Сварка труб с водой под давлением

Как заварить трубу с водой — несколько проверенных вариантов

Каждому квалифицированному специалисту при проведении сварочных работ приходится решать ряд сложных задач. Одна из проблем, с которой может столкнуться любой сварщик — как заварить трубу с водой.

Стоит отметить, что сварка стальной трубы с протекающей по ней водой не является технически грамотным решением и технологически верным процессом проведения работ. Однако в некоторых аварийных, экстренных ситуациях знание различных способов сваривания трубопроводов со свободно или под давлением протекающей по ним водой может сильно помочь специалисту.

Рис. 1 Технология электродуговой сварки

Особенности сваривания трубопроводов с водой

Под сваркой трубопровода с водой мы подразумеваем ту ситуацию, когда она тем или иным способом попадает в сварочную ванну. Этот фактор привносит в проведение сварных работ следующие нюансы:

• Электрическая дуга, которая образуются при сварке, имеет температуру около 7000 °С. Этого более чем достаточно, чтобы сделать жидкой любую низкоуглеродистую сталь, средняя температура плавления которой составляет 1500 °С. Так как вода закипает при нагревании до температуры в 100 °С, то она мгновенно испаряется в зоне сварки, не оказывая существенного влияния на процесс. То есть теоретически можно запаять любой шов, если щель довольно узка и через нее не выливается наружу большой водный поток.
• Общеизвестно, что вода обладает наивысшей тепловой емкостью из всех жидкостей, то есть для нагревания любого исходного объема требуется значительное количество энергии. Поэтому при проведении сварочных работ на трубах с водой желательно еще повысить температуру электродуги. Этого добиваются увеличением силы тока в сварочном аппарате в зависимости от конкретных условий на 10 — 20%.
• При сварке предпочтительнее применение инверторного сварочного агрегата с рядом удобных функций: форсаж дуги, антизалипание.

Рис. 2 Дефекты в трубах и заделка их чопиками

1. Сварку с вытекающей водой можно вести в двух режимах, без отрыва и с отрывом электрода от шва (ванны). Однако на практике безотрывную технологию довольно сложно использовать — попавшая в ванну вода может охладить электрод, что приведет к его залипанию. Поэтому большинство сварщиков даже высокой квалификации практикуют сварку охлаждаемых водой щелей или стыков труб с отрывом.
2. Трубу с водой можно варить как на постоянном, так и переменном токе. Так как последний вариант рассчитан на сварку толстостенных изделий из низкоуглеродистых сталей, проводить сварочные работы таким методом и соответственно аппаратом чуть проще.
3. При сваривании стыка или щели с водой следует быть готовым к невысокому качеству шва. Из-за постоянного охлаждения сварочной ванны образуются наплывы, ухудшающие внешний вид шовного буртика. Также у сварщика не времени сбивать окалину, что также не способствует повышению качества сварки.

Рис. 3 Таблица применяемых электродов для электродуговой сварки

Сварка оцинкованных труб в бытовых условиях – способы и методы. Если у вас оцинкованная труба, то как правильно ее варить можно почитать в отдельной статье, опубликованной на нашем сайте.

1. Перед проведением сварочных работ электроды лучше дополнительно прокалить при температуре 200 °С. Помимо трубопроводов из низкоуглеродистой стали (электроды АНО, УОНИ), также можно сваривать трубы с водой из нержавейки (электроды НЖ, ЛМ, ОЗЛ) чугунные стояки (электроды МНЧ, ОЗЧ, ОЗА). Для инверторных сварочных аппаратов можно использовать электроды МР-3, ЦЧ-4, которые хорошо подходят для ремонта труб из-за относительно низкой температуры плавления.
2. Следует учитывать и то, что сварка труб под давлением водной среды — вынужденная и временная мера. Стык с высокой вероятностью может треснуть при дальнейшей эксплуатации, связанной с изменением давления в трубопроводе, физическом воздействии на его оболочку.
3. Стоит отметить, что не каждый сварщик возьмется за проведение подобных работ в силу следующих причин:

• Обзор рабочей зоны будут постоянно перекрывать водные пары — маску придется регулярно протирать.
• При задержке электрода в сварочной ванне он может залипнуть.
• Попавшая на работника и спецодежду вода снижает электробезопасность работ, увеличивает вероятность поражения сварщика электрическим током, приводит к дискомфорту.

