Изготовление полиэтиленового тройника методом контактной сварки.
Для контактной сварки тройников обычно применяют нагревательный инструмент 1, рабочие поверхности которого повторяют внешнюю форму сварного шва.
Когда поверхности деталей в зоне сварки будут нагреты до температуры сварки, привариваемый патрубок 2 под необходимым сварочным давлением прижимают к прямой трубе 3, в результате чего образуется сварной шов 4. Тройник, изготовленный из труб, конструктивно представляет собой ослабленный участок трубопровода, так как имеется отверстие в основной трубе, и резкое изменение площади поперечного сечения потока приводит к значительной концентрации напряжений в этом месте. Поэтому тройник, сваренный из труб, особенно при работе трубопроводов в динамических условиях, следует усиливать. Для этого иногда изготовляют тройник из труб с большей толщиной стенки, чем трубопровод. Например, на трубопроводе из труб типа Л устанавливают тройники, сваренные из труб типа С. Применяют для этих целей и защитные металлические кожухи.
Для соединения полиэтиленовых труб с фитингами контактной сваркой применяется схема соединения.
При контактной сварке поверхностный нагрев труб и фитингов по месту раструбного стыка ведут при непосредственном контакте свариваемых поверхностей с нагревательными элементами. Температура нагрева инструмента должна несколько превышать температуру перехода свариваемого материала в вязко-текучее состояние. Инструмент можно нагревать при помощи электроспирали, помещенной в каркасе, или газовым пламенем, например, паяльной лампы, а лучше всего пламенем газопламенной горелки для сварки пластмасс ГГП-1-56. Температура пламени этой горелки рассчитана на сварку термопластических масс и поэтому степень нагрева инструмента для контактной сварки при правильном пользовании горелкой не будет превышать требуемую для сварки температуру. Необходимая степень нагрева определяется термометром, установленным в инструменте, или при помощи небольшого куска полиэтиленовой трубы. В последнем случае куском трубы на нагреваемой поверхности проводится черта. Если при этом полиэтилен легко плавится и на поверхности остается масляничный постепенно испаряющийся след, то степень нагрева инструмента достаточна. Если полиэтилен будет пузыриться или вспыхивать, то это служит показателем перегрева инструмента и его следует несколько охладить. При недогретом инструменте полиэтилен налипает на нагревательные поверхности.
Перед сваркой на конце трубы снимают фаску и устанавливают ограничительный хомут для выправления эллиптичности трубы, ограничения длины оплавления и центрирования трубы и фитинга. Расстояние от хомута до торца трубы должно быть равно глубине раструба фитинга. Снаружи на раструбную часть фитинга рекомендуется надевать съемное обжимное кольцо из резины. Такое обжатие необходимо, так как тепло от оплавления поверхностей распространяется на всю толщину стенки, которая вследствие этого размягчается и может деформироваться. Кольцо сжимает свариваемые поверхности и не позволяет им разойтись.
Технология этого способа следующая: после подготовительных операций и проверки температуры нагрева инструмента свариваемый фитинг насаживают на горячий инструмент, а конец свариваемой трубы вставляют в него. Через несколько секунд после оплавления свариваемых деталей их одновременно снимают с инструмента и конец трубы вставляют в раструб. Очень важно в самый первый момент после сварки не тревожить соединение, пока полиэтилен не отвердеет. После естественного охлаждения соединение полностью готово.
Полиэтилен в вязко-текучем состоянии имеет повышенную при-липаемость, поэтому после снятия трубы и фитинга с нагревательного инструмента часть расплавленного полиэтилена неизбежно остается на нагревательных поверхностях. Поэтому после каждого соединения нагревательный инструмент следует тщательно очищать. При ведении сварки в помещении необходимо предусматривать местную вентиляцию, так как оставшийся на нагревательных поверхностях материал разлагается.
Продолжительность сварки соединяемых деталей зависит от их диаметра и толщины стенки и колеблется от 2 до 20 сек.
При сварке контактным нагревом калибровать концы труб не нужно, так как излишний материал снимается горячей поверхностью инструмента.
Описанный способ соединения позволяет просто и быстро соединять трубы с фитингами и может применяться как в мастерских по производству труб, так и при монтаже последних в полевых условиях.