Schweißnahtschweißen: technologie und ausrüstung

In diesem Artikel wird beschrieben, wie das Stumpfschweißen von Rohren durchgeführt wird. Sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit: Es ist nur der Versuch der Autorin, ihr Wissen und ihre praktische Erfahrung zu präsentieren und sie dem Wissen des Lesers hinzuzufügen. Wir müssen uns mit den Nuancen der zum Schweißen verwendeten Technologie und Ausrüstung vertraut machen.

Arten von Rohren

Welches der beliebtesten Materialien, die beim Bau von Rohrleitungen für verschiedene Zwecke verwendet werden, ist gekocht?

• Stahl. Für ihre Verbindung im Feld mit Gas (Acetylen) und Elektro- oder Lichtbogenschweißen der Rohrverbindung.

Allerdings: Standrohre der Wasserversorgung, wo es besser ist, mit Muffen mit Gas zu kochen - Muffenverbindungen. Schmelzschweißdraht füllt den Raum zwischen der Innenfläche der Hülse und der Außenfläche des Rohrs; aufgrund der größeren Dicke der Naht, die länger korrosionsbeständig ist.

• Kunststoff. Um genau zu sein - der Druck von Polyethylen und Polypropylen. Viel seltener (und dementsprechend gebraut) exotisch wie Polybuten (PB) oder Polyvinyldenfluorid (PVDF). Gleichzeitig wird das Schweißen von Rohrverbindungen hauptsächlich für Rohrleitungen mit großem Durchmesser verwendet. für kleine abschnitte werden kupplungsgelenke verwendet.

Stahl

Lassen Sie uns beide Methoden zum Schweißen von Stahlrohrleitungen untersuchen.

Gas

Das Hauptwerkzeug des Gasschweißgerätes ist ein Apparat, bestehend aus einem Brenner, Flaschen - Acetylen und Sauerstoff - und Hochdruckschläuchen.

Die Schutzausrüstung benötigte eine Brille und einen Anzug aus dichtem flammfestem Material. Für das Schneiden und Einpassen von Teilen kann der Brenner durch ein Schneidwerkzeug ersetzt werden, das sich durch das Vorhandensein eines Schneidhahns vom Brenner unterscheidet (es ermöglicht Ihnen, einen engen Sauerstoffstrom unter hohem Druck im Brenner zu erzeugen).

Wie schweißen Sie die drehbaren Rohrverbindungen?

1. Der Brenner ist auf eine stabile Fackel eingestellt, die über die gesamte Länge gleichmäßig hell leuchtet. Rauchig und dunkel, mit Blau ist die Flamme ebenso unbrauchbar: Im ersten Fall brennt Acetylen aufgrund des Fehlens eines Oxidationsmittels nicht vollständig, im zweiten Fall führt ein Überschuss an Sauerstoff erneut zu einem Temperaturabfall.
2. Die Enden (vorzugsweise mit entfernten Fasen) werden in einem kleinen Bereich bis zu dem Moment erhitzt, in dem der Stahl geschmolzen ist.
3. Der Schweißdraht wird in die Lücke zwischen den geschweißten Enden gebracht, und die daraus austretenden Schmelze wird auf die Oberfläche des geschmolzenen Endes geblasen, wodurch eine Brücke zwischen den zu verbindenden Teilen entsteht. Durch Verschieben der Aufschmelzzone bildet der Schweißer eine gleichmäßige Naht um den gesamten Umfang.

Wie ist das Schweißen fester Rohrverbindungen in der Nähe der Wände und anderer Strukturen, die von hinten nicht eindringen können?

• Mit Hilfe eines gewöhnlichen Spiegels. Es ist so installiert, dass die Rückseite des Rohrs sichtbar ist.

Das Hauptproblem dabei ist, dass es für den Schweißer schwierig ist, sich an die Spiegelung der sichtbaren Bewegungen anzupassen; die Fähigkeit, mit einer langen Erfahrung zu kommen. Wenn Sie zum ersten Mal versuchen, eine feste Naht mit Ihren eigenen Händen zu schweißen, versuchen Sie nicht, diese Arbeit mit Hilfe eines Spiegels auszuführen.

• Durch einen Fensterschnitt in der Vorderseite der Rohrleitung. Die Rückseite der Naht wird innen gekocht, woraufhin ein Teil des Fensters in seine ursprüngliche Position gebogen und gebrüht wird.

Wie ist die berüchtigte Hülse geschweißt? Ja, genau wie bei einem Stoß. Die einzige Feinheit ist die hochwertige Beheizung des Rohres im Inneren: Damit die Verbindung stark ist, muss ihre Oberfläche geschmolzen werden.

Elektrisch

Die Werkzeuge sind hier ein Schweißtransformator, ein Elektrodenhalter und ein Drahtpaar. Schutzausrüstung erfordert dielektrische Handschuhe, einen Anzug aus dichtem, nicht brennbarem Material und eine Maske mit verdunkeltem Glas (siehe auch Artikel zu Polymerrohren: Auswahl eines geeigneten Materials für den Aufbau von technischen Netzwerken).

