Апарат для зварювання поліетиленових труб: зварювальні агрегати, стикового верстат, машини для стикування продуктів з ПЕ

В останні роки поліетиленові (ПЕ) труби активно завойовують позиції на ринку водопровідних і газових труб, стаючи де-факто стандартом як для створення нових, так і для ремонту і модернізації вже існуючих трубопроводів. Найпоширенішим способом монтажу ПЕ труб є їх зварювання із застосуванням спеціалізованої техніки. Від надійності з’єднання труб в підсумку залежить довговічність газо- або водопроводу в цілому, тому вибір апарату для зварювання поліетиленових труб – важливе завдання, якої слід приділити особливу увагу.

Особливості

Вибираючи апарат для зварювання труб з ПЕ, потрібно чітко уявляти собі, які саме роботи будуть проводитися з його допомогою. Особливості бажаного обладнання багато в чому будуть залежати від способу зварювання, яким ви плануєте користуватися найчастіше.

Існують чотири основні методи пайки поліетиленових виробів.

  • стикова зварювання – цей метод є найбільш поширеним, а в його основі лежить з’єднання нагрітих торців труб один з одним або з фітингами за допомогою спеціального зварювального дзеркала. З’єднання встик дозволяє отримувати досить якісне з’єднання при прийнятній ціні обладнання, але метод не підходить для з’єднання виробів з товщиною стінок менше 4,5 мм. Застосування стикового зварювання вимагає ретельного очищення поверхонь, що з’єднуються, максимальної точності торцювання виробів і додатки правильного тиску на труби в процесі їх сполуки.
  • Стикування труб в розтруб (Або муфтовий спосіб) – надійний, але менш поширений і більш дорогий метод, заснований на з’єднанні виробів через спеціальну муфту. Можливі й варіанти з’єднання між собою безпосередньо двох труб різного діаметру. Даний метод не застосовують для прокладки трубопроводів, що знаходяться поза приміщеннями.


стикова зварювання
муфтове з’єднання

  • Електромуфтове (Або терморезисторная) зварювання труб – цей спосіб схожий на стиковку в розтруб, але застосовується в ньому муфта містить металевий нагрівальний елемент, що сприяє більш рівномірному нагріванню з’єднуються виробів і електромуфти. На кожній електромуфти завдано спеціальний штрих-код, в якому зашифровані необхідні для цієї муфти параметри електричного струму, тому апарати такого типу нерідко оснащують сканером штрих-кодів. Терморезисторний спосіб ще надійніше (і дорожче), ніж муфтовий, тому застосовується в основному у випадках, коли потрібно забезпечити дуже стійке з’єднання (наприклад, при проведенні трубопроводів в районах частих землетрусів). Цей метод використовують для з’єднання труб діаметром від 20 мм з будь-якою товщиною стінки, а вимоги до точності витримки технологічних параметрів в ньому значно нижче, ніж при пайку встик.
  • екструзионная зварювання – метод, подібний електрозварювання, при застосуванні якого через спеціальний екструдер в область зварювання подається нагріте поліетилен, яка формує з’єднання між трубами. Міцність отриманого з’єднання зазвичай не перевищує 80% міцності поліетилену, тому екструзійний метод зазвичай застосовують в основному для з’єднання труб з іншими пластиковими виробами та монтажу труб діаметром від 630 мм в місцях, які швидше за все не будуть піддаватися високих навантажень.

Електромуфтове стикування
Екструзіонне зварювання

види

Всі пристрої для зварювання поліетилену складаються з чотирьох основних модулів – генератора (зазвичай працює за принципом інвертора з трансформатором або імпульсним джерелом живлення), модуля контролю потужності, модуля регулювання температури і технологічного вузла, в якому і здійснюється сам процес з’єднання. Кожен з чотирьох розглянутих вище методів зварювання виробляється за допомогою відповідного інструменту.

Існуючі для кожного з 4 способів машини можна розділити ще на 3 категорії за ступенем автоматизації.

  • ручні апарати – зазвичай вони найдешевші (найпростіший паяльник для ручної стикового зварювання коштує від трьох тисяч гривень), але і ймовірність помилки при пайку у них вище, так як вони дуже залежні від людського фактора. Такі апарати застосовуються тільки для з’єднання ПЕ труб малого діаметра, найчастіше в побутових умовах. Зазвичай ручними бувають пристрої для стикового і муфтової зварювання, хоча існують і ручні екструдери. Терморезисторне зварювання за допомогою ручного апарату практично нездійсненна через необхідність встановлення певного режиму струму для кожної електромуфти.



  • Апарати напівавтоматичного зварювання – такі пристрої надійніше і дорожче ручних, а роль оператора в них зводиться до введення всіх необхідних параметрів зварювання (серед яких товщина стінок і діаметр труби, температура процесу зварювання, час нагрівання, додатки тиску і охолодження) в панель управління і контролю процесу. Напівавтоматичні агрегати виготовляються для всіх чотирьох видів пайки, особливо поширені напівавтоматичні пристрої для електромуфтового зварювання.



