Ошибки при сварке ПНД труб

Чаще всего стык ПНД трубы течёт из-за ошибок подготовки, и только потом - из-за аппарата. Неснятый оксидный слой, жир на торце, перекос заготовок, кривая торцовка, муфта не по меткам и трубы разного SDR дают брак ещё до включения нагрева. Во время самой сварки ошибаются со временем нагрева, временем остывания и давлением осадки. Для каждой ошибки приводим способ её избежать при стыковой и электромуфтовой сварке.

Ошибки при подготовке трубы

От подготовки зависят герметичность и прочность соединения. На этом этапе сварщик тратит больше времени, чем на нагрев, и именно здесь чаще всего экономят.

Не сняли оксидный слой

Полиэтилен на воздухе окисляется, и наружный слой трубы становится тугоплавким. При электромуфтовой сварке он не сплавляется с муфтой, появляется локальный непровар. Под давлением от 6 атм такой стык начинает течь первым.

Слой снимают механическим скребком: ручной подходит для труб 16-200 мм, для больших диаметров берут цикловочные приспособления, которые снимают стружку без вращения трубы. Зачищать нужно на длину, равную глубине посадки в муфту, плюс 5-10 мм запаса. Наждачная бумага для этого не годится: абразив въедается в полиэтилен и мешает сварке.

Грязь и жир на торцах

После перевозки и разгрузки на трубе остаются песок, пыль и следы технических жидкостей. Включения мешают полиэтилену соединиться на молекулярном уровне, и шов получается пористым. При стыковой сварке протирают торец и 20 мм поверхности вокруг него. При электромуфтовой - всю зону, которая заходит внутрь фитинга, с запасом. Для этого подходят безворсовые салфетки со спиртом. Растворители, которые оставляют на поверхности плёнку, для этого не подходят.

Заготовки не зафиксированы

Если трубы лежат на земле без опор и зажимов, при нагреве и осадке они смещаются. В стыковой сварке соосность задаёт центратор аппарата: зажимы с вкладышами под диаметр держат обе трубы на одной оси. Допустимое смещение кромок - не больше 10% толщины стенки. В электромуфтовой сварке применяют позиционеры: ременные для больших диаметров и винтовые металлические для малых. Без них муфта сваривается с перекосом, а трубопровод получает напряжение на изгиб прямо в зоне шва.

Неровная торцовка

Пила, болгарка или лобзик не дают ровного реза. При сведении торцов даже с оплавлением до 5 мм на неровном крае остаются зазоры, из которых потом получаются свищи. Торцы перед стыковой сваркой обрабатывают торцевателем аппарата, рассчитанным на этот диаметр, пока стружка не пойдёт сплошной лентой с обеих труб. После торцовки торцы сводят и проверяют зазор: для труб до 355 мм он не должен превышать 0,5 мм.

Муфта стоит не по меткам

В части фитингов есть внутренний упор, и трубу достаточно вставить до конца. В муфтах без упора частая ошибка - одна труба зашла глубоко, а другая только на 20-30 мм. Площадь сварки на короткой стороне мала, и стык держит хуже. Чтобы этого избежать, муфту измеряют рулеткой, делят длину пополам и ставят светлым маркером метки на обеих трубах. Сварку начинают, когда обе метки стоят у краёв муфты. Особенно это важно при ремонтной вставке: там муфту сначала полностью надвигают на один конец, а потом возвращают на ответную трубу.

Трубы и фитинги разного SDR

SDR - отношение наружного диаметра к толщине стенки. Две трубы 110 мм могут иметь стенку 6,6 мм (SDR 17) и 10 мм (SDR 11). Сварить их встык качественно не выйдет: торцы разной толщины прогреваются неравномерно. Литые фитинги тоже подбирают под SDR трубы. Перед закупкой сверьте маркировку трубы и детали, а для стыковой сварки берите детали того же SDR, что и труба.

Ошибки во время сварки

Параметры сварки зависят от диаметра и толщины стенки, поэтому их берут из таблицы к аппарату, а не на глаз.

Неверное время нагрева

При недогреве полиэтилен не успевает расплавиться на нужную глубину, и торцы просто слипаются. Такой шов проходит гидроиспытание и разрушается через месяцы. При перегреве расплав вытекает, торцы деформируются, валик получается слишком большим. Время прогрева зависит от стенки: примерно 10 секунд на каждый миллиметр. Полные режимы собраны в статье таблица сварки ПНД труб стыковым соединением.

Слишком короткое остывание

Пока шов горячий, он не держит нагрузку. Электромуфтовые аппараты считывают время остывания со штрихкода фитинга, а при стыковой сварке его вводят вручную, и здесь легко ошибиться. Снять трубу с зажимов раньше времени или сдвинуть её - значит получить внутренние напряжения в шве. Для трубы со стенкой 10 мм остывание под давлением занимает около 14 минут, со стенкой 30 мм - около 37 минут.

Ошибка в давлении осадки

При стыковой сварке давление на торцы рассчитывают по площади торца трубы и площади цилиндров аппарата, плюс давление на сдвиг подвижной каретки. При недостатке давления шов слабый. При избытке расплав выдавливается из зоны соединения, валик становится огромным, а труба укорачивается сильнее расчёта, и её может не хватить до подключения.

Сварка на морозе, ветре и под солнцем

СП 42-103-2003 допускает сварку полиэтиленовых труб при температуре воздуха от -15 до +45 °C. За этими пределами работают только в палатке или укрытии. Ветер охлаждает нагреватель и торцы, поэтому открытые концы трубы закрывают заглушками, чтобы сквозняк не выдувал тепло изнутри. Под прямым солнцем одна сторона трубы нагревается сильнее другой, и это тоже меняет прогрев.

Как проверить готовый шов

Стыковой шов проверяют по валику. Он должен быть двойным, ровным по всей окружности, без пор и трещин, а впадина между двумя половинами валика не должна опускаться ниже поверхности трубы. Ширина и высота валика зависят от толщины стенки, разница по окружности - признак неравномерного прогрева или перекоса.

У электромуфтового соединения смотрят индикаторы сварки на фитинге: они должны выйти наружу. Расплав не должен вытекать из-под края муфты, а метки на трубах должны остаться у её краёв. Современные аппараты сохраняют протокол каждого стыка: время, температуру, напряжение. На газопроводах протокол прикладывают к исполнительной документации.

Этап	Что проверить	Чем грозит ошибка
Подготовка	Снят оксидный слой, торцы обезжирены	Непровар и течь под давлением
Сборка	Соосность, смещение кромок не больше 10% стенки	Напряжение в шве, перекос трассы
Торцовка	Сплошная стружка, зазор не больше 0,5 мм	Свищи на стыке
Подбор деталей	Одинаковый SDR трубы и фитинга	Неравномерный прогрев, слабый шов
Сварка	Время нагрева, давление осадки, время остывания по таблице	Холодный шов или выдавленный расплав
Контроль	Форма валика или индикаторы муфты, протокол аппарата	Брак, который проявится после засыпки

Большинство этих ошибок снимает правильное оборудование: аппарат с центратором и торцевателем под нужный диаметр и электромуфтовый аппарат, который сам считывает режим с фитинга. Polimer Group Asia поставляет аппараты для стыковой сварки труб до 1600 мм с гарантией и сервисом, а также электросварные фитинги под трубы ПЭ100. Специалисты компании проводят обучение сварщиков.