Трубы для котлов отопления: какие трубы лучше для обвязки котла + советы по монтажу

Характеристики полипропиленовых труб

Так как пайка или склеивание полимерных изделий заметно отличается от сварки металлических труб, то собрать несложный отопительный контур вполне по силам даже начинающему монтажнику. Если на завершающем этапе работ открытые металлические части необходимо окрашивать, то на полипропилен достаточно установить термоизоляцию.

При использовании труб Valtec со стекловолокном нет необходимости в торцевании, армирование не влияет на скорость и качество работы. Благодаря применению полипропиленовых труб быстро проводится подключение батарей как в частном доме, так и квартире.

Полипропиленовые трубы в процессе эксплуатации трубопроводов демонстрируют отличные характеристики, практически не уступают металлическим изделиям.

Способность выдерживать высокое давление

Так как полипропилен достаточно пластичен, его способность противостоять давлению сильно снижается с приближением температурных показателей системы к температуре его плавления.

Способность полипропиленовых выдерживать высокое давление зависит от таких параметров как:

• толщина стенок трубы;
• рабочие характеристики трубопровода;
• толщина и вид армирующего слоя.

Термоустойчивость

В низкотемпературных системах отопления, а также холодного и горячего водоснабжения полипропиленовые трубопроводы способны безаварийно выполнять свои функции в течение нескольких десятков лет. Производители научились при помощи модификации материала и различных армировок добиться отличных показателей по устойчивости к низким и высоким температурам.

Например, путем добавления морозостойкой добавки, представляющей собой концентрат каучука в полипропилене, можно добиться температуры хрупкости изделия до -40 ºС. Путем введения в полипропилен модификаторов эластичности производители получают изделия с отличной эксплуатационной прочностью, позволяющие создавать надежные неразъемные соединения.

Слабо проводят тепло

При плотности 0,90–0,91 г/см3 полипропилен обладает низкой теплопроводностью, что снижает потери в контурах систем отопленºия

Это особенно важно, если протяженность трубопроводов значительна, а мероприятия по термоизоляции затруднены или произведены плохо

Для того, чтобы рассчитать потери трубопроводов применяются специальные методики, однако установлено, что коэффициент теплопроводности полипропиленовых магистралей примерно в двадцать раз ниже, чем у стальных. Это означает, что на своем пути от теплового генератора до отопительного прибора теплоноситель в полипропиленовых трубопроводах выполняет свою полезную работу в разы лучше, чем в металлических.

Устойчивы к коррозии

В системах с применением только полимерных труб источниками ржавчины могут выступать лишь подключенные к ним приборы. В таких контурах частицы оксида железа не приводят к нарушению целостности трубы, а могут оказывать влияние только на насосы, запорную арматуру и тепловые приборы.

В диапазоне рабочих температур от +20 до 100 ºС полимерные изделия PPR показывают абсолютную химическую стойкость не только к воде, но и антифризу, техническому спирту, винному уксусу, техническому глицерину, этиловому спирту, молоку, сокам и даже 10 % серной кислоте.

Длительный срок эксплуатации

По заверениям производителей, изделия из полипропилена могут служить до 50 лет, а гарантия предоставляется на срок не менее 15 лет. Срок службы полимерных магистралей зависит от двух главных показателей: рабочей температуры и давления.

При повышенных показателях срок службы полипропиленовых трубопроводов резко снижается. Если соблюдается условие, что давление рабочей жидкости не превышает 4–6 атмосфер, а температура находится в пределах 60–75 ºС, то вполне можно рассчитывать, что полипропиленовая магистраль прослужит долго.

Двухтрубный контур

Оборудования для конструирования разводки двухтрубного вида отопления нужно больше. Дополнительно требуется больше финансовых средств и монтажных работ.

В подобной схеме горячая вода распределяется равномерно и заодно в ней можно легко регулировать и настраивать функционирование системы.

Нагревается теплоноситель посредством двухконтурного котла за счет энергии газа.

При монтаже двухтрубной разводки необходимо установить на верхних позициях специальные автостравливающие клапаны. В одноэтажном доме подобные элементы устанавливаются на самой последней батарее.

Посредством терморегуляторов регулируется температура.

