Пошаговая инструкция как прогреть трубу сварочным аппаратом / Отогрев труб / Теплоизоляция и Отогрев труб / Публикации / Санитарно-технические работы

Замерзание воды в водопроводе – явление, которое намного проще предупредить, нежели устранить. Поэтому позаботьтесь о прокладке системы ниже уровня промерзания грунта, а также о ее качественном утеплении. Наиболее эффективно с этой проблемой справляется греющий кабель, правда и стоимость его высокая. Если же ни один из этих методов не может быть использован, то постарайтесь хотя бы обеспечить постоянное движение воды (даже незначительная скорость поможет снизить риск образования ледяной пробки). Если же проблема уже возникла, то есть несколько методов ее решения. А одним из наиболее действенных считается разморозка труб сварочным аппаратом.

Отогрев сварочным аппаратом

Перед тем как прогреть трубу сварочным аппаратом, не помешает вспомнить его принцип действия. Для этого нужно мысленно вернуться в школьные годы и припомнить то, чему пытался научить вас учитель физики.

Металл, из которого сделана труба, является проводником. В зависимости от используемой его разновидности он может проводить через себя ток либо немного лучше, либо несколько хуже (в зависимости от количества имеющихся свободных электронов).

Данный материал, как уже было сказано, включает в себя свободные электроны. Когда на него воздействует электрическое поле, они начинают двигаться в определенном направлении, а не хаотично. И начинают проходить сквозь кристаллическую решетку из ионов.

Когда заблокирован очень длинный участок трубы, лучше (если есть возможность) проводить обогрев на отдельных зонах

При движении они сталкиваются друг с другом, а также ударяются об ионы этой решетки, тем самым передавая им свою энергию. Энергия, накопившаяся в кристаллической решетке, превращается в тепло, которое выделяется наружу.

Воздействуя на металл током, мы нагреваем его. Таким же образом можно отогреть трубу сварочным аппаратом. Металл при нагревании будет выделять тепло, которое передастся льду внутри трубы и растопит его.

Порядок выполнения работ

Теперь рассмотрим детальнее, как отогреть трубу сварочным аппаратом. Учтите, что успешное выполнение этих работ зависит от многих факторов: мощности аппарата, длины ледового затора, диаметра трубы и прочего. Действия выполняем в определенном порядке:

1. Размещаем клеммы выключенного аппарата на местах, где предположительно находится начало и конец пробки изо льда.
2. Поворачиваем его регулятор мощности практически на самый минимум.
3. Открываем кран для стока воды.
4. Включаем аппарат и даем ему работать на протяжении 20-30 секунд.
5. Выключаем и даем отдых на протяжении минуты.
6. Повторяем манипуляцию несколько раз, если труба не начинает нагреваться повышаем немного мощность.
7. После повышения продолжаем действовать таким же образом, периодически проверяя степень нагрева стенок.

   Зональный обогрев большого ледяного затора должен начинаться с его самой нижней точки расположения

8. Использовать аппарат на полной мощности, либо более длительное время не рекомендуется. Так как из-за слишком большого напряжения в сделанной нами закрытой цепи может выйти из строя агрегат.
9. Как только начнется процесс таяния из крана пойдет вода (скорей всего, по капле). Процесс отогрева можно будет повторить еще несколько раз, чтобы обезопасить себя от повторного замерзания малого количества воды.
10. Нет необходимости пытаться полностью растопить весь участок. Достаточно просто обеспечить хотя бы небольшой проход для непрерывающегося потока воды (в виде тонкой струйки).
11. Затем аппарат можно отключить, но кран не стоит закрывать. Движущаяся вода поможет растаять остаткам не размороженного льда.

Теперь узнав подробнее о том, как разморозить трубу сварочным аппаратом, можно приступать к делу. Но учтите, что есть несколько очень важных нюансов, которые категорически нельзя игнорировать в процессе.

Подключение сварочного аппарата для разморозки трубы

Важные нюансы

Очень важно, чтобы отогрев труб сварочным аппаратом производился с соблюдением правил техники безопасности:

1. Ни в коем случае нельзя прикасаться к трубе голыми руками, которая отогревается. В крайнем случае, допускается контакт в толстых резиновых перчатках.
2. Также во время подачи тока запрещено прикасаться к любым металлическим элементам системы, как на улице, так и в доме (краны, трубы и прочее).
3. Подходить к участку, на котором располагается прогреваемая труба, ближе, чем на три метра нельзя. Это касается не только посторонних, но и того, кто производит манипуляции с трубой. На время работы сварочного аппарата, следует отойти на требуемое расстояние, подходить к трубе можно, только после его отключения.

При работе с электроприборами, особенно столь большой мощности, всегда нужно соблюдать осторожность. Лучше лишний раз перестраховаться и избежать несчастного случая.

Для улучшения прохождения тока по замершему участку иногда в систему заливают соляной раство

Когда не стоит отогревать таким способом

С целью отогрева можно использовать сварочный аппарат для нержавеющих труб, для медных, алюминиевых, стальных  и прочих вариантов, которые сделаны из других разновидностей металла. Применение его на изделиях, изготовленных из полипропилена, металлопласта и прочих подобных материалов бессмысленно. Пластмасса не позволит выполнить задуманное, так как этот материал не относится к проводникам. Единственное, что можно получить в итоге, так это испорченное изделие.

Некоторые умельцы приспосабливают для подобных работ и другие аппараты. К примеру, используется сварочный аппарат для варки встык полиэтиленовых труб (ПЭ). В теории это возможно, так как он имеет нагревательные элементы, температура которых на максимуме достигает 220˚ С. Но неизвестно каким будет результат. Во-первых, диаметр нагревательных элементов у подобного рода техники очень большой, а металлические трубы обычно используются малого диаметра. Во-вторых, площадь воздействия нагревательных элементов очень мала. Даже допуская тот факт, что тепло будет распространяться, все равно на отогрев участка длиной 20 м будет потрачено огромное количество времени. В-третьих, при его помощи разморозить элемент, который пролегает под землей, физически невозможно.

Рассмотренный нами вариант размораживания обледенелых участков водопроводной системы наиболее эффективен, так как позволяет провести данные манипуляции с элементами расположенные под грунтом. Необходимо лишь подсоединить одну клемму на месте вхождения трубы в землю, а вторую – в месте ее выхода (чаще всего септик). Но учтите, что такой процесс займет очень много времени.

Видео-инструкция по установке нагревателя на трубы

Обогрев водопровода греющим кабелем

Современные системы водоснабжения частных домов не всегда организуются с учетом СНиПов. В некоторых случаях проложить трубопровод ниже глубины промерзания не представляется возможным из-за особенностей грунта, наличия естественных и искусственных препятствий и т.д. Неправильная прокладка трубопровода или несоблюдение защитных мер в таких случаях зачастую приводит к нарушению его работы, а в некоторых случаях к полному выходу из строя или отдельных участков бытового трубопровода. Для защиты от замерзания применяют утепление и обогрев водопровода электрическим греющим кабелем.

В каких случаях применяется обогрев водопровода?

Идеально спроектированная система водоснабжения, уложенная ниже глубины промерзания грунта и утепленная теплоизоляцией, не нуждается в обогреве. Согласно СНиП 2.04.02-84 трубопровод должен быть уложен ниже глубины промерзания на 0.5м.

При залегании трубопровода в грунте выше отметки 1,8-2,0 м для средней полосы России (для различных районов России глубина промерзания варьируется) водопровод нуждается в обогреве.

Даже в случае кратковременного промерзания грунта возможно образование ледяных пробок или сужения просвета трубы, что в дальнейшем может привести к разрушению трубопровода. Данная проблема особенно трудно устраняется, если замерзание произошло на участке подземного трубопровода — отсутствует возможность отогреть трубу обычными способами: при помощи горячей воды или строительного фена.

Участки водопровода, требующие обогрева

• Водопровод, проложенный выше глубины промерзания — в некоторых случаях укладка трубопровода ниже глубины промерзания невозможна из-за наличия подземных препятствий: каменистых участков под землей, особо прочного грунта либо наличием бетонных участков.
• Незащищенные участки водопровода в районе подвода к зданию, а также организованные на участке внешние точки: садовые колонки, внешние водопроводные краны и т.д.
• Участки водопровода, расположенные в технологических колодцах при отсутствии их должного утепления, например, с неутепленной крышкой и т.д.

Во всех этих случаях, если участок трубопровода находится выше уровня промерзания грунта, для его безопасной эксплуатации необходимо его утепление и обогрев греющим кабелем. При этом срок службы обогреваемого водопровода гораздо больше ввиду отсутствия влияния на него разрушительных факторов.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода

Для обогрева бытового водопровода применяется чаще всего саморегулирующийся греющий кабель, укладываемый на трубу под теплоизоляцию. В отличии от резистивного кабеля (кабеля постоянной мощности), саморегулирующийся обогревающий кабель способен изменять свою мощность нагрева в зависимости от внешней температуры окружающей среды или температуры водопровода, таким образом обеспечивая безопасную эксплуатацию трубопровода на любом его участке, а также значительную экономию энергии.

Подробное устройство и принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля мы приводим в отдельном разделе. Остановимся на основных преимуществах.

Преимущества саморегулирующегося кабеля

• Возможность разрезать кабель в любом месте, изготавливая секции нужной длины прямо на месте монтажа.
• Экономичность системы – способность локального изменения мощности тепловыделения на участке обогрева.
• Простота монтажа.
• Кабель не боится локального перегрева даже при монтаже внахлест.
• Не требует обязательного применения терморегуляторов и датчиков температуры в отличие от резистивного кабеля, хотя их использование с саморегулирующимся кабелем приводит к более экономичному использованию системы обогрева.

Саморегулирующийся обогревающий кабель может укладываться как на трубу (под теплоизоляцией), так и в самой трубе (применимо для труб небольшого диаметра до 40мм).

Доставляем кабель
в любую точку России!

