Сварка водопроводных труб электросваркой: технология и полезные советы

Возникают ситуации, когда дефект на трубопроводе приходится устранять при подаче воды. Чаще свищи возникают на сварных трубах, устранить их можно, сварив водопроводную трубу электросваркой с использованием наплавочных электродов. Хотя сварка будет непрочной, серьезную аварию, утечку воды удастся предотвратить.

Перед проведением сварки магистральное давление понижают до возможных пределов. Для выполнения работ требуется опыт. Новичку с такой сваркой не справиться. Особенно сложно заваривать чугунные стояки. У чугуна большая текучесть, при нагреве происходят структурные изменения в металле, ухудшающие эксплуатационные характеристики.

Сварка водопроводных труб под давлением электросваркой

Почему возникает необходимость сварки трубы с водой

Варить трубы с водой приходится в следующих ситуациях:

когда после ввода системы в эксплуатацию обнаруживаются непровары стыков;
иногда при монтаже сварных труб в магистрали оказывается дефектная;
когда нельзя оставить без воды большой район;
нет возможности слить воду или это экономически нецелесообразно;
нужно срочно врезать запорную арматуру или узел учета;
из-за уклона вода остается в трубе после слива системы.

Это не все ситуации, при которых нужна сварка трубопроводов с водой.

Способы сварки трубопроводов

Магистральные трубопроводы для транспортировки разнообразных материалов сваривают чаще всего с применением дуговых методов сварки. Автоматическая электродуговая сварка под флюсом используется для выполнения больше 60% всех сварных стыков на магистральных трубопровожах. Такая технология наиболее эффективна при сварке поворотных стыков трубопроводов, имеющих диаметры в диапазоне 219…1420 мм.

Для выполнения сложных неповоротных стыков чаще всего пользуют ручную дуговую сварку. Такой способ соединения дает возможность выполнять сварочный процесс в различных пространственных положениях.

Большой популярностью при строительстве нефтепроводов и газопроводов пользуется механизированный способ сварки с применением порошковой проволоки, позволяющей получать правильную геометрию сварочного шва в различных пространсвенных положениях. Такая технология сварки трубопроводов дает возможность оптимизировать затраты на их строительство. Механизированный сварочный процесс позволяет повысить производительность и осуществлять сварку со скоростью 30…60 см/мин, а при ручной дуговой сварке этот показатель составляет около 10…20 см/мин .

Особенности сварки водопроводных труб

Заварить трубу с водой можно электродуговой, газовой сваркой, полуавтоматом с применением наплавочной проволоки. Электросварка водопровода, заполненного водой, связана с некоторыми особенностями:

Рабочий режим сварки при заделке дефектов, утечек воды регулируется. Если нет риска прожогов истонченной ржавчиной стенки, силу тока при сварке системы ХВС, заполненную водой, увеличивают на 5–10% в зависимости от вида сплава. За счет охлаждения стенки электрод к ней не будет прилипать при сварке. В зависимости от вида сварочного аппарата, варят на переменном или постоянном токе. Предпочтительнее переменный, дуга при сварке будет стабильной. Соединение образуется даже под толстым слоем воды. Если нужен качественный шов, используют постоянный ток. Хотя напряжение при сварке будет нестабильным, но расплавленный металл наплавки будет глубже проникать в область дефекта при сварке трубопровода с водой.
Для работы электроды выбирают по виду материала трубопровода. Для сварки нержавеющих труб подходят НЖ-13, для ремонта чугунных стояков – МНЧ-2 или ОЗЧ-2, или можно заварить серое высокоуглеродистое чугунное литье. При использовании инвертора в качестве источника тока для ремонтных работ на водоводах приобретают электроды МР-3с, ЦЧ-4, они плавятся на низких токах, имеют невысокую температуру плавления. Электроды предварительно прокаливают, нагревая до 200°С выдерживают от 40 минут до часа.

Что важно учитывать при сварке?

Сварка трубопроводов высокого давления сопровождается целым рядом специфических моментов, которые необходимо учитывать при выполнении работ:

При сравнительно небольшом диаметре трубы она имеет достаточно большую толщину стенки.
Шов должен быть идеально прочным и герметичным, обязательно выдерживать экстремально высокие или низкие температуры рабочей среды.
Такой трубопровод должен обладать высокой коррозионной стойкостью.