Большие помещения лучше оборудовать двухтрубным типом разводки и циркуляционным насосом. При площади меньше 100 кв. м однотрубный тип с естественным движением жидкости в системе сможет в полной мере обеспечить обогрев помещения.

Для исключения ошибок рекомендуется доверять создание проекта и монтаж системы отопления профессиональным сантехникам.

Какие варианты труб можно использовать

При проведении работ по монтажу отопительного котла могут применяться элементы, выполненные из металлов и полимеров

При выборе следует обращать внимание на такие характеристики, как теплоизоляционные свойства, легкость в установке и эксплуатации, долговечность, а также стоимость изделий

Исходя из суммы этих критериев, для выполнения обвязки применяются следующие виды труб.

Качественные, но дорогие изделия из меди

Медная обвязка встречается относительно редко, поскольку такие трубы стоят достаточно дорого, а также требуют особого мастерства при укладке.

В то же время выполненные из этого металла конструкции имеют ряд существенных преимуществ, а именно:

• хорошую теплоотдачу;
• устойчивость к коррозии и агрессивным веществам;
• стойкость к замерзанию;
• высокую теплостойкость.

Медь быстро и хорошо прогревается при минимальном количестве тепловой энергии, поэтому детали, выполненные из этого материала, будут постоянно выделять тепло в процессе транспортировки теплоносителя.

Медные трубы способны выдерживать значительно большие температуры, нежели пластиковые (до +300°С), при этом они практически не изменяются в размерах. Горячий теплоноситель может циркулировать и в стальных конструкциях, но в этом случае увеличивается риск коррозии

Трубы из этого металла стойко выдерживают воздействие окружающей среды. Со временем они могут лишь покрыться тонким слоем окисла, что совершенно не влияет на эксплуатационные характеристики.

В отличие от труб, выполненных из стали или полимеров, пластичные медные конструкции не разрываются при замерзании находящегося в них теплоносителя.

К недостаткам медных труб для отопления, относятся невозможность их применения для создания закрытых конструкций в штробах, а также уже упомянутая дороговизна.

Бюджетные изделия из стали

Еще одним распространенным вариантом являются изделия, выполненные из стали.

К их преимуществам относятся:

1. Высокая прочность, позволяющая легко переносить механические нагрузки.
2. Низкий температурный коэффициент линейного расширения, благодаря чему длина деталей остается неизменной даже при высоком нагреве.
3. Высокая теплопроводность, позволяющая эффективно производить теплоотдачу.

К недостаткам, прежде всего, относится склонность к коррозии, разрушающей металл, из-за чего подобные элементы требуется покрасить или покрыть антикоррозионным составом.

Недостатком стальных элементов является сложность в укладке, требующая специального оборудования и профессиональных умений. Изготовление конструкций из подобных элементов необходимо доверять специалистам

При выборе лучше отдать предпочтение стальным трубам из нержавейки: они стоят дороже, однако демонстрируют большую устойчивость к воздействию окружающей среды и лучшие рабочие характеристики.

Прочные и легкие полипропиленовые трубопроводы

Подобные изделия, сделанные из современных видов пластиков, получили широкое распространение благодаря множеству положительный сторон.

Основные преимущества:

1. Доступная стоимость: цены на подобные изделия значительно ниже, нежели на металлические аналоги.
2. Легкий вес. Такие элементы весят совсем немного, благодаря чему можно сэкономить силы и средства на их складирование, транспортировку и установку.
3. Простота монтажа. Пластиковые трубы легко собираются в готовые конструкции. С помощью специального паяльника даже неспециалист сможет быстро устроить обвязку.
4. Скорость циркуляции теплоносителя. В полипропиленовых трубах, даже если они имеют сложную форму, практически не образуются засоры. Это облегчает течение воды, скорость которой остается неизменной на протяжении всего срока эксплуатации (20-50 лет).
5. Хорошая устойчивость к высокому давлению. Это позволяет использовать пластиковые элементы даже при сложных условиях эксплуатации.

Основной недостаток PPR-труб – высокий показатель коэффициента теплового расширения, благодаря чему эти изделия при нагревании несколько увеличиваются в длину. Для противодействия этому явлению приходится принимать меры, устанавливая компенсаторы.

