Для сварки фрагментов при монтаже трубопровода используется специализированные инструменты – центраторы для сварки труб. В данной статье приведены их устройство, классификация и особенности.

Устройство

Различные виды центраторов значительно отличаются по конструкции. Однако в любом случае ее составляют упорные и фиксирующие элементы.

К основным качествам центраторов относят:

• надежность фиксации;
• точность их совмещения;
• удобство применения;
• долговечность.

Применение

Центраторы имеют обширную сферу применения. Это обусловлено тем, что они рассчитаны на сварку труб различных типов и диаметров. Ввиду этого их применяют при сборке трубопроводов в коммунальной и нефтегазодобывающей сферах. Центраторы служат для фиксации смежных фрагментов трубопровода при сварке.

Актуальность данных инструментов определяется большой сложностью совмещения соединения фрагментов магистральных трубопроводов путем сварки, особенно большого диаметра. Это обусловлено провисанием ввиду малой жесткости соединяемых фрагментов. Этого необходимо избежать, обеспечив соосность. В противном случае значительно снизится качество соединения. Причем нужно учитывать, что соосность далеко не всегда означает параллельность.

Фиксация фрагментов обеспечивает стабильные размеры зоны сварки. К тому же, если используется центратор для сварки, с внутренней стороны стыка не формируются перепады, вызывающие турбулентность потока и повышающие сопротивление при эксплуатации трубопровода. То есть названные дефекты ухудшают гидравлические параметры, вследствие чего требуется более мощное насосное оборудование.

Центратор внутренний применяемых при сварке труб с пенополиуретановым покрытием, используемых в магистральных сетях отопления и водоснабжения. Данный материал выполняет роль изоляции и служит для размещения кабеля, контролирующего состояние трубопровода. Поверх него наносится термостойкая оболочка. Ввиду этого сварка возможна исключительно с внутренней стороны.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам центраторов относят:

• повышение качества сварки за счет точного расположения и фиксации, что обеспечивает длительный эксплуатационный срок;
• снижение трудозатрат;
• мобильность;
• невысокую стоимость;
• многофункциональность, состоящую в применимости для труб разных видов и размеров.

Основным недостатком центраторов считают некоторое повышение стоимости работ. К тому же многие промышленные модели характеризуются большой массой (до сотен кг). Поэтому для их применения требуются грузоподъемные устройства. Это также усложняет и удорожает работы.

Также можно сопоставить наружный и внутренний виды.

Инструменты первого типа характеризуются следующими достоинствами:

• небольшими габаритами и массой для большинства моделей;
• простотой использования;
• возможностью применения при любых условиях.

Основной недостаток состоит в отрывочном ведении работ, обусловленном необходимостью постоянного передвижения инструмента.

Основное достоинство внутренних центраторов состоит в обеспечении непрерывной сварки. Однако это большие и тяжелые инструменты сложной конструкции, требующие применения подъемного оборудования.

Модели и цены

Выбор центратора осуществляют на основе ряда критериев.

• Диаметр труб. Во-первых, каждый тип инструмента рассчитан на конкретный диапазон диаметра. Во-вторых, для толстых деталей (более 800 мм) следует использовать модели жесткой конструкции (многозвездные или арочные), а при меньших диаметрах подойдут эксцентриковые варианты.
• Требования к качеству сварки. В некоторых случаях существуют пределы для дефектов соединения (включая эллипсность). Наилучшее качество сварки обеспечивают цепные модели.
• Предельное давление. Для создания наиболее стойкого сварочного шва следует применять центраторы с гидрозажимом.
• Материал труб. В данном отношении рассматриваемые инструменты всех типов универсальны, однако исключение составляют работы с полипропиленовыми трубами. В таком случае требуются внутренние варианты.
• Универсальность. Лучшими по данному показателю считают цепные модели.

Стоимость центраторов колеблется в обширных пределах. Так, простейшие наружные многозвенные модели с ручным приводом можно приобрести за 1,5 тыс. рублей, в то время как цена внутренних гидравлических составляет примерно 350 тыс. Таким образом, стоимость определяется конструкцией, назначением, а также брендом.

Из производителей данных инструментов по качеству выделяют продукцию Vietz и Clamp.

Следует отметить, что простейший бытовой центратор несложно и недорого создать самостоятельно.

Идеального качества. Чтобы облегчить этот процесс и повысить качество выполнения, разработаны и используются центраторы для труб. На глаз очень трудно соединить два элемента. Это устройство применяется специалистами, которые работают на прокладке магистральных и местных трубопроводов. Но центратор также будет полезен и домашним мастерам, которые сталкиваются с необходимостью сварочных работ.

Кроме своей непосредственной задачи, данные приспособления могут решать и еще одну не менее важную проблему. Так, центратор для труб способен обеспечить максимально точное соединение кромок двух элементов, не только перед сварочными работами, но и во время самого процесса. Это значительно ускоряет и упрощает работу.

Центраторы. Особенности и применение

Работу над укладкой надежного трубопровода, начинают не с качественных и профессиональных сварочных работ, как многие думают. Каким бы квалифицированным не был сварщик, без подготовительных мероприятий получить хорошие результаты невозможно. Необходимо перед сваркой отрегулировать соосность двух труб.

Особенно важно в процессе сварки обеспечить точность проведения стыковки двух цилиндрических магистральных изделий, используемых в газовых транспортных системах, при перекачке нефтепродуктов, а также для транспортировки химических и прочих опасных для человека веществ. В данном случае, приспособления, позволяющие получить безупречное качество соединения, - это не приятное дополнение, а необходимость.

Диапазон размеров данных инструментов весьма обширный. Центраторы для сварки труб, в зависимости от типа и габаритных размеров, предназначены для работы с изделиями диаметром от 25 до 1600 миллиметров. Отдельные инструменты могут соединять и более внушительные конструкции. Диаметр таких изделий может достигать 2 м.

Любое приспособление для сварки труб позволяет избежать еще одной важной проблемы. За счет жесткого обхвата корпуса, устройство способно предотвратить ненужные, в процессе сварочных работ, движения элемента. Если этим пренебречь, то в будущем, даже при приложении минимальных нагрузок, шов рискует лопнуть.

Устройство, конструкция приспособления

Центратор для труб представляет собой механизм, состоящий из упорных элементов, а также компонентов, поддерживающих соединяемые детали в неподвижном состоянии. Последние зажимаются универсальной струбциной. А при помощи точной настройки и контроля уровня, настраивается их соединение.

Основные разновидности центраторов

Все механизмы, которые сегодня представлены в продаже, можно разделить на две категории. Это внутренние центраторы и наружные.

Оборудование наружного типа имеет обозначение «ЦН». Эти системы предназначены для монтажа на внешней стороне сочленяемых элементов. Вне зависимости от габаритных размеров, они просты в эксплуатации, легко монтируются на трубу и позволяют осуществить центровку максимально быстро и эффективно. Наружные устройства - это широкий печень центраторов. Выделяют эксцентриковые, звенные, гидравлические и другие конфигурации.

Внутренний центратор для труб, имеет обозначение «ЦВ». Представляет собой гидравлическую установку. Оборудование такого типа распирает края соединяемых труб изнутри, сдвигая среды друг к другу. Преимуществом является возможность использования инструмента для изделий разных диаметров.

Наружные

Центратор наружный для труб представляет собой зажим большого размера. Последний, посредством охвата цилиндра, прочно держит соединяемые детали в зафиксированном, соосном положении. Если сравнить наружные приспособления с внутренними, то первые более простые в установке и эксплуатации.

Еще одна важная особенность механизмов данного вида - это возможность выправления кромок, которые имеют неправильную округлую форму (подобие эллипса). Если не устранить этот дефект перед сваркой, то качество будущего шва будет под большим вопросом. В данном случае значительно ухудшается прочность изделия. В зависимости от характеристик трубы (толщины ее стенки и наружного диаметра), центраторы делятся еще на несколько видов. Каждый из них мы рассмотрим ниже.

Звенный

Наиболее простым по устройству считается именно такой центратор. Приспособление представляет собой многогранную конструкцию с несколькими звеньями. В зависимости от размера соединяемых труб, звенья могут иметь одинаковую или разную длину. Число звеньев зависит от наружного диаметра детали.

Это оборудование широко используются для труб от 50 до 1500 миллиметров в диаметре. Приспособление закрепляют на поверхности при помощи специальных прижимов.

Гидрофицированный центратор

Это модификация стандартного звенного оборудования. Отличия в том, что они затягиваются после установки на деталь не вручную, а с применением домкрата. За счет этого улучшается стыковка труб. Механизм с большим усилием обжимает цилиндр, что самым лучшим образом сказывается на качестве сварного шва. Устройство предназначено для работы с диаметрами от 720 до 1620 миллиметров.

Цепные центраторы

Эта модификация применяется для устранения эллипсности труб. Здесь предполагается применение домкрата электрического либо пневматического механизма. Эта группа цепных устройств объединяет в себе несколько видов приспособлений, которые работают за счет затягивания цепи вокруг соединяемых труб. Среди преимуществ можно выделить универсальность. Рабочие диаметры - от 90 до 1000 миллиметров.

Эксцентриковый центратор

Такие центраторы для сварки труб, используются с изделиями больших диаметров. В основе устройства лежат две дуги из стали. В отличие от звенного механизма, где элементы фиксируются при помощи специальных крюков, здесь в процессе настройки под конкретную трубу они стягиваются. Делается это при помощи регулировочной перемычки.

Нужно отметить, что центраторы с эксцентриком могут применяться для работы с трубами разного диаметра. Можно соединять изделия разной длины. Это очень удобно. Но эти механизмы более дорогостоящие.

Особенности внутренних центраторов

Данный тип приспособлений устроен сложнее, чем наружные системы. В этом случае на стенки труб внутренний центратор воздействует изнутри.

Функционируют данные системы следующим образом: к специальным жимкам (а это рабочие органы центратора), которые располагаются в два ряда по внешнему диаметру, при помощи гидравлики передается усилие. С этой силой труба жимками распирается изнутри.

За счет этого достигается более надежная и идеально соосная фиксация изделия. Такое положение удерживается до конца сварки труб. За счет мощного гидравлического усилия, которое подается на жимки, данное оборудование отлично справляется с задачами коррекции эллипсности в сторону правильной формы.

При монтаже в трубопровод данный центратор крепится на краю одной детали. Затем вторая секция надвигается на механизм. В момент фиксаций двух труб между их торцов остается зазор, нужный для проведения процесса сварки.

Приспособление двигается внутри магистрали за счет специальной механической штанги. Чтобы вытащить механизм, который отличается большой массой, применяются специнструменты. Центратор перемещают по всему трубопроводу. Поэтому эта вспомогательная система используется для укладки больших магистралей. Сварочные работы выполняются без перерывов.

Прочие виды

Наряду с самым популярным и широко применяемым оборудованием существуют менее распространенные и специфичные устройства:

• арочные;
• центратор-струбцина для труб;
• пружинные, которые служат для использования с обсадными трубами в скважинах;
• механизмы для полипропиленовых изделий.

Струбционный центратор применяется для работы с небольшими трубами. Это самая популярная разновидность, подходящая для бытовых целей. Данные приспособления доступные по стоимости, имеют компактные размеры. Клещевой центратор для труб проще использовать. Струбцина может быть прямоугольной (в форме трапеции) или круглой. Нижний элемент чаще всего плоский.

Центратор арочного типа наиболее простой. Он состоит из двух клемм. Их стягивают вручную, либо гидравлическими насосами. Сфера их использования - небольшие трубы размером до 900 миллиметров.

Особенности выбора

Выбирают подходящее устройство по определенным параметрам. Первый их них - это диаметр. Внутренние центраторы, чаще применяются для работы с большими трубами. Наружный - наоборот, для малых деталей. Также выбор зависит от материала. Если это изделие с полиуретановым покрытием, то варить его можно, лишь с применением внутреннего оборудования.

Если нужно проложить небольшой частный трубопровод, то хватит и простой цепной модели. В случае, когда устройство будет использоваться постоянно, выбирают подходящее звеньевое или эксцентриковое оборудование.

Важный параметр - давление содержимого трубы на внутреннюю поверхность. При давлении выше 5 атмосфер, для ее установки нужны центраторы с гидрозажимом.

В заключение

Вот что представляют собой эти приспособления. С их помощью процесс прокладки трубопроводов значительно ускорится и упростится. А точность и надежность сварного шва будет на высоком уровне.

Обязательным условием для проведения трубоукладочной работы является наличие высококачественного сварного шва. Чтобы добиться такого результата необходимо использоваться центраторы .

Эффективность приспособлений особенно оценена профессиональными мастерами, которые проводят магистральные и местные трубопроводные работы, поскольку на глаз достаточно трудно определить, совпадет ли кромка одной трубы с другой.

Центратор для сварки труб – это специальное приспособление, главной функцией которого является обеспечение нужного совпадения, но не параллельности двух кромок необходимых деталей, прежде чем начинать их сваривать.

Использование центратора для сварки труб.

Благодаря данной процедуре размер в месте выходит стабильным, что позволяет провести механизацию процесса. Помимо того, с применением центратора отсутствует перепад внутренних диаметров на шве.

Благодаря этому не возникает турбулентность в потоке рабочей среды во время перекачки через трубопровод. Также уменьшается коэффициент сопротивления. В результате получается достаточно мощная работа насоса в магистральном трубопроводе.

Любая конструкция центратора, чтобы сварить трубопровод должна иметь:

1. Надежную фиксацию всех привариваемых деталей друг с другом.
2. Точное соединение на стыке.
3. Удобный монтаж и демонтаж.
4. Долгосрочность, без влияния внешних факторов либо частоты эксплуатации.

Виды центраторов для сварки

Выделяют несколько способов классификации центраторов, чтобы сваривать трубопровод. Их классификация на виды заключается в делении по фиксированию и способу крепления.

Центратор для сварочных работ.

В первом способе оборудования делятся на внутренние и наружные:

1. Внутренний центратор крепится внутри свариваемых элементов, чтобы зафиксировать в необходимом положении трубу либо другой материал.
   Внутренние центраторы трубопроводов также применяют для больших диаметров. Они обладают сложной структурой и подразумевают наличие дополнительного гидравлического насоса, двигателя и специальных крепежных систем.
2. Внешний центратор огибает шов с внешней стороны трубы.
   Он выглядит как большой зажим под универсальное изделие. Отличается простотой и удобством в эксплуатации. Используют для сваривания труб с малейшим диаметром.

Внешние оборудования, в свою очередь, могут делиться на подвиды, в зависимости от способа крепления стыков и размеров труб в диаметре:

• цепная конструкция – в наличии присутствует цепь, благодаря которой крепится и фиксируется отрезок для сварочных работ;
• звеньевая – представляет собой набор из звеньев, за счет которых регулируется и передвигается труба для более удобного положения ;
• эксцентриковая – состоит из пару дуг из металла, перетянутых между собой перемычкой.

К дополнительным видам центраторов трубопровода можно отнести мобильное бытовое устройство с маленьким диаметром, а также внешнее оборудование с пружинной обсадной.

Как выбрать агрегат?

Подбор центратора для сваривания трубопровода является одной из самых трудных задач, чтобы правильно обустроить водопровод, канализацию либо другую коммунальную коммуникацию. Данная конструкция дает возможность ровно соединить одну трубу с другой под правильным углом наклона, благодаря чему шов будет надежным и долговечным.

Чертеж сварки при помощи центратора.

Существует две основные особенности в этом выборе:

1. Необходимо определить сечение труб.
   Важно правильно выбирать размер труб с большим диаметром, поскольку он должен быть одинаковым с сечением другой трубы для сваривания. Под работу с малым диаметром понадобится открытое оборудование, для большого – лучше выбирать закрытый агрегат. Последний способ более трудный в управлении, однако надежно фиксирует элементы.
2. При выборе между цепным, звеньевым либо эксцентричным оборудованием, необходимо руководствоваться своими финансами и планируемым объемом эксплуатации.
   Первый вариант достаточно дешевый, многофункциональный, но не надежный. Второй – золотая середина рассматриваемых агрегатов. Самые дорогие и качественные – это эксцентричные устройства. Их особенность заключается в том, что они облегченные снаружи, что позволяет быстрее и качественнее справляться с поставленной задачей.

Итог

Исходя из всего вышесказанного, можно подвести итог, что использование внутренних центраторов для сваривания труб делает процесс организованным и качественным, что немаловажно такой сфере деятельности как строительство.

Благодаря правильному выбору данного изделия и применения всех рекомендаций, результат получится прочным и надежным, что увеличит во времени эффективную эксплуатацию трубопровода.

Сварка стыков металлического или ППУ трубопровода – задача очень ответственная. Именно от качества сварных швов и правильного уклона по уровню водопровода, канализации или теплотрассы, будет зависеть срок их службы.

Самое сложное в процессе сварки труб – отцентровать стыки перед началом сварных работ. Особенно это касается изделий большого диаметра. Справится с этой задачей без лишних затрат времени и сил помогут центраторы автоматические трубные.

Cодержание статьи

Что такое центратор?

Каждый сварщик знает, что надежное закрепление свариваемых элементов – залог хорошего результата. Если трубы, подготовленные для сварки, не отцентрованы и не закреплены надежно, они могут вибрировать и колебаться в процессе работы. Это приведет к тому, что шов выйдет объемным, слабым и ненадежным. При малейшей нагрузке он может дать течь, а то и лопнуть.

Подобная халатность не допустима даже при монтаже бытовых трубопроводов малого диаметра с незначительным давлением и отсутствием внешней нагрузки. Что же касается промышленных, особенно подземных, магистралей, такая безответственность, в дальнейшем может обойтись очень дорого.

Именно поэтому в процессе сварки отрезков, особенно большого диаметра, всегда используют трубные центраторы или направляющие.

Их задача – надежно зафиксировать стык трубопровода для обеспечения качественного сварного шва.

Центраторы состоят из тела устройства (натяжного механизма), подставки или крюка и отдельных наборных элементов, изменение количества которых позволяет соединять линииразного, в том числе и малого, диаметра.

Данное оборудование закрепляется вокруг стыка двух подготовленных для сварки труб и плотно притягивают с помощью натяжного механизма.

Центратор может быть как наружный, так и внутренний. Внутренние центраторы используют, в основном, для фиксации труб ППУ, или в тех случаях, когда применить наружный механизм не позволяет рабочее пространство.

В остальных случаях используется наружный. Это связано с тем, что внутреннее направляющее устройство более дорогостоящее и значительно сложнее в установке.

Отметим так же, что центратор для сварки ППУ труб большого диаметра – устройство довольно громоздкое и тяжелое. Поэтому его использование требует использования дополнительной техники.

Процесс сварки пластиковых труб с помощью центратора (видео)

Плюсы и минусы

Как и любое устройство, трубные центраторы имеют свои достоинства и недостатки.

К достоинствам относим:

• широкая функциональность. Не требуется приобретение направляющих отдельно для каждого диаметра;
• возможность работы как с металлическими, так и с трубами ППУ;
• качественная и надежная фиксация соединяемых элементов;
• наличие двух модификаций – внутренний и наружный, что позволяет фиксировать отрезки в любых условиях и рабочих пространствах;
• обеспечение качественных сварных швов, которые являются залогом надежности трубопровода.

Недостатки данного оборудования связаны, в первую очередь, с его громоздкостью.

• довольно высокая цена. Однако, отметим, что если сваркой трубопроводов вы занимаетесь постоянно, центраторы окупят себя за короткий срок;
• сложность конструкции. Работа с данным оборудованием требует определенных знаний и навыков;
• громоздкость и большой вес (когда речь идет о сварке труб стальных и ППУ большого диаметра);
• при соединении отрезков большого диаметра требуется использование спецтехники.

Хотя трубные центраторы и имеют ряд недостатков, однако ничего надежнее для сварки трубопроводов, особенно промышленного назначения, не существует. Данное устройство окупит себя с лихвой благодаря монтажу надежных трубопроводов, которые будут служить годами.

Виды центраторов

Существует два способа деления трубных центраторов на подвиды. Их подразделяют исходя из области фиксации и способа закрепления.

По области фиксации направляющий механизм для труб ППУ или металлических может быть внутренний и наружный.

1. Внутренние устройства устанавливают внутри соединяемых отрезков для фиксации в правильном положении труб ППУ или из любых других материалов. Данное оборудование используют, как правило, на трубопроводах большого диаметра. Оно имеет достаточно сложную конструкцию и предусматривает наличие гидравлических насосов, двигателя и фиксирующих механизмов.
2. Наружный центратор обхватывает сварной стык снаружи. Он представляет собой довольно массивный зажим универсальной конструкции. Он более прост и удобен в применении.

Если внутренние механизмы могут работать только за счет гидравлических насосов, то наружные можно подразделить еще на несколько категорий по способу крепления на стыках труб ППУ или любых других изделий большого и малого диаметра.

• цепные. Вокруг стыка с помощью специальных натяжных закрепляется цепь, которая и фиксирует отрезки для сварки;
• звеньевые. Данное устройство состоит из набора звеньев, которые могут передвигаться и регулироваться, исходя из диаметра трубы;
• эксцентриковые. Такие центраторы состоят из двух металлических дуг, которые стягиваются перемычкой.

Кроме основных, наиболее часто используемых направляющих, существует еще несколько менее популярных устройств:

• наружный центратор пружинный обсадной. Используется, как правило, при вертикальном бурении, для соединения ППУ. Такое оборудование имеет вид разрезанной по периметру металлической трубы с выпуклостью в местах разрезов. Именно эта выпуклость придает оборудованию пружинный эффект;
• мобильные бытовые устройства для соединения труб ППУ малого диаметра.

Установка агрегата

Установка внешних центраторов несколько отличается от внутренних. Она выполняется более просто и быстро.

Порядок монтажа внутреннего устройства:

1. Зачищаем соединяемые стыки.
2. Фиксируем агрегат в одном из элементов.
3. Фиксируем пружинный центратор возле края одного из отрезков.
4. Устанавливаем второй элемент вплотную к первому.
5. Запускаем двигатель. Гидравлические насосы сжимают отрезки, выравнивая по уровню за счет внутреннего диаметра.
6. Варим стык.

Порядок монтажа наружного устройства:

1. Подготавливаем стыки.
2. Устанавливаем агрегат.
3. Выравниваем отрезки по уровню.
4. Поджимаем болты центратора.
5. Проверяем правильность соединения.
6. Зажимаем натяжные до упора.
7. Приступаем к сварным работам.

Как выбрать центратор?

Выбор центратора для сварки труб, пожалуй, одна из главных задач при обустройстве водопровода, канализации или теплопровода.

Именно это оборудование позволит герметично соединить трубы и выдержать правильный угол уклона, что является залогом надежности и долговечности любого трубопровода . Нюансы таковы:

1. Определитесь, с трубами какого сечения вам придется иметь дело. Для работы с элементами малого диаметра (до 500 мм) вполне подойдет открытый агрегат. Для соединения изделий от 500 мм лучше использовать закрытое устройство. Оно более сложно в управлении, но обеспечивает более надежную фиксацию.
2. Чтобы выбрать между цепными, звеньевыми и эксцентричными моделями – определитесь с объемом работы и толщиной своего кошелька. Цепные модели – самые дешевые, наиболее функциональные, но наименее надежные. Средними по всем параметрам являются звеньевые устройства. Наиболее дорогие, но наиболее надежные – эксцентричные центраторы. Однако для бытовых трубопроводов выбрасывать 150-200 долларов на вспомогательное оборудование – как минимум не рационально.