Компания Каскад

Инструкция по монтажу пластмассовых трубопроводов на объектах АПК России.

4.2. Формование соединительных деталей

4.2.1. Формованием изготовляют втулки с утолщенными буртами под стальные свободные фланцы, отбортовки концов труб, раструбы, переходы, горловины переходных тройников, а также производят калибровку концов труб.

4.2.2. Изготовление втулок под фланец с утолщенными буртами. При монтаже трубопроводов из полиэтилена и полипропилена применяют разъемные соединения со стальными свободными фланцами на утолщенных буртах, отформованных на концах труб или коротких патрубках. Основные размеры формованных втулок с утолщенными буртами приведены в табл.4.1.


Табл.4.1


Основные размеры формованных втулок под металлический фланец, мм

               
     

, не менее

 
       

Полиэтилен высокого давления

Полиэтилен низкого давления, полипропилен

       

тип С

тип Т

тип С

тип Т

25

51

36

125

6

8

4

6

32

63

37

125

7

8

7

8

40

74

45

125

8

13

8

9

50

86

55

125

10

17

10

12

63

94

68

170

14

16

12

14

75

116

80

170

15

17

13

15

90

130

95

170

17

20

16

20

100

150

115

170

22

24

19

23

125

170

130

270

25

28

20

23

140

178

145

270

-

-

21

25

160

205

165

270

-

-

25

28

180

205

165

270

-

-

28

30

200

232

205

270

-

-

30

35

225

265

230

270

-

-

35

40



Технологический процесс формования утолщенных буртов состоит из следующих операций: разогревают конец трубы, закрепляют его, формуют, охлаждают отформованный бурт и освобождают готовое изделие от закрепления.

Длина нагреваемого участка конца трубы должна быть в 1,5 раза больше длины формуемого участка трубы.

4.2.3. Электронагревательное устройство для труб диаметром 63...160 мм (рис.4.8) представляет собой цилиндрический корпус 1, внутри которого имеются ТЭНы 2 (трубчатые нагревательные элементы) мощностью 2,8 кВт. Между ТЭНами и разогреваемой трубой размещены экраны 3 с отверстиями диаметром 3...4 мм, служащие для равномерного распределения нагретого воздуха по поверхности трубы. Воздух от компрессора, поступающий из распределительной камеры 5 по специальным каналам, подходит к ТЭНам, нагревается об их поверхность и переносит теплоту на наружную и внутреннюю поверхности нагреваемой трубы 4.


Рис.4.8. Схема устройства для нагрева концов труб


Рис.4.8. Схема устройства для нагрева концов труб

4.2.4. Температуру нагрева воздуха внутри электронагревательного устройства (табл.4.2) поддерживают постоянной в заданных пределах с помощью терморегуляторов. Участок трубы, нагретый до температуры формования, не должен терять форму устойчивости. Рекомендуемое время нагрева концов пластмассовых труб приведено в табл.4.3.


Табл.4.2


Оптимальная температура теплоносителя и температура нагрева конца трубы

     

Материал трубы

Оптимальная температура теплоносителя ±10 °С

Температура нагрева конца трубы, °С

Полиэтилен ПЭВД

200

115...125

Полиэтилен ПЭНД

220

145...155

Полипропилен

260

170...180



Табл.4.3


Продолжительность нагрева концов пластмассовых труб, мин, в зависимости от 

     

, мм

Продолжительность нагрева труб

 

из ПЭВД

из ПЭНД, ПП

63

5...7

1,5...3

110

10

4...6

160

-

7...11


Примечание. Время нагрева конца трубы зависит от ее диаметра и толщины стенки. В среднем оно составляет 1...1,5 минуты на один мм толщины стенки трубы.


4.2.5. Формование утолщенных буртов на концах труб из полиэтилена выполняют также и на стационарных установках, в комплект которых входят матрицы и пуансоны (рис.4.9) различных диаметров, которые применяют на установке в зависимости от диаметров формуемых труб. Матрица выполнена разъемной для возможности зажатия труб и извлечения отформованных буртов и состоит из нижней 1 и верхней 2 полуматриц, которые крепят к полухомутам зажимного устройства. В матрице предусмотрены съемные вкладыши 3 для зажатия труб с различными допусками (4...5 мм) по наружному диаметру. Пуансон 4, соединенный с планшайбой 5, навинчивают на шток пневмоцилиндра. Внутри пуансона имеется полость, в которую подается вода для охлаждения отформованной детали в матрице.


Рис.4.9. Формующий инструмент для утолщения буртов


Рис.4.9. Формующий инструмент для утолщения буртов

4.2.6. Отбортовка труб. Отбортовку на пластмассовых трубах выполняют для получения разъемных соединений безнапорных трубопроводов с помощью стальных свободных фланцев.

Последовательность технологического процесса отбортовки пластмассовых труб из ПЭВД, ПЭНД, ПП и ПВХ аналогична последовательности процесса формования утолщенных буртов. Длина нагреваемого участка также должна быть в 1,5 раза больше выпуска конца трубы под отбортовку. Высота отбортовки принимается равной толщине стенки трубы.

Нагрев концов пластмассовых труб при отбортовке (кроме труб из фторопласта) производится при помощи таких же электронагревательных устройств горячим воздухом или инфракрасным излучением, как и для формования утолщенных буртов. Кроме того, при отбортовке разрешается для нагрева конца труб применять глицериновые ванны. Нагрев материала трубы производят до высокоэластичного состояния. Температуру теплоносителя (воздуха или глицерина) внутри электронагревательного устройства или ванны выбирают в соответствии с табл.4.4; поддерживают температуру теплоносителя с помощью автоматических терморегуляторов или ручным регулированием по показаниям термометров.


Табл.4.4


Температура теплоносителя (воздух, глицерин) при отбортовке пластмассовых труб

     

Материал трубы

Температура теплоносителя

 

воздуха ±10 °С

глицерина ±5 °С

ПЭВД

135

105

ПЭНД

150

125

ПП

185

165

ПВХ

160

130



Температурные режимы нагрева трубных заготовок при формовании утолщенных буртов (см. табл.4.2) и при отбортовке (см. табл.4.4) отличаются друг от друга, поскольку при формовании утолщенных буртов заготовки нагревают до вязкотекучего состояния материала, а при отбортовке - до высокоэластичного. При этом температуру используемого теплоносителя (воздух, глицерин и др.) подбирают экспериментально с учетом его теплофизических свойств.

Отбортовку на конце трубы формуют пуансоном, вдвигаемым внутрь размягченного конца трубы, и прижимным фланцем, оформляющим торцевую поверхность отбортовки (рис.4.10).


Рис.4.10. Схема формования отбортовки


Рис.4.10. Схема формования отбортовки

а - положение до формования; б - положение по окончании формования; 1 - пуансон; 2 - прижимной фланец; 3 - труба; 4 - труба с отбортовкой

4.2.7. В связи с тем, что фторопластовые трубы практически не свариваются, основными монтажными соединениями этих труб являются соединения на металлических фланцах и отбортовках. Отбортовку фторопластовых труб производят с предварительным нагревом труб или без нагрева. Отбортовку с нагревом труб из фторопласта с  до 100 мм производят в один прием, а труб с  более 100 м - в два приема. При этом сначала выполняют раздачу конца трубы конусной оправкой на угол загиба до 45°, а затем конец трубы окончательно отбортовывают с помощью пуансона.

4.2.8. Для отбортовки фторопластовых труб с нагревом применяют специальную установку (рис.4.11).

