Центратор для сварки труб: внутренний, наружный, диаметр

Центраторы

Здравствуйте под понятием «центраторы» подразумевают специальные приспособления, использующиеся при монтаже трубопроводных систем. Благодаря такому оборудованию можно соединять трубы, подготавливая их, таким образом, для последующей сварки. Если не использовать центраторы, то не только существенно усложнится процесс монтажа труб, но и увеличится время, требуемое для прокладки инженерной системы. Требования, предъявляемые к центраторам, являются довольно жесткими. Это прежде всего качество, долговечность и универсальность. В настоящее время промышленностью выпускаются различные по весу, форме, габаритам и конструктивному исполнению центраторы.

Наружные трубные центраторы предназначены для наружного монтажа. Такая разновидность центраторов может иметь различные свойства и модификации.

Эксцентриковые устройства предоставляют возможность регулировки диаметра труб. Они используются с коммуникациями, диаметр которых составляет в пределах 90–1000 мм. Эксцентриковые центраторы имеют форму дуги, а соединение в них выполнено посредством шарнира. Зажимы позволяют фиксировать приспособления на трубе. Сменив или добавив проставки, эксцентриковые центраторы можно использовать с различными по диаметру трубами.

Центраторы гидрофицированного типа оборудованы гидродомкратом, обеспечивающим лучшую стыковку труб. Это особенно актуально для не поворачиваемых труб. Гидрофицированные центраторы предназначены для коммуникаций диаметром 720–1620 мм. Наличие гидравлического домкрата заменяет физические усилия рабочих. Гидрофицированные центраторы — это наиболее легкая разновидность из всех существующих на сегодня центраторов.

Звенные центраторы включают в себя определенное количество звеньев. Их можно использовать с трубами, диаметр которых составляет в пределах 50–1500 мм. Внешне звенные центраторы имеют вид многогранника, а на трубе они фиксируются посредством специального прижима.

Внутренние центраторы предназначены для соединения частей не поворачиваемых труб. Их можно применять с трубопроводами, которые имеют диаметр в диапазоне 320–1400 мм. Такие центраторы в определенных пределах можно подстраивать к тому или иному внутреннему диаметру трубы. Приспособление закрепляют на краю одной трубы, после чего с соблюдением определенного зазора к ней приставляют другую трубу. Нарастающее в цилиндре давление обеспечивает надежную центровку труб.

Центратор после сварки соединенных элементов перемещается к следующему участку, что осуществляется посредством такого приспособления, как штанга трубоукладчика. Большое преимущество внутренних центраторов — это возможность проведения непрерывной сварки. Такие приспособления изготовляются как с электрическим, так и с ручным насосом.

С уважением Олег Клышко

Ваша благодарность за мою статью это клик по любой кнопке ниже. Спасибо!

Разновидности центратора

Выбор центратора производится в зависимости от вида и удобства использования оборудования.

Классификацию центратов можно провести по нескольким признакам:

по месту расположения устройства на трубах;
по способу крепления оборудования к трубам;
по технологии работы.

Виды центраторов в зависимости от расположения

Центратор может быть установлен:

снаружи трубы;
внутри трубы.

Наружные центраторы обеспечивает фиксацию трубы путем ее обхвата в наружной части.

Оборудование для фиксации труб снаружи

Наружный центратор отличается:

простотой использования;
небольшим весом и габаритными размерами;
возможностью установки на любые части трубопровода, в том числе и на фитинги.

Единственным существенным минусом наружного устройства является частичное выполнение сварного шва, то есть на первой стадии трубы свариваются в одних местах, а затем центратор передвигается и провариваются оставшиеся области.

Внутренний центратор соответственно устанавливается внутрь собираемого трубопровода и используется, например, для обсадных труб. Крепление оборудования производится за счет распорных элементов конструкции.

Оборудования для фиксации труб изнутри

Главным преимуществом внутреннего центратора является возможность беспрерывного выполнения сварного шва, но большие габаритные размеры и сложность установки приводят к снижению востребованности на данный вид устройства.

