Как заварить трубу с водой электросваркой

Доля трубопроводов с резьбовым соединением незначительна. В большинстве случаев стыки металлических элементов трассы выполнены сваркой. Порой случаются непредвиденные аварии, связанные с ошибками при монтаже, критической внешней нагрузкой на трубы. Возникают протечки, трещины.

Если участок, требующий ремонта, изготовлен из пластиковой трубы, устранить аварию можно либо хомутом, либо после полного отключения подачи воды. Температура, необходимая для сварки полимерных элементов, будет разрушительна для трассы, в которой находится вода под давлением. Полипропилен становится пластичным при 95-130° C, а сварку выполняют при более высоких значениях. Электромуфта имеет рабочий диапазон температур от 250 до 300° C.

Металлические трубы ремонтировать можно. Квалифицированный сварщик обладает необходимым опытом, чтобы правильно заварить трубу с водой под рабочим давлением. Устранить течь можно следующими способами:

• Электродуговая сварка – оптимальный надежный способ устранения аварии.
• Газосварка – необходим генератор и баллон с кислородом. Прогреть металл в трубе с водой очень сложно, поэтому в ряде случаев от этого способа приходится отказываться;
• Холодная сварка – принцип заделки течи основан на затвердевании мягких активных веществ под действием небольших температур, воздуха, либо по прошествии необходимого времени. Холодная сварка подойдет для труб с горячей и холодной водой.

Электросварка – наиболее приемлемый вариант для качественного ремонта трубы с водой. Современные аппараты пользуются популярностью у домашних мастеров. При строительстве магистральных трубопроводов широко используется полуавтомат, для самостоятельной работы лучше приобрести компактный ручной электродуговой прибор. Сварочный инвертор доступен по цене, выполнить элементарные операции по хозяйству может любой желающий.

В экстренных случаях можно в качестве аварийной меры изготовить самодельный хомут, воспользоваться набором для холодной сварки. После этого в ближайшее время следует провести капитальный ремонт.

Особенности применяемых электродов

Электроды являются основным расходным материалом при использовании ручной дуговой сварки. Они состоят из металлического сердечника и специального покрытия. В процессе сварки электроды выполняют сразу несколько задач:

• поддерживают и стабилизируют горение дуги;
• образуют защитное газовое облако в зоне сварки для уменьшения количества дефектов;
• формируют слой шлака поверх шва, создавая благоприятные условия для удаления из металла неметаллических включений и нежелательных примесей;
• способствуют связыванию свободного кислорода в сварочной ванне и нейтрализации его вредного влияния на формирующийся шов;
• улучшают свойства металла шва благодаря его легированию хромом, кремнием, марганцем, титаном и другими элементами.

Современные производители выпускают более 200 марок различных электродов. Их назначение как нельзя лучше передает происхождение названия этого расходного материала. Слово «электрод» образовалось в результате объединения двух греческих слов – elektra и hodos (в переводе «электричество» и «дорога»).

Виды покрытий и назначение электродов

Электроды могут иметь покрытия с разным составом. Они определяют стабильность горения дуги, вязкость шлака и расплавленного металла, его поведение при переходе в жидкое состояние и ряд других параметров. От вида покрытия во многом зависит назначение электродов и возможность их применения для сварки труб.

Кислое

Основными составляющими кислого покрытия являются оксиды марганца и железа. Они обеспечивают стабильное горение дуги и легкое отделение шлака, но металл в сварочной ванне остается слишком жидким. По этой причине электроды с кислым покрытием оптимальны для выполнения горизонтальных швов и практически не используются для сварки труб.

Рутиловое

Основой рутилового покрытия является диоксид титана. Он обеспечивает минимизацию разбрызгивания металла, повышение его текучести и формирование легкоотделимого обильного слоя шлака. При использовании таких электродов получаются ровные и аккуратные швы, а повторное зажигание дуги заметно облегчается. Они подходят для работы на постоянном и переменном токе. При этом электроды плохо поддаются сушке, поэтому высок риск образования пор при их использовании. Применение такого расходного материала оптимально для второго и последующих проходов или создания угловых соединений.

