Стыковые аппараты для сварки полимерных труб: обзор рынка

23.06.2025

М. А. Зуев, заместитель генерального директора по учебной части ООО «ЦентрТехФорм»,
Д. Ю. Шешменёв, технический директор ООО «ЦентрТехФорм»,
М. В. Кочетов, заместитель генерального директора по развитию ООО «ЦентрТехФорм»

Уже на протяжении не одного десятка лет во всем мире непрерывно расширяется область применения и развивается рынок труб из полимерных материалов, включая термопласты. Соответственно, совершенствуется и техника для соединения и монтажа трубопроводов.

Наиболее технологичным способом соединения труб из термопластов является сварка. Выпускается довольно много видов сварочного оборудования, оптимальный выбор которого зависит от способа сварки, места ее проведения, типа и размеров свариваемых труб и деталей, условий их эксплуатации. Например, оборудование для сварки труб встык нагретым инструментом (НИ) (далее—оборудование) выпускается как стационарное (для изготовления в цеховых условиях сегментных соединительных деталей из отрезков полимерных труб ), так и мобильное (для применения непосредственно на месте строительства наружных трубопроводов).

Наиболее простыми и дешевыми являются аппараты с механическим приводом и двумя зажимами для сварки встык НИ труб небольших диаметров, самыми дорогими — аппараты для сварки встык НИ труб диаметром до 2400 мм, выпускаемые не серийно, а для конкретных проектов. Подробное описание и сравнение характеристик всего спектра оборудования разных производителей довольно объемно и выходит за рамки формата одной публикации, поэтому в данной статье ограничимся кратким обзором сварочной техники, применяемой для строительства сетей наружных трубопроводов.

Рис.1. Строительство наружного водопровода из полиэтиленовых труб большого диаметра с использованием аппарата для сварки встык НИ с гидравлическим приводом.

Рис.2. Аппараты для сварки встык НИ полимерных труб с механическим приводом

Рис.3. Общий вид аппарата для сварки полимерных труб встык НИ с ручным управлением и его составляющих

Рис.4. Сварочные аппараты высокой степени автоматизации на гусеничном шасси

Основные сведения

Аппаратный состав львиной доли сварочного оборудования, независимо от его производителя, включает следующие основные части:

В базовую комплектацию сварочного аппарата должны входить также: защитные кожухи нагревателя и торцевателя; гидравлические шланги с быстроразъемными соединениями; набор гаечных ключей; описание, инструкция по эксплуатации, технологические карты.

В моделях аппаратов, предназначенных для сварки труб большого диаметра (свыше 315 мм), станина может устанавливаться на колесное или гусеничное шасси.

Каждый сварочный аппарат рассчитан на сварку труб определенного диапазона стандартных типоразмеров диаметров. При увеличении максимального для конкретного оборудования диаметра свариваемых труб его габариты и потребляемая мощность также увеличиваются (табл. 1). При сварке труб большого диаметра появляется необходимость использования подъемных кранов или тельферов. В нашей стране сварочное оборудование сертифицируется на соответствие требованиям безопасности и стандартов на сварочное оборудование. Помимо этого, согласно нормативным документам Ростехнадзора, и сварочное оборудование (включая оборудование для сварки полимерных изделий), используемое при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов, рекомендуется аттестовывать (после проведения ряда испытаний в соответствии с установленной процедурой) в целях проверки его возможности обеспечивать заданные технологические характеристики для различных способов сварки, определяющие требуемое качество сварных соединений. Сведения об аттестации такого сварочного оборудования заносятся в реестр Национального агентства контроля сварки. Срок действия такой аттестации — три года.

Рис.5. Сварочный аппарат для сварки труб больших диаметров

Таблица 1. Пример изменения параметров сварочного оборудования в зависимости от диаметра свариваемых труб

Максимальный диаметр свариваемых труб, мм	Напряжение, В	Мощность, кВт	Масса, кг
Максимальный диаметр свариваемых труб, мм	Напряжение, В	Мощность, кВт	станины	гидрогруппы	торцевателя	нагревателя
160	230	2,0	47	24	8	6
250	230	2,6	52	24	14	8
315	230	4,8	79	28	27	19
355	230	5,0	96	28	29	19
500	400	8,5	171	28	61	27
630	400	9,3	229	38	107	43
800	400	11,4	565	38	160	59
1000	400	14,4	1100	45	284	90
1200	400	17,6	1300	46	350	155
1600	400	49,5	2560	49	858	260

Рис.6.Проверка равномерности распределения температуры по поверхности нагревателя аппарата для сварки встык НИ при техническом обслуживании.