Hinweis: Der Lichtbogen strahlt in einem sehr weiten Spektralbereich. Ein wesentlicher Teil der Strahlung ist ultraviolett. Der Versuch, ohne Brille zu kochen, kostet Sie aufgrund der starken Risse in der verbrannten Netzhaut eine schlaflose Nacht. Die Person wird auch schwere Verbrennungen erhalten, die denen der Sonne ähneln.

Der Kern des Verfahrens liegt in der Erzeugung eines konstanten oder unterbrochenen Lichtbogens zwischen der Elektrode und den zu schweißenden Teilen, der dadurch entsteht, dass der Transformator eine erhebliche Potentialdifferenz erzeugt. Der Bogen schmilzt die Kanten der zu verbindenden Teile; Gleichzeitig wird das Metall der Elektrode unter Bildung einer Naht in das Schweißfeld überführt.

Tatsächlich beruht die Kunst des Schweißers zum größten Teil auf der Fähigkeit, den Lichtbogen aufrechtzuerhalten, wodurch verhindert wird, dass die Elektroden mit einem niedrigen Schweißstrom an den Teilen haften oder mit einem überschätzten verbrennen.

Schweißelektroden sind mit einer Beschichtung aus nicht leitendem Material versehen.

Ihre Funktion ist zweifach:

• Die Beschichtung dient als Dielektrikum, mit dem Sie den Bogen der Entladung zünden können. Andernfalls müsste der Schweißer die brennende Elektrode in einem konstanten Abstand von der Naht halten, was, wie Sie sehen, unrealistisch ist.
• Außerdem bildet es beim Verbrennen Schlacke auf der Oberfläche der Schweißnaht, wodurch das geschmolzene Metall vor übermäßiger chemischer Aktivität des Luftsauerstoffs geschützt wird. Das Ausbrennen von Kohlenstoff zum Beispiel beim Kochen von Metallen kann die Naht sehr stark duktil machen. Nach dem Abkühlen kann die Schlacke, die eine geringe mechanische Festigkeit aufweist, leicht mit einem Hammer, einem Dorn oder mit einer Schleifmaschine von der Oberfläche entfernt werden.

Sicherheit

Welche grundlegenden Sicherheitsmaßnahmen sollten bei Schweißarbeiten mit Gas- und Elektroschweißen beachtet werden?

• Halten Sie die Brennerspitze oder den Brenner sauber. Das Verstopfen mit Metallspritzern kann zu einem umgekehrten Aufprall bei der Explosion des Gasgemisches in den Schläuchen führen.

• Stellen Sie sicher, dass die Anschlüsse an den Armaturen dicht sind. Durch das Austreten und Zünden von Acetylen (oder Propan, das zum Schneiden von Metallen verwendet wird) können beide Schläuche beschädigt werden, was in einem geschlossenen Raum zu einer schnellen Ansammlung eines explosiven Gemisches führt.
• Überwachung der Kriechfreiheit der Zylinder bei Betrieb und Lagerung. Was ist der Grund für diese Anweisung - ich denke man kann es nicht erklären.
• Arbeiten Sie nicht in geölter Kleidung und insbesondere in geölten Handschuhen. Für die Zündung von Kraftstoffen und Schmierstoffen ist nicht einmal eine Flamme erforderlich: ausreichend Kontakt mit reinem Sauerstoff.
• Verwenden Sie zum Bewegen von Zylindern eine Trage oder einen Wagen. Ein Zylinder, der durch ein Ventil herunterfällt, wird es wahrscheinlich zu einem unkontrollierbaren Raketengeschoss mit einem Gewicht von weniger als einem Centner machen.

• Bei der Arbeit am Laden von Zylindern lohnt es sich vor allem Schmuck - Trauringe - zu entfernen. Die Nachfrage mag komisch erscheinen, hat jedoch unter der Erfahrung vieler Schweißer gelitten, die ihre Finger aufgrund des am Ventil eingehängten Ringes verloren haben.
• Alle Arbeiten mit Elektroschweißen werden auf trockenem Boden ausgeführt. Auf Metallbasis müssen Gummimatten verwendet werden.
• Die Klempnerarbeiten vor dem Schweißen werden nicht nur deaktiviert, sondern auch verworfen. Kochendes Wasser kann bei Berührung mit dem Fäustling und der Halterung schwere Verbrennungen sowie elektrischen Schlag verursachen.

Kunststoff

Wie ist das Stumpfschweißen von Polyethylenrohren und -produkten aus Polypropylen? Oh, mit der Arbeit an Stahl hat das nichts zu tun. Die Essenz des Verfahrens liegt im Schmelzen der verbundenen Enden und deren Kombination mit einer kleinen Klammer.

Weitere Arbeiten werden durch molekulare Diffusion ausgeführt - Sie müssen das Gelenk nur eine Weile nicht berühren.