Рутилово-кислое

Объединение свойств рутилового и кислого покрытий позволило получить удобный и практичный вид электродов. При их использовании уменьшается разбрызгивание металла и минимизируется количество образующегося легкоотделимого шлака, а качество швов остается на высоком уровне. Такие электроды удобны для сварки труб водоснабжения и отопления.

Целлюлозное

Основными составляющими целлюлозного покрытия являются целлюлоза и ферросплавы кремния и магния. Электроды этого вида отличаются образованием большого количества защитного газа и повышенной разбрызгиваемостью металла. Они образуют небольшое количество быстротвердеющего шлака, что особенно удобно для получения вертикальных швов. Электроды с целлюлозным покрытием чаще всего используются для работы с трубами большого диаметра, но в быту практически не применяются.

Рутилово-целлюлозное

Электроды с рутилово-целлюлозным покрытием отличаются беспроблемным зажиганием дуги, хорошим качеством швов и легким отделением образующегося быстротвердеющего шлака. Они применяются для сварки в любых пространственных положениях, но особенно удобны для выполнения вертикальных швов. Электроды этого вида подходят для работы с трубами и часто используются в бытовых целях.

Основное

В состав основного покрытия входят карбонаты кальция и магния (например, доломит или мрамор). Такие электроды способствуют созданию швов с высокой механической прочностью и минимальным количеством посторонних примесей, но при этом электрическая дуга отличается неустойчивостью, а образующийся шлак удаляется с трудом. Сварочные работы с их применением могут выполняться в любых пространственных положениях. При этом электроды способны легко впитывать влагу, поэтому нуждаются в особом внимании при хранении. Они оптимальны для соединения труб с толстыми стенками.

Назначение электродов

Помимо вида покрытия, для получения качественных швов важен химический состав сердечника электрода. Он должен быть близок к химическому составу свариваемого металла. По этому признаку различают электроды, предназначенные для работы с углеродистыми, легированными, высоколегированными, нержавеющими и жаростойкими сталями, а также цветными металлами. Трубы, применяемые для бытовых нужд, чаще всего изготавливаются из углеродистых и низколегированных сталей.

Применяемые в строительстве способы сварки труб

Сварка используется для прочной и неразъемной состыковки металлических и полимерных изделий. Этот способ классифицируется по типу спайки шва – под давлением или термообработкой:

• холодная;
• химическая спайка;
• ультразвуковая;
• соединение под трением или контактная;
• газопрессовая и прессовая.

Для выполнения таких разнообразных по своей сути методов используют:

• ручной инструмент;
• промышленное оборудование;
• сварочные аппараты;
• инструменты для полимерной пайки;
• химические компоненты;
• прессы.

Это интересно! Холодное прессовое соединение подходит для работы с трубами и профилем из цветных металлов. Они более пластичны и податливы, чем стальные изделия. Для меди, алюминия и бронзы используют другой принцип соединения. Один из методов – деформация торцевых срезов под давлением с применением пресса.

Для монтажа труб горячей сваркой (электро- или газовой) требуется специальное оборудование

Газовая и электродуговая сварка стальных труб требует определенных условий, специального оборудования, инертной среды или применения флюса. Для состыковки трубопровода самым распространенным остается метод плавления срезов с предварительной обработкой кромки.

Основные способы соединения

• сварка;
• при помощи резьбовых фитингов;
• при помощи фланцев.

Сварка является наиболее прочным соединением. Технология сварки стальных труб существует двух видов:

• стыковая;
• враструб.

Сварка встык происходит путем оплавления соединения при помощи сварочного оборудования. Перед началом работы следует подготовить как детали, так и сварочный аппарат. Труба торцуется и зачищается, сварочный аппарат нагревается до 250-и градусов. Потом происходит стыковка материала до достижения оптимального зазора между деталями. При данном методе образуется значительное количество наплывов на внутренней стенке трубы, что ухудшает показатели проходимости.

