Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

• до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
• свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
• свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
• свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

• ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
• при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
• между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
• тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
• вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
• ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Подготовка

Качество работы зависит не только от марки электродов и профессиональных навыков исполнителя. Немаловажную роль в этом играет и предварительная подготовка свариваемых поверхностей. Ее суть сводится к выполнению нескольких операций:

• проверяется соответствие двух соединяемых элементов требованиям выбранному способу сварки. Важно учесть, что трубы должны быть не только соответствующего диаметра, но и с одинаковой толщиной стенок. В противном случае не выйдет хорошо прогреть толстую стенку или же, наоборот, тонкая просто расплавится;
• на свариваемых поверхностях не должно быть совершенно никаких дефектов. Заломы, трещины и деформации любого вида не допускаются. Если пренебречь, то «скромные» недостатки под воздействием температурного расширения вырастут в большую проблему и приведут к разрушению конструкции;
• ни в коем случае нельзя допускать перекос в срезе заготовки, которая будет свариваться под углом в 90 градусов. Из-за такого, казалось бы, небольшого недочета в итоге шов окажется ослабленным и вероятность разрушения стыка в процессе эксплуатации высока;
• кромки зачищаются до металлического блеска. С этой целью можно использовать любые абразивы по металлу: щетку, наждачную бумагу или электроинструмент;
• в процессе подготовки с поверхности удаляются следы жира, краски, ржавчина и прочие загрязнения. Самыми эффективными в этом плане очистителями являются химические растворы.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

Трубопроводы монтируют:

1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Советы и рекомендации

Хорошее качество сварного шва получается не сразу. Только со временем приходит опыт и требуемая сноровка. Чтобы конечный результат был как можно лучше, стоит следовать советам специалистов со стажем:

• При стыковом или тавровом способах соединения деталей желательно использовать электроды толщиной 2-3 мм. Именно они показывают самый лучший результат.
• Силу тока рекомендуется выставлять в диапазоне 80-100 ампер. Если сварка выполняется внахлест, то этот показатель можно увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочной ванны следует ориентироваться с высотой наплава: он должен выступать над металлической поверхностью на 2-3 мм.
• Если выполняются работы с профильными трубами (сечение не круглое, а квадратное или прямоугольное), то применяется точечный способ соединения.

Несколько слов о точечном методе соединения заготовок. Он еще называется «прихватом» и сводится к тому, что свариваются небольшие участки на диаметрально противоположных сторонах. И только после этого ложится цельный шов. Подход исключает вероятность того, что одну из частей «уведет» под воздействием температуры.

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

• Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

— с применением полуавтомата в среде углекислого газа, дуга создается тугоплавким электродом, для наплавочного слоя используют присадочную проволоку;

— под слоем флюса, его наносят на прокат с защитными покрытиями.

• Электрошлаковая, благодаря толстому слою шлака шов не окисляется.
• Газовая, нагрев обеспечивается сжиганием ацетилена, поступающего в рабочую зону из горелки.

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

Метод применим в полевых условиях, когда магистрали прокладывают вдалеке от источников тока или когда нельзя сварить трубы электросваркой: прокат нельзя повернуть, прокрутить при образовании соединения. Наполненность швов при газовой выше, чем при электродуговой. Металл меньше подвергается температурному воздействию, риск возникновения внутренних напряжений в металле незначительный.

При сварке труб газом используют ацетилен или газогенератор, температура в рабочей зоне выше при сгорании баллонного ацетилена. Присадочная проволока марки UTP подается так, чтобы она ложилась на раскаленный металл. Для стыкового соединения 3-х мм стенок разделки кромок не требуется, у толстостенного проката кромки срезают под углом.

Оцинкованный монтируют с применением флюса HLS-B, концентрацию кислорода в газовой смеси увеличивают. После работы дополнительная противокоррозионная защита швов не проводится.

Метод ручной дуговой электросварки

Чтобы правильно варить трубу электросваркой, нужно учитывать технологию. Число проходок зависит от толщины проката, состав электродов и обмазки подбирают под вид марки проката. При сварке труб большого диаметра перед нанесением последующего слоя с металла сбивают окалину, проковывают соединение. Направленность наплавки меняют – четные швы делают противоположно нечетным. Многое зависит от первого соединения, он делается не спеша, при контроле валика проверяют металл на трещины. При обнаружении дефектов участок неровного шва вырубается, на его месте создается новый со смещением от 15 до 30 мм. Для финишного слоя выбирают электроды с толстой обмазкой.

Как заварить трубу с водой

Как отмечалось выше, сварка труб под давлением с вытекающей водой — это прямое нарушение технологии из-за низкого качества соединения. Однако в реальных условиях мастера сварщики, работающие, к примеру, в тепловых сетях, регулярно проводят данные операции по просьбе или требованию начальства.

Перед работами проверяют удобство доступа к дефектному участку трубопровода, хорошо освещают место проведения сварочных операций. Если прямым электродом сложно проводить сварку или по нему будет стекать вода, его изгибают под удобным или безопасным углом. Для защиты сварщика при работе в помещениях с высокой влажностью используют водонепроницаемую одежду.

Рис. 5 Примеры наложения заплаток для заделки дефектов

При образовании трещины

Если вода капает через трещину, ее можно заваривать несколькими методами:

Прямым завариванием. Место проведения работ очищают от краски, слоя ржавчины и начинают сварку. Ток в аппарате устанавливают побольше, (для этого нужен опыт и практические навыки) и начинают заваривание щели в месте, наиболее удаленном от точки вытекания воды.

Электрод ведут елочкой, постепенно опускаясь к участку с течью. Можно пройти щель сразу по всей длине с одного конца до другого или сваривать попеременно с каждой стороны и закончить в точке вытекания воды.

Для гарантии прочности соединения после формирования основного шва его поправляют, обваривая по периметру. Ток в сварочном аппарате при этом устанавливают в обычный рабочий режим.

При помощи накладки. Для ремонта труб многие используют хомуты с резиновыми прокладками, накладываемые вокруг трубы и затягиваемые болтами. Если щель большая и через нее вытекает значительный объем воды, можно при помощи сварочного аппарата сделать подобие данного приспособления.

Для этого берут пластину нужный длины и ширины, изгибают ее вокруг трубы в месте утечки и привязывают проволокой. Далее по периметру приваривают элемент к трубной оболочке в обычном режиме работы сварочного аппарата. Сделанная таким методом заплатка хоть и отнимет чуть больше времени, чем непосредственное заваривание щели, гарантирует более высокое качество ее заделки.

Рис. 6 Примеры заварки свищей

Статья по теме:

Бандаж для труб, что это такое и как эффективно устранить течь в трубе. Если не знаете, как заварить трубу с водой, то возможно, будет интересно почитать отдельную статью про то, как можно заделать свищ в трубе при помощи специальных или подручных средств.

Со свищом

Под свищом обычно подразумевают дефект в трубе в виде сквозного отверстия, через которое под давлением наружу вытекает вода. Для его заваривания применяют следующие способы:

Прямая заделка. Есть свищ небольшой, его обваривают по периметру небольшими каплями при повышенном токе, а затем расплющивают их молотком, заделывая отверстие и предотвращая ток воды.

Затем поверх свища наваривают еще один слой металла, установив на сварочном аппарате обычный режим.

При большом свище еще один оригинальный вариант его обварки – вбивание деревянного чопика. Колышек загоняют до конца и обрезают почти заподлицо с трубной оболочкой. При отсутствующем водном потоке отверстие обваривают по периметру, постоянно сужая выходной канал до его полного закрытия.

При помощи болта. Если через свищ поступает значительный объем воды, можно воспользоваться подходящим по диаметру (точнее чуть большим) болтом. При помощи сверла, равного размеру резьбового штыря, в свище делают круглое отверстие правильной формы, в которое затем вкручивают болт.

Резьбовая ножка почти полностью перекрывает водный поток, поэтому шляпка без труда обваривается по периметру, тем самым полностью предотвращая течь.

При помощи гайки. Если под руками нет сверла и болта нужных диаметров, подбирают гайку по размерам чуть больше свища. Ее устанавливают по центру отверстия и обваривают по периметру. Затем берут подходящий болт, обрезают его на нужную длину болгаркой, делая фаску на кромках, и ввинчивают в гайку. Для герметизации резьбового соединения используют льняное волокно или подкладывают под резьбовой штырь на свищ маленький кусочек резины.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката. Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

• Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
• Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
• LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
• Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
• Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
• Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Какими электродами варить водопроводные трубы

По праву лучшими электродами для сварки водопроводных труб под давлением уже долгое время считаются:

Электроды УОНИ 13/15 — универсальные высококачественные электроды для ММА сварки, которые дают возможность отремонтировать протекающие трубы. Сварочный шов, сформированный электродами УОНИ 13/15, имеет высокое сочетание пластичности, прочности и вязкости, что в свою очередь, позволяет заварить свищи и другие разрушения на водопроводных трубах.

Электроды МГМ-50К — сравнительно новый вид электродов, которые оптимизированы для сварки трубопроводов под давлением. Особенность сварки электродами МГМ-50К заключается в том, что вокруг дуги образуется газовый пузырь, способный оттеснить пар и даже жидкость, находящуюся под не слишком большим давлением. Все это упрощает сварочные работы, связанные с ремонтом водопроводных труб, а также даёт возможность в срок осуществить ремонтные работы.

Врезка в водопровод под давлением

И хотя на сегодняшний день существуют специальные седелки для врезки в водопровод под давлением, многие, до сих пор, используют сварку для этих целей. Как врезаться в водопроводную трубу под давлением?

В первую очередь, нужно подготовить металлический патрубок требуемого диаметра, на одном конце которого была бы нарезана резьба. На резьбу обязательно накручивается шаровой кран, с предварительным уплотнением (сантехническим льном или фум-лентой).

Выбрав место врезки, и очистив трубу от грязи и ржавчины, можно приступать к выполнению сварочных работ:

1. Приложите патрубок с краном к трубе для врезки, после чего обварите его по кругу. Работа эта непростая, ведь нужно не прожечь металл трубопровода, сохранив при этом его целостность;
2. Через открытый кран на патрубке, просверлите отверстие в трубопроводе, используя для этих целей дрель и длинное сверло по металлу;
3. После того, как из трубы пойдёт вода, быстро перекройте кран.

Таким образом, можно не только заварить свищ в водопроводной трубе под давлением, но и врезаться в действующий трубопровод.

Поделиться в соцсетях