Как заварить трубу с водой — несколько проверенных вариантов

Каждому квалифицированному специалисту при проведении сварочных работ приходится решать ряд сложных задач. Одна из проблем, с которой может столкнуться любой сварщик — как заварить трубу с водой.

Стоит отметить, что сварка стальной трубы с протекающей по ней водой не является технически грамотным решением и технологически верным процессом проведения работ. Однако в некоторых аварийных, экстренных ситуациях знание различных способов сваривания трубопроводов со свободно или под давлением протекающей по ним водой может сильно помочь специалисту.

Рис. 1 Технология электродуговой сварки

Особенности сваривания трубопроводов с водой

Под сваркой трубопровода с водой мы подразумеваем ту ситуацию, когда она тем или иным способом попадает в сварочную ванну. Этот фактор привносит в проведение сварных работ следующие нюансы:

Электрическая дуга, которая образуются при сварке, имеет температуру около 7000 °С. Этого более чем достаточно, чтобы сделать жидкой любую низкоуглеродистую сталь, средняя температура плавления которой составляет 1500 °С. Так как вода закипает при нагревании до температуры в 100 °С, то она мгновенно испаряется в зоне сварки, не оказывая существенного влияния на процесс. То есть теоретически можно запаять любой шов, если щель довольно узка и через нее не выливается наружу большой водный поток.

Общеизвестно, что вода обладает наивысшей тепловой емкостью из всех жидкостей, то есть для нагревания любого исходного объема требуется значительное количество энергии. Поэтому при проведении сварочных работ на трубах с водой желательно еще повысить температуру электродуги. Этого добиваются увеличением силы тока в сварочном аппарате в зависимости от конкретных условий на 10 — 20%.

При сварке предпочтительнее применение инверторного сварочного агрегата с рядом удобных функций: форсаж дуги, антизалипание.

Рис. 2 Дефекты в трубах и заделка их чопиками

1. Сварку с вытекающей водой можно вести в двух режимах, без отрыва и с отрывом электрода от шва (ванны). Однако на практике безотрывную технологию довольно сложно использовать — попавшая в ванну вода может охладить электрод, что приведет к его залипанию. Поэтому большинство сварщиков даже высокой квалификации практикуют сварку охлаждаемых водой щелей или стыков труб с отрывом.
2. Трубу с водой можно варить как на постоянном, так и переменном токе. Так как последний вариант рассчитан на сварку толстостенных изделий из низкоуглеродистых сталей, проводить сварочные работы таким методом и соответственно аппаратом чуть проще.
3. При сваривании стыка или щели с водой следует быть готовым к невысокому качеству шва. Из-за постоянного охлаждения сварочной ванны образуются наплывы, ухудшающие внешний вид шовного буртика. Также у сварщика не времени сбивать окалину, что также не способствует повышению качества сварки.

Рис. 3 Таблица применяемых электродов для электродуговой сварки

1. Перед проведением сварочных работ электроды лучше дополнительно прокалить при температуре 200 °С. Помимо трубопроводов из низкоуглеродистой стали (электроды АНО, УОНИ), также можно сваривать трубы с водой из нержавейки (электроды НЖ, ЛМ, ОЗЛ) чугунные стояки (электроды МНЧ, ОЗЧ, ОЗА). Для инверторных сварочных аппаратов можно использовать электроды МР-3, ЦЧ-4, которые хорошо подходят для ремонта труб из-за относительно низкой температуры плавления.
2. Следует учитывать и то, что сварка труб под давлением водной среды — вынужденная и временная мера. Стык с высокой вероятностью может треснуть при дальнейшей эксплуатации, связанной с изменением давления в трубопроводе, физическом воздействии на его оболочку.
3. Стоит отметить, что не каждый сварщик возьмется за проведение подобных работ в силу следующих причин:

Обзор рабочей зоны будут постоянно перекрывать водные пары — маску придется регулярно протирать.

При задержке электрода в сварочной ванне он может залипнуть.

