Книги по строительству и ремонту

Монтаж трубопроводов Справочник рабочего

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Формование выполняют с помощью специального оборудования и устройств с ручным или механизированным приводом, обеспечивающим давление до 2,5 МПа на формуемую поверхность изделий при изготовлеиии утолЩеииых буртов и переходов и 0,8 МПа — при изготовлении раструбов, отборто-вок и калибровке труб.

Изготовление втулок с утолщенными буртами под фланец. Технологический процесс формоваиия утолщеииых буртов состоит из следующих операций: разогрев конца трубы, закрепление его перед формованием, формование разогретого конца трубы; охлаждение отформованного бурта; освобождение готового изделия от закрепления.

Длина нагреваемого участка конца трубы должна быть в 1,5 раза больше длины формуемою участка трубы /ф. Рекомендуемая длина формуемых концов труб в зависимости от наружного диаметра, материала и типа трубы приведена в табл. 53.

Наметив на трубе длину нагреваемого участка, приступают к иагреву. Для формования утолщенного бурта нагрев концов труб до вязкотекучего состояния производят в электронагревательных устройствах с инфракрасными излучателями пли в устройствах с воздушным иагревом. Прн формовании утолщенных буртов не рекомендуется разогревать конец трубы в глицериновых ваннах, так как прн формовании получается слоистый бурт.

Электронагревательное  устройство   (рнс   23)   представляет собой цилиндрический корпус, внутри которого размещены ТЭНы (трубчатые нагревательные элементы). Между ТЭНами и разогреваемой трубой находятся экраны с отверстиями диаметром 3—4 мм, служащие для — 6 равномерного      распределенмя нагретого воздуха по поверхности трубы Воздух от компрессора, поступающий нз распределительной камеры по специальным каналам, подходит к ТЭНам, нагревается об их поверхность и переносит тепло иа наружную и внутреннюю поверхность нагреваемой трубы.

Трубу перед нагревом вставляют в кольцевой зазор, образованный наружными и внутренними ТЭНами. Зазор между трубой и обогревающей поверхностью должен составлять 10— 15 мм Для нагрева труб различного диаметра устанавливают предназначенные для данною диаметра трубы экран, заглушку и заслонку.

Утолщенные бурты на концах труб из полиэтилена и полипропилена формуют на стационарных установках (24) На станине установки смонтированы узлы пиевмоаппаратуры и отдельные детали установки В правой части станины на двух направляющих находится пневмоцилиндр, в левой — зажимиое устройство, состоящее из двух полухомутов. Нижний полухомут неподвижно закреплен на направляющих, что обеспечивает точную центровку инструмента. Откидывающийся на оси верхний полухомут при зажатии трубы притягивается и удерживается в рабочем положении пиевмоприжи-мом. На выступающей из зажимного устройства оси имеется проградуированная шкала и передвижной упор, предназначенный для контроля установки длины формуемого конца трубы, зависящей от диаметра и типа пластмассовой трубы.

В комплект формующей оснастки входят матрицы и пуансоны различных диаметров, которые применяют на установке в зависимости от диаметров формуемых труб. Матрица для зажатия труб и извлечения отформованных бургов выполнена разъемной и состоит из нижней и верхней полуматрйц, которые крепят к полухомутам зажимного устройства. В матрице предусмотрены съемные вкладыши для зажатия труб с различными допусками по наружному диаметру, достигающими 4—5 мм.

Пуаисон, соединенный с планшайбой, иавиичивают ия шток пневмоцилиндра. Внутри пуансона имеется полость, в которую подается вода для охлаждения отформованной детали в матрице.

Рабочие поверхности формующей оснастки должны быть тщательно обработаны и отполированы. Оптимальное удельное давление при формовании утолщенных буртов составляет 1,8—2,0 МПа. В трубе пуансои выдерживается 2—4 мин для остывания бурта до температуры 35±5°С, после чего пуансон отводится в исходное положение, а матрица раскрывается Поверхность готового изделия должна быть ровной и гладкой, допускаются незначительные следы от формующей оснастки. Не допускаются трещины, раковины, следы холодных спаев. Торцы буртов должны быть перпендикулярны оси трубы

Отбортовка труб. Технологический процесс отбортовки пластмассовых труб из ПВД, ПНД, ПП и ПВХ аналоги процессу формования утолщенных буртов. Длина надеваемого участка также должна быть в 1,5 раза больше длины участка трубы под отбортовку. Толщину отбортовки принимают равной толщине стенки трубы Рекомендуемая длчна концов труб под отбортовку приведена в табл. 54.

Нагрев концов пластмассовых труб При отбортовке (кроме труб из фторопласта) производят с помощью таких же электронагревательных устройств горячим воздухом или инфракрасным излучением, как н для формования утолщенных буртов. Для этого также разрешается применять глицериновые ванны. При отбортовке концы труб нагревают до высокоэла-сшчного состояния материала трубы. Оптимальную температуру теплоносителя (воздуха ил» глицерина) внутри электронагревательного устройства, которую поддерживают с помощью автоматических терморегуляторов пли ручным регулированием по показаниям термометров, принимают в зависимости от материала труб

Отбортовку на конце трубы формуют пуансоном, вдвигаемым внутрь размягченного конца трубы, и прижимным фланцем, оформляющим торцевую поверхность отбортовки (25). Давление при отбортовке концов труб из ПВД, ПНД, ПП и ПВХ должно быть не менее 0,8 МПа.

Трубы из фторопласта с наружным диаметром до 115 мм отбортовывают с нагревом в один прием, а трубы наружным диаметром свыше 115 мм — 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

Для отбортовки фторопластовых труб с нагревом применяют специальную установку (26). После закрепления в зажиме иа конец трубы, подлежащий отбортовке, надевается специальная кольцевая пропаи-бутаиовая горелка, обеспечивающая температуру нагрева до 300 °С Нагрев длится 1— 1,5 мин. Предварительно проверив температуру нагрева конца трубы, горелку отводят и включают пиевмоцилиидр, на штоке которого закреплен пуаисои, отбортовывающий конец трубы. Выдержав пуаисои в прижатом положении до охлаждения отбортовки, обратным ходом штока пиевмоцилиидр а его отводят в исходное положение Горелка в этой установке работает по принципу иижекции атмосферного воздуха струей пропан-бутана, истекающей из ниппеля под давлением 0,05 МПа. Смесь газа с воздухом поступает в сопла горелки, расположенные по концентрическим окружностям в головке горелки так, что часть из них находится снаружи трубы, а часть внутри нее.

Недостатком способа отбортовки фторопластовых труб нагревом внешним источником тепла является то обстоятельство, что  во фторопласте при  иагреве выше температуры 320° происходит химическая реакция, при которой выделяются токсичные продукты распада, опасные для здоровья персонала, занятого нагревом и отбортовкой.

Более предпочтительиым является способ отбортовки труб из фторопласта без нагрева путем надвигания трубы на вращающийся коиус (27). Этот способ состоит из следующих технологических операций:

закрепление трубы в устройстве, одевание металлического фланца иа конец трубы; подача закрепленной трубы иа вращающийся коиус и отбортовка конца трубы; поджим отбортовки к фланцу неподвижной оправкой^ охлаждение готовой отбортовки; извлечение изделия из устройства.

Отбортовку фторопластовых  труб  таким способом   производят в стационарных условиях иа специальном устройстве, состоящем из подвижного зажима трубы и металлического конуса, вращающегося с помощью электропривода. Целесообразно использовать для этой цели токарные стайки, при этом конус устанавливается во вращающемся патроне токарного станка, а трубу посредством зажимных хомутов закрепляют в суппорте. Оправку для поджима отбортовки к фланцу выполняют из текстолита. Оборудование для отбортовки фторопластовых труб без иагрева внешним источником тепла должно обеспечивать частоту вращения конуса 8—16 с~1 и давление ие менее 3 МПа.

Формование раструбов на концах труб из ПВД, ПНД и ПП различных диаметров выполияют под раструбиую сварку нагретым инструментом, а труб из ПВХ под склеивание и сварку — нагретым газом. Технологический процесс формования раструбов иа концах пластмассовых труб состоит из следующих операций: разогрев конца трубы; закрепление трубы перед формованием; формование раструба иа разогретом конце трубы; охлаждение отформованного раструба, высвобождение готового изделия.

Перед формованием раструба конец трубы нагревают до высокоэластичиого состояния. Температура теплоносителя для нагрева концов труб под раструбы соответствует температуре  иагрева,  рекомеидуемой  при  формоваиии отбортовок.

В нагретый конец закрепленной трубы с помощью специального устройства вводят строго по оси трубы формующий пуаисои, после чего конец трубы приобретает форму наружной части пуаисоиа. Не допускается перекос отформованного раструба.

Формующие пуаисоиы изготавливают из алюминиевого сплава или стали. Их наружные поверхности рекомендуется хромировать и полировать. Отформованный раструб трубы принудительно охлаждают вместе с пуансоном При этом при меняется проточная вода или сжатый воздух температурой не выше 35 СС. После формования раструбы торцуют.

В изготовленный раструб для сохранения его размеров вставляют распорную инвентарную заглушку, диаметр которой равен диаметру формующего пуансона. Эту заглушку из раструба вынимают перед сваркой или склеиванием. Изготавливают распорные заглушки из отрезков металлических труб или из дерева твердых пород.

Формование раструбов иа конце нагретых труб выполияют с помощью устройств (28), состоящих из зажима с вкладышами для труб различного диаметра, винтового механизма, иа конец которого навинчиваются пуансоны, формующие раструб. Пуансоны подает во внутрь нагретой трубы механизм. При этом в разогретый конец трубы вводится пуансон до упора, который предохраняет от деформации участок трубы за формуемым концом.

На трубах из ПВХ допускается формовать раструб способом вдавливания холодной трубы со снятой фаской иа конце в разогретый конец другой

Формование переходов. Изготовление переходов пластмассовых труб формованием осуществляется с помощью специальной оснастки, принципиальная схема которой представлена на 29 Приводным устройством может служить механический или гидравлический пресс с рабочим ходом 300—500 мм.

Разогрев заготовки осуществляется так же, как при формовании утолщенных буртов. Затем заготовка вставляется в устройство, и формуется переход. После полного остывания с помощью выталкивателя и втулки переход извлекается из матрицы.

Формование горловин переходных тройников. Различают два способа формования горловин в трубах с помощью: пуансона без формования толщины стенки горловины (30, а); пуаисоиа и матрицы с формованием толщины стенки горловины (30, б).

Для труб типа С и Т предпочтительно применение способа с формованием толщины стеики горловины, так как при этом  высота   горловины  может  быть получена  на   15—20 % больше, кроме этого наружный и виутреиний диаметры горловины можно отформовать равными соответствующим диаметрам привариваемых ответвлений. Технология образования горловии включает выполнение следующих операций: резка труб иа заготовки, измерение толщины стеики трубы; разметка и сверление отверстий в трубе в месте формования горловии; нагрев трубы-заготовки в зоне формования; ввод пуансона внутрь трубы, соединение пуансона с тянущим устройством, формование горловины; охлаждение горловины; извлечение пуансона из горловины; торцовка горловины.

Перед разметкой отверстия в заготовке измеряют толщину стеики в четырех диаметрально противоположных точках. Отверстие под формование размечается в месте наибольшего утолщения стенки. Высота горловины и толщина ее стеи-ки зависят от формы и размеров отверстия  в трубе.

Для получения горловины с равномерной толщиной стенки по периметру в трубах вырезают отверстия эллипсовидной или овальной формы, большая ось которых расположена вдоль оси трубы. Расстояние от центра горловины до торца трубы должно быть не менее двух наружных диаметров трубы.

Перед формованием горловины зону трубы вокруг отверстия нагревают в глицериновой ваиие, горячим воздухом или инфракрасным излучением с помощью специальных электрических устройств для местного нагрева труб. Прогревать участок трубы вокруг отверстия следует равномерно по всей толщине стеики с внутренней и наружной сторон трубы. Диаметр нагреваемого участка должен быть больше наружного диаметра горловины иа 30±10 мм. Эта зона вокруг отверстия в трубе, нагретая до заданной температуры, не должна терять устойчивости. Температура иагрева глицерина в ванне при формовании горловин без изменения толщины стенки трубы должна быть для труб из ПВД — 105+5, ПНД — 135±5, ПП— 165 + 5 °С. В случае формования горловин с изменением толщины стеики трубы температура иагрева глицерина в ванне увеличивается и составляет для труб ич ПВД — 200±10°С, ПНД — 220+10 °С, ПП —260±10°С.

При местном нагреве труб горячим воздухом температура теплоносителя должна иа 25—30 СС превышать температуру жидкости в глицериновой ваиие Продолжительность иагрева труб увеличивается при увеличении диаметров и толщины стеики обрабатываемых пластмассовых труб.

Устройство для местного нагрева труб воздухом (31) состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого по окружности размещены U-образиые металлические трубчатые нагревательные элементы; нагревательной камеры с уплотнителями, устанавливаемой непосредственно иа трубу, крышки; сменных воздухораспылителей. Внутрь камеры от компрессора подают сжатый воздух. Благодаря спиральным ребрам воздух движется по каналам вокруг трубчатых нагревательных элементов, чем обеспечивается его равномерный нагрев. Для замера температуры воздуха в камере предусмотрен специальиый патрубок. Перед формованием горловии устройство для местного иагрева труб устанавливают иа заготовку с таким расчетом, чтобы место формования горловины (отверстие в трубе) находилось в центре нагревательного устройства, после чего нагретая заготовка передается непосредственно иа формование горловины Время между нагревом трубы и формованием горловины  не должно  превышать  1   мии.

Формование горловин с наружным диаметром до   160 мм в трубах диаме1ром до 225 мм можно производить с помощью специальной  установки   (32), состоящей  из стола,  механизма для формования горловин v\ комплекта сменного форму-юшего   инструмента — пуансонов   и   матриц   для   ответвления различиых диаметров  На столе размещена штаига, обеспечивающая фиксироваииое размещение пуаисоиа виутри трубы   Механизм   для   формования   включает   сварную  стойку   и   кронштейн,    которые   перемещаются   по   направляющим,   находящимся   на   столе    В стойке  размещен   полый   винт с  тягой для зацепления пуансона. Привод внита ручной, осуществляется с помощью штурвала. Сменные матрицы крепятся к стойке двумя болтами В конструкции матрицы предусмотри плавающий нож, позволяющий в процессе вытяжки горловины одиовремеиио производить торцовку ее вершины.

Поверхности формующих инструментов (пуаисоиа и матрицы), соприкасающихся с трубой, должны иметь шероховатость не грубее /?а = 1,25 мкм по ГОСТ 2789—73 К Формующий торец пуансона может иметь коническую или сферическую форму. Высота цилиндрической части пуаисоиа, а также высота цилиндрического ответвления в матрице не должны быть менее высоты горловины. Для компенсации усадки горловин после формования диаметр формующего инструмента должен превышать размеры внутреннего диаметра горловины на 2 %.

На формующий торец пуапсоиа и поверхность матрицы наносится маркировка, содержащая сведения о размерах выполняемой горловины.

Перед формованием горловины заготовку с нагретой зоной вокруг отверстия устанавливают и закрепляют в магрм-це так, чтобы тяга, предназначенная для зацепления пуансона, находилась точно по центру отверстия в трубе, а отверстие в трубе располагалось коицентрично отверстию в матрице С торца заготовки внутрь трубы вставляют пуансон, который затем соединяют с механизмом вытяжки Вращением штурвала пуансон втягивают в отверстие в трубе до тех пор, пока образующаяся горловина ие охватит всю цилиндрическую часть пуансона Скорость движения пуансона при формовании юр-ловппы должна составлять 0,8—I м/мпн Движение пуансона в oiBcpcTiin осуществляют до выхода его цилиндрической части  из образовавшейся  горловины;  в  гаком положении  пуансон фиксируют и извлекают из горловины только после ее охлаждения до температуры 30 °С и   ниже.

Отформованную горловину охлаждают вместе с осиаст-коп (пуансоном и матриттей) проточной водой, сжатым воздухом пли в естественных условиях до температуры окружающего воздуха, затем торцуют, установив заготовку в зажим станка для механической обработки труб (см. рис, 21), пли с помощью переносного устройства для торцовки и снятия фасок па концах труб (см. 22). Высота горловин после торцовки не должна быть меньше размеров, приведенных в ОСТ 36-55-81.

Для обеспечения высокого качества переходных тройников прн изготовлении горловины рекомендуется проводить пооперационный контроль, при этом нужно проверять размеры отверстии в трубах, расстояния между отверстиями (в коллекторах), температуру нагрева зоны вытяжки в заготовке, размеры отформованной горловины и др.

Поверхность трубы и горловины должна быть ровной и гладкой Допускаются незначительные следы формующего инструмента, не уменьшающие толщину стенки горловины ниже допускаемых отклонений толщины стенки привариваемого к горловине ответвления.

Диаметр горловины, овальность и толщина ее стенки должны быть в пределах допусков на пластмассовые трубы, привариваемые к вытянутым горловинам

Калибровка концов труб. Калибровку концов труб из ПВХ выполняют при их подготовке к склеиванию Для раструбной сварки труб из ПНД, ПВД и ПП калибровку концог отдельно ие производят» так как этот процесс выполняется при оплавлении конца трубы по поверхности сварки в гильзе нагревательного инструмента

При калибровке концов труб из ПВХ нагретую в глицериновой ванне или горячим воздухом до температуры 130±5°С трубу вставляют с помощью специального устройства в калибровочную гильзу. Калибровку конца трубы можно выполнять с помощью устройства, применяемого для формования раструба. Остывание конца трубы должно происходить вместе с гильзой.