Чтобы избежать наплывов, применяется метод — враструб. Происходит одновременное прогревание торца трубы и раструба. Потом она задвигается в раструб, зазор заполняется жидким металлом, который при застывании создает надежное и герметичное соединение. Чаще всего при монтаже трубопроводов из стальных элементов используют дуговую электросварку или газовую сварку. Преимущество газовой сварки – возможность соединения стальных и пластиковых деталей.

Соединение без сварки

Безсварочная стыковка применяется в домах и квартирах, если невозможно использовать сварочный аппарат или сварка может испортить пол, стены, мебель. В любых условиях не привариваются счетчики, фильтры, радиаторы и др. Соединения без сварки могут быть разъемными и неразъемными, резьбовыми и безрезьбовыми, с фитингами, муфтами и фланцами.

Резьбовое

Резьбовые соединения относятся к разъемным и выполняются при помощи фитингов и фланцев. Подобные детали легко разбираются и используются для монтажа труб, имеющих резьбу на концах. Фитинги дают возможность создать соединения в местах, где требуется переход на другой диаметр или разветвление.

Фитинги резьбовые производятся из чугуна, стали и пластика. Чугунные на торцах имеют буртики для обеспечения прочности. Стальные — полностью гладкие, пластмассовые имеют форму шестигранника (под гаечный ключ).

Чугунные фитинги используются для трубопроводов с давлением, не превышающем 1,6 МПа, и температурой до 175 градусов при условном проходе до 40 мм. Стальные виды используются в системах любого диаметра при давлении до 1,6 МПа. Они монтируются при помощи трубного ключа.

Трубы должны быть отрезаны перпендикулярно оси и очищены от заусенцев. Затем на нее наворачиваются фитинги с применением уплотнителя из льна, пропитанного олифой или суриком. Если температура теплоносителя превышает 100 градусов, то уплотнителем служит асбестовый шнур, пропитанный графитом. Если при монтаже арматуры она легла неправильно, соединение следует разобрать и собрать заново, заменив уплотнитель.

Преимущество резьбового соединения – возможность демонтировать его без дополнительного оборудования.

Безрезьбовое

Подобное крепление создается при помощи обжимных фитингов (муфт). Главная их часть – зажимное кольцо, которое при закручивании гайки подгоняется под размер трубы и при помощи зубцов блокирует крепление, впиваясь в материал. Важным элементов является и обжимное кольцо, обеспечивающее правильное прижимание.

Муфта обжимная развинчивается и надевается на подготовленные концы двух деталей и устанавливается симметрично им. Обе гайки затягиваются ключом.

Первоначальный нагрев труб

Благодаря стартовому подогреву, можно добиться правильной терморегуляции в ходе сварочных работ. При этом скорость охлаждения металлических изделий взаимосвязана с характеристиками сварочного шва при температуре 500-800°С.

Если по окончанию процесса сварки материал трубы быстро охладится, то получится достаточно прочная, но не пластичная структура.

При желании можно менять скорость охлаждения кромок, но для этого потребуется:

• корректировка их первоначальной температуры;
• подогрев;
• учет толщины стенок составляющих водопровода.

С помощью первоначального подогрева создаются комфортные условия для активной эвакуации из сварочной зоны и стыка диффузионного водорода, а также изделие более защищено от возникновения трещин.

При корректном определении нужной температуры первоначального подогрева особое внимание следует уделить таким параметрам, как:

• структура материала;
• толщина стенки;
• температура наружного воздуха;
• разновидность покрытия электрода.

Подогрев и поддержание стабильной температуры в месте сварочного стыка обеспечивают газовые или электронагреватели. Местом нагрева называют площадь изделия, составляющую около 75 мм от стыка в каждую сторону.

Особенности сварки водопроводных труб

В домашних условиях применяется электродная сварка, которая привлекает простотой и доступностью. При данном методе соединения не существенно, в каком месте располагаются трубы. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, носителем которой является электрод.

