MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Adam Sabiniok Montaż rurociÄ…gów stalowych 713[04].Z1.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy Radom 2006 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego Recenzenci: mgr inż. Igor Lange dr inż. Krzysztof Presz Opracowanie redakcyjne: Adam Sabiniok Konsultacja: mgr Janusz Górny Poradnik stanowi obudowÄ™ dydaktycznÄ… programu jednostki moduÅ‚owej 713[04].Z1.03 Montaż rurociÄ…gów stalowych zawartego w programie nauczania dla zawodu 713[04] monter systemów rurociÄ…gowych. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy, Radom 2006 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 1 SPIS TREÅšCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstÄ™pne 5 3. Cele ksztaÅ‚cenia 6 4. MateriaÅ‚ nauczania 7 4.1. PoÅ‚Ä…czenia spawane rurociÄ…gów 7 4.1.1. MateriaÅ‚ nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 19 4.1.3. Ćwiczenia 20 4.1.4. Sprawdzian postÄ™pów 21 4.2. PoÅ‚Ä…czenia rozÅ‚Ä…czne rurociÄ…gów 22 4.2.1. MateriaÅ‚ nauczania 22 4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 27 4.2.3. Ćwiczenia 28 4.2.4. Sprawdzian postÄ™pów 29 4.3. Wycinanie otworów 30 4.3.1. MateriaÅ‚ nauczania 30 4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 34 4.3.3. Ćwiczenia 34 4.3.4. Sprawdzian postÄ™pów 35 4.4. Technologia prowadzenia rurociÄ…gów stalowych 36 4.4.1. MateriaÅ‚ nauczania 36 4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 59 4.4.3. Ćwiczenia 59 4.4.4. Sprawdzian postÄ™pów 61 5. Sprawdzian osiÄ…gnięć 62 6. Literatura 67 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 2 1. WPROWADZENIE Poradnik bÄ™dzie Ci pomocny w opanowaniu umiejÄ™tnoÅ›ci z zakresu montażu instalacji z rur stalowych. W poradniku zamieszczono: wymagania wstÄ™pne wykaz umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie powinieneÅ› mieć już uksztaÅ‚towane, abyÅ› bez problemów mógÅ‚ korzystać z poradnika, cele ksztaÅ‚cenia wykaz umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie uksztaÅ‚tujesz podczas pracy z poradnikiem, materiaÅ‚ nauczania podstawowe wiadomoÅ›ci dotyczÄ…ce zagadnieÅ„ z zakresu montażu instalacji z rur stalowych, zestaw pytaÅ„ przydatny do sprawdzenia, czy już opanowaÅ‚eÅ› podane treÅ›ci, ćwiczenia, które pomogÄ… Ci zweryfikować wiadomoÅ›ci teoretyczne oraz uksztaÅ‚tować umiejÄ™tnoÅ›ci praktyczne, pytania sprawdzajÄ…ce, sprawdzian osiÄ…gnięć, przykÅ‚adowy zestaw zadaÅ„ i pytaÅ„. Pozytywny wynik sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowaÅ‚eÅ› podczas zajęć i że opanowaÅ‚eÅ› wiedzÄ™ i umiejÄ™tnoÅ›ci z zakresu tej jednostki moduÅ‚owej, literaturÄ™ uzupeÅ‚niajÄ…cÄ…. Z rozdziaÅ‚em Pytania sprawdzajÄ…ce możesz zapoznać siÄ™: przed przystÄ…pieniem do rozdziaÅ‚u MateriaÅ‚ nauczania poznajÄ…c wymagania wynikajÄ…ce z zawodu, po zapoznaniu siÄ™ z rozdziaÅ‚em MateriaÅ‚ nauczania, by sprawdzić poziom wiedzy potrzebnej do wykonywania ćwiczeÅ„. Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeÅ„, których celem jest uzupeÅ‚nienie i utrwalenie wiadomoÅ›ci z zakresu montażu instalacji z rur stalowych. WykonujÄ…c ćwiczenia zamieszczone w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela, bÄ™dziesz poznawaÅ‚ metody i zasady wynikajÄ…ce z zakresu materiaÅ‚u. Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeÅ„, sprawdz poziom swoich postÄ™pów wykonujÄ…c Sprawdzian postÄ™pów. W tym celu: przeczytaj pytania i odpowiedz na nie, zaznacz odpowiedz wstawiajÄ…c X w podane miejsce Tak lub Nie. Odpowiedzi NIE wskazujÄ… luki w Twojej wiedzy, informujÄ… CiÄ™ również, jakich zagadnieÅ„ jeszcze dobrze nie poznaÅ‚eÅ›. Oznacza to także powrót do treÅ›ci, które nie sÄ… dostatecznie opanowane. Opanowanie przez Ciebie okreÅ›lonych umiejÄ™tnoÅ›ci bÄ™dzie stanowiÅ‚o dla nauczyciela podstawÄ™ przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomoÅ›ci i uksztaÅ‚towanych umiejÄ™tnoÅ›ci. W tym celu nauczyciel może posÅ‚użyć siÄ™ zadaniami testowymi. W rozdziale 5 tego poradnika jest zamieszczony przykÅ‚ad takiego testu, zawiera on: instrukcjÄ™, w której omówiono tok postÄ™powania podczas przeprowadzania sprawdzianu, przykÅ‚adowÄ… kartÄ™ odpowiedzi, w której, zakreÅ›lisz poprawne rozwiÄ…zana do poszczególnych zadaÅ„, zawiera także zadanie testowe. BezpieczeÅ„stwo i higiena pracy W czasie zajęć w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikajÄ…cych z rodzaju wykonywanych prac monterskich. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 3 713[04].Z1 Technologia montażu systemów rurociÄ…gowych 713[04].Z1.01 Prace przygotowawczo-zakoÅ„czeniowe przy montażu systemów rurociÄ…gowych 713[04].Z1.02 Montaż instalacji z rur stalowych 713[04].Z1.03 Montaż rurociÄ…gów stalowych 713[04].Z1.04 Montaż instalacji z rur miedzianych 713[04].Z1.05 Montaż rurociÄ…gów żeliwnych, kamionkowych i betonowych Schemat ukÅ‚adu jednostek moduÅ‚owych Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE PrzystÄ™pujÄ…c do realizacji programu jednostki moduÅ‚owej uczeÅ„ powinien umieć: stosować przepisy bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy, ochrony przeciw pożarowej oraz ochrony Å›rodowiska, posÅ‚ugiwać siÄ™ dokumentacjÄ… technicznÄ…, dokumentować, notować i selekcjonować informacje, posÅ‚ugiwać siÄ™ podstawowymi pojÄ™ciami z zakresu budowy rurociÄ…gów, rozpoznawać podstawowe materiaÅ‚y do budowy rurociÄ…gów, magazynować i transportować materiaÅ‚y stosowane do budowy rurociÄ…gów, przy montażu rurociÄ…gów, wykonywać prace przygotowawczo-zakoÅ„czeniowe dostrzegać i opisywać zwiÄ…zki miÄ™dzy naturalnymi skÅ‚adnikami Å›rodowiska, czÅ‚owiekiem i jego dziaÅ‚alnoÅ›ciÄ…, oceniać wÅ‚asne możliwoÅ›ci w zakresie wymagaÅ„ stanowiska pracy i wybranego zawodu. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku procesu ksztaÅ‚cenia uczeÅ„ powinien umieć: wykonać prace przy montażu rurociÄ…gów stalowych zgodnie z obowiÄ…zujÄ…cymi przepisami bhp i ochrony ppoż., zaplanować kolejność wykonywanych robót przy montażu rurociÄ…gów stalowych, rozróżnić Å‚Ä…czniki do poÅ‚Ä…czeÅ„ rur rozÅ‚Ä…cznie i nierozÅ‚Ä…cznie, przygotować materiaÅ‚y potrzebne do montażu rurociÄ…gów stalowych, ocenić stan techniczny rurociÄ…gów i Å‚Ä…czników stalowych przewidzianych do montażu, dostarczyć elementy przewidziane do montażu rurociÄ…gów stalowych na miejsca montażu, przygotować maszyny i urzÄ…dzenia spawalnicze do pracy, wykonać ciÄ™cie rur stalowych montowanych w sieciach na okreÅ›lony wymiar, przygotować koÅ„cówki rurociÄ…gów do montażu, przygotować rury do spawania pod różnymi kÄ…tami, przyspawać koÅ‚nierze do rur, osadzić na rurociÄ…gach stalowych koÅ‚nierze, kolana i trójniki, wykonać poÅ‚Ä…czenia spawane rurociÄ…gów na odcinkach prostych poprzez spawanie: doczoÅ‚owe, pachwinowe, poziome, pionowe, pod różnymi kÄ…tami, wykonać poÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowe rurociÄ…gów stalowych, wykonać poÅ‚Ä…czenia rurociÄ…gów stalowych z armaturÄ… sieciowÄ…, wyciąć otwory w rurociÄ…gach za pomocÄ… ciÄ™cia termicznego, wykonać odgaÅ‚Ä™zienia rurociÄ…gów stalowych, wykonać zawieszenia i podparcia rurociÄ…gów, wykonać poÅ‚Ä…czenia rurociÄ…gów stalowych z aparaturÄ… z urzÄ…dzeniami pomiarowymi, wykonać i zamocować kompensatory i kolektory na rurociÄ…gach stalowych, wykonać przejÅ›cia rurociÄ…gów stalowych na rurociÄ…gi wykonane z innych materiałów, posÅ‚użyć siÄ™ dokumentacjÄ… technicznÄ…. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 6 4. MATERIAA NAUCZANIA 4.1 PoÅ‚Ä…czenia spawane rurociÄ…gów. 4.1.1. MateriaÅ‚ nauczania Podczas spawania elektrycznego Å‚ukowego zródÅ‚em ciepÅ‚a jest Å‚uk elektryczny, jarzÄ…cy siÄ™ miÄ™dzy elektrodÄ… a spawanym elementem. Auk elektryczny powstaje na skutek zjonizowania gazów otaczajÄ…cych elektrodÄ™ i spawany element. W praktyce zajarzenie Å‚uku jest uzyskiwane w wyniku zetkniÄ™cia elektrody z Å‚Ä…czonym elementem i nastÄ™pnie odsuniÄ™cia jej na odlegÅ‚ość 3÷6 mm. Temperatura w Å‚uku elektrycznym wynosi ok. 5000oC, co umożliwia topienie koÅ„ca elektrody oraz materiaÅ‚u rodzimego. Auk elektryczny może być zasilany prÄ…dem staÅ‚ym, wytwarzanym przez spawarki prostownikowe, albo prÄ…dem przemiennym, wytwarzanym przez spawarki transformatorowe. Parametry prÄ…du zasilajÄ…cego Å‚uk elektryczny wynoszÄ…: natężenie 30÷600 A, napiÄ™cie 20÷35 V. RdzeÅ„ elektrod otulonych stanowi spoiwo, a warstwÄ™ zewnÄ™trznÄ… - otulina. SkÅ‚ad chemiczny i wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci spoiwa sÄ… dostosowane do materiaÅ‚u rodzimego wykonywanego zÅ‚Ä…cza. Natomiast otulina może zawierać: substancje wiążące poszczególne skÅ‚adniki otuliny (np. szkÅ‚o wodne, kaolin, szkÅ‚o potasowo-sodowe) skÅ‚adniki uÅ‚atwiajÄ…ce stabilne jarzenie siÄ™ Å‚uku elektrycznego, skÅ‚adniki żużlotwórcze, skÅ‚adniki gazotwórcze, skÅ‚adniki odtleniajÄ…ce stopiwo i stopiony materiaÅ‚ rodzimy, skÅ‚adniki uszlachetniajÄ…ce spoinÄ™. Rys. 1. Schemat spawania elektrodÄ… otulonÄ… [5, s. 124]: 1 - materiaÅ‚ rodzimy, 2 - spoina, 3 - warstwa skrzepniÄ™tego żużla, 4 - jeziorko ciekÅ‚ego metalu, 5 - warstwa ciekÅ‚ego żużla, 6 - Å‚uk elektryczny, 7 - rdzeÅ„ elektrody (spoiwo), 8 otulina Podczas spawania elektrodÄ… otulonÄ… (rys. 1) Å‚uk elektryczny 6 jarzy siÄ™ miÄ™dzy rdzeniem 7 elektrody a materiaÅ‚em rodzimym 1, topieniu ulega koniec elektrody oraz materiaÅ‚ rodzimy, w wyniku czego tworzy siÄ™ tzw. jeziorko 4. Topieniu i spalaniu otuliny towarzyszy powstawanie warstwy ciekÅ‚ego żużla 5 oraz gazów, które chroniÄ… stopiony metal przed utlenianiem. Po przesuniÄ™ciu elektrody w kierunku wskazanym strzaÅ‚kÄ… nastÄ™puje krzepniÄ™cie metalu powstaje spoina 2, pokryta warstwÄ… skrzepniÄ™tego żużla 3, którÄ… można Å‚atwo usunąć za pomocÄ… drucianej szczotki lub mÅ‚otka. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 7 Elektrody otulone sÄ… stosowane do spawania rÄ™cznego. Spawanie elektrodÄ… otulonÄ… jest metodÄ… uniwersalnÄ…, umożliwia bowiem Å‚Ä…czenie elementów o różnej gruboÅ›ci w dowolnej pozycji spawania. Spawanie elektrodÄ… otulonÄ… zapewnia ponadto dobrÄ… jakość spoin, metoda spawania Å‚ukowego elektrodami otulonymi powinna być stosowana dla rur o gruboÅ›ci Å›cianki od 3 mm. PodziaÅ‚ elektrod. Elektrody otulone dzieli siÄ™ w zależnoÅ›ci od ich gruboÅ›ci otuliny, stopnia uzysku stopiwa oraz przeznaczenia. W zależnoÅ›ci od gruboÅ›ci otuliny rozróżnia siÄ™ elektrody: cienko otulone, o gruboÅ›ci otuliny poniżej 20% Å›rednicy rdzenia, Å›rednio otulone, o gruboÅ›ci otuliny 20÷40% Å›rednicy rdzenia, grubo otulone, o gruboÅ›ci otuliny powyżej 60% Å›rednicy rdzenia. Produkowane elektrody o dużym stopniu uzysku majÄ… grubość otuliny ok. 100% Å›rednicy rdzenia, a nawet i wiÄ™cej. W zależnoÅ›ci od skÅ‚adu chemicznego elektrody dzieli siÄ™ na: elektrody o otulinie kwaÅ›nej (A), elektrody o otulinie kwaÅ›no-rutylowej (AR), elektrody o otulinie rutylowej (R), elektrody o otulinie rutylowej (RR) - (grubootulona), elektrody o otulinie zasadowej (B), elektrody o otulinie celulozowej (C), elektrody o otulinie utleniajÄ…cej (O), elektrody o otulinie innego rodzaju (S). W zależnoÅ›ci od przeznaczenia elektrody dzieli siÄ™ na: poÅ‚Ä…czeniowe, do spawania stali wÄ™glowych niestopowych i nisko-stopowych (EA, EAR, ER, ERR, EB, EC, EO, ES), do spawania stali niskostopowych i wysokostopowych (ES), do napawania (EN), do spawania żeliwa (EÅ»), do spawania metali nieżelaznych Do spawania rurociÄ…gów elektrodami otulonymi stosuje siÄ™ elektrody: rutylowe (R), celulozowe (C), zasadowe (C). Spawacz dobiera rodzaj elektrody zgodnie z instrukcjÄ… technologicznÄ… spawania. Dobór parametrów spawania. Jednym z ważniejszych parametrów spawania jest natężenie prÄ…du spawania. Wartość prÄ…du dobiera siÄ™ w zależnoÅ›ci od Å›rednicy elektrody, pozycji spawania, gruboÅ›ci przedmiotu spawanego, rodzaju materiaÅ‚u oraz rodzaju spoiny. Podstawowym czynnikiem uwzglÄ™dnianym podczas doboru prÄ…du spawania jest Å›rednica elektrody. Natężenie prÄ…du spawania dobiera siÄ™ na podstawie danych katalogowych producenta elektrod w zależnoÅ›ci od oznaczenia elektrody i jej Å›rednicy. Ogólnie przyjmuje siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce wartoÅ›ci: do elektrod o Å›rednicy 2 mm 25÷30 A na 1 mm Å›rednicy, do elektrod o Å›rednicy 2÷4 mm 30÷40 A na 1 mm Å›rednicy, do elektrod o Å›rednicy 4÷6 mm. 40÷60 A na 1 mm Å›rednicy Spawacz powinien dobierać natężenie prÄ…du spawania zgodnie z dokumentacjÄ… technicznÄ… i instrukcjÄ… technologicznÄ… spawania, opracowanÄ… przez sÅ‚użby spawalnicze wykonawcy robót. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 8 Stanowisko pracy do spawania Å‚ukiem elektrycznym. Stanowisko pracy do spawania Å‚ukiem elektrycznym należy wyposażyć w: stół spawalniczy z uniwersalnym uchwytem do mocowaniu elementów z blach i rur w różnych pozycjach, wieszak (zaczep) do bezpiecznego odkÅ‚adania uchwytu spawalniczego, dywanik izolacyjny gumowy (dielektryczny), izolujÄ…cy spawacza od podÅ‚oża ochrona przed porażeniem prÄ…dem elektrycznym, stoÅ‚ek z regulowanÄ… wysokoÅ›ciÄ… siedziska, zródÅ‚o prÄ…du spawania (np. prostownik spawalniczy) z osprzÄ™tem, urzÄ…dzenia wentylacji stanowiskowej wyciÄ…gi stanowiskowe podÅ‚Ä…czone do wspólnej instalacji wyciÄ…gowej lub indywidualne urzÄ…dzenia filtracyjno-wentylacyjne, pojemnik na odpadki elektrod otulonych, narzÄ™dzia Å›lusarskie: mÅ‚otki, szczypce lub cÄ™gi, szczotki druciane stalowe, szafkÄ™ narzÄ™dziowÄ…. OrganizujÄ…c stanowisko pracy spawacz rÄ™czny Å‚ukiem elektrycznym sprawdza: stan techniczny wszystkich skÅ‚adników należących do wyposażenia stanowiska spawalniczego, zgodność wyposażenia z przeznaczeniem stanowiska do spawania rÄ™cznego Å‚ukowego, ustawienie parawanów (zasÅ‚on, ekranów) lub namiotów spawalniczych zewnÄ™trznie stan techniczny urzÄ…dzeÅ„ spawalniczych wraz z osprzÄ™tem, oÅ›wietlenie stanowiska pracy, funkcjonowanie wentylacji stanowiskowej wyciÄ…gowej i nawiewnej ogólnej, zamocowanie kowadeÅ‚ka masy, zamocowanie uchwytu spawalniczego, Å‚Ä…czników, szybkozÅ‚Ä…czek euro , wyposażenie stanowiska w urzÄ…dzenie do bezpiecznego zawieszania uchwytu spawalniczego, dziaÅ‚anie wentylacji stanowiskowej, stan techniczny narzÄ™dzi i uÅ‚ożenie ich na stanowisku pracy, ustawienie parawanów lub zasÅ‚on, dobranie szkieÅ‚ filtracyjnych i ich zaÅ‚ożenie do tarczy spawalniczej lub przyÅ‚bicy, w przypadku stanowiska do spawania Å‚ukowego elektrodami otulonymi sprawdza, czy w wyposażeniu stanowiska jest pojemnik na resztki (ogarki) elektrod otulonych. Spawanie w osÅ‚onie gazów ochronnych. Podczas spawania elektrodÄ… topliwÄ… w osÅ‚onie gazowej Å‚uk oraz ciekÅ‚y metal sÄ… chronione przed dziaÅ‚aniem powietrza osÅ‚ona gazowa odgrywa wiÄ™c rolÄ™ niejako otuliny czy topnika, w metodach uprzednio opisanych. FunkcjÄ™ elektrody speÅ‚nia drut spawalniczy odwijany z bÄ™bna. Schemat spawania elektrodÄ… topliwÄ… w osÅ‚onie gazowej przedstawiono na rys. 2. W zależnoÅ›ci od rodzaju gazu rozróżnia siÄ™ dwie metody spawania: w atmosferze gazów aktywnych chemicznie, takich jak dwutlenek wÄ™gla lub mieszanina argonu z tlenem i dwutlenkiem wÄ™gla, nazywanÄ… metodÄ… MAG (Metal Active Gas Welding); metoda ta jest stosowana do Å‚Ä…czenia blach maÅ‚ej i Å›redniej gruboÅ›ci ze stali wÄ™glowej; ponieważ dwutlenek wÄ™gla reaguje z ciekÅ‚ym metalem, spoiwo (drut spawalniczy) powinno zawierać odpowiedniÄ… ilość odtleniaczy - ok. 1,1÷1,6% Mn oraz 0,7÷1,0% Si; w atmosferze gazów obojÄ™tnych chemicznie (argon, hel), nazywanÄ… metodÄ… MIG (Metal Innert Gas Welding); metoda ta jest stosowana do spawania elementów ze stali stopowych oraz metali nieżelaznych i ich stopów. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 9 Rys. 2. Schemat spawania elektrodÄ… topliwÄ… Rys. 3. Schemat spawania elektrodÄ… nietopliwÄ… w osÅ‚onie gazowej[5, s. 112]: w osÅ‚onie gazowej[5, s. 114]: 1 - elektroda l-bÄ™ben, 2-drut spawalniczy, 3 i 4 - rolki wolframowa, 2 - tuleja doprowadzajÄ…ca prÄ…d do podajnika drutu spawalniczego, 5 - tuleja elektrody, 3 - spoiwo doprowadzajÄ…ca prÄ…d do elektrody (drutu spawalniczego), 6 - luk elektryczny, 7 - spawany element Spawanie elektrodÄ… topliwÄ… w osÅ‚onie gazowej odbywa siÄ™ półautomatycznie lub automatycznie. SpoÅ›ród jego zalet należy wymienić: dużą wydajność, kilkakrotnie wiÄ™kszÄ… niż w przypadku rÄ™cznego spawania elektrodÄ… otulonÄ…, niski koszt - o ile sÄ… stosowane tanie gazy aktywne, możliwość obserwacji Å‚uku elektrycznego, możliwość spawania w dowolnej pozycji, dobrÄ… jakość spoiny i maÅ‚e odksztaÅ‚cenia w zÅ‚Ä…czu spawanym, wyeliminowanie koniecznoÅ›ci usuwania warstwy żużla ze spoiny. Spawanie elektrodÄ… nietopliwÄ… w osÅ‚onie gazów obojÄ™tnych jest nazywane metodÄ… TIG (Tungsten Innert Gas Welding). W metodzie tej elektroda, wykonana zazwyczaj z wolframu, sÅ‚uży tylko do zajarzania i utrzymywania Å‚uku elektrycznego. - Spoiwo, w postaci prÄ™ta lub drutu odwijanego z bÄ™bna, jest doprowadzane w strefÄ™ Å‚uku elektrycznego pod kÄ…tem okoÅ‚o 15° (rys. 3). Spawanie może być wykonywane także bez spoiwa spoina powstaje wtedy na skutek krzepniÄ™cia uprzednio stopionego materiaÅ‚u rodzimego. Spawanie elektrodÄ… nietopliwÄ… w osÅ‚onie gazów obojÄ™tnych może siÄ™ odbywać półautomatycznie lub automatycznie. Jest stosowane do Å‚Ä…czenia blach gruboÅ›ci g = l÷10 mm ze stali wysokostopowych oraz metali nieżelaznych i ich stopów. Technika spawania. Blachy o gruboÅ›ci do 4 mm można poÅ‚Ä…czyć jednym Å›ciegiem. Spoiny jednoÅ›ciegowe na cienkich blachach wykonuje siÄ™ prowadzÄ…c uchwyt spawalniczy ruchem jednostajnym postÄ™powym, bez wykonywania ruchów poprzecznych (rys. 4). Spoiny jednoÅ›ciegowe na blachach grubszych wykonuje siÄ™ prowadzÄ…c uchwyt spawalniczy ruchami bocznymi. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 10 Rys. 4. Spawanie jednoÅ›ciegowe w pozycji podolnej [5, s.54]: Przygotowanie materiałów do spawania. WÅ‚aÅ›ciwe przygotowanie elementów i prawidÅ‚owe ich sczepienie ma podstawowe znaczenie dla jakoÅ›ci zÅ‚Ä…cza spawanego. PrzygotowujÄ…c materiaÅ‚ do spawania, zwracamy uwagÄ™ na dokÅ‚adne prostowanie i czyszczenie elementów. Duże elementy, niezależnie od gruboÅ›ci, prostuje siÄ™ w prasach hydraulicznych lub pneumatycznych, walcarkach i maszynach specjalnych. Podczas tej operacji odpada zgorzelina z blach i ksztaÅ‚towników prostowanych w prostownicach walcowych. Grubsze elementy o mniejszych rozmiarach prostuje siÄ™ w rÄ™cznych prasach Å›rubowych. Elementy cienkie prostuje siÄ™ rÄ™cznie na pÅ‚ytach i kowadÅ‚ach przez mÅ‚otkowanie na zimno. KsztaÅ‚towniki takie, jak: kÄ…towniki, ceowniki i teowniki, prostuje siÄ™ w prasach dostosowanych do profilu wyrobu. Elementy zanieczyszczone w miejscu wykonywania spoin, rdzÄ…, zgorzelinÄ…, tÅ‚uszczami, farbami, itp. sÄ… przyczynÄ… powstawania w spoinie takich wad, jak pory, pÄ™cherze i przyklejenia spoin. Zanieczyszczenia te w procesie spawania wchodzÄ… w reakcjÄ™ ze stopionym metalem, co może doprowadzić do jego utlenienia lub uwodornienia. Brzegi Å‚Ä…czonych elementów należy dokÅ‚adnie oczyÅ›cić z tych zanieczyszczeÅ„. Czyszczenie może być wykonywane: rÄ™cznie: szczotkÄ… drucianÄ…, papierem Å›ciernym, mechanicznie: przez Å›rutowanie, szlifierkÄ… kÄ…towÄ…, szlifierkÄ… stoÅ‚owÄ… z tarczÄ… drucianÄ… lub tarczÄ… Å›ciernÄ…, chemicznie: przez odtÅ‚uszczenie benzynÄ… ekstrakcyjnÄ… lub acetonem, wytrawianie (czÄ™sto metali nieżelaznych). Brzegi rur i przylegajÄ…cÄ… powierzchniÄ™ należy starannie oczyÅ›cić ze zgorzelin, rdzy, farby, smaru i innych zanieczyszczeÅ„ majÄ…cych wpÅ‚yw na wÅ‚asnoÅ›ci spoiny. Szerokość strefy oczyszczonej powinna wynosić 20 mm od brzegu rowka na zewnÄ…trz i wewnÄ…trz rury. Takie oczyszczenie powinno być dokonane bezpoÅ›rednio przed spawaniem. Czyszczenie przeprowadza siÄ™ mechanicznie. Wszelkie zanieczyszczenia materiaÅ‚u należy usunąć, gdyż w czasie spawania powodujÄ… wydzielanie siÄ™ dużych iloÅ›ci gazów i tlenków oraz sÄ… przyczynÄ… powstawania pÄ™cherzy lub wtrÄ…ceÅ„ tlenków w spoinie. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 11 Rys. 5. Czyszczenie brzegów elementów przed spawaniem[6, s. 81] Elementy do spawania rÄ™cznego należy oczyÅ›cić na szerokoÅ›ci 10÷25 mm. Na rysunkach powierzchnie czyszczone zaznaczono grubÄ… liniÄ…. Elementy z blach cienkich, o gruboÅ›ci do 2 mm, przygotowuje siÄ™ do spawania wyginajÄ…c do góry brzegi Å‚Ä…czonych elementów. Elementów z blach o gruboÅ›ci do 4 mm, przygotowywanych do spawania, nie trzeba ukosować. CiÄ™cie materiaÅ‚u na elementy do spawania wykonuje siÄ™ na różnych urzÄ…dzeniach, biorÄ…c pod uwagÄ™ przede wszystkim grubość materiaÅ‚u i rodzaj wyrobu (blachy, rury i materiaÅ‚y ksztaÅ‚towe). Na nożycach dzwigniowych można ciąć blachy o gruboÅ›ci do 4 mm. Palnikiem acetylenowo-tlenowym można przecinać i ukosować blachy ze stali wÄ™glowej i niskostopowej, nawet do 600 mm gruboÅ›ci. PrzecinarkÄ… półautomatycznÄ… do ciÄ™cia tlenem można ciąć i ukosować blachy 3÷100 mm gruboÅ›ci. Przecinarka ta może być prowadzona rÄ™cznie, po prowadnicy szynowej lub za pomocÄ… cyrkla. Może być również wyposażona w elektroniczny ukÅ‚ad bezstopniowej regulacji i stabilizacji prÄ™dkoÅ›ci posuwu. PrzecinarkÄ… plazmowÄ… można przecinać i ukosować blachy ze stali wÄ™glowej i wysokostopowej, przecinać odlewy żeliwne, przecinać i ukosować blachy i rury z miedzi, aluminium oraz ich stopów. Na tokarce można przecinać i ukosować rury. Stosuje siÄ™ również specjalistyczne urzÄ…dzenia do ukosowania blach i rur. Wszystkie rury o gruboÅ›ci Å›cianki wiÄ™kszej od 3 mm muszÄ… być ukosowane, a przeznaczone na rurociÄ…gi powinny być dostarczone przez producenta jako ukosowane. PrawidÅ‚owo przeprowadzone ciÄ™cie daje gÅ‚adkie krawÄ™dzie. Pomiar kÄ…ta ukosowania krawÄ™dzi elementów przygotowywanych do spawania wykonujemy kÄ…tomierzem uniwersalnym. Spawacz przygotowuje elementy do spawania (lub kontroluje gotowe elementy przygotowane do spawania) wedÅ‚ug instrukcji technologicznej spawania (WPS). Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 12 Rys. 6. PrzykÅ‚ady przygotowywania elementów z blach o różnych gruboÅ›ciach. [6, s. 36] Rodzaje zÅ‚Ä…czy spawanych. Na rysunku 7 pokazano przykÅ‚ady zÅ‚Ä…czy spawanych spoinami czoÅ‚owymi i pachwinowymi. Spoiny czoÅ‚owe Å‚Ä…czÄ… elementy uÅ‚ożone równolegle wzglÄ™dem siebie, poÅ‚ożone w jednej pÅ‚aszczyznie lub na pÅ‚aszczyznach prostopadÅ‚ych wzglÄ™dem siebie. Spoinami czoÅ‚owymi Å‚Ä…czy siÄ™ najczęściej zÅ‚Ä…cza doczoÅ‚owe, a ponadto zÅ‚Ä…cza teowe, krzyżowe i narożne. Spoiny pachwinowe stosuje siÄ™ przy Å‚Ä…czeniu elementów uÅ‚ożonych na prostopadÅ‚ych wzglÄ™dem siebie pÅ‚aszczyznach. W przekroju poprzecznym spoina pachwinowa przyjmuje ksztaÅ‚t zbliżony do trójkÄ…ta równoramiennego. PrzeciwprostokÄ…tna w tym trójkÄ…cie to lico spoiny pachwinowej. Najkorzystniejsze sÄ… spoiny pachwinowe wklÄ™sÅ‚e i pÅ‚askie. Grubość spoiny pachwinowej jednostronnej nie powinna przekraczać 0,7 gruboÅ›ci cieÅ„szego elementu spawanego. Grubość spoiny pachwinowej dwustronnej nie powinna przekraczać 0,5 gruboÅ›ci materiaÅ‚u spawanego, pod warunkiem, że różnica gruboÅ›ci Å‚Ä…czonych elementów nie przekracza 3 mm. Spoinami pachwinowymi Å‚Ä…czy siÄ™ zÅ‚Ä…cza kÄ…towe, teowe, krzyżowe, narożne, nakÅ‚adkowe, zakÅ‚adkowe. Rys. 7. PrzykÅ‚ady zÅ‚Ä…czy spawanych [6, s. 48] ZÅ‚Ä…cza wykonane spoinami czoÅ‚owymi i pachwinowymi mogÄ… mieć identyczne nazwy. ZÅ‚Ä…cza o tym samym ksztaÅ‚cie mogÄ… być wykonywane różnymi spoinami. Różnica polega na odmiennym przygotowaniu elementów do Å‚Ä…czenia spoinami czoÅ‚owymi. Elementy w tym wypadku na ogół powinny być ukosowane. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 13 Rodzaje spoin i ich oznaczanie. W zależnoÅ›ci od przeznaczenia poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych rozróżnia siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce rodzaje spoin: - noÅ›ne (mocne), przenoszÄ…ce duże obciążenia, - szczelne, zapewniajÄ…ce szczelność poÅ‚Ä…czenia, a w przypadku rurociÄ…gów i zbiorników ciÅ›nieniowych - także przenoszenie obciążeÅ„, - zÅ‚Ä…czne (szczepne), stosowane do Å‚Ä…czenia elementów konstrukcyjnych nieznacznie obciążonych, a także do wstÄ™pnego mocowania części spawanych w poÅ‚Ä…czeniach mocnych i szczelnych. Uzyskanie poÅ‚Ä…czeÅ„ mocnych lub szczelnych zależy w dużej mierze od jakoÅ›ci wykonania spoin. W przypadku specjalnych wymagaÅ„ dotyczÄ…cych jakoÅ›ci spoin (np. przy spawaniu rurociÄ…gów) wykonuje siÄ™ odpowiednie badania kontrolne nieniszczÄ…ce, np. radiograficzne, falami ultradzwiÄ™kowymi. Ze wzglÄ™du na ksztaÅ‚t spoin oraz ich poÅ‚ożenie w stosunku do Å‚Ä…czonych części rozróżnia siÄ™ spoiny czoÅ‚owe i pachwinowe Spoiny czoÅ‚owe stosuje siÄ™ do Å‚Ä…czenia stykowego blach, prÄ™tów, ksztaÅ‚towników, rur itp. Rodzaj spoiny dobiera siÄ™ w zależnoÅ›ci od charakteru obciążenia, gruboÅ›ci blach oraz innych wymagaÅ„ konstrukcyjno-technologicznych. Przy spawaniu czoÅ‚owym jest wymagane odpowiednie przygotowanie krawÄ™dzi elementów. Wymiary ukosowaÅ„ zależą od gruboÅ›ci blach oraz od metody spawania i sÄ… ujÄ™te w normach (m.in. PN-75/M-69014, PN-73/M-69015). Do Å‚Ä…czenia cienkich blach stosuje siÄ™ spoiny brzeżne, powstajÄ…ce przez stopienie odwiniÄ™tych krawÄ™dzi blach, bez użycia dodatkowego metalu. Spoiny otworowe i punktowe wykonuje siÄ™ przeważnie w celu wzmocnienia spoin pachwinowych przy Å‚Ä…czeniu szerokich elementów. Ich wykonanie jest dość kosztowne, dlatego sÄ… stosowane rzadko. Zasady rysowania poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych na rysunkach części maszyn oraz oznaczania i wymiarowania spoin sÄ… podane w normach PN-EN 22553:1997 i PN-EN 24063:1993. PrzykÅ‚ady podstawowych pozycji spawania przedstawiono na rysunku 8. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 14 Rys. 8. PrzykÅ‚ady podstawowych pozycji spawania blach i rur spoinami czoÅ‚owymi i pachwinowymi wedÅ‚ug normy PN-EN ISO 6947 [6, s. 78] Spawanie w pozycji podolnej. Ze wzglÄ™du na poÅ‚ożenie spoiny, w pozycji podolnej oÅ› podÅ‚użna spoiny jest pozioma, a jej lico skierowane ku górze. Blachy powyżej 4 mm gruboÅ›ci ukosuje siÄ™ i spawa wieloÅ›ciegowo. Liczba Å›ciegów zależy od gruboÅ›ci blachy, rodzaju spoiny i pozycji spawania. Spoiny pachwinowe sÄ… wykonywane jednoÅ›ciegowo i wieloÅ›ciegowo. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 15 Rys. 9. Wykonywanie spoin pachwinowych[6, s. 78] Rys. 10. Technika wykonywania spoin czoÅ‚owych w pozycji pionowej: a) z góry na dół, b) z doÅ‚u do góry[6, s. 78] Technika spawania metodÄ… TIG. Uzyskanie dobrej spoiny bardzo zależy od wÅ‚aÅ›ciwego ustawienia uchwytu spawalniczego i paÅ‚eczki spoiwa wzglÄ™dem materiaÅ‚u spawanego. Jeżeli ustawienie dyszy gazowej jest niewÅ‚aÅ›ciwe, to pÅ‚ynna kÄ…piel jeziorka jest niedostatecznie chroniona przed dostÄ™pem powietrza. Dla różnych gruboÅ›ci materiaÅ‚u najlepsze wyniki spawania elektrodÄ… nietopliwÄ… uzyskuje siÄ™ przy ustawieniu uchwytu spawalniczego jak na rys. 11. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 16 Rys. 11. Pochylenie uchwytu spawalniczego: a) przy blachach cienkich, b) przy blachach grubych[6, s. 80] Rys. 12. Schemat stanowiska do spawania metodÄ… TIG: 1. elektroda, 2. drut, 3. gaz osÅ‚onowy, 4. kondensator, 5. dÅ‚awik, 6. jonizator [6, s. 166] Spawanie metodami MIG i MAG. Spawanie przy pomocy elektrody topliwej w osÅ‚onie gazowej może siÄ™ odbywać przy zastosowaniu gazów obojÄ™tnych (MIG) lub aktywnych (MAG). Podczas spawania w Å‚uku topi siÄ™ elektroda drutowa, przesuwana przy pomocy podajnika przez styk prÄ…dowy. Drut przechodzi przez dyszÄ™, do której doprowadzany jest gaz osÅ‚onowy. TopiÄ…cy siÄ™ drut, który jest materiaÅ‚em dodatkowym, tworzy razem ze stopionymi krawÄ™dziami spawanego materiaÅ‚u spoinÄ™. Spawanie obydwoma metodami przeprowadza siÄ™ przy bardzo dużych gÄ™stoÅ›ciach prÄ…dowych, co powoduje szybkie topienie siÄ™ drutu elektrodowego. Wydajność dochodzi nawet do 10 kg/godz. Przy tych metodach istniejÄ… trzy sposoby przechodzenia metalu z elektrody do spoiny: natryskowy, kroplowy i mieszany. W pierwszym przypadku metal przechodzi w postaci bardzo drobnych kropelek, nie powodujÄ…c zwarć Å‚uku. Uzyskuje siÄ™ to przez zastosowanie bardzo dużych natężeÅ„ prÄ…du spawania (dotyczy to głównie spawania metodÄ… MIG, w przypadku MAG dla uzyskania tego efektu trzeba zrezygnować z czystego CO2 i zastÄ…pić go mieszankÄ… gazowÄ…). Przy mniejszych natężeniach prÄ…du metal przechodzi w postaci stosunkowo grubych kropli, co powoduje okresowe zwieranie Å‚uku elektrycznego i w pewnym stopniu zakłóca stabilność procesu. MetodÄ… MIG spawa siÄ™ te same materiaÅ‚y co metodÄ… TIG, jednak jest ona znacznie taÅ„sza. Natomiast metoda MAG sÅ‚uży wyÅ‚Ä…cznie do spawania stali niskowÄ™glowych i niskostopowych. Podczas spawania metodami MIG/MAG szybkość podawania drutu jest staÅ‚a i nie zależy od napiÄ™cia w Å‚uku elektrycznym. StaÅ‚a dÅ‚ugość koÅ„cówki drutu wychodzÄ…cej z Å‚uski zasilajÄ…cej jest utrzymywana na zasadzie samoregulacji. Aby w czasie spawania nie dopuÅ›cić do zdmuchiwania osÅ‚ony gazowej, należy proces ten prowadzić w pomieszczeniach nie narażonych na duży ruch powietrza, a przy spawaniu w terenie - stosować odpowiednie osÅ‚ony, zabezpieczajÄ…ce przed wiatrem. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 17 Rys. 13. Stanowisko do spawania metodÄ… MIG/MAG [6, s. 166] Obecnie do spawania stosuje siÄ™ coraz częściej druty tzw. proszkowe (rdzeniowe). Wykonuje siÄ™ je ze zwiniÄ™tej taÅ›my stalowej. WewnÄ…trz sÄ… one wypeÅ‚nione skÅ‚adnikami żużlotwórczymi oraz żelazostopami. W ten sposób wprowadza siÄ™ do spoiny dodatki stopowe. DziÄ™ki Å‚atwoÅ›ci dobrania odpowiedniego skÅ‚adu chemicznego znajdujÄ… one coraz wiÄ™ksze zastosowanie - zarówno przy spawaniu, jak i napawaniu. Nowoczesne metody spawania. Spawanie wiÄ…zkÄ… elektronów. Metoda ta polega na wykorzystaniu strumienia elektronów jako zródÅ‚a ciepÅ‚a do miejscowego nadtapiania Å‚Ä…czonych elementów. Elektrony emitowane z katody z dużą prÄ™dkoÅ›ciÄ… przepÅ‚ywajÄ… w kierunku anody, którÄ… jest spawany przedmiot. Maksymalne skupienie wiÄ…zki elektronów osiÄ…ga siÄ™ za pomocÄ… dodatkowej anody oraz soczewek elektromagnetycznych. MetodÄ™ tÄ™ stosuje siÄ™ wszÄ™dzie tam, gdzie wymagane sÄ… poÅ‚Ä…czenia o wysokich wÅ‚asnoÅ›ciach, tzn. w przemyÅ›le elektrotechnicznym, samochodowym, technice jÄ…drowej i energetyce. Grubość spawanych materiałów wynosi od 0,05 do 300mm. MetodÄ… elektronowÄ… można spawać metale trudnotopliwe i stopy o dużej wytrzymaÅ‚oÅ›ci. Nie wolno natomiast spawać cynku i jego stopów, żeliwa szarego oraz niskowÄ™glowych stali nieuspokojonych. Spawanie laserowe. Metoda ta jest obecnie najnowoczeÅ›niejszym procesem Å‚Ä…czenia. Polega ona na topieniu Å‚Ä…czonych przedmiotów ciepÅ‚em otrzymanym w wyniku doprowadzenia do zÅ‚Ä…cza skoncentrowanej wiÄ…zki Å›wiatÅ‚a o dużej gÄ™stoÅ›ci energii. Do celów spawalniczych najczęściej stosuje siÄ™ lasery gazowe CO2. Wszystkie materiaÅ‚y spawane elektronowo można też spawać laserowo. Naprężenia i odksztaÅ‚cenia spawalnicze praktycznie nie wystÄ™pujÄ…. Zastosowanie: przemysÅ‚ kosmiczny, lotniczy, samochodowy, elektroniczny i medyczny. Spawanie plazmowe. CechÄ… charakterystycznÄ… tej metody jest wykorzystanie Å‚uku elektrycznego, który od elektrody wolframowej przechodzi do przedmiotu przez dyszÄ™ o maÅ‚ym przekroju poprzecznym i nie może siÄ™ rozszerzać, jak przy Å‚uku swobodnym. SÅ‚upek Å‚uku ma ksztaÅ‚t stożka o bardzo maÅ‚ej zbieżnoÅ›ci i dysponuje dużą gÄ™stoÅ›ciÄ… energii, która umożliwia zmianÄ™ otaczajÄ…cego gazu w plazmÄ™. DziÄ™ki zmianom warunków jarzenia i zjawiskom zachodzÄ…cym w Å‚uku odznacza siÄ™ on wysokÄ… temperaturÄ…, równomiernie rozÅ‚ożonÄ… na caÅ‚ym przekroju poprzecznym. Spawanie rurociÄ…gów z wydajnoÅ›ciÄ… MIG/MAG a z jakoÅ›ciÄ… TIG jest możliwe przy budowie rurociÄ…gów. DziÄ™ki najnowszej multiprocesowej technologii orbitalnej MIG/MAG/TIG staÅ‚o siÄ™ ono rzeczywistoÅ›ciÄ…. Wydajność procesu zostaÅ‚a zwiÄ™kszona ok. trzykrotnie a uzysk stopiwa na poziomie 3 kg/godzinÄ™ jest teraz czymÅ› zupeÅ‚nie normalnym. Ten nowoczesny Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 18 system zwany POLYCAR MULTIPROCESS umożliwia pracÄ™ dowolnie wybranÄ… technologiÄ…. DziÄ™ki nowoczesnemu oprogramowaniu POW dziaÅ‚ajÄ…cemu w Å›rodowisku Windows programowanie jest bardzo Å‚atwe a w wielu przypadkach w zasadzie intuicyjne. Zestawy wystÄ™pujÄ… zarówno w odmianie stacjonarnej (prefabrykacja) jak i mobilnej przewidzianej do pracy w warunkach terenowych. PrzykÅ‚ady poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych rur. PoÅ‚Ä…czenia spawane (rys. 14) stosuje siÄ™ dziÅ› coraz częściej, zwÅ‚aszcza w przewodach wysokociÅ›nieniowych, w przypadku materiałów dobrze spawalnych, a przede wszystkim rur stalowych. MajÄ… dużą wytrzymaÅ‚ość, sÄ… szczelne, lekkie i tanie. Zagadnienie rozÅ‚Ä…cznoÅ›ci nie jest tu istotne, gdyż przy koniecznym demontażu rurÄ™ przecina siÄ™ palnikiem, a nastÄ™pnie ponownie zespawa. Rys. 14. Rurowe poÅ‚Ä…czenia spawane[1, s. 123]: a) czoÅ‚owe, b) nasuwkowe ze spoinami pachwinowymi, c) nasuwkowe spawane czoÅ‚owo, d) nasuwkowe spawane czoÅ‚owo, ze spoinami pachwinowymi i otworowymi [121, e) czoÅ‚owe z wkÅ‚adkÄ… stalowÄ…, f) czoÅ‚owe ze zgrabionym koÅ„cem rury (do Å‚ wyższego ciÅ›nienia) PoÅ‚Ä…czenie spawane czoÅ‚owe jest najprostsze i zapewnia wystarczajÄ…cÄ… wytrzymaÅ‚ość spoiny. Przy spawaniu używa siÄ™ pierÅ›cieniowych wkÅ‚adek ceramicznych, usuwanych z rury po spawaniu. ZapewniajÄ… one poprawne spawanie Å›cianki i uniemożliwiajÄ… tworzenie siÄ™ sopli roztopionego metalu wewnÄ…trz rury. Stosuje siÄ™ także wkÅ‚adki stalowe (pierÅ›cienie wzmacniajÄ…ce) pozostawiane w rurze i zwiÄ™kszajÄ…ce wytrzymaÅ‚ość spoiny (rys. 14e). Również przez użycie nasuwki (tulei zastÄ™pujÄ…cej nakÅ‚adkÄ™, rys. 14b-r-d) można otrzymać poÅ‚Ä…czenie o dużej wytrzymaÅ‚oÅ›ci. 4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Na czym polega spawanie w osÅ‚onie gazów ochronnych? 2. Jakie gazy ochronne stosuje siÄ™ do spawania w osÅ‚onie gazów aktywnych? 3. Jakie gazy ochronne stosuje siÄ™ do spawania w osÅ‚onie gazów obojÄ™tnych? 4. Co oznacza spawanie metodÄ… MAG? 5. Co oznacza spawanie metodÄ… TIG? 6. W jaki sposób dobieramy parametry spawania do metody MAG i TIG? 7. Na czym polega spawanie elektryczne elektrodÄ… otulonÄ…? 8. Jakie zadania speÅ‚nia otulina w procesie spawania elektrodÄ… otulonÄ…? 9. Jakie mamy rodzaje elektrod ze wzglÄ™du na rodzaj otuliny? 10. Jakie przepisy bhp muszÄ… być zachowane podczas spawania elektrodÄ… otulonÄ…? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 19 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wykonanie poÅ‚Ä…czenia spawanego z blach stalowych St3S o gruboÅ›ci 6 mm metodÄ… spawania 135. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z instrukcjÄ… spawania w osÅ‚onie gazów aktywnych metodÄ… 135, 2) przygotować stanowisko do spawania w osÅ‚onie gazów aktywnych metodÄ… 135, 3) zaÅ‚ożyć odzież ochronnÄ… zgodnie z przepisami bhp, 4) ustawić parametry spawania dla poprawnie wykonanego poÅ‚Ä…czenia spawanego, 5) wykonać poÅ‚Ä…czenie spawane doczoÅ‚owo w pozycji dolnej z blach stalowych o gatunku St3S, 6) przeprowadzić kontrole wizualnÄ… wykonanego poÅ‚Ä…czenia spawanego. Wyposażenie stanowiska pracy: instrukcja bhp podczas obsÅ‚ugi urzÄ…dzeÅ„ do spawania w osÅ‚onie gazów ochronnych, stanowisko do spawania w osÅ‚onie gazów aktywnych metodÄ… MAG, literatura wymieniona w punkcie 6 Poradnika dla ucznia, odzież ochronna do wykonania ćwiczenia. Ćwiczenie 2 Odczytywanie oznaczenia elektrod i podanie zastosowania. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) wyszukać informacje odnoÅ›nie klasyfikacji i przeznaczenia elektrod, 2) odczytać oznaczenia z opakowania elektrod, 3) dokonać interpretacji oznaczeÅ„ zgodnie z normÄ… dotyczÄ…cÄ… klasyfikacji elektrod, 4) dokonać zastosowania okreÅ›lonej elektrody. Wyposażenie stanowiska pracy: norma dotyczÄ…ca klasyfikacji elektrod otulonych, PN-EN499, opakowanie z elektrodami, kilka rodzajów, literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 3 Dwie blachy o gruboÅ›ci 4mm poÅ‚Ä…czyć spoinÄ… pachwinowÄ…. Po spawaniu blachy usytuowane sÄ… wzajemnie prostopadle w ksztaÅ‚cie symetrycznej litery T w widoku poprzecznym. Sposób wykonania zadania Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zastosować odzież ochronnÄ… i sprzÄ™t ochrony osobistej, 2) przygotować i sprawdzić sprzÄ™t do spawania Å‚ukowego, 3) dobrać parametry spawania elektrycznego, 4) dobrać elektrodÄ™, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 20 5) oczyÅ›cić krawÄ™dzie przed spawaniem, 6) ustawić blachy do spawania w pozycji poziomej bocznej, 7) wykonać wstÄ™pne spawanie sczepiajÄ…ce, 8) wykonać spoinÄ™ pachwinowÄ… w dwóch przejÅ›ciach, 9) usunąć zgorzelinÄ™, 10) sprawdzić poprawność wykonanego ćwiczenia. Wyposażenie stanowiska pracy: blacha o gruboÅ›ci 4mm, stanowisko do spawania elektrycznego wraz z osprzÄ™tem, przyrzÄ…dy Å›lusarskie, przymiar kreskowy, kÄ…townik, mÅ‚otek spawalniczy, szczotka druciana, odzież ochronna i sprzÄ™t ochrony osobistej. 4.1.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) przygotować stanowisko pracy do spawania Å‚ukowego elektrodÄ… otulonÄ…? 2) scharakteryzować metodÄ™ spawania TIG? 3) wyjaÅ›nić zasadÄ™ dziaÅ‚ania spawania laserowego ? 4) dobrać odzież ochronnÄ… do spawania Å‚ukowego elektrodÄ… otulonÄ…? 5) wykonać zÅ‚Ä…cze teowe ze spoiny pachwinowej metodÄ… spawania Å‚ukowego elektrodÄ… otulonÄ… w pozycji spawania pionowej PF? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 21 4.2. PoÅ‚Ä…czenia rozÅ‚Ä…czne rurociÄ…gów 4.2.1. MateriaÅ‚ nauczania NajstarszÄ… postaciÄ… poÅ‚Ä…czeÅ„ rurowych sÄ… rozÅ‚Ä…czne poÅ‚Ä…czenia kielichowe (rys. 8.5) stosowane do Å‚Ä…czenia rur żeliwnych, kamionkowych, a czasem także stalowych. W poÅ‚Ä…czeniu kielichowym gÅ‚adki koniec jednej rury (czop) jest wsuniÄ™ty do rozszerzonego koÅ„ca (kielicha) drugiej rury. PoÅ‚Ä…czenie uszczelnia siÄ™ sznurem biaÅ‚ym (konopnym) lub nasyconym masÄ… bitumicznÄ… i doszczelnia weÅ‚nÄ… oÅ‚owianÄ… lub aluminiowÄ…, albo zalewa oÅ‚owiem, smoÅ‚Ä… lub cementem. Niekiedy stosuje siÄ™ gumowe pierÅ›cienie uszczelniajÄ…ce. Rys. 15. Rurowe poÅ‚Ä…czenia kielichowe [2, s. 16]: a) rur żeliwnych, 6) - kamionkowych, c) - stalowych, d) poÅ‚Ä…czenie przesuwane, e) - nasuwkowe, f) - z podwójnie wywiniÄ™tym brzegiem, g) - z uszczelnieniem gumowym i przyspawanym pierÅ›cieniem zabezpieczajÄ…cym, h> i) poÅ‚Ä…czenia podatne j) poÅ‚Ä…czenie przegubowe k) kielichowe poÅ‚Ä…czenie spawane (kuliste) PoÅ‚Ä…czenia kielichowe sÄ… używane w rurociÄ…gach wodnych i gazowych ukÅ‚adanych w ziemi, przy ciÅ›nieniu czynnika do 1 MPa (najczęściej ok. 0,2 MPa). Nie mogÄ… one przenosić siÅ‚ wzdÅ‚użnych, które powinny być przejmowane przez odpowiednie umocowanie. PoÅ‚Ä…czenia kielichowe mogÄ… być również spawane (nierozÅ‚Ä…czne, rys. 15k). Warunkiem poprawnej ich pracy jest brak naprężeÅ„ wzdÅ‚użnych, niebezpiecznych dla spoiny, oraz dobre przyleganie kielicha na caÅ‚ym obwodzie, co uzyskuje siÄ™ przez naÅ‚ożenie kielicha na czop na gorÄ…co. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 22 W poÅ‚Ä…czeniach skrÄ™canych gwint może być naciÄ™ty wprost na rurze (poÅ‚Ä…czenia gwintowe) albo na osobnych Å‚Ä…cznikach (poÅ‚Ä…czenia skrÄ™tkowe i koÅ‚nierzowe). Rys. 16. Rurowe poÅ‚Ä…czenia gwintowe [3, s. 189]: a) zÅ‚Ä…czkowe , b) - wzmocnione c) - o dÅ‚ugim gwincie, d) dwuzÅ‚Ä…czkowe z uszczelkÄ… pÅ‚askÄ… , e) - z docieranym uszczelnieniem stożkowym PoÅ‚Ä…czenia gwintowe (rys. 16) stosuje siÄ™ powszechnie w przewodach o maÅ‚ej Å›rednicy (do 80 mm, niekiedy do 150 mm), przy niskim i Å›rednim ciÅ›nieniu (do 4 MPa). MajÄ… maÅ‚e wymiary poprzeczne, sÄ… wygodne do wykonania i bardzo wytrzymaÅ‚e na duże obciążenia wzdÅ‚użne. Z tego powodu używa siÄ™ ich w rurach wiertniczych. Poza tym stosuje siÄ™ je w rurach instalacyjnych, przy czym gwint nie wymaga zbyt dokÅ‚adnego wykonania. Na rurach Å‚Ä…czonych nacina siÄ™ zwykle gwint rurowy stożkowy (o zbieżnoÅ›ci 1 : 16), a na zÅ‚Ä…czce, którÄ… stanowi krótki odcinek rury o nieco wiÄ™kszej Å›rednicy wewnÄ™trzny gwint walcowy. Rysunek 16c przedstawia poÅ‚Ä…czenie gwintowe Å‚atwo rozÅ‚Ä…czalne, o dÅ‚ugim gwincie na rurze 3 i z nakrÄ™tkÄ… ustalajÄ…cÄ… 2; rozÅ‚Ä…czenie poÅ‚Ä…czenia wymaga cofniÄ™cia nakrÄ™tki i zÅ‚Ä…czki 1 ku koÅ„cowi gwintu rury 3. Rys. 17. Rurowe poÅ‚Ä…czenia skrÄ™tkowe [5, s. 43]: a) przelotowe, bez uszczelki, b) koÅ„cowe z uszczelkÄ…, c) koÅ„cowe wychylne, d) przegubowe kulowe , e) z koÅ„cówkÄ… stożkowÄ… i rozwaÅ‚cowanym koÅ„cem przewodu , f) z koÅ„cówkÄ… kulistÄ… Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 23 PoÅ‚Ä…czenia skrÄ™tkowe (Å›rubunkowe, rys. 17) stosuje siÄ™ w przewodach o maÅ‚ej Å›rednicy 2÷40 mm, przy ciÅ›nieniu l÷32 MPa i wiÄ™cej. SÄ… one używane w instalacjach hydraulicznych i pneumatycznych, w automatyce przemysÅ‚owej, w przewodach smarowych itp. Stosuje siÄ™ je zarówno do przewodów sztywnych, jak i giÄ™tkich. Nienagwintowany rozwalcowany koniec przewodu sztywnego zostaje zaciÅ›niÄ™ty za pomocÄ… gwintowanej skrÄ™tki, zapewniajÄ…cej Å‚atwy montaż i demontaż (rys. 17a). W celu zwiÄ™kszenia szczelnoÅ›ci stosuje siÄ™ uszczelki pierÅ›cieniowe (rys. 17b). PierÅ›cieÅ„ gumowy (rys. 17c) umożliwia wychylenie przewodu w poÅ‚Ä…czeniu, co znacznie uÅ‚atwia montaż. Przebugowe poÅ‚Ä…czenie kulowe (rys. 17d) umożliwia obrót o kÄ…t Ä… 20°. PoÅ‚Ä…czenie z koÅ„cówkÄ… stożkowÄ…, z rozwalcowanym koÅ„cem przewodu (rys. 17e), jest najÅ‚atwiejsze do wykonania w przypadku przewodów ze stopów miedzi i stopów aluminium. Nie należy go stosować w instalacjach czÄ™sto demontowanych. PoÅ‚Ä…czenie z koÅ„cówkÄ… kulistÄ…, przyspawanÄ… do przewodu i uszczelnionÄ… przez docisk do gniazda stożkowego (rys. 17f), stosuje siÄ™ przy wysokim ciÅ›nieniu wynoszÄ…cym nawet 50÷70 MPa i jest bardzo wygodne przy wielokrotnym demontażu. Rys. 18 Rurowe poÅ‚Ä…czenia z koÅ‚nierzami staÅ‚ymi [5, s. 45]:: a) koÅ‚nierz ciężki (do wysokiego ciÅ›nienia), przyspawany, b) zgrzany, c) - zawalcowany, d) - przynitowany e) - nakrÄ™cony f) - koÅ‚nierz staÅ‚y lekki (do niskiego ciÅ›nienia), przyspawany , g) - zawalcowany , h}- nakrÄ™cony ] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 24 Rys. 19. Rurowe poÅ‚Ä…czenia z koÅ‚nierzami luznymi [5, s. 48]: a) koÅ‚nierz luzny, poÅ‚Ä…czenie z wieÅ„cem odlanym wraz z rurÄ…, b) - z wieÅ„cem zgrzanym (z - zgrzeina), c) - z wywiniÄ™tym brzegiem rury, d) - z wieÅ„cem przyspawanym, e) - zawalcowanym, f) - nakrÄ™conym, g, h, i) przykÅ‚ady poÅ‚Ä…czeÅ„ z koÅ‚nierzami luznymi 1 - koÅ‚nierz luzny, 2 - wieniec lub koÅ„cówka PoÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowe (rys. 18 i 19) sÄ… stosowane wówczas, gdy nie można używać innych sposobów Å‚Ä…czenia rurociÄ…gów , a przede wszystkim w rurociÄ…gach naziemnych . Ich wadÄ… jest duży ciężar i wymiary konstrukcji, a zaletÄ… - Å‚atwy i szybki demontaż. KoÅ‚nierze rur lanych odlewa siÄ™ razem z rurÄ…. Rury stalowe Å‚Ä…czy siÄ™ za pomocÄ… okrÄ…gÅ‚ych (lub owalnych, kwadratowych, prostokÄ…tnych) koÅ‚nierzy staÅ‚ych (rys. 18), poÅ‚Ä…czonych z rurÄ… przez spawanie, zgrzewanie, nawalcowanie, przynitowanie lub nakrÄ™canie na gwint rury; albo za pomocÄ… koÅ‚nierzy luznych (rys. 19), które w przeciwieÅ„stwie do staÅ‚ych nie wymagajÄ… obracania rurÄ… w celu doprowadzenia do pokrywania siÄ™ otworów w koÅ‚nierzach. KoÅ‚nierze luzne muszÄ… być oparte o wieÅ„ce na koÅ„cach rur, do których sÄ… dociskane Å›rubami. WieÅ„ce rurowe otrzymuje siÄ™ przez wywiniÄ™cie brzegów rur albo przez poÅ‚Ä…czenie z koÅ„cami rur pierÅ›cieni lub koÅ„cówek. Dla przewodów o Å›rednicach i ciÅ›nieniach nominalnych poÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowe rur sÄ… znormalizowane (PN-72/H-74306÷PN-68/H-74373). KoÅ‚nierze Å‚Ä…czy siÄ™ za pomocÄ… Å›rub, których Å›rednica, liczba i Å›rednica koÅ‚a rozmieszczenia otworów pod Å›ruby sÄ… również znormalizowane. Liczba Å›rub powinna być podzielna przez 4 Rysunek 18d przedstawia jeszcze Å‚atwiejsze w montażu i demontażu oraz bardziej szczelne poÅ‚Ä…czenie dwuzÅ‚Ä…czkowe z trzema gwintami, uszczelnione przÄ™dzÄ… i miniÄ… oraz pÅ‚askÄ… uszczelkÄ… pierÅ›cieniowÄ…. PoÅ‚Ä…czenie dwuzÅ‚Ä…czkowe umożliwia Å‚Ä…czenie i rozÅ‚Ä…czanie przy nieruchomych rurach. PodziaÅ‚kÄ™ rozstawu Å›rub przyjmuje siÄ™ t = (2,25-6)d, gdzie d - Å›rednica Å›ruby. PodziaÅ‚kÄ… przyjmuje siÄ™ tym mniejszÄ…, im wiÄ™ksze jest ciÅ›nienie czynnika. NajwiÄ™ksza podziaÅ‚kÄ… nie może przekraczać 160 mm. Podane zasady umożliwiajÄ… Å‚atwy montaż i użycie klucza widlastego przy dokrÄ™caniu Å›rub oraz zapewniajÄ… równomierny docisk szczeliwa. Uszczelnianie poÅ‚Ä…czeÅ„ koÅ‚nierzowych. PoÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowe uszczelnia siÄ™ zwykle za pomocÄ… pierÅ›cieniowych uszczelek pÅ‚askich (rys. 20a, b) o gruboÅ›ci 0,3÷6 mm, wykonanych zależnie od rodzaju czynnika, jego ciÅ›nienia i temperatury z materiałów uszczelniajÄ…cych niemetalowych lub z miÄ™kkich metali. Uszczelki w postaci krążków ksztaÅ‚tuje siÄ™ w matrycach, wycina z pÅ‚yt, klei ze sznura lub toczy z prÄ™ta. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 25 Rys. 20. Uszczelnienia poÅ‚Ä…czeÅ„ koÅ‚nierzowych [5, s. 50]: a) uszczelka pÅ‚aska, b) - azbestowo-metalowa pÅ‚aska, c) - azbestowo-metalowa falista, d) - metalowa rowkowana, e) uszczelnienie otwarte z uszczelkÄ… szerokÄ…, f) - otwarte z uszczelkÄ… wÄ…skÄ…, g) - półzamkniÄ™te, h) - zamkniÄ™te, i) - owalne, j) - soczewkowe, k) - okrÄ…gÅ‚e z pierÅ›cieniem gumowym, 1) próżnioszczelne ostrzowe z uszczelkÄ… metalowÄ… Uszczelki niemetalowe wykonuje siÄ™ z papieru, tektury zwykÅ‚ej, impregnowanej lub grafitowanej, z fibry, tekstolitu, gumy, skóry, korka prasowanego, przÄ™dzy baweÅ‚nianej z talkiem, filcu technicznego biaÅ‚ego lub szarego, tworzyw sztucznych (np. z polichlorku winylu), gutaperki, paronitu, tektury azbestowej, masy azbestowo-kauczukowej, masy azbestowej wzmocnionej siatkÄ… miedzianÄ…, wkÅ‚adkÄ… z blachy falistej itp. lub z masy podobnej, jak klingeryt, gambit i in. Uszczelki metalowe wykonuje siÄ™ z miedzi, oÅ‚owiu, aluminium, miÄ™kkiej stali wÄ™glowej lub stali nierdzewnej, niklu, monelu (stop niklowo-miedziowy). Przy wysokim ciÅ›nieniu używa siÄ™ uszczelek metalowych (z miedzi lub aluminium) oraz skórzanych i z polichlorku winylu. Przy wysokiej temperaturze (powyżej 800°C) używa siÄ™ uszczelek z dobrze wyżarzonej miedzi lub nierdzewnej stali. Przy wysokiej próżni używa siÄ™ uszczelek gumowych lub metalowych (z oÅ‚owiu, miedzi, srebra lub nawet zÅ‚ota). Przy czynniku radioaktywnym używa siÄ™ uszczelek ze stali nierdzewnej, pokrytych srebrem, zÅ‚otem lub platynÄ…. Oprócz uszczelek pÅ‚askich stosuje siÄ™ także uszczelki metalowe rowkowane (rys. 20d), przy wysokim ciÅ›nieniu uszczelki owalne, przy bardzo wysokim ciÅ›nieniu (nawet ponad 100 MPa) uszczelki soczewkowe . Zależnie od rodzaju uszczelki stosuje siÄ™ różne powierzchnie uszczelniajÄ…ce koÅ‚nierza. Uszczelnienie otwarte z uszczelkÄ… szerokÄ… nożna stosować przy uszczelce gumowej, tekturowej Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 26 itp. do ciÅ›nienia pn d" 1,6 MPa. Uszczelnienie otwarte z uszczelkÄ… wÄ…skÄ… stosuje siÄ™ przy uszczelce z paronitu, klingerytu, metalu itp. do ciÅ›nienia pn,<= 4 MPa. Uszczelnienia półzamkniÄ™te i zamkniÄ™te zabezpieczajÄ… przed wyciÅ›niÄ™ciem szczeliwa lub wyrwaniem uszczelki przez ciÅ›nienie czynnika. Uszczelnienie półzamkniÄ™te (rys. 20g) stosuje siÄ™ przy uszczelce z paronitu, metalowej, azbestowo-metalowej pÅ‚askiej i falistej do ciÅ›nienia pn<10 MPa. Uszczelnienie zamkniÄ™te (rys. 20i) jest używane przy uszczelce metalowej, gumowej, z polichlorku winylu itp. dla ciÅ›nienia pn>10 MPa. W próżnioszczelnym uszczelnieniu ostrzowym (rys. 201) uszczelka metalowa jest dociskana z obu stron ostrymi grzbietami na koÅ‚nierzach. Podczas montażu poÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowego należy zacisnąć je siÅ‚Ä…, która spowoduje plastyczne odksztaÅ‚cenie (rozpÅ‚aszczenie) uszczelki i jej szczelne doleganie do powierzchni koÅ‚nierza. SiÅ‚a ta nie może jednak -zniszczyć uszczelki. W poÅ‚Ä…czeniach koÅ‚nierzowych wystÄ™pujÄ… najczęściej koÅ‚nierze staÅ‚e, a tylko niekiedy luzne. KoÅ‚nierze staÅ‚e mogÄ… być typu lekkiego nakrÄ™cane lub przyspawane do rury i typu ciężkiego, do których zalicza siÄ™ koÅ‚nierze z szyjkÄ… . KoÅ‚nierze luzne stosuje siÄ™ do Å‚Ä…czenia rur wiÄ™kszych Å›rednic, co znacznie uÅ‚atwia ich montaż (nie zachodzi konieczność okrÄ™cania rur przy ustawianiu dwóch sÄ…siednich koÅ‚nierzy. NasuniÄ™te luzno koÅ‚nierze opierajÄ… siÄ™ o obrzeża rur. Wymiary koÅ‚nierzy sÄ… znormalizowane, a liczba otworów w koÅ‚nierzu i wielkość Å›rub zależą od wielkoÅ›ci koÅ‚nierza oraz ciÅ›nienia przewodzonego czynnika. Podczas Å‚Ä…czenia rur o dużych Å›rednicach liczba Å›rub powinna być wielokrotnoÅ›ciÄ… liczby 4, a Å›ruby muszÄ… być rozmieszczone symetrycznie wzglÄ™dem obu osi głównych koÅ‚nierza . Tylko w Å‚Ä…czeniu rur niewielkich Å›rednic (do 32 mm) jest dozwolone stosowanie dwóch lub trzech Å›rub. Powierzchnie zetkniÄ™cia koÅ‚nierzy przy niskim ciÅ›nieniu mogÄ… być pÅ‚askie, natomiast przy ciÅ›nieniu wiÄ™kszym w powierzchniach koÅ‚nierzowych należy wytoczyć rowki współśrodkowe. Po zaÅ‚ożeniu uszczelki i dociÄ…gniÄ™ciu Å›rub materiaÅ‚ uszczelniajÄ…cy jest wgniatany w te zagÅ‚Ä™bienia, co zabezpiecza przed wypchniÄ™ciem uszczelki w czasie pracy przewodu (rys. 21) Rys. 21. PoÅ‚Ä…czenie rur z koÅ‚nierzami staÅ‚ymi i pÅ‚askÄ… uszczelkÄ… na powierzchniach z wytoczonymi rowkami [10, s. 163] 4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jaka jest rola uszczelki w poÅ‚Ä…czeniu koÅ‚nierzowym ? 2. Od czego zależy ilość otworów w koÅ‚nierzu? 3. Do czego sÅ‚uży wykrojnik cyrkiel? 4. Na czym polega Å‚Ä…czenie koÅ‚nierzowe rur ? 5. Od czego zależy szczelność poÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowego ? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 27 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na podstawie dokumentacji technicznej wykonaj poÅ‚Ä…czenie koÅ‚nierzowe na koÅ‚nierz luzny. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zorganizować stanowisko pracy, 2) przygotować narzÄ™dzia i przyrzÄ…dy do wykonania ćwiczenia, 3) zapoznać siÄ™ z dokumentacjÄ… technicznÄ…, 4) wykonać ćwiczenie zgodnie z zasadami bhp, 5) zaprezentować efekt wykonanej pracy. Wyposażenie stanowiska pracy: - stół Å›lusarski z imadÅ‚em, - narzÄ™dzia monterskie, - materiaÅ‚y do wykonania poÅ‚Ä…czenia, - materiaÅ‚y do uszczelniania, - dokumentacja techniczna, - narzÄ™dzia monterskie. Ćwiczenie 2 Wykonaj uszczelkÄ™ do poÅ‚Ä…czenia koÅ‚nierzowego wiedzÄ…c ze rurÄ… przepÅ‚ywa czynnik roboczy o temperaturze 50°C i ciÅ›nieniu 1,5 MPa Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) dobrać materiaÅ‚ uszczelniajÄ…cy w zależnoÅ›ci od parametrów czynnika roboczego, 2) dokonać pomiarów potrzebnych wymiarów koÅ‚nierza , 3) przenieść wymiary na podziaÅ‚kÄ™ wykrojnika cyrkla, 4) wyciąć uszczelkÄ™ przy pomocy wykrojnika cyrkla, Wyposażenie stanowiska pracy: wykrojnik-cyrkiel, materiaÅ‚y uszczelniajÄ…ce, uszczelniany koÅ‚nierz, suwmiarka odzież ochronnÄ…, sprzÄ™t ochrony osobistej. Ćwiczenie 3 MajÄ…c do dyspozycji dwa koÅ‚nierze oraz uszczelkÄ™ dokonaj prawidÅ‚owego montażu poÅ‚Ä…czenia przy zaÅ‚ożeniu ze rurÄ… nie bÄ™dzie przepÅ‚ywaÅ‚ czynnik o temperaturze wiÄ™kszej niż 40°C Sposób wykonania ćwiczenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 28 Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) dobrać materiaÅ‚ uszczelniajÄ…cy w zależnoÅ›ci od parametrów czynnika roboczego, 2) dokonać pomiarów potrzebnych wymiarów koÅ‚nierza , 3) przenieść wymiary na podziaÅ‚kÄ™ wykrojnika cyrkla, 4) wyciąć uszczelkÄ™ przy pomocy wykrojnika cyrkla, Wyposażenie stanowiska pracy: koÅ‚nierze, uszczelka komplet kluczy, wykrojnik-cyrkiel, materiaÅ‚y uszczelniajÄ…ce, uszczelniany koÅ‚nierz, suwmiarka odzież ochronnÄ…, Ćwiczenie 4 Wykonaj poÅ‚Ä…czenie rozÅ‚Ä…czne rur normalne wedÅ‚ug rysunku. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zorganizować stanowisko do wykonywania ćwiczenia, 2) dobrać elementy poÅ‚Ä…czenia, 3) wykonać ćwiczenie zgodnie z zasadami bhp, 4) zaprezentować efekt wykonanej pracy, 5) ocenić efekt wykonanej pracy. Wyposażenie stanowiska pracy: nagwintowane rury, zÅ‚Ä…czki, dokumentacja techniczna, materiaÅ‚ do uszczelnieÅ„, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 4.2.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić rodzaje materiałów stosowanych na uszczelki ? 2) wykonać poÅ‚Ä…czenie koÅ‚nierzowe? 3) uszczelnić poÅ‚Ä…czenie koÅ‚nierzowe? 4) dobrać materiaÅ‚ uszczelniajÄ…cy w zależnoÅ›ci od rodzaju czynnika przepÅ‚ywajÄ…cego? 5) okreÅ›lić jakie warunki powinno speÅ‚niać prawidÅ‚owe obrzeże? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 29 4.3. Wycinanie otworów 4.3.1. MateriaÅ‚ nauczania CiÄ™cie termiczne. yródÅ‚em ciepÅ‚a jest przy ciÄ™ciu najczęściej: pÅ‚omieÅ„ acetylenowo-tlenowy, Å‚uk elektryczny, strumieÅ„ plazmy lub wiÄ…zka laserowa. CiÄ™cie przy spawaniu elektrycznym to ciÄ™cie Å‚ukowe elektrodÄ… wÄ™glowÄ… lub metalowÄ…, polega na wytapianiu szczeliny w peÅ‚nym metalu . CiÄ™cie gazowo-Å‚ukowe polega na podgrzaniu metalu ciepÅ‚em Å‚uku elektrycznego i jednoczesnym miejscowym spalaniu metalu w strumieniu czystego tlenu. Obecnie można ciąć termicznie wszystkie metale i stopy stosowane w przemyÅ›le a nawet beton i kamieÅ„. Grubość przecinanego metalu wynosi 1-3mm. W zależnoÅ›ci od stosowanych urzÄ…dzeÅ„ rozróżnia siÄ™ ciÄ™cie termiczne rÄ™czne i maszynowe, które może być wykonywane w sposób zautomatyzowany za pomocÄ… mechanizmów prowadzÄ…cych palniki wg okreÅ›lonych tras CiÄ™cie gazowe. Do ciÄ™cia gazowego można stosować: tlen, acetylen, propan-butan, gaz miejski i ziemny oraz wodór stosowany do ciÄ™cia pod wodÄ…. Proces ciÄ™cia stali tlenem polega na spalaniu metalu przy współudziale pÅ‚omienia podgrzewajÄ…cego. Podczas ciÄ™cia powstajÄ… tlenki metali, które topiÄ… siÄ™ i zostajÄ… wydmuchiwane przez silny strumieÅ„ gazu. Proces ten jest możliwy dla stali niskowÄ™glowych, dla których powstajÄ…ce tlenki metalu majÄ… temperaturÄ™ topnienia niższÄ… niż temperaturÄ™ topienia metalu, dlatego metali takich jak żeliwo, miedz, aluminium, chrom nie można ciąć tlenem ponieważ ich tlenki majÄ… temperaturÄ™ topnienia wyższÄ… od temperatury topnienia metalu. Palnik do rÄ™cznego ciÄ™cia tlenem jest palnikiem używanym do spawania gazowego, do którego jest wmontowana nasadka do ciÄ™cia. Przy ciÄ™ciu należy wyregulować pÅ‚omieÅ„. W pierwszej kolejnoÅ›ci przy zapaleniu pÅ‚omienia otwiera siÄ™ zawór tlenowy, nastÄ™pnie zawór acetylenowy i zapala siÄ™ pÅ‚omieÅ„ podgrzewajÄ…cy. PÅ‚omieÅ„ należy wyregulować przez przykrÄ™canie zaworu z acetylenem aż do wyrównania jÄ…derka. NastÄ™pnie zakrÄ™ca siÄ™ zawór z tlenem i przystÄ™puje siÄ™ do ciÄ™cia. Nagrzewa siÄ™ brzegi materiaÅ‚u do koloru jasnoczerwonego, a po nagrzaniu odkrÄ™ca siÄ™ zawór tlenowy. Szybkość prowadzenia palnika powinna być taka aby szczelina nie byÅ‚a zbyt szeroka i nie nastÄ…piÅ‚o przerwanie ciÄ™cia. OdlegÅ‚ość miÄ™dzy powierzchniÄ… materiaÅ‚u ciÄ™tego a jÄ…drem pÅ‚omienia powinna być staÅ‚a i wynosić 2÷6mm. Palnikami rÄ™cznymi można przecinać blachy, ukosować brzegi blach na V lub X Rys.22. Rozmieszczenie dysz Rys.23. Palnik acetylenowo-tlenowy do ciÄ™cia typu PC 212A[5, s. 284] w palniku do ciÄ™cia tlenem, 1-dysza podgrzewajÄ…ca, 2-dysza tnÄ…ca [5, s. 227] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 30 Specjalne metody ciÄ™cia. WiÄ™kszoÅ›ci wysokostopowych stali i metali nieżelaznych nie można ciąć za pomocÄ… tlenu ze wzglÄ™du na powstawanie wysokotopliwych tlenków. Podczas ciÄ™cia stali wysokostopowych i metali nieżelaznych oraz ich stopów stosuje siÄ™ metody, które pozwalajÄ… dostarczyć do miejsca ciÄ™cia jak najwiÄ™kszÄ… ilość ciepÅ‚a koniecznego do stopienia metalu, a nie do jego spalenia. Najczęściej stosowane sÄ… nastÄ™pujÄ…ce metody ciÄ™cia: tlenowo-proszkowe, w których zródÅ‚em ciepÅ‚a jest proszek żelaza spalajÄ…cy siÄ™ w atmosferze tlenu; Å‚ukowe i tlenowo-lukowe, w których tnie siÄ™ elektrodami metalowymi lub wÄ™glowymi, stosujÄ…c niekiedy dla zintensyfikowania procesu dodatkowy nadmuch tlenu w miejsce ciÄ™cia; lancÄ…, rurÄ… ze stali niskowÄ™glowej, wypeÅ‚nionÄ… drutami z takiej samej stali, w której zródÅ‚em ciepÅ‚a jest spalanie siÄ™ koÅ„cówki lancy w strumieniu tlenu (niekiedy druty zastÄ™puje siÄ™ proszkiem żelaznym, podawanym strumieniem tlenu). Lance stosuje siÄ™ zarówno do przecinania materiałów metalicznych, jak i do niemetalicznych. CiÄ™cie metodami wysokoenergetycznymi. CiÄ™cie plazmowe. Pozwala ono ciąć wszelkie metale i ich stopy oraz ceramikÄ™. Metoda ta polega na tym, że pomiÄ™dzy elektrodÄ… wolframowÄ… a materiaÅ‚em przecinanym przepÅ‚ywa strumieÅ„ plazmy, utworzony przez Å‚uk elektryczny i doprowadzane gazy. StrumieÅ„ plazmy, którego temperatura wynosi ponad 14000 K, topi i odparowuje materiaÅ‚ ciÄ™ty, a nastÄ™pnie wydmuchuje ciekÅ‚y materiaÅ‚ i jego pary na zewnÄ…trz, tworzÄ…c szczelinÄ™ o szerokoÅ›ci 3-4mm. Rozróżnia siÄ™ dwa rodzaje palników: o Å‚uku wewnÄ™trznym i zewnÄ™trznym. Przy wewnÄ™trznym Å‚uk jarzy siÄ™ miedzy elektrodÄ… a miedzianÄ… dyszÄ…. Palniki te sÄ… przeznaczone do przecinania materiałów nie przewodzÄ…cych prÄ…du elektrycznego. W palnikach o Å‚uku zewnÄ™trznym jarzy siÄ™ on miÄ™dzy elektrodÄ… a przecinanym materiaÅ‚em przewodzÄ…cym prÄ…d elektryczny. Obecnie gazy plazmotwórcze zastÄ™powane sÄ… powietrzem i stÄ…d pochodzi nazwa plazma powietrzna . W tym wypadku elektrodÄ™ wolframowÄ… zastÄ™puje elektrodÄ… cyrkonowÄ…, mniej podatnÄ… na utlenianie. CiÄ™cie laserem Przy tej metodzie materiaÅ‚ ciÄ™ty zostaje miejscowo nagrzany do wysokiej temperatury przez absorpcjÄ™ promieniowania laserowego, a nastÄ™pnie odparowany. Laserem można ciąć blachy stalowe, blachy pokrywane warstwami ochronnymi, drewno, tworzywa sztuczne itp. materiaÅ‚y. Metoda ta pozwala bardzo dokÅ‚adnie kontrolować moc promieniowania oraz ilość doprowadzonego ciepÅ‚a. Rys.24. Schemat urzÄ…dzenia do ciÄ™cia laserem: 1. elektroda, 2. materiaÅ‚ ciÄ™ty, 3. strumieÅ„ plazmy, 4. chÅ‚odzenie, 5. doprowadzenie gazów, 6. opornik, 7. jonizator, 8. zródÅ‚o prÄ…du.[5, s. 166] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 31 Maszyny CNC do wycinania otworów w rurach. Sterowane numerycznie maszyny do ksztaÅ‚towego ciÄ™cia rur umożliwiajÄ… precyzyjne dopasowanie poÅ‚Ä…czeÅ„ rurowych. Wycinanie odbywa siÄ™ zgodnie z krzywÄ… przenikania. PoczÄ…wszy od maszyn trzyosiowych możliwe jest ciÄ™cie rury z jednoczesnym uzyskiwaniem skosu spawalniczego. Sterowanie CNC pozwala na przygotowanie wielorurowych wÄ™złów konstrukcyjnych. Maszyny serii I umożliwiajÄ… ciÄ™cie rur o Å›rednicach do 508mm. Bardziej zaawansowane modele serii II majÄ… możliwość ciÄ™cia rur o Å›rednicach nawet do 2,5m. Zarówno seria I jak i II może ciąć palnikami acetylenowo-tlenowymi jak i plazmÄ…. Dopuszczalne gruboÅ›ci ciÄ™tych Å›cianek sÄ… determinowane możliwoÅ›ciami posiadanych palników i zródÅ‚a plazmy. Rys. 25. Wycinanie fragmentów rur [9] GÅ‚owice różnych typów (np. CYPRESS CB) przeznaczone sÄ… do wycinania otworów w rurach, walczakach i zbiornikach. GÅ‚owice sÄ… podwieszane nad ciÄ™tym elementem i pozycjonowane za pomocÄ… bolca centrujÄ…cego, Å›rodek wycinanego otworu musi być wstÄ™pnie natrasowany. Regulowany ukÅ‚ad prowadzenia mimoÅ›rodowego prowadzi palnik po krzywej przenikania (siodÅ‚o). Standardowo gÅ‚owice tnÄ… palnikiem acetylenowo-tlenowym, natomiast w sprzedaży oferowane sÄ… również gÅ‚owice do ciecia palnikiem plazmowym Rys. 26. Wycinarka do rur [9] Maszyny do obróbki rur i koÅ‚nierzy. PrzenoÅ›ne obrabiarki do rur i koÅ‚nierzy zapewniajÄ… dokÅ‚adność obróbki wÅ‚aÅ›ciwÄ… dla maszyn stacjonarnych. Maszyny napÄ™dzane sÄ… silnikami pneumatycznymi, elektrycznymi lub hydraulicznymi, przy czym dla wiÄ™kszoÅ›ci maszyn napÄ™dy sÄ… wzajemnie wymienne, a ich Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 32 przezbrojenie nie wymaga zmian konstrukcyjnych w obrÄ™bie samej maszyny. Obrabiarki umożliwiajÄ… obróbkÄ™ czoÅ‚a rury, koÅ‚nierza, a także ciÄ™cie i obróbkÄ™ rur swobodnych i w istniejÄ…cych rurociÄ…gach lub ekranach szczelnych. Maszyny do obróbki koÅ‚nierzy powstajÄ… przez przezbrojenie maszyn standardowych. Wszystkie one mogÄ… być dostarczane w peÅ‚nej kompletacji umożliwiajÄ…cej obróbkÄ™ zarówno rur jak i koÅ‚nierzy. UrzÄ…dzenia te sÄ… niezastÄ…pione wszÄ™dzie tam, gdzie niemożliwe jest dostarczenie przedmiotu do hali fabrycznej i obróbka na maszynach. Podstawowy podziaÅ‚ maszyn przeprowadzony jest ze wzglÄ™du na sposób mocowania maszyn i możliwoÅ›ci obróbki. UrzÄ…dzenia te umożliwiajÄ… obróbkÄ™ czoÅ‚a rury w bardzo szerokim zakresie Å›rednic. Maszyna wyposażona jest w trzpieÅ„ z rozsuwanymi szczÄ™kami, który po wsuniÄ™cia do wnÄ™trza rury mocuje maszynÄ™ w sposób rozprężny. SzczÄ™ki wyposażone sÄ… w wymienne nakÅ‚adki dopasowujÄ…ce zakres mocowania do wewnÄ™trznej Å›rednicy rury. Ich konstrukcja sprawia, że sÄ… one najbardziej uniwersalnymi maszynami tego typu, co sprawia sÄ… one najpowszechniej stosowane w przemyÅ›le. Rys. 27. Rodzaje gwintownic [www] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 33 4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Na czym polega ciÄ™cie termiczne ? 2. Za pomocÄ… jakich urzÄ…dzeÅ„ wycinane sÄ… otwory w rurach? 3. Na czym polega przygotowanie koÅ„ców rur do montażu? 4. Czym różni siÄ™ ciÄ™cie laserowe od plazmowego? 5. Do czego stosowane sÄ… urzÄ…dzenia CNC? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przygotuj stanowisko robocze do ciÄ™cia termicznego gazowego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) ustawić butle z gazem w pozycji bezpiecznej (pionowej, przymocowane do Å›ciany lub wózka), 2) przed przystÄ…pieniem do pracy oczyÅ›cić rÄ™ce z olejów lub smarów, 3) sprawdzić czystość elementów sprzÄ™tu od olejów lub smarów, 4) zabezpieczyć butle przed oddziaÅ‚ywaniem wysokich temperatur, 5) oddzielić stanowisko robocze od otoczenia osÅ‚onami lub kotarami, 6) sprawdzić dziaÅ‚anie wyciÄ…gów wentylacyjnych, 7) przygotować odzież ochronnÄ…, 8) zgromadzić sprzÄ™t ochrony osobistej. Wyposażenie stanowiska pracy: butle z gazem, wózek do butli, osÅ‚ony lub kotary, odzież ochronnÄ…, sprzÄ™t ochrony osobistej. Ćwiczenie 2 Wykonaj przecinanie rur wedÅ‚ug dokumentacji za pomocÄ… palnika tlenowego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zorganizować stanowisko do wykonywania ćwiczenia, 2) przygotować narzÄ™dzia i przyrzÄ…dy do wykonania ćwiczenia, 3) wytrasować materiaÅ‚ do ciÄ™cia, 4) dobrać dysze tnÄ…cÄ…, 5) prawidÅ‚owo zamocować przedmiot, 6) wykonać ćwiczenie zgodnie z zasadami bhp, 7) zaprezentować efekt wykonanej pracy, 8) ocenić efekt wykonanej pracy. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 34 Wyposażenie stanowiska pracy: stół Å›lusarski z imadÅ‚em, zestaw do ciÄ™cia gazowego, przyrzÄ…dy traserskie, rury do ciÄ™cia 4.3.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić elementy ciÄ™cia plazmowego? 2) scharakteryzować aparaty do ciÄ™cia rur? 3) wymienić zalety i wady ciecia gazowego? 4) wymienić zródÅ‚a ciepÅ‚a stosowane przy ciÄ™ciu? 5) scharakteryzować ciÄ™cie laserem? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 35 4.4 Technologia prowadzenia rurociÄ…gów stalowych 4.4.1. MateriaÅ‚ nauczania Technologia prowadzenia rurociÄ…gów stalowych na przykÅ‚adzie sieci ciepÅ‚owniczych. RurociÄ…gi sieci ciepÅ‚owniczych o Å›rednicach do DN 500 mm wykonuje siÄ™ z rur stalowych bez szwu wg PN-80/H-74219, a o Å›rednicach powyżej DN 500 mm z rur stalowych ze szwem wzdÅ‚użnie spawanym wg PN-79/H-74244. Parametrami pracy sieci ciepÅ‚owniczej sÄ…: temperatura obliczeniowa i ciÅ›nienie robocze. W sieci ciepÅ‚owniczej przyjmuje siÄ™ odpowiednie wartoÅ›ci ciÅ›nienia nominalnego, roboczego i próbnego (tab. 1-4). CiÅ›nienie nominalne sieci ciepÅ‚owniczej jest to umowne minimalne ciÅ›nienie, do którego dobiera siÄ™ rury, armaturÄ™ i części poÅ‚Ä…czenia. CiÅ›nienie robocze wodnej sieci ciepÅ‚owniczej lub skroplin jest to maksymalne ciÅ›nienie w przewodzie tÅ‚ocznym za pompÄ… obiegowÄ…, zmniejszone lub powiÄ™kszone o hydrostatycznÄ… różnicÄ™ ciÅ›nienia miÄ™dzy najniżej poÅ‚ożonym punktem osi rurociÄ…gu w danym odcinku sieci a osiÄ… pompy. CiÅ›nienie próbne rurociÄ…gu sieci jest to ciÅ›nienie, przy którym przeprowadza siÄ™ próbÄ™ szczelnoÅ›ci bez osprzÄ™tu. Tabela 1 CiÅ›nienie próbne i nominalne w sieci ciepÅ‚owniczej zależne od ciÅ›nienia roboczego, o temperaturze noÅ›nika ciepÅ‚a do120°C [2, s. 13] Tabela 2. CiÅ›nienie próbne i nominalne w sieci ciepÅ‚owniczej zależne od ciÅ›nienia roboczego, o temperaturze noÅ›nika ciepÅ‚a 120 do 0°C [2, s. 13] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 36 Tabela 3. CiÅ›nienie próbne i nominalne dla armatury [2, s. 23] CiÅ›nienie próbne i nominalne dla armatury. CiÅ›nienie próbne sieci ciepÅ‚owniczej jest to ciÅ›nienie, przy którym przeprowadza siÄ™ próbÄ™ szczelnoÅ›ci przewodów z armaturÄ… i wyposażeniem. Tabela 4 CiÅ›nienie próbne i nominalne dla armatury [2, s. 203] Poszczególne odcinki rurociÄ…gów sieci ciepÅ‚owniczej Å‚Ä…czy siÄ™ za pomocÄ… spawania rurociÄ…gi o Å›rednicach nominalnych do DN 100 mm Å‚Ä…czy siÄ™ za pomocÄ… spawania gazowego, a powyżej DN 100 spawania elektrycznego. Przewody obiegowe (obejÅ›ciowe) w sieciach ciepÅ‚owniczych umożliwiajÄ… przepÅ‚yw noÅ›nika ciepÅ‚a miÄ™dzy przewodami zasilajÄ…cym i powrotnym mogÄ… być wykonywane w: komorach, studzienkach, zródÅ‚ach ciepÅ‚a, wÄ™zÅ‚ach ciepÅ‚owniczych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 37 Rys 28. Przewód obiegowy ksztaÅ‚cie litery U [2, s. 66]: Tabela 5. CiÅ›nienie próbne i nominalne dla armatury [2, s. 188] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 38 Podpory ruchome i staÅ‚e. Podpory ruchome montuje siÄ™ w sieciach ciepÅ‚owniczych, aby umożliwić osiowe i ewentualnie boczne przesuwanie siÄ™ przewodów spowodowane zmianami temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a. Na rysunku 29 pokazano najczęściej stosowanÄ… konstrukcjÄ™ podpory ruchomej Å›lizgowej spotyka siÄ™ też podpory ruchome rolkowe (rys. 30). Podpory staÅ‚e w sposób trwaÅ‚y mocujÄ… rurociÄ…g z podÅ‚ożem, Å›cianÄ… budynku lub komorÄ… ciepÅ‚owniczÄ…. Umieszcza siÄ™ je na sieci ciepÅ‚owniczej w miejscach zgodnych z wymaganiami danej technologii. Rys. 29. Podpora ruchoma Å›lizgowa [3, s. 54]: Rys. 30. Podpora ruchoma rolkowa [2, s. 54]:] 1 - podstawa podpory, 2 - pÅ‚oza, 3 - podkÅ‚adka 1 - podstawa podpory, 2 - rolka, 3 - pÅ‚oza, 4 podkÅ‚adka Rys. 31. Konstrukcja i rozmieszczenie podpór staÅ‚ych w kanaÅ‚ach TB [2, s. 55]:1 - tuleja, 2 - odpory Rys. 32. Konstrukcja podpory staÅ‚ej w ramie z kÄ…towników (przykÅ‚ad) [2, s. 56]: Podpora musi przejąć siÅ‚y wystÄ™pujÄ…ce w rurociÄ…gu. Rodzaj i wielkość siÅ‚ zależą od rodzaju elementów po obu stronach podpory i od Å›rednicy rurociÄ…gu. Zależnie od sumy tych siÅ‚ wykonuje siÄ™ odpowiedniÄ… konstrukcjÄ™. Na rysunku 31 pokazano konstrukcjÄ™ i sposób Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 39 rozmieszczenia podpór staÅ‚ych w sieci ciepÅ‚owniczej uÅ‚ożonej w prefabrykowanym kanale typu TB. Innym rozwiÄ…zaniem podpory staÅ‚ej jest konstrukcja skÅ‚adajÄ…ca siÄ™ z ramy z kÄ…towników (rys. 32). PodporÄ™ takÄ… można umieÅ›cić w dowolnym miejscu sieci ciepÅ‚owniczej. Zwężki, Å‚uki, odgaÅ‚Ä™zienia. Åšrednice rur w sieciach ciepÅ‚owniczych zmienia siÄ™ stosujÄ…c zwężki; zależnie od ksztaÅ‚tu geometrycznego rozróżnia siÄ™ zwężki symetryczne i niesymetryczne (rys. 33). ZaÅ‚amania przewodów sieci ciepÅ‚owniczych wykonuje siÄ™ za pomocÄ… Å‚uków gÅ‚adkich, półfalistych, segmentowych lub podcinanych. Zalecane sÄ… Å‚uki gÅ‚adkie (rys. 34a,b); Å‚uki segmentowe (rys. 34c) stosuje siÄ™ rzadziej. Wymiar L zależy od relacji Å›rednic DZl i DZ2 i w uzasadnionych przypadkach. PozostaÅ‚e rodzaje Å‚uków wystÄ™pujÄ… wyjÄ…tkowo. Rys. 33. Zwężki zwijane: a) symetryczne, b) niesymetryczne [2, s. 46]: Rys. 34. Auki: a) gÅ‚adki, b) gÅ‚adki krótki, tzw. hamburski, c) segmentowy [2, s. 46]: OdgaÅ‚Ä™zienia w sieciach ciepÅ‚owniczych wykonuje siÄ™ z odejÅ›ciem od góry lub z boku rurociÄ…gu głównego. Typowe odgaÅ‚Ä™zienia sÄ… Å‚ukowe (rys. 35a) lub esowe (rys. 35b), spotyka siÄ™ też odgaÅ‚Ä™zienia proste (rys. 35c). Każde odgaÅ‚Ä™zienie skÅ‚ada siÄ™ z trójnika, odcinka prostego i ewentualnie Å‚uków i zwężek. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 40 Rys. 35. OdgaÅ‚Ä™zienia: a) Å‚ukowe, b) esowe, c) proste [2, s. 47]: Stosunek Å›rednicy odgaÅ‚Ä™zienia do Å›rednicy rurociÄ…gu głównego powinien wynosić: do Å›rednicy DN do 400 mm 1:6 powyżej Å›rednicy DN 400 mm 1:3 Kompensacja wydÅ‚użeÅ„. RurociÄ…gi sieci ciepÅ‚owniczych ulegajÄ… wydÅ‚użeniu lub kurczeniu na skutek zmian temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a. Do przejmowania tych wydÅ‚użeÅ„ sÅ‚uży kompensacja naturalna (samokompensacja) i kompensacja sztuczna (wydÅ‚użki). Rys. 36. UkÅ‚ady samokompensacji: a) w ksztaÅ‚cie litery L, b) w ksztaÅ‚cie litery Z[2, s. 60]: Samokompensacja polega na naturalnym uksztaÅ‚towaniu rurociÄ…gów w ksztaÅ‚cie litery L (rys. 36a) lub litery Z (rys. 36b), przy czym dÅ‚ugość odcinków prostych nie powinna przekraczać 40 m. Jeżeli nie można zastosować samokompensacji, instaluje siÄ™ kompensatory (wydÅ‚użki). W sieciach ciepÅ‚owniczych wodnych wystÄ™pujÄ… wydÅ‚użki w ksztaÅ‚cie litery U, kompensatory dÅ‚awicowe lub mieszkowe. WydÅ‚użki U-ksztaÅ‚towe (rys. 37) odznaczajÄ… siÄ™ najwiÄ™kszÄ… niezawodnoÅ›ciÄ… pracy, ale wymagajÄ… odpowiednio dużo miejsca. Można je stosować w sieciach parowych. Kompensatory dÅ‚awicowe (rys. 38) instaluje siÄ™ w sieciach wodnych. Warunkiem ich prawidÅ‚owej pracy jest zachowanie ustawienia w osi rurociÄ…gu tulei wzglÄ™dem korpusu. WymagajÄ… staÅ‚ej konserwacji. Z tego wzglÄ™du muszÄ… być umieszczone w komorach ciepÅ‚owniczych. WiÄ™kszość konstrukcji kompensatorów mieszkowych (rys. 39 i 40) jest wrażliwa na boczne odksztaÅ‚cenia. MontujÄ…c je należy zwracać uwagÄ™ na ustawienie umożliwiajÄ…ce pracÄ™ ich w osi rurociÄ…gu. W tym celu w pobliżu kompensatorów mieszkowych umieszcza siÄ™ podpory ruchome, tzw. kierunkowe. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 41 Rys. 37. WydÅ‚użka w ksztaÅ‚cie litery U(DN = 32H-50mm) [9] Rys. 38. Kompensator dÅ‚awicowy [2, s. 49]:1 - dÅ‚awica, 2 - tuleja, 3 korpus Wymiary dla DN=200 mm Rys. 39. Kompensator mieszkowy KR [2, s. 49] Rys. 40. Kompensator mieszkowy przegubowo kÄ…towy z przegubem Kardana [2, s. 49] KanaÅ‚y. KanaÅ‚y stanowiÄ… element obudowy rurociÄ…gów sieci ciepÅ‚owniczej; najczęściej stosuje siÄ™ kanaÅ‚y prefabrykowane nieprzechodnie - należy wtedy speÅ‚nić nastÄ™pujÄ…ce wymagania: - przejÅ›cie pod jezdniami musi umożliwiać wymianÄ™ rurociÄ…gów bez naruszania nawierzchni i kontrolÄ™ sieci pod jezdniami, - kanaÅ‚y muszÄ… mieć odpowiedniÄ… izolacjÄ™ przeciwwilgociowÄ…, - przejÅ›cie przewodów sieci ciepÅ‚owniczej przez Å›ciany zewnÄ™trzne budynku musi uniemożliwić przenikanie gazu do wnÄ™trzna budynku, - kanaÅ‚y muszÄ… mieć wentylacjÄ™ grawitacyjnÄ… nawiewno-wywiewnÄ…. W Polsce najczęściej stosuje siÄ™ kanaÅ‚y nieprzechodnie - Å‚ukowe, elowe i ceowe. Typ i wielkość kanaÅ‚u zależą od Å›rednicy rurociÄ…gu. Na rysunku 41 pokazano kanaÅ‚ prefabrykowany Å‚ukowy; wymiary podano przykÅ‚adowo dla Å›rednicy rurociÄ…gu DN150 mm. KanaÅ‚y ceowe i elowe (rys. 42 i 43) stosuje siÄ™ do wiÄ™kszych Å›rednic (od okoÅ‚o 300 mm) Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 42 Rys. 41. KanaÅ‚ Å‚ukowy TB [2, s. 50]: Rys. 42. KanaÅ‚ ceowy[2, s. 50]] Rys. 43. KanaÅ‚ elowy [2, s. 50] Rys. 44. KanaÅ‚ zbiorczy [2, s. 50]: 1 - kable elektroenergetyczne, kable telekomunikacyjne, 2 - rurociÄ…gi sieci ciepÅ‚owniczej, 3 - przewód kanalizacji grawitacyjnej, 4 - przewód wodociÄ…gowy, 5 - przewód kanalizacyjny tÅ‚oczny KanaÅ‚y przechodnie umożliwiajÄ… poruszanie siÄ™ obsÅ‚udze w ich wnÄ™trzu w celu prowadzenia czynnoÅ›ci eksploatacyjnych (konserwacji, kontroli i remontów). WÅ›ród sieci kanaÅ‚owych przechodnich na uwagÄ™ zasÅ‚uguje zastosowanie kanałów zbiorczych. W kanaÅ‚ach takich można ukÅ‚adać wspólnie: - przewody sieci ciepÅ‚owniczej, - przewody wodociÄ…gowe, - kable elektroenergetyczne, - kable telekomunikacyjne, - w pewnych przypadkach sieci kanalizacyjne. Na rysunku 44 pokazano przykÅ‚ad rozmieszczenia różnych przewodów w prostokÄ…tnej obudowie kanaÅ‚u zbiorczego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 43 Armatura zabezpieczajÄ…ca ArmaturÄ™ odcinajÄ…cÄ… stanowiÄ… zawory lub zasuwy wyÅ‚Ä…cznie staliwne. Rys. 45. Zasuwa klinowa owalna koÅ‚nierzowa z trzpieniem wznoszÄ…cym [2, s. 143] Zawory sÄ… stosowane zwykle do mniejszych Å›rednic, ponieważ stawiajÄ… wiÄ™ksze opory przepÅ‚ywu niż zasuwy. Zawór staliwny zaporowy grzybkowy prosty stosuje siÄ™ do temperatury 400°C i Å›rednicy DN 200 mm. Może być montowany na rurociÄ…gu w dowolnym poÅ‚ożeniu. Zasuwy klinowe owalne koÅ‚nierzowe z trzpieniem wznoszÄ…cym stosuje siÄ™ w sieciach ciepÅ‚owniczych o temperaturze noÅ›nika ciepÅ‚a do 400°C. Zasuwy do DN 150 mm nie wymagajÄ… odciążenia. W zakresie Å›rednic 40 ÷400 mm można je montować na rurociÄ…gach w dowolnym poÅ‚ożeniu, a dla Å›rednic 500 ÷ 600 mm - tylko w pozycji pionowej. Obecnie tradycyjne konstrukcje zaworów i zasuw zastÄ™powane sÄ… przez wygodne w użyciu i lekkie zawory kulowe. Na rysunku 46 pokazano zawór kulowy, stosowany do Å›rednic DN 65+250 mm i ciÅ›nienia do 1,6 MPa; może on być sterowany rÄ™cznie lub elektrycznie. Rys. 46. Zawór kulowy koÅ‚nierzowy [2, s. 111] Do osprzÄ™tu pomocniczego w sieciach ciepÅ‚owniczych zalicza siÄ™ termometry, manometry (ciÅ›nieniomierze), odwadniacze, odmulacze itp. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 44 Do pomiaru temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a sÅ‚użą szklane termometry techniczne rtÄ™ciowe, proste (rys. 47) lub kÄ…towe (rys. 48) o oprawie cylindrycznej, termometry tarczowe rtÄ™ciowo- sprężynowe lub termometry elektryczne ze zdalnym przekazywaniem wskazaÅ„. Na przewodach zasilajÄ…cych magistralnych termometry umieszcza siÄ™ co ok. 2 km. Na przewodach powrotnych montuje siÄ™ termometry na wszystkich odgaÅ‚Ä™zieniach od DN 150 mm i na przyÅ‚Ä…czach do zakÅ‚adów przemysÅ‚owych i budynków prywatnych. Do pomiaru ciÅ›nienia w rurociÄ…gach wodnej sieci ciepÅ‚owniczej sÅ‚użą ciÅ›nieniomierze sprężynowe instalowane na przewodach magistralnych (zasilajÄ…cym i powrotnym) w odlegÅ‚oÅ›ci co ok. 2 km oraz na odgaÅ‚Ä™zieniach na przewodzie zasilajÄ…cym i powrotnym, gdy ich Å›rednica jest wiÄ™ksza niż DN 200 mm. Rys. 47. Termometr szklany prosty [2, s. 131]: Rys. 48. Termometr szklany kÄ…towy [2, s. 131] Rys. 49. Termometry rtÄ™ciowo-sprężynowe tarczowe: a) prosty, b) czoÅ‚owy, c) odlegÅ‚oÅ›ciowy [2, s. 132]: Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 45 Rys. 50. Odmulacz siatkowy [2, s. 148]: Do zatrzymywania zanieczyszczeÅ„ staÅ‚ych unoszonych przez wodÄ™ stosuje siÄ™ odmulacze, najczęściej siatkowe (rys. 50). Rys. 51. Odmulacz cyklonowy [2, s. 149]: Na rysunku 51 pokazano odmulacz cyklonowy z upustem szczelinowym o ciÅ›nieniu do 0,6 MPa. Musi być on montowany w pionie. Wielkość odmulacza zależy od natężenia przepÅ‚ywu. Może być stosowany w sieciach ciepÅ‚owniczych o temperaturze do 150°C. Do zatrzymywania zanieczyszczeÅ„ sÅ‚użą również filtroodmulacze magnetyczne o konstrukcji zbliżonej do odmulaczy siatkowych, ale wyposażone dodatkowo w zespół magnesów staÅ‚ych do wychwytywania zanieczyszczeÅ„ ferrytycznych. Odwodnienia i odpowietrzenia. Odwodnienia wodnych sieci ciepÅ‚owniczych (spust noÅ›nika ciepÅ‚a, tj. wody) z przewodów odbywajÄ… siÄ™ przez zawory odwadniajÄ…ce. Odwodnienia w wodnych sieciach ciepÅ‚owniczych wykonuje siÄ™: w najniższych punktach przewodów sieci ciepÅ‚owniczej, przy zaworach odcinajÄ…cych do spustu wody z poszczególnych odgaÅ‚Ä™zieÅ„, na magistralach przy armaturze odcinajÄ…cej. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 46 Odwodnienie powinno umożliwiać spuszczenie wody z danego odcinka w czasie zależnym od Å›rednicy rurociÄ…gu: - DN <300 mm w ciÄ…gu 3 h, - DN 350 - 500 mm w ciÄ…gu 5 h, - DN 600 - 800 mm w ciÄ…gu 7 h, - DN > 800 mm w ciÄ…gu 10 h. Odwodnienie parowych sieci ciepÅ‚owniczych wykonuje siÄ™ za pomocÄ… odwadniaczy umieszczonych: sieć parowa niskoprężna - co ok. 20-50 m, przewody z parÄ… przegrzanÄ… wysokiego ciÅ›nienia - co 200-300 m, a z parÄ… nasyconÄ… wysokiego ciÅ›nienia - co 50-100 m. Do odwadniania stosuje siÄ™ odwadniacze termiczne, termodynamiczne lub pÅ‚ywakowe. Odwadniacze termiczne (rys. 52a) dziaÅ‚ajÄ… na zasadzie różnicy temperatury. Zmiana temperatury dziaÅ‚a na element termostatyczny i zamyka lub otwiera przepÅ‚yw pary. Odwadniacze termodynamiczne (rys. 52b) dziaÅ‚ajÄ… dziÄ™ki wykorzystaniu różnicy prÄ™dkoÅ›ci przepÅ‚ywu pary i kondensatu. Ruchoma pÅ‚ytka Rys. 52. Odwadniacze[2, s. 187]:: a) termiczny, b) termodynamiczny, c) pÅ‚ywakowy z automatycznym odpowietrzeniem [8] 1 - element termostatyczny, 2 - ruchoma pÅ‚ytka, 3 - automatyczne odpowietrzenie, 4 - pÅ‚ywak zamyka wylot pary przy dużej prÄ™dkoÅ›ci i otwiera go, gdy kondensat przepÅ‚ywa z mniejszÄ… prÄ™dkoÅ›ciÄ…. Odwadniacze pÅ‚ywakowe (rys. 52c) dziaÅ‚ajÄ… na zasadzie różnicy gÄ™stoÅ›ci pary i kondensatu. Podczas dopÅ‚ywu kondensatu poziom cieczy siÄ™ podnosi, pÅ‚ywak unosi siÄ™ do góry i otwiera otwór wylotu kondensatu. Odpowietrzenia sieci ciepÅ‚owniczych stosuje siÄ™: w najwyższych punktach sieci, przy zaworach odcinajÄ…cych do odpowietrzania i napowietrzania sieci. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 47 Rys. 53. Odpowietrzenia z różnym usytuowaniem zaworów odpowietrzajÄ…cych [2, s. 197]: 1 - przewód sieci ciepÅ‚owniczej, 2 - przewód odpowietrzajÄ…cy, 3 - zawór odpowietrzajÄ…cy Odpowietrzenia instaluje siÄ™ w wÄ™zÅ‚ach i komorach ciepÅ‚owniczych. Zależnie od potrzeb odpowietrzenia można wykonać w jeden ze sposobów podanych na rys. 53 a, b, c. Izolacja cieplna. Każdy przewód sieci ciepÅ‚owniczej, niezależnie od sposobu ukÅ‚adania, musi być zabezpieczony przed nadmiernymi stratami ciepÅ‚a za pomocÄ… izolacji cieplnej. Grubość izolacji trzeba tak dobrać lub obliczyć, aby nie przekroczyć zalecanych przez PN-85/B-02421 jednostkowych strat mocy cieplnej q. Najczęściej do izolacji sieci ciepÅ‚owniczych używa siÄ™ waty szklanej i weÅ‚ny mineralnej; można również stosować materiaÅ‚y porowate, np. różnego rodzaju sztywne pianki. Preizolowane sieci ciepÅ‚ownicze. Nowoczesne preizolowane sieci ciepÅ‚ownicze sÅ‚użą do bezkanaÅ‚owego ukÅ‚adania rurociÄ…gów; istnieje kilkanaÅ›cie różnych systemów. Elementy preizolowane skÅ‚adajÄ… siÄ™ z rury stalowej (przewodowej) otoczonej sztywnÄ… piankÄ… poliuretanowÄ… (warstwa izolacyjna). PÅ‚aszcz zewnÄ™trzny, ochronny stanowi rura polietylenowa (rys. 54). Preizolowane sieci ciepÅ‚ownicze sÄ… wyposażone w system alarmowy lokalizacji awarii. Rys. 54. Przewód preizolowanej sieci ciepÅ‚owniczej [2, s. 146]: 1 - rura stalowa, 2 - pianka poliuretanowa, 3 - rura osÅ‚onowa polietylenowa, 4 - przewody systemu alarmowego Preizolowane sieci ciepÅ‚ownicze w porównaniu do sieci kanaÅ‚owych pozwalajÄ… na skrócenie czasu budowy, obniżenie strat mocy cieplnej i Å‚atwiejszÄ… eksploatacjÄ™. Stosuje siÄ™ je najczęściej do maksymalnej temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a 130°C. Rura przewodowa, zależnie od rodzaju i parametrów noÅ›nika ciepÅ‚a, może być: - stalowa (na ogół stosowana w ciepÅ‚ownictwie), - stalowa ocynkowana, - miedziana, - z tworzywa sztucznego. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 48 Pianka poliuretanowa speÅ‚nia nastÄ™pujÄ…cÄ… funkcjÄ™: - izolacyjnÄ…, czyli ograniczenia strat mocy cieplnej noÅ›nika ciepÅ‚a zgodnie z zaleceniami PN-85/B-02421, - poÅ‚Ä…czenia rury stalowej i zewnÄ™trznego pÅ‚aszcza polietylenowego w zespolonÄ… konstrukcjÄ™ tak, aby wydÅ‚użenia cieplne rury stalowej mogÅ‚y być przeniesione przez piankÄ™ na rurÄ™ zewnÄ™trznÄ…, na której zostanÄ… wyhamowane" przez tarcie gruntu otaczajÄ…cego rurociÄ…g. Uzyskanie wÅ‚aÅ›ciwych wymagaÅ„ wytrzymaÅ‚oÅ›ciowych i możliwość ich ustabilizowania w wysokiej temperaturze jest warunkiem bezawaryjnego funkcjonowania sieci. Pianka poliuretanowa w preizolowanych sieciach powstaje na skutek reakcji, jaka wystÄ™puje podczas zmieszania ze sobÄ… pÅ‚ynnych skÅ‚adników i substancji pieniÄ…cej. Rura osÅ‚onowa, ochraniajÄ…ca izolacjÄ™ cieplnÄ…, czyli piankÄ™ poliuretanowÄ…, wykonana jest z twardego polietylenu. Elementy preizolowanych sieci ciepÅ‚owniczych. Preizolowane rury produkuje siÄ™ na ogół w odcinkach 6, 12 lub 16 m. Grubość izolacji cieplnej (pianki poliuretanowej) jest zróżnicowana standardowa lub zwiÄ™kszona. Na ogół stosuje siÄ™ izolacjÄ™ standardowÄ…, ale np. sieć ciepÅ‚ownicza tranzytowa wymaga izolacji pogrubionej. Pozwala to ograniczyć spadek temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a, co ma istotne znaczenie przy przesyle noÅ›nika ciepÅ‚a na znaczne odlegÅ‚oÅ›ci. Rys. 55. Mufa skÅ‚adana [2, s. 111] Rys. 56. Auk prefabrykowane o kÄ…tach 45° [2, s. 111] Rys. 57. Mufa zgrzewana [2, s. 111] Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 49 Rys. 58. Auk prefabrykowany o kÄ…tach 90° [2, s. 112] Rys. 59. Zwężka prefabrykowana [2, s. 112] Wymiary dla DN=100 PoÅ‚Ä…czenie odcinków rur odbywa siÄ™ za pomocÄ… zÅ‚Ä…czy, zwanych czÄ™sto mufami. Mufa jest bardzo ważnym elementem sieci preizolowanej, ponieważ jej jakość (oprócz jakoÅ›ci spawu rury stalowej) decyduje o bezawaryjnej pracy sieci. Najczęściej spotyka siÄ™ mufy skÅ‚adane (rys. 41) i termokurczliwe (rys. 42). ZÅ‚Ä…cza skÅ‚adane mogÄ… być montowane i demontowane, natomiast zÅ‚Ä…cze termokurczliwe jest staÅ‚e. Niezależnie od sposobu wykonania zÅ‚Ä…cza, po pospawaniu rur stalowych i zaÅ‚ożeniu zÅ‚Ä…cza na niezaizolowane styki rur miejsce poÅ‚Ä…czenia wypeÅ‚nia siÄ™ piankÄ…. Zwężki, najczęściej prefabrykowane, stosuje siÄ™ w celu zmiany Å›rednicy rur (rys. 59). Auki z muf skÅ‚adanych lub prefabrykowane (rys. 58) sÅ‚użą do zmian trasy sieci ciepÅ‚owniczej (zaÅ‚amaÅ„). KÄ…ty zaÅ‚amania sÄ… typowe i wynoszÄ… 15-90° lub dowolne zgodne z wymaganiami uÅ‚ożenia trasy sieci. OdgaÅ‚Ä™zienia preizolowanej sieci ciepÅ‚owniczej mogÄ… być prefabrykowane lub stanowiÄ… zestaw elementów do wykonania odgaÅ‚Ä™zienia na budowie. Stosuje siÄ™ odgaÅ‚Ä™zienia proste (rys. 60) lub tzw. równolegÅ‚e. W tym ostatnim przypadku przewód odgaÅ‚Ä™ziajÄ…cy prowadzi siÄ™ równolegle nad przewodem głównym Rys. 60. OdgaÅ‚Ä™zienie prefabrykowane proste [2, s. 112] WydÅ‚użki montuje siÄ™ - w celu przejÄ™cia wydÅ‚użeÅ„ gdy nie można ukÅ‚adać sieci z samokompensacjÄ…. W wiÄ™kszoÅ›ci technologii jest to rozwiÄ…zanie ostateczne i nie zalecane. W preizolowanych sieciach ciepÅ‚owniczych stosuje siÄ™ na ogół kompensatory mieszkowe. Podpory ruchome wystÄ™pujÄ… tylko w przypadku ukÅ‚adania preizolowanych sieci w rurach ochronnych. SÄ… to specjalne konstrukcje zapobiegajÄ…ce zniszczeniu polietylenowej rury ochronnej. Podpory staÅ‚e w sieciach preizolowanych stosuje siÄ™ rzadko, tylko w razie koniecznoÅ›ci sÄ… to podpory prefabrykowane proste lub kÄ…towe, montowane w blokach żelbetowych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 50 ArmaturÄ™ odcinajÄ…cÄ… (zawory) montuje siÄ™ w prefabrykowanej obudowie preizolowanej z rurociÄ…giem. W elemencie prefabrykowanym może znajdować siÄ™ tylko zawór odcinajÄ…cy lub dodatkowo - jeden lub dwa zawory odwadniajÄ…ce lub odpowietrzajÄ…ce (rys. 61). Rys. 61. Zawór preizolowany we wspólnej obudowie z pojedynczym zaworem odwadniajÄ…cym lub odpowietrzajÄ…cym [2, s. 113]:1 - zawór odcinajÄ…cy, 2 - zawór odwadniajÄ…cy lub odpowietrzajÄ…cy Rys. 62. Zawór kulowy z przedÅ‚użonym Rys. 63.Studzienka do montowania trzpieniem do preizolowanej sieci zaworów preizolowanej sieci ciepÅ‚owniczej ciepÅ‚owniczej [2, s. 114] [2, s. 115] Jako zawory odcinajÄ…ce, odwadniajÄ…ce lub odpowietrzajÄ…ce stosuje siÄ™ zawory kulowe z przedÅ‚użonym trzpieniem (rys. 61), co umożliwia ich obsÅ‚ugÄ™ z zewnÄ…trz. Zawory odcinajÄ…ce montuje siÄ™ np. w specjalnych studzienkach betonowych posadowionych na cegÅ‚ach (rys. 63). Elementy pomocnicze w sieciach preizolowanych wystÄ™pujÄ… zależnie od technologii. SÄ… to np. pierÅ›cienie uszczelniajÄ…ce w miejscach przejÅ›cia sieci przez Å›ciany kanałów, komór i budynków, pierÅ›cienie koÅ„cowe termokurczliwe, mufy zakoÅ„czeniowe. System alarmowy Niezawodność i bezpieczeÅ„stwo pracy preizolowanych sieci gwarantuje system alarmowy. Kontroluje on caÅ‚Ä… sieć i wykrywa awarie w poczÄ…tkowej ich fazie. System alarmowy skÅ‚ada siÄ™ z przewodów, ich wyposażenia i lokalizatora usterek, rejestrujÄ…cego i pokazujÄ…cego, w którym miejscu sieci wystÄ™puje awaria (rys. 64). Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 51 Rys. 64. Przewód preizolowany z instalacjÄ… alarmowÄ… [2, s. 115]:1 - lokalizator usterek, 2 - przewody alarmowe Zadaniem systemu alarmowego jest: sygnalizacja o pojawieniu siÄ™ wilgoci w piance poliuretanowej, możliwość sprawdzenia stanu zawilgocenia rur i poÅ‚Ä…czeÅ„. Instalowanie systemu alarmowego zaleca siÄ™ w celu zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych i ewentualnych remontów sieci ciepÅ‚owniczych. Ma to znaczenie dla sieci o szczególnym przeznaczeniu i dla odcinków priorytetowych. Stosuje siÄ™ dwa rodzaje systemów alarmowych: rezystancyjny i impulsowy, sygnalizujÄ…ce zmianÄ™ opornoÅ›ci pianki poliuretanowej spowodowanÄ… np. zawilgoceniem. Zmiany opornoÅ›ci w stosunku do przyjÄ™tej wartoÅ›ci wyjÅ›ciowej sÄ… to zakłócenia normalnej pracy, czyli stany awaryjne. W systemie rezystancyjnym mierzymy czynny opór elektryczny miÄ™dzy przewodem alarmowym a rurÄ… stalowÄ…. Wyposażenie tego systemu alarmowego stanowiÄ…: - przewód czujnikowy (NiCr) w izolacji teflonowej z perforacjÄ…, - przewód powrotny miedziany w izolacji teflonowej, - przyrzÄ…dy do pomiarów, np.: - aparat do rÄ™cznej lokalizacji miejsca zawilgocenia izolacji, - aparat do staÅ‚ej kontroli miejsca zawilgocenia izolacji, - aparat do staÅ‚ego nadzoru i lokalizacji miejsca awarii. System impulsowy (rys. 51) sygnalizuje zmianÄ™ impedancji (oporu) w przewodzie alarmowym. Skokowe zmiany tej wielkoÅ›ci sÄ… odbierane jako zakłócenia normalnej pracy, czyli stany awaryjne. Wyposażenie tego systemu alarmowego stanowiÄ…: - dwa przewody miedziane (jeden może być ocynkowany), Rys. 65. Impulsowa instalacja alarmowa z lokalizatorem usterek [2, s. 188] 1- lokalizator usterek, 2 - puszka przyÅ‚Ä…czeniowa, 3 - puszka Å‚Ä…czÄ…ca, 4 - koÅ„cówka zerujÄ…ca lokalizatora usterek, 5 - kabel przeskoczeniowy, 6 - puszka zerujÄ…ca lokalizatora usterek Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 52 - przyrzÄ…dy do pomiarów, np.: - przyrzÄ…d testujÄ…cy do okreÅ›lania prawidÅ‚owoÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ i stanu suchoÅ›ci izolacji, - lokalizator usterek, wskazujÄ…cy miejsce najbliższej awarii, - detektor usterek, sygnalizujÄ…cy awariÄ™, - reflektometr oscyloskopowy, pozwalajÄ…cy na obserwacjÄ™ caÅ‚ej sieci. Nadziemne sieci ciepÅ‚ownicze. Nadziemne sieci ciepÅ‚ownicze ukÅ‚ada siÄ™ głównie na terenach zakÅ‚adów przemysÅ‚owych, bardzo rzadko jako sieci komunalne, ponadto stosuje sieje przy przejÅ›ciach sieci przez rzekÄ™ ewentualnie jezdnie, drogi lub tory kolejowe. RozwiÄ…zania konstrukcyjne sprowadzajÄ… siÄ™ do ukÅ‚adania sieci na: - niskich sÅ‚upach żelbetowych, - wysokich sÅ‚upach stalowych lub żelbetowych, - masztach i estakadach. Sieci nadziemne sÄ… niechÄ™tnie stosowane ze wzglÄ™du na estetykÄ™ otoczenia. ZaletÄ… ich jest Å‚atwy dostÄ™p - ewentualne awarie mogÄ… być wczeÅ›nie zauważone i usuniÄ™te. Do nadziemnego ukÅ‚adania sieci mogÄ… być wykorzystane specjalne preizolowane rury tzw. Spiro. UkÅ‚adanie sieci ciepÅ‚owniczej na niskich sÅ‚upach pokazano na rys. 65. OdlegÅ‚ość od powierzchni terenu do spodu izolacji cieplnej powinna wynosić minimum 0,75 m. Takie uÅ‚ożenie sieci jest najtaÅ„szym systemem nadziemnym, ale nie zawsze możliwym do stosowania ze wzglÄ™du na niewielkÄ… odlegÅ‚ość od terenu (zajmuje miejsce na powierzchni terenu) . Rys. 66. Sieć ciepÅ‚ownicza na niskich sÅ‚upach [2, s. 231]1 - zewnÄ™trzna ochrona przewodu, 2 - izolacja cieplna, 3 - podpora ruchoma, 4 - poprzeczny element metalowy, 5 - sÅ‚up z betonu zbrojonego, 6 - wypeÅ‚nienie betonem, 7 - fundament betonowy, 8 piasek Rys. 67. Sieć ciepÅ‚ownicza na wysokich sÅ‚upach stalowych [2, s. 232]: 1 - przewody sieci ciepÅ‚owniczej z izolacjÄ… cieplnÄ…, 2 - sÅ‚up stalowy Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 53 UkÅ‚adanie sieci ciepÅ‚owniczej na wysokich sÅ‚upach stalowych (rys. 67) lub żelbetowych wykonuje siÄ™ wówczas, gdy ze wzglÄ™du na zabudowÄ™ nie można jej uÅ‚ożyć na niskich sÅ‚upach. Maszty (rys. 68) lub estakady (rys. 69) stosujemy wówczas, gdy odlegÅ‚oÅ›ci miÄ™dzy sÄ…siednimi sÅ‚upami sÄ… znaczne i przekraczajÄ… możliwoÅ›ci konstrukcyjne. RozwiÄ…zania takie nadajÄ… siÄ™ np. przy przechodzeniu sieci ciepÅ‚owniczej nad rzekami, szerokimi ulicami, drogami lub kolejÄ…; wówczas sieć przed i za przeszkodÄ… może być podziemna. Rys. 68. Sieć ciepÅ‚ownicza na masztach [2, s. 234]: 1 - sieć ciepÅ‚ownicza, 2 - konstrukcja noÅ›na Rys. 69. Sieć ciepÅ‚ownicza na estakadzie [2, s. 234]:1- sieć ciepÅ‚ownicza Warunki wyznaczania trasy sieci ciepÅ‚owniczej. Trasa sieci ciepÅ‚owniczych musi przebiegać zgodnie z przepisami i speÅ‚niać warunki technologiczne. Ogólne zasady wyboru trasy sieci ciepÅ‚owniczej sÄ… nastÄ™pujÄ…ce: - wybór najkrótszej drogi - czyli od zródÅ‚a ciepÅ‚a do poszczególnych odbiorców sieć powinna dostarczać ciepÅ‚o najkrótszÄ… drogÄ…; - magistralÄ™ sieci prowadzi siÄ™ tak, aby przechodziÅ‚a przez obszary o jak najwiÄ™kszej gÄ™stoÅ›ci zabudowy; - wyznaczajÄ…c trasÄ™ w miarÄ™ możliwoÅ›ci korzysta siÄ™ z zasady samokompensacji przewodów (bez wydÅ‚użek); - sieć prowadzi siÄ™ poza obrÄ™bem budynku i poza jezdniami, z wyjÄ…tkiem przejść poprzecznych; - należy chronić zieleÅ„, zachowujÄ…c obowiÄ…zujÄ…ce odlegÅ‚oÅ›ci sieci od drzew; - sieć ukÅ‚ada siÄ™ w okreÅ›lonych odlegÅ‚oÅ›ciach od zabudowy tak, aby umożliwić wygodny montaż lub wymianÄ™ sieci; Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 54 - pod powierzchniÄ… terenu sieć ukÅ‚ada siÄ™ jak najpÅ‚ycej, z zachowaniem minimalnego przykrycia wymaganego w danym systemie (sieci kanaÅ‚owe - 0,5 m, sieci preizolowane 0,4 m); - w dwuprzewodowym systemie ukÅ‚adania sieci, gdy przewody sÄ… uÅ‚ożone obok siebie, przewód zasilajÄ…cy musi znajdować siÄ™ z prawej strony patrzÄ…c w kierunku przepÅ‚ywu noÅ›nika ciepÅ‚a w przewodzie zasilajÄ…cym; prowadzÄ…c jeden przewód nad drugim przewód zasilajÄ…cy umieszcza siÄ™ na górze; - sieci ukÅ‚ada siÄ™ ze spadkiem umożliwiajÄ…cym caÅ‚kowite odwodnienie rurociÄ…gów i kanałów (minimalny spadek 3%); - przejÅ›cie przewodów sieci przez Å›ciany zewnÄ™trzne budynków musi być gazoszczelne, aby uniemożliwiać przenikanie gazu do wnÄ™trza budynku (pomieszczenia wÄ™zÅ‚a ciepÅ‚owniczego); - przejÅ›cia sieci pod jezdniami powinny umożliwiać wymianÄ™ jej bez naruszenia nawierzchni jezdni; - w celu osuszenia powietrza kanaÅ‚y nieprzechodnie i komory ciepÅ‚ownicze wyposaża siÄ™ w wentylacjÄ™ grawitacyjnÄ… nawiewno-wywiewnÄ…. UkÅ‚adajÄ…c sieci ciepÅ‚ownicze nadziemne należy: - preferować ukÅ‚adanie sieci na niskich sÅ‚upach, - do obsÅ‚ugi zaworów odcinajÄ…cych, przewodów obiegowych, spustowych i odpowietrzajÄ…cych, odmulaczy i aparatury kontrolno-pomiarowej stosować pomosty, - miejsca zainstalowania armatury lub urzÄ…dzeÅ„ wymagajÄ…cych obsÅ‚ugi zabezpieczyć przed dostÄ™pem osób postronnych. Zabezpieczenie wodnych sieci ciepÅ‚owniczych. RozkÅ‚ad ciÅ›nienia w wodnych sieciach ciepÅ‚owniczych jest jednym z elementów decydujÄ…cych o prawidÅ‚owym ich funkcjonowaniu i eksploatacji (rys. 70). PrzepÅ‚yw wody w sieciach ciepÅ‚owniczych wywoÅ‚ujÄ… pompy obiegowe. W caÅ‚ym ukÅ‚adzie zasilania (w ukÅ‚adzie ciepÅ‚owniczym) w czasie postoju pomp obiegowych ciÅ›nienie w sieci ma jednakowÄ… wartość. Linie ciÅ›nienia w czasie pracy i postoju pomp obiegowych majÄ… wspólny punkt w miejscu przyÅ‚Ä…czenia urzÄ…dzenia stabilizujÄ…cego ciÅ›nienie. Można przyjąć, że masa noÅ›nika ciepÅ‚a w ukÅ‚adzie jest staÅ‚a, zarówno w czasie pracy, jak i podczas postoju pomp obiegowych. W punkcie przyÅ‚Ä…czenia urzÄ…dzenia stabilizujÄ…cego, tzw. punkcie obojÄ™tnym ukÅ‚adu, ciÅ›nienie ma zawsze takÄ… samÄ… wartość. CiÅ›nienie w punkcie obojÄ™tnym nazywa siÄ™ ciÅ›nieniem stabilizacji. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 55 Rys. 70. RozkÅ‚ad ciÅ›nienia w ukÅ‚adzie ciepÅ‚owniczym [2, s. 263] 1 - linia strat ciÅ›nienia w przewodzie zasilajÄ…cym, 2 - linia strat ciÅ›nienia w przewodzie powrotnym, "PÅ»R -strata ciÅ›nienia w zródle ciepÅ‚a, "PW - strata ciÅ›nienia w wÄ™zle ciepÅ‚owniczym, "POh - ciÅ›nienie wytwarzane przez pompÄ™ obiegowÄ…, Pstab - ciÅ›nienie stabilizacji (linia ciÅ›nienia stabilizujÄ…cego) Gdy ciÅ›nienie stabilizacji jest niższe niż ciÅ›nienie wrzenia wody odpowiadajÄ…cego danej temperaturze, podczas postoju pomp obiegowych w górnych punktach sieci ciepÅ‚owniczej mogÄ… powstać tzw. poduszki parowe. PowstajÄ…ca para wodna, po gwaÅ‚townym wÅ‚Ä…czeniu pomp obiegowych, może być przyczynÄ… trzasków i silnych uderzeÅ„ ciÅ›nienia. Gdy wysokość ciÅ›nienia jest niższa niż wysokość budynku, w razie bezpoÅ›redniego zasilania budynku może nastÄ…pić zapowietrzenie ukÅ‚adu - przerwanie obiegu w górnych częściach instalacji. Obecność powietrza w instalacji jest niepożądana ponieważ przyspiesza korozjÄ™. Wymagane ciÅ›nienie, które należy utrzymać w ukÅ‚adzie ciepÅ‚owniczym, wyznacza siÄ™ po ustaleniu: - niezbÄ™dnego ciÅ›nienia w poszczególnych punktach sieci, - niezbÄ™dnego ciÅ›nienia w zródle ciepÅ‚a podczas pracy pomp obiegowych, - wartoÅ›ci ciÅ›nienia stabilizacji, - zmian ciÅ›nienia w zródle ciepÅ‚a i sieci w różnych warunkach eksploatacji, - poÅ‚ożenia punktu obojÄ™tnego. W ukÅ‚adzie o wysokich parametrach ciÅ›nienie stabilizacji może być utrzymywane za pomocÄ… zamkniÄ™tych naczyÅ„ wzbiorczych lub pomp uzupeÅ‚niajÄ…co-stabilizujÄ…cych. Stabilizacja ciÅ›nienia (noÅ›nik ciepÅ‚a o temperaturze ponad 100°C) może siÄ™ odbywać za pomocÄ… zamkniÄ™tych naczyÅ„ wzbiorczych z poduszkÄ… parowÄ… lub gazowÄ…. Naczynia wzbiorcze z poduszkÄ… gazowÄ…, wypeÅ‚nionÄ… gazem obojÄ™tnym, mogÄ… być wÅ‚Ä…czone przed lub za pompami obiegowymi (rys. 71). Na rysunku 72 pokazano ukÅ‚ad zabezpieczony naczyniem wzbiorczym z wÅ‚asnÄ… poduszkÄ… parowÄ…, umieszczonym za kotÅ‚ami. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 56 Rys. 71. Schemat przyÅ‚Ä…czenia naczynia wzbiorczego z poduszkÄ… gazowÄ… przed lub za pompami [2, s. 233] Rys. 72. Schemat przyÅ‚Ä…czenia naczynia wzbiorczego z wÅ‚asnÄ… poduszkÄ… parowÄ… [2, s. 234] StabilizacjÄ™ ciÅ›nienia za pomocÄ… pomp uzupeÅ‚niajÄ…co-stabilizujÄ…cych stosuje siÄ™ w dużych systemach ciepÅ‚owniczych. RozwiÄ…zanie takie pozwala na: - dowolne przyjÄ™cie ciÅ›nienia stabilizujÄ…cego i ciÅ›nienia w ukÅ‚adzie w czasie pracy pomp obiegowych, - Å‚atwÄ… regulacjÄ™ za pomocÄ… dÅ‚awienia zaworami regulacyjnymi, - znaczne zmniejszenie kosztów. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 57 Rys. 73. UkÅ‚ad stabilizujÄ…cy z pompami uzupeÅ‚niajÄ…co-stabilizujÄ…cymi [2, s. 235] Na rysunku 73 pokazano przykÅ‚adowy schemat zapewniajÄ…cy Å‚atwÄ… regulacjÄ™ ciÅ›nienia. W ukÅ‚adzie tym wystÄ™pujÄ… dwa zespoÅ‚y pomp, oddzielnie pompy uzupeÅ‚niajÄ…ce i oddzielnie stabilizujÄ…ce - z tego wzglÄ™du ukÅ‚ad taki ma szerokie zastosowanie. WadÄ… tego ukÅ‚adu jest podwójny zespół pomp, który zwiÄ™ksza koszty inwestycyjne. Próby szczelnoÅ›ci Próby szczelnoÅ›ci przeprowadza siÄ™ po zmontowaniu odcinka rurociÄ…gu, wykonaniu naciÄ…gu wstÄ™pnego wydÅ‚użek, uÅ‚ożeniu na podporach ruchomych i zamocowaniu podpór staÅ‚ych oraz przed naÅ‚ożeniem izolacji cieplnej. Próba szczelnoÅ›ci wymaga zachowania nastÄ™pujÄ…cych warunków: - rurociÄ…g napeÅ‚nia siÄ™ wodÄ… na 24 h przed próbÄ…, - temperatura wody powinna wynosić 10-40°C, - próbÄ™ przeprowadza siÄ™ odcinkami, - przed próbÄ… rurociÄ…g musi być dokÅ‚adnie odpowietrzony, - ciÅ›nienie próbne powinno być nie mniejsze niż: - 1,25 ciÅ›nienia roboczego, lecz nie mniej niż ciÅ›nienie robocze plus 0,3 MPa (rurociÄ…gi o ciÅ›nieniu roboczym powyżej 0,5 MPa), - 1,5 ciÅ›nienia roboczego, lecz nie mniej niż 0,2 MPa (rurociÄ…gi o ciÅ›nieniu roboczym do 0,5 MPa). Obniżanie i podwyższanie ciÅ›nienia w zakresie od roboczego do próbnego odbywa siÄ™ jednostajnie i powoli z prÄ™dkoÅ›ciÄ… nie przekraczajÄ…cÄ… 0,1 MPa na minutÄ™. Po próbie szczelnoÅ›ci na elementach rurociÄ…gu i zÅ‚Ä…czach nie może być rozerwaÅ„, odksztaÅ‚ceÅ„ plastycznych, rys lub pÄ™knięć oraz nieszczelnoÅ›ci i pocenia siÄ™ powierzchni. PróbÄ™ szczelnoÅ›ci uznaje siÄ™ za zadowalajÄ…cÄ…, jeÅ›li po przeprowadzeniu wymienionych badaÅ„ wszystkie uzyskaÅ‚y wynik dodatni. Szczegółowe warunki dotyczÄ…ce wymagaÅ„ stawianych rurociÄ…gom podaje PN-92/M-34031. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 58 Zabezpieczenie antykorozyjne. ZewnÄ™trzne powierzchnie rurociÄ…gów ukÅ‚adanych systemem kanaÅ‚owym powinny być zabezpieczone przed korozjÄ…. Konstrukcje stalowe zabezpiecza siÄ™ wg PN-71/H-97053 - w tym celu na rurociÄ…gi nakÅ‚ada siÄ™ powÅ‚oki malarskie; powierzchnia rury powinna być dobrze oczyszczona (do I stopnia czystoÅ›ci). RurociÄ…gi maluje siÄ™ dwukrotnie, raz w zakÅ‚adzie prefabrykacji, drugi raz na budowie, w wykopie, po robotach montażowych. Wyboru farb ochronnych dokonuje siÄ™ na etapie projektu. Odbiór sieci ciepÅ‚owniczych. Przed przekazaniem robót należy przeprowadzić kontrolÄ™ technicznÄ…, próby szczelnoÅ›ci, badania hydrauliczne i pÅ‚ukanie sieci. Kontrola techniczna obejmuje sprawdzenie jakoÅ›ci materiałów i wykonanych robót, np. szczelnoÅ›ci sieci. Próby hydrauliczne pozwalajÄ… na ustalenie szczelnoÅ›ci rurociÄ…gów. JeÅ›li w ciÄ…gu 1 h nie obserwuje siÄ™ spadku ciÅ›nienia na manometrze, a na zÅ‚Ä…czach spawanych i poÅ‚Ä…czeniach koÅ‚nierzowych nie ma przecieków lub pocenia, próbÄ™ uznaje siÄ™ za pozytywnÄ…. Sposób pÅ‚ukania sieci powinien być podany w dokumentacji. Przepisy bhp. UkÅ‚adajÄ…c sieci ciepÅ‚ownicze należy zachowywać szczególnÄ… ostrożność - elementy sÄ… duże i ciężkie, a podczas pracy sieci napeÅ‚nione gorÄ…cÄ… wodÄ… pod ciÅ›nieniem. Ogólne zasady bhp omówiono w innych rozdziaÅ‚ach. Szczegółowe przepisy bhp sÄ… trudne do omówienia ze wzglÄ™du na wielorakość prac i specyfikÄ™ różnych typów sieci. Przepisy te na danym stanowisku przy wykonywaniu okreÅ›lonej pracy pracownicy powinni poznać przed jej rozpoczÄ™ciem. Należy zwrócić uwagÄ™ na zasady bhp podczas montażu elementów sieci o wiÄ™kszym zagrożeniu; do takich prac zalicza siÄ™: - pracÄ™ na rurociÄ…gach i elementach sieci napeÅ‚nionych wodÄ… gorÄ…cÄ… i znajdujÄ…cych siÄ™ pod ciÅ›nieniem, - prace spawalnicze, - czynnoÅ›ci zwiÄ…zane z zamykaniem zaworów lub zasuw na czynnej sieci, - pracÄ™ w komorach i studzienkach ciepÅ‚owniczych, gdzie może pojawić siÄ™ gaz. 4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Co nazywamy ciÅ›nieniem nominalnym sieci ciepÅ‚owniczej ? 2. Do czego sÅ‚użą przewody obiegowe ? 3. Po co stosuje siÄ™ armaturÄ™ odcinajÄ…cÄ…? 4. WymieÅ„ rodzaje termometrów stosowanych do pomiaru temperatury noÅ›nika ciepÅ‚a? 5. WymieÅ„ rodzaje podpór stosowanych w sieciach ciepÅ‚owniczych? 6. Dlaczego stosuje siÄ™ kompensacje wydÅ‚użeÅ„? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 PosÅ‚ugujÄ…c siÄ™ normami dobierz ciÅ›nienie próby hydraulicznej dla rur wykonanych ze stali St3S. Sposób wykonania ćwiczenia Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 59 Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) prawidÅ‚owo odczytać maksymalne ciÅ›nienie próby hydraulicznej dla stali St3S. 2) podać wyniki odczytu uzależniajÄ…c je od maksymalnego dopuszczalnego ciÅ›nienia roboczego i temperatury czynnika roboczego. Wyposażenie stanowiska pracy: - normy. Ćwiczenie 2 Dobierz rodzaj podpory do instalacji ciepÅ‚owniczej w zależnoÅ›ci od terenu na którym przebiega. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) okreÅ›lić rodzaj i temperaturÄ™ czynnika roboczego, 2) wskazać na różnicÄ™ zastosowania podpór staÅ‚ych w zależnoÅ›ci od rodzaju czynnika , 3) dobrać podporÄ™, 4) uzasadnić wybór. Wyposażenie stanowiska pracy: katalogi , normy , literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 3 Wykonaj sprawdzenie szczelnoÅ›ci poÅ‚Ä…czenia rurociÄ…gu za pomocÄ… czujnika. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) zorganizować stanowisko do wykonywania ćwiczenia, 2) przygotować czujnik, 3) wykonać ćwiczenie zgodnie z zasadami bhp, 4) zaprezentować efekt wykonanej pracy, 5) ocenić efekt wykonanej pracy. Wyposażenie stanowiska pracy: - rurociÄ…g do ćwiczeÅ„, - dokumentacja techniczna, - czujnik rezystancyjny lub impulsowy, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 4 Zamontuj do rurociÄ…gu zawór kulowy koÅ‚nierzowy. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneÅ›: 1) okreÅ›lić rodzaj poÅ‚Ä…czenia zaworu z rurociÄ…giem, 2) narzÄ™dzia do montażu poÅ‚Ä…czenia, 3) dobrać materiaÅ‚y do wykonania poÅ‚Ä…czenia, 4) uzasadnić wybór. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 60 Wyposażenie stanowiska pracy: katalogi , normy , narzÄ™dzia monterskie, fragmenty rurociÄ…gu, materiaÅ‚y do wykonania poÅ‚Ä…czenia. 4.4.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wskazać do czego sÅ‚użą preizolowane sieci ciepÅ‚ownicze? 2) wymienić rodzaje odwadniaczy? 3) wyjaÅ›nić dlaczego tak ważna jest kompensacja wydÅ‚użeÅ„? 4) okreÅ›lić role podpory w instalacjach ciepÅ‚owniczych ? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 61 5. SPRAWDZIAN OSIGNIĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcjÄ™. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi. 3. Zapoznaj siÄ™ z zestawem pytaÅ„ testowych. 4. Test zawiera 22 pytania dotyczÄ…ce wykonywania montażu rurociÄ…gów stalowych. Zawarte w teÅ›cie pytania sÄ… wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedz jest prawidÅ‚owa. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zaÅ‚Ä…czonej karcie odpowiedzi: 6. W pytaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidÅ‚owÄ… odpowiedz X (w przypadku pomyÅ‚ki należy bÅ‚Ä™dnÄ… odpowiedz zaznaczyć kółkiem, a nastÄ™pnie ponownie zakreÅ›lić odpowiedz prawidÅ‚owÄ…), 7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bÄ™dziesz miaÅ‚ satysfakcjÄ™ z wykonanego zadania. 8. Kiedy udzielenie odpowiedzi bÄ™dzie Ci sprawiaÅ‚o trudność, wtedy odłóż jego rozwiÄ…zanie na pózniej i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 9. Na rozwiÄ…zanie testu masz 45 min. Powodzenia MateriaÅ‚y dla ucznia: instrukcja, zestaw zadaÅ„ testowych, karta odpowiedzi. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 62 ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1) Podstawowym czynnikiem podczas doboru prÄ…du spawania nie jest: a) grubość materiaÅ‚u, b) Å›rednica elektrody, c) pozycja spawania, d) umiejÄ™tnoÅ›ci spawacza. 2) Metoda spawania MAG to spawanie w: a) osÅ‚onie gazów aktywnych chemicznie, b) osÅ‚onie gazów nieaktywnych chemicznie, c) powietrzu atmosferycznym, d) azocie. 3) Spawanie może odbywać siÄ™ bez spoiwa w metodzie: a) MAG, b) TIG, c) MIG, d) Acetyleno-tlenowej. 4) Palnikiem acetylenowo-tlenowym można przecinać i ukosować blachy ze stali wÄ™glowej i niskostopowej do gruboÅ›ci: a) 600 mm, b) 400 mm, c) 200 mm, d) 100 mm. 5) Rysunek przedstawia zÅ‚Ä…cze spawane: a) krzyżowe, b) doczoÅ‚owe, c) nakÅ‚adkowe, d) przylgowe. 6) Spoiny brzeżne stosujemy przy spawaniu: a) grubych blach, b) rur, c) przedmiotów okrÄ…gÅ‚ych, d) cienkich blach. 7) Do spawania gazowego używa siÄ™ mieszaniny acetylenu i: a) argonu, b) dwutlenku wÄ™gla, c) tlenu, d) azotu. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 63 8) Rysunek przedstawia zÅ‚Ä…cze spawane: a) krzyżowe, b) doczoÅ‚owe, c) nakÅ‚adkowe, d) przylgowe. 9) Jakiego typu uszczelka zastosowana zostaÅ‚a w zÅ‚Ä…czu na rysunku: a) pÅ‚aska, b) rowkowa, c) falista, d) półzamknieta. 10) Umowne minimalne ciÅ›nienie, do którego dobiera siÄ™ rury, armaturÄ™ i części poÅ‚Ä…czenia to ciÅ›nienie: a) nominalne. b) robocze. c) próbne. d) normalne. 11) Dla ciÅ›nienia roboczego wynoszÄ…cego 0,8 MPa najmniejsze nominalne wyniesie: a) 2,5 MPa, b) 2 MPa, c) 1,5 MPa, d) 1 MPa. 12) Dobierz, wedÅ‚ug zaÅ‚Ä…czonego szkicu, najmniejszÄ… ilość odcinków rur i kolan do zbudowania kompensatora U-ksztaÅ‚tnego: a) 3 odcinki rury i 4 kolana, b) 4 odcinki rury i 4 kolana, c) 4 odcinki rury i 2 kolana, d) 5 odcinków rury i 3 kolana. 13) Ile Å›rub należy pobrać, jeżeli w przedmiarze robót przewidziano montaż 3 poÅ‚Ä…czeÅ„ koÅ‚nierzowych, a każdy koÅ‚nierz posiada 4 otwory na Å›ruby.? a) 3 szt, b) 4 szt, c) 12 szt, d) 16 szt. 14) Na rysunku przedstawiono Å‚uk: a) krótki, b) gÅ‚adki, c) segmentowy, d) hamburski. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 64 15) OdlegÅ‚ość pomiÄ™dzy podÅ‚ożem a izolacjÄ… rury na podporze niskiej wynosi minimum: a) 0,5 m, b) 0,75 m, c) 1 m, d) 1,25 m. 16) Na rysunku przedstawiono: a) estakadÄ™ dla rurociÄ…gu, b) podporÄ™ wysokÄ… rurociÄ…gu, c) podporÄ™ niskÄ… rurociÄ…gu d) kanaÅ‚ ciepÅ‚owniczy dla rurociÄ…gu. 17) Co nazywamy samokompensacjÄ…? a) Niekontrolowane wydÅ‚użenie, b) UksztaÅ‚towaniem rurociÄ…gów w ksztaÅ‚cie litery L lub litery Z, c) Zastosowanie wydÅ‚użki, d) UksztaÅ‚towaniem rurociÄ…gów w ksztaÅ‚cie litery U. 18) W systemach rurociÄ…gowych zwężki stosuje siÄ™ do: a) stabilizacji ciÅ›nienia w rurociÄ…gu, b) zaÅ‚amania przewodów w rurociÄ…gu, c) zmiany Å›rednic rur wodociÄ…gu, d) umieszczenia rurociÄ…gu w kanaÅ‚ach. 19) Rury preizolowane Å‚Ä…czymy za pomocÄ…: a) Å›rubunków i muf, b) muf i spawania, c) kielichów i muf, d) spawania i kielichów. 20) Element przedstawiony na rysunku to: a) zawór zwykÅ‚y, b) zasuwa, c) zawór kulowy, d) odmulacz. 21) W jakich odlegÅ‚oÅ›ciach umieszczane sÄ… termometry na zasilajÄ…cym rurociÄ…gu ciepÅ‚owniczym? a) 0,5 km, b) 1,5 km, c) 2 km, d) 4 km. 22) Używanie rÄ™kawic roboczych zabronione jest podczas wykonywania: a) wiercenia, b) spawania, c) prac izolacyjnych, d) prac transportowych. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 65 KARTA ODPOWIEDZI ImiÄ™ i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. Montaż rurociÄ…gów stalowych 713[04].Z1.03 ZakreÅ›l poprawnÄ… odpowiedz, wpisz brakujÄ…ce części zdania lub opisz. Nr Odpowiedz Punkty zadania 1. a b c d 2. a b c d 3. a b c d 4. a b c d 5. a b c d 6. a b c d 7. a b c d 8. a b c d 9. a b c d 10. a b c d 11. a b c d 12. a b c d 13. a b c d 14. a b c d 15. a b c d 16. a b c d 17. a b c d 18. a b c d 19. a b c d 20. a b c d 21. a b c d 22. a b c d Razem: Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 66 6. LITERATURA 1. CieÅ›lowski S., Kryger K.: Technologia Instalacje sanitarne cz. 1. WSiP, Warszawa 2001 2. CieÅ›lowski S., Kryger K.: Technologia Instalacje sanitarne cz. 2. WSiP, Warszawa 2001 3. Górecki A.: Technologia ogólna podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 1998 4. Górecki A, Grzegórski Z.: Technologia Montaż, naprawa i eksploatacja maszyn i urzÄ…dzeÅ„ przemysÅ‚owych. WSiP, Warszawa 2001 5. Hillar J., Jarmoszuk S.: Technologia. Åšlusarstwo i spawalnictwo. Warszawa: WSiP,1991. 6. RÄ…czkowski B.: BHP w praktyce. ODDK, GdaÅ„sk 2002 7. Solis H.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1996 8. MaÅ‚y poradnik mechanika. WNT, Warszawa 1994 9. www.messer.pl 10. www.spawalnictwo.spawsc.pl 11. www.thyssenkrupp-energostal.pl 12. www.wychowanietechniczne.prv.pl 13. www.tworzywasztuczne.pl Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 67