Und was ist mit Kupplungsverbindungen? Das Prinzip ist ähnlich; Der einzige Unterschied besteht darin, dass nicht die Enden der zu verbindenden Rohre verschweißt werden, sondern die vorgeschmolzene Außenfläche des Rohrs und die innere - die Kupplungen.

Wann wird Stumpfschweißen verwendet und wann werden Kupplungen verwendet?

Es ist ganz einfach: Um das Kunststoffrohr zu stoßen, sollte sein Durchmesser mindestens 50 mm betragen und die Wandstärke mindestens 4 mm betragen.

Ausrüstung

Die einfachste Stoßvorrichtung zum Schweißen von Polyethylenrohren ist der sogenannte Spiegel, ein Heizelement in Form eines flachen Pfannkuchens. Häufig werden in dieser Funktion Universallötkolben verwendet, die die Herstellung von Kupplungsverbindungen ermöglichen: Ihr Flachheizkörper wird mit Düsen für Rohre und Formstücke mit unterschiedlichen Durchmessern geliefert.

Wichtig: Da solche Geräte keine genaue Zentrierung bieten, ist das Stumpfschweißen von Polyethylenrohren an Handlötkolben nur für Niederdruckleitungen (Sommerwasserleitungen, selbstfließende Abwasserkanäle mit kleinem Durchmesser) zulässig.

Ernsthaftere Schweißmaschinen ermöglichen das mechanische Zentrieren und Klemmen von Rohren. Bei einem Rohrleitungsdurchmesser von 250 Millimetern muss die Hydraulik zur Rettung kommen: Da sowohl Durchmesser als auch Wandstärke groß genug sind, ist das genaue Ausrichten und Klemmen ohne Hilfe sehr problematisch.

Technologie

Was ist die Technologie des Stumpfschweißens von Polyethylenrohren mit einem großen Rohrdurchmesser (über 150–200 mm)?

• Die Rohre sind in Ringclips montiert und zentriert.
• Ihre Enden sind mit einer mechanischen Blende versehen.
• Die Ausrichtung und die Größe der Lücke werden überprüft.
• Das Heizelement erwärmt die Enden, woraufhin es aus der Heizzone entfernt wird.
• Rohre werden unter Druck verbunden. Die Klemmkraft beträgt etwa 1,5 kgf / cm2.
• Nach dem Abkühlen wird die Schmelze (an der Naht extrudierte Schmelze) entfernt; Die Schnittstelle ist Masse.

Die Temperatur des Heizelements und die Heizzeit werden durch die Wandstärke der geschweißten Rohre bestimmt. Hier ist die Schweißgeschwindigkeit der Verbindungen von Rohren aus Polyethylen für den gesamten Bereich der Dickenwerte.

Natürlich gibt es hier eine Reihe von Feinheiten.

• Die Basis, auf der geschweißt wird, muss starr sein und eine Verschiebung ausschließen, wenn sich die Naht verfestigt. Auf Holzgründen verwendete Holzschilde.
• Die maximale axiale Verschiebung sollte 1/10 der Wandstärke nicht überschreiten.
• Bei windigem Wetter werden die hinteren Enden der Rohre stummgeschaltet, um Zugluft zu vermeiden, die zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Naht führen kann.
• Vor dem Fixieren sollten die Rohrenden mit einem fusselfreien Tuch abgewischt werden.
• Die Markierung der verbundenen Rohrleitungsabschnitte sollte, wenn sie im Chassis befestigt sind, in einer Linie liegen und in die obere Halbkugel schauen.

Wie sieht das Stumpfschweißen von HDPE-Rohren bei der Verwendung von Handwerkzeugen aus?

Das Prinzip ist dasselbe:

1. Die Enden der verbundenen Rohre enden streng senkrecht zur Längsachse.
2. Sie werden gleichzeitig und streng im rechten Winkel gegen den Spiegel gedrückt, der 20 bis 30 Sekunden lang auf 220 ° C erhitzt wird.
3. Dann werden die Enden mit Kraft gegeneinander gedrückt und 40-60 Sekunden lang in dieser Position gehalten.
4. Das Brat wird nach dem vollständigen Abkühlen mit einem scharfen Messer entfernt.

Preise

Wie viel kostet das Schweißen einer PND-Rohrverbindung mit Industrieanlagen?

Der Preis hängt voraussichtlich vom Durchmesser der Pipeline ab. Wir geben ein Angebot von einem der Moskauer Unternehmen.

Fazit

Wie bereits erwähnt, erhebt das dem Leser angebotene Material nicht den Anspruch, alle möglichen Technologien und Lösungen abzudecken. Dies ist nur ein Versuch des Autors, seine bescheidene Erfahrung und sein Wissen zu teilen (lesen Sie auch den Artikel Viniplast tube - Eigenschaften und Umfang).

Weitere Informationen finden Sie wie üblich im beigefügten Video in diesem Artikel. Erfolge!