  • автоматичні верстати – в таких пристроях оператор тільки вводить в комп’ютер основні параметри труб, що зварюються (матеріал і розміри), а всі необхідні характеристики комп’ютер розраховує сам за допомогою спеціалізованого ПЗ і передає автомату, який і здійснює всі наступні технологічні операції самостійно. Людині залишається тільки правильно ввести дані і стежити за тим, щоб у автомата було досить витратних матеріалів. Ціни на такі установки знаходяться в діапазоні від декількох сотень тисяч до мільйона гривень, а застосовуються вони для зварювання труб будь-яких діаметрів і дозволяють забезпечити найкращу якість отриманого з’єднання.

Напівавтоматичні апарати поділяються за типом використовуваного приводу на механічні і гідравлічні. У пристроях з механічним приводом зусилля, необхідне для центрування і утримання труб в процесі зварювання, створюється за допомогою оператора, тому застосовують їх тільки при роботі з трубами діаметром менше 160 мм. Гідравлічний привід не вимагає прикладання сили від оператора і застосовується для зварювання виробів будь-якого діаметру, в тому числі і більше 160 мм.

Автоматичні верстати зварювання ПЕ труб оснащуються виключно гідравлічним приводом.

механічний
гідравлічний

Ще однією важливою характеристикою зварювального апарату є діаметр труб, які він може з’єднувати, адже стандартні типорозміри ПЕ труб знаходяться в діапазоні від 16 до 1600 мм. Наприклад, для проведення водопроводу в квартирах зазвичай застосовують труби діаметром від 20 до 32 мм, а ось для монтажу магістральних трубопроводів вже може знадобитися апарат, здатний паяти труби діаметром 90/315 мм і більше.

Найбільшою популярністю в даний час користуються апарати фірм Georg Fischer (Швейцарія), Rothenberger (Німеччина), Advance Welding (Великобританія), Eurostandard, Technodue і Ritmo (Італія), Dytron (Чехія), KamiTech і Nowatech (Польща). Існують і російські виробники пристроїв для зварювання поліетилену, наприклад, завод «Волжанин», який випускає устаткування для пайки встик виробів діаметром від 40 до 1600 мм і електромуфтового апарати, здатні з’єднувати труби діаметром до 1200 мм.

Georg Fischer
Rothenberger
Advance Welding

Як вибрати?

Вибираючи зварювальне обладнання, в першу чергу потрібно чітко уявляти плановані обсяги та умови робіт.

  • Величезний і дорогий промисловий верстат буде марний простому водопровідникові, а дешевий ручної апарат нічим не допоможе фірмі, що здійснює прокладку промислового високонапірного газопроводу.
  • Якщо прокладка трубопроводів ніяк не пов’язана з вашою роботою, і ви просто хочете ремонтувати домашній водопровід самі – вам буде цілком достатньо найпростішого ручного паяльника для пайки встик, наприклад, Elitech СПТ-800.
  • Купуючи апарат для стикового зварювання, не забудьте, що цей метод вимагає строго вертикальної обрізки кінців з’єднувальних виробів, тому розумно буде разом зі зварювальною установкою купити спеціальний електроторцеватель, здатний обрізати труби строго під прямим кутом до їх осі.
  • Якщо ви не впевнені в своїх навиках пайки, але не обмежені в фінансах – напівавтомат для електромуфтового зварювання, наприклад, Nowatech ZERN-800 PLUS, дозволить вам не турбуватися про можливий прорив водо- або газопроводу після виконаного вами ремонту.

Elitech СПТ-800
Nowatech ZERN-800 PLUS

Якщо ж ви професіонал, то в першу чергу уважно вивчіть характеристики використовуваних вами для робіт труб і можливі умови їх експлуатації. Не забувайте межі застосування кожного з методів (так, здійснювати пайку встик не варто при температурі навколишнього середовища нижче 15 і вище 45 градусів Цельсія) і уважно вивчайте інструкцію до будь-якого апарату, перш ніж купувати його.

У випадках, коли питання в підсумку зводиться до вибору між полуавтоматом і автоматом, пам’ятайте, що для правильного використання напівавтомата потрібно мати досвід розрахунку всіх необхідних характеристик зварювання за спеціальними таблицями і графіками. При покупці напівавтомата потрібно звернути увагу на можливість протоколювання, яка дозволяє зберегти настройки для зварювання в однакових умовах (наприклад, з використанням однакових фітингів), що дуже економить час при частому виконанні однотипних робіт.

Деякі напівавтомати не містять вбудованої функції протоколювання, але можуть дозволяти підключати для цього зовнішній пристрій.

Якщо вам належить працювати з високонапірним магістральним газо- або нафтопроводом, кращим вибором буде автоматичний електромуфтовий верстат, наприклад, Georg Fischer серії MSA.

Важливо пам’ятати, що ефективність застосування терморезистивного зварювання нерідко в більшій мірі залежить від якості використаних муфт, ніж від параметрів використовуваного апарату, тому ніколи не економте на витратних матеріалах.

Georg Fischer серії MSA
Електромуфтове зварювання

При фінансовому плануванні не забувайте, що, крім вартості обладнання, необхідно враховувати і вартість витратних матеріалів, адже застосування електромуфтового методу для монтажу трубопроводу з великою кількістю з’єднань може значно підвищити вартість робіт в порівнянні з стикового або розтрубною пайкою.

Якщо ви не плануєте регулярне використання апарату, можна скористатися послугою оренди, яку пропонують багато торгують обладнанням для пайки поліетилену компанії.

Технологію пайки пластикових труб ви можете дізнатися, подивившись відео трохи нижче.