При выполнении сварочных работ при строительстве сетей высокого давления может быть использован или метод электродуговой, или газовой сварки (последняя может быть применена только тогда, когда диаметр труб будет составлять 6-25 мм). Использование ручной электродуговой сварки допускается при работе с системой, в которой труба будет иметь диаметр 25-100 мм. При больших габаритах необходим полуавтоматический или автоматический аппарат с обязательной ручной подваркой корня шва.

Сварка газопроводов высокого давления – отдельная категория, которая нормативную базу с некоторыми специфическими особенностями. Для проверки качества предложенных производителем труб для наружной и внутренней поверхности трубы проводится обязательная дефектоскопия. В дальнейшем в отношении выполнения сварочных работ действуют те же нормы, что и для любых других трубопроводных линий, но с учётом действующих в данной отрасли ГОСТ.

В процессе выполнения работ необходимо для каждого из швов нужно делать 4-10 слоёв (число зависит от особенностей металла, его характеристик, вида трубопровода).

Кроме того, важно учесть, что для сварки труб высокого давления диаметром менее 40 мм требуется выполнение V-образной разделки сварных кромок, при диаметре более 60 мм – использование подкладных колец.

Какие могут возникнуть сложности

Во время ремонтной сварки водопроводных труб электросваркой качество у шва от контакта с водой будет невысокое. Такая заделка дефектов – временная мера. Она не предусмотрена ГОСТом. При повышении давления воды, опрессовке системы шов, образуемый при сварке, способен треснуть. За такую работу берутся не все сварщики. Наплавка металла в зоне повреждения нередко приводит к множественным свищам вокруг зоны наплава, потому что при сварке активизируется процесс окисления от контакта с водой. Вместо одного свища образуется множество.

Сварка трубопровода, в котором вода, технологически сложная работа еще по ряду причин:

Из-за образующегося от воды пара во время сварки приходится периодически протирать маску, рабочая зона плохо просматривается.
Вода постоянно остужает рабочую зону сварки, не дает металлу проникнуть на большую глубину. Сразу происходит схватывание, начинается кристаллизация.
При протечке трубопроводов, расположенных под потолком, от воды намокает спецодежда. Это чревато пробоем тока. Рука дергается, происходит залипание электрода.

Заделки свища в пластиковых трубопроводах

Трубопрокатные материалы из пластика в последнее время используют очень часто. Они быстро заменили привычные изделия из стали, благодаря обширному ряду положительных характеристик. Эти материалы не только просто укладывать, но и легко ремонтировать при появлении свищей.

Заделать протечку на пластиковой заготовке можно путем использования муфт и фитингов (меняют часть магистрали). При этом заготавливают новый отрезок трубы с нарезанной резьбой.

Посредством соединительных элементов он устанавливается на место участка, пришедшего в негодность. Если нет уверенности в том, что все действия произведены правильно, то можно обратиться за консультацией к профессиональному мастеру.

Он после осмотра конструкции даст точный ответ, пригодна ли она к эксплуатации, или посоветует полную замену поврежденной трубы.

Этот метод можно применить не только к пластиковым трубам, но и к металлическим. Только выполнять устранение свища таким способом под давлением не получиться. Придется побеспокоиться об отключении воды в водопроводной системе.

Для того, чтобы давление воды (узнайте оптимальные величины для водопроводной системы) не помешало проводить ремонт необходимо перекрыть основной вентиль. Его, как правило, устанавливают в туалете.

Видео: устранение течи воды доступными способами

Устранение течи воды доступными способами. ПРИГОДИТСЯ ВСЕМ !

Как заварить трубу с водой

При сварке труб под давлением, заделке свищей чаще применяют обычную сварку инвертором.