Попавшая на работника и спецодежду вода снижает электробезопасность работ, увеличивает вероятность поражения сварщика электрическим током, приводит к дискомфорту.

Читайте также:  Как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками: основные материалы и технология

Рис. 4 Заварка трубных щелей сваркой — примеры

Как заварить трубу с водой

Как отмечалось выше, сварка труб под давлением с вытекающей водой — это прямое нарушение технологии из-за низкого качества соединения. Однако в реальных условиях мастера сварщики, работающие, к примеру, в тепловых сетях, регулярно проводят данные операции по просьбе или требованию начальства.

Перед работами проверяют удобство доступа к дефектному участку трубопровода, хорошо освещают место проведения сварочных операций. Если прямым электродом сложно проводить сварку или по нему будет стекать вода, его изгибают под удобным или безопасным углом. Для защиты сварщика при работе в помещениях с высокой влажностью используют водонепроницаемую одежду.

Рис. 5 Примеры наложения заплаток для заделки дефектов

При образовании трещины

Если вода капает через трещину, ее можно заваривать несколькими методами:

Прямым завариванием. Место проведения работ очищают от краски, слоя ржавчины и начинают сварку. Ток в аппарате устанавливают побольше, (для этого нужен опыт и практические навыки) и начинают заваривание щели в месте, наиболее удаленном от точки вытекания воды.

Электрод ведут елочкой, постепенно опускаясь к участку с течью. Можно пройти щель сразу по всей длине с одного конца до другого или сваривать попеременно с каждой стороны и закончить в точке вытекания воды.

Для гарантии прочности соединения после формирования основного шва его поправляют, обваривая по периметру. Ток в сварочном аппарате при этом устанавливают в обычный рабочий режим.

При помощи накладки. Для ремонта труб многие используют хомуты с резиновыми прокладками, накладываемые вокруг трубы и затягиваемые болтами. Если щель большая и через нее вытекает значительный объем воды, можно при помощи сварочного аппарата сделать подобие данного приспособления.

Для этого берут пластину нужный длины и ширины, изгибают ее вокруг трубы в месте утечки и привязывают проволокой. Далее по периметру приваривают элемент к трубной оболочке в обычном режиме работы сварочного аппарата. Сделанная таким методом заплатка хоть и отнимет чуть больше времени, чем непосредственное заваривание щели, гарантирует более высокое качество ее заделки.

Рис. 6 Примеры заварки свищей

Со свищом

Под свищом обычно подразумевают дефект в трубе в виде сквозного отверстия, через которое под давлением наружу вытекает вода. Для его заваривания применяют следующие способы:

Прямая заделка. Есть свищ небольшой, его обваривают по периметру небольшими каплями при повышенном токе, а затем расплющивают их молотком, заделывая отверстие и предотвращая ток воды.

Затем поверх свища наваривают еще один слой металла, установив на сварочном аппарате обычный режим.

При большом свище еще один оригинальный вариант его обварки – вбивание деревянного чопика. Колышек загоняют до конца и обрезают почти заподлицо с трубной оболочкой. При отсутствующем водном потоке отверстие обваривают по периметру, постоянно сужая выходной канал до его полного закрытия.

При помощи болта. Если через свищ поступает значительный объем воды, можно воспользоваться подходящим по диаметру (точнее чуть большим) болтом. При помощи сверла, равного размеру резьбового штыря, в свище делают круглое отверстие правильной формы, в которое затем вкручивают болт.

Резьбовая ножка почти полностью перекрывает водный поток, поэтому шляпка без труда обваривается по периметру, тем самым полностью предотвращая течь.

При помощи гайки. Если под руками нет сверла и болта нужных диаметров, подбирают гайку по размерам чуть больше свища. Ее устанавливают по центру отверстия и обваривают по периметру. Затем берут подходящий болт, обрезают его на нужную длину болгаркой, делая фаску на кромках, и ввинчивают в гайку. Для герметизации резьбового соединения используют льняное волокно или подкладывают под резьбовой штырь на свищ маленький кусочек резины.

Читайте также:  Таблица пайки полипропиленовых труб и температура нагрева

Рис. 7 Как заварить трубу с водой при помощи гайки и болта — пример

Возможно, будет интересно почитать про: Труба ВГП – размеры, формы выпуска, особенности резьбового соединения

На стыке двух соединяемых труб

В практике опытного сварщика могут возникнуть ситуации, когда в трубопровод потребуется вставить новый трубный фрагмент или элемент с запорной, регулирующей арматурой. Для этого в старой трубе вырезают участок по длине нового, стачивают фаски на кромках всех труб для образования сварочной ванны и вставляют трубный отрезок в разрез трубопроводной магистрали.

Очень важно точно подогнать вставляемый трубный фрагмент к краям обрезанного трубопровода. В идеале, если кромки свариваемых труб плотно соприкасаются, течь может практически отсутствовать.

Затем вставленный фрагмент соединяют с основным трубопроводом сваркой с двух сторон в нескольких точках и приступают к полной заделке стыков.

Если труба расположена горизонтально, сварку ведут сверху вниз обычным (отрывным или безотрывным) способом попеременно с двух сторон или непрерывной дугой снизу-вверх, минуя участок с вытекающей водой. На расстоянии около 10 мм от точки вытекания воды увеличивают ток в аппарате и производят заваривание оставшегося участка с течью. Некоторые сварщики поступают наоборот, заделывая вначале участок с протечкой от точки на 10 мм выше.

Аналогичные сварочные операции проводят и с другим стыком.

Рис. 8 Как заварить трубу с водой на стыке

Врезка в трубопровод под давлением

Если давление воды в трубопроводе невелико (не более 6 бар, как в линии холодного водоснабжения коммунальных домов), не так сложно произвести врезку в трубопровод при помощи сварки. Для этих целей подбирают отрезок трубы с резьбой, подходящей к запорной арматуре: шаровому крану или вентилю. Сразу готовят герметизирующие материалы (сантехническую ленту, льноволокно, пасту), перфоратор со сверлом по металлу диаметром, соответствующему проходному каналу отвода.

Дальнейшие операции проводят в следующей последовательности:

Стачивают нижние кромки переходной стальной муфты с резьбой болгаркой под полукруглый профиль трубопровода, делают по периметру фаску для сварочной ванны.

Приставляют переходную муфту к трубе, фиксируют в нескольких точках каплями расплавленного металла и приступают к ее приварке по периметру в обычном режиме.

Рис. 9 Приварка муфтового бокового отвода с резьбой под шаровый кран

Затем в перфоратор или шуруповерт вставляют сверло по металлу и проделывают в трубопроводе отверстие через приваренную муфту, предварительно подготовив шаровый кран и намотав на резьбу льноволокно.

После просверливания отверстия в трубопроводе извлекают сверло с электроинструментом и быстро накручивают на резьбовой патрубок отвода шаровый кран.

Более надежный и простой вариант, если давление в системе неизвестно — заранее накрутить на резьбовой патрубок шаровый кран, используя уплотнители из льноволокна, сантехнической нити, и произвести высверливание трубы через него. Стоит отметить, что арматура при этом должна быть полнопроходной без внутреннего заужения проходного канала.

Как только на выходе появится сильный водный поток после извлечения сверла, его быстро перекрывают консольной рукояткой крана.

Важный нюанс. Чтобы выходящая из трубопровода вода при сверлении не попала в электроинструмент, на сверло одевают защитный экран – кусок плотной картонки, фанеры, пластика.

Рис. 10 Операции по врезке в трубопровод через шаровый кран

Сварка труб с вытекающей через них водой — операция, выполнение которой по силам высококвалифицированным сварщикам с большим опытом работы. Также при помощи сварки несложно произвести врезку в любой металлический трубопровод, транспортирующий воду под давлением.