Внутренние центраторы, как правило, используются исключительно при необходимости соединения труб большого диаметра.

Виды центраторов в зависимости от способа крепления

По способу крепления все центраторы подразделяются на следующие виды:

арочные конструкции, фиксация которых производится вручную или с использованием гидравлики. Такой способ крепления считается достаточно сложным, поэтому область применения арочного центратора ограничена трубами, диаметр которых не превышает 90 см;

Центратор арочного типа с гидравликой

многозвеньевые конструкции. Такие устройства состоят из нескольких звеньев, соединенных между собой подвижными шарнирами, что облегчает процесс установки и снятия. Область применения многозвеньевого центраторы – трубы с диаметром до 2000 мм;

Центраторы с несколькими звеньями и ручным управлением

цепные конструкции. Стяжка труб при использовании данного вида производится при помощи цепей. Положительными качествами являются универсальность и прочность устройства. Однако для установки и фиксации центратора придется приложить некоторые усилия;

Центратор, в основании которого находятся простейшие цепи

эксцентированые конструкции. Составляющие элементы центратора эксцентрикового типа – две арочные конструкции (по аналогии с арочным центратором) и эксцентрик, позволяющий в короткие сроки произвести максимально точное совмещение;

Устройства с облегчением выравнивания труб

При работе с эксцентриковым центратором надо быть предельно аккуратным, так как даже небольшое механическое воздействие на него приведет к сдвигу труб и выполнению непрочного соединения.

струбцинные конструкции. Представляют собой простейший зажим и применяются исключительно для труб малого диаметра.

Простейший центратор для труб малого диаметра

Виды центраторов в зависимости от технологии работы

Центраторы могут работать:

под ручным управлением. Такие устройства относятся к категории бытовых и преимущественно используются для сооружения частных водопроводов, канализационных систем, отопительных сетей и так далее;
под гидравлическим, электронным и так далее управлением. Профессиональное оборудование используется при прокладке магистральных трубопроводов, в том числе и в зонах с сейсмической активностью.

Подготовка труб к сварке.

Большое значение для получения качественного сварного соединения имеет подготовка концов труб к сварке. Такая подготовка включает в себя:

правку подвергающихся сварке концов;
очистку кромок труб от загрязнений, масла или появившейся на них оксидной пленки;
сборку труб.

Правка

Правка концов труб представляет собой придание месту стыка абсолютно круглой формы. Дело в том, что во время транспортировки труб их концы могут деформироваться, и в этом случае добиться качественного сварного соединения не представляется возможным.

Для того чтобы выправить концы труб, как правило, применяют различное механическое, гидравлическое или пневматическое оборудование. Например, во многих случаях для правки используют гидравлический домкрат и специальные радиальные колодки, которые вставляются внутрь трубы. При помощи домкрата колодки расширяются и, упираясь в стенки концов труб изнутри, придают им нужную форму.

Очистка

Свариваемые концы труб должны быть идеально чистыми. Способы очистки, в данном случае, выбираются в зависимости от того, какие именно загрязнения наблюдаются. Если, например, необходимо очистить концы труб от масла или органического налета, используют бензин или специальные растворители, обезжиривающие поверхность кромок. А для того чтобы избавиться от ржавчины, в большинстве случаев применяют специальные стальные щетки или абразивные круги.

Сборка

Сборка стыков труб представляет собой совмещение свариваемых концов труб. При этом должно соблюдаться три основных правила:

поверхности подготавливаемых труб должны полностью совпадать;
ось трубопровода не должна нарушаться;
зазор между свариваемыми поверхностями труб должен быть одинаковым по всему диаметру труб.

Такая сборка может производиться и вручную, но стоит отметить, что это достаточно трудоемкий процесс, требующий большого внимания и аккуратности и не всегда дающий нужное качество сборки. Поэтому в большинстве случаев на этом этапе работ применяются специальные приспособления – центраторы, которые могут быть внутренними и наружными.

После того, как все подготовительные операции будут выполнены, сварщик может приступать к основным этапам работы. Что касается применяемых в данном случае способов сварки, то здесь, в зависимости от материала труб, требований к трубопроводу и условий работы, могут применяться различные способы сварки:

по типу применяемой энергии – дуговая, газовая, плазменная, лучевая;
по типу защиты – сварка под флюсом или сварка в защитных газах;
по степени автоматизации – ручная, полуавтоматическая или автоматическая.

Что касается самого распространенного способа сварки, то более чем в половине случаев при сварке магистральных трубопроводов применяется автоматическая дуговая сварка под флюсом.

Виды

Центраторы используются для сварки труб в широком диапазоне размеров. В зависимости от места крепления устройства подразделяются на наружные и внутренние.

Наружные

Среди наружных моделей наибольшее распространение получили следующие виды устройств:

Звенные. Конструкция состоит из звеньев, с помощью которых соединяются трубы диаметром до 2000 мм. Элементы соединены пальцевыми шарнирами. Для их стягивания используется винтовой механизм или гидропривод.

Арочные. Устройство состоит из двух клемм, которые имеют откидные части. Стягивание осуществляется вручную или с помощью гидравлики. Конструкция отличается большей жесткостью и простотой конструкции, так как в ней отсутствуют звенья. Число секций подбирается в зависимости от наружного диаметра труб. Устройство используется для трубопроводов диаметром не более 900 мм.

Цепные. Прижим осуществляется цепью, что обеспечивает оперативность установки. Это позволяет использовать механизм при прокладке новых и ремонте действующих трубопроводов. Цепь стягивается вручную. Максимальный наружный диаметр трубы равен 1400 мм.

Эксцентриковые. Конструкция такого центратора имеет сходство с приспособлениями арочного типа, но для прижима используется эксцентриковый зажим. Такое исполнение ускоряет центрирование, но требует высокой квалификации оператора, выполняющего эту операцию. Приспособление склонно к повышенному износу. Используется при монтаже трубопроводов небольшого диаметра — 500-600 мм.

Струбцинные. Применяются в быту. С их помощью осуществляется фиксация труб малого диаметра.

Наружные центраторы всех типов требуют использования дополнительного оборудования.

Внутренние

Их задача состоит в обеспечении соосности внутренних диаметров трубопровода, поэтому их конструкция более сложная по сравнению с наружными. Эти механизмы обеспечивают фиксацию как снаружи, так и внутри соединяемых отрезков трубопровода. Они используются для соединения труб с пенополиуретановым покрытием, сварка которых осуществляется только изнутри.

Внутренние центраторы могут быть использованы в длительном режиме эксплуатации трубопровода. Большинство устройств этого типа приводятся гидравликой, обеспечивающей центровку, и не допускают прогиба труб. Для управления гидроприводом используется система, включающая двигатель постоянного тока, что обеспечивает плавное изменение скорости перемещения зажимов.

Для труб с максимальным диаметром 300 мм используются внутренние центраторы, приводящиеся вручную. Для узких труб — со специальной конструкцией (с пружинным прижимом).

Виды и назначение

Основное назначение оборудования — совмещение двух труб для сваривания. Устройство позволяет жестко зафиксировать соединяемые элементы, чтобы они не сдвинулись во время проводимых работ. Можно сделать центратор со специальным захватом, исключающим дрожание обрабатываемых деталей при сварке

Это важно при проведении работ: малейшие движения частей трубопровода могут стать причиной получения некачественного сварного шва, который не выдержит давления в системе и приведет к образованию протечек или даже к разрыву

При помощи такого спецоборудования можно сваривать трубопроводы любых диаметров. Для сварки в стык частей небольших диаметров применяются специальные центраторы для труб малого диаметра.

Оборудование разделяется на 2 вида:

внутренний центратор удерживает элементы трубопроводной системы изнутри;
наружный центратор для труб устанавливается снаружи, надежно фиксируя части трубопроводной системы.

Внутренние центраторы

Центратор внутренний имеет более сложную конструкцию, чем наружный и гораздо большие габариты. Он устанавливается изнутри трубопроводов, имеющих диаметр больше 2000 мм. Приспособление имеет жимки, которые при помощи гидравлического узла осуществляют распор и фиксацию свариваемых элементов. Такое приспособление, кроме основных функций, позволяет распрямить изогнутые края фиксируемых деталей. После окончания сварки одного узла механизм перемещается при помощи штанги, которую двигает спецтехника. Это позволяет вести сварочные работы безостановочно. Применение внутреннего центратора для сварки труб целесообразно при необходимости сваривания длинного участка магистрального трубопровода.

Разновидностью внутренних центраторов для работы с трубами диаметра от 500 мм являются центраторы пружинные для обсадных труб. В них упор достигается не благодаря работе гидравлики, а за счет обычных пружин. Привод работает вручную, запускаясь поворотом рукоятки.

Наружные центраторы

Наружные центраторы для сварки труб похожи на зажим, обхватывающий обе части трубопровода. Это более простое устройство, не требующее особого опыта эксплуатации. Они имеют свои преимущества по сравнению с внутренними центраторами для труб:

Малогабаритные и легкие, легко перемещаются, транспортируются к месту работ.
Функционируют при любых климатических условиях (-60°C до +60°C).
Монтируются/демонтируются легко и быстро.

Единственной особенностью такого устройства является наличие перерывов в работе необходимое для его передвижения до места будущего стыка.

Устройства различаются по способу крепления:

цепные — фиксирующий механизм представлен цепью;
струбционные — бытовые устройства для работы с небольшими диаметрами;
эксцентриковые- крепятся при помощи эксцентрикового зажима;
арочные — самые простые, стягивающиеся вручную;
многозвенные- стягивают элементы до 2000 мм диаметром. Они состоят из нескольких звеньев, соединенных пальцевыми шарнирами или винтами.

Виды центраторов по типу применения

По сферам применения центраторы делят на профессиональные и бытовые. Профессиональные востребованы при прокладке магистральных трубопроводов в любых климатических условиях. Бытовые имеют небольшой размер, работают в ручном режиме и применяются для прокладки домашнего водопровода. Существуют другие виды спецоборудования, имеющие более узкую специфику применения:

центратор пружинный;
центраторы для труб ппу;
центраторы для обсадных труб и пр.

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.

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.
Наружный центратор обхватывает сварной стык снаружи. Он представляет собой довольно массивный зажим универсальной конструкции. Он более прост и удобен в применении.

Центратор внутренний

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 труб скважины 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.

Процесс сварки металлических труб с помощью внутреннего центратора

Порядок монтажа внутреннего устройства:

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

Порядок монтажа наружного устройства:

Подготавливаем стыки.
Устанавливаем агрегат.
Выравниваем отрезки по уровню.
Поджимаем болты центратора.
Проверяем правильность соединения.
Зажимаем натяжные до упора.
Приступаем к сварным работам.

Как выбрать центратор?

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

Центратор для сварки полипропиленовых труб

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

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.
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.

ВИДЫ ЦЕНТРАТОРОВ

Цетровка труб в сварочных работах на магистральных трубопроводах – это сложная задача, особенно для труб больших диаметров, где выполнение операции осложняется значительным весом стыкуемых элементов. Для получения качественного шва свариваемые стыки труб должны быть надежно и правильно зафиксированы, при этом стык должен быть доступен для проведения сварочных работ – эту роль выполняют трубные центраторы.

Производители центраторов предлагают различные способы решения задач центровки стыка в зависимости от принятой технологии сварочных работ, диаметра и материала труб, возможного наличия эллипсности и необходимости приварки отводов и патрубков.

По способу установки и доступу к зоне сварки центратора делятся на две основные группы: внутренние и наружные

Вес свариваемых труб и как следствие усилие которое необходимо для надежной фиксации стыков являются критерием для выбора привода: ручной, гидравлический, пневматический

Наружные звенные центраторы (ЦНЗ)

Максимальный диаметр труб – до 2000 мм

Центраторы изготовлены из соединенных шарнирами звеньев и упора, который стягивает звенья по мере того как прижимается к трубе. Упор может быть выполнен в виде простого ручного винта или гидравлического домкрата для более тяжелых и ответственных соединений.