Свищи, протечки воды возникают из-за неправильного выбора режима, ударов или коррозионных разрушений. Их устраняют при хорошей освещенности – повреждение должно быть видно со всех сторон. При вертикальном или горизонтальном шве электрод держат перпендикулярно трубе, чтобы вода по нему не стекала. Дефект заплавляется сверху вниз:

в верхней точке наносится несколько капель расплава, после прекращения дуги по рабочей зоне пару раз ударяют молотком, чтобы металл глубже проникал в дефект;
такую же процедуру проводят, опускаясь до самого низа;
когда вода перестанет течь, исчезнет пар, укрепляют стенку вокруг свища, поднимаясь снизу вверх, наносят полумесяцы. Создают дополнительные валики, разбивают их молотком.

Работать надо на малом токе, чтобы не допустить прожогов на поврежденной коррозией стенке.

Требования к подготовки трубы перед сваркой

Получить качественное неразъемное соединение можно лишь при условии хорошей подготовки торцев свариваемых труб. Традиционно для этого необходимо произвести следующие операции:

Выполняется правка торца каждого трубного изделия, подвергающегося сварке. В результате такой процедуры конец трубы должен иметь правильную круглую форму и перпендикулярную поферхность относительно продольной оси трубы. После транспортировки возможны деформации различной степени. Такой процесс правки и торцевания производят с использованием разнообразного механического, гидравлического, пневматического оборудования. При сварке труб большого диаметра также производят снятие фаски на торце перед сваркой. Это позволяет получить качественное проплавление и формирование геометрии сварного шва.
Произвести зачистку концов труб от ржавчины, масляных и других видов загрязнений. Получить сварочный стык с высокими механическими и прочностыми характеристиками можно лишь при сварке подготовленных чистых поверхностей свариваемого металла. Метод очистки в каждом конкретном случаем нужно подбирать с учетом вида загрязнения. Для удаления органических и маслянистых загрязнений применяют специальные обезжиривающие составы. С помощью стальных щеток либо абразивных кругов удаляют ржавчину и коррозионностойкие покрытия, изоляцию в случае их наличия.

После подготовки торцев труб и применяемых сварочного оборудвования можно приступать к монтажу трубопровода.

Ремонт стыков

Бывают ситуации, когда нужно заново проварить весь стык. Сначала варят нижнюю часть стыка, его проваривают через вырезанное в верхней части трубы окно. Его делают любой геометрии: круглым, квадратным, прямоугольным. Это роли не играет, важно обеспечить доступ к стыку. Воду перекрывают, забивая проход тряпками, их вставляют с двух сторон, чтобы максимально подсушить рабочую зону. Шов делается небольшими фрагментами, по три сантиметра, в две проходки. Вторая делается в противоположную сторону. Когда окалина сбита, тряпку убирают, вода снова будет поступать в трубу. Приступают к боковым частям. Финальная часть работы – заваривание окна, его закрывают приготовленной заплатой, шов проводят вкруговую. Стенки толще 6 мм проваривают дважды в разных направлениях.

Электродуговая сварка труб

Появление инверторов практически отодвинуло остальные способы сварки стальных труб. Небольшие аппараты прекрасно справляются с возложенными на них функциями, швы получаются аккуратными, прочными и надежными. Главное – правильно выбрать электрод для них и режим сварки.

Выбор электродов

У электродов для сварки стальных труб должен быть стальной стержень, а вот обмазка, покрывающая этот стержень, может быть разной:

основной;
рутиловой;
кислотной;
рутилово-кислотной;
целлюлозной;
рутилово-целлюлозной.

Но среди большого разнообразия есть так называемые универсальные марки, которыми сварку можно проводить, невзирая на различные требования самого сварочного процесса. К ним относятся марки УОНИ, ЭА, ОЗШ, ОЗС и т.д. Специалисты рекомендуют начинающим сварщикам использовать марку УОНИ. С ее помощью можно варить даже ржавые трубы. Эти электроды не капризные.

Виды сварных соединений труб

Трубы в системе водопровода могут соединяться по-разному, поэтому существует несколько видов сварных соединений.

Две трубы одного диаметра соединяются в одной плоскости, т.е. встык.
Соединяются две трубы с разными диаметрами – сварка производится внахлест.
Под углом 90° – тавровое соединение.
Под углом меньше 90° – угловое.