Рис. 4 Заварка трубных щелей сваркой — примеры

Как заварить трубу с водой

Как отмечалось выше, сварка труб под давлением с вытекающей водой — это прямое нарушение технологии из-за низкого качества соединения. Однако в реальных условиях мастера сварщики, работающие, к примеру, в тепловых сетях, регулярно проводят данные операции по просьбе или требованию начальства.

Перед работами проверяют удобство доступа к дефектному участку трубопровода, хорошо освещают место проведения сварочных операций. Если прямым электродом сложно проводить сварку или по нему будет стекать вода, его изгибают под удобным или безопасным углом. Для защиты сварщика при работе в помещениях с высокой влажностью используют водонепроницаемую одежду.

Рис. 5 Примеры наложения заплаток для заделки дефектов

При образовании трещины

Если вода капает через трещину, ее можно заваривать несколькими методами:

Прямым завариванием. Место проведения работ очищают от краски, слоя ржавчины и начинают сварку. Ток в аппарате устанавливают побольше, (для этого нужен опыт и практические навыки) и начинают заваривание щели в месте, наиболее удаленном от точки вытекания воды.

Электрод ведут елочкой, постепенно опускаясь к участку с течью. Можно пройти щель сразу по всей длине с одного конца до другого или сваривать попеременно с каждой стороны и закончить в точке вытекания воды.

Для гарантии прочности соединения после формирования основного шва его поправляют, обваривая по периметру. Ток в сварочном аппарате при этом устанавливают в обычный рабочий режим.

При помощи накладки. Для ремонта труб многие используют хомуты с резиновыми прокладками, накладываемые вокруг трубы и затягиваемые болтами. Если щель большая и через нее вытекает значительный объем воды, можно при помощи сварочного аппарата сделать подобие данного приспособления.

Для этого берут пластину нужный длины и ширины, изгибают ее вокруг трубы в месте утечки и привязывают проволокой. Далее по периметру приваривают элемент к трубной оболочке в обычном режиме работы сварочного аппарата. Сделанная таким методом заплатка хоть и отнимет чуть больше времени, чем непосредственное заваривание щели, гарантирует более высокое качество ее заделки.

Рис. 6 Примеры заварки свищей

Бандаж для труб, что это такое и как эффективно устранить течь в трубе. Если не знаете, как заварить трубу с водой, то возможно, будет интересно почитать отдельную статью про то, как можно заделать свищ в трубе при помощи специальных или подручных средств.

Со свищом

Под свищом обычно подразумевают дефект в трубе в виде сквозного отверстия, через которое под давлением наружу вытекает вода. Для его заваривания применяют следующие способы:

Прямая заделка. Есть свищ небольшой, его обваривают по периметру небольшими каплями при повышенном токе, а затем расплющивают их молотком, заделывая отверстие и предотвращая ток воды.

Затем поверх свища наваривают еще один слой металла, установив на сварочном аппарате обычный режим.

При большом свище еще один оригинальный вариант его обварки – вбивание деревянного чопика. Колышек загоняют до конца и обрезают почти заподлицо с трубной оболочкой. При отсутствующем водном потоке отверстие обваривают по периметру, постоянно сужая выходной канал до его полного закрытия.

При помощи болта. Если через свищ поступает значительный объем воды, можно воспользоваться подходящим по диаметру (точнее чуть большим) болтом. При помощи сверла, равного размеру резьбового штыря, в свище делают круглое отверстие правильной формы, в которое затем вкручивают болт.

Резьбовая ножка почти полностью перекрывает водный поток, поэтому шляпка без труда обваривается по периметру, тем самым полностью предотвращая течь.

При помощи гайки. Если под руками нет сверла и болта нужных диаметров, подбирают гайку по размерам чуть больше свища. Ее устанавливают по центру отверстия и обваривают по периметру. Затем берут подходящий болт, обрезают его на нужную длину болгаркой, делая фаску на кромках, и ввинчивают в гайку. Для герметизации резьбового соединения используют льняное волокно или подкладывают под резьбовой штырь на свищ маленький кусочек резины.

Рис. 7 Как заварить трубу с водой при помощи гайки и болта — пример

На стыке двух соединяемых труб

В практике опытного сварщика могут возникнуть ситуации, когда в трубопровод потребуется вставить новый трубный фрагмент или элемент с запорной, регулирующей арматурой. Для этого в старой трубе вырезают участок по длине нового, стачивают фаски на кромках всех труб для образования сварочной ванны и вставляют трубный отрезок в разрез трубопроводной магистрали.

Очень важно точно подогнать вставляемый трубный фрагмент к краям обрезанного трубопровода. В идеале, если кромки свариваемых труб плотно соприкасаются, течь может практически отсутствовать.

Затем вставленный фрагмент соединяют с основным трубопроводом сваркой с двух сторон в нескольких точках и приступают к полной заделке стыков.

Если труба расположена горизонтально, сварку ведут сверху вниз обычным (отрывным или безотрывным) способом попеременно с двух сторон или непрерывной дугой снизу-вверх, минуя участок с вытекающей водой. На расстоянии около 10 мм от точки вытекания воды увеличивают ток в аппарате и производят заваривание оставшегося участка с течью. Некоторые сварщики поступают наоборот, заделывая вначале участок с протечкой от точки на 10 мм выше.

Аналогичные сварочные операции проводят и с другим стыком.

Рис. 8 Как заварить трубу с водой на стыке

Врезка в трубопровод под давлением

Если давление воды в трубопроводе невелико (не более 6 бар, как в линии холодного водоснабжения коммунальных домов), не так сложно произвести врезку в трубопровод при помощи сварки. Для этих целей подбирают отрезок трубы с резьбой, подходящей к запорной арматуре: шаровому крану или вентилю. Сразу готовят герметизирующие материалы (сантехническую ленту, льноволокно, пасту), перфоратор со сверлом по металлу диаметром, соответствующему проходному каналу отвода.

Дальнейшие операции проводят в следующей последовательности:

• Стачивают нижние кромки переходной стальной муфты с резьбой болгаркой под полукруглый профиль трубопровода, делают по периметру фаску для сварочной ванны.
• Приставляют переходную муфту к трубе, фиксируют в нескольких точках каплями расплавленного металла и приступают к ее приварке по периметру в обычном режиме.

Рис. 9 Приварка муфтового бокового отвода с резьбой под шаровый кран

Какими электродами варить профильную трубу 2 мм, советы профессионала. На нашем сайте есть отдельная статья посвященная обзору методов и видов сварки тонкостенных профильных труб, выбор электродов, режимы сварки, почитайте, возможно будет интересно.

• Затем в перфоратор или шуруповерт вставляют сверло по металлу и проделывают в трубопроводе отверстие через приваренную муфту, предварительно подготовив шаровый кран и намотав на резьбу льноволокно.
• После просверливания отверстия в трубопроводе извлекают сверло с электроинструментом и быстро накручивают на резьбовой патрубок отвода шаровый кран.
• Более надежный и простой вариант, если давление в системе неизвестно — заранее накрутить на резьбовой патрубок шаровый кран, используя уплотнители из льноволокна, сантехнической нити, и произвести высверливание трубы через него. Стоит отметить, что арматура при этом должна быть полнопроходной без внутреннего заужения проходного канала.
• Как только на выходе появится сильный водный поток после извлечения сверла, его быстро перекрывают консольной рукояткой крана.

Важный нюанс. Чтобы выходящая из трубопровода вода при сверлении не попала в электроинструмент, на сверло одевают защитный экран – кусок плотной картонки, фанеры, пластика.

Рис. 10 Операции по врезке в трубопровод через шаровый кран

Сварка труб с вытекающей через них водой — операция, выполнение которой по силам высококвалифицированным сварщикам с большим опытом работы. Также при помощи сварки несложно произвести врезку в любой металлический трубопровод, транспортирующий воду под давлением.

Источник

Сварка водопроводных труб под давлением

Сварка стальных труб — ответственное дело, после выполнения которого ожидается, что они будут работать под давлением длительное время, и обеспечивать бесперебойную подачу жидкости для водоснабжения или отопления. Поэтому все швы должны выполняться качественно, с соблюдением правильных режимов сварки для конкретной ситуации. Как производится сварка водопроводных труб чтобы минимизировать ремонтные работы? Что делать если необходимо заварить трубу в которой уже есть вода?

Грамотное выполнение работы

Технология сварки трубопроводов, произведенная в соответствии с основными положениями, обеспечивает долгосрочную работу всей системы. Для этого важно соблюсти уклоны для естественного движения теплоносителя. Так, не придется переделывать работу дважды.

Стоит и сохранить достаточное расстояние от стен и между трубами, чтобы сварщику было удобно качественно обварить стыки. Для более надежной проплавки оставляется зазор между сторонами в 1-2 мм, куда затекает расплавленный металл.