Полипропиленовые трубы позволяют создавать контуры отопления любой степени сложности. Однако конструкции с большим количеством элементов затрудняют проведение монтажа и негативно сказываются на КПД отопительной системы

Кроме того, существуют специальные варианты труб, к которым относятся армированные алюминиевой фольгой изделия с маркировкой PN 25 – их можно использовать в системах с давлением до 2,5 мПа и температурой +95°С, а также усиленные элементы PN 20, допускающие эксплуатацию в условиях температуры +80°С и давления 2 мПа.

Полипропиленовые трубы

Еще одним бюджетным вариантом монтажа системы отопления является использование полипропиленовых труб. Кроме невысокой цены, к преимуществам данного материала можно отнести такие, как:

Полипропиленовые трубы

• Относительно малый вес. Если выбрать полипропиленовые трубы под отопление, то можно не переживать за то, что увеличатся нагрузки на несущие конструкции строения.
• Внутренняя поверхность у таких труб довольно гладкая. Это значит, что трубы внутри не будут покрываться отложениями известнякового характера. Также им не будет страшна ржавчина. Это значит, что такие трубы прослужат долгие годы, а их внутреннее состояние практически не ухудшится.
• Долгий срок службы. Срок службы полипропиленовых труб нередко достигает 20 лет. При этом за эти годы они не утратят своих хороших качеств.
• Устойчивость к пониженным температурам. Если вдруг система отопления отключится, можно не переживать за то, что произойдет «разморожение» труб. Этим объясняется высокая популярность использования полипропиленовых труб для установки систем отопления в загородных домах. Владельцы таких домов могут приезжать сюда только на время, а значит, система отопления не всегда будет функционировать бесперебойно.
• Эстетичный вид. Внешний вид у полипропиленовых труб довольно привлекательный. Также он со временем не будет менять своей расцветки и его не нужно красить.

Полипропиленовые трубы имеют разную окраску

Есть у такого материала и свои недостатки. К ним можно отнести следующие:

• Необходимость пайки. Однако в этом есть и небольшой плюс. Пайку можно произвести и самостоятельным образом, а вот для сварки требуется только первоклассный специалист. Паяльник для пайки труб не обязательно покупать. Есть магазины, которые предоставят вам такой инструмент в рамках арендного контракта.
• Полипропилен относится к негнущимся материалам. Для осуществления поворота трубы потребуется применить различные фитинги. Если система отопления имеет довольно сложную конфигурацию, то использование фитингов – довольно неудобное занятие. Правда, фитинги для труб из данного материала не отличаются довольно высокой стоимостью.
• Ремонтопригодность у полипропиленовых труб довольно низкая. Если один участок трубопровода выходит из строя, то потребуется полная замена от фитинга к фитингу.

Какая незамерзайка лучше для системы отопления частного дома

Наиболее популярны сегодня жидкие теплоносители. Отопительное оборудование может быть простым или сложным, но на работу его обязательно будут влиять характеристики теплоносителя. В качестве жидких теплоносителей используются вода и антифриз.

Общие требования к теплоносителю:

• перенос максимального количества тепла за короткое время по периметру отапливаемой площади;
• минимальные потери тепла в цикле;
• небольшая вязкость — от этого зависит скорость движения теплоносителя, которая должна быть максимальной;
• безопасность для людей, т.е. характеристики теплоносителя не должны выходить за пределы норм токсичности и температуры возгорания;
• невысокая стоимость.

Преимущества воды:

1. максимальная теплоемкость среди жидкостей и высокая плотность;
2. безопасность;
3. низкая стоимость.

Главные недостатки воды:

1. замерзание воды при температуре ниже 0ºС и угроза разрушения системы отопления ;
2. необходимость водоподготовки для устранения части солей и кислорода.

Преимущества антифриза:

1. не замерзает при отрицательных температурах (разные его виды можно использовать при температурах -30°С или -65°С);
2. специальные присадки в антифриз дают возможность продлить срок службы отопительной системы на несколько лет.