Сварка водопроводных труб встык встречается чаще других. При кажущейся простоте у этого вида есть и свои нюансы:

Лучше варить такой стык в нижнем положении, когда электрод подается в зону сварки сверху.
Проварить стык надо во всю глубину сварочной ванны.
Используются электроды диаметром 2-3 мм.

Для соединения встык лучше выставлять ток величиною 80-100 ампер. Для соединения внахлест ток поднимается до 120 А. При этом трубы небольшого диаметра (до 110 мм) рекомендуется проварить за один проход. Технология сварки профильных труб (прямоугольного сечения) отличается от стыковки круглых изделий – сварка производится точечно в виде прихваток с каждой стороны профиля, чтобы в процессе основного сваривания металл не повело и не покоробило. После остывания точечных прихваток проводится полное заполнение шва по всему периметру.

Врезка в трубопровод

Когда требуется подключение сантехнических устройств, установка приборов учета или запорной арматуры, сгонять воду из системы необязательно, это бывает слишком накладно.

Отвод для сгона воды или кран проводят по следующей схеме:

врезаемый элемент подгоняется под трубопровод;
обваривается по всему контуру;
после этого сверлится врез через патрубок или разобранный шаровый кран;
затем к патрубку монтируется подвод или собирается запорная арматура. После этого открывают подачу воды.

Врезка штуцеров в трубопровод по представленной технологии проводится без снижения давления в магистрали. К ним крепится подсоединяемый элемент.

Полезные советы от специалистов

Магистральная система водоснабжения, заполненная водой, источник повышенной влажности. Существуют профессиональные секреты, позволяющие проводить работу качественно. Нужно снизить воздействие воды. Этого достигают несколькими способами:

В свищ вбивают болт соответствующего диаметра с большой шляпкой. Струйка воды уменьшается, образуются только капли. Если свищ круглый, он забьется полностью. Достаточно будет обварить шляпку и наплавить металл вокруг нее. Этот способ подойдет для любого пространственного положения повреждения.
На свищ накладывают гайку большого размера, течь частично устраняется, вода не попадает на электрод, а вытекает через внутренне отверстие гаки. После этого гайку по внешнему краю обваривают. После этого в нее с использованием фума или вкручивают болт, образуется герметичное соединение, дефект устраняется. Внешний вид трубы становится хуже – это минус, но такой ремонт довольно эффективный, не занимает много времени.
Увеличивается объем металла, подаваемого в сварочную ванну. Нескольких капель бывает недостаточно. Величина капли зависит от толщины электрода. Иногда дополнительно берут электрод с обчищенной обмазкой. Первый электрод создает дугу, а когда образуется ванна расплава, в держатель вставляют второй, на котором нет обмазки. Объем наплавочного материала увеличивается, дырка быстрее заплавляется.

Учитывая особенности работы с заполненной трубой, можно самостоятельно сделать ремонт сети без сгона воды из системы. Нужно правильно подбирать электроды по типу стержня, виду обмазки, регулировать рабочий режим тока.

Как остановить протечку в скрытой трубе?

Не особо порадует, когда начнет протекать труба, скрытая под строительной конструкцией. Тем более, если только недавно был сделан ремонт. Поскольку до источника не всегда удается быстро добраться, то необходимо знать, как временно приостановить течь.

Вот несколько приемов, которые подойдут для системы водоснабжения в частном доме:

В расширительный бак подсыпают порошкообразную горчицу. Затем возобновляют циркуляцию воды.
Буквально через пару часов горчица заклеит микротрещины изнутри трубопровода. Когда протечка будет устранена, контур следует промыть.
Систему отопления временно заполняют промышленным герметиком. Он осядет на внутренних поверхностях трубопровода и тем самым остановит просачивание воды сквозь микроскопические бреши. После капитального ремонта теплоноситель меняют на новый.

Крупные отверстия таким способом заделать не выйдет. Тогда отключают систему, сбрасывают воду из стояка и приступают к рихтованию. А именно, надо будет разобрать конструкцию и заменить проблемные пролеты. В случае проживания в МКД, предупреждают о предстоящем мероприятии соседей.