сомнительного качества испытывают и делают соответствующие заключения. В 90 процентах случаев вина поставщиков не подтверждается. Однако, выясняя это, монтажная организация должна ожидать заключения около двух недель (а то и более), а это время простоя и соответственно штрафные санкции. Наши рекомендации помогут исключить разногласия между поставщиком и монтажной организацией, если правильно определить качество стыка на месте (в траншее) или предотвратить неправильные действия сварщика во время сварки и принять меры по устранению брака в течении считанных минут.


Также, в данной статье будет рассмотрена проверка сварных стыков и деталей лабораторным методом, согласно требований соответствующей руководящей и нормативной документации при строительстве газопроводов.



Изображение
Изображение

Появление брака стыков обусловлено прежде всего человеческим фактором, т.е. чем меньше сварщик производит действий со сварочным аппаратом в процессе сварки, тем качественнее получается стык. Хорошее качество сваренных стыков достигается за счет использования современного автоматического сварочного оборудования, где влияние человека ощутимо только на стадии подготовки трубы к сварке. К сожалению, такое оборудование достаточно дорогое и не все имеют возможность его приобрести. Альтернативой дорогому оборудованию могут быть полуавтоматические сварочные аппараты – они более дешевые и своим качеством не уступают автоматическим, однако в таких аппаратах качество сварного стыка напрямую зависит от правильности действий человека с данным оборудованием и трубой, которую необходимо сварить. Рассмотрим поэтому влияние человеческого фактора на все стадии стыковой и терморезисторной сварки с использованием полуавтоматических станций и типичные ошибки, которые могут привести к образованию некачественного стыка.

Больше всего проблем возникает при стыковой сварке, поэтому начнем с нее. Условно работу сварщика при стыковой сварке можно разбить на несколько стадий (этапов).
1. Подготовка трубы к сварке.
2. Установка давления передвижения (нулевого давления).
3. Торцевание.
4. Сварка.
5. Остывание.

Первая стадия – подготовка к сварке начинается с определения сопоставимости труб на «одинаковость», т.е. две свариваемые части трубы должны быть выполнены из одной и той же марки полимера, иметь одинаковые толщины стенок и назначение – для газо- или водоснабжения, или канализации. В случае различных материалов и толщин стенок приемлема только терморезисторная сварка, правда, толщину стенки можно изменить с помощью «проточки», но это больше касается привариваемых фитингов к трубе. После определения «одинаковости» трубы она устанавливается в центратор. Центратор предназначен для выравнивания овальности трубы и хорошего зажима при контакте во время сварки. При неправильной установке в конечном итоге могут получиться стыки следующего вида (рис. 1).

На второй стадии происходит установка давления передвижения (нулевого давления). Давление передвижения является одним из основных параметров начального процесса сварки и, к сожалению, на полуавтоматических аппаратах, оно полностью зависит от человеческого фактора. Известно, что для получения рабочего давления сварки необходимо суммировать величины табличного показателя давления (он указан в таблицах сварки) и давления передвижения. Табличный показатель постоянен для определенного типа и размера трубы, а вот второй показатель является переменным и его надо вычислять при сварке каждого нового стыка. Неправильная установка нулевого давления приводит к недостаточному или чрезмерному рабочему давлению (рис. 2) .

При соблюдении правильных действий на первых двух стадиях, третья – торцевание – наиболее легкая. Необходимо дождаться, чтобы в момент торцевания труб стружка с обеих сторон торцевателя была равномерной и цельной, как минимум, на два-три диаметра торцуемой трубы.


Изображение


На четвертой стадии – самом процессе сварки – качество стыка зависит не только от мастерства сварщика, но и от применяемого оборудования, в частности от качества работы нагревающей плиты, как основного элемента сварочного аппарата. Что же касается человеческого фактора, то при прогреве торцов трубы сварщик может неверно подобрать время прогрева, которое приводится в таблицах сварки, и допустить механическое повреждение торцов разогретой трубы в момент изъятия торцевателя (рис. 3).

Остывание (пятая стадия) происходит при рабочем давлении. Если аппарат исправен, то на этой стадии влияние человеческого фактора на качество стыка отсутствует.

Из вышеприведенного можно сделать вывод: примерно 35 % брака обусловлено неисправностями используемого оборудования, а 65 % – неправильной работой сварщика.

 

При терморезисторной сварке ошибки происходят в основном на стадии подготовки трубы и фитинга к сварке, а также на этапе остывания. В стадии сварки ошибки преимущественно вызваны неисправностью сварочного оборудования или источника питания, к которому это оборудование подключено, а также использованием некачественного фитинга. Если на данном этапе не использовать вспомогательное оборудование (к примеру, позиционер), то это тоже может привести к браку стыка (рис. 4).

Процесс подготовки к сварке заключается в снятии оксидного слоя на свариваемых концах трубы, фаски на торцах, правильной установке фитинга и обеспечении непопадания грязи на очищенную поверхность, как трубы, так и фитинга. Невыполнение хотя бы одного из этих пунктов, в конечном итоге, влечет за собой брак стыка (рис. 5) .
Изображение

 

На стадии остывания при терморезисторной сварке свариваемую трубу следует не трогать, не перемещать и предохранять от внешних повреждений.

Конечно, все вышесказанное относится только к визуальному контролю и окончательно о качестве стыка можно судить только после дополнительных испытаний. Однако, если исходя из внешнего вида стыка можно быстро устранить брак, а не судиться с поставщиками (о чем было сказано выше), то монтажная организация только будет в выигрыше.

Теперь рассмотрим лабораторный метод проверки качества сварного соединения, который может включать (в зависимости от типа соединения):
1. Испытание на осевое растяжение.
2. Испытание при постоянном внутреннем давлении.
3. Испытание на отрыв.
4. Испытание на стойкость к удару.


Изображение

Испытанию на осевое растяжение (его еще часто называют физико-механические испытания) подвергаются соединения, выполненные сваркой встык. Для данного испытания необходимо с испытуемого образца вырезать лопатку–образец (рис. 6). Ось лопатки-образца длиной не менее 180 мм должна быть параллельна оси трубы. Сварной шов должен располагаться посередине лопатки. Толщина образца должна быть равной толщине стенки трубы. Образцы не должны иметь раковин, трещин и других дефектов. Образец-лопатку растягивают на разрывной машине.

Подробно методика испытаний изложена в ДСТУ Б В.2.7-73 «Трубы полиэтиленовые для подачи горючих газов. Технические условия» и ГОСТ 11262 «Пластмассы. Метод испытания на растяжение».

Согласно действующему в настоящее время ДБН В.2.5-20 «Газоснабжение» качественным является стык, предел текучести при растяжении которого не меньше предела текучести основного материала трубы. Более прогрессивным методом считается определение качества соединения по характеру разрушения лопатки. Так, разрушение должно произойти по материалу трубы или же по сварному шву, но обязательно иметь при этом пластичный характер. В случае хрупкого разрушения сварной шов бракуют.

Испытанию при постоянном внутреннем давлении подвергаются сварные соединения, выполненные с помощью терморезисторной и стыковой сварки (согласно уже упоминавшемуся ранее ДБН В.2.5-20, п.17.9, «все методы сварки труб допускается испытывать на стойкость при постоянном внутреннем давлении»). Испытания выполняют на образцах, представляющих собой отрезки сваренных между собой труб, снабженные с двух сторон заглушками, которые обеспечивают герметизацию образца и соединение с приспособлением для подачи давления. В случае испытания соединения типа «седло» необходимо также заглушить отводы седлового фитинга. Подробно с методикой испытания на стойкость при постоянном внутреннем давлении можно ознакомиться в ГОСТ 24157.

 

Изображение Изображение

 

Испытание проводится при двух испытательных температурах среды – 20 и 80 °С соответственно. Образец u1087 погружается в воду и выдерживается при заданном давлении (определяемом в зависимости от геометрии и типа материала трубы) заданное время. Если образец разрушился до истечения контрольного времени или потерял герметичность соединения, то результат считается негативным (при чем, если разрушение произошло по основному материалу трубы, то это свидетельствует о некачественной трубе, а не сварном соединении).

Испытанию на отрыв подвергаются сварные соединения, выполненные с помощью терморезисторной сварки: для соединений типа «муфта» (соединение с помощью муфт, редукционных муфт, тройников и т.п.) (рис. 7) и для соединений типа «седло» (рис. 8).

Образец для испытания представляет собой половину сварного соединения разрезанного вдоль трубы параллельно ее оси. На трубу устанавливаются обжимные плиты вплотную к приваренной детали, которые сжимают трубу таким образом, чтобы расстояние между ними было равным удвоенной толщине стенки трубы. Качественным считается соединение, при котором отрыв не произошел вовсе или измеренная длина шва без признаков разрушения составляет не менее 40% общей длины зоны сварки.
Изображение
Изображение
Критерием оценки качества соединения при данном испытании является отсутствие разрушения данного соединения или пластичный характер разрушения по замкнутому контуру.

Испытанию на стойкость к удару подвергаются сварные соединения типа «седло», выполненные с помощью терморезисторной сварки. Для этого испытания вырезается образец с приваренным седловым отводом (рис. 9).

Суть испытания заключается в нанесении удара свободно падающим грузом массой 5 кг с высоты 5 м. Удары производятся два раза с обеих сторон седлового отвода. После нанесения ударов образец подвергают испытанию на герметичность.

В оптимальном случае проверку качества стыка проводят не только визуально, но и с помощью лабораторных методов. Для полной картины оценки качества всего сваренного трубопровода необходимо подходить комплексно. И все же при соблюдении правильности процесса сварки можно говорить о качестве сварных соединений непосредственно на объекте и убеждаться в этом, проводя испытания лабораторными методами.



Источник: "Полимерные трубы - Украина"



Нашли ошибку? Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter.
Нашли ошибку?
Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter
Выделенный текст
Комментарий