12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Нюансы сварки труб из полиэтилена

Инструкция по технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб

1 Монтаж полиэтиленовых труб своими руками

Русскому человеку, у которого стоит задача проложить ПЭ трубопровод, а знаний и опыта нет, заманчиво найти подробную и корректную инструкцию по сварке ПНД труб своими руками , так сказать в домашних условиях. Это похвальное свойство нашего пытливого ума иногда приводит к массе проблем.

Давайте разберемся, стоит ли делать это своими руками. Если стоит, то как?

Любая инструкция по эксплуатации сварочного оборудования (особенно импортного) содержит фразу типа «Дальнейшее описание правил эксплуатации аппарата не может заменить обязательного обучения сварке полиэтиленовых труб в специализированном учебном центре». Действительно, автору приходилось встречать людей, которым когда-то «дядя Вася показал», как варить. После этого человек проработал несколько лет и считает себя авторитетным профи. А при ближайшем рассмотрении оказывается, что он все эти годы методично вредил народному хозяйству России.

К сожалению, большинство Российских учебных центров образованы при коммерческих фирмах, торгующих сварочным оборудованием какой-либо определенной марки. Учебный центр сам по себе дело не прибыльное, коммерческая фирма содержит его в основном для «проталкивания» своего товара. Вряд ли можно надеяться, что в таком центре вам дадут подробные и объективные знания по технологии сварки полиэтиленовых труб. И уж тем более, вряд ли научат выбирать оборудование среди конкурирующих марок.

Вторая проблема – в учебный центр будущего сварщика калачом не заманишь. Технология сварки полиэтилена ошибочно представляется простой, а времени всем не хватает.

Автор поставил себе несколько задач:

  • В меру своих сил способствовать тому, чтобы в нашей стране полиэтиленовые трубопроводы были надежными. А для этого:
  • Не просто дать формальное описание различных режимов стыковой сварки, а подробно объяснить, почему так. Иначе русского человека не переубедить.
  • На основе объяснения физических принципов стыковой сварки развенчать некоторые популярные мифы. Иначе любой менеджер торгующей организации уверенным голосом делает из нашего человека идиота.
  • На основании действующих нормативов объяснить требования к сварочному оборудованию и научить это оборудование выбирать. Иначе, опять же, продавцы обманут.

Автор берет на себя смелость утверждать, что внимательное изучение всего, что написано далее, может служить инструкцией по сварке полиэтиленовых труб своими руками. Только практика потребуется.

2 Общая идея

Сварка пластмассовых труб нагретым инструментом встык заключается, в принципе, в нагреве торцов до расплавления материала и в последующем сжатии торцов для образования стыкового соединения и остывания шва (рис.1).

Нагрев свариваемых поверхностей производится плоским металлическим нагретым инструментом с тефлоновым покрытием, который после нагрева удаляется из зоны сварки.

Рис. 1 Сварка труб встык

Однако сварка качественного стыкового соединения требует от оператора аккуратного выполнения целого ряда условий. В итоге процесс сварки встык нагретым инструментом состоит из 5 основных фаз с точно нормированными режимами.

3 Назначение технологии стыковой сварки

Сварка встык – один из трех способов сварки полиэтиленовых (и вообще пластиковых) труб, обеспечивающих прочность сварного соединения не ниже прочности самой трубы. Два других способа – сварка с закладными нагревателями и сварка нагретым инструментом в раструб.

Технология стыковой сварки позволяет соединять трубы из любых термопластов I и II группы – ПЭ, ПП, ПВДФ, ПВХ и пр. Другими словами, из полимеров, которые при нагреве способны перейти в вязко-текучее состояние, а после остывания – снова затвердеть без существенного изменения физико-химических свойств.

Основное достоинство технологии стыковой сварки перед другими видами сварки пластиковых труб – в том, что для прокладки прямых участков трубопроводов не требуются расходы на соединительные детали; свариваются непосредственно отрезки труб.

Недостаток – в том, что, независимо от диаметра свариваемых труб, требуется строгое выполнение многочисленных требований технологии стыковой сварки, а сварка одного стыкового шва занимает сравнительно много времени.

Чем выше диаметр свариваемых труб, тем ощутимее превосходство достоинств технологии стыковой сварки над ее недостатками. Поэтому для диаметров ниже 63 мм сварка встык нагретым инструментом применяется очень редко. Что касается пластиковых труб диаметром выше 110 мм, то это, как правило, трубы из полиэтилена. Поэтому в подавляющем большинстве случаев технология стыковой сварки используется для соединения полиэтиленовых труб.

И наоборот, полиэтиленовые трубы в большинстве случаев соединяются по технологии стыковой сварки. Можно сказать, что «сварка полиэтиленовых труб» и «стыковая сварка труб» – почти синонимы.

Единственное ограничение – сварка стыковых швов не рекомендуется на безнапорных трубопроводах канализации из полимерных труб, т.к. на внутренней поверхности трубопровода в результате сварки стыкового соединения образуется валик оплавленного материала (т.н. грат), который может стать местом скопления твердых частиц и причиной засорения безнапорного трубопровода. Если внутренний грат срезается, то стыковые сварные соединения могут использоваться даже для прокладки канализации. Проблема в том, что на готовом трубопроводе факт удаления внутреннего грата практически невозможно проверить. Вероятно, поэтому основное «узаконенное» применение технологии стыковой сварки – монтаж напорных трубопроводов:

Наружные водопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СНиП 3.05.04-85*. Материал труб:
— Полиэтилен (ПНД), способы сварки – стыковая или раструбная (п.3.58. СНиП);
— ПВХ, соединение методом склеивания в раструб (п.3.62. СНиП).

В части технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб СНиП 3.05.04-85* ссылается на один из первых Российских нормативных документов, в которых эта технология описана – ОСТ 6-19-505-79.

Наружные газопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СП 62.13330.2011, который является обновленной версией СНиП 42-01-2002. Речь идет только о подземных газопроводах (п.4.11 СП). Материал труб – только ПЭ, способы сварки полиэтиленовых труб – «…встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями» (п.4.13 СП).

Здесь нет ни собственного описания технологии стыковой сварки, ни ссылки на другой нормативный документ. Зато собственная технология стыковой сварки полиэтиленовых труб описана в Газпромовском СТО 2-2.1-411-2010.

Нефтепроводы из полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Монтаж нефтепроводов из пластиковых труб подчиняется ВСН 003-88 Миннефтегазстроя. Материал труб – ПЭ или ПП, способы сварки – нагретым инструментом встык или в раструб (п.7.5.3.1. ВСН).

ВСН 003-88 содержит описание технологии стыковой сварки полиэтиленовых (ПНД) и полипропиленовых труб, сходное с самыми привычными в России технологиями DVS 2207-1 и DVS 2207-11 соответственно.

Технологические трубопроводы

Монтаж технологических трубопроводов из пластиковых труб подчиняется СНиП 3.05.05-84. Трубы из полимерных материалов здесь собирательно называются «пластиковыми». Методы сварки не определены. Однако методы контроля качества сварки пластиковых труб здесь определены, в том числе, для стыковых соединений (п.4.23. СНиП).

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из п.3, до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.

С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:

  • ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;
  • ГОСТ Р ИСО 12176-1 – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.

Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.

ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

Как выполняется сварка полиэтиленовых труб – правила технологии процесса

Полиэтиленовые (ПЭ) трубы очень популярны при создании трубопроводов различных типов. В статье речь пойдет об основных способах, которыми может быть выполнена сварка полиэтиленовых труб, и о нюансах каждого из них.

Диффузионный способ пайки ПЭ труб

На сегодняшний день полиэтилен все еще не имеет такого авторитета как металл или металлопластик, но по факту его прочностные и эксплуатационные характеристики ничуть не хуже. Современные технологии на этапе производства позволяют сделать ПЭ трубы качественными и надежными. Наиболее интересным способом их сварки считается диффузионный, не требующий использования специального оборудования. Даже новичок сможет выполнить сварочные работы данным способом.

Полиэтилен высокого и низкого давления (ПВД и ПНД) – это одни из самых популярных полимерных термопластов, пользующихся высочайшим спросом при организации самых разных систем водоснабжения, водоотведения и т.д. Отличительной особенностью полимерного материала является то, что при нагревании он размягчается, поскольку теряется взаимосвязь цепочки молекул между собой. Застывая, он возвращает себе былую прочность, будто трансформации вовсе и не происходило. Именно эта особенность делает полиэтилен идеальным материалом для проведения сварочных работ на нем. Во время размягчения двух изделий их можно соединить, что после застывания приведет максимально прочному скреплению. Между двумя кусками будет создан прочнейший сварочный шов.

Производится сварка ПЭ труб под относительно низкой температурой в 270 градусов по Цельсию, что значительно облегчает задачу по выбору оборудования и последующему его использованию. Время работы крайне мало (несколько секунд на каждый этап) и может корректироваться лишь за счет изменения толщины трубопроводов.

