Wybór urządzenia do spawania rur polietylenowych

W ostatnich latach rury z polietylenu (PE) aktywnie zyskują na rynku rur wodociągowych i gazowych, stając się de facto standardem zarówno w zakresie tworzenia nowych, jak i napraw i modernizacji istniejących rurociągów. Najczęstszą metodą instalacji rur PE jest ich spawanie przy użyciu specjalistycznego sprzętu. Niezawodność połączenia rurowego ostatecznie decyduje o trwałości całego systemu zasilania gazem lub wodą, dlatego wybór urządzenia do spawania rur polietylenowych jest ważnym zadaniem, na które należy zwrócić szczególną uwagę.

Wybierając urządzenie do spawania rur z PE, musisz mieć jasność co do rodzaju pracy, która zostanie wykonana z tym urządzeniem. Cechy pożądanego sprzętu będą w dużej mierze zależały od metody spawania, z której planujesz korzystać najczęściej.

Istnieją cztery główne metody lutowania produktów polietylenowych.

• Złącze doczołowe spawanie - ta metoda jest najbardziej rozpowszechniona i opiera się na połączeniu końców rur ogrzewanych ze sobą lub za pomocą specjalnych zwierciadeł spawalniczych. Złącze doczołowe pozwala uzyskać dość wysokiej jakości złącze przy akceptowalnej cenie sprzętu, ale metoda ta nie nadaje się do łączenia produktów o grubości ścianki mniejszej niż 4,5 mm. Zastosowanie zgrzewania doczołowego wymaga dokładnego oczyszczenia łączonych powierzchni, maksymalnej precyzji przycinania produktów i zastosowania prawidłowego nacisku na rury podczas ich łączenia.
• Dokowanie rury do gniazda (lub metoda sprzęgła) to niezawodna, ale mniej powszechna i droższa metoda polegająca na łączeniu produktów za pomocą specjalnego sprzęgła. Istnieją również opcje łączenia bezpośrednio między dwiema rurami o różnych średnicach. Ta metoda nie jest stosowana do układania rurociągów na zewnątrz.

• Elektrofuzja (lub termistor) spawanie rur - ta metoda jest podobna do dokowania w gnieździe, ale zastosowane w niej złącze zawiera metalowy element grzejny, który przyczynia się do bardziej równomiernego ogrzewania połączonych produktów i sprzęgła elektrycznego. Na każdym elektromultiplierze znajduje się specjalny kod kreskowy, w którym parametry prądu elektrycznego niezbędne do tego sprzężenia są szyfrowane, dlatego urządzenia tego typu są często wyposażone w skaner kodów kreskowych. Metoda termistora jest jeszcze bardziej niezawodna (i droższa) niż metoda sprzęgła, dlatego jest stosowana głównie w przypadkach, gdy konieczne jest zapewnienie bardzo stabilnego połączenia (na przykład podczas prowadzenia rurociągów w obszarach częstych trzęsień ziemi). Metoda ta jest stosowana do łączenia rur o średnicy 20 mm z dowolną grubością ściany, a wymagania dotyczące dokładności trzymania w niej parametrów technologicznych są znacznie niższe niż w przypadku lutowania doczołowego.
• Wytłaczanie Spawanie jest metodą podobną do spawania elektrycznego, w której podgrzany polietylen jest podawany przez specjalną wytłaczarkę do obszaru spawania, tworząc połączenie między rurami. Wytrzymałość otrzymanego związku zwykle nie przekracza 80% wytrzymałości polietylenu, więc metoda wytłaczania jest zwykle stosowana głównie do łączenia rur z innymi produktami z tworzyw sztucznych i do instalowania rur o średnicy 630 mm w miejscach, które nie będą narażone na wysokie obciążenia.

Wszystkie urządzenia do spawania polietylenu składają się z czterech głównych modułów - generatora (zwykle działającego na zasadzie falownika z transformatorem lub zasilaczem impulsowym), modułu sterowania mocą, modułu kontroli temperatury i jednostki procesowej, w której odbywa się sam proces łączenia. Każda z czterech metod spawania omówionych powyżej jest wykonywana za pomocą odpowiedniego narzędzia.

Maszyny istniejące dla każdego z 4 sposobów można podzielić na 3 kategorie według stopnia automatyzacji.

• Urządzenia przenośne - są zwykle najtańsze (najprostsza lutownica do ręcznego spawania doczołowego z trzech tysięcy rubli), ale prawdopodobieństwo błędu podczas lutowania jest większe, ponieważ są one bardzo zależne od czynnika ludzkiego. Takie urządzenia są używane tylko do łączenia rur PE o małej średnicy, najczęściej w warunkach domowych. Zwykle urządzenia do zgrzewania doczołowego i gniazdowego są ręczne, choć istnieją również wytłaczarki ręczne. Spawanie termistorowe przy użyciu urządzenia ręcznego jest praktycznie niemożliwe ze względu na konieczność ustanowienia określonego trybu prądowego dla każdego złącza elektrycznego.

• Półautomatyczne urządzenia spawalnicze - takie urządzenia są bardziej niezawodne i droższe niż urządzenia ręczne, a rolą operatora jest wprowadzenie wszystkich wymaganych parametrów spawania (w tym grubości ścianki i średnicy rury, temperatury procesu spawania, czasu ogrzewania, zastosowania ciśnienia i chłodzenia) do panelu sterowania i sterowania procesem. Jednostki półautomatyczne są przeznaczone do wszystkich czterech rodzajów lutowania, a urządzenia półautomatyczne do zgrzewania elektrooporowego są szczególnie popularne.

• Maszyny automatyczne - w takich urządzeniach operator wprowadza do komputera podstawowe parametry spawanych rur (materiał i wymiary), a komputer oblicza wszystkie niezbędne cechy za pomocą specjalistycznego oprogramowania i przekazuje je do maszyny, która wykonuje wszystkie kolejne operacje technologiczne niezależnie. Osoba musi tylko poprawnie wprowadzić dane i upewnić się, że maszyna ma wystarczającą ilość materiałów eksploatacyjnych. Ceny takich roślin wahają się od kilkuset tysięcy do miliona rubli i są wykorzystywane do spawania rur o dowolnej średnicy i pozwalają zapewnić najlepszą jakość połączenia.

Urządzenia półautomatyczne są podzielone według rodzaju napędu stosowanego w mechanice i hydraulice. W urządzeniach z napędem mechanicznym siła potrzebna do centrowania i przytrzymywania rur podczas procesu spawania jest wytwarzana za pomocą operatora, dlatego są one używane tylko podczas pracy z rurami o średnicy mniejszej niż 160 mm. Napęd hydrauliczny nie wymaga stosowania siły od operatora i jest używany do spawania produktów o dowolnej średnicy, w tym ponad 160 mm.

Inną ważną cechą spawarki jest średnica rur, które można podłączyć, ponieważ standardowe rozmiary rur PE mieszczą się w zakresie od 16 do 1600 mm. Na przykład rury o średnicy od 20 do 32 mm są zwykle używane do doprowadzania wody w mieszkaniach, ale do instalacji głównych rurociągów może być już potrzebne urządzenie zdolne do lutowania rur o średnicy 90/315 mm lub większej.

Najpopularniejszymi urządzeniami są teraz firmy Georg Fischer (Szwajcaria), Rothenberger (Niemcy), Advance Welding (Wielka Brytania), Eurostandard, Technodue i Ritmo (Włochy), Dytron (Czechy), KamiTech i Nowatech (Polska). Istnieją również rosyjscy producenci urządzeń do spawania polietylenu, na przykład zakładu Volzhanin, który produkuje urządzenia do lutowania doczołowego zgrzewania produktów o średnicy od 40 do 1600 mm i aparatury elektrooporowej zdolnej do łączenia rur do średnicy 1200 mm.

Wybór sprzętu spawalniczego wymaga przede wszystkim jasnego zrozumienia planowanych wielkości i warunków pracy.

• Ogromna i kosztowna maszyna przemysłowa będzie bezużyteczna dla prostego hydraulika, a tanie urządzenie ręczne nie pomoże firmie zaangażować się w układanie przemysłowego gazociągu wysokiego ciśnienia.
• Jeśli układanie rurociągów w żaden sposób nie jest związane z twoją pracą, a po prostu chcesz samodzielnie naprawić instalację wodociągową - potrzebujesz po prostu bardzo prostej ręcznej lutownicy do lutowania, na przykład Elitech SPT-800.
• Przy zakupie urządzenia do zgrzewania doczołowego nie zapominaj, że ta metoda wymaga ściśle pionowego cięcia końców łączonych produktów, dlatego rozsądne będzie zakupienie specjalnego przecinaka z urządzeniem spawalniczym, które może ciąć rury pod kątem prostym do ich osi.
• Jeśli nie jesteś pewien swoich umiejętności lutowania, ale nie jesteś ograniczony finansami, półautomatyczna maszyna do zgrzewania elektrooporowego, na przykład Nowatech ZERN-800 PLUS, pozwoli Ci nie martwić się o ewentualny przełom wody lub gazociągu po naprawie.

Jeśli jesteś profesjonalistą, przede wszystkim uważnie zapoznaj się z charakterystyką rur używanych do pracy i możliwymi warunkami ich działania. Nie zapominaj o ograniczeniach stosowania każdej z metod (na przykład spawanie doczołowe nie powinno być wykonywane w temperaturze otoczenia poniżej 15 i powyżej 45 stopni Celsjusza) i uważnie przeczytaj instrukcje dotyczące dowolnego urządzenia przed zakupem.

W przypadkach, gdy problem ostatecznie sprowadza się do wyboru między półautomatycznym i automatycznym, pamiętaj, że aby prawidłowo korzystać z półautomatów, musisz mieć doświadczenie w obliczaniu wszystkich niezbędnych właściwości spawalniczych przy użyciu specjalnych tabel i wykresów. Kupując półautomatyczną maszynę, należy zwrócić uwagę na możliwość rejestrowania, co pozwala zapisać ustawienia do spawania w tych samych warunkach (na przykład przy użyciu tych samych opraw), co pozwala zaoszczędzić czas, gdy często wykonuje się ten sam rodzaj pracy.

Jeśli musisz pracować z głównym rurociągiem gazu lub oleju pod wysokim ciśnieniem, najlepszym wyborem będzie automatyczna maszyna do elektrooporowej, na przykład seria Georg Fischer MSA.

Kiedy planowanie finansowe nie zapomina, że ​​oprócz kosztów sprzętu, konieczne jest uwzględnienie kosztów materiałów eksploatacyjnych, ponieważ zastosowanie metody elektrooporowej do instalacji rurociągu z dużą liczbą połączeń może znacznie zwiększyć koszt pracy w porównaniu do lutowania doczołowego lub gniazdowego.

Jeśli nie planujesz regularnego korzystania z urządzenia, możesz skorzystać z usługi wynajmu oferowanej przez wiele firm sprzedających sprzęt do lutowania polietylenu.

Możesz zapoznać się z technologią lutowania rur z tworzyw sztucznych, patrząc na poniższy film.