Soudage de canalisations: matériaux et technologies

En quels matériaux sont fabriqués les tubes soudés? Comment se présente la technologie de fabrication de joints soudés? Comment doit-on effectuer le soudage par pipeline selon GOST? Dans l'article, nous allons essayer de répondre à ces questions.

Liste des matériaux

Commencez par rechercher les tuyaux vous permettant d’effectuer la connexion par soudage.

• L'acier est un matériau traditionnel, quelque peu perdu de sa popularité antérieure dans le contexte de la propagation des polymères. Pour ainsi dire sur le terrain, il est cuit par soudage électrique et au gaz.

Nuance: les tuyaux galvanisés sont de préférence reliés par des filets. Le soudage casse la couche de zinc protectrice dans la zone du joint.

• Les tuyaux en polyéthylène sont reliés par soudage bout à bout à basse température.
• Les canalisations en polypropylène sont également soudées, mais dans ce cas, les joints ne sont pas formés par des joints bout à bout, mais en forme de cloche..

Dans cet ordre, nous allons nous familiariser avec la technologie du soudage.

Acier

Comme déjà mentionné, l'électricité et le gaz sont utilisés pour le soudage.

Soudage au gaz

La machine à souder comprend deux cylindres (oxygène et acétylène), une paire de tuyaux haute pression et une torche avec une paire de vannes régulant le débit de gaz.

Considérez comment la soudure elle-même est effectuée:

1. Les tuyaux avec le brûleur sont connectés aux cylindres, après quoi leurs vannes s'ouvrent. Pour sceller la connexion entre les cylindres et les tuyaux, une rondelle en plastique fluoré est placée sous l'écrou d'accouplement.
2. La soupape d'alimentation en acétylène s'ouvre légèrement sur le brûleur, après quoi elle s'allume.
3. L'alimentation en oxygène est régulée pour obtenir une flamme bleue constante avec une lueur brillante au centre. La couleur rouge d’une torche signifie une combustion incomplète de l’acétylène, une flamme bleue ténue - un excès d’oxygène.
4. Les bords soudés des tuyaux sont chauffés jusqu'à ce que la surface soit fondue; lorsque l'acier commence à fondre, le fil à souder est inséré dans la flamme de la torche. Des gouttelettes de matière fondue sont déplacées de celle-ci vers le champ de soudure, reliant progressivement les tuyaux.

Attention: les travaux de soudure sont effectués dans des verres transparents et une combinaison dense de matériau ignifuge. L’instruction est liée au fait que, lors du chauffage et de la découpe des bords, les scories chauffées au rouge et les éclaboussures de métal volent souvent.

Lors du soudage avec ses propres mains, un soudeur au gaz débutant aura inévitablement un certain nombre de problèmes.

Nous allons essayer de décrire les décisions de certaines d’entre elles.

• Pour la coupe, la section désirée du tuyau est d'abord chauffée à une lueur blanche et le début de la fusion de la surface; puis, lorsque la distance entre la buse du brûleur et le tuyau est d'environ 1 cm, l'apport en oxygène augmente avec une vanne. Le jet souffle fond. À propos, ce travail est plus pratique à effectuer, en remplaçant le brûleur par une torche: en plus d’une torche plus puissante, il vous permet de régler le débit du flux d’oxygène de coupe par une vanne séparée.

Utile: non seulement l’acétylène peut être utilisé pour la coupe, mais aussi plus de propane disponible. La température de flamme relativement basse est compensée par la plus grande puissance de la torche.

• Les joints fixes (par exemple, lors du remplacement d'une section d'une contremarche contre un mur) sont réalisés avec un miroir. Dans le même temps, il est nécessaire d'ajuster constamment leurs actions en tenant compte de la spécularité des mouvements visibles.
• Une autre façon de réaliser une couture non pliable consiste à couper une fenêtre dans un tuyau. Une incision en forme de U est pratiquée sur son côté frontal; alors la langue coupée se déplie. Une fois la couture soudée de l’intérieur, la langue est repliée et brassée.

• Les tuyaux à parois épaisses (avec des parois de 3-4 millimètres d'épaisseur) ne bouillent pas avec du gaz en principe. Un métal d'une telle épaisseur ne peut chauffer que le couteau, ce qui, vous le comprenez, est inutile pour nos besoins.

Soudure électrique

La trousse à outils comprend un transformateur de soudage, une paire de câbles et un support pour les électrodes. L'électrode de soudage est une barre d'acier mince recouverte d'un matériau diélectrique qui, à la température d'un arc électrique, se transforme en laitier en fusion.

Pourquoi avons-nous besoin d'un revêtement d'électrode?

Il y a deux raisons.

1. L'épaisseur du revêtement permet, lorsque le support est approché obliquement au tuyau, de s'allumer et de maintenir un arc électrique. Sans cela, le soudeur devrait maintenir l'électrode en fusion constante à une distance constante de 0,5 à 2 millimètres de la couture, ce qui, voyez-vous, serait un peu plus fastidieux.
2. De plus, le revêtement en fusion (laitier) protège l'acier en fusion du contact avec l'oxygène atmosphérique et de la combustion complète du carbone, ce qui affecterait les propriétés mécaniques de la soudure.

Le processus de soudage des extrémités des tuyaux nécessite une certaine habileté: maintenir l’arc en combustion, éviter de coller l’électrode et de brûler les parois des tuyaux est plus difficile qu’il pourrait paraître.

Les tuyaux à paroi épaisse nécessitent un chanfreinage préalable.

Une fois le joint refroidi, il est nettoyé du laitier et inspecté visuellement à la recherche de défauts éventuels.

La sécurité

Le gaz et l'électricité sont potentiellement dangereux pour la santé et la vie d'un soudeur.

Les règles de protection du travail étaient littéralement écrites dans le sang et le non-respect des règles pouvait coûter très cher.

• Lorsque vous chargez des bouteilles, retirez l’alliance et les autres bijoux de vos mains si vous les portez. La chute accidentelle du cylindre plus d'une fois et non deux a conduit au fait qu'une personne coincée dans l'anneau par la valve a perdu un doigt.
• La pièce où le gaz est bouilli doit être activement ventilée. En plus du fait que lorsque des tuyaux peints ou galvanisés sont chauffés, de nombreuses substances extrêmement nocives sont libérées, il convient de rappeler la possibilité d'une fuite d'acétylène hautement explosif.
• Les flexibles de soudage ne doivent pas être épissés. Chaque connexion est un point de fuite ou de déconnexion potentiel d’un réflexe aléatoire.
• La buse du brûleur nécessite un nettoyage périodique. Si elle est obstruée par des émanations de fumée, du tartre ou des éclaboussures de métal, un renversement est possible - une explosion d’un mélange d’acétylène et d’oxygène dans le brûleur lui-même ou dans les tuyaux.

• Le masque de soudure est nécessaire même pour le pointage, sans parler des cordons de soudure. Cook vpriglyadku - cela signifie se condamner à une nuit blanche avec des douleurs oculaires graves. La peau sur le visage brûle également comme un coup de soleil: le spectre du rayonnement de l'arc comprend une lumière ultraviolette.

À propos: si vous vous brûlez les yeux avec un arc de soudure, lavez-les avec du savon. La procédure est désagréable et douloureuse; Cependant, la douleur de la brûlure enlèvera la solution de savon.

• Il est nécessaire de cuisiner par soudage électrique uniquement dans des mitaines denses et sèches. Ils vous éviteront des brûlures avec des éclaboussures de métal et de scories. De plus, la moufle ne vous permettra pas de fermer le support et le tuyau mis à la terre avec votre main.
• Les travaux de soudage doivent être effectués sur une base diélectrique sèche. Si cela n’est pas possible, il faut au moins des bottes en caoutchouc.

Polyéthylène

La technologie des canalisations de soudage en polyéthylène est très différente des travaux de soudage sur métal.

En bref, les opérations suivantes sont effectuées:

• Les bords d'un tuyau ou d'un tuyau et de son raccord sont parfaitement perpendiculaires à l'axe longitudinal et sont débarrassés des copeaux, des débris et de la saleté.
• Ensuite, ils sont pressés contre un élément chauffant plat (miroir) avec un revêtement non adhésif chauffé à 200 - 220 degrés.
• Une fois que le polyéthylène a commencé à fondre, le miroir est retiré et les extrémités sont comprimées avec une force d'environ 1,5 kgf / cm2. La diffusion moléculaire prend le destin de la soudure: la fusion du polyéthylène se transforme en un tout et, après refroidissement, la soudure a peu de résistance d'un tuyau monolithique.

La longueur du joint qui chauffe et refroidit dépend de l'épaisseur de la paroi des tuyaux soudés.

Astuce: si le lecteur manque un schéma clair - la durée du chauffage est égale à l'épaisseur de la paroi multipliée par 10 en millimètres.

Sur le soudage du polyéthylène est utile de savoir quelques choses.

• Lorsque l'épaisseur de la paroi est inférieure à 4 mm, les tuyaux sont reliés par des raccords à compression ou à électrofusion pour tuyaux. Les canalisations à faible pression à faible pression (par exemple, le système d'alimentation en eau par datcha) constituent une exception.

• Les dispositifs mécaniques sont utilisés pour le centrage et le serrage des tuyaux. Pour les tuyaux d’un diamètre égal ou supérieur à 250 mm, ils sont hydrauliques.
• Par temps venteux, les extrémités libres des tuyaux sont généralement coincées. Le tirage peut affecter la durée et la qualité de la refusion de la soudure.

Polypropylène

L'équipement pour le soudage du polypropylène est tout le même fer à souder à basse température. De plus, de nombreux appareils sont universels et permettent de souder du polypropylène et du polyéthylène.

Le mode et la technologie de soudage sont toutefois quelque peu différents:

• L'élément chauffant pour le propylène doit être chauffé à 240 - 260 degrés.
• Il est fourni avec des buses qui permettent de fondre non pas les extrémités, mais la surface extérieure du tuyau et la surface intérieure du raccord.

Comment le raccord évasé du tuyau en polypropylène est-il préparé?

1. Le tuyau est inséré dans la douille du fer à souder; en même temps, un raccord de raccordement de tuyau est placé sur le deuxième côté de la buse.
2. Une fois les surfaces fondues, les pièces sont combinées avec un mouvement de translation régulier et sont maintenues immobiles pendant un certain temps.

Le temps de chauffage et de refroidissement est déterminé par le diamètre de la conduite.

Bien sûr, il existe un certain nombre de subtilités.

• Les torsions des pièces lors de la connexion ne sont pas autorisées. Ils forment une vague sur les surfaces fondues, ce qui peut entraîner une dépressurisation du composé sous pression.
• Les tuyaux renforcés en aluminium nécessitent un pré-dénudage. En fonction de l'emplacement de la couche de renforcement, un rasoir est utilisé pour nettoyer la surface extérieure du tuyau ou un cutter plat qui sélectionne une couche de papier aluminium située au centre du mur.

Standard

Le soudage à l'arc manuel des conduites en acier et autres structures est régi par la norme GOST 5264-80. La majeure partie du document réglementaire est un schéma de types de jointures avec commentaires et recommandations.

Soulignons quelques points communs.

• Lors de la réalisation d'une soudure à double face (cette technologie, en particulier, est utilisée dans la construction de pipelines de grand diamètre conçus pour une pression de fonctionnement significative), avant d'ébullition de l'envers, la racine de la soudure est raclée du laitier en un métal pur.
• Les extrémités soudées des tubes peuvent être lavées en étant décalées les unes des autres d’au plus 0,5 mm, avec une épaisseur de paroi jusqu’à 4 mm, 1 mm avec une épaisseur de 4 à 10 mm et 10% de l’épaisseur de la paroi, mais pas plus de 3 mm avec une épaisseur supérieure.
• Lorsque la différence d'épaisseur des parois des tuyaux à raccorder est supérieure à 1 mm, si les parois d'un tuyau plus mince sont comprises entre 1 et 4 mm, plus de 2 pour les parois de 4-20 mm et plus de 3 pour les parois de 20-30 mm, le tuyau le plus épais est préalablement rectifié de l'extérieur pour aligner le joint.

Conclusion

Nous espérons que le matériel proposé au lecteur sera utile. Vous trouverez des informations supplémentaires sur la manière dont les pipelines peuvent être soudés dans la vidéo de cet article. Des succès!