СП 42-103-2003

6.47 Соединения полиэтиленовых труб между собой и с полиэтиленовыми соединительными деталями выполняются двумя методами сварки: сваркой встык нагретым инструментом и сваркой при помощи соединительных деталей с закладными нагревателями (ЗН). Соединения полиэтиленовых труб со стальными трубами (или арматурой) выполняются разъемными (с помощью фланцев) или неразъемными, допускается применение соединений "полиэтилен-сталь" с резьбовым металлическим концом для труб малых диаметров (до 50 мм).
6.48 Сварочные работы могут производиться при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 45°С. При выполнении сварочных работ при других температурах в технических условиях, стандартах или сертификатах на материалы определяется особый технологический режим сварки, который должен быть аттестован в соответствии с РД 03-615. Если особый режим сварки не установлен в этих документах, то при более широком интервале температур сварочные работы рекомендуется выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала.
Место сварки защищают от атмосферных осадков, ветра, пыли и песка, а в летнее время и от интенсивного солнечного излучения. При сварке свободный конец трубы или плети закрывают для предотвращения сквозняков внутри свариваемых труб.
6.49 Концы труб, деформированные сверх нормативного значения или имеющие забоины, рекомендуется обрезать под прямым углом. Гильотины или телескопические труборезы используются для обрезки труб диаметром свыше 63 мм, для меньших диаметров применяют ручные ножницы.
6.50 Сварочное оборудование проходит систематическое ежегодное сервисное обслуживание предприятием фирмы-производителя этого оборудования либо представителем фирмы, имеющим допуск к сервисному обслуживанию этого оборудования. Дата последующего сервисного обслуживания должна, как правило, автоматически вводиться в протоколы сварки при проведении монтажных работ.

Сварка встык нагретым инструментом
6.51 Сваркой встык нагретым инструментом соединяются трубы и детали с толщиной стенки по торцам более 5 мм. Не рекомендуется сварка встык труб с разной толщиной стенок ( SDR), изготовленных из разных марок полиэтилена и длинномерных труб.
Технологические параметры сварки выбираются по таблицам приложения Д в соответствии с маркой полиэтилена, из которого изготовлены трубы и детали.
6.52 Сборку и сварку труб и деталей рекомендуется производить на сварочных машинах с высокой и средней степенью автоматизации процесса сварки. Допускается также использовать машины с ручным управлением процессом сварки, но с обязательным автоматическим поддержанием заданной температуры нагретого инструмента. (Не рекомендуется применять нагревательные инструменты, нагреваемые газом.) Перечень сварочных машин приведен в приложении Е.
6.53 Технологический процесс соединения труб и деталей сваркой встык включает (рисунок 10):
– подготовку труб и деталей к сварке (очистка, сборка, центровка, механическая обработка торцов, проверка совпадения торцов и зазора в стыке);
– сварку стыка (оплавление, нагрев торцов, удаление нагретого инструмента, осадка стыка, охлаждение соединения).

а – центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб; б – механическая обработка торцов труб с помощью торцовки 1; в – проверка соосности и точности совпадения торцов по величине зазора ; г – оплавление и нагрев свариваемых поверхностей нагретым инструментом 2; д – осадка стыка до образования сварного соединения (в сечении I даны буквенные обозначения основных геометрических размеров соединения встык, регламентированные, 8.11, 8.12, таблицей 23 настоящего СП)
Рисунок 10 – Последовательность процесса сборки и сварки встык труб из полиэтилена

6.54 Перед сборкой и сваркой труб, а также соединительных деталей необходимо тщательно очистить их полости от грунта, снега, льда, камней и других посторонних предметов, а соединяемые концы – от всех загрязнений на расстояние не менее 50 мм от торцов. Концы труб, защищенных полипропиленовой оболочкой, освобождаются от нее с помощью специального ножа на расстояние не менее 15 мм.
Очистку производят сухими или увлажненными кусками мягкой ткани из растительных волокон с дальнейшей протиркой и просушкой. Если концы труб или деталей (вследствие небрежного хранения) окажутся загрязненными смазкой, маслом или какими-либо другими жирами, то их обезжиривают с помощью спирта, ацетона или специальных обезжиривающих составов. Не рекомендуется производить очистку и обезжиривание цветными и синтетическими волокнистыми тканями.
6.55 Сборку свариваемых труб и деталей, включающую установку, соосную центровку и закрепление свариваемых концов, производят в зажимах центратора сварочной машины.
Концы труб и деталей центруют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10% толщины стенок труб и деталей. Подгонку труб и деталей при центровке осуществляют поворотом одного из свариваемых концов вокруг их оси, перестановкой опор по длине трубы.
При сварке встык вылет концов труб из зажимов центраторов обычно составляет 15-30 мм, а привариваемых деталей – не менее 5-15 мм.
6.56 Закрепленные и сцентрированные концы труб и деталей перед сваркой подвергают механической обработке – торцеванию с целью выравнивания свариваемых поверхностей непосредственно в сварочной машине.
После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается.
Удаление стружки из полости трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торца – с помощью ножа.
После обработки еще раз проверяют центровку и отсутствие зазоров в стыке. Между торцами, приведенными в соприкосновение, не должно быть зазоров, превышающих:

6.57 Основными параметрами сварки встык являются:
– температура нагретого инструмента T_н;
– продолжительность оплавления t _опи нагрева t_н;
– давление нагретого инструмента на торцы при оплавлении P_оп и нагреве P_н;
– продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки t_п ;
– давление на торцы при осадке P_ос;
– время охлаждения сваренного стыка под давлением осадки t_охл.
Для машин со средней и высокой степенью автоматизации дополнительным нормируемым параметром может являться время нарастания давления осадки t_д.
6.58 Изменение величины параметров во времени в процессе сварки производят по циклограмме (рисунок 11).

а – диаграмма изменения во времени t давления на торцах P и температуры T_н нагретого инструмента; б – последовательность протекания процесса сварки; 1 – оплавление торцов; 2 – нагрев концов труб; 3 – вывод нагретого инструмента (технологическая пауза); 4, 5 – осадка и охлаждение стыка Рисунок 11 – Циклограмма процесса сварки встык нагретым инструментом труб из полиэтилена

После появления первичного грата давление необходимо снижать до P _н =0,02±0,01 МПа и торцы нагревать в течение времени t_н, которое в зависимости от сортамента (толщины стенки) труб и деталей, температуры окружающего воздуха T _о следует выбирать по таблице Д.2 приложения Д.
Допускается давление P _н снижать до минимума при сохранении постоянства контакта торцов труб (деталей) с нагретым инструментом.
6.61 Продолжительность технологической паузы, необходимой для удаления нагретого инструмента, должна быть минимальной, не более:

6.62 После удаления нагретого инструмента торцы труб и деталей сводят и производят осадку стыка при давлении P _ос =0,2±0,02 МПа. Осадку стыка необходимо осуществлять плавным увеличением давления до заданного уровня.
Время нарастания давления осадки t_п, с, для труб из ПЭ 80, ПЭ 100 следует принимать по таблице Д.3 приложения Д.
6.63 Охлаждение стыка необходимо производить под давлением осадки в течение времени t, величина которого принимается по таблице Д.4 приложения Д в зависимости от толщины стенки свариваемых труб и деталей и температуры окружающего воздуха T_о.
6.64 С целью повышения точности поддержания заданных давлений (P _оп,P _н ,P _ос ) в процессе сварки необходимо учитывать потери на трение движущихся частей сварочной машины и перемещаемой при сварке трубы (секции). Для этого перед сваркой каждого стыка производят замер усилия при холостом ходе подвижного зажима центратора машины с закрепленной в нем трубой (секцией), который суммируют с усилием, необходимым для создания заданных давлений ( P_оп,P_н ,P_ос ).
Для уменьшения потерь на трение рекомендуется использовать переносные и регулируемые по высоте роликовые опоры.
6.65 Параметры циклограммы процесса (рисунок 11) и режимы сварки (приложение Д) труб различного сортамента соблюдаются сварочной машиной с высокой степенью автоматизации автоматически, со средней степенью автоматизации – часть параметров выполняется в ручном режиме, в ручных сварочных машинах автоматически поддерживается только температура нагревательного инструмента.
6.66 При сварке нагретым инструментом рабочие поверхности нагревателя покрывают антиадгезионным слоем, препятствующим налипанию расплава на инструмент.
6.67 Маркировку сварных стыков (код оператора) производят несмываемым карандашом-маркером яркого цвета (например: белого или желтого – для черных труб, черного и голубого – для желтых труб).
Маркировку (номер стыка и код оператора) наносят рядом со стыком со стороны, ближайшей заводской маркировке труб.
Допускается маркировку (код оператора) производить клеймом на горячем расплаве грата через 20-40 с после окончания операции осадки в процессе охлаждения стыка в зажимах центратора сварочной машины в двух диаметрально противоположных точках. Рекомендуется использовать клейма типа ПУ-6 или ПУ-8 по ГОСТ 2930.
Сварка соединительными деталями с закладным нагревателем
6.68 Сварку труб соединительными деталями с закладными нагревателями производят:
– при прокладке новых газопроводов, преимущественно из длинномерных труб (плетей) или в стесненных условиях;
– при реконструкции изношенных газопроводов методом протяжки в них полиэтиленовых труб (в том числе профилированных);
– при соединении труб и соединительных деталей с разной толщиной стенки или при толщине стенки менее 5 мм, или изготовленных из разных марок полиэтилена;
– для врезки ответвлений в ранее построенные газопроводы;
– для вварки трубной вставки в полиэтиленовые газопроводы;
– при строительстве особо ответственных участков газопровода (стесненные условия, пересечение дорог и пр.).
6.69 Для сварки труб соединительными деталями с закладными нагревателями применяют сварочные аппараты, работающие от сети переменного тока напряжением 230 В (190-270 В), от аккумуляторных батарей или от передвижных источников питания (мини-электростанций). Перечень рекомендуемых сварочных аппаратов и источников питания приведен в приложениях Ж, И.