Бытовые электросварочные аппараты отличаются небольшой мощностью и скромными габаритами. Для их подключения достаточно иметь однофазную проводку. К ним относятся:

• Сварочный трансформатор. Работает за счет преобразования переменного тока сети в постоянный ток сварочного процесса. Главный недостаток простого в обращении устройства связан с неполной стабильностью дуги.
• Выпрямитель. Обеспечивает более высокую стабильность дуги.
• Инвертор. Устройство имеет небольшой вес и содержит инверторный модуль, который занимается преобразованием переменного тока в постоянный ток, в результате чего получается качественный сварной шов.

Используемые при электросварке электроды бывают плавящимися и неплавящимися.

Первые в процессе сварки поставляют материал, необходимый для образования шва. Новичкам советуется пользоваться твердыми электродами с плавящимся покрытием.

На заметку! На метод сварки, тип используемого сварочного аппарата и диаметр электродов влияют характеристики трубопровода – состав материла, толщина стенки, диаметр трубы и т.п.

При прокладывании магистральных трубопроводов пользуются электродами диаметром 3 мм. Ими свариваются изделия с толщиной стенок до 5мм. При большей толщине деталей или формировании многослойного шва диаметр электродов увеличивается до 4-5 мм.

В зависимости от места сварки и способа ее выполнения сварочные швы называются:

• нижними – наиболее легкие в исполнении;
• горизонтальными – делаются по окружности;
• вертикальными – труба сваривается вдоль;
• потолочными – требуют профессиональных навыков исполнения.

Характер шва зависит от расположения соединяемых элементов. Иногда его накладывают несколько раз. Например, при толщине трубы 6 мм делается 2 шва.

Теперь перейдем к вопросу, как варить водопроводные трубы электросваркой.

Сварка труб из полипропилена: этапы работы

Сварка труб пп: выбор инструментов

Многие задаются вопросом, как правильно сваривать полипропиленовые трубы в домашних условиях, что для этого нужно делать? Прежде чем начать работу, необходимо определиться с выбором сварочного аппарата. Его необходимо выбирать в зависимости от вида пайки, который предстоит осуществить. Аппарат для пайки можно как купить, так и взять в аренду, либо одолжить у знакомых.

Аппарат для пайки пп труб может быть нескольких видов: ручным, полуавтоматическим или автоматическим. Последний вид будет самым дорогим по стоимости. При работе с конкретным агрегатом следует придерживаться правил, изложенных в настоящей статье, а также инструкцией к нему.

Помимо паяльного аппарата вам понадобятся:

• специальные ножницы для обрезки необходимого размера трубы из полипропилена.
• маркер для нанесения отметок на деталях.
• спиртовая жидкость для обезжиривания поверхности кромок.
• фитинги (на пример муфты).
• пп трубы.

Муфты и трубы желательно выбирать одного производителя. Если выбирать разные, существует риск того, что детали не подойдут друг другу по размеру или по составу материала.

ПП трубы подразделяются на виды в зависимости от цели и технологии использования:

• Для водопроводных систем: как холодных, так и горячих.
• Для отопительной системы, применяется специальная технология сварки полипропиленовых труб для отопления.

Также они подразделяются на разновидности в зависимости от маркировки.

• Маркировка PN 10 применяется для холодного водоснабжения температурой до 20°, а также для обогрева половых покрытий до 45°.
• Маркировка PN 16 используется для водопроводных систем с холодной водой, а также с горячей водой до 60°.
• Полипропилен маркировки PN 20 нужно покупать для горячего водоснабжения до 95°.
• Маркировка PN 25 используется для горячего водоснабжения, а также для отопления до 95°.

Сварка полипропилена и полиэтилена: отличия

• Температура плавления у пп выше, чем у полиэтилена.
• Пп – более прочный и не такой гибкий.
• Пп более тепло- и морозостойкий.

Отличия пропиленовых труб в зависимости от цвета

• Белый и серый цвета монтируются в доме, на улице их использовать запрещается. Они идеально подходят для водопроводных и отопительных систем.
• Черные цвет содержит в составе своего материала вещества, придающие дополнительную устойчивость и износостойкость. Это отличный вариант для использования в канализационных системах.
• ПП зеленого цвета применяются, как правило, для полива насаждений. Некоторые современные изделия зеленого цвета могут использоваться также для холодной воды.

Подготовка к работе

Непосредственно перед пайкой детали должны быть очищены и обезжирены с помощью специальных спиртовых растворов. На них не должно быть посторонних предметов, пыли, грязи и заусенец. Для работы нужно подготовить не только сами детали, но и само место работ: оно не должно быть грязным, пыльным, рекомендуется отсутствие посторонних людей и предметов.

Ориентировочная температура для работы с паяльником – около 260-270 градусов. Все детали нужно подготовить заранее, до нагрева оборудования до нужной температуры. Процесс соединения занимает несколько секунд. Нужно сделать за тем, чтобы детали были расположены ровно, тогда и шов получится качественным и герметичным. Точное время соединения может отличаться в зависимости от толщины детали и исправности сварочного оборудования. Следует иметь ввиду, что, если паяльник греет не очень сильно, время нагрева нужно увеличить. Не стоит приступать к работе при слабо нагретом оборудовании. Соединение может получится не герметичным. Элементы, которые планируется соединить друг с другом, должны быть нагреты одновременно.

Перегрев элементов характеризуется тем, что материал становится очень мягкий и при контакте друг с другом может деформироваться.

Результат перегрева полипропиленовых труб

Таблица ниже содержит примерные показатели температуры при пайке, в зависимости от толщины детали, время сварки и остывания.

Объем труб (см.)
Время нагрева (сек.)
Время сварки (сек.)
Время охлаждения после сварки (минуты)

Сварка пп труб

Когда пластик расплавится, детали нужно снять с насадок паяльника и аккуратно соединить. Делать это нужно быстро. Запрещается сильно надавливать и крутить их. Держать элементы нужно ровно. Если по каким-то причинам шов получился некачественным, разъединить его уже невозможно. Можно только с помощью ножниц вырезать этот шов и спаять кромки заново.

Оборудование и материалы для сварки труб

Материалы для сварки – это электроды и обмазки. Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Обмазки защищают свариваемый шов от окисления и шлаков. Сварочное оборудование очень разнообразно по номенклатуре, назначению и стоимости. Оно различное для электросварки и газовой сварки. Для электросварки — это сварочные аппараты, сварочные инверторы, держатели электродов и проволоки, кабели для подключения и для заземления, всевозможные соединители кабелей и клеммы.

Для газовой сварки необходимы баллоны с кислородом и ацетиленом, газовые горелки, газовые редукторы, приборы для контроля давления, обратные клапаны, ниппели, шланги, различные патрубки. Обратный клапан и предохранительный затвор защищают газовый баллон от проникновения пламени. Ниппель представляет собой переходник с резьбой для соединения шлангов.

При автоматической или автоматизированной сварке более точно выдерживаются нормы расхода электродов. Для защиты самого сварщика необходимы защитные маски, специальные очки, фуражка с козырьком, рукавицы и спецодежда. Все сварочное оборудование должно регулярно проходить планово-предупредительные ремонты (ППР).

Режимы

Для выполнения сварочных работ на трубопроводе, в котором присутствует жидкость, важно установить силу тока выше обычной для данного положения. Это позволит устойчивее удерживать дугу. Электрод не будет прилипать из-за быстрого охлаждения водой.

Присадочные материалы важно хорошо прокалить. Из распространенных моделей подойдет УОНИ 13/55. Они отлично проявляют себя в подобных условиях. Место желательно прогреть горелкой, чтобы испарить подтекающую воду. Это благоприятнее скажется и на проникновении присадочного металла.

Вид напряжения тоже играет свою роль. Здесь все зависит от личных предпочтений сварщика. Переменный ток хорошо удерживает дугу. Им можно варить под большим слоем воды. Но качество самого шва хуже. Постоянное напряжение менее устойчиво при работе во влажной среде, за то степень проникновения расплавленного материала выше.

Грамотный монтаж трубопровода позволяет сразу получить качественную систему. Но если был допущен брак или материал прохудился, и требуется ремонт без слива жидкости, то приведенные советы в статье помогут справиться с проблемой.