Рис.4.11. Установка для отбортовки фторопластовых труб с нагревом


Рис.4.11. Установка для отбортовки фторопластовых труб с нагревом:

1, 6 - пневмоцилиндры; 2 - пуансон; 3 - горелка; 4 - хомут; 5 - основание; 7, 8 - распределители воздуха



4.2.9. Более предпочтительным является способ отбортовки труб из фторопласта без нагрева внешним источником тепла путем надвигания трубы на вращающийся конус (рис.4.12). Этот способ состоит в следующем: трубу закрепляют в устройстве, надевают на конец металлический фланец; закрепленную трубу подают на вращающийся конус и производится отбортовка конца трубы, после чего отбортовка поджимается к фланцу неподвижной оправкой, далее готовую отбортовку охлаждают и изделие извлекают из устройства.

Рис.4.12. Схема отбортовки труб из фторопласта без внешнего нагрева


Рис.4.12. Схема отбортовки труб из фторопласта без внешнего нагрева:

а - подготовка конца трубы перед отбортовкой; б - отбортовка вращающимся конусом; в - поджим отбортовки неподвижной оправкой

4.2.10. Устройство для отбортовки фторопластовых труб диаметром 32...236 мм без внешнего нагрева, основанное на способе раскатки холодных концов труб на токарных станках, приведено на рис.4.13. Оно состоит из отбортовочной головки 2, зажима для труб 3 и поддерживающей роликоопоры 4.


Рис.4.13. Устройство для отбортовки фторопластовых труб без нагрева


Рис.4.13. Устройство для отбортовки фторопластовых труб без нагрева



4.2.11. Формование раструбов. Формование выполняют для сварки враструб напорных трубопроводов из ПЭВД, ПЭНД и ПП, а также сварки нагретым газом и склеивания напорных трубопроводов из ПВХ. В технологический процесс формования раструбов на концах пластмассовых труб входят следующие операции: разогрев конца трубы, раскрепление трубы перед формованием, формование раструба на разогретом конце трубы, охлаждение отформованного раструба, освобождение готового изделия от закрепления.

4.2.12. Перед формованием раструба конец трубы нагревают до высокоэластичного состояния. Температура теплоносителя для нагрева концов труб под раструбы соответствует температуре нагрева, рекомендуемой при формовании отбортовок (см. табл.4.4).

Отформованный раструб охлаждают вместе с пуансоном. Применяется принудительное охлаждение раструба проточной водой или сжатым воздухом до температуры не выше 35 °С. В изготовленный раструб для сохранения его размеров вставляют распорное инвентарное приспособление, наружный диаметр которого равен диаметру формующего пуансона. Это приспособление из раструба вынимают только перед сваркой или склеиванием. Изготовляют распорные приспособления из отрезков металлических труб или из дерева твердых пород.

4.2.13. Формование раструбов на конце нагретых труб выполняют с помощью ручных винтовых устройств (рис.4.14), состоящих из зажима труб с вкладышами для труб различного диаметра, винтового механизма, на конце которого навинчиваются пуансоны, формующие раструб. Подача пуансона 2 внутрь нагретой трубы 1 выполняется с помощью винтового подающего механизма. В разогретый конец вводится пуансон до упора, который предохраняет от деформации участок трубы за формуемым концом.

Рис.4.14. Устройство для формования раструба на концах труб


Рис.4.14. Устройство для формования раструба на концах труб

4.2.14. Формование раструбов на конце пластмассовых труб производится также с помощью станков с различными приводами - электромеханическим, гидравлическим или пневматическим. На рис.4.15 показан универсальный станок для формования отбортовок и раструбов пластмассовых труб диаметром до 315 мм.


Рис.4.15. Универсальный станок для формования пластмассовых труб диаметром до 315 мм


Рис.4.15. Универсальный станок для формования пластмассовых труб диаметром до 315 мм:

1 - станина; 2 - планшайба; 3 - пуансон; 4 - нагреватель; 5 - упор; 6, 7 - пневмоцилиндры; 8 - зажим

4.2.15. Формование раструбов диаметром 20, 25 и 32 мм можно выполнять с помощью специального устройства (рис.4.16), в котором совмещены технологические операции по нагреву концов труб и формованию раструба.