Сварка магистральных трубопроводов выполняется в несколько проходов, чтобы гарантировать герметичность. По этому же принципу монтируется и газопровод. Сварщик выполняет корневой шов электросваркой. Важно достичь образования обратного валика, который свидетельствует о хорошем проплавлении сторон. Последующие слои наносятся автоматами с присадочной проволокой и слоем флюса.

Для более качественного монтажа магистрального трубопровода используется сварка лазером в цехах, а на месте выполняются только последние стыки. Ручная сварка на трубах начинается с самой нижней части окружности (в горизонтальном положении трубопровода) и ведется вверх. Наплавленный металл накладывается «полочками» и поднимает шов по окружности до наивысшей точки. Это делается с двух сторон. Заканчивать шов необходимо на цельном металле. Так предупреждаются поры и свищи.

Когда может понадобиться сварка трубы с водой

К сожалению, даже при соблюдении всех вышеописанных правил, могут потребоваться сварочные работы на уже запущенном в эксплуатацию трубопроводе. Чаще всего это связано с ошибками, допущенными предыдущими сварщиками. Возможно, плохое зрение не позволило специалисту качественно заварить стык, и участок дал течь. Если через данный трубопровод подается вода на большой район, который и так уже долгое время был отключен, то повторное отключение может вызвать множество жалоб. Поэтому возникает необходимость выполнять сварку под давлением.

Заваривать трубу с жидкостью может потребоваться и в случае экстренной врезки, когда времени на слив системы нет, и все, что можно сделать — это отключить насосы, чтобы снизить давления в системе. Или площадь всех коммуникаций с водой настолько велика, что ждать ее опустошения придется слишком долго, или это слишком затратно (спустить 20 000 литров воды ради одного шва). Сварные соединения трубопроводов могут осложняться наличием жидкости в зоне выполнения работ из-за специального уклона, который предусмотрен для естественного самотека. В этом случае, даже спустив систему, вода будет продолжать стекать и мешать сварочным работам.

Почему это сложно

Многие сварщики бояться сварки труб с водой, потому что это сложная задача, чреватая долгими мучениями и не гарантирующая успешный исход. Наложение расплавленных частичек присадочного металла на пору или свищ может привести к «обрастанию» проблемного места целой горкой швов, из под которых во все стороны будет просачиваться жидкость. Вместо одной течи получается множество ручейков.

Почему так сложно заварить трубопровод под давлением? Для этого есть несколько причин:

• Напор воды постоянно остужает сварочную ванну, не давая полноценно сцепиться наплавленному металлу с основным.
• Процесс осложняется постоянно образовывающимся паром от соприкосновения жидкости с прогретым железом. Это мешает видеть место соединения. Маска сварщика часто запотевает снаружи.
• Если стык потолочный, то проблема усугубляется тем, что вода стекает на рабочего. Пропитываются рукавицы и куртка. Поскольку у сварщика в руках находится электрододержатель, и сам стоит на массе (или держится за трубу второй рукой), это может провоцировать небольшие удары током (безопасное, но неприятное для ощущения напряжение до 48 V ). Варить при этом очень неудобно.

Как заварить трубу с водой

Трубопровод под давлением, как можно увидеть на видео, успешно сваривается электросваркой. Для этого выбираются определенные режимы и параметры, о которых написано ниже. Но существуют и небольшие хитрости, а также технологии, помогающие выполнить правильно этот процесс. В зависимости от вида требуемой работы применяются разные подходы.

Борьба со свищами

Из-за несоблюдения режимов сварки или коррозионной среды в трубопроводе может образоваться свищ. Это небольшое отверстие круглой формы с которого течет вода. Труба может быть механически повреждена из-за удара, вследствие чего образовалась трещина.

Чтобы успешно заварить проблемное место электросваркой необходимо стать напротив проблемного участка. Так будет лучше видно все границы отверстия. Для предотвращения стека воды по электроду (в случае вертикального или горизонтального шва) нужно держать его перпендикулярно свариваемой поверхности. Сварочный процесс ведется сверху вниз. Целью является сужения свища до полного перекрытия.

Для этого нужно:

1. Наложить несколько капель металла на верхнюю сторону края отверстия.
2. Ударить один-два раза молотком сразу после прекращения горения дуги. Это позволяет глубже проникать наплавленному металлу в структуру основного, предотвращая появление новых пор. Дополнительно, приплюснутые валики перекрывают большую площадь свища.
3. Наложить еще насколько капель металла, продвигаясь вниз.
4. Снова постучать молотком.
5. Если боковые края свища имеют тонкие стенки, их нужно усилить таким же образом.
6. После полного прекращения просачивания пара наружу, необходимо нарастить стенку трубы. Это выполняется наоборот, снизу вверх, на малом токе, чтобы не прожечь тонкий металл. Прерывистой дугой накладываются «полумесяцы» до полного прохода к верхней точки проблемного места.
7. Пройденный шов желательно простучать для проковки и уплотнения.