Обогрев трубопровода снаружи

Обогрев трубопровода внутри

Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2

95 р.
/ м

Саморегулирующийся кабель SRL 16-2

83 р.
/ м

Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2

120 р.
/ м

Обычно под теплоизоляцией для трубопроводов небольшого диаметра используется кабель мощностью 16-30 Вт/м без защитного экрана (оплетки) для пластиковых трубопроводов и с защитным экраном для трубопроводов из металла. Мощность греющего кабеля зависит от диаметра трубопровода, минимальной температуры окружающей среды и толщины теплоизоляции. По этим данным выполняется теплотехнический расчет трубопровода.

Расчет мощности можно произвести по таблице, в которой указан диаметр трубопровода (мм), толщина теплоизоляции (мм) и ΔТ, °С — разница между требуемой температурой (для трубопровода это +5°С) и минимальной температурой окружающей среды.

Типовые расчеты теплопотерь с поверхности трубопровода

Рассчетные теплопотери, Qv, Вт/м (при коэффициенте теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м (м’ °С) – соответствует утеплителю типа минеральная вата.

Данная таблица применима как для обогрева снаружи, так и для обогрева внутри трубы.

Например: Трубопровод диаметром 159мм, утепленный теплоизоляцией толщиной 50мм, при минимальной температуре окружающей среды -25°С и необходимой температуре +5°С получаем разницу 30°С, по таблице данное значение мощности тепловых потерь составит 18,82 Вт/м. Мощность выбранного кабеля должна быть не меньше найденной мощности тепловых потерь.

Мощности кабеля традиционно нормируются 10/16/24/30/40 Вт/м. Таким образом, для обогрева данного в примере трубопровода подойдет кабель мощностью 24 Вт/м. Длина секции кабеля зависит от длины трубопровода и наличия дополнительных обогреваемых элементов (поворотов, тройников, запорной арматуры и т.д.).

Чаще всего бытовые трубопроводы обогреваются кабелем в одну нитку. В некоторых случаях применяется спиральная намотка кабеля на трубу либо обогрев в 2 и более ниток (характерно для трубопроводов большого диаметра).

Резистивный кабель для обогрева трубопровода

Кабель постоянной мощности (резистивный) имеет определенную мощность и не обладает способностью саморегуляции. Функцию терморегуляции выполняют датчик температуры, расположенный на поверхности трубопровода и терморегулятор, подключенный к системе обогрева. Чаще всего резистивный кабель применяется для промышленного обогрева.

Данный кабель продается только в готовых секциях определенной длины и изменять длину секции строго запрещено (кабель просто перестанет работать). Для бытового обогрева существуют также готовые секции, имеющие терморегулятор (биметаллический термостат), расположенный на конце кабельной секции. При температуре ниже +3°С он включает нагревательную секцию и выключает при достижении температуры +10°С.

Преимуществам резистивного кабеля

• Поддержание высоких температурных характеристик обогреваемых трубопроводов и объектов.
• Разогрев продуктов в трубопроводах и стартовый предпусковой разогрев.
• Высокое удельное тепловыделение.
• Постоянная мощность обогрева независимо от изменения температуры, что широко применяется для систем разогрева объектов.
• Стабильные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.
• Низкая цена.

Недостатки резистивного кабеля

• Кабель боится локального перегрева.
• Сложность управления системой.
• Фиксированная длина секции создает сложности при монтаже.

Доставляем кабель
в любую точку России!

Каким образом можно отогреть замерзшую трубу, расположенную под землей?

Бывают такие ситуации, когда от замерзания водопровод уберечь не удалось, например, при резком и длительном понижении температуры окружающей среды.

В этом случае необходимо в кратчайшие сроки отогреть замерзшую трубу.

1. При наличии греющего кабеля, установленного на трубопровод, но не включенного в сеть (например, забыли включить или неисправен терморегулятор) задача отогрева замерзшего трубопровода будет существенно облегчена.

   Для этого необходимо проверить все основные параметры и узлы системы обогрева:

   • Питание – проверить наличие напряжения питания в системе обогрева.
   • Нагревательный кабель – измерить сопротивление между нагревательными жилами в случае использования резистивного кабеля. Оно должно соответствовать паспортному значению на данную нагревательную секцию.
   • Терморегулятор (при наличии) – проверить его работоспособность.

   В случае использования саморегулирующегося кабеля рекомендуется также измерить сопротивление между токоведущими жилами. Хотя этот параметр не нормируется, но по результатам измерения можно качественно оценить работоспособность саморегулирующегося кабеля. Сопротивление между токоведущими жилами саморегулирующегося кабеля зависит от мощности кабеля, его длины и температуры поверхности кабеля. Чем больше мощность кабеля, его длина и меньше температура поверхности кабеля (например, кабель холодный), тем меньше его сопротивление. Для рабочего саморегулирующегося кабеля в холодном состоянии в зависимости от его длины и мощности сопротивление может варьироваться от 4 Ом до 1000 Ом. Если сопротивление кабеля показывает от 5-6кОм и более, то скорее всего такой кабель не рабочий и греть не будет.

   Если система обогрева успешно прошла проверку, то можно ее включить в работу. Рекомендуется также открыть кран, чтобы обеспечить движение воды во время разогрева трубопровода.

   Внимание! Процесс отогрева трубопровода в данном случае может занять некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от степени замерзания трубопровода), т.к. мощность системы обогрева небольшая и предназначена лишь для защиты от замерзания.

2. При отсутствии греющего кабеля на трубопроводе задача усложняется, а в некоторых случаях не возможна.

   При наличии замерзшего участка между технологическими колодцами или между скважиной и вводом в дом можно попробовать отогреть трубу с помощью низковольтного мощного источника питания, например, с помощью сварочного аппарата. Данный метод применим только для металлических трубопроводов. Выход современных сварочных аппаратов имеет напряжение 60-80В, что можно считать условно безопасным для человека. Клеммы сварочного аппарата подключаются между предполагаемым участком замерзания трубопровода (например, один конец в доме, другой в – технологическом колодце), и на сварочный аппарат подается питание на 20-40сек. При этом ток будет протекать по трубе, нагревая ее. Водопроводный кран при этом должен быть открыт для движения воды. При работе со сварочным аппаратом необходимо соблюдать технику безопасности.

   Для пластиковых и полипропиленовых труб данный метод разогрева не подойдет.

Проверил: Евгений Щипунов

Главный инженер ООО «СКО Альфа-проджект»

Вам также помогут статьи

WhatsApp

Подбор кабеля для системы обогрева водопровода

Спасибо, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время

Заполните обязательные поля

Отправляя форму, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

Расчеты будут отправлены на Ваш e-mail, внимательно проверьте данные при отправке.

Комментарии

Комментарии для сайта Cackle

Сварка теплообменников для электроэнергетики и других отраслей промышленности

Я не могу представить, какие трудности выпали на долю наших предков, прежде чем они открыли огонь, особенно в более холодных краях. В то время как более теплые сезоны могли дать передышку, мгновенное тепло должно было казаться волшебством в холодные месяцы. Однако наша способность контролировать температуру не была бы полной, пока мы не смогли бы охлаждать вещи. Хотя термоконтроль — это роскошь, к которой мы привыкли в повседневной жизни, он также является важным аспектом многих промышленных процессов, от которых мы зависим.

В промышленности управление температурой достигается за счет использования теплообменников. Теплообменники чаще всего используются для снижения температуры высокотемпературных газов и жидкостей, но они также могут использоваться для регенерации, эффективного использования энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Например, в Исландии рекультивация позволяет преобразовывать энергию гейзеров в тепло и использовать ее для нагрева водопроводной воды. Для многих из этих применений недопустимы дефекты сварки, поскольку выброс токсичных или находящихся под давлением газов и высокотемпературных жидкостей может быть очень опасным для персонала и/или окружающей среды. Поэтому очень важно знать лучшие процессы и оборудование для сварки сосудов под давлением.

В то время как сварка теплообменников широко применяется в энергетике, например, на атомных электростанциях, во многих других отраслях промышленности также требуется этот тип сборки. Давайте рассмотрим популярный кожухотрубный теплообменник и представим другие объекты, требующие сварки теплообменника, чтобы определить набор рекомендаций, применимых ко всем этим вариантам использования.

Теплообменники и их применение

На приведенном выше рисунке показана основная операция популярного типа конструкции: кожухотрубного теплообменника. Как показано, высокотемпературный процесс притока (нижний левый рисунок) осуществляется через набор трубок, прикрепленных к трубной решетке. Жидкость проходит через трубку, заключенную в оболочку охлаждающей жидкости, прежде чем выйти при пониженной температуре через другую трубную решетку (внизу справа на рисунке). Перегородки помогают направлять поток охлаждающей жидкости, а также служат опорой для трубок.

Существует несколько конфигураций потока, определяющих тепловую однородность и эффективность теплообменника, как показано на рисунке ниже.

Тип конструкции и характеристики потока являются основными факторами, которые следует учитывать при проектировании теплообменников в тех отраслях, где они применяются.

Теплообменники в промышленности

Теплообменники используются везде, где требуется передача тепла между жидкостями и/или газами для достижения термической однородности или для повышения или понижения температуры. Ниже перечислены несколько отраслей промышленности, в которых теплообменники необходимы в качестве основного технологического элемента.

Industrial Application of Heat Exchangers

Power Industry

Chemical

Food Processing

Biopharma

Paper and Pulp

Авиакосмическая промышленность

Электроника 

При использовании теплообменников для равномерного нагрева, охлаждения или восстановления требуется структурная целостность, которая зависит как от материалов, так и от качества сварки.

Руководство по сварке теплообменников

Теплообменники часто являются частью систем сварки санитарных труб из нержавеющей стали или операций, связанных с котельными трубами. В любом случае использование обменника сопряжено со своими проблемами. Одна из таких задач показана ниже, когда большое количество трубок расположено в непосредственной близости друг от друга.

В этих конфигурациях обычно используется минимальное расстояние, поскольку большее количество трубок обеспечивает более высокую эффективность теплопередачи. Однако такая конфигурация также создает определенные проблемы для сварщиков. Очевидно, что ограниченное пространство затрудняет ручную сварку. Более того, ручная сварка прискорбно неэффективна для крупных проектов, и эта неэффективность может привести к более высокому проценту брака, что увеличивает затраты и ставит под угрозу своевременное завершение. Компании обнаружили, что, используя процесс орбитальной сварки, они могут увеличить скорость и обеспечить стабильные высококачественные сварные швы. Тем не менее, крайне важно выбрать подходящий аппарат для сварки труб.

Для достижения наилучших результатов сварки теплообменников следуйте ряду рекомендаций, подобных приведенным ниже.

Руководство по достижению наилучших результатов сварки с теплообменником

• Использование процесса орбитальной сварки

Автоматизация процесса орбитальной сварки повышает скорость и доступность, сводя на нет физические проблемы ручной сварки.

• Использовать метод GTAW

В таких отраслях, как энергетика, где разрушение сварных швов недопустимо, выбирайте прецизионные и надежно высококачественные соединения, полученные с помощью сварки GTAW или TIG.

• По возможности используйте последовательную сварку

Для достижения максимальной эффективности несколько сварочных головок могут быть последовательно запланированы и управляться одним сварщиком или техником.

Теплообменники являются неотъемлемой частью многих промышленных процессов, от которых мы ежедневно зависим. Однако надежная работа в значительной степени зависит от надежности сварных швов, используемых в их конструкции. Следуя приведенным выше рекомендациям, используя лучшее оборудование и материалы и соблюдая график технического обслуживания сварочного аппарата, вы можете с уверенностью соответствовать стандартам надежности промышленных теплообменников.

Компания Arc Machines, Inc. является отраслевым лидером в области поставок передового и высококачественного сварочного оборудования и услуг. Это включает в себя орбитальные сварочные аппараты, материалы и опыт, которые помогут вам выполнить требования к сварке теплообменников, независимо от отрасли. По вопросам продукции обращайтесь по телефону [email protected] . По вопросам обслуживания обращайтесь по адресу service@arcmachines. com . Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности. Свяжитесь с нами по телефону , чтобы договориться о встрече.

Обслуживание высокочастотного генератора для сварки труб

Проще говоря, трубы и трубы производятся на стане, который раскатывает плоский материал в круглую форму, сваривает две кромки вместе и разрезает полученную однородную трубу на некоторую заданную длину.

Предметом данной статьи является радиочастотный (РЧ) генератор, который подает энергию для нагрева краев материала в достаточной степени, чтобы вызвать сварку. Этот генератор выдает мощность на многовитковую катушку вокруг трубы, которая передает мощность в точку, в которой края материала впервые сходятся вместе.

Когда вы впервые смотрите на генератор для сварки труб, вы можете испугаться. Даже опытный техник остановит и проанализирует сварочный генератор RF, прежде чем вслепую приступить к разборке любого из компонентов. Как и в случае с большинством механических или электронных устройств, разделение устройства на функциональные секции обычно позволяет лучше понять его работу.

Анализ можно начать с разделения ВЧ-сварочного генератора на основные части или узлы. Большинство генераторов включают следующее (см. рис. 1):

1. Корпус или шкаф, в котором размещены все компоненты.

2. Блок питания для преобразования сетевого напряжения в постоянное.

3. Секция генератора, включающая силовую лампу и соответствующую схему.

4. Система охлаждения для отвода тепла от силовой лампы и других связанных компонентов.

5. Соответствующий раздел.

6. Секция управления, включающая автоматические выключатели, ручки регулировки мощности и другие внешние органы регулировки или информационные дисплеи.

7. Механическая и выходная секция, содержащая любые специальные приспособления, робототехнику, загрузочные, гасящие устройства и т. п., обычно не являющиеся непосредственно частью генератора, но работающие совместно с ним.

Если возможно, позвольте техническому специалисту не ограничиваться общим обслуживанием, когда он впервые работает с устройством. У вас, вероятно, есть машина, которая требует много обслуживания, вплоть до полной перестройки машины. Восстановление не занимает намного больше времени, чем капитальное техническое обслуживание, но гарантирует тщательный ремонт, позволяет запустить программу профилактического обслуживания и дает техническому специалисту возможность действительно узнать, как работают различные части генератора.

В этой статье объясняется, как привести каждую секцию сварочного ВЧ-генератора в рабочее состояние. После того, как генератор отремонтирован и поставлен на план профилактического обслуживания, он должен оставаться в отличном состоянии.

Помните, что безопасности нельзя уделять слишком много внимания. ВЧ-сварочные генераторы трубных заводов работают при высоком напряжении и должны быть отключены или заблокированы перед выполнением любого технического обслуживания.

Прежде чем начать, вы должны выполнить несколько общих задач. Сначала найдите принципиальную схему генератора. Если его нет, нарисуйте его как можно более подробно. Включите все номера компонентов, значения, типы используемых материалов, даже размеры используемых катушек. Затем сфотографируйте устройство внутри и снаружи.

Обратите особое внимание на размещение компонентов. Найдите время, чтобы определить каждый компонент и его назначение. Это, конечно, намного проще со схемой, но делать это надо независимо.

В течение этого времени агрегат необходимо пропылесосить, чтобы удалить всю скопившуюся пыль и грязь. Эту грязь, возможно, придется сначала разрыхлить щеткой. Не используйте воздушный шланг для выдувания пыли, потому что вы, вероятно, просто задуете ее дальше в генератор.

Осмотрите все соединения, компоненты и изоляторы на наличие признаков перегрева или искрения. Проверьте головки винтов, которые могли быть ослаблены; вокруг них образуется корона? В конце концов, корона начнет отслеживать углерод через изоляторы, и возникнет дуга. По оценкам, 80 процентов этих проблем можно выявить при тщательном визуальном осмотре.

Шкаф

Шкаф сварочного ВЧ-генератора — это гораздо больше, чем ящик, в котором можно хранить все необходимое. Большинство блокировок безопасности расположены где-то на дверцах шкафов. Эти блокировки, будь то механические или ртутные выключатели или штыревые, должны быть проверены на работоспособность.

Двери также должны иметь прокладку из радиочастотного материала или пружинный материал, чтобы препятствовать излучению энергии из корпуса. Внутренние корпуса также следует проверить, чтобы убедиться, что энергия не попадает на другие компоненты, такие как таймеры, счетчики или элементы управления, что может привести к ложным срабатываниям и ошибочным показаниям.

Некоторые блоки также имеют механические закорачивающие механизмы, подключенные к дверям, которые автоматически соединяют все высоковольтные компоненты с землей, если корпус открыт. Большинство других компонентов так или иначе подключены к корпусу, поэтому дважды проверьте надежность и чистоту соединений и еще раз проверьте наличие признаков дугового разряда.

Несмотря на то, что они являются частью секции охлаждения, воздушные фильтры расположены на шкафах, и их следует проверять на наличие загрязнений, препятствующих надлежащему потоку воздуха. Кроме того, следует убрать такие предметы, как коробки, чтобы они не блокировали вентиляционные отверстия. В некоторых системах реле потока воздуха и/или давления сблокировано с питанием, чтобы предотвратить работу с неправильным потоком воздуха. Это также должно быть проверено на работоспособность.

Блок питания

Блок питания вырабатывает высокое напряжение, необходимое для работы лампы генератора, а также напряжение накала. В большинстве случаев он также содержит подключения к внешнему источнику питания, главный выключатель и автоматические выключатели. Он также может включать вспомогательные источники питания для специального оборудования, связанного с выходной секцией. Все соединения должны быть очищены, затянуты, проверены на предмет окисления, обесцвечивания, точечной коррозии или дугового разряда, и при необходимости отремонтированы или заменены.

Напряжение накала обычно представляет собой переменный ток (AC) и подается через понижающий трансформатор. Поскольку большинство нитей накала силовых ламп работают при низком напряжении и высоком токе, соединительные кабели не обязательно будут иметь высокую изоляцию, а будут сделаны из проволоки большого сечения (обычно из многожильного медного провода для пропускания тока и рассеивания тепла). Наконечники обычно представляют собой тяжелые лепестковые наконечники, которые делаются как можно короче.

Чистые и плотные соединения особенно важны из-за больших токов. Например, сопротивление всего 1100 Ом на типичной лампе, для которой требуется 100 ампер, приведет к потере одного вольта на нити накала лампы. Поскольку для современной лампы требуется напряжение накала от 7 до 13 вольт, потеря напряжения почти всегда приводит к недостаточной выходной мощности на нагрузку. Напряжение накала всегда следует проверять на клеммах трубки с помощью качественного измерителя.

Высокое напряжение (постоянный ток (DC) для анода силовой лампы) может генерироваться ламповыми цепями (вакуумные, ртутные или заполненные водородом) или полупроводниковыми выпрямителями. В этом случае напряжения будут высокими, обычно тысячи вольт, а токи относительно низкими. Здесь также важны чистые и плотные соединения для предотвращения коронного разряда.

Расстояние между компонентами также важно для предотвращения искрения. Расстояние будет различаться в зависимости от напряжения, используемого изоляционного материала и т. д., поэтому оригинальный материал следует заменять на том же расстоянии, которое изначально было предусмотрено производителем.

Генератор

Генератор содержит лампу питания и соответствующую схему. Все генераторы имеют накопительную цепь, состоящую как минимум из одного конденсатора и параллельной катушки, которая определяет рабочую частоту. Они также содержат некоторый метод обратной связи с цепью сетки для поддержания колебаний и соединения с нитями накала трубки.

Другие компоненты, называемые подавителями, подключаются для предотвращения паразитных колебаний на нежелательных частотах. Подавителями могут быть конденсаторы, подключенные к различным трубчатым элементам, или частотные ловушки, состоящие из любой комбинации резисторов, конденсаторов или катушек индуктивности. Бусины из ферритового материала также используются для поглощения нежелательной радиочастотной энергии.

Неважно, какие компоненты используются, главное, чтобы они ремонтировались и заменялись по мере необходимости. Часто технический специалист не знает назначения этих компонентов и исключает их из схемы или заменяет их любыми доступными компонентами, не обязательно того же качества. Генератор может нормально работать без правильных компонентов. Однако они предназначены для защиты от переходных состояний, как и предохранитель, поэтому важно правильно их использовать.

Цель фотографий, сделанных перед разборкой, состоит в том, чтобы убедиться, что компоненты, включая направляющие или соединительные провода, установлены точно в исходное положение. Неправильно размещенный компонент или провод может действовать как антенна и направлять радиочастотную энергию из шкафа в неподходящее место. Эту опасность можно свести к минимуму, заменив вещи такими, какими они были.

Опять же, хороший визуальный осмотр — лучший союзник техника. РЧ вызывает большую часть ионизации и отслеживания углерода в генераторе. Отслеживание углерода часто начинается в закрытой области, например, под головкой винта, поэтому требуется разборка.

Очистку можно производить только с помощью определенных химикатов, и спирт, вероятно, самый безопасный. Хотя это не растворитель для всех материалов, он не оставляет следов и относительно безопасен при возгорании. Некоторые изоляторы, возможно, придется полностью снять и очистить моющим средством или подвергнуть пескоструйной обработке для удаления нагара. Если изоляторы показывают какие-либо признаки износа, их следует заменить на тот же материал.

Системы охлаждения

Перегрев, вероятно, главный враг компонентов, особенно силовых ламп. Перенапряжение на нити значительно сократит срок ее службы, а неправильное охлаждение приведет к выделению газов из других элементов и, в крайних случаях, к расплавлению анода трубки и/или решеток. Большинство генераторов, используемых в индукционном нагреве, используют водяное охлаждение, в то время как диэлектрические генераторы больше полагаются на воздушное или радиационное охлаждение.

Если предыдущие рекомендации были соблюдены, двигатели вентиляторов, воздушные направляющие и фильтры уже были проверены и/или заменены. Воздух часто используется вместе с водой для охлаждения клемм накаливания и сетки. Трубки можно снять, промыть водой и почистить щеткой со средней щетиной. Их необходимо полностью высушить, окунуть в спирт, чтобы вытеснить воду, а затем высушить на воздухе или феном (достаточно теплого фена).

Трубки с радиационным охлаждением (большие стеклянные бутылки без оребрения, которые обычно ограничиваются выпрямителями в источниках питания) можно мыть таким же образом. При обращении со всеми изоляторами, включая стеклянные колбы и керамические трубки, следует надевать перчатки, чтобы предотвратить попадание кожного жира на них. Эти масла содержат углерод, который вызовет проблемы при воздействии ВЧ и высокого напряжения, что в конечном итоге приведет к отслеживанию, как обсуждалось ранее. Многие из более крупных ламп используют воздух для охлаждения нити накала и клемм сетки, даже если анод охлаждается водой. Термочувствительная краска или этикетки, размещенные на уплотнителях трубок, дадут хорошее представление о любых возможных проблемах с перегревом.

Измеритель скорости воздуха также доступен для проверки расхода воздуха. Кроме того, убедитесь, что блокировки воздушного потока работают. Некоторые генераторы имеют систему временной задержки, которая поддерживает работу вентиляторов и насосов водяного охлаждения в течение нескольких минут после отключения нити накала и высокого напряжения, поэтому убедитесь, что эти цепи не зашунтированы.

Водяное охлаждение — другой распространенный способ охлаждения ВЧ-трубок. Для правильной работы и длительного срока службы необходимы два элемента: чистота воды и достаточный поток охлаждающей жидкости. Охлаждающие насосы, поставляемые производителем оборудования, обеспечивают минимальный расход, указанный в паспорте трубы. Размер насоса и диаметр шланга должны быть сохранены.

Обычная водопроводная вода не подходит для систем охлаждения. Необходимо использовать дистиллированную воду. Качество воды необходимо периодически проверять, чтобы убедиться в ее удельном сопротивлении. Поскольку столб воды подвергается воздействию высокого напряжения анода с одного конца и заземлен с другого, он действует как резистор. Чем чище вода, тем выше сопротивление и тем меньше энергии тратится на нагрев воды. Вода должна поддерживаться на уровне не менее 1 МОм-см при 25 градусах Цельсия.

Чистота воды может быть легко нарушена кислородом, который может образовывать оксид меди на охлаждающих поверхностях анода, нарушая теплопроводность меди или вызывая электролиз. Электролиз может фактически разрушить каналы охлаждения в трубках и других компонентах системы. В экстремальных случаях оксидные отложения могут закупоривать охлаждающие каналы и препятствовать потоку охлаждающей жидкости.

Любые заменяемые компоненты системы охлаждения должны быть заменены из того же материала. Избегайте использования железных или оцинкованных фитингов или труб, так как они загрязнят систему водоснабжения в течение нескольких часов.

Секция согласования

Секция согласования обеспечивает передачу максимально возможной доступной мощности от генератора к нагрузке путем согласования двух секций по полному сопротивлению. Полное сопротивление генератора практически постоянно, но нагрузка меняется в зависимости от используемой детали. Соответствие либо выполняется автоматически, либо устанавливается вручную для оптимальных условий.

Секцию согласования можно определить с помощью элементов управления, помеченных как «настройка нагрузки», «согласование нагрузки» или «настройка выхода». Секция может содержать любую комбинацию конденсаторов, катушек, трансформаторов, трансформаторов с переменным коэффициентом трансформации или автотрансформаторов. Существует, вероятно, столько же схем для согласования импеданса, сколько производителей генераторов, но все они имеют компоненты, установленные в корпусе, чтобы гарантировать, что все соединения остаются чистыми и плотными.

Эта секция требует минимального обслуживания, за исключением обеспечения хорошего электрического контакта. Поскольку вся мощность должна проходить через этот участок, возможны потери мощности даже из-за несоответствия импедансов. Обычно это очевидно, так как некоторые компоненты быстро перегреваются, что приводит к сильному обесцвечиванию.

Секция управления

Панели управления машинами бывают разных конфигураций, от очень сложных до простых выключателей. Как правило, они не требуют особого ухода, за исключением периодической чистки пылесосом и протирания спиртом. Используемые напряжения и токи относительно низкие, поэтому искрение и коронный разряд редко являются проблемой.

Любые автоматические выключатели, расположенные в этой секции, должны быть проверены на правильность работы, а также контрольные лампы и другие выключатели. Измерители на панели должны периодически калиброваться. Эти измерители могут быть частью секции шкафа и обычно измеряют анодное напряжение, анодный ток и ток сети. Поскольку они являются первым признаком некоторых отклонений в работе оборудования, их следует поддерживать в надлежащем состоянии и периодически калибровать.

В настоящее время производится или модернизируется больше машин с программируемым логическим управлением. По сути, они представляют собой встроенные управляемые компьютером устройства, которые получают информацию о рабочем состоянии от различных датчиков, касающихся открытых блокировок, перенапряжения, тока или температуры, низкого или высокого расхода воздуха или воды и т. д. В зависимости от их программирования они также могут регулировать параметры, отключение оборудования, звуковая сигнализация и т. д.

Программируемые логические устройства управления не требуют особого обслуживания, и периодической очистки и подтяжки датчиков обычно достаточно для правильной работы. Обычно они приобретаются производителем генератора для включения в генератор, поэтому у них будут свои собственные инструкции по обслуживанию/ремонту.

Механическая и выходная секции

Механическая и выходная секции объединяют все остальные части системы, в которых выполняется фактическая работа. В случае трубопрокатного стана эта секция представляет собой относительно простой многовитковый змеевик, рассмотренный ранее, и не содержит сложных механизмов.

Техническое обслуживание аналогично техническому обслуживанию панели управления, хотя часто более сложное из-за комбинации двигателей и механических устройств, которые могут использоваться. Двигатели нуждаются в контроллерах и концевых выключателях, которые требуют тестирования и регулировки, а также в механизмах, которые необходимо проверять на предмет бесперебойной работы и надлежащей смазки. Опять же, большая часть этого оборудования закупается производителем генератора или даже адаптируется владельцем на месте.

Электронная часть имеет высокий уровень РЧ, который является выходом согласующей секции, поэтому применяются те же правила, что и для других элементов, несущих РЧ. Во время работы оборудования следите за искрением на рабочих катушках или плитах. Не только искрение может испортить работу, но и ВЧ может отражаться через согласующую секцию в генератор, вызывая искрение на некоторых компонентах.

Профилактическое обслуживание

Конечно, было бы неэффективно выполнять всю эту работу по восстановлению генератора, не поддерживая его в таком состоянии. Некоторые вещи в одних местах нужно проверять чаще, чем в других, и для тестирования компонентов могут быть разные временные интервалы. Каждый производитель трубок должен определять свои собственные условия, но рекомендуется следующая программа для работы 40 часов в неделю:

Еженедельно

1. Проверьте и запишите все показания счетчика на наличие очевидных изменений.

2. Проверьте и/или замените фильтры и проверьте правильность работы всех охлаждающих вентиляторов и водяных насосов.

3. Убедитесь, что удельное сопротивление системы водоснабжения соответствует минимальным требованиям.

4. Откройте корпус и осмотрите секцию генератора.

Ежемесячно

1. Осмотрите и проверьте все блокировки, концевые выключатели и другие элементы, связанные с безопасностью.

2. Проверьте и запишите ток накала лампы генератора.

Ежеквартально

1. Поверните трубку осциллятора вместе с запасной трубкой, следуя надлежащим процедурам запуска. Обратите внимание, что все высоковакуумные компоненты демонстрируют дегазацию внутренних элементов и рост усов на их поверхности в течение короткого периода времени. Вращающиеся трубки позволяют повторно состарить их до состояния, близкого к новому, с минимальной вероятностью повреждения. Это обеспечит наличие работающей запасной части и потребует очистки трубных соединений.