22 Августа 2018

Фитинги для стыковой сварки. Литые или сегментные?

В современных трубопроводных системах для водо- и газоснабжения в последние годы все шире применяются полимерные материалы, среди которых лидирующие позиции занимает полиэтилен высокой плотности.
Одним из важнейших элементов трубопровода наряду с полиэтиленовыми трубами являются фитинги, позволяющие вести трубопровод под нужными углами, выполнять разветвление потока, изменять рабочее сечение трубопровода и т.д.
Фитинги можно разделить на следующие группы:
1) компрессионные фитинги для «ручного» монтажа труб;
2) терморезисторные фитинги (с закладными электронагревателями);
3) втулки под фланец и переходы с диаметра на диаметр;
4) литые фитинги для сварки встык;
5) сегментные (сварные) фитинги для сварки встык.
В этой статье мы остановимся подробнее на двух последних группах – сегментных и литых фитингах для стыковой сварки.
Литые фитинги производятся методом термоформования на специально оборудованных термопластавтоматах. Исходным сырьем для производства литых фитинов является непосредственно композиция полиэтилена для производства труб класса ПЭ 100 или ПЭ 80 в гранулах.
Сегментные фитинги производятся методом стыковой сварки отдельных, предварительно подготовленных фрагментов полиэтиленовых труб – «сегментов». Сварка производится на специальных сварочных аппаратах, позволяющих выставлять отдельные элементы фитинга под разными углами. Необходимым приспособлением для производства сегментных фитингов является ленточная пила, с помощью которой производится разделка кромок фитинга под нужным углом. Соответственно в качестве сырья для производства сегментных фитингов используются полиэтиленовые трубы.
Если отечественная нормативная база по проектированию и строительству водопроводов и канализационных коллекторов из полиэтиленовых труб предусматривает применение стыковых фитингов, полученных, как методом литья, так и сегментных, то в газоснабжении использование сегментных фитингов не допускается.
Чем вызвана такая дискриминация?
К сожалению, на сегодняшний день полиэтиленовые фитинги для сварки встык (равно как и любые другие полимерные фитинги и полимерные трубы) не подлежат обязательной сертификации.
Качество литых фитингов, производство которых зачастую полностью автоматизировано, минимально зависит от человеческого фактора, имеет высокую повторяемость от детали к детали, а свойства самого фитинга равномерно распределены в его массе. Соответственно производство литых фитингов достаточно капиталоемкое, предприятия, их выпускающие, имеют лаборатории, оборудованные всем необходимым для контроля используемых композиций полиэтилена, а также контроля самих фитингов.
Сегментные фитинги производятся всегда вручную. В зависимости от «обеспеченности» предприятия-изготовителя их могут выпускать на автоматических и полуавтоматических сварочных аппаратах ведущих мировых производителей, а могут использовать примитивные ручные станки. В таких условиях повторяемость качества деталей может обеспечиваться как характеристиками оборудования, так, и это главное, квалификацией работающего на нем персонала. Учитывая тот факт, что для запуска примитивного производства сегментных фитингов не требуется значительных капиталовложений, они выпускаются многими отечественными фирмами, в составе которых нет лабораторного оборудования не только для испытаний производимой продукции, но и даже для входного контроля поступающих на производство полиэтиленовых труб. Кроме того, учитывая наличие на фитинге сварных швов (минимум одного, максимум 4 и более), плоскость которых зачастую не перпендикулярна оси трубы, возникает неравномерность свойств в материале фитинга. Но об этом подробнее мы остановимся ниже.
Основным требованием, определяющим качество фитинга, является определение стойкости к постоянному внутреннему давлению.  Для этого фитинг, помещается в специальную ванну, где при определенной температуре нагружается испытательным давлением, которое превышает рабочее от в 1,25 раза – для водопроводных сегментных фитингов, до в 4 раза – для литых фитингов в газоснабжении.
Не смотря на кажущуюся дешевизну недорогих сегментных фитингов отечественного производства, ситуация не так однозначна, как это можно было бы себе представить.
Условно фитинги для стыковой сварки можно подразделить на три группы по величине диаметра.
1. В диапазоне диаметров до 225 мм литые фитинги в последнее время получают все большие преимущества. Это объясняется низкой себестоимостью массового производства литья по сравнению с затратами при ручном труде в производстве сегментных фитингов. На ходовых диаметрах 110, 160 и 225 мм литые фитинги имеют практически одинаковую стоимость с сегментными.
2. В средней группе диаметров (от 250 до 315 мм) более дорогие литые фитинги могут конкурировать с сегментными с учетом затрат на заливку сегментных в армированный бетон. Так на газопроводах и ответственных водопроводах в основном используется литье, на прочих объектах водоснабжения, напорных канализационных коллекторах применяются сегментные фитинги
3. Литые фитинги больших диаметров (от 400 мм) характеризуются сложностью изготовления и обслуживания пресс-форм, а потому разница в цене с сегментными фитингами более существенна. Поэтому для строительства и монтажа полиэтиленовых трубопроводов таких диаметров используются в основном сегментные фитинги. Хотя на очень ответственных объектах целесообразно использовать литые фитинги.