Лучшими образцами «незамерзайки» для отопления, на мой взгляд, являются:

• жидкость «Теплый дом», которая используется до замены 10 отопительных сезонов (5 лет);
• новые нетоксичные жидкости на основе пищевого пропиленгликоля.

Преимущества и недостатки разных видов труб для отопления

Каждый материал изготовления труб имеет свойственные только ему характеристики, а значит, достоинства и недостатки.

Металлические трубы

Металлические трубы – это самый старый вариант элементов трубопровода, и по сей день активно использующийся как при отоплении частных домов, так и при создании городских коммуникаций.

Поскольку железо сильно подвержено коррозии, следует использовать трубы с оцинковкой или их коррозионноустойчивых марок стали.

Широкое применение этих изделий в настоящее время отчасти и обусловлено соблюдением традиций при проектировании контуров отопления, однако имеет и рациональное объяснение.

Плюсы использования металлических (стальных, чугунных, медных) отопительных труб:

• простота монтажа трубопровода;
• стойкость изделий к повышенной температуре;
• устойчивость к механическим воздействиям любого вида;
• хорошая теплопроводность;
• возможность использовать минимум крепежа за счёт свойственной металлу жёсткости;
• пластичность труб, дающая возможность изгибать изделия;
• широкий ассортимент арматуры – соединительной, угловой и т.д.;
• стойкость к высокому внутреннему давлению в отопительной системе;
• возможность использовать трубы из разных металлов;
• долговечность и надёжность собранной конструкции (для стальных труб – до 50 лет, для медных – свыше 100 лет).

Минусы металлических изделий:

• большой вес, в некоторых случаях не дающий возможности работать в одиночку;
• необходимость сварки элементов, требующая наличия квалифицированного сварщика или навыков работы со сварочным аппаратом;
• монтаж металлического трубопровода отнимает больше времени;
• шероховатость внутренней поверхности труб, а значит, возможность отложения осадков;
• угроза коррозии элементов, требующая избегать скрытой укладки труб;
• необходимость периодически красить изделия во избежание наружных повреждений;
• большие тепловые потери в холодных комнатах.

Полипропиленовые трубы

Преимущества трубопроводов из полипропиленовых труб:

• гладкая внутренняя поверхность, практически исключающая возможность образования засоров;
• небольшой вес, позволяющий производить монтаж без приложения лишних усилий, в том числе в одиночку, а кроме того, безопасный для домов, построенных на смещающихся грунтах;
• отсутствие угрозы коррозии, поэтому такие трубы можно закладывать в стены закрытым способом;
• отсутствует необходимость в окрашивании изделий;
• при поддержании нужного уровня температуры трубопровод прослужит не менее 20 лет;
• конструкцию просто мыть и прочищать;
• невысокая стоимость продукции – за те же деньги можно обустроить трубопровод гораздо большей протяжённости, чем из металла.

Недостатки таких труб:

• нужен специальный сварочный аппарат для соединения элементов конструкции;
• трубы нельзя сгибать, необходимо пользоваться фитингами;
• максимальный порог температуры — 70°С (краткосрочно – до 90°С);
• неустойчивость к механическим воздействиям;
• провисание на протяжённых участках (при монтаже следует использовать большее количество крепежа).

Трубы из сшитого полиэтилена (PEX)

Преимущества таких изделий:

• высокий для пластика порог рабочей температуры – до 90°С;
• повышенная плотность материала изготовления, обеспечивающая неплохую механическую устойчивость и защиту от протечек;
• трубы из этого материала можно при нагревании сгибать и таким же образом разгибать обратно (эффект памяти);
• гладкость внутренней поверхности, препятствующая образованию засоров;
• небольшой коэффициент расширения, не требующий установки компенсаторов;
• небольшой вес, дающий возможность свободно производить сборку трубопровода;
• простота монтажа (используются пресс-фитинги);
• долговечность изделий – срок службы такого трубопровода не менее 50 лет.

Недостатков у таких труб нет, их можно использовать как для установки трубопровода в целом, так и в сочетании с другими материалами.

Металлопластиковые трубы

Такие трубы сочетают лучшие свойства металлических и полимерных изделий: гладкую внутреннюю поверхность, металлическое армирование, обеспечивающее прочность, и не требующий окрашивания внешний слой.

Недостатки изделий:

• высокая стоимость сопутствующей арматуры;
• деформация при замерзании – такие трубы нужно использовать в домах для постоянного проживания, иначе за зиму неиспользуемый трубопровод придёт в негодность.

Выбор труб для монтажа отопительных систем практически не ограничен, и качество работы собранного контура зависит в первую очередь от правильного решения проектировщика и добросовестного выполнения всех этапов сборки системы. 

Строение регистра

Для изготовления отопительных регистров применяются гладкие трубы из углеродистой стали с круглым сечением, а также квадратные и прямоугольные. Возможно их комбинированное использование. Хорошими материалами для регистров могут быть также нержавеющая и оцинкованная сталь, алюминий, медь, латунь, но они гораздо дороже и более сложны в обработке своими руками.

Наиболее простыми в исполнении считаются регистры отопления из стальной профильной трубы. Они могут выполняться в двух основных конфигурациях: секционного типа и змеевикового (S-образного).

В регистре секционного типа несколько отрезков профильного металлопроката с заглушенными торцами располагаются параллельно и соединяются между собой круглыми трубками меньшего сечения. Перемычки обеспечивают заполнение рядов прибора теплоностителем с двух сторон одновременно. При этом чем ближе к краю устанавливаются переходные патрубки, тем выше теплоотдача прибора.

В змеевиковом регистре жидкость проходит S-образно через ряды профильных труб, постепенно остывая. Для придания конструкции жесткости используются дополнительные глухие перемычки. Горизонтальные ряды соединяются попарно змейкой с помощью трубок меньшего сечения, как у секционных моделей, либо отрезков основного профиля. Последний вариант предпочтительнее из-за меньшего гидравлического сопротивления и большей теплоотдачи.

Присоединительные патрубки делают с резьбой или под сварку.Наиболее эффективным вариантом подключения отопительного прибора является схема сверху вниз. Для невысоких моделей и в случае принудительной циркуляции теплоносителя может быть оправдано осуществление входа и выхода снизу.

В конструкции регистра обязательно предусматривается кран Маевского или автоматический воздухоотводчик. Его располагают в конце верхнего ряда на резьбовом штуцере для обеспечения возможности замены. Обязательным условием при установке является соблюдение уклона 0,05% в сторону движения теплоносителя.

Регистры бывают как стационарными, так и переносными. Первые работают как элементы общей системы отопления, вторые выполняют задачу локального обогрева. Источником тепла для отдельного мобильного регистра служит ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, вмонтированный в корпус.

Кроме больших горизонтальных регистров бывают востребованы также маленькие вертикальные модели. При аккуратном выполнении работ можно получить самодельные дешевые батареи отопления из профильных труб, почти не уступающие современным секционным радиаторам по эстетичности.

В некоторых случаях стальные регистры могут оказаться хорошим дополнением к уже установленным в комнате отопительным приборам. Не смотря на более низкую теплоотдачу, чем у радиаторов аналогичного размера, их применение может быть целесообразнее из-за меньшей стоимости.

Высокие вертикальные регистры очень удобны для высоких помещений или вблизи высоких оконных проемов. Они могут удачно вписываться в интерьеры комнат с необычными дизайнерскими решениями. Немного поэкспериментировав с цветом и формой можно получить креативное украшение из простых отопительных приборов.

Подбор труб для системы отопления

Как выбрать трубы из стали для отопительной системы? При выборе необходимо учитывать следующие параметры:

• материал, примененный для производства труб;
• способ изготовления труб;
• технические характеристики труб.

Подбор труб в зависимости от материала изготовления

Для изготовления стальных труб могут применяться:

• углеродистая сталь (черная);
• нержавеющая сталь.

Трубы из углеродистой (черной) стали (рисунок выше) имеют следующие преимущества:

• низкий коэффициент расширения при воздействии высокой температуры проходящей жидкости;
• неподверженность механическим воздействиям;
• низкая стоимость.

Недостатком данного вида материала является высокий уровень подверженности коррозии. Чтобы максимально снизить образование коррозийного налета, трубы подвергаются оцинкованию.

Стальные трубы с цинковым покрытием

Нержавеющая сталь, в отличие от углеродистой, менее подвержена коррозии. Нержавейка также отличается:

• стойкостью к механическим воздействиям;
• низким коэффициентом расширения;
• эстетичным внешним видом, что позволяет избежать необходимости закрытия труб различными декоративными элементами.

Однако стоимость труб из нержавеющей стали значительно выше.

Стальные трубы, изготовленные из нержавеющей стали

Подбор труб в зависимости от способа изготовления

Трубы для системы отопления могут быть изготовлены одним из следующих методов:

сваркой. Сварные трубы могут иметь прямой (прямошовные) или спиральный (спиралешовные) шов. Прямошовные трубы имеют существенный недостаток – шов, который при воздействии температуры и высокого давления может быть поврежден. Поэтому система отопления стальными трубами изготавливается преимущественно из спиралешовных труб;

Сварные стальные трубы со швом в виде спирали

вытягиванием (прокаткой). Трубы, изготовленные таким способом, не имеют сварного шва (бесшовные тубы), что в значительной степени повышает их технические характеристики (устойчивость к температуре и давлению). Однако стоимость бесшовных труб выше, чем сварных, что обуславливает ограниченность их применения (используются для создания систем отопления в суровом климате или с высоким давлением).

Трубы, изготовленные методом прокатки

Для обустройства систем отопления частного дома или городской квартиры могут использоваться и прямошовные, и спиралешовные трубы, так как давление в системе не превышает расчетных показателей труб, полученных после проведения испытаний.

Подбор диаметра и иных технических характеристик

Основным техническим параметром при выборе стальных труб для строительства системы отопления является диаметр.

Диаметр труб зависит от таких показателей, как:

• температура теплоносителя на входе в систему;
• температура теплоносителя на выходе из системы;
• количество тепла, требуемого для обогрева помещения;
• скорость движения теплоносителя в системе.

Учитывая все показатели для расчета можно воспользоваться математической формулой:

Расчет диаметра труб для системы отопления

В представленной формуле буквами обозначены следующие параметры:

• D – исковый диаметр;
• Q – количество тепла (мощность оборудования);
• ∆t° – разница температур на входе и выходе теплоносителя;
• V – скорость движения.

Чтобы не производить сложных математических расчетов, можно воспользоваться таблицами, которые разработаны специалистами на основании указанной формулы.

Таблица для определения диаметра

Например, чтобы обустроить отопительную систему при мощности отопительного оборудования в 2,4 кВт потребуются трубы диаметром 8 – 10 мм.

Если установить в систему трубы меньшего диаметра, то количества тепла будет недостаточно для обогрева помещения. При установке труб большего диаметра будут возникать шумы при движении теплоносителя.

Металлопластиковые трубы

Проводя полный обзор материалов для создания системы отопления, нельзя обойти молчанием популярные в последнее время металлопластиковые изделия.

Рассматривая вопрос, какие трубы применять для отопления лучше, следует отдать должное именно этому материалу, поскольку все их свойства и технические характеристики заключаются в следующем:

• малый удельный вес;
• способны выдерживать давление, равное 10 атмосфер  и  температуру +95 градусов на протяжении длительного времени;
• легко собираются в систему и также легко разбираются, благодаря использованию надежных фитингов;
• несмотря на малый наружный диаметр, внутренний достаточен для хорошей пропускной способности;
• монтаж может производиться подручными инструментами без привлечения высококлассных дорогостоящих специалистов;
• отсутствие контакта теплоносителя и внутреннего слоя алюминия исключает образования коррозии.
• специалисты советуют использовать пресс фитинги, так как они более надежны. Компрессионные же со временем ослабевают и нуждаются в периодической подтяжке.

https://youtube.com/watch?v=fKf2kG7gHvw

Какие лучше трубы для отопления, выбирать вам, а мы только рассказали о свойствах и характеристиках, исходя из которых, можно сделать правильный выбор.

Методы сварки прямошовных труб

Трубная продукция, изготавливаемая по методике сгибания листа (полосы) стали в круг и соединения ее стыков, сваривается по нескольким разным технологиям.

Печная сварка

Поступающая на прокатный стан для придания ей круглой формы стальная полоса (штрипс) предварительно прогревается в туннельной печи до температуры около 1300 °С. Подходя к прокатным роликам, боковые сопла горячим воздухом дополнительно нагревают кромки трубы до температуры около 1400 °С. Аналогичные сопла установлены в зоне валков формовочного стана и нагревают края полосы до 1400 °С перед непосредственным сгибанием листа в круг с контактом крайних кромок.

После соединения кромок, нагретых до высокой температуры под давлением валками, образуется прочный шов, полученный методом взаимной диффузии расплавленных металлов. Далее труба еще раз протягивается через печь с формовочными валками для придания ей правильной геометрической формы. Технология относится к видам обработки стали методом горячей деформации.

Рис. 5 Схема печной и электродуговой сварки в среде флюса

Электросварка

Электросварка чаще других методов применяется при сваривании труб круглого сечения, она позволяет получать высококачественный шов на тонких стенках. Трубные изделия, применяемые для трубопроводных магистралей нефтегазовой промышленности, изготавливаются с применением дуговой сварки с флюсом. Для проведения сварочных работ в формообразующем прокатном стане формируют трубную оболочку круглой формы, если диаметр изделия слишком велик, круг собирают из двух листов, которые формуют под прессом до получения полукруглой формы.

Автоматическую электрическую сварку производят одновременно с двух сторон до получения равномерно провареного продольного шва, в качестве электрода используют проволоку. После убирания гранда, ультразвуковой проверки и гидроиспытаний труба готова к применению.

Рис. 6 Электросварка в инертных газах – принцип

Электросварка в среде защитного газа

Недостаток проведения сварочных работ на воздухе – вредное воздействие кислорода на стык, в результате в шовной полосе образуются воздушные пузыри, изменяется ее химический состав из-за карбидизации легирующих элементов, на поверхности появляется окалина.

Избавиться от указанных вредных факторов, возникающих вследствие воздействия на металл кислорода окружающей среды, позволяет применение в области сварки инертных защитных газов: углекислого, аргона и гелия. При работе нейтральные газы, будучи тяжелее воздуха, вытесняют его из рабочей зоны, исключая контакт расплавленной сварочной ванны с атмосферным кислородом. В качестве электродов используют тугоплавкие изделия из вольфрама.

Сварку в среде инертного газа чаще применяют для соединения деталей из нержавеющей или высоколегированной стали, швы отличаются однородностью материала, одинаковой толщиной, высоким качеством поверхности, обеспечивают отличную герметичность и прочность стыка.

Трубные изделия, полученные методом электрической сварки, относятся к группе холоднодеформированных.

Рис. 7 Схемы сваривания ТВЧ

Высокочастотная (индукционная) сварка

Современный высокоскоростной метод сваривания давлением (прижиманием оплавленных кромок друг другу с физическим усилием), при котором края заготовки нагреваются токами высокой частоты ТВЧ до размягчения, широко используют в трубном производстве. Плотность токов максимальна в поверхностном слое изделия и резко снижается при погружении в глубь заготовки (поверхностный эффект), благодаря чему сильно разогревается только тонкий слой наружной оболочки глубиной 0,1 – 0,15 мм.

Нагрев стыкуемых кромок производится индуктором, расположенным в непосредственной близости от их краев, он генерирует индукционные токи по краям заготовки с помощью двух скользящих по трубной оболочке электродов.

При индукционном сваривании соединяемые трубные кромки заготовки имеют вид буквы Y, ТВЧ подводятся к кромкам посредством индуктора или поворотного ролика так, чтобы он проходил через точку их схождения. Расстояние от токопроводящих контактов до места стыка варьируется в диапазоне от 25 до 300 мм.

Существует несколько технологий индукционной сварки, для соединения трубных кромок из черных и цветных металлов чаще используют методику сваривания под давлением с оплавлением. Скорость нагрева при данной технологии составляет 15·104 °С/с, осадки 2000 мм/с, технология обеспечивает высокое качество сварочного соединения.

Рис. 8 Физические параметры металлов термообработанных и горячередуцированных прямошовных труб классов А и В (ГОСТ 10705-80)