Візуальний контроль якості зварних з'єднань поліетиленових труб з використанням нагрівальних елементів встик

Впродовж тривалого часу в українському законодавстві контроль зварних з’єднань нормувався лише ДБН В.2.5-41:2009 «Газопроводи з поліетиленових труб. Частина І. Проектування. Частина II. Будівництво». Це створювало певні труднощі при підтвердженні якості з'єднань візуальним та інструментальними методами для об’єктів, не пов’язаних безпосередньо з газопостачанням.

Протягом останніх років в Україні було прийнято низку європейських стандартів, що регламентують питання випробувань зварних з'єднань без прив’язки до конкретної галузі господарства. Однак ці стандарти прийнято методом підтвердження. . Усі вони  (по цьому методу) видаються за одним «механізмом»: публікація українською мовою лише титульної сторінки стандарту, а решта тексту – англійською мовою.

При всіх можливих перевагах такого методу введення в дію документів, його найбільшим недоліком є відсутність уніфікованого україномовного тексту, що може призвести до деяких розбіжностей у трактуванні стандарту при практичному його використанні.

Прийняті стандарти охоплюють весь спектр контролю зварних з'єднань, як візуального, так і інструментального, а також руйнівного та неруйнівного.

Метою даної публікації є ознайомлення із уже введеними у дію в Україні стандартами, що охоплюють візуальний контроль якості зварних з’єднань полімерних трубопроводів.

Основним стандартом, що регулює візуальний контроль стиків є ДСТУ EN 13100-1:2017 (EN 13100-1:2017, IDT) «Неруйнівний контроль зварних з’єднань напівфабрикатів з термопластів. Частина 1: Візуальний контроль».

У даному документі нормуються умови та порядок проведення візуального контролю процесу зварювання та зварних з'єднань. Зокрема вимоги до основних моментів, на які потрібно зважати під час контролю як самого процесу зварювання, так і готового зварного з'єднання. Також наведено приблизний перелік пунктів, які повинні бути у звіті.

Даний документ діє в комплексі з двома іншими стандартами: ДСТУ EN 14728: 2018 (EN 14728: 2005, IDT) «Дефекти в зварних швах термопластів. Класифікація» та ДСТУ EN 16296: 2018 (EN 16296: 2012, IDT) «Дефекти в зварних з’єднаннях термопластів. Рівні якості».

Розглянемо детальніше ці стандарти.

ДСТУ EN 14728: 2018 (EN 14728: 2005, IDT) стосується зварювання нагрітим інструментом (встик та врозтруб), терморезисторного зварювання, зварювання гарячим газом та екструдерного зварювання для всіх видів термопластів. У ньому наводиться перелік, цифроволітерне кодування та короткий опис всіх недоліків, що можуть виникнути у процесі зварювання термопластів будь-яким методом із згаданих вище.

ДСТУ EN 16296: 2018 (EN 16296: 2012, IDT) встановлює 3 рівні якості для зварних з'єднань: В, C та D.

Таблиця 1.  Рівні якості зварних з’єднань

Якщо виникає необхідність ввести специфічні вимоги, які не описані в даному стандарті, то вводиться додатковий рівень якості з позначенням А.

Вибір рівня якості здійснюється згідно п. 4.2 даного стандарту і базується на вимогах до:

• механічного навантаження (статичне, динамічне);
• навколишнього середовища (умови експлуатації, температура);
• властивостей матеріалу (крихкий, пластичний);
• умов виготовлення (майстерня, будівельний майданчик, зварювання в обмежених умовах);
• умов експлуатації;
• потенціальної небезпеки у випадку аварії.

До прикладу, умовно можна розділити рівні якості зварних з’єднань  залежно від ступеня відповідальності застосування трубопроводів: у газопостачанні (В), у водопостачанні та напірному каналізуванні (С) та безнапірному каналізуванні (D), але це лише наша пропозиція.

В табл. 2 приведені рівні якості та можливі дефекти зварних швів, які описані для стикового зварювання. Після завершення охолодження зварного з’єднання перш за все, важливою є візуальна оцінка його якості. В колонках 3, 4, 5 табл. 2, залежно від ступеня відповідальності зварного з’єднання, вказано допустимо воно чи ні з точки якості.

У зв’язку з овальністю ПЕ труб завжди виникає питання співвісносності труб. В стандарті ДБН В.2.5-41:2009 допустима неспіввісність становить менше 10% товщини стінки труби. В таблиці 2 дана величина може становити від 10 до 20% від товщини стінки в залежності від застосування (табл. 2, рядок 2).

Важливим фактором є також зварювання труб під кутом. Допустимим перекосом труб у зоні зварювання є кут (залежно від рівня відповідальності В, С і D), що становить відповідно 0,2^о, 0,4^о та 0,8^о.  Даний дефект, як правило утворюється при відсутності опорних роликів для встановлення співвісності труб під час зварювання або підняття труби з центратора у зоні стику до завершення нормативного часу охолодження. Цими порушеннями часто зловживають виконавці робіт.

У випадку недотримання режиму зварювання (невідповідність температури нагрівальної плити і/або тиску під час зварювального процесу) можливе утворення зварного з’єднання з нерівномірною поверхнею або надмірне витіснення розплаву з грату (табл. 2, рядки 4 та 5). Це можливо також у випадку, якщо виробник труб використав невідповідну сировину.

При зварюванні труб та фасонних деталей з різними показниками текучості поліетилену, може виникати асиметрія зварних швів (табл. 2, рядок 6). Таке допустимо, якщо менша частина зварного шва знаходиться в межах від 50 % (для D) до 70 % (для В) більшої частини зварного шва по всьому колу.

Також не допускаються пошкодження на тілі труби, спричинені нагрівальною плитою під час операцій з нею (табл. 2, рядок 7).

При порізці труби, а також під час її фіксації у затискачах центратора з надмірним зусиллям можуть виникнути пошкодження (табл. 2, рядок 8). Такі пошкодження допускаються  лише у тому випадку, якщо дно виїмки не гостре, а глибина виїмки становить не більше ніж 2,0 мм (для D), 1,0 мм (для С) та 0,5 мм (для В).

 Таблиця 2. Визначення рівнів якості для швів отриманих зварюванням нагрітим інструментом встик

Результати зовнішнього огляду зварних з'єднань, виконаних за допомогою нагрівального елементу встик, вважають позитивними, якщо вони відповідають усім перерахованим вище вимогам і критеріям оцінки дефектів.

Критичні зауваження по способам зварювання труб з термопластичних полімерних матеріалів. 
Вибір зварювального обладнання. 
Технологія терморезисторного зварювання. 
Технологічний процес стикового зварювання. 
Cварка муфт великого діаметру. 
Візуальний контроль якості терморезисторного стику. 
Візуальний контроль якості стикового стику. 
Випробування терморезисторних сполук. 
Види зварювань. 
Режими зварювання.  
Відеоролик з'єднання поліетиленової труби за допомогою терморезисторного зварювання і врізка під тиском (ролик наданий компанією Georg Fischer). 
Відеоролик з'єднання поліетиленової труби за допомогою стикового зварювання. 
Сервісне обслуговування зварювального устаткування. 
Додаткове обладнання для зварювання поліетиленової труби.

Читайте також

• Візуальний контроль якості стику (терморезисторне зварювання)Технічні статті / 23.02.2010
• Зварювальне обладнанняПродукція
• Водопровідні трубиПродукція
• Комплектуючі для трубопроводівПродукція
• Нормативна документаціяДокументація  →  Технічна інформація
• Сервісний центрПро нас