Наружные арочные центраторы ЦАН, ЦАН-Г

Максимальный диметр труб – 900 мм

Конструкция арочного центратора является более жесткой, надежная и долговечной по сравнению с звенным центратором.

Данный вид центратора состоит из 2-х или 3-х соединённых шарнирами дугообразных секций, которые сжимаются винтом ( тип ЦАН) или домкратом (ЦАН-Г). Количество секции зависит от диаметра труб.

Наружные цепные центраторы

Фиксация труб цепными центратора осуществляется за счет натяжения цепи ручным червяным приводом. Цепные центраторы изготавливаются в однорядном исполнении для труб диметром до 300мм и двухрядном для труб и резервуаров от 300 мм до 6000мм ( 6м!).

Преимуществом данного вида ценраторов является их быстрая установка и универсальность – один центратор подходит для труб разных диаметров.

Комплект центратора может включать устройства для приварки Г образных отводов. Данный вид центратора может применяться для исправления эллипсности.

Наружные эксцентриковые центраторы ЦНЭ

Максимальный диаметр труб – 500 мм

Конструкция эксцентрикового центратора схожа с арочным, но зажим полудуг проводится в нем. ручным эксцентриковым зажимом. Такой способ зажима ускоряет установку центратора но является менее надежным, т.к. при недостаточном опыте оператора имеется риск самопроизвольного рассоединения

Наружные центраторы – струбцины для труб малых диаметров

Этот вид центратора применяется для труб малых диаметров . Струбцины имеют компактную конструкцию, которая определяется формой трубы. Зажим осуществляется ручным рычажным механизмом

Внутренние центраторы механические и гидравлические

Этот вид центратора имеет более сложную конструкцию по сравнению с наружными, т.к центровка проводится не только по внешнему но и по внутреннему контуру. Данный вид центратора часто применяется для труб с полиуретановым наружным покрытием, когда сварка возможна только с внутренней кромке.

Принцип действия: внутренний центратор фиксируется в одном торце, а другой вставляется вручную или надвигается с помощью грузоподъёмного механизма.

Внутренние центраторы имеют ручное механическое исполнение для труб диаметром до 300мм. и более сложное гидравлическое для ответственных соединений в трубах диаметром от 300 мм

Приспособления для крепежа

Такие приспособления для установки профильных труб под сварку позволяют прочно зафиксировать деталь и предохраняют ее от случайного смещения после остывания. К ним относят:

Струбцина. Она является универсальным приспособлением, которое можно использовать при всяких видах работы с металлическими изделиями.

Мастера называют их самыми главными по важности, и говорят, что обойтись без них практически не возможно. Струбцина может быть разной формы и размеров

Зев у приспособления может быть стабильного объема, и бывает с возможностью регулирования

Струбцина может быть разной формы и размеров. Зев у приспособления может быть стабильного объема, и бывает с возможностью регулирования.

Особым удобством выделяются быстрозажимные устройства, в которых зажимную функцию выполняет кулачковый механизм.

Зажимы. Если сравнить эти механизмы со струбцинами, то они более удобные, и в большей степени приспособлены к такому виду работ. Необходимый размер зева выставляют винтом в зажимной ручке и перемещением штифта.

Прижимы. Является самым распространенным. Они бывают: клиновые, винтовые, пружинные, рычажные.

Простейший вид такого устройства является самым обыкновенным болтом и гайкой, скрепляющим две пластины, которые зажимают заготовку.

Стяжки. Они применяются для того, чтобы сблизить элементы, которые имею габаритные размеры. Длина и способ такой конструкции зависит от задач, которые она должно выполнить.

Распорка. Этот механизм дает возможность выровнять кромки собираемых заготовок, придать им нужную форму и исправить небольшие дефекты.