Оборудование для диффузионной сварки

Выше было сказано, что выполнять данный тип робот достаточно просто и особого инструментария при этом не понадобиться.

Понадобятся следующие приспособления:

  1. Труборез. Специальная конструкция по типу гильотины, предназначенная для разреза трубы под прямым углом в нужном месте.
  2. Калибровщик. Вставляемая в трубу форма, позволяющая восстановить исходный диаметр после того как была выполнена резка.
  3. Фаскосниматель. Фактически это нож, при помощи которого снимают фаски на торцевых частях труб, чтобы те имели определенную форму. Выбирая фаскосниматель, нужно обращать внимание на качество инструмента, производителя.
  4. Сварочный аппарат. Устройство аналогичное паяльнику, создающее высокую температуру для плавления полимерного материала (подробнее: «Какой аппарат для сварки полиэтиленовых труб выбрать – виды и правила использования»).
  5. Насадки разных калибров. Когда применяется диффузионная технология сварки полиэтиленовых труб без насадок, совпадающих по диаметру с сечением трубы, просто не обойтись. С их помощью нужная температура создается на тех участках труб, которые впоследствии должны быть состыкованы.

Также нужно позаботиться о наличии измерительных инструментов, различных тряпок для очистки обрабатываемых поверхностей. Чтобы установить насадки на шине сварочного аппарата придется использовать сантехнические ключи соответствующего размера, а контакты электромуфты можно подгонять при помощи отвертки. Стоимость данного инструментария достаточно мала, а чаще всего большинство приспособлений имеются в доме в качестве подручных.

Правила проведения сварочных работ на ПЭ трубах

Когда производится сварка ПЭ труб встык, различают три основных способа:

  • в торец;
  • в раструб;
  • через муфту.

У каждого из способов имеются свои технологические особенности, но сварочный процесс в любом случае должен проводиться с соблюдением ряда требований:

  • Для начала нужно правильно закупить полиэтиленовые трубы. Все они должны принадлежать одной партии и производителю. Разница между качественным и бракованным изделием может быть незаметна, потому в любом случае нужно отдавать предпочтение заводскому производству. Даже миллиметровое расхождение в диаметре двух стыкуемых труб может привести к дефектам последующей эксплуатации системы.
  • Также использование изделий, произведенных в идентичных условиях, обуславливает полное соответствие труб по химическому составу и толщине. Данные показатели влияют на время выполнения сварочных работ, а точнее – на этап разогрева. Несоответствие двух труб друг другу может привести к тому, что одна из них расплавится сильнее, а вторая, наоборот, не достигнет нужных кондиций. В этом случае стыковочный шов будет недостаточно прочным.
  • То, насколько материал будет чистым, также очень важно. Любая технология сварки ПЭ труб предполагает работу с идеально чистой поверхностью. Мельчайший песок, пыль, грязь и прочие твердые частицы могут привести к образованию недостаточно герметичного шва.
  • Также важно учитывать погодные условия при работе на открытом воздухе, ведь повышенная влажность во время выпадения осадков, перегрев элементов под открытыми лучами солнца и переохлаждение на морозе могут привести к ухудшению прочностных характеристик шва.
  • Наконец, очень важным этапом работ является остывание созданного шва. Вплоть до полного остывания разогретого полимера нужно зафиксировать изделия относительно друг друга.

Работа с ПЭ трубами по технологии встык

Конкретный способ применим для труб с толщиной стенки от 0,5 до 5 сантиметров. В ходе работ разогреваются торцевые части труб и соединяются между собой под высоким давлением, чтобы фиксация была максимальной вплоть до полного остывания полимеров.

Выполняются работы следующим образом:

  1. Стыкуемые торцы труб фиксируются в специальной конструкции, чтобы впоследствии их можно было прогреть при помощи сварочного аппарата.
  2. Зафиксированные трубы необходимо обработать при помощи ножа для фасок. Выравнивать торцы с его помощью нужно до тех пор, пока излишки материала не перестанут мешать созданию идеально ровного стыка.
  3. Затем между изделиями вкладывается пластина, одновременно являющаяся нагревательным элементом, что позволяет быстро расплавить полимерный материал.
  4. При достижении необходимых кондиций материала пластину убирают из зазора между торцами труб, а их сводят с постепенным увеличением нажима вплоть до максимально прочной фиксации.

Как только материал остынет, будет виден очень прочный и герметичный шов в виде кольца, опоясывающего новенький трубопровод.

Сварка по технологии «в раструб»

Раструб – это довольно известное название функциональной части трубы, которое предполагает ее расширение на конце. Сварка через раструб предполагает помимо разогрева краевых частей изделий ввод меньшего из них в большее. Раструб на одну из труб можно приварить, либо он там будет сделан еще на этапе производства. В качестве привариваемого раструба обычно используют гладкостенную муфту, а уже в ней свариваются две трубы.

В этом случае сварочные работы обойдутся значительно дороже, чем в предыдущем. Причиной такого роста цены является большее количество создаваемых швов и закупка муфты.

Выполняются работы следующим образом:

  1. Трубы обрезаются под прямым углом, а затем выравниваются до идеального состояния с использованием ножа для фасок и калибровочного инструмента.
  2. Затем поверхности очищаются от любых типов загрязнений, а к сварочному аппарату приделывается насадка нужного диаметра.
  3. Паяльник запускается и прогревается до нужной температуры. Затем муфту надевают на одну насадку соответствующего размера, а трубу вставляют в чашу насадки, естественно, меньшего размера. Как только материал размягчен до оптимальных кондиций, можно состыковать два элемента.
  4. Затем останется лишь ввести трубу в муфту и зафиксировать их в таком положении на 20-30 секунд.

Все следующие швы делаются по аналогии.

Алгоритм электромуфтовой технологии сварки

Данный способ предполагает наличие у работника простейшего трансформатора и самой электромуфты, в которой нагревательный элемент установлен изначально. Процесс сварки осуществляется достаточно просто: к муфте подсоединяются обе трубы, а также на нее подается электрический ток.

Выполняются работы следующим образом:

  1. Трубы подготавливаются так же, как и во всех предыдущих способах, начиная с обрезки под прямым углом и заканчивая зачисткой.
  2. Трубы вводятся в электрическую муфту, и на нее подается ток от трансформатора.
  3. Когда соединенные трубы остынут можно отключать проводку, но муфта останется в качестве элемента единого с трубопроводом.
Читать еще:  Как утеплить пол в частном доме

На самом деле электромуфтовая сварка труб достаточно проста, но требует значительных денежных вложений, поскольку муфта является одноразовым изделием с достаточно дорогостоящей начинкой в виде нагревательных пластин.

Особенности работы с полиэтиленом низкого давления

На сегодняшний день ПНД очень популярен, как материал, выступающий в качестве замены железным, чугунным или пластиковым трубам. Преимущество его очевидно – это долгий эксплуатационный срок. Монтируются изделия из такого материала достаточно просто, если учитывать широкую функциональность современных аппаратов, используемых при сварке (подробнее: «Соединительная сварка ПНД труб: виды и особенности соединения»).

Стоит знать о некоторых нюансах, чтобы сварка полиэтиленовых трубопроводов дала качественный и надежный результат:

  1. Начинается все с подготовки рабочего места. Для этого необходимо убрать все лишнее, а также отчистить его от пыли, мусора и т.д. Затем в максимальной доступности располагаются все используемые в работе инструменты.
  2. Каждый элемент, используемый в процессе сварки, будь то труба или фитинг, должен быть очищен от любых видов загрязнений.
  3. Затем трубы и фитинги соединяются между собой.
  4. Нельзя забыть о подготовке краев изделий. Все они должны быть обрезаны под нужным углом и зачищены от излишков материала.

Чаще всего производитель прилагает к своей продукции инструкцию по эксплуатации, что позволяет тщательно ухаживать за трубами. В этом случае сварной трубопровод служит максимально долго и эффективно.

Нюансы предварительной подготовке к сварочным работам

Говоря о том, как сварить полиэтиленовые трубы в домашних условиях, нужно учитывать не только правила пользования, но и технику безопасности при работе со сварочным оборудованием.

Залогом успеха является проведение подготовительных работ:

  1. Каждый узел сварочного оборудования должен быть тщательно очищен и проверен на предмет наличия дефектов, которые могут сказаться на качестве и безопасности проводимых работ.
  2. Вся проводка и заземление должны быть проверены на предмет дефектной или вовсе отсутствующей изоляции.
  3. Топливные агрегаты необходимо дозаправлять, либо удалять из них старое застоявшееся топливо и заливать новое.
  4. Обязательно производить контрольный запуск установки, чтобы убедиться в ее работоспособности.
  5. Уровень масла в гидравлической системе сварочного аппарата необходимо проверить и выполнить с ним те же действия, что и с топливом.
  6. Если сварочный аппарат является мобильным, то его перемещение должно выполняться свободно, чтобы работы выполнялись без заминок и без риска для оператора установки.
  7. Ножи торцующего устройства должны быть отточены до идеального состояния, чтобы процесс обработки труб и фитингов происходил оперативно, а в результате получались качественные изделия.
  8. Каждое контрольно-измерительное устройство должно быть исправно.
  9. При работе с ПНД необходимо заранее приобрести в нужном количестве зажимы и редукционные вкладыши, диаметр которых должен соответствовать сечению труб.
  10. Каждую деталь подвергаемую трению следует тщательно смазать. Однако даже при выборе смазочной смеси нужно обращать внимания на требования, выдвигаемые производителями труб.

Итог

Соблюдая все правила и инструкции, приведенные в статье, можно получить качественное соединение для полиэтиленовых труб. Способ того, как сварить полиэтиленовую трубу, должен выбираться по основным критериям: простота реализации и доступность для работника с финансовой стороны вопроса. Лучше всего доверить работу специалисту, который возьмет на себя ответственность за все этапы – от закупки необходимых материалов и оборудования до проведения сварочных работ и введения системы в эксплуатацию.

Сварка полиэтиленовых труб — нюансы технологии

С развитием современных технологий на рынке строительных материалов постоянно появляются новые изделия для ремонта, строительства и обустройства систем водоснабжения, канализации и отопления. В частности, появились в продаже и широко применяются полиэтиленовые трубы.

Они используются в системах отопления и снабжения питьевой водой квартир и жилых домов. В старых постройках повсеместно идет замена старых металлических изделий на новые трубы из полиэтилена.

При монтаже данных систем необходима сварка полиэтиленовых труб при помощи специальных приспособлений, которыми можно пользоваться даже в домашних условиях. Эта процедура не требует особых навыков и знаний. Почти любой владелец квартиры или частного дома может своими руками произвести монтаж и сварку труб из полиэтилена.

Как соединить полиэтиленовые трубы

Трубы из полиэтилена существенно отличаются от металлических изделий:

  • установка проще, возможен монтаж своими руками;
  • полиэтиленовые трубы намного легче металлических;
  • в полиэтилене отсутствует эффект коррозии, что делает их более долговечными;
  • внутри труб не образуются известковые отложения, в которых могут появляться вредные микроорганизмы;
  • по стоимости изделия из полиэтилена меньше, чем трубы из металла.

Полиэтиленовые трубы соединяются при помощи трех методов:

Фитинги для соединения труб

  • Механическое соединение с помощью фитингов – дополнительных соединительных элементов;
  • Электромуфтовая сварка;
  • Стыковая сварка.

Соединения при помощи фитингов просты и незатейливы, необходимо только соединительные части и инструмент. Однако, этот метод не может учесть всех особенностей и нюансов прокладки трубопровода. Поэтому сварка является наиболее приемлемым вариантом при монтаже систем водоснабжения и отопления.

Какая технология сварки полиэтиленовых труб лучше и удобнее, рассмотрим ниже. Этот вид соединения позволяет сделать трубопровод прочным и гибким, легко обходить препятствия и повороты.

Трубы из полиэтилена можно заделать в стены помещения или спрятать в специальные короба. С полиэтиленовыми трубами любое помещение будь то ванная комната, кухня или туалет будут выглядеть более эстетично. Оборудование для сварки труб из полиэтилена несложно в работе и позволяет даже новичку соединить трубы и уложить их по своему усмотрению.

Сварочное устройство недешево, однако, многие магазины строительных материалов выдают этот агрегат напрокат за весьма умеренную плату.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб

Этот метод соединения труб предполагает нагрев торцов полиэтиленовых изделий и сочленения их под давлением. Концы труб надежно закрепляются фиксаторами, которые расположены на одной направляющей.

Подобный метод допустим только для элементов одного диаметра и состава материала.

Особенности и преимущества стыковой сварки труб из полиэтилена:

  • толщина стенок труб должна находиться в пределах от 4,5 миллиметров;
  • работы проводятся при температуре окружающего воздуха от минус 15 до плюс 45 градусов по шкале Цельсия;
  • при стыковом методе сварки расходуется незначительное количество электроэнергии;
  • сварка полиэтиленовых труб данным способом проста и удобна даже новичку.

В настоящее время это самый популярный вид соединения труб из полиэтилена.

Оборудование для стыковой сварки

Оборудование для сварки изделий из полиэтилена бывает с механическим приводом, то есть стыковка происходит путем сжатия руками человека специальных приспособлений. Такое устройство используется в основном для сварки труб небольшого до 160 миллиметров диаметра.

Для больших труб используется аппарат с гидравлическим приводом, так как при этом требуется более мощное усилие.

Современный (станок) аппарат для сварки полиэтиленовых труб встык обеспечивает такую прочность шва, что он получается более прочным, чем сама труба. При этом гибкость обеспечена в соответствии с нормами и ничем не уступает трубе. Принцип работы данного устройства заключается в следующем:

  • торцы труб из полиэтилена прочно крепятся в специальном устройстве;
  • после этого включается нагревательный элемент устройства и расплавляет торцы труб до вязкого состояния;
  • затем части труб необходимо плотно прижать друг к другу и удерживать до полного остывания шва.

Ручная сварка полиэтиленовых труб встык работает по такому же принципу. Как правило, для этого используется устройство с механическим приводом. При ручной сварке получается очень прочный и надежный шов, который затем легко удалить с помощью специального инструмента. Прочность полученного соединения зависит от типа прибора и квалификации работника. Модификаций сварочных устройств для труб из полиэтилена много, с различной степенью автоматизации.

В основном, подобные устройства используются для стыковой сварки систем водоснабжения и отопления.

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб

Подобный тип соединения применяется для труб высокого давления до 16 атмосфер. Однако, данный метод потребует больших затрат, чем при стыковой сварке.

Принцип муфтовой сварки состоит в следующем:

  • свариваемые поверхности труб необходимо очень тщательно зачистить и обезжирить ;
  • далее следует установить строго по центру муфту;
  • затем включается электрический нагрев муфты и ее остывание в свободном положении.

Внутри полиэтиленовой муфты расположена спираль из металла, которая может быть скрытой, открытой или частично утопленной. При включении электрического тока спираль нагревает полиэтилен до температуры плавления. Материал трубы и муфты при нагреве взаимно проникает друг в друга. Соединение получается очень прочным и надежным.

Данный метод отличается от стыкового тем, что при сварке можно использовать трубы разных размеров и разных марок полиэтилена.

Монтаж и сварка полиэтиленовых труб муфтами позволяет обеспечить самые разные решения при устройстве развязок и узлов трубопровода. А возможность соединения труб из различных материалов делает этот метод незаменимым при ремонте трубопровода. С помощью данного метода можно легко делать седловые и электросварные отводы, редукционные муфты. Даже возможен переход на трубу с металлической резьбой. Эти возможности могут существенно снизить затраты средств и расширить технические задачи по установке систем водоснабжения и отопления.

Муфтовая сварка применяется не только для строительства трубопроводов в системе водоснабжения и отопления. Ее можно использовать в газовых сетях, канализации и даже при транспортировке веществ с агрессивной средой.

Полиэтилен, из которого изготовлены трубы, способен выдерживать рабочие нагрузки на протяжении 50 лет, а значит и муфтовое соединение обладает такими же характеристиками. Данный метод используется и для врезок в различные трубопроводы на стадии строительства и в режиме эксплуатации.

Применение современных материалов, таких как полиэтиленовые трубы, и способы их соединения произвели настоящую революцию в строительной отрасли. Сейчас уже ни у кого не возникает даже мысли использовать в загородном доме или квартире металлические трубопроводы. В наше время этот материал и методы его сварки являются наиболее популярными у населения нашей страны.

Сварка полиэтиленовых труб

Автор: Игорь

Дата: 27.07.2017

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Применение изделий из полиэтилена имеет широкое распространение. Материал, из которого они изготавливаются, позволяет использовать их для строительства трубопроводов. Для них характерна демократичная цена в сочетании с хорошим качеством и надежностью эксплуатации. Дополнительное преимущество полиэтиленовых материалов в их несложном монтаже. Сварка полиэтиленовых труб отличается рядом достоинств относительно других применяемых материалов.

Процесс сварки ПЭ труб

Общая информация

Изделия из полиэтилена обладают рядом преимуществ. Они не подвержены коррозии, легко свариваются, стойки к действию химических веществ. Для них характерен долгий срок эксплуатации. Благодаря морозостойкости материала сварка полиэтиленовых труб возможна при температуре -70 0 С. Это свойство позволяет использовать их для прокладывания наружных трубопроводов.

Сварка ПЭ труб не всегда возможна при высоких температурах. Материал отличается относительно невысокой термостойкостью. Его можно использовать при температуре сред не больше 45 С. Трубные спецматериалы применяют для производства газопроводов, вентиляционных систем и водопроводов для холодной воды. Термостойкость полиэтилена повышают за счет его сшивания. Процесс позволяет использовать такой полиэтилен при температуре 95 С.

Разновидности трубных материалов из полиэтилена

В зависимости от используемого полиэтилена различают изделия:

  • из полиэтилена высокого давления;
  • из полиэтилена низкого давления.

В первом случае трубные материалы, изготовленные из указанного типа полиэтилена, имеют невысокую плотность. По этой причине создание высокого давления в них ведет к уменьшению плотности самого материала.

Сварка ПНД труб сопряжена с риском их разрушения при изгибах. Для них характерна высокая плотность и способность выдерживать давление в 20 атмосфер. Но при этом материал отличается хрупкостью, что необходимо учитывать, когда осуществляется пайка ПНД труб. Материалы на основе ПНД эксплуатируют для создания водопроводов и канализаций.

Сварка труб из полиэтилена низкого давления

В зависимости от способности сдерживать давление различают:

  • напорные;
  • безнапорные;
  • средненапорные.

Напорные применяются при прокладывании напорной канализации и газопроводов. Для них характерен большой размер, поэтому сварка полиэтиленовых труб большого диаметра требует соблюдения особых условий.

Безнапорные используются для строительства безнапорной канализации, в которой не создается сильное давление. Такие материалы тоже отличаются значительными диаметрами. Средненапорные имеют небольшое давление внутри.

По типу соединения выделяют изделия:

  • разъемного типа;
  • неразъемные.

Первый тип легко разбирается в процессе использования, а трубные материалы крепятся с помощью фланцев или фитингов, если имеют небольшие диаметры.

Неразъемные являются цельными, и сварка полиэтиленовых труб данного типа осуществляется несколькими способами.

Способы сваривания изделий на основе полиэтилена

Для неразъемных трубных материалов из полиэтилена предусмотрены два основных способа сваривания:

  • электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб;

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб

  • стыковое сваривание.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб

В первом случае сваривание происходит благодаря применению электромуфт. Метод позволяет сваривать изделия разных диаметров при температурном диапазоне от -9 С до +30 С. Другое название данного типа работ – сварка полиэтиленовых труб закладными нагревателями. Указанная разновидность работ может именоваться и как терморезисторная сварка полиэтиленовых труб. Сваривание возможно при минимальном диаметре труб в 20 мм. Сварка применяется в ограниченных помещениях при монтировании трубопроводов безнапорного типа. Активно используется указанный метод при ремонте. Соединения, полученные таким образом, способны выдерживать давление в 15 атмосфер. Минус таких соединений заключается в дороговизне применяемых для сваривания фитингов, дополняемых электрическим нагревателем для разогрева трубных концов.

В других случаях применяется стыковая сварка полиэтиленовых труб. Указанным способом свариваются изделия, имеющие толщину не меньше 5 мм и диаметр не меньше 50 мм. Технологическая карта по сварке полиэтиленовых труб стыковым методом подразумевает использование одной марки полиэтилена. Рекомендуется брать изделия из полиэтилена, выпущенные в рамках одной партии.

Температура сварки полиэтиленовых труб должна быть в пределах от 200 С до 220 С.»

Применяемое оборудование

Сварка полиэтиленовых труб электромуфтами предполагает наличие оборудования:

  • аппарат для сваривания;
  • обезжиривающий раствор на основе спирта;
  • позиционер;
  • липкая лента;
  • электромуфты (фитинги);
  • чистая ткань;
  • устройство, обрезающее торцы;
  • линейка с маркером;
  • устройство, снимающее верхний слой в 0,2 мм.

Стыковая сварка ПЭ труб проводится с применением специального аппарата, который имеет либо гидравлический, либо механический привод. Используется аппарат с установленным программным обеспечением, что упрощает процесс проведения работ.

Аппарат для сварки полиэтиленовых труб

Дополнительно эксплуатируется оборудование в виде:

  • обезжиривающего раствора;
  • сухой тряпки;
  • штангенциркуля.

Подготовительные работы и технология

В обязательном порядке соблюдается техника безопасности при сварке полиэтиленовых труб. Она включает в себя:

  • очистку аппарата от загрязнений в виде остатков полиэтилена от предыдущей работы;
  • проверку рабочего состояния узлов агрегата;
  • проверку изоляции проводов;
  • проверку наличия топлива в аппарате и его качество;
  • холостой запуск агрегата с целью проверки его работы;
  • контроль уровня масла в гидросистеме;
  • обследование механизма заточки ножей торцевателя;
  • проверку исправности измерительных устройств аппарата;
  • проверку соответствия диаметра редукционных вкладышей и зажимов диаметру изделия;
  • проверку наличия смазки на трущихся деталях.

Предусмотрена для такого процесса как сварка полиэтиленовых труб и инструкция, включающая в себя порядок действий:

  • подготовка деталей и очистка рабочего места;
  • установка сварочного режима;
  • обрезка специальным механизмом концов элементов, которые подлежат свариванию;
  • удаление окисленного слоя с трубной поверхности;
  • обезжиривание фитинга с внутренней стороны и торцов с внешней стороны;
  • маркером и линейкой отмечается на изделии длина, на которую будет надета муфта;
  • фиксация фасонной детали;
  • установка изделий в позиционере;
  • обматывание сварочных мест липкой лентой для защиты от пыли;
  • установка заглушек на открытые участки изделий;
  • подсоединение проводов от агрегата к электромуфте, подача напряжения к ней с последующим разогревом фитинга, который сваривает детали.

Подобная сварка полиэтиленовых труб используется при электромуфтовом методе. Сварка полиэтиленовых труб стыковым методом подразумевает другой алгоритм действий:

  • проверка овальности торцов;
  • установка изделий в центратор и их очистка;
  • установка требуемого параметра давления;
  • торцовка концов изделий и проверка зазора;
  • обезжиривание торцов;
  • фиксация нагретой плиты между техизделиями с установкой давления;
  • прижимание торцов к плите до возникновения грата;
  • нагревание трубных материалов;
  • отвод нагревательного элемента, и сплавление труб под действием давления;
  • извлечение техизделий из центратора и их охлаждение.

Предусматривает указанная сварка полиэтиленовых труб гост, содержащий требования к технологическому процессу. Так, например, температура пайки пнд труб зависит от метода сваривания. Для придания гибкости используется сваривание встык, а при сваривании в труднодоступных местах целесообразно применять электромуфтовую сварку.

Таблица сваривания изделий из полиэтилена

На практике берется во внимание таблица для сварки полиэтиленовых труб. Содержит в себе такой важный показатель как время сварки полиэтиленовых труб таблица:

Методы сварки для соединения полиэтиленовых труб

Трубы из полимерных материалов активно заменяют привычный металл при монтаже или ремонте бытовых коммуникаций. Трубопроводы из полиэтиленовых труб используют при устройстве отопления, канализации, водопровода, в централизованном строительстве и в частном секторе. Сварка полиэтиленовой трубы – это самый надежный способ соединения, который применяется для строительства коммуникаций, эксплуатирующихся под давлением.

Читать еще:  Армирование бетонного пола по грунту

Особенности монтажа труб из полиэтилена

Монтаж трубопроводов из полиэтилена осуществляют с использованием сварки или фитингов. Только в одном случае соединения получаются разборными — при сборке на обжимных фитингах. Их прочность достаточна, чтобы выдерживать нагрузки индивидуального водяного отопления, но не рассчитана на промышленное давление или гидроудары центрального водоснабжения.

Сварные соединения полиэтиленовых труб обладают большей прочностью, однако монтаж требует специального оборудования и некоторых навыков.

Способы сварки полиэтиленовых труб

Сварные соединения на полиэтиленовых трубопроводах можно получить несколькими способами:

  • Раструбный метод с использованием фитингов.
  • Сварка встык. Требуется специальное оборудование. Метод является наиболее применяемым при монтаже полиэтиленовых труб диаметром более 110 мм.
  • Сварка экструдером. Удобно использовать для изменения направления трубопровода без дополнительных фитингов.
  • Электросварка с использованием специальных фитингов.

Все перечисленные способы сварки полиэтиленовой трубы основаны на молекулярной диффузии (взаимное проникновение, смешивание) полимера при нагревании его до температуры плавления. Отсюда название методов – диффузионные.

Обратите внимание! Для качественного соединения требуются детали из одного производителя! Только это может гарантировать полную идентичность соединяемых полимеров.

Раструбный метод

Выполняется раструбная сварка полиэтиленовых труб с использованием специальных соединительных фитингов.

Инструменты для сварочных работ:

  • труборез;
  • фаскосниматель;
  • калибратор;
  • сварочный аппарат с регулируемым нагревом для полимерных материалов;
  • набор соответствующих насадок для нагревания трубы и фитинга.

Обратите внимание! Если работы проводят при минусовой температуре, то время нагрева соединяемых элементов увеличивают на 1-2 секунды от норматива.

Сварка в раструб выполняется следующим образом:

  • Трубу нарезают на необходимые сегменты.
  • Край, который планируют соединять, обрабатывают фаскоснимателем до получения непрерывной стружки, равной по длине двум окружностям.
  • Калибруют до получения идеальной окружности.
  • Протирают детали и обезжиривают.
  • Закрепляют сварочный аппарат на устойчивую подставку и нагревают. Температуру регулируют при помощи штрих кода фитинга. Если аппарат не оснащен подобной функцией, то температуру нагрева выставляют в 210 градусов. Когда сварочник нагреется до заданной температуры, на нем загорится индикатор.
  • Одновременно на насадки электросварочного аппарата надевают трубу, соединительную муфту и нагревают.
  • Снимают разогретые детали и соединяют физическим усилием.
  • Фиксируют неподвижно до остывания.

Обратите внимание! Сварочное соединение враструб для полиэтиленовых материалов используют на трубопроводах с небольшим диаметром и толщиной стенки до 5 мм.

Этот метод в частном строительстве не находит большого распространения, так как затратен, требует специального оборудования. Соединение на пресс-фитингах проще и достаточно надежно для индивидуальных водопроводных или отопительных коммуникаций.

Сварка встык

Соединение встык проводят для деталей, толщина стенки которых более 5 мм Работы проводят чаще всего на магистральных трубопроводах. Оборудование для такой сварки кардинально отличается от сварки в раструб.

Для сварочных соединений методом «встык» потребуется следующее оборудование:

  • Центратор – устройство для неподвижного, соосного закрепления соединяемых концов труб. Имеет два неподвижных и два передвигающихся зажима.
  • Торцеватель – инструмент для обработки среза. Подготовленные срезы должны соприкасаться друг с другом полностью. Допустимый зазор составляет не более 0,5 мм, для трубопроводов большого диаметра это расстояние допустимо увеличить до 0,7 мм. Если зазор при примерке больше, то трубы вновь следует обработать.
  • Сварочный аппарат для торцевой сварки. Он представляет собой нагревательную пластину, покрытую тефлоном.
  • Специальный привод, который сближает и соединяет оплавленные концы трубопровода. Есть гидравлические или механические разновидности.
  • Редукционные вкладыши, которые противодействуют деформации мягкой полиэтиленовой трубы.
  • Блок управления, если процесс автоматизирован.

Сварку проводят в автоматическом режиме. Алгоритм операций следующий:

  • концы трубопровода закрепляют в центровочной станине;
  • снимают фаску и зачищают (операция выполняется одновременно);
  • соединяемые концы одновременно нагревают специальным сварочным «зеркалом», глубина расплавления материала около 2 мм;
  • удерживают под давлением до остывания.

В результате манипуляций должно получиться герметичное соединение с внешним наплавленным валом.

Обратите внимание! Отход от технологии грозит перегревом материала и образованием внутреннего наплыва. Это уменьшает проходимость трубопровода и считается браком в работе.

Сварка встык является недорогой (при наличии собственного оборудования) и повсеместно используется при монтаже централизованных магистралей. Для прокладки индивидуальных коммуникаций оборудование можно взять напрокат.

Сварка экструдером

Сварка с использованием экструдера (специальный инструмент для расплавления гранулированного полимера) применяется в промышленном строительстве для монтажа криволинейных трубопроводов. Это удешевляет работы, поскольку не требует соединительных фитингов.

Соединение полиэтиленовых труб экструдером схематично выглядит так:

  • Трубы обрезают под необходимым углом, очищают от стружки и заусенец.
  • Ветошью стирают грязь с места среза, обезжиривают раствором на спиртовой основе.
  • Вручную сводят срезы встык и фиксируют в необходимом положении точечной сваркой – прихватывают.
  • Тщательно проваривают шов экструдером.

Обратите внимание! Экструдер расплавляет органический полимер, что в результате может выглядеть не слишком аккуратно. Не следует трогать мягкую пластмассу руками. Следует дать ей остыть, после чего можно ножом и наждачной бумагой зачистить полученный шов.

Сварка электросварными фитингами

Монтаж при помощи электросварных фитингов требует закупки дорогостоящих комплектующих. Для работы потребуется особый сварочный аппарат без нагревающегося сегмента.

Электросварные фитинги – это детали для соединения труб из полимерных материалов, внутрь которых вмонтированы нагревательные элементы для расплавления внешней части трубы и внутренней части фитинга. Результатом является сплавление составляющих в одно целое. Для подключения к сварочному аппарату на детали есть готовые контакты.

По технологии выполнения работ монтаж трубопровода на электросварных фитингах является самым простым. Достаточно вставить концы соединяемых труб в фитинг и подсоединить его к сварочному аппарату. Процесс нагрева, расплавления материала трубы и муфты является автоматическим. Для этого на каждой детали имеется особый штрих код с информацией о температуре и времени нагрева.

Недостаток у этого метода соединения полиэтиленовых труб один – его дороговизна.

Рекомендации для проведения качественной сварки

Для того чтобы качественно сварить полиэтиленовый трубопровод недостаточно хорошего оборудования и навыков работы с полимерами. Ошибки могут быть уже на этапе закупки материалов.

Для качественной сварки полиэтиленового трубопровода следует придерживаться следующих правил:

  • Трубы, фитинги следует приобретать от одного производителя. Лучше если это будут заводские материалы уже известных производителей. Расхождение в производителе чревато несовпадением диаметров труб, неоднородностью органического полимера. Несмотря на то, что полиэтилен получают одинаковыми способами, разнородность материала может быть даже у разных партий одного производителя.
  • Трубы и фитинги от разных брендов могут иметь расхождение во времени нагрева. Перегрев одного из элементов оплавит деталь и сделает соединение бракованным.
  • Чистота при проведении работ очень важна. Попадание в место сварочного стыка пыли, взвешенных частиц, песка или следов масляных элементов сделает соединение неспособным выносить нагрузки.
  • Обязательно соблюдение полной неподвижности свариваемых деталей до их полного остывания.

Сварка полиэтиленовых труб: 3 методики, без которых вы разоритесь на закупке фитингов!

Сварка полиэтиленовых труб является одной из наиболее популярных методик их соединения. При сварке формируется неразъемное соединение, отличающееся высокой герметичностью и сдобное выдерживать значительные нагрузки.

Конечно, не все методики работы с таким материалом как полиэтилен можно освоить самостоятельно, потому далее в статье я приведу обзор основных технологий, и остановлюсь на подробно описании алгоритмов сварки, чаще всего применяемых в быту.

Сваривать детали можно разными способами

Как соединяются детали

Фитинги для разъёмных соединений

При прокладке трубопроводов с использованием полиэтиленовых деталей неизменно возникает необходимость в их соединении.

Делать это можно двумя способами:

  1. С помощью разъемных фитингов;
  2. С помощью сварки.

Сварной шов в разрезе

Первый вариант хорош тем, что для монтажа узла трубопровода не требуются никакие специальные инструменты. С другой стороны, цена фитингов достаточно существенна, да и номенклатура таких изделий ограничена, потому ставят их обычно там, где без возможности рассоединения труб просто не обойтись – т.е. во внутренней части трубопровода.

Сварной метод более трудоемок, поскольку требует задействования специального оборудования — контактных сварочных аппаратов, муфт, паяльников и т.д. С другой стороны, для его реализации не нужны дорогостоящие разъемные фитинги, да и надёжность сращивания труб при таком способе возрастает на порядок.

Соединения с использованием сварных муфт

В общем, если вы планируете монтировать трубопровод из полиэтиленовых деталей, то без освоения сварочного способа вам точно не обойтись. И даже если вы не будете выполнять работу своими руками, а обратитесь к специалистам, знать азы технологии необходимо — хотя бы для должного контроля и оценки качества результата.

Технология сварки

Метод 1: соединение встык

Сварка полиэтилена при формировании трубных коммуникаций может осуществляться несколькими способами. Наиболее часто используется так называемая стыковая методика сварки, при которой соединяются непосредственно торцы двух деталей.

Аппарат, используемый для соединения деталей

Подготовительный этап работы включает такие операции:

  1. Для соединения выбираются изделия диаметром 50 мм и более с толщиной стенки не менее 5 мм. Пренебрегать таким ограничением не стоит: при стыковке тонкостенных труб велика вероятность деформации материала, что приведёт к снижению прочности соединения;

Так соединяют только детали от 50 мм и более

Еще один минус – внутренний наплав, который будет перекрывать и без того не самый большой просвет трубы, существенно снижая ее проходимость.

  1. Стыковым способом соединяются только трубы из полиэтилена одной марки. Состав материала трубной стенки в месте сварного шва должен быть максимально однородным, потому я по возможности используют только трубы из одной партии;
  2. Также не лишним будет проверить торцы соединяемых элементов на эллипсность. Если при большом диаметре и значительной толщине стенок небольшие погрешности можно компенсировать, то работая с тонкими трубами нужно соблюдать предельную скрупулезность.

Принцип стыковой сварки

Для соединения деталей по методу стыковой сварки используются специальные агрегаты. Основным элементом такого прибора является центральная нагревательная пластина, которая и обеспечивает расплавление полиэтиленовых изделий.

Работы выполняются по такому алгоритму:

  1. Трубы обрезаются по размеру с таким расчетом, чтобы на конце каждой был запас материала, необходимый для формирования сварочного шва. Как правило, информацию об укорачивании детали содержит инструкция к прибору, но в среднем для наиболее ходовых диаметров запаса в 12 -15 мм бывает достаточно;
  2. После этого выполняется торцовка труб: так мы обеспечиваем идеально ровную поверхность края детали для наилучшего контакта с нагревательным элементом;

  1. Далее трубы устанавливаются в сварочный аппарат и центруются. Очень важно соблюдать строгую соосность, поскольку от этого напрямую зависит качество сварки;
  2. Затем в промежуток между деталями устанавливается нагревательный элемент, к которому прижимаются трубы. Прижим должен осуществляться с контролируемым усилием;

Установка нагревательной пластины

  1. Время нагрева зависит от материала (полиэтилен высокой/низкой плотности, полипропилен), а также от толщины трубной стенки: чем толще соединяемые детали, тем больше их нужно удерживать для расплавления торцов;

Температура при этом поддерживается ан постоянном уровне: сварка ПНД труб обычно ведется при 210 — 220 градусах, сварка ПП труб – при 200 0 С.

  1. После завершения процесса плавления плита убирается, и детали с расплавленными торцами прижимаются друг к другу – выполняется так называемая осадка.Для формования качественного шва осаживание осуществляется под определенным давлением, потому для прижатия деталей используется либо рычаг с фиксированным ходом, либо гидравлический привод.

Осадка соединения с формованием шва

Снимать осадочное давление и извлекать соединённый участок из сварочного аппарата желательно после полного остывания полиэтилена.

Метод 2: муфтовое соединение

Аппарт для муфтовой сварки

При монтаже безнапорных трубопроводов (канализация, дренаж и т.д.), а также при стыковке трубных отрезков с разной толщиной стенок используется соединение с помощью специальных муфт. Также электромуфтовая сварка практически незаменима при ремонте существующих трубопроводов.

Для монтажа соединений с использованием этой методики нам понадобятся специальные фитинги со встроенными нагревательными элементами.

Принцип работы будет следующим:

  1. Концы труб ровно обрезаются и торцуются во избежание деформации и затекания полиэтилена внутрь трубы. При соединении деталей с разной толщиной стенки с более толстого изделия может сниматься фаска;
  2. С торцов труб удаляется слой окислов: для этого можно использовать специальный скребок или просто срезать полиэтилен толщиной 0,2 мм. Касаться свариваемых поверхностей руками нежелательно, поскольку для удаления жировых пятен понадобится обработка растворителем;

Муфта, надетая на одну из труб

  1. Затем устанавливается сварочная муфта с нагревательными элементами, и к контактам муфты присоединяются провода от сварочного аппарата;
  2. После подачи напряжения металлические закладные внутри муфты разогреваются, за счет чего происходит плавление стенок труб и стенок самой муфты. Расплавленный полиэтилен формирует неразрывное соединение, которое после отключения тока постепенно остывает и полимеризуется.

Подключение тока при монтаже фитинга

Метод 3: раструбная сварка

Основным недостатком описанных выше методик является необходимость использования сложного и дорогостоящего оборудования. По этой причине при прокладке бытовых трубопроводов низкого давления используется технология раструбной сварки, которая обычно применяется для работы с деталями из полипропилена.

Паяльник для раструбной сварки

При соединении изделий используются сварные фитинги – линейные или угловые детали с увеличенным внутренним диаметром. Для их соединения применяют паяльники – нагревательные приборы со сменными насадками, диаметр которых соответствует диаметру нагревательных труб.

Преимуществами раструбного метода являются относительно невысокая стоимость паяльников, а также простота технологии формирования соединения.

  1. Обрезаю трубу до нужной длины, снимаю фаску с ее торца, после чего проверяю, насколько легко она входит в подготовленный для сварки фитинг;
  2. На паяльник надеваю пару насадок, диаметры которых соответствуют диаметру трубы и фитинга соответственно;

Надеваем детали на паяльник

  1. Фитинг надеваю на насадку-стержень, а Турбу вставляю в полую кольцевую насадку;
  2. Включаю паяльник в сеть и прогреваю изделия в течение необходимого времени;

Стоит отметить, что большинство паяльников предназначено для работы с полипропиленом. Так что при сварке ПЭ-труб нужно точно дозировать температуру, а в идеале – провести несколько пробных операций, оценив, как будет плавиться конкретно этот материал.

Снятие нагретых деталей

  1. После нагрева снимаю обе детали с насадок и быстро совмещаю, вставляя трубу в фитинг без вращения. По окружности формируется валик из расплавленного материала, который и обеспечит прочность сварного шва.

При должной сноровке таким способом можно быстро и с минимальными затратами монтировать внутренние полиэтиленовые трубопроводы.

Стыковка деталей и сварной шов в разрезе

Контролируем качество сварного шва

При монтаже сварных соединений любым из описанных выше методов очень важно правильно оценить, насколько качественным получился сварной шов. От этого зависит, можно ли будет использовать этот участок трубопровода, или придется все переделывать.

Деталь с двумя правильными сварными швами

Критериев оценки на самом деле не так много, и запомнить их довольно просто:

  1. Самый главный признак качества — наличие равномерного валика из полиэтилена по всей окружности трубы. Если валик будет искривленным, или же вместо валика будет впадина, пользоваться соединением нельзя;
  2. Следующий важный фактор – соосность. Небольшое смещение стыкуемых деталей допускается, но оно не должно превышать 10% от толщины трубной стенки;

Фото дефектного участка при несоблюдении соосности

  1. Высота валика из расплавленного полиэтилена также лимитируется. Для труб со стенками 5 – 10 мм эта величина составляет 2,5 – 3 мм, для труб со стенками до 20 мм – 5 мм и менее.

Конечно, если вы монтируете трубопровод низкого давления или безнапорные коммуникации, то небольшим отступлением можно и пренебречь, но делать этого все-таки не стоит. Куда проще сделать новое сварное соединение, чем впоследствии ремонтировать эксплуатируемую трубу.

Заключение

Сварка ПЭ труб для формирования надежных неразъемных соединений может выполняться с применением разных технологий. Они вполне доступны для освоения даже неспециалистом, так что если вы хотите разобраться в нюансах — изучайте приведённые выше алгоритмы, смотрите видео в этой статье, а также не стесняйтесь задавать интересующие вас вопросы здесь в комментариях и в соответствующих темах на форуме проекта.

Сварка полиэтиленовых труб

Способы сварки полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы сваривают тремя способами — стыковой, раструбной и электромуфтовой (с закладными нагревателями) сваркой.

Сварка враструб

И тем не менее раструбная сварка полиэтиленовых труб — технологичный и надежный способ соединения. Параметры ее режима практически не отличаются от параметров сварки полипропиленовых труб (см. Сварка полипропиленовых труб). Применяемое оборудование, все основные приемы, значения температуры нагрева паяльника и временных интервалов операций остаются такими же (или почти такими же), как и для сварки полипропиленовых труб.

Электромуфтовая сварка

При сварке труб фитингами с закладными нагревателями, нагрев места стыка и расплавление материала осуществляется спиралью из металлической проволоки, заделанной в фитинг, по которой пропускается электрический ток. Давление в зоне сварки и герметизация соединения создается за счет теплового расширения трубы. Чтобы осуществить электромуфтовую сварку, необходимо иметь саму электросварную муфту и аппарат для сварки полиэтиленовых труб, с помощью которого подают напряжение на нагревательную проволоку.

Сварка встык

Сварка встык является основным способом неразъемного монтажа полиэтиленовых труб, начиная с диаметра 50 мм. Выбор этого значения в качестве начального, обусловлен тем, что толщина стенки 50-ти миллиметровых труб достигает 5-ти мм — как раз того значения, при котором гарантируется надежное соединение. Использование стыковой сварки для труб меньших диаметров нецелесообразно еще и потому, что образующийся при этом способе внутренний грат слишком сильно сужает и без того небольшой проход.

Читать еще:  Сферы использования поликарбонатных труб различного диаметра; Блог о потолках

Стыковой сваркой рекомендуется сваривать трубы с одинаковой толщиной стенки. Иногда из этого правила делают исключения. В этом случае у трубы с большей толщиной стенки снимают фаску под углом 15±3° к оси трубы, обеспечивая, таким образом, одинаковую площадь контактных поверхностей.

Сущность стыковой сварки полиэтиленовых труб состоит в том, что оплавленные нагретым инструментом, до состояния вязкотекучести, торцы труб соединяются между собой под давлением и выдерживаются в таком положении до полного охлаждения соединения.

Полученное стыковое соединение имеет прочность выше, чем прочность самой трубы. При испытании образца с фрагментом стыкового соединения на разрывной машине, его разрыв происходит по месту целого материала, а не по сварному шву (1 — целый образец, 2 и 3 — стадии растяжения).

В качестве оборудования для стыковой сварки полиэтиленовых труб применяются сварочные аппараты, состоящие из нескольких узлов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Центратор с четырьмя или двумя подвижными и неподвижными хомутами служит для зажима, центровки и сведения труб. Торцеватель (рубанок) предназначен для обработки их торцов. С помощью нагревательного инструмента (сварочного зеркала) осуществляется нагрев труб. Аппарат имеет устройство, создающее усилие, прижимающее трубы к сварочному зеркалу (при нагреве) и друг к другу (при опрессовке). Блоки электропитания и управления обеспечивают подачу напряжения на узлы и поддержание всех параметров в необходимом интервале.

Для резки труб используются труборезы.

Для стыковой сварки выпускаются всевозможные фитинги (спиготы).

Основные параметры стыковой сварки. К основным параметрам стыковой сварки относятся: температура нагрева инструмента, усилие прижатия труб к сварочному зеркалу и друг другу и продолжительность операций. Изменение давления удобно представлять в виде циклограммы.

Контроль за давлением осуществляют с помощью манометра гидравлического насоса, создающего усилие сжатия. Если давление создается вручную или устройством без манометра, контроль осуществляется визуально по форме и размерам образующихся валиков грата. Время операций контролируют по секундомеру.

Последовательность операций сварки. Стыковую сварку осуществляют в следующем порядке.

  • Очищают и обезжиривают концы соединяемых труб.
  • Закрепляют трубы в центраторе сварочного устройства и обрабатывают их торцы резцом (осуществляют торцевание) с целью обеспечения их перпендикулярности оси. После торцевания заготовки сводят друг с другом для проверки отсутствия зазора. Для труб диаметром менее 110 мм допускается наличие зазоров не более 0,3 мм.
  • Между торцами труб устанавливают сварочное зеркало, нагретое до рабочей температуры — согласно инструкции на оборудование и материал труб. Для всех марок полиэтилена, температура нагрева инструмента укладывается в интервал 205-230°C.
  • Прижимают торцы труб к зеркалу с усилием Pоп, создающим давление 4-6 кг/см 2 , — до появления по периметру торцов грата высотой 0,5-2,0 мм. После этого снижают давление до величины 0,2-0,5 кг/см 2 и поддерживают его таким в течение всего времени нагрева. Точные значения давлений и продолжительности нагрева содержатся в инструкциях на оборудование и трубы. Ориентировочные величины приведены в таблице выше. Сварка ПЭ труб при холодной погоде может потребовать увеличения времени на их прогрев (увеличивать температуру инструмента недопустимо). Оптимальное значение продолжительности нагрева для различных внешних условий лучше всего определять, производя пробную сварку на ненужных обрезках труб.
  • После истечения времени прогрева, подвижный зажим центратора с трубой отводят на расстояние 5-6 см, убирают сварочное зеркало из зоны сварки и сводят трубы до соприкосновения, создавая давление осадки Pос 1-3 кг/см 2 . При этом визуально контролируют размеры и конфигурацию образующегося грата. Давление осадки выдерживается в ходе всего времени охлаждения соединения.
  • Извлекают трубы из зажимов центратора.

Требования к качеству сварных соединений

  • Размеры валиков грата должны соответствовать значениям, приведенным на рисунке ниже.
  • Грат должен быть равномерно и симметрично распределен по окружности стыка.
  • Взаимное смещение стенок свариваемых труб в радиальном направлении не должно превышать 10% от их толщины.
  • Впадина (А) между валиками грата (линия сплавления) не должна располагаться ниже наружной поверхности труб.
  • Цвет грата должен быть идентичен цвету труб. Наличие трещин, пор и инородных включений не допускается.

На рисунке ниже изображен сварной шов, выполненный с соблюдением всех технологических параметров. Его отличают гладкие, симметричные валики с округлыми формами и размерами, не выходящими за рамки установленных значений.

А вот так выглядят швы, выполненные с нарушениями технологии.

Слишком малые размеры валиков грата говорят о заниженном давлении при осадке труб или недостаточном времени прогрева.

Чрезмерно большие размеры валиков свидетельствуют о завышенном времени прогрева или слишком высокой температуре нагревателя.

Смещение торцов труб друг относительно друга происходит при плохой центровке или отсутствии фиксации труб в центраторе.

Некачественное торцевание (наличие зазора между сомкнутыми торцами труб) приводит к неравномерности распределения грата по периметру труб.

Некоторые особенности монтажа полиэтиленовых труб

Монтаж полиэтиленовых труб необходимо производить с учетом снижения их гибкости при низких температурах. Нельзя допускать слишком малых радиусов изгиба. В таблице ниже приведены значения минимально допустимых радиусов изгиба в зависимости от наружного диаметра трубы и температуры окружающего воздуха.

Видео:

Сварка полипропиленовых труб своими руками

Термопластичные полимеры пропилена, по сравнению с традиционным полиэтиленом, имеют меньшую плотность, а также более высокие показатели твёрдости, термостойкости и устойчивости к коррозийным изменениям. Сварка полипропиленовых труб обеспечивает максимально надёжное соединение всех элементов в единую систему. Такие работы должны осуществляться при помощи специального оборудования, в условиях строгого соблюдения технологии. Разберемся подробнее в тонкостях пайки ппр труб.

Необходимое оборудование для пайки

Для создания прочных неразъёмных соединений используются современные сварочные аппараты разных конструкций. Надёжные швы на свариваемых полипропиленовых трубах получаются в результате повышения температурного режима до показателей плавления. Самый простой бытовой набор представлен аппаратом и установочным ключом для смены насадок. Данным устройством возможна сварка полипропиленовых труб маленького диаметра. Чуть более расширенная (в плане количества насадок) комплектация предназначена для работы с D 20-40 мм.

Сварка ППР труб самого большого размера или выполнение пайки на регулярной основе следует осуществлять оборудованием в профессиональной (полной) комплектации. Набор дополнительных аксессуаров для таких приборов напрямую зависит не только от производителя, но также может быть ориентирован на технические особенности конкретной модели. При выборе необходимого оборудования для пайки полипропиленовых труб нужно учитывать все требования, предъявляемые к сборным конструкциям.

Для монтажа полипропиленовых труб, получения максимальной надёжности и герметичности узлов соединения, помимо паяльника (аппарата для сварки) и набора насадок, различающихся типоразмерами (дорн для фитинга и гильза для трубы), нужно позаботиться о наличии ножниц для нарезки отдельных элементов. Кроме прочего следует воспользоваться торцевателем, обрабатывающим края труб непосредственно перед пайкой. Такой инструмент легко удаляет алюминиевую фольгу с торцовых частей.

Способы пайки

На практике сегодня применяется пара основных способов, обеспечивающих долговечное и надёжное стыкование свариваемых элементов:

  • муфтовый;
  • прямой.

Первый вариант – это сварка полипропиленовых трубопроводов посредством фасонного изделия (муфты) или трубы, имеющей достаточный внешний размер. Данный способ целесообразен для пластиковых трубопроводов незначительного диаметра. Он заключается в расплавлении внешней стороны элементов и внутренней части муфты, что обеспечивает гарантированно плотный стык.

Прямая сварка предполагает расплавление концевой части пластиковых труб с одинаковым диаметром, а также их последующее стыкование торцевыми поверхностями. Особенностью метода является необходимость выполнять сварку с предельной точностью обработки всех стыкуемых участков и их соединения друг с другом.

Помимо уже перечисленных выше «горячих» технологий можно воспользоваться достаточно простым и доступным по цене способом «холодной» пайки полипропилена. В данном случае заменой активному паяльному компоненту служит особый растворитель, способствующий быстрому размягчению структуры полипропилена.

Сварочные аппараты

С конструктивной точки зрения паяльное оборудование немного напоминает самый обычный электрический утюг. Основа представлена массивным металлическим нагревателем, поверхность которого – это съёмные специальные насадки.

Приборы для стыковой сварки полипропиленовых труб обладают более сложными конструкциями. В них, помимо нагревательного элемента, также присутствует система, отвечающая за центровку свариваемых элементов.

Классификация оборудования для сварки пластиковых труб подразделяет устройства на следующие основные группы:

  • непрофессиональные ручные аппараты, или «утюги» для пайки ППР труб. Оптимальный выбор для бытового использования (D не более 50 мм). При необходимости используются насадки, имеющие тефлоновую поверхность и позволяющие легко работать с более объёмными трубами;
  • механические сварочные аппараты. Такая техника обеспечивает надёжную сварку больших труб, имеющих D 40 мм или более. В конструкцию входят дополнительные элементы в виде приборного блока и гидроагрегата на рамной основе. На боковых частях установлены особые захваты-полукольца с вкладышами.

Характеристики дополнительных аксессуаров и их количество зависят от фирмы-производителя, а также ориентированы на конкретные модельные особенности сварочного аппарата.

Распространённые ошибки

Существует несколько немаловажных нюансов, которые должны учитываться в процессе сварки ППР труб. Пренебрежение такими особенностями негативно сказывается на качестве соединений и существенно сокращает срок эксплуатации готовой системы.

Неправильная выдержка времени сварки

Пайка ППР труб предполагает точное соблюдение технологии. Слишком долгий нагрев вызывает сужение отверстие, что может стать причиной недостаточной теплоотдачи радиатора и излишнего давления внутри системы.

Виды сварки полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы имеют низкую стоимость, долговечны, применяются как в быту, так и в производственной сфере. Заслуженно занимают лидирующее место в организации газопроводов и водопроводных систем, благодаря универсальности и надежности материала, из которого изготовлены. Главное их достоинство — быстрый и лёгкий монтаж. Сварка полиэтиленовых труб является самым надёжным методом крепления при формировании трубопроводных сооружений.

Типы сварки ПЭ труб, условия применения

Трубы из полиэтилена соединяют в конструкцию разными способами сварки, каждый из способов применяется в соответствие с определёнными условиями.

Основные виды сварных соединений:

  • Электромуфтовая. Для спайки туб из ПНД способом электромуфтовой сварки используют муфты из пластика, в которые вмонтированы спиральные элементы, нагревающиеся подачей тока.
  • Враструб. Сварная стыковка с применением фитингов и муфт предназначена для водопроводных конструкций внутри дома.
  • Стыковая. Такого рода сварка применяется на внешних участках. Позволяет укладывать коммуникации как в грунт (траншейным способом), так и на поверхности.

Муфтовая сварка

Сварка труб из полиэтилена способом в муфту применяется, если работа по стыковке туб проводится в условиях узкого пространства и невозможности свободного передвижения. Такой метод подходит для спайки туб со стенками неодинаковой толщины и разными по диаметру. Рекомендуется для монтажа канализационных систем, так как спайки, сделанные этим способом, выдерживают нагрузку давления в 16 атм.

Техника выполнения муфтовой сварки:

  • Первым делом тщательная подготовка нужных для сваривания труб. Салфетками, пропитанными спиртом очищают их от загрязнений. Также обрабатывают внутренние поверхности электромуфт.
  • Концы труб перед сваркой ровно обрезают с целью уплотнения соединений и проводят механическую зачистку промышленной окиси меди.
  • Одевая, на стыки электромуфты, трубы укладывают в позиционер. Противолежащие от места спайки концы труб во время сварки закрывают, для сохранения тепла.
  • Подключив, к электромуфтам электричество, проводят соединение плавлением ПЭ-трубы.

Важно сохранять неподвижность спаянных ПНД труб до полного остывания, чтобы не допустить деформацию сварных швов.

Сварка враструб

Сварка враструб с применением муфт и фитингов рекомендуется для ПНД имеющими диаметр не больше 63 мм, для сваривания допустимо применение бытового паяльника. Тубы ПЭ больших диаметров сваривают промышленным аппаратом. Так же понадобятся рулетка и труборез.

Техника выполнения сварки враструб:

  • Закрепив, аппарат для сварки на платформу, на нагреватель укрепляют насадки соответствующего размера. Выставляют температурный режим.
  • Надевают на насадки готовые к свариванию элементы и прогревают на протяжении 5-7 секунд.
  • После прогрева, осторожно соединяют части до упора и фиксируют на 10 секунд, чтобы детали сохранили правильное положение спайки и герметичность.

Важно не допустить перегрева иначе при попытке монтажа пластик просто сожмётся, нарушив качество стыка.

Совет: после сварки, отходы оплавки полимеров счищают, так как они помешают последующим процессам. Очищать требуется только деревянным шпателем во избежание повреждений покрытия.

Стыковая сварка

Для стыкового сваривания необходим специализированный механический или гидравлический сварочный аппарат, который обеспечит наиболее герметичное соединение туб. Самые популярные из них с программным управлением и автоматическим контролем всех сварочных процессов.

Работа с ПЭ трубами по стыковой технологии:

  • Для этого вида сварки важен строгий отбор труб максимально сходных по техническим характеристикам, по возможности с одной и той же партии.
  • Стенки туб по толщине должны быть минимум 5 мм, диаметр от 50 мм.
  • Прогреваются места спайки труб специальной пластиной. После плавки пластину вынимают и механически стискивают детали до абсолютной их спайки и полного остывания, что делает шов максимально надёжным по герметичности.
  • Делая разметку для нарезки труб, не забывайте о техническом изменении, их длинны после спайки, в сторону уменьшения. Для правильного вычисления коэффициента сокращения воспользуйтесь таблицей ниже.

Безусловно, знание технологических тонкостей всех видов сварки труб из полиэтилена гарантирует получение качественного результата в создании трубопроводных конструкций и магистралей. Но нужно учитывать значительное влияние на результативность и таких факторов, как знание и соблюдение техники безопасности при работе с оборудованием для сварки полиэтилена, умение правильно подобрать материалы и провести подготовку соответствующего оборудования к процессу сварки, и в завершение – тщательный контроль соответствия качества установленным техническим требованиям.

Оборудование

и качество монтажа трубопроводных конструкций в значительной степени зависит от применяемого оборудования и агрегатов для сварочных работ. Идеально подходят гидравлические и механические агрегаты. Они обеспечивают максимальное качество монтажа. Такие сварочные агрегаты максимально автоматизированы, что позволяет исключить любое физическое вмешательство.

Кроме того, для проведения некоторых видов сваривания дополнительно используются такие виды инструментов, как:

  • Труборез. Используется для разрезания труб.
  • Калибровщик. Поможет восстановить диаметр трубы после разрезания.
  • Фаскосниматель. Придаёт определенную форму, снимая фаски с торца трубы.
  • Сварочный аппарат. Служит для оплавки сварных деталей.
  • Насадки разных калибров. Применяется при диффузионных технологиях сварки.
  • Измерительные инструменты. Широко используются, практически на всех этапах подготовительных и сварочных работ.

Как правило, качество изготавливаемых конструкций трубопроводов, зависит не только от применения того или иного оборудования, но и во многом от высокого уровня мастерства, внимательности и ответственности работающих на нём сварщиков.

Техника безопасности

  • Необходимо подготовить рабочее место, убрав с него всё лишнее.
  • Расположите на нём рабочий инструмент в удобном порядке.
  • Тщательно проверьте электропроводку и заземление, чтобы исключить повреждение изоляции.
  • Убедитесь в работоспособности оборудования, произведя проверочный запуск установок.
  • Перед началом работ проверьте оборудование на предмет повреждений и дефектов, которые могли бы создать аварийную обстановку и негативно повлиять на качество.
  • Если у вас портативная сварочная установка необходимо обеспечить максимальную свободу её перемещения тем самым обеспечив быстрое выполнение работ тем самым исключив все факторы риска для оператора установки.

Подготовка к сварочным работам

  • Все узлы оборудования, а также приспособление для проведения сварочных работ необходимо тщательно очистить.
  • Перед началом работы обеспечьте полную заправку сварочных агрегатов работающих на топливе.
  • Проверьте уровень масла гидравлической системы сварочного аппарата в случае необходимости пополните его.
  • Перед началом работы смажьте все трущиеся детали в оборудовании.
  • Проверьте исправность всех контрольно-измерительных приборов.
  • Для обеспечения качества при обработке фитингов и труб ножи устройства для торцевания должны быть идеально отточены.
  • Для избежания сбоя в работе с ПДН, постарайтесь обеспечить достаточное количество зажимов и вкладышей с диаметром соответствующим сечению труб.

Перед началом сварочных работ необходимо удалить все загрязнения с труб, фитингов и других деталей, которые будут использоваться в работе. После очистки все трубы и фитинги необходимо соединить. Края свариваемых изделий нужно обрезать и очистить, как того требует технологи.

Контроль качества швов

В процессе выполнения сварки полиэтиленовых труб необходимо постоянно контролировать качество каждого выполненного соединения. И только после этого, продолжать работу.

Все спайки в обязательном порядке должны отвечать техническим требованиям.

Основные требования по качеству:

  • Не допускается смещение в местах спаек.
  • Необходимо контролировать качество торцевания.
  • Не проводить сварочные работы в условиях холода.
  • Тщательно соблюдать технологию выполнения швов.
  • Осуществлять постоянный контроль показателей всех измерительных приборов, поддерживая параметры их показателей в пределах принятых норм.

Сварные швы и допустимые дефекты, возникающие во время сварки должны строго соответствовать всем техническим требованиям. Только в этом случае, изделие можно признать качественным.

В итоге нужно отметить, что все рассмотренные технологии сварок ПЭ труб требуют строгой дисциплины и точности. Только при условии их соблюдения, можно будет гарантировать успешную эксплуатацию трубопроводных конструкций и магистралей в течение длительного периода, без дополнительных ремонтов и обслуживания.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector