Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 1

Разновидности и использование центраторов в процессе сварки труб

Назначение и устройство центраторов

Монтаж трубопровода – это сложный процесс, включающий в себя несколько этапов. Сварка является всего лишь одним из этих этапов, не более того. До начала сварки требуется качественная регулировка соосности соединяемых частей труб, от которой зависит качество будущей конструкции.

Высокая точность стыковки требуется любым системам, но особенно важным этот параметр становится при обустройстве трубопроводов, по которым будут транспортироваться опасные вещества – природный газ, нефтепродукты, химические вещества и прочее сырье.

При таких исходных данных наличие устройств для качественной сварки является не опцией, а необходимостью. Для совмещения отдельных элементов конструкции относительно оси используется центратор – специальное контрольно-фиксирующее приспособление.

Помимо совмещения двух частей трубы, центратор выполняет еще одну функцию, роль которой не уступает предыдущей. Для качественной сварки материалов необходима жесткая фиксация соединяемых элементов. Центратор для сварки труб своими руками имеет специальный захват, полностью исключающий различные колебания и дрожания обрабатываемых деталей. Это крайне важный момент – малейшие движения при обработке труб могут стать причиной образования плохого сварного шва, который разрушится еще при тестовом запуске системы, не говоря уже о рабочих нагрузках.

Все центраторы делятся на два вида:

  1. Внешние. Как следует из названия, такие приспособления устанавливаются с наружной части свариваемых конструкций и надежно их фиксируют.
  2. Внутренние. Этот тип центраторов, соответственно, удерживает соединяемые части трубопровода в неподвижном состоянии изнутри.

Модели и цены

Все имеющиеся на рынке инструмента и приспособлений центрирующие устройства делятся по признаку цены на две группы:

  1. Отечественного производства. Их отличает довольно умеренная цена и легкость ремонта.
  2. Иностранного производства. Отличаются большим удобством использования, эргономикой, но имеют существенный недостаток — высокая цена. Среди производителей стоит выделить ЕС и США — их оборудование стабильно качественное, но и стабильно дорогое. Несколько ниже цена у изделий, выпускаемых в странах Азии (за исключением Японии — стоимость их продукции может превышать цену изделий ЕС), но нет гарантии качества. Оно может сильно разниться у одного и того же производителя даже в рамках одной партии.

Цена на наружное  центрирующее устройство колеблется около 3-5 тысяч рублей за штуку (с ручным приводом), если центратор наружный для труб оснащается гидроприводом и часто электронасосом к нему — цена возрастает в 6-10 раз и составляет около 100-150 тысяч.

Стоимость внутренних центрирующих устройств независимо от производителя не опускается ниже 250-300 тысяч. Наличие в их конструкции гидравлики увеличивает стоимость на 35-40%.

При покупке такого оборудования как центрирующее устройство нужно ориентироваться не столько на цену, сколько на экспертное мнение об эффективности конкретного приспособления. Поскольку цена часто высока исключительно за счет рекламируемости бренда, а не его потребительских качеств

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.

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.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам центраторов относят:

  • повышение качества сварки за счет точного расположения и фиксации, что обеспечивает длительный эксплуатационный срок;
  • снижение трудозатрат;
  • мобильность;
  • невысокую стоимость;
  • многофункциональность, состоящую в применимости для труб разных видов и размеров.

Основным недостатком центраторов считают некоторое повышение стоимости работ. К тому же многие промышленные модели характеризуются большой массой (до сотен кг). Поэтому для их применения требуются грузоподъемные устройства. Это также усложняет и удорожает работы.

Также можно сопоставить наружный и внутренний виды.

Инструменты первого типа характеризуются следующими достоинствами:

  • небольшими габаритами и массой для большинства моделей;
  • простотой использования;
  • возможностью применения при любых условиях.

Основной недостаток состоит в отрывочном ведении работ, обусловленном необходимостью постоянного передвижения инструмента.

Основное достоинство внутренних центраторов состоит в обеспечении непрерывной сварки. Однако это большие и тяжелые инструменты сложной конструкции, требующие применения подъемного оборудования.

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:

  1. Малогабаритные и легкие, легко перемещаются, транспортируются к месту работ.
  2. Функционируют при любых климатических условиях (-60°C до +60°C).
  3. 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.

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

Плюсы центраторов:

  • 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.

Это интересно: Столярный угольник — виды, выбор, использование

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.

Виды центраторов и их отличия

Существует два основных типа устройства для соединения труб:

  1. Внутренние.
  2. Наружные

Установку внутренних аппаратов делают внутри трубы, чтобы прочно зафиксировать ее. Чаще всего их используют, чтобы соединить трубопровод из любых материалов. Такие работы выполняются довольно долго, поэтому нужны надежные приборы. Внутренние устройства этого типа можно использовать при больших перепадах температур от +45 градусов до -45, поэтому непрерывная работа с ними может быть обеспечена.

Наружные же механизмы предназначены для обхвата внешней стороны трубы. Это большая конструкция с мощным крепежом, фиксировать которую легко и просто. Но, наружные модели делятся еще на несколько типов, поэтому обязательно нужно изучить их перед тем, как приобрести нужную вам вещь для выполнения определенного типа работ.

И так, наружные устройства делятся на:

  • Цепные. Как уже ясно, здесь используют цепи. Их затягивают вокруг ППУ, чтобы не повредить их и сделать прочную фиксацию.
  • Звенные. Внешне они имеют форму многогранника, внутри которого находится несколько колец. Есть возможность передвигать звенья, что влечет за собой изменение размера закрытого диаметра устройства.
  • Эксцентриковые. Это устройство состоит из двух дуг из стали (их можно регулировать), их сжимают еще дополнительно перемычкой. Такой центратор можно использовать и для крупных ППУ.

Помимо этих видов, существует еще несколько типов подобных устройств, их используют очень редко, но все же стоит о них помнить, так как они тоже могу понадобиться в любой момент.


Пружинный центратор (для обсадных). Это очередной вид наружного крепежа, используемый во время бурения скважин и т. п. При их использовании можно легко соединить обсадные элементы уже под землей.

Также есть и бытовые разновидности для работы с металлическими трубами, полимерными материалами и ППУ. Пружинный центратор, предназначенный для пропиленовых труб внешне очень сильно отличается от своих «родственников», так как сварщики используют при работе диффузионную сварку.

Сварка полимерных материалов делается при креплении частью такого инструмента, притом что весь аппарат делает соединение труб свариванием. На такой процесс очень интересно и приятно смотреть, так как результат очень радует, и мы можем быть уверенны, что последующую проверку труб нужно делать как минимум через несколько лет.

Важно! Как бы вы ни выполняли сварочные работы, и какой бы ни использовали аппарат, обязательно нужно регулировать соосности двух отрезков, из которых должна получиться одна труба

Центраторы внутренние

  • Центратор с ручным и гидравлическим приводом MILC (254-1321 мм)

  • Центратор ручной с медной подкладкой

  • Центратор пневматический ZV (150-1470 мм)

  • Центратор гидравлический IHP Clamp (150-600 мм)

  • Центратор гидравлический IHP Clamp (800-1600 мм)

  • Центратор гидравлический IHP Clamp (1700-2500 мм)

  • Центратор пневматический IPLC (203-254 мм)

  • Центратор пневматический IPLC (203 мм)

  • Центратор пневматический IPLC (1016-1219 мм)

  • Центратор пневматический для продувки труб IPLC (203-254 мм)

  • Центратор пневматический Standard IPLC (254 мм и 306-356 мм)

  • Центратор пневматический четырехэлементный IPLC (863-914 мм)

  • Центратор пневматический для плетей из двух труб IPLC-DJ (406-1524 мм)

  • Центратор пневматический с медным предохранительным кольцом IPLC (203-1524 мм)

  • Центратор пневматический с медным предохранительным кольцом IPLC (152-1524 мм)

  • Центратор пневматический самоцентрирующийся IPLC (152-508 мм)

  • Центратор пневматический IPLC (152-1524 мм)

  • Центратор пневматический с дополнительным ресивером на шарнирном соединении IPLC (305-558 мм)

Предлагаем центраторы для труб по низким ценам!

Доставка центраторов выполняется транспортными компаниями во все регионы. География наших поставок – Москва, Санкт-Петербург, Уфа, Казань, Самара, Нижний Новгород, Екатеринбург, Новосибирск, Пермь, Тюмень, Омск, Краснодар, Симферополь, Челябинск, Саратов, Томск, Ростов-на-Дону, Волгодонск, Волгоград, Вологда, Новый Уренгой, Брянск, Сосновый Бор, Сургут, Туймазы, Архангельск, Златоуст, Калининград, Ижевск, Набережные Челны, Нижневартовск, Красноярск, Нижнекамск, Оренбург, Серпухов, Киров, Усинск, Новочебоксарск, Воронеж, Нижний Тагил, Череповец, Орск, Владивосток, Иркутск, Пятигорск, Кстово, Сыктывкар, Севастополь, Альметьевск, Глазов, Ульяновск, Тула, Чебоксары и другие населенные пункты России и СНГ.

Есть вопросы по комплектации объектов, по характеристикам или применению центраторов? Звоните по телефонам +7 (8452) 66-22-78, +7 (962) 621-44-91 или пишите при помощи формы обратной связи. Мы обязательно поможем!

Модели и цены

Выбор центратора осуществляют на основе ряда критериев.

  • Диаметр труб. Во-первых, каждый тип инструмента рассчитан на конкретный диапазон диаметра. Во-вторых, для толстых деталей (более 800 мм) следует использовать модели жесткой конструкции (многозвездные или арочные), а при меньших диаметрах подойдут эксцентриковые варианты.
  • Требования к качеству сварки. В некоторых случаях существуют пределы для дефектов соединения (включая эллипсность). Наилучшее качество сварки обеспечивают цепные модели.
  • Предельное давление. Для создания наиболее стойкого сварочного шва следует применять центраторы с гидрозажимом.
  • Материал труб. В данном отношении рассматриваемые инструменты всех типов универсальны, однако исключение составляют работы с полипропиленовыми трубами. В таком случае требуются внутренние варианты.
  • Универсальность. Лучшими по данному показателю считают цепные модели.

Стоимость центраторов колеблется в обширных пределах. Так, простейшие наружные многозвенные модели с ручным приводом можно приобрести за 1,5 тыс. рублей, в то время как цена внутренних гидравлических составляет примерно 350 тыс. Таким образом, стоимость определяется конструкцией, назначением, а также брендом.

Из производителей данных инструментов по качеству выделяют продукцию Vietz и Clamp.

Следует отметить, что простейший бытовой центратор несложно и недорого создать самостоятельно.

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

Особенности внешних центраторов

Внешний центратор визуально напоминает крупный зажим, который особым образом захватывает обрабатываемые трубы и держит их в заданном положении. Такое устройство отличается удобством установки и простотой эксплуатации от аналогов, которые запускаются во внутреннюю полость трубы.

Кроме того, центраторы, устанавливаемые снаружи, могут не только фиксировать два конца трубы. В круг задач данных приспособлений входит также выпрямление края трубы, если тот из идеально круглого по какой-то причине приобрел форму эллипса. Это очень важная задача – если ее не решить, о хорошем качестве сварного шва можно будет даже не думать.

Наружные центраторы для сварки труб имеют несколько видов, в зависимости от толщины стенок свариваемых элементов и их диаметров:

  1. Звенные. Это один из простейших видов центраторов. При внешнем осмотре данные устройства выглядят как многогранник, внутри которого находятся кольца-звенья. Длина звеньев варьируется в зависимости от размера обрабатываемых объектов, а количество определяется диаметром трубы. Такие устройства используются для соединения труб диаметром от 50 до 1500 мм – отличный центратор для труб малого диаметра.
  2. Гидрофицированные звенные. Такие приспособления являются улучшенной версией предыдущих. Основное отличие заключается в способе фиксации, которая осуществляется не вручную, а при помощи домкрата. В результате сила стяжки получается выше, что напрямую улучшает качество работы. Данные центраторы подходят для обработки труб диаметром от 720 мм до 1620 мм.
  3. Модифицированные звенные гидрофицированные. Еще более доработанная версия центратора. Основным применением данных устройств является выравнивание краев труб, имеющих форму неправильного эллипса. Наружный центратор для труб может управляться пневматическим или электрическим домкратом. Допустимый диаметр свариваемых при помощи такого приспособления труб может варьироваться в пределах от 90 до 1000 мм.
  4. Эксцентриковые. Данная категория устройств рассчитана на соединение труб, имеющих большое сечение. Основным рабочим элементом эксцентриковых центраторов являются две металлических дуги. Если в звенных устройствах для фиксации используются крюки, то дуги в эксцентриковых приспособлениях стягиваются при помощи специальной регулировочной перемычки, что делает их более универсальными (правда, и более дорогостоящими).

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.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации