Трубы больших размеров (диаметров, длины) сложно состыковать вручную так, чтобы кромки сошлись точно и без перекосов. Для этой цели применяют механические приспособления – центраторы для сварки труб. Они обеспечивают идеальную состыковку, которая позволяет сделать качественный сварочный шов. В основном их используют при проведении магистральных и местных трубопроводов. Диапазон размеров труб, соединяемых при помощи центраторов, находятся в пределах от 25 мм до 6000 мм.

Преимущества использования центраторов:

• надежная фиксация труб;
• можно с высокой точностью состыковать кромки;
• быстрота и простота использования;
• долговечность приспособления.

Центраторы незаменимы во время сооружения громоздких магистральных трубопроводов для перекачки газа, нефти, химических веществ и других, опасных жидкостей и газов. Это несколько увеличивает расходы, но обеспечивает надлежащее качество сварного соединения. Трубы в секции собирают на стендах, линиях, передвижных трубосварочных базах.

По технологическому назначению и месту применения центраторы делятся на две группы:

• для внутренней установки;
• для наружной установки.

Выполняют они одни и те же функции, но могут использоваться не везде, а только в определенных условиях, заменяя друг друга. Например, при соединении прямых отрезков труб одинакового диаметра можно использовать как наружный, так и внутренний центратор. При соединении трубы с коленом внутрь устройство установить невозможно, а для фиксации элементов используют наружное устройство. Центраторы повышают производительность и качество сборки как больших, так и малых трубопроводов. Их можно использовать для сварки любых типов соединений (прямых, поворотов, тройников, запорной арматуры, фланцев).

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.

Наружные

Сварку захлестов, стыков с перепадом диаметров, изгибов, кривых вставок, угольников, присоединение арматуры производят с помощью наружных центраторов. Они имеют различную конструкцию, которая принципиально не отличается друг от друга. Основной рабочий элемент – это две соединенные шарниром скобы, ширина их такова, что захватываются два конца пристыковываемых труб. По сути центратор – это переносное фиксирующее устройство независимого действия.

По конструкции центраторы различают:

• арочные гидравлические – состоят из дугообразных секций соединенных с помощью шарниров. Для замыкания секций используется гидравлический привод, расположенный на консоли;
• арочные гидравлические с устройством рихтовки – они снабжены мощной гидравликой для выравнивания больших местных несовпадений торцов, выравнивание производится с помощью перемещения упоров;
• цепные – дают возможность выборочно подгонять стыки труб и быстро разбирается на элементы (цепь и башмаки);
• звеньевые – могут настраиваться на стандартные типоразмеры труб при помощи добавления или удаления съемных звеньев, а механизмом стяжки является винт;
• эксцентриковые – состоят из дуг с опорами и зажима в виде эксцентрика. Его можно использовать для труб определенного диапазона диаметров, используя подставки и переставляя оси.

Все вышеперечисленные приспособления имеют достаточно большой вес и крупные габариты. Если свариваемый стык большого диаметра, то они подходят идеально, а для сборки труб маленького диаметра непрактичны. Для них специально были созданы легкие переносные устройства для центровки труб малого диаметра:

• струбцина монтажная для сварки труб и отводов – состоит из обжимов, траверсы, стопоров, винта;
• центратор-струбцина – имеет форму клещей снабженных фиксатором;
• центратор «хомут» – состоит из винта с рукояткой, скобы, траверсы, призмы.

Такие устройства позволяют центрировать трубы только одинакового диаметра. При помощи струбцины выставляются торцы труб и делаются прихватки. Шов проваривается только после снятия струбцины. Для состыковки труб разных диаметров (в том числе при большой разнице) используют специальные центраторы с независимыми блоками фиксации.

Устройства для точного центрирования и зажима трубных колен, фланцев, тройников, переходников и другой трубной арматуры имею более сложную конструкцию. Точная подгонка элементов осуществляется множество барашковых винтов.

При выборе устройства нужно помнить, что наружные центраторы имеют простую конструкцию и не всегда могут обеспечить высокую точность совмещения внутренних кромок. Внутренние устройства всегда дают лучшее качество центрирования, но не везде могут быть установлены. При использовании внутренних устройств шов можно сразу заваривать, а если применяются наружные, то сначала ставят прихватки, затем снимают приспособления и только потом шов заваривают.

В данной статье мы поведаем о том, как и для чего используются центраторы для сварки труб. Помимо этого, мы рассмотрим конструктивные изюминки наиболее востребованных моделей из того что сейчас представлено на рынке. Итак, что такое центратор и для чего он нужен?

Действенный метод сделать сварной шов ровным и герметичным

Не секрет, что имеется особые устройства, приспособленные для исполнения идеально ровного реза поперечного сечения труб. Но, кроме того в случае если рез сделан максимально ровно, совместить обе трубы срезами для качественного сваривания будет фактически нереально.

В следствии сварной шов окажется неровным и, как следствие, соединение будет не хватает герметичным. Решением данной неприятности может послужить внутренний либо наружный центратор для труб.

Особенности функционирования

Как железные трубы, так и их ППУ аналоги, перед свариванием нужно прислонить друг к другу максимально ровно, дабы на стыке не было зазора.

Сделать такое совмещение срезов своими руками фактически нереально. Более того, совмещение срезов на порядок усложняется с повышением диаметра труб. Исходя из этого, в ходе сборки канализационных систем и других трубопроводов без применения фитингов для канализации, употребляются особые центраторы.

Прибор обхватывает две совмещаемые трубы и разрешает максимально точно присоединить их друг к другу, фиксируя в таком положении. По окончании выполняется сварка с гарантированно высоким качеством шва. После этого устройство демонтируется, и трубопровод может употребляться по назначению.

Основные разновидности

По окончании того как мы определились с тем, для чего употребляется центрующее оборудование рассмотрим то, какие конкретно разновидности устройств, представлены в продаже.

Все центраторы, каковые сейчас возможно купить в соответствующих магазинах подразделяются на две основные категории - внутренние и наружные.

• Устройства наружного типа обозначаются сокращением ЦН и предназначены для установки и применения на внешней стороне труб . Устройства для того чтобы типа, независимо от габаритов, несложны в применении, легко устанавливаются и создают стремительную и действенную центровку. Устройства наружного типа представлены широким списком оборудования (эксцентриковые, звенные, гидравлические и другие конфигурации).
• Внутренние центраторы обозначаются сокращением ЦВ и являются гидравлические установки . Устройства данного типа изнутри распирают края труб, сдвигая их срезы друг к другу. Преимуществом оборудования есть возможность применения на трубах разного диаметра.

Характеристики отдельных модификаций

По окончании того как мы рассмотрели изюминке неспециализированной классификации, рассмотрим характеристики отдельных модификаций центрующих устройств.

• ЦЗН - центратор звенный наружный рекомендован для совмещения торцов труб с диаметром стыка от 50 мм до 2 метров.

Принципиально важно: Эксплуатация устройств допускается в широком диапазоне температур внешней среды от – 40 ?С до + 40 ?С. Прибор конструктивно представляет собой многогранник с пластинчатыми звеньями на шарнирных сочленениях.

Стяжка совмещаемых элементов осуществляется при помощи винтового механизма.

• ЦЗН-Г - центратор звенный наружный гидрофицированный представляет собой видоизмененную разновидность прошлого устройства. Значительным отличием данной модификации от прошлой есть простота эксплуатации и отсутствие необходимости в приложении значительных физических усилий. В итоге, процесс совмещения свариваемых элементов значительно ускоряется без ущерба для качества готового результата. Устройство складывается из пластинчатых звеньев на шарнирном сочленении, но для приведения звеньев в движение используется не винтовой механизм, а гидравлика. Допустимый диаметр труб колеблется в диапазоне 720-2020 мм
• ЦАН-Г - центратор арочный наружный гидрофицированный рекомендован для работы с диаметром поперечного среза 325-820 мм.

Устройство представляет собой разъемную конструкцию, складывающуюся из соединенных шарнирами секций. Использование устройства с таковой конструкцией гарантирует дополнительное удобство при установке на стык.

В устройстве применены дугообразные секции, каковые сжимаются, подгоняя срезы стыка. Количество дугообразных секций определяется диаметром труб.

Любая из применяемых секций снабжена особыми упорами, каковые надёжно фиксируют совмещаемые элементы, снабжая наряду с этим оптимальное уровень качества и герметичность стыка. Конкретно на секциях закреплены гидроприводы, рассчитанные на максимально развиваемое усилие до 5 т.с.

• ЦНЦ - центратор наружный цепной нажимного типа представляет собой устройство с ручным приводом, предназначенное для работы с диаметром поперечного среза от 426 до 1420 мм.

В отличие от звенных аналогов, цепные установки способны обеспечить большее усилие при проведении центровки. Устройства данного типа смогут использоваться как при постройке, так и при ремонте трубопроводов.

Принципиально важно: Цепная конструкция выстроена с применением быстросъёмных механизмов, что положительно отражается на производительности эксплуатации.

• ЦНЭ - центратор наружный эксцентриковый используется для работы со стыками диаметром от 89 до 426 мм.

Устройство имеет несколько захватных дуг, приводимых в движение эксцентриковым зажимом. Устройство может, используется для работы с трубами разного диаметра при помощи перестановки оси эксцентрика либо за счет применения особых проставок.

• ЦВ – центратор внутреннего типа гидравлический рекомендован для совмещения торцов поворотных и неповоротных труб.

Устройство при необходимости не только совмещает стыки, но и придает их срезу наиболее верную круглую форму. Применение таких устройств разрешает строить трубопроводы с применением непрерывной автоматической сварки.

• ЦС - центратор-струбцина используется для работ с трубами малого диаметра.

Это свойство и доступная цена делают устройство наиболее популярным среди неумелых и начинающих сборщиков трубопроводов. (См. кроме этого статью Сварка труб встык: особенности.)

Вывод

Итак, мы рассмотрели, что собой воображают центраторы, каковы их наиболее ходовые разновидности, и какова их инструкция применения. На базе этих сведений возможно подобрать то устройство, которое будет соответствовать изюминкам проводимых работ.

Больше нужной информации вы сможете отыскать, взглянув видео в данной статье.

Важнейшим этапом монтажа трубопровода является сварка отдельных фрагментов труб в единое целое. Осуществляется эта работа с применением специальных устройств, которые позволяют идеально точно расположить их относительно друг друга, – центраторов труб.

Из чего состоит и как работает устройство

Устройство представляют собой механизм, который состоит из упорных элементов и устройств, поддерживающих трубы в неподвижном состоянии во время сварки. Примерная схема устройства представлена на рисунке.

Преимущества использования состоят в следующем:

• позволяют точно сварить трубы, что снижает риск их разрыва и обеспечивает длительный срок службы трубопровода;
• это мобильные механизмы, которые можно легко переносить для сварки труб в разных местах;
• в основном они доступны по цене;
• они многофукнциональны, поскольку позволяют работать с разными типами труб (стальные, ППУ и др.);
• они осуществляют соединение труб практически любых диаметров. В особенности они нужны для работ по монтажу магистральных трубопроводов для транспортировки воды, нефти или газа. Даже небольшие отклонения в этих системах чреваты серьезными последствиями.

Модели и цены

Обзор цен на некоторые модели представлен в таблице ниже.

Разбег цен объясняется несколькими причинами:

• Назначение устройства – профессиональное стоит на порядок дороже бытового.
• Конструктивные особенности (наличие или отсутствие гидропривода).
• Бренд производителя .

ЭТО ИНТЕРЕСНО. Для бытовых целей вполне можно сделать центратор труб и своими руками. Для него понадобятся подручные средства и инструменты, которые нетрудно достать. К тому же этот вариант обойдется гораздо дешевле покупного.

Виды

Разделение по видам основывается на разных признаках:

1. по особенностям расположения центраторов относительно свариваемых труб – внутренние и наружные;
2. по способу крепления на трубе во время ее сварки – цепные, эксцентриковые, арочного типа, струбционные и звеньевые (многозвенные);
3. наконец, по сферам применения центраторы можно условно разделить на бытовые и профессиональные. В первом случае они зачастую работают в ручном режиме, небольшие по размерам и применяются в прокладке домашнего водопровода (например, на даче). Во втором – речь идет о сложных, дорогих механизмах, обеспечивающих прокладку магистральных трубопроводов любых диаметров и практически в любых климатических условиях.

Наружные и внутренние

Устройства могут применяться при сварке труб практически любых диаметров. Если габариты небольшие (обычно от 20 до 2000 мм), то устройство крепится вокруг трубы, и тогда речь идет о наружном центраторе.

Наружный центратор

По сути это зажим для труб, который обхватывает их поверхности и обеспечивает неподвижное положение во время проведения монтажных и сварных работ.

Пример использования этого оборудования в работе можно посмотреть здесь.

Наружные центраторы для сварки труб по сравнению с внутренними имеют свои неоспоримые преимущества:

1. они легкие и обладают небольшими габаритами, поэтому их можно легко перемещать в любые места;
2. позволяют работать при любых погодных условиях (от -60 до +60 градусов по Цельсию);
3. обеспечивают качественную сварку не только 2 труб, но и целых водопроводов;
4. монтируется на трубы и демонтируется с них легко и быстро.

Единственным существенным недостатком такого устройства является то, что сварочные работы приходится вести с небольшими перерывами – сначала шов делается на свободной поверхности, затем устройство передвигается и делается новый шок и так далее.

Внутренний центратор

Если же требуется сделать сварку труб больших диаметров (как правило, более 2000 мм), то в работе используются внутренние трубные центраторы, которые крепятся не поверх них, а ставятся прямо внутрь, плотно упираясь в поверхность.

Расположение внутреннего трубного центратора выглядит следующим образом.

Поскольку такое оборудование предназначено для монтажа широких трубопроводов, то и его габариты весьма большие. Соответственно, транспортировать внутренние устройство можно только на транспорте.

Однако у них есть и свое неоспоримое преимущество в сравнении с наружными – поскольку они устанавливаются внутрь трубы, то сварочные работы могут вестись беспрерывно.

Монтажные работы всегда осуществляются с использованием дополнительного подъемного оборудования, как показано на видео.

Стандартная комплектация оборудования представлена следующими элементами:

• штангу;
• жимы для труб;
• кабель;
• манометр для контроля давления;
• электроприводный насос;
• фары.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Для сварки обязательно нужен приток свежего воздуха, который охлаждает внутренние поверхности, тем самым предотвращая их сильный перегрев. Обеспечить этот процесс помогают специальные вентиляторы. Обычно они не включается в вариант базовой поставки заказываются дополнительно по желанию покупателя.

ЭТО ИНТЕРЕСНО. Внутренние центраторы для произведения сварочных работ не всегда используются в работе труб больших диаметров. Они эффективны и при монтаже небольших (до 500 мм в диаметре) труб, поскольку обеспечивают их точный монтаж друг с другом. Упор в этом случае достигается не за счет гидравлики, а благодаря обычным пружинам, как показано на рисунке ниже. Привод в этом случае работает вручную за счет поворота рукоятки.

Принцип работы механизма основан на гидравлическом домкрате (показан на рисунке мелким и крупным планом), который приводится в движение за счет электричества, поэтому его часто называют электрогидравлический центратор труб.

Это устройство выполняет две важные функции:

• Обеспечивает максимальный упор для предотвращения колебаний трубы по время сварочных работ.
• Устраняет прогиб монтируемой трубы, который может произойти в результате опускания грунта или из-за тяжести самой трубы.

Важнейшая техническая характеристика устройства – диаметр центрируемых труб, от которого зависит и масса самого центратора. Эти данные приведены в таблице ниже.

Чертежи устройства

Центраторы по способу крепления на трубе

Наружные центраторы для сварки труб могут по-разному крепиться на трубе. Соответственно выделяют следующие их типы:

Видео инструкция по использованию центратора-струбцины

Порядок монтажа на трубу

Принцип монтажа центратора принципиально не зависит от конкретного вида и модели устройства. Однако есть некоторые особенности у внутреннего и наружного. Они связаны с подготовкой трубы к сварке.

Установка внутреннего центратора

Чтобы осуществить правильно крепление устройства внутреннего типа к трубам, которые нужно сварить, следует совершить следующие действия:

• Прежде всего, нужно осуществить подготовительную работу – стыки свариваемых труб должны быть хорошо зачищены от краски, засорений, ржавчины и прочих посторонних включений. Делается это с помощью инструментов или специальных химических средств. В 1 случае наиболее популярна болгарка, на которую насаждается металлическая щетка.

Также можно воспользоваться обычной шлифовальной машинкой

Видео пример зачистки трубы перед сваркой.

В случае застарелых, сложно выводимых пятен краски можно также задействовать строительный фен – под действием горячих потоков воздуха краска начинает размягчаться, после чего ее легко можно удалить обычным наждаком.

В домашних условиях для зачистки можно использовать наждачную бумагу либо прибегнуть к помощи бытовой химии – например, краску можно растворить ацетоном, а затем протереть трубу досуха чистой тряпкой.

ВАЖНО. Работу с ацетоном нужно производить только на открытом воздухе в умеренно теплую погоду и вдали от источников открытого огня, поскольку вещество токсично и легко воспламеняется (достаточно +40 С).

• После проведения полной зачистки стыков нужно зафиксировать внутренний центратор на краю одной из них.
• Другая труба плотно пододвигается к первой, после чего создается предельный упор с помощью пружинного механизма (ручная подача) или гидравлических приводов.
• Удостовериться, что соединение сделано правильно и приступить к сварке.

Установка наружного центратора

Монтаж этого устройства принципиально отличается тем, что он фиксируется на внешней поверхности трубы. Соответственно, последовательно действий будет несколько другой:

• В начале также осуществляется зачистка стыков, как описано выше.
• Затем 2 отрезка подводятся друг к другу, и центратор одевается поверх них в месте соединения.
• Соединительные болты вставляются в специальные отверстия и крепко затягиваются.
• Наконец, проверяется надежность монтажа. и начинаются сварочные работы.

Видео инструкция по установке

Технические характеристики

При выборе определенной модели центратора для сварки труб нужно исходить из нескольких параметров:

• Диаметр трубы – внутренние чаще для больших, наружные – для малых (до 900 мм).
• Материал трубы – например, если они покрыта пенополиуретаном (так называемые трубы ППУ), то сваривать их можно только с помощью внутреннего устройства.
• Объемы работ – если речь идет о прокладке небольшого частного водопровода (например, в загородном доме), то достаточно цепной модели, которая является самой доступной по цене. Если же речь идет о профессиональных работах, то лучше выбирать среди звеньевых и эксцентриковых моделей. Последние являются самыми дорогими, но вместе с тем они надежнее и служат лольше.
• Давление содержимого труб на внутренние поверхности – если оно будет свыше 5 атмосфер, то для монтажа таких трубопроводов потребуется устройство с гидрозажимом.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Главный фактор, влияющий на выбор – это параметры трубы (материал, диаметр, прочность). Именно из этого следует исходить при покупке центратора

Видео пример сборки центратора своими руками

Другие устройства для крепления труб при их сварке

Наряду с центраторами, которые зачастую используются в профессиональной среде, существует и несколько других устройств, позволяющих надежно фиксировать стыки при сварочных работах. Основное назначение этих устройств – поддержание трубы в нужном положении за счета создания упора в твердую поверхность. Они делятся на несколько разновидностей:

Отдельным классом устройств фиксации трубы являются цепные тиски. Основой механизма является цепь, которая изготавливается из особо прочных разновидностей легированной стали. Характерная особенность устройства – возможность работать трубами любых диаметров за счет простого механизма настройки – удлинение или укорочение цепи.

Их классифицируют на несколько групп в зависимости от выполняемой работы:

Наконец, выделяют целый класс многорядных тисков, которые используются в особых случаях, например, при бурении скважин. Они могут заменить несколько обычных тисков. Конструкция цепи устроена таким образом, что тиски не застревают даже при предельной нагрузке. Чтобы поверхность трубы не получала сильных повреждений от давления цепи, ее снабжают стальными вкладышами, которые можно сменить по мере износа.

Цепные тиски – довольно популярный вариант центратора труб, поскольку обладает очевидными плюсами:

• Они просты и удобны в использовании даже в среде любителей.
• Служат долго и практически не нуждаются в обслуживании, кроме периодической смазки рабочей поверхности цепей.
• Достаточно доступны по цене (ниже приводится сравнительная таблица с обзором некоторых моделей).

Краткий видеообзор различных видов тисков одного из известных производителей RIDGID можно увидеть здесь.

Тиски в домашних условиях: делаем сами

Разумеется, в крайних случаях можно обойтись самодельными приспособлениями для фиксирования труб. Вот некоторые их них:

Однако используя кустарные методы производства, нужно учитывать технику безопасности:

• Прежде всего, нужно понимать, что сварка – это источник повышенной температуры, а значит, все элементы конструкций не должны быть сделаны из легко воспламеняющихся материалов – например, дерева.
• Главное требование к центратору трубы – это жесткость крепления и надежность конструкции. Стоит помнить, что во время осуществления сварочных работ труба будет неизбежно раскачиваться, следовательно, самодельная система изначально должна быть очень прочной.
• Все кустарные инструменты подходят только для небольших труб, в основном для проведения прямых стыков между ними. Если предстоит работать с большими, тяжелыми по весу трубами или выполнять сложные стыки, то такие инструменты однозначно не подойдут.

Последствия неправильной сварки

В случае неправильного выбора центратора или несоблюдения правил работы с ним может возникнуть целый комплекс последствий, которые называются дефектами сварки. К ним относятся:

• трещины;
• поры, небольшие полости;
• непровары в результате неполного охвата поверхности металла сварочным аппаратам;
• различные отклонения структуры шва – излишняя выпуклость, смещения, подрезы и другие.

Все эти дефекты неизбежно приведут к тому, что труба не прослужит долго. Последствия усугубляются характером эксплуатации и внешними факторами:

• перепад давлений внутреннего содержимого (воды, нефти, газа и др.);
• перепад температур (внутренних и внешних);
• влияние коррозии.

Проникая в микротрещины, вода и воздух значительно ускоряют процессы разложения металла (коррозии). Это приведет к тому, что труба вскоре даст течь, давление в системе упадет, соответственно, может случиться и прорыв. Поэтому грамотный выбор центратора труб и правильная его эксплуатация на всех этапах сварочных работ – неотъемлемое условие при монтаже трубопроводов всех типов.

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).

Если вы когда-либо себе представляли процесс сварки двух труб , то вас наверняка удивил вопрос о том, как два торца свариваемых отрезков человеку удается зафиксировать в правильном положении.

И действительно, без надежной фиксации качественное сварное соединение выполнить не получится. А делать это своими руками очень сложно, да и результат не всегда будет удовлетворительным. Именно для упрощения и используют сварочные центраторы.

Особенности, назначение и свойства

Надежная фиксация в правильном положении – это ключ к успеху и созданию качественного сварного соединения. Если же отрезки будут дрожать, перемещаться или колебаться, то шов получится слабым и слишком объемным. При серьезной нагрузке он может лопнуть или дать микротрещину.

Не стоит и упоминать, что подобные вещи совершенно недопустимы даже при прокладке бытовых систем снабжения. В промышленности же подобные просчеты могут стоить очень дорого.

Причем как раз в промышленности устройства для сварки необходимы чаще всего. Ведь там постоянно приходится иметь дело с ними, что имеют очень внушительный диаметр сечения.

Достаточно однажды посмотреть на процесс соединения двух магистралей с сечением в 1500 мм чтобы понять, что дело это очень трудное.

Центровка при сварке производится специальным прибором, который именуют центратором или направляющим механизмом. Работает он по достаточно простому, но в то же время эффективному принципу.

Тело устройства (центратор наружный или центратор внутренний) может состоять из звеньев, обсадных колец или чего-то подобного. Их диаметр можно менять, а лишние элементы при необходимости удаляются. Это позволяет использовать устройство с трубами различного (в том числе — и малого) диаметра.

Обтягивают вокруг двух отрезков и фиксируют с помощью специального зажима. Фиксацию производят либо с одной стороны, либо сразу с двух. Здесь уже все зависит от конкретной модели и типа изделия.

Как правило, подобное оборудование собирают из тела устройства, зажимов и дополнительного оборудования. Это может быть подставка, крюк для крана или что-то подобное.

Если рассматриваются внутренние механизмы (центраторы для сварки труб ППУ), то они уже отличаются куда более сложной конструкцией. Подобное оборудование состоит из гидравлических насосов, движка и фиксирующих элементов.

Если рассматривается устройство для большого диаметра (центраторы для труб), то он может весить несколько сотен килограмм, а потому его реально монтировать только с помощью тяжелой строительной техники.

Теперь рассмотрим основные плюсы и минусы применения такого оборудования.

Основные плюсы:

• Функциональность;
• Возможность взаимодействовать с трубами ППУ (и других материалов) разного диаметра, от малого до крупного;
• Качественная фиксация отрезков;
• Надежность соединения.

Основной минус — цена у фиксирующего оборудования находится на достаточно высоком уровне.

Виды и их отличия

Существует несколько разновидностей такого оборудования.

В первую очередь устройства делят на:

• Внутренние;
• Наружные.

Внутренние устанавливают внутри рабочего отрезка. Они, как правило, предназначаются для работы с крупными системами трубопроводов (из ППУ или любых других материалов), где необходимо выполнять длительную сварку. Это довольно внушительные по своим габаритам механизмы.

Наружный обхватывает ее с внешней стороны и является по сути довольно крупным зажимом с универсальной конструкцией.

Фиксировать его легче и удобнее. Плюс наружные модели подразделяются еще на несколько разновидностей. В отличие от внутренних, которые работают исключительно за счет гидравлических насосов.

Наружные образцы разделяют на:

• Цепные. У них основную работу выполняет специальная цепь, которую затягивают вокруг трубы ППУ;
• Звенные. Выглядят, как многогранник с несколькими кольцами внутри. Звенья можно передвигать, таким образом, влияя на размер закрытого диаметра устройства;
• Эксцентриковые. Они состоят из двух регулируемых стальных дуг, которые стягивают дополнительной перемычкой. Могут использоваться для работы с трубами ППУ крупного сечения.

Существует еще несколько менее популярных и более узкоспециальных устройств, о которых тоже следует вспомнить.

Одним из таких образцов является пружинный центратор для обсадной. Подобные модели называют пружинными и являются они еще одной разновидностью устройств для наружной фиксации.

Пружинные для обсадных применяются во время бурения скважин под воду, нефть и т.д. С их помощью удается установить обсадные элементы под землей и в правильном положении, а затем соединить их тем или иным способом.

Выглядит такое оборудование, как разрезанная по периметру металлическая. Причем в местах разреза она имеет выпуклость, что и придаету пружинный эффект.

Существуют также бытовые разновидности подобной продукции. Чаще всего подразумевают мобильные аппараты для работы с полимерными трубами, ППУ, металлическими.

Ярким примером может послужить пружинный центратор для полипропиленовых труб. Так как соединяют такие с помощью диффузионной сварки , то и центраторы для работы с ними немного отличаются от обычных.

При сварке полимерных изделий он является всего лишь частью единого инструмента, который не просто фиксирует, но также и выполняет ее соединение с помощью сваривания.

Подбор конкретной модели центратора ведется сразу по нескольким направлением.

Для начала не лишним будет определиться, с каким именно материалом вам придется иметь дело и в каких условиях. Например, для работы с трубами среднего сечения подойдет наружный агрегат с возможностью корректировки его положения и диаметра обхвата.

Если же вам предстоит иметь дело с промышленными магистральными трубопроводами высокого назначения, то здесь уже лучше покупать закрытые агрегаты. Они сложнее по конструкции, но позволяют создать действительно качественное соединение.

Более того, именно внутренние образцы изначально планировались и создавались для выполнения длительных работ. Когда в приоритете стоит не скорость сборки трубопровода, а качество и надежность сварного шва.

Что же до выбора конкретной модели, то здесь уже все зависит от ваших решений. Цепные образцы очень функциональны и могут обслуживать огромный диапазон рабочих диаметров. Их можно купить за 40-80 долларов.

Звенные образцы надежнее, но они не столь функциональны. Их цена равняется 70-150 долларам. Эксцентриковые модели можно купить за 120-200 долларов.

Цена агрегата для сварки внутреннего образца может доходить до нескольких тысяч долларов или даже больше. Ведь в них используется куда более серьезное и дорогостоящее оборудование. Внутренние центраторы для сварки имеют крупные размеры и предназначаются преимущественно для промышленного применения.

Стоит понимать, что цены здесь указаны на оборудование низкой и средней категорий со сравнительно небольшими размерами. Крупные модели такого же образца будут стоить намного дороже.

Принцип работы промышленного внутреннего центратора (видео)

Технология использования

Так как существует две основные разновидности фиксаторов для сварных соединений, то и технология их применения имеет определенные различия.

Внутренние агрегаты устанавливают внутри. И делается это следующим образом:

1. Подготавливаем отрезки, при необходимости зачищаем кромку трубы.
2. Монтируем агрегат внутрь.
3. Передвигаем его к одному из краев.
4. Приводим агрегат в рабочее положение. Пружинный центратор должен зафиксироваться возле края одного из отрезков.
5. Подводим второй отрезок вплотную к первому.
6. Запускаем агрегат. Механизм за счет собственного ресурса немного продвинется и зафиксирует второй отрезок.
7. Проверяем правильность положения и качество фиксации.
8. Приступаем к соединению сварным методом.

Наружные модели устанавливать можно по более быстрой и простой технологии.

1. Монтируем в рабочее положение и подготавливаем их к сварке.
2. Устанавливаем агрегат в рабочее положение.
3. Проверяем правильность установки.
4. Затягиваем фиксирующие болты или зажимы.
5. Окончательно регулируем положение отрезков и добиваемся их идеальной установки.
6. До упора затягиваем зажимы агрегата.
7. Приступаем к дальнейшей работе.