Цельный стык

В случае соединения двух сторон трубы, по одной из которых все еще течет вода, можно использовать специальный подход. Особенно это применимо к трубопроводу, пролегающему близко к полу или земле.

Для успешного выполнения работы в верхней части трубы, находящейся в горизонтальном положении, вырезается «окно». Это прямоугольное или овальное отверстие в одной из сторон соединения. Поможет это в том случае, когда давление отключено и основной объем жидкости сброшен, но вода продолжает подтекать. В трубу закладывается тряпка, впитывающая влагу и освобождающая низ для беспрепятственной сухой сварки.

Шов накладывается изнутри через вырезанное окно. Важно заварить низ и поднять края шва на стенки. Для большей надежность стоит выполнить несколько проходов. Затем тряпка удаляется (это крайне важно сделать сразу, иначе вся работа будет напрасной, если ее забыть и в спешке заварить стык), и вода течет по уже сваренному дну, не мешая процессу. Боковые швы накладываются с наружной части. Последним закрывается окно. Это делается с применением заранее подготовленной «заплатки», соответствующей по размерам. Поскольку шов состоит из нескольких сегментов, то все окончания требуется перекрывать, а последний кратер выводить на цельный участок трубы и заваривать с наплавкой.

Если необходима врезка

С варка трубопроводов высокого давления может выполняться в случае потребности в дополнительном канале отвода жидкости. Например, добавлена еще одна емкость, куда требуется поставка воды, или сооружена еще одна ветвь отопления в пристройке, и необходима подача теплоносителя. Если нужна врезка, а остановить систему невозможно, то используется приварка сгона или шарового крана.

Это происходит по следующей схеме:

1. На выбранный участок трубы подгоняется патрубок с резьбой и шаровым краном.
2. Не нарушая целостности трубопровода выполняется обварка наложенного элемента.
3. После этого кран ставится в открытое положение и через него сверлится отверстие в основной трубе.
4. Дальше действовать нужно быстро. Через новообразованный выход вода устремляется наружу. Сверло быстро удаляется и кран перекрывается.
5. К ответной резьбе крана подсоединяется сгон с обмоткой и замыкается новая ветвь.
6. Кран открывается и запускается подача жидкости.

Эту операцию можно проводить на любом давлении. Важно приварить патрубок с краном на небольшом токе, чтобы не прожечь основную трубу. Диаметр сверла должен быть достаточным для передачи объема и требуемого давления, чтобы новая ветвь работала полноценно.

Маленькие хитрости

Чтобы успешно заваривать свищи и трещины с водой необходимо знать несколько секретов, которыми пользуются опытные сварщики. Поскольку вода постоянно мешает процессу формирования сварочной ванны, важно уменьшить ее воздействие. Это достигается несколькими способами.

Во-первых, можно забить болт в образовавшийся свищ. Для этого подбирается соответствующий диаметр стержня. В итоге, вместо дырки из которой течет вода, образовывается закупоренное отверстие с удобной для обварки шляпкой. Конечно, жидкость изолируется не полностью, но ее влияние уменьшается. Нужно постепенно соединить стенки основного металла со шляпкой болта. Метод применим во всех пространственных положениях.

Во-вторых, свищ можно заделать приварив на его место гайку крупного диаметра. Последняя накладывается на проблемное место и обваривается. Жидкость при этом не мешает, потому что продолжает свободно вытекать через отверстие в гайке. После окончания сварочных работ в гайку вкручивается болт с плотно намотанной паклей. Это герметизирует место. У метода один недостаток — внешний вид отремонтированного участка не очень презентабельный (с торчащим болтом), но это позволяет быстро заделать течь и укрепить истончившееся место.

Третья хитрость заключается в увеличении присадочного материала. Поскольку за один раз величина наложенной «горошины» расплавленного металла может перекрыть определенный участок свища, важно подать как можно больше присадки в сварочную ванну. Это регулируется диаметром электрода. Но можно использовать и второй электрод, предварительно отбив на нем обмазку. Первым электродом разогревается место, а когда появился жидкий металл, в него добавляется второй стержень. Это повышает количество наплавки и содействует быстрому закрытию отверстия с водой.

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.

Источник