Рис.4.16. Устройство для нагрева концов труб и формования раструбов диаметром 20, 25 и 32 мм


Рис.4.16. Устройство для нагрева концов труб и формования раструбов диаметром 20, 25 и 32 мм:

1 - сварная рама; 2 - тумблер включения электропитания нагревателя; 3 - узел зажима труб; 4 - направляющая нагревателя; 5 - нагреватель; 6 - пуансон; 7 - узел формования; 8 - кронштейн для фиксации положения нагревателя; 9 - стойка; 10 - верхний откидной полухомут; 11 - рукоятка узла зажима; 12 - полукольца для зажима труб; 13 - рукоятка узла формования; 14 - направляющие

4.2.16. Формование переходов. В технологических пластмассовых трубопроводах применяют концентрические конусные переходы, которые изготовляют из предварительно нагретых полиэтиленовых и полипропиленовых патрубков методом формования.

Изготовление переходов пластмассовых труб осуществляется путем совмещения операций обжатия трубы с формованием в строго заданной форме. На рис.4.17 показана принципиальная схема рабочего органа для изготовления переходов. Устройство состоит из пуансона 1, матрицы 2 с упорными фланцами 4 и 5, а также с рубашкой 3 для водяного охлаждения. Разогрев заготовки осуществляется аналогично разогреву при формовании утолщенных буртов. Затем заготовка вставляется в устройство и формуется переход. После полного остывания с помощью выталкивателя 7 и втулки 6 переход извлекается из матрицы.


Рис.4.17. Оснастка для формования переходов


Рис.4.17. Оснастка для формования переходов


На рис.4.18 показана схема устройства для формования переходов, состоящая из станины, на которой смонтирован рабочий пневмоцилиндр, зажимного устройства и пульта управления пневмосистемой.


Рис.4.18. Схема устройства для формования переходов из полиэтиленовых труб


Рис.4.18. Схема устройства для формования переходов из полиэтиленовых труб:

1 - выталкиватель; 2 - кронштейн; 3 - матрица; 4 - пуансоны

4.2.17. Формование горловин. Горловины в пластмассовых трубах применяют при изготовлении переходных тройников и коллекторов с переходными ответвлениями в трубопроводах из ПЭВД, ПЭНД и ПП.

Различают два способа формования горловин в трубах: с помощью пуансона без изменения толщины стенки трубы (рис.4.19а); с помощью пуансона и матрицы с принудительным изменением толщины стенки формуемой горловины (рис.4.19б).

Рис.4.19. Схема процесса вытяжки горловины в трубах


Рис.4.19. Схема процесса вытяжки горловины в трубах:

а - без принудительного формования толщины стенки; б - с принудительным формованием толщины стенки; 1 - пуансон; 2 - пластмассовая труба с отверстием; 3 - матрица

4.2.18. Калибровка концов труб. Калибровку концов труб из ПВХ выполняют при их подготовке к склеиванию. Для сварки враструб труб из ПНП, ПВП и ПП калибровку концов отдельно не производят, так как этот процесс выполняется при оплавлении конца трубы в гильзе нагревательного сварочного инструмента. Калибровку выполняют в нагретом состоянии. Нагретая в глицериновой ванне или горячим воздухом до температуры 130±5 °С труба вставляется в калибровочную гильзу. Для выполнения калибровки на конце пластмассовой трубы можно использовать устройство, применяемое для формования раструба (см. рис.13.15). Охлаждение трубы осуществляется вместе с гильзой.

Контакты

Наши телефоны:

8 (495) 644-5-333;

8 (968) 019-9-019.

Эл. почта: 

kascad-str@yandex.ru

Наш адрес:

Московская область г. Сергиев-Посад, ул Пограничная д.5