Центратор для труб большого диаметра

Центратор для труб: обзор, характеристики, применение

При работах по укладке труб главная задача – получить сварной шов 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Рубрика: Центраторы для сварки металлических труб

Подогреватели стыков труб (ПСТ) применяются для предварительного нагрева стыков трубы перед сваркой, что позволяет производить качественную проварку шва при строительстве трубопроводов из труб диаметром от 219-1720 мм.

В качестве нагревающего агента применяется пропан подаваемый из газового баллона. Пламя горелок, а также интенсивность нагрева кромки трубы регулируется посредством газового редуктора. Температура стыков труб контролируется по средством термокарандаша или пирометром.

Порядок запуска и работы с подогревателем стыков труб ПСТ:

• Установить подогреватель стыков труб ПСТ на нагреваемый участок.
• Отрегулировать давление на редукторе.
• Открыть кран подачи газа редуктора и произвести поджог горелки ПСТ источником пламени в нижней части.
• Отрегулировать величину факела горелки ПСТ краном подачи газа на редукторе.

ЦЕНТРАТОРЫ ЦЕПНЫЕ НАРУЖНЫЕ — ЦЦН

ЦЕНТРАТОРЫ ЦЕПНЫЕ НАРУЖНЫЕ — ЦЦН

аналог Double Jacksсrew Chain Clamp — Mathey Dearman США

Универсальный цепной центратор ЦЦН позволяет приводить в соответствие кромки стыкуемых труб для качественного соединения под сварку.

Центратор наружный цепной

Простота и скорость установки, а также его малый вес, позволяет в
короткий срок и с минимальными физическими усилиями (без
привлечения подъемных механизмов и приспособлений)
произвести центрирование стыкуемых труб в труднодоступных
местах ( траншеях, рвах, заболоченных участках трассы трубопровода).

Наружный центраторот ЦЦН позволяе центрировать соединяемые трубы
в широком диапазоне, а специальные вставки дают возможность
работать с трубами из нержавеющей стали.

Устройство поддержки позволяет прочно закрепить трубу, отвод,
фланец и другие фитинги во время соединения и сварки.

СВЕРХТОЧНЫЙ
– струбцина с двумя упорными винтами позволяет производить сварку шва, не снимая центратора с трубы.

ТОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ
– струбцина с двумя упорными винтами, находящаяся по внешнему диаметру трубы, обеспечивает
точное соединение и выравнивание труб с погрешностью 0,4 мм.

БЕЗОПАСНЫЙ
– отводы, фланцы и другие фитинги поддерживаются уровнем и устройством поддержки,
уменьшающими риск получения повреждений.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ
– центратор соединяет и исправляет трубы, отводы, тройники и другие фитинги.
Центраторы могут быть переоборудованы для работы с трубами из нержавеющей стали
и других особых сплавов. Просто замените роликовую цепь на ту, которая сделана из
нержавеющей стали. Все другие компоненты центратора сделаны из нержавеющей стали.

Центратор для труб обзор, характеристики, применение

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.

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

Соединение и выравнивание металлических деталей с помощью центратора

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.

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.

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.

Центратор для стыковой сварки ППУ труб

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 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:

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. Проверяем правильность соединения.
7. 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.

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:

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.

Внутренние

Внутренние центраторы дают возможность механизировать процесс сборки трубопровода, при этом стык целиком доступен для сварки, шов накладывают непрерывно, без установки прихваток. Применение центраторов значительно облегчает работу сварщика, так как позволяет наложить весь шов сразу и без остановок.

В зависимости от размера труб центраторы могут иметь различную конструкцию:

• центраторы внутренние гидравлические – используются для центровки, как отдельных труб, так и секций, а перемещение устройства от стыка к стыку производится при помощи специальной штанги;
• ручные с распорными клиньями — автоматически центрирует трубы, в том числе и с разными диаметрами;
• ножничные – в зависимости от модели и конструкции могут центрировать трубы не только одинакового, но разного диаметра.

Внутренние более равномерно распределяют разницу периметров относительно друг друга по всему стыку. Они способны исправить незначительные вмятины, отклонения от цилиндричности и приводить торцы к правильной окружности.

Если строиться крупный магистральный трубопровод, то используют самоходные гидравлические центраторы. Они способные перемещаться на большие расстояния посредством дистанционного управления.

Внутренние (распорные) центраторы обеспечивают наиболее точное совпадение кромок труб, так как за базу считают внутреннюю поверхность трубы. Достаточно мощные механизмы могут осуществлять выравнивание кромок и используются как расширители. Они повышают степень механизации и производительность сборки практически всех участков трубопровода.

Центратор. Идеальная стыковка труб обеспечена

Стыковое соединение элементов магистральных трубопроводов, особенно для труб больших диаметров – сложная задача. Малая жёсткость соединяемых участков предопределяет проблемы с провисанием труб, а малейшая их несоосность ухудшает качество соединения, с последующими тяжёлыми последствиями. Поэтому перед соединением смежные участки трубопровода требуется надёжно и правильно зафиксировать. Эту роль и выполняют центраторы для сварки труб.

Эффективность центраторов и их виды

Функция центратора – обеспечить необходимое совпадание (не параллельность!) осей труб перед началом их сварки. Вследствие этого размеры свариваемой зоны получаются стабильными, поэтому процесс можно механизировать. Кроме того, с использованием центраторов исключаются перепады внутреннего диаметра в месте стыка. Следовательно, исчезают очаги возможной турбулентности потока рабочей среды при её перекачке по трубопроводу, а также снижается значение коэффициента сопротивления. В итоге удельная мощность насосного оборудования магистрального трубопровода также снижается.

К конструкции центраторов предъявляются следующие требования:

1. Надёжность фиксации свариваемых участков между собой.
2. Точность присоединения стыков.
3. Удобство монтажа и демонтажа.
4. Долговечность, причём независимо от условий их использования.

Классификация наиболее распространённых типов центраторов может быть произведена по следующим параметрам:

• По технологическому назначению. Выпускаются центраторы для внутреннего и внешнего диаметров труб;
• По конструктивному исполнению. Соединяемые участки трубопроводов могут быть прямыми, а могут располагаться и под некоторым углом друг к другу;
• По количеству точек фиксации. Для труб сравнительно небольших диаметров возможна односторонняя фиксация, в то время как трубы диаметром свыше 400…600 мм должны фиксироваться с обеих сторон;

Применение центраторов несколько увеличивает себестоимость сварочных работ, но это–единственный недостаток рассматриваемых приспособлений. Кроме того, вес большинства промышленных моделей центраторов может достигать сотен килограммов, поэтому их монтаж и эксплуатация требует применения грузоподъёмных устройств или механизмов.

Наружные центраторы для сварки труб

Такие устройства (обозначаются буквами ЦН с последующим указанием предельного значения внешнего диаметра в мм) представляет собой разъёмную многозвенную конструкцию, которая отличается различным способом соединения свариваемых концов труб. Наибольшее применение получили следующие разновидности наружных центраторов:

• Центраторы многозвенного типа, предназначенные для соединения трубопроводов с наружным диаметром до 2000 мм. Состоят из комплекта звеньев, которые соединяются между собой пальцевыми шарнирами. Стягивание звеньев между собой осуществляется либо вручную, при помощи винтового механизма, либо силового гидропривода по типу обычного домкрата. В последнем случае может быть достигнуто большее усилие стягивания, что обеспечит лучшее центрирование.

• Центраторы арочного типа, которые представляют собой две клеммы с откидными частями, которые при центрировании накладываются одна на другую, после чего стягиваются вручную или гидравликой. Отсутствие звеньев упрощает конструкцию, и делает её более жёсткой и долговечной. Это связано с тем, что в процессе эксплуатации величина зазоров в звеньях центраторов предыдущего типа как правило, возрастает вследствие износа. Кроме того, исключается выход приспособления из строя вследствие поломки соединяющих пальцев. Количество арочных секций подбирается в зависимости от внешнего диаметра трубопровода. Арочные центраторы применяют для труб диаметром до 900 мм.

• Цепные центраторы, прижимным органом которых является цепь. Такие приспособления отличаются наибольшей оперативностью при своей установке, вследствие чего используются не только при прокладке новых, но и ремонте действующих трубопроводов. Стягивание цепи, однако, выполняется вручную, что является недостатком данной конструкции. Цепные центраторы выпускаются для наружных диаметров труб до 1400 мм.

• Эксцентриковые центраторы, которые по конструкции несколько напоминают арочные, однако прижим клемм производится при помощи эксцентрикового зажима. Это ускоряет процесс центрирования, однако требует высокой квалификации оператора, производящего стягивание, поскольку при недостаточно прочной фиксации эксцентрик может самопроизвольно отсоединиться. Кроме того, механизм быстро изнашивается, и при этом усилие прижима уменьшается. Ввиду отмеченных особенностей применение эксцентриковых центраторов ограничено трубопроводами сравнительно небольших диаметров – 400…500 мм.

• Струбцинные центраторы, применяемые для фиксирования труб небольших диаметров. Они используются главным образом при прокладке бытовых трубопроводов. Такие устройства компактны, и представляют собой ручной рычажный механизм (в некоторых моделях имеется гидрозажим), которым производится прижим участков труб. Форма струбцин определяется внешней конфигурацией труб: струбцины могут быть и прямоугольными, и с дуговыми элементами. При этом нижняя струбцина, как правило – плоская.

Все конструктивные исполнения наружных центраторов для труб используются только совместно с дополнительным оборудованием. К нему относятся подставки, грузозахватные приспособления (крановые крюки), рабочие площадки для центрирования и пр.

Внутренние центраторы для сварки труб

Конструкции таких приспособлений более сложные, поскольку должны обеспечивать соосность внутренних диаметров труб. Внутренние центраторы (обозначаются ЦВ), кроме внешней фиксации, должны обеспечивать ещё и внутреннюю, поэтому применяются при соединении труб, имеющих пенополиуретановое покрытие (ППУ).

Отличительной особенностью таких труб, широко применяемых в магистральных системах водяного отопления и горячего водоснабжения, является наличие защитного слоя пенополиуретановой изоляции, в котором размещается кабель, обеспечивающий дистанционный контроль за состоянием трубопровода. Сверху ППУ-изоляция покрывается термостойкой неметаллической оболочкой, поэтому сварка стыков стальных труб в данном случае возможна только изнутри.

Особенностью использования внутренних центраторов является то, что они могут использоваться в длительном режиме эксплуатации трубопровода. Как правило, они включают в себя гидравлический привод, который обеспечивает не только центровку, но и устраняет прогиб трубы под собственным весом или в результате просадки грунта в месте прокладки трубопровода. Система управления гидроприводом внутреннего центратора базируется на использовании двигателей постоянного тока, поскольку предполагает регулирование скорости перемещения гидрозажимов.

Для труб с внутренним диаметром до 300 мм возможно использование внутренних центраторов с ручным приводом.

Внутренние центраторы действуют так. Приспособление вводится в один из торцов трубы, в то время как второй надвигается при помощи грузозахватного приспособления. Гидравликой создаётся необходимое усилие прижима, после чего производится сварка. В процессе сварки труба сильно нагревается, поэтому обязательным является наличие охлаждающего вентилятора.

К специализированным конструкциям относят центраторы для узких труб. Они имеют пружинный прижим, и являются разновидностью наружных центраторов, используемых при бурении глубоких скважин под воду или нефть.

Выбор подходящего исполнения центраторов для труб

Исходными критериями для выбора считаются:

1. Материал труб. При использовании труб ППУ однозначно следует ориентироваться на внутренние центраторы.
2. Диаметр трубы. Для магистральных трубопроводов с внешним диаметром более 800 мм, предпочтение отдают более жёстким конструкциям, например, арочным или многозвенным наружным центраторам. При меньших диаметрам достаточно стабильным прижимом отличаются эксцентриковые исполнения данных приспособлений.
3. Предельное давление прокачиваемой рабочей среды. При давлениях свыше 5 ат рекомендуется применение центраторов с гидрозажимом.
4. Технические условия на предельные дефекты сварного соединения (в частности, эллипсность). При повышенных требованиях к данному параметру надёжнее всего ведут себя цепные центраторы.
5. Универсальность. Здесь цепные центраторы – также вне конкуренции.

Приобретая центраторы для сварки труб, стоит предварительно также ознакомиться с профилем основной продукции производителя. Ориентируясь на экспортные исполнения данных приспособлений, необходимо отметить, что наилучшим качеством обладают изделия фирм Vietz (Германия) и Сlamp (США).