Сварка раструбных труб полипропиленовых и пластмассовых ПНД фитингов

Содержание

Раструбная сварка

Аппараты для раструбной сварки так же различаются, всё зависит от того же диаметра трубы. Принято использовать ручной сварочный аппарат, если диаметр не превышает 40 мм. С более широкими трубами лучше