Классификация оборудования

В российской нормативной документации принята следующая система дифференцирования сварочных стыковых аппаратов по степени их автоматизации:

с ручным управлением (СР)— если процесс сварки осуществляется вручную при визуальном или автоматическом контроле режимов сварки, а регистрация параметров производится в журнале или с использованием специального устройства, по окончании процесса формирующего протокол сварки.

Заметим, что в подавляющем большинстве моделей с ручным управлением отсутствует функция автоматического контроля соблюдения режима сварки и возможность получить информацию о ее результатах;

со средней степенью автоматизации (ССА) — если аппарат имеет программное обеспечение управления частью основных параметров сварки, а также происходит полный компьютерный контроль за соблюдением режима сварки по всему циклу, регистрация результатов сварки и их последующая выдача в виде протокола. Под компьютерным контролем подразумевается протоколирование основных параметров сварки (температуры, давления, продолжительности этапов процесса), которыми управляет оператор;
с высокой степенью автоматизации (СВА)— если аппарат имеет программное обеспечение управления всеми параметрами сварки в заданном режиме (в том числе автоматическое удаление нагретого инструмента), а также проводится компьютерный контроль их соблюдения в ходе процесса, регистрация результатов сварки и выдача информации о каждом полученном соединении в виде протокола.

При работе с аппаратом СВА сварщик проводит только подготовительные операции и далее визуально контролирует работу оборудования.

Сравнение режимов выполнения технологических операций при сварке аппаратами разной степени автоматизации приведено в табл.2. Как видно, наибольшей вариативностью функций отличаются аппараты ССА.

Некоторые иностранные производители выпускают также так называемые комбинированные (совмещенные) аппараты, блоки регистрации или управления которых можно использовать отдельно как устройства для сварки труб из термопластов деталями с закладными нагревателями (ЗН)— электромуфтовой сварки. Данные о процессах проведения сварки при этом также заносятся в память оборудования и могут быть затем перенесены на внешнее запоминающее устройство или распечатаны.

Таблица 2. Режимы выполнения технологических операций и соблюдения технологических параметров при сварке встык НИ для разных степеней автоматизации сварочного оборудования

Вид операции	Степень автоматизации оборудования
Вид операции	СР	ССА	ССА с ЧПУ (CNC)	СВА
Установка температуры НИ	Руч	Руч	Авт	Авт
Поддержание заданной температуры НИ	Авт	Авт	Авт	Авт
Измерение давления холостого хода	Руч	Руч	Авт	Авт
Установка давления при торцевании	Руч	Руч	Авт	Авт
Установка давления оплавления	Руч	Руч	Авт	Авт
Контроль давления оплавления	—	+	+	+
Контроль времени оплавления	Руч	Руч	Авт/Полуавт	Авт/Полуавт
Контроль времени нагрева	—	+	+	+
Установка давления нагрева	Руч	Руч	Авт	Авт
Контроль давления нагрева	—	+	+	+
Разведение–сведение зажимов при технологической паузе	Руч	Руч	Авт	Авт
Автоматическое удаление НИ	—	—	—	+
Контроль времени технологической паузы	—	+	+	+
Установка давления осадки (остывания)	Руч	Руч	Авт	Авт
Контроль времени нарастания давления осадки (остывания)	—	+	+	+
Поддержание давления при остывании	Руч	Руч	Авт	Авт
Контроль давления осадки (остывания)	—	+	+	+

Нередко при строительстве крупных объектов с использованием полиэтиленовых труб большого диаметра проектировщики с целью уменьшении сметы и расходов заказчика предусматривают использование двух видов сварки. На таких объектах везде, где можно, трубы сваривают встык (что исключает расходы на детали с ЗН), и лишь там, где нельзя использовать стыковую сварку, применяют электромуфтовую. В таких случаях комбинированные сварочные аппараты позволяют строительным организациям существенно сэкономить на приобретении и техническом обслуживании оборудования.

Согласно рекомендациям п. 6.50 [3], «сварочное оборудование проходит систематическое ежегодное сервисное обслуживание предприятием фирмы-производителя этого оборудования либо представителем фирмы, имеющим допуск к сервисному обслуживанию этого оборудования. Дата последующего сервисного обслуживания должна, как правило, автоматически вводиться в протоколы сварки при проведении монтажных работ». Те же рекомендации дают и заводы-изготовители сварочного оборудования. При сервисном обслуживании должны проверяться состояние и работа всех систем аппаратуры: гидравлики, механической части, электрики и электроники. Приведем примерный перечень объектов контроля, проводимого при техническом обслуживании оборудования:

Важно отметить, что большое значение для потребителя имеет наличие и доступность сервисных центров, где можно провести такое обслуживание, тем более что оборудование для сварки труб большого диаметра весьма тяжело и громоздко (см. табл.1).

Несколько слов о производстве

Организация производства сварочного стыкового оборудования имеет следующие особенности:

одни производители самостоятельно разрабатывают и производят модели, закупая на стороне небольшую часть необходимых деталей и узлов;
другие заказывают у зарекомендовавших себя производителей всё оборудование согласно технической документации последних и лишь ставят на нем затем свой логотип;
третья часть производителей покупает лицензию на производство и далее изготавливает соответствующее оборудование, используя единичные узлы других производителей;
отдельные крупные концерны начали выпуск сварочного оборудования после приобретения заводов или компаний, уже давно его выпускавших;
некоторые производители попросту копируют наиболее удачные аппараты других фирм без приобретения лицензий.

Отсюда следует большое разнообразие моделей и разброс качества сварочного оборудования. Одни производители стремятся выпускать аппараты разных степеней автоматизации для сварки полиэтиленовых труб всех диаметров, другие стараются удовлетворить спрос на самые простые сварочные аппараты для самых распространенных диаметров. Показателем высшего уровня производства является выпуск оборудования для сварки полимерных труб большого диаметра с высокой степенью автоматизации. Это оборудование предлагают в основном крупные фирмы, самостоятельно его разрабатывающие.

Немаловажным для потребителя является вопрос стоимости сварочной техники. На цену оборудования влияет множество факторов, в том числе:

максимальный диаметр свариваемых труб;
степень автоматизации;
объем функций, выполняемых в автоматическом режиме в рамках одной степени автоматизации;
вид привода зажимов центратора;
качество и цена комплектующих (электрика, электроника, механика, гидравлика);
локализация производства и транспортные издержки;
таможенные пошлины (для импортного оборудования);
необходимость аттестации;
объемы продаж.

Вопросы маркетинга

В настоящее время на российском рынке присутствует продукция нескольких десятков производителей — как отечественных, так и зарубежных (Великобритании, Германии, Испании, Италии, Китая, Польши, США, Турции, Франции, Чехии, Швейцарии и других стран). При этом оборудование заграничного производства, занимая большую долю рынка, отличается разнообразием моделей и широким ценовым диапазоном.

Всю предлагаемую технику можно условно разделить на три ценовых сегмента. Зарубежная аппаратура представлена во всех секторах. Оборудование таких европейских марок, как Georg Fischer, Sauron и Uponor относится к высшей ценовой категории, средний сегмент представлен итальянскими и польскими машинами, сварочную технику турецкого и китайского производства можно отнести к бюджетной ценовой категории. Отечественное производство представлено во втором и третьем сегментах. Отдельно можно выделить небольшой сектор оборудования, бывшего в употреблении.

Кратко охарактеризуем продукцию некоторых ведущих производителей, присутствующих на российском рынке (табл. 3).

Оборудование Georg Fischer (Швейцария) выпускается в Италии на заводе фирмы Omicron, вошедшей в состав компании около 15 лет назад. Отличается надежной конструкцией, проверенной временем. Имеются модели всех степеней автоматизации. Вектор отношения «цена–качество» направлен в сторону качества.

Таблица 3. Некоторые основные производители оборудования для сварки труб из термопластов встык НИ

Название компании	Страна производителя	Год начала выпуска	Год начала продаж в России	Количество авторизованных сервисных пунктов в России
Georg Fischer	Швейцария	1974 (Omicron)	1998	6
Hürner	Германия	2000	2008	4
Rothenberger	Германия	1990-е	1996	8
Widos	Германия	1956	1994	2
Sauron	Франция	1991	1992	10
Ritmo	Италия	1981	2006	4
Uponor	Финляндия	1960	2002	2
Fusion	Англия	1982	1992	8
McElroy	США	1969	2013	1
Nowatech	Польша	Начало 2000-х	2011	*
Turan Makina	Турция	1995	2000	0
Weltech	Турция	*	2007	*
Bada	Китай	Начало 2000-х	2006	0
Волжанин	Россия	2007	2007	4
Ястреб	Россия	2014	2014	10
СТС	Россия	2002	2002	10
* Данные отсутствуют.

Рис.7.1 Сварочный аппарат Georg Fischer GF1600

Рис.7.2 Сварочный аппарат Hürner CNC160 СВА

Интенсивно развивающаяся компания Hürner (Германия) также представлена моделями всех степеней автоматизации. Конструкция надежна, качество соответствует европейскому уровню, цена достаточно привлекательна.

Rothenberger (Германия) давно присутствует на отечественном рынке. Широкая линейка моделей аппаратов всех степеней автоматизации и большой диапазон диаметров. Принадлежность к высшему ценовому сегменту предопределена соответствующим качеством и надежностью.

Аппараты фирмы Widos (Германия) отличает упрощенная и облегченная, но в то же время достаточно надежная конструкция, что особо привлекательно для строительства в полевых условиях. У большинства моделей крайний неподвижный зажим сделан съемным. Соотношение «цена–качество» можно считать оптимальным.

Sauron (Франция) выпускает аппараты для сварки полимерных труб собственной конструкции более сорока лет. На российском рынке с 1992 года. Оборудование высокого качества, исправно работающая гидравлика, прочная станина центратора, оригинальное компьютерное оснащение. Большое разнообразие моделей всех степеней автоматизации в широком ценовом диапазоне. Сечение гидроцилиндров увеличено, что позволяет работать при более низких давлениях в гидравлической системе. При этом появляется существенный запас по давлению перемещения и расширяются возможности аппарата по диапазону свариваемых труб, снижается износ элементов гидравлики. Развита сеть авторизованных сервисных пунктов, осуществляющих также обслуживание и ремонт оборудования других производителей.

Рис.8.1 Сварочный аппарат Rothenberger Roweld Р 315 В

Рис. 8.2 Сварочный аппарат Sauron 315 СВА

Рис.9. Сварочный аппарат Uponor PT-1600-HR

Рис.10.1 Сварочный аппарат Widos 4400

Рис.10.2 Сварочный аппарат Сварочный аппарат Ritmo B200

Рис.11. Сварочный аппарат Fusion/ Сварочный аппарат McElroy Trac Star-500/ Сварочный аппарат Nowatech

Оборудование Ritmo (Италия) отвечает основным критериям высокого качества, попадая в средний ценовой сегмент. Традиционно это оборудование больше применяется при строительстве водопроводов и других неответственных конструкций.

Подразделение международного концерна Uponor, организованное на основе фирмы KWH, выпускает оборудование для стыковой сварки с 1960 года. Упрощенная и облегченная конструкция станины центратора наряду с увеличенным сечением гидроцилиндров позволяет работать при более низких давлениях в гидросистеме.

Фирма Fusion (Великобритания) появилась на российском рынке на заре «новой эры» строительства полиэтиленовых трубопроводов— в начале 1990-х годов. Оборудование надежное, с хорошей гидравликой, с широким диапазоном диаметров и разнообразием степеней автоматизации. Хорошо развита сеть сервисного обслуживания. Фирма McElroy (США) относительно недавно вышла на российский рынок. Большую долю в выпускаемом оборудовании занимают аппараты на гусеничном самоходном шасси для сварки труб большого диаметра, хорошо себя зарекомендовавшие при строительстве протяженных водоводов, водопроводов и напорной канализации за пределами городских поселений. Стоимость такого оборудования достаточно высока, сервисная служба в нашей стране пока еще в стадии развития.

Оборудование фирмы Nowatech (Польша) производится с недавнего времени, соответственно, не так давно появилось оно и в нашей стране. Его особенностью является нетрадиционное покрытие нагревателей в виде тефлоновой ткани, которая не имеет жесткого сцепления с их поверхностью. Соотношение «цена–качество» при достаточно высокой надежности оборудования стремится в сторону цены.

Turan Makina — один из первых турецких производителей оборудования для стыковой сварки полимерных труб, появившихся в России. Аппараты относятся к бюджетному сегменту, применяются в основном при строительстве неответственных трубопроводов, как правило, в связи с отсутствием блока протоколирования. Сервисное обслуживание сопряжено с определенными трудностями.

Оборудование Weltech (Турция) в целом аналогично по характеристикам Turan Makina, появилось на нашем рынке позже.

В последние годы на специализированных отраслевых выставках постоянно присутствует большое количество китайских производителей сварочного оборудования довольно широкого диапазона цены и качества. Фирма Bada — одна из них, представлена в России достаточно простыми недорогими моделями с механическим или гидравлическим приводом, без автоматики. Сервисная служба развита недостаточно. То же можно сказать и об остальных китайских производителях такого оборудования на нашем рынке.

Рис.12. Сварочный аппарат Bada SHD450

Рис.13. Сварочный аппарат Volzhanin

Завод «Волжанин» (Россия, Казань)— единственный на территории России серийно выпускающий широкий модельный ряд аппаратов для стыковой сварки труб диаметром до 1200 мм. Продукция относится к среднему ценовому диапазону. Механическая и электрическая части собираются из отечественных комплектующих, гидравлика — европейская. Зажимы станин стальные. Сервисная служба активно развивается.

«Ястреб»— новый отечественный бренд, пришедший на смену марке «Сварочные термопласты Сибири» (СТС). Оборудование выпускается всего два года, но уже успело себя хорошо зарекомендовать. В конструкции учтен опыт эксплуатации зарубежного сварочного оборудования в российских условиях. Сервисная служба развита хорошо.

Рис.14. Сварочный аппарат Ястреб С-250 СП ССА

Ассортимент продукции некоторых производителей представлен в табл.4. Отсутствие моделей с высокой степенью автоматизации у ряда производителей для диаметров свыше 630 мм объясняется целым рядом причин, среди которых решающее значение имеют:

резкое удорожание (за счет блока управления ЧПУ) и без того достаточно недешевого оборудования, цена которого растет в геометрической прогрессии с увеличением максимального диаметра свариваемых труб;
трудности измерения и учета в автоматическом режиме давления холостого хода, на величину которого с ростом диаметра и массы свариваемых труб начинают сильно влиять даже небольшие отклонения положения центратора (и труб в подвижных зажимах) от горизонтали;
усиление влияния показателя текучести расплава полиэтилена на качество сварного соединения в связи с большой толщиной стенок труб, приводящее к необходимости подбора режимов сварки опытным путем, так как показатель текучести расплава даже одной и той же марки полиэтилена труб разных производителей может сильно отличаться.

Таблица 4. Линейка выпускаемого оборудования некоторых производителей

Степень автоматизации сварочного аппарата			Максимальный диаметр свариваемых труб, мм
Степень автоматизации сварочного аппарата	160	225 (250)	315	355 (400)	500	630	800	1000	1200	1600	2000
			Georg Fischer
СР	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
ССА	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
СВА	—	+	+	—	—	—	—	—	—	—
			Ritmo
СР	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
ССА	+	+	+	+	+	+	—	—	—	—
СВА	—	+	+	—	—	—	—	—	—	—
			Sauron
СР	+	+	+		+	+	+	+	+	+
ССА	+	+	+		+	+	+	+	+	+
СВА	+	+	+		+	+	—	—	—	—
			Widos
СР	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
ССА	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
СВА	+	+	+	+	+	+	+	+	+	—	—
			Turan Makina
СР	+	+	+	+	+	+	+	+	+
ССА	—	—	+		—	+	—	—	—
СВА	—	—	—	—	—	—	—	—	—
			«Волжанин»
СР	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
ССА	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
СВА	+	+	+	—	—	—	—	—	—	—
			«Ястреб»
СР	+	+	+	+
ССА	+	+	+	+
СВА	—	—	—	—

В настоящее время российский рынок оборудования для сварки труб из термопластов встык НИ характеризуется следующими тенденциями: насыщенностью; постоянным усилением конкуренции между поставщиками оборудования; резкой девальвацией рубля, позволяющей отечественным производителям укреплять свое присутствие на внутреннем рынке.

Рост конкуренции является следствием уменьшения за последние три года объемов строительства инфраструктурных объектов (и, соответственно, объемов закупок полиэтиленовых труб) в стране при непрекращающемся притоке новых производителей оборудования. В этих условиях строительные организации и другие потребители подобной продукции могут приобрести оборудование на любой вкус: как дорогое и надежное, так и дешевое; как на продолжительный срок работы, так и на один строительный сезон; для строительства как опасных производственных объектов, так и неответственных трубопроводов; по цене от десятков тысяч до нескольких миллионов рублей.

Надеемся, что эта статья поможет сделать правильный выбор.

Возврат к списку