RU2810859C1 - Method of socket welding of polymer pipes at low air temperatures - Google Patents
Method of socket welding of polymer pipes at low air temperatures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810859C1 RU2810859C1 RU2023119009A RU2023119009A RU2810859C1 RU 2810859 C1 RU2810859 C1 RU 2810859C1 RU 2023119009 A RU2023119009 A RU 2023119009A RU 2023119009 A RU2023119009 A RU 2023119009A RU 2810859 C1 RU2810859 C1 RU 2810859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- heating device
- pipes
- temperature
- welded joint
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 13
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область, к которой относится изобретениеField to which the invention relates
Изобретение относится к сварке полимерных труб и может использоваться при муфтовой сварке полимерных труб при низких температурах окружающего воздуха.The invention relates to welding of polymer pipes and can be used for sleeve welding of polymer pipes at low ambient temperatures.
Уровень техникиState of the art
Известно техническое решение (1. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов СП 42 - 103 - 2003. - Издание официальное. - М. ЗАО «ПОЛИМЕРГАЗ», 2004. - 84 с.), в котором при более широком интервале температур окружающего воздуха, чем от минус 15 °С до плюс 45 °С, сварочные работы рекомендуется выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала (п. 6.48). Недостатком указанного способа является трудоемкость и большие затраты времени на строительство сооружения и на достижение регламентированной температуры воздуха внутри сооружения и на концах свариваемых полимерных труб.A known technical solution (1. Design and construction of gas pipelines from polyethylene pipes and reconstruction of worn-out gas pipelines SP 42 - 103 - 2003. - Official publication. - M. ZAO "POLIMERGAZ", 2004. - 84 p.), in which, with a wider interval ambient temperatures than from minus 15 °C to plus 45 °C, welding work is recommended to be performed in rooms (shelters) that ensure compliance with the specified temperature range (clause 6.48). The disadvantage of this method is that it is labor intensive and takes a lot of time to build the structure and to achieve the regulated air temperature inside the structure and at the ends of the polymer pipes being welded.
Наиболее близким является техническое решение (2. Пат 2450202. Способ муфтовой сварки полимерных труб. Опубл. 10.05.2012, бюл. № 13), в котором в процессе сварки при низких температурах воздуха (ниже минус 15 ºС) используется метод предварительного подогрева зоны термического влияния сварного соединения муфты (фитинга) и трубы путем подачи напряжения на закладной нагреватель фитинга отдельным источником электропитания, а после сварки охлаждение сварного соединения производится под слоем теплоизоляции. Подогрев производится до достижения температуры области оплавления из регламентированного интервала температур, а показание датчика температуры сварочного аппарата, исходя из которой производится сварка, поддерживается равным значению температуры нагрева зоны термического влияния сварного соединения. Недостатком технического решения является необходимость применения дополнительного мощного источника питания и теплоизоляции различной толщины и размеров для различных температур окружающего воздуха и типоразмеров труб, также то, что необходимо искусственно поддерживать температуру для штатного датчика температуры сварочного аппарата равной значению температуры нагретой в зоне термического влияния сварного соединения и использование теплоизоляции при охлаждении сварного соединения.The closest is the technical solution (2. Pat. 2450202. Method of sleeve welding of polymer pipes. Published 05/10/2012, Bulletin No. 13), in which during the welding process at low air temperatures (below minus 15 ºС) the method of preheating the thermal zone is used influence of the welded joint of the coupling (fitting) and pipe by supplying voltage to the embedded heater of the fitting with a separate power source, and after welding, cooling of the welded joint is carried out under a layer of thermal insulation. Heating is carried out until the temperature of the melting zone is reached from the regulated temperature range, and the reading of the temperature sensor of the welding machine, based on which welding is performed, is maintained equal to the heating temperature of the heat-affected zone of the welded joint. The disadvantage of the technical solution is the need to use an additional powerful power source and thermal insulation of various thicknesses and sizes for different ambient temperatures and pipe sizes, and also that it is necessary to artificially maintain the temperature for the standard temperature sensor of the welding machine equal to the value of the temperature heated in the heat-affected zone of the welded joint and use of thermal insulation when cooling a welded joint.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение сварки полимерных труб при температурах окружающего воздуха ниже регламентируемых.The objective of the present invention is to simplify the welding of polymer pipes at ambient temperatures below the regulated ones.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в том, что при любых низких температурах и диаметрах муфт наряду со стандартным сварочным аппаратом используется отдельное нагревательное устройство, состоящее из незамерзающего материала, типа силикона, термодатчика и контроллера. Отдельное нагревательное устройство производит предварительный подогрев свариваемых деталей перед сваркой и поддерживает скорость остывания сварного соединения соответствующей скорости остывания при регламентированной температуре окружающего воздуха.The technical result achieved when solving the problem is that at any low temperatures and coupling diameters, along with a standard welding machine, a separate heating device is used, consisting of a non-freezing material such as silicone, a temperature sensor and a controller. A separate heating device preheats the welded parts before welding and maintains the cooling rate of the welded joint at the corresponding cooling rate at a regulated ambient temperature.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.Essential features characterizing the invention.
Ограничительные: сварку производят путем установки и закрепления концов свариваемых труб в зажимах центрирующего приспособления с одновременной посадкой детали (муфты/фитинга) с закладным нагревателем, подключения детали с закладным нагревателем к сварочному аппарату, пуска процесса сварки.Restrictive: welding is carried out by installing and securing the ends of the pipes to be welded in the clamps of the centering device with simultaneous seating of the part (coupling/fitting) with an embedded heater, connecting the part with an embedded heater to the welding machine, and starting the welding process.
Отличительные: при муфтовой сварке полимерных труб при температурах воздуха ниже регламентируемых, перед сборкой соединения, на фитинг и свариваемые концы труб устанавливается отдельное нагревательное устройство. Отдельное нагревательное устройство управляется микроконтроллером, в котором заложена программа, позволяющая производить предварительный подогрев по всей области с внутренней и наружной стенок свариваемых муфты и труб в области оплавления и выравнивание до достижения температуры из допустимого для сварки интервала, а также регулировать требуемую скорость остывания сварного соединения после сварки. Так как режим процесса сварки зависит кроме как от данных штрих-кода детали еще и от температуры окружающего воздуха, то для запуска процесса сварки для датчика температуры сварочного аппарата задается значение температуры зоны термического влияния сварного соединения перед сваркой.Distinctive: when socket welding of polymer pipes at air temperatures below the regulated ones, before assembling the joint, a separate heating device is installed on the fitting and the welded ends of the pipes. A separate heating device is controlled by a microcontroller, which contains a program that allows preheating throughout the entire area from the inner and outer walls of the welded coupling and pipes in the melting area and leveling until the temperature reaches the permissible range for welding, as well as adjusting the required cooling rate of the welded joint after welding Since the mode of the welding process depends, in addition to the barcode data of the part, also on the ambient temperature, to start the welding process, the temperature value of the heat-affected zone of the welded joint before welding is set for the temperature sensor of the welding machine.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 приведено сварное муфтовое соединение с установленным отдельным нагревательным устройством перед сваркой. На фиг. 2 приведено отдельное нагревательное устройство во время сварки. На фиг. 3 приведено отдельное нагревательное устройство. 1 - полимерные трубы; 2 - муфта с закладным нагревателем; 3 - закладной нагреватель; 4 - отдельное нагревательное устройство; 5 - термодатчик; 6 - клеммы закладного нагревателя; 7 - индикатор; 8 - контроллер нагревательного устройства; 9 - провода питания нагревательного устройства; 10 - провод термодатчика.In fig. Figure 1 shows a welded coupling joint with a separate heating device installed before welding. In fig. Figure 2 shows a separate heating device during welding. In fig. 3 shows a separate heating device. 1 - polymer pipes; 2 - coupling with embedded heater; 3 - embedded heater; 4 - separate heating device; 5 - temperature sensor; 6 - terminals of the embedded heater; 7 - indicator; 8 - heating device controller; 9 - power wires for the heating device; 10 - temperature sensor wire.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Способ осуществляется следующим образом. Перед сваркой при низких температурах окружающего воздуха производится сборка свариваемых труб 1 и муфты 2. В сборку входят такие мероприятия как: очистка и циклевка от загрязнений, установка и закрепление концов свариваемых труб и муфты с закладным нагревателем 3 в зажимах центрирующего приспособления и подключением к сварочному аппарату муфты через клеммы 6. Перед сборкой на муфту и концы труб устанавливается отдельное нагревательное устройство 4 с термодатчиком 5 и проводами питания 9. Посредством смартфона со специальным мобильным приложением, присоединенным через радиосвязь с контроллером нагревательного устройства, считывается штрих-код муфты для расчета параметров предварительного подогрева и контролируемого охлаждения. После расчета параметров начинается предварительный подогрев нагревательным устройством свариваемых деталей. Свариваемые трубы и муфты подогреваются со всех сторон, т.е. с внутренних и наружных стенок. После окончания предварительного подогрева выдерживается время (технологическая пауза) для достижения более однородной температуры в области оплавления муфты и труб. Во время технологической паузы отдельное нагревательное устройство удаляется с концов труб и внутренней стенки фитинга. На внешней стенке фитинга нагревательное устройство остается. Производится сборка сварного соединения. Затем считывающим карандашом сварочного аппарата проводится сканирование штрих-кода и запуск сварки, при этом датчик температуры находится в среде, где температура поддерживается значению температуры из допустимого интервала. Далее сварочным аппаратом производится стандартная сварка, при этом отдельное нагревательное устройство остается обернутым поверх сварного соединения. После сварки процесс охлаждения контролируется отдельным нагревательным устройством для поддержания заданной скорости остывания. Параметры предварительного подогрева, технологической паузы и охлаждения полимеров заранее заложены в программу нагревательного устройства в виде формул, в которых переменными величинами являются данные со штрих-кодов фитингов и температура окружающего воздуха.The method is carried out as follows. Before welding at low ambient temperatures, the pipes to be welded 1 and the
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2810859C1 true RU2810859C1 (en) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2343331C2 (en) * | 2006-12-14 | 2009-01-10 | Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Welding method of polymeric pipes |
RU2450202C2 (en) * | 2010-07-19 | 2012-05-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Procedure for socket welding of polymer pipes |
RU2744141C2 (en) * | 2019-05-13 | 2021-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Method of welding plastic pipes by connecting parts with an embedded heater |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2343331C2 (en) * | 2006-12-14 | 2009-01-10 | Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Welding method of polymeric pipes |
RU2450202C2 (en) * | 2010-07-19 | 2012-05-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Procedure for socket welding of polymer pipes |
RU2744141C2 (en) * | 2019-05-13 | 2021-03-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Method of welding plastic pipes by connecting parts with an embedded heater |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Старостин Н.П., Герасимов А.И., Ботвин Г.Б., Данзанова Е.В. Сварка полипропиленовых труб при отрицательных температурах. Журнал "Строительство уникальных зданий и сооружений". ISSN 2304-6295. 4 (55). 2017 7-18. Старостин Н.П., Аммосова О.А. Сварка полиэтиленовых труб встык нагретым инструментом при низких температурах. Журнал "Нефтегазовое Дело" 2015, т. 13, N2, с. 126-132. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ATE206084T1 (en) | PROCESS FOR WELDING PLASTIC PIPES AND SLEEVE FOR CARRYING OUT THE PROCESS | |
RU2810859C1 (en) | Method of socket welding of polymer pipes at low air temperatures | |
RU2641925C2 (en) | Improved methods of creating an electrofusion connection | |
ATE423671T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR BUTT WELDING INTERNAL COATED PIPES | |
US11674631B2 (en) | Electrofusion of pipe liners | |
CN104816467A (en) | Intelligent welding method for electrofusion pipe fittings | |
RU2450202C2 (en) | Procedure for socket welding of polymer pipes | |
KR101457110B1 (en) | Method for connecting double insulation pipe and method and apparatus for manufacturing connection pipe with roller rotation plate | |
NO20050997L (en) | Welding of rudder | |
RU2744141C2 (en) | Method of welding plastic pipes by connecting parts with an embedded heater | |
CN206316583U (en) | Pipeline intermediate frequency internal heater | |
RU2665393C2 (en) | Method of thermoplastic pipes welding | |
KR20160113617A (en) | Reinforcement device for optical-fiber splice sections | |
CN105798412A (en) | Pipeline brazing method | |
CN112984281B (en) | Control method and system for mechanical joint coating of oil and gas pipeline | |
RU2396478C1 (en) | Procedure for welding polymer pipes | |
CN108265162A (en) | Local heat treatment device used after laser repair of shaft parts and temperature control method | |
CN1108996A (en) | Electric soldering method | |
KR102193812B1 (en) | Method of preheating for welding thick plate/pipe using induction heating | |
JPH11192665A (en) | Method for controlling energization of electrical fusion-bond joint | |
JPH09292084A (en) | Electro-fusion joint and its fusion method | |
SU1578014A1 (en) | Method of butt welding of plastic tubes | |
JP3072925U (en) | Generator integrated EF controller | |
KR101547471B1 (en) | welding assistant device for manufacturing a heat exchanging module of a Heat Recovery Steam Generator | |
CN104455883A (en) | Butt joint method of HDPE winding pipes |