Технологія будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетиленових труб в розтруб

5.3 Технологія будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетиленових труб в розтруб

Для з'єднання труб І деталей з поліетилену низького тиску застосовують контактне теплове зварювання у стик.

Теплове зварювання термопластів виконується, як відомо, за рахунок дифузії молекул нагрітого полімеру до його в'язкотекучого стану в контактованих поверхнях. Ділянка в' язкотекучого стану полімеру – інтервал температур, що знаходяться між температурою виникнення течії і температурою розпаду полімеру. У такому інтервалі температур і здійснюється нагрівання труб при тепловому зварюванні. У різних полімерів цей інтервал різний. Якщо він дуже великий, то процес зварювання ускладнюється за рахунок тимчасової жорсткості режиму, а це. істотно, може впливати на якість зварювання.

У в'язкотекучому стані молекули поліетилену мають досить високу швидкість переміщення одна відносно одної. Чим більша рухомість молекул (менша в'язкість розплаву), тим більше за один і той же час молекули полімеру можуть проникнути в пограничні зони зварювальних поверхонь, тим міцніше буде з'єднання. Невдало вибрані теплотехнічні параметри зварювання г однією ч причин отримання стикових з'єднань з низькими показниками міцності. Щоб уникнути цього, слід точно знати ті температурні інтервали, при яких відбуваються фазові перетворення в процесі нагрівання і плавлення полімеру.

Коротко вимоги такі: зварювання труб при високих температурах повітря необхідно вести в жорстких режимах (тобто після 2–3-хвилинної витримки стик швидко охолоджують); при зварюванні в зимовий період при температурі від -5 до -15 °С стик охолоджується за рахунок навколишнього повітря, тобто повільно. Ідеальною буде вважатись така якість стику, яка Ідентична якості матеріалу труб.

Технологічний процес зварювання включає такі етапи:

– підготовка труб до зварювання (збір і встановлення труб у зварювальній установці);

– механічна обробка торців (обробка зварюваних кромок):

– перевірка точності співпадання торців;

– приведення труб до контакту з нагрівальним інструментом і нагрів торців (оплавлення);

– видалення деталей інструменту і виведення інструменту із зони зварювання (технологічна пауза);

– стискання труб однієї з іншою (осадка стику) з охолодженням стику під тиском.

Оплавлення зварюваних горців здійснюється плоским нагрівальним інструментом, що являє собою алюмінієвий диск, кільце або плиту. Температура поверхні інструменту – 21О-230 °С. При оплавленні торці труб притискують до інструменту) з певним зусиллям. На початку процесу оплавлення створюють підвищений тиск (до 0,1–0,25 МІІа) для забезпечення повного контакту торців з нагрівачем. Потім тиск зменшують (до 0,02–0,03 МПа) і продовжують нагрів протягом певного часу, який залежить від товщини стінки груби.

Тривалість технологічної паузи (час між закінченням оплавлення торців і початком осадки стику) не повинен перевищувати 3–7 с.

Осадку стику виконують при наданому тискові, який складає 0,15–0,25

МПа, тривалість збільшення тиску осадки 3–8 с. Зварені труби повинні залишатись закріпленими в затискачах центратора зварювальної установки до тих пір, доки температура стику не знизиться до 50–60 °С.

Зварювання поліетиленових труб з маркуванням «ГАЗ» і з’єднувальних деталей до них допускається при температурі від -5 до +30 °С. При температурі нижче -15 °С зварювання виконують у спеціальних укриттях. Місце зварювання необхідно захищати від вітру: атмосферних опадів, сонячного проміння, пилу та піску.