Врезки в полиэтиленовые газопроводы

Технологическое присоединение к полиэтиленовым трубам производится неразъемным сварным соединением. Его выполняют деталями с закладными нагревателми — седловыми отводами. Их еще именуют электросварными седелками для врезок под давлением. Процесс напоминает врезку под давлением в стальной газопровод высокого или среднего давления специальным оборудованием без снижения давления. К действующей трубе приваривается фитинг, через который выполняется фрезерование стенки.

Конструкция седелок

Рис.1 Седловой отвод с ответной нижней частью

Чаще всего для врезок в действующие полиэтиленовые газопроводы применяют седловые отводы с закладными нагревателями, устанавливаемые на трубу с помощью отдельного зажима (рис.1). Спираль закладного нагревателя расположена в нижней части отвода, прилегающей к трубе. В головной части размещается встроенный режущий инструмент - фреза, которая движется по резьбе и приводится в действие шестигранным ключом. При этом прорезается стенка трубы. Отводной патрубок седлового отвода может иметь трубный конец. В этом случае построенный газопровод приваривается муфтой с закладными нагревателями или сваркой встык. Второй вариант - раструбный конец с закладными электронагревателями. Он надевается на построенную трубу и соединяет ее с отводом электомуфтовым сварным соединением.

Вентили для врезки DAV (рис.2) производит компания FRIATEC AG (Германия). Они выполняют две функции: при пуске газа служат для подключения построенного газопровода к действующему, а в процессе эксплуатации работают запорным устройством.

Рис.2 Вентиль для резки DAV

1 – корпус; 2 – контакт для сварки; 3 – фреза; 4 – металлическая гильза; 5 – вращающийся шпиндель;

6 – внутреннее уплотнение в нижнем положении; 7 – внешнее уплотнение; 8 – выходной патрубок

Вентили для врезки DAV привариваются к верху распределительного газопровода спиралью закладного нагревателя, для подключения которой к сварочному аппарату служат клемма 2. Такая же клемма расположена с другой стороны. В полиэтиленовом корпусе 1 располагается фреза 3 с жесткими верхним и нижним упорами. Фреза перемещается в металлической гильзе 4. Движение фрезы вверх-вниз происходит при вращении шпинделя 5 из легированной стали. Уплотнение фрезы 6 в нижнем положении состоит из трех колец: полиэтилен – металл фрезы, кольцо, металл фрезы – металл гильзы. Внешнее уплотнение 7 также имеет три уровня, оно предотвращает выход газа в окружающую среду. Система уплотнений позволяет обеспечить класс герметичности А. Вентили для врезки DAV можно приваривать к полиэтиленовым газопроводам условным проходом от 50 до 400 мм, диаметр выходного патрубка от 32 до 63 мм. Они устанавливаются под ковер, для управления шпинделем имеется телескопическая штанга из нержавеющей стали длиной до 3 м. При монтаже вентилей для врезки не требуется установка отключающего устройства: крановая седелка выполняет две функции – как устройство для врезки и как запорная арматура.

Технология работ

Сварное соединение при сварке деталями с закладными нагревателями образуется в результате расплавления полиэтилена на соединяемых поверхностях труб и деталей за счет тепла, выделяемого при протекании по спирали электрического тока.

Рис.3 Работа ручным скребком

На трубе маркером отмечают зону сварки и проводят механическую обработку поверхности для полного удаления оксидного слоя. Специальным скребком снимают стружку толщиной 0,1 – 0,2 мм под седелкой и дополнительно 5 мм в сторону (рис.3). При этом надо следить, чтобы на поверхности не появлялись бугры и впадины. После сварки следы обработки за пределами служат доказательством, что оксидный слой был качественно снят. Удаление стружки большей толщины приведет к увеличенному зазору между фитингом и трубой и некачественному соединению.

Рис.4 Очистка трубы и фитинга салфеткой

Фитинг из упаковки достают непосредственно перед установкой. Зону сварки очищают от загрязнений и обезжиривают с помощью хорошо впитывающих безворсовых салфеток (рис.4). Для смачивания салфеток используют технический спирт либо специальные жидкости для очистки полиэтилена, в крайнем случае ацетон. Установка и фиксация седелки производится после полного высыхания поверхности (рис.5). Важно: не соблюдение технологии подготовки поверхности и установки фитинга является главной причиной некачественных сварных соединений при приварке седелки.

Рис.5 Установка седелки на трубу

Далее контакты детали с закладными нагревателями подключаются к сварочному аппарату, для которого задают режим сварки. Его можно ввести вручную или считав штрих-код с помощью сканера. Штрих-код находится на корпусе фитинга. Существуют аппараты, которые автоматически считывают параметры процесса сварки при подключении кабелей к клеммам детали с закладными нагревателями. После подачи напряжения на спираль происходит расплавление детали и поверхности стенки трубы. При сварке необходимо обеспечить неподвижность соединения в процессе нагрева и последующего естественного охлаждения.

Процесс сварки контролируют на дисплее аппарата и по выдвижению индикаторов сварки на седелке. Сварочный аппарат сохраняет в памяти результаты сварки, что позволяет распечатать протокол сварки. Выдвижение индикаторов подтверждает факт сварки, заключение о качестве сварки выдает аппарат посредством протокола.

Далее приваривают к отводу седелки построенный газопровод, для чего используют муфтовое соединение (рис.6).

Рис.6 Седелка приварена к газопроводу

Фрезерование можно производить только после полного охлаждения сварного соединения. Слишком раннее фрезерование может привести к разрушению соединения вплоть до отрыва седелки. В процесс фрезерования прорезается стенка трубы, полости отвода и трубы соединяются. Если производится врезка в действующий газопровод, то предварительно необходимо приварить патрубок отвода к построенному газопроводу. Для обеспечения надежной герметичности рекомендуется заварить надстройку с фрезой полиэтиленовой заглушкой, что возможно при использовании седелок с гладким верхним отводом.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь