Центратор для труб: обзор, характеристики, применение

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.

Стоимость центрирующих механизмов

Стоимость центраторов зависит от их конструктивного типа, целевого назначения, габаритных размеров и производителя, и лежит в диапазоне от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч рублей.

Для работы в условиях мастерской, или периодической сварки бытовых трубопроводов «на месте» достаточно купить наружное устройство. Главное, чтобы эти механизмы могли регулироваться в определенном диапазоне размеров.

Цепные механизмы стартуют в цене от 2800 рублей, звенные – от 5000 рублей. Эксцентриковые модели будут стоить подороже – от 7000 рублей.

Преимуществом цепных механизмов является низкая цена, простота конструкции, ремонтопригодность, возможность выравнивания эллипсности соединяемых труб.

Установка гидравлического механизма повышает стоимость оборудования, но увеличивает качество работы и функциональность. Ниже приведена ориентировочная стоимость некоторых видов трубных центраторов.

Для профессиональной работы предпочтительных центраторы немецкой компании «Vietz» и фирмы «Clamp» (США).

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.

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

• 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.

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.

Что такое центратор?

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

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

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

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

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.

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

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

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

Процесс сварки пластиковых труб с помощью центратора (видео)

Плюсы и минусы

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

К достоинствам относим:

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

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.

Выбор подходящего центратора

Чтобы не ошибиться с выбором, нужно учитывать рекомендации специалистов:

1. Для работы с трубами ППУ большого размера внутренние центраторы вне конкуренции.
2. При диаметре труб превышающем 0,8 м стыковку рекомендуется производить жесткими арочными или многозвенными устройствами наружной установки. При меньших размерах достаточное усилие прижима обеспечат эксцентриковые варианты.
3. Если давление перекачиваемого вещества превышает 5 атм, выбирается центратор с гидравлическим зажимом.
4. При повышенных требованиях к качеству сварного соединения (например, эллипсности) выбирается цепной центратор.
5. По универсальности первое место занимают приспособления цепного типа.

Приобретение центратора необходимо, если приходится часто заниматься прокладкой или ремонтом трубопроводов. Высокая стоимость дополнительного оборудования многократно окупится за счет снижения расходов на ремонт и увеличения срока службы коммуникаций водо и теплоснабжения. Особенно если они проложены под землей.

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.)

Достоинства и недостатки центраторов для сварки труб

Если вы неправильно соединили трубы, то через короткий промежуток времени у вас может произойти серьезная поломка в виде трещин и разломов, которая принесет большие убытки (особенно в том случае, если объект для работы находятся под землей). Чаще всего сварочные работы делают в промышленности, поэтому очень важно иметь такие крепежи.

• Возможность работать с материалами для теплоизоляции (ППУ) разных диаметров;
• Надежно фиксирует изделия;
• Качественно и прочно соединяет отрезки;
• Отлично функционирует, не давая никаких сбоев.

Это основные плюсы в использовании таких приборов, но все же их можно насчитать намного больше, так как для каждого вида отрезков центратор используют по-разному.

Минус центраторов заключается в том, что они довольно дорогие, поэтому такое чудо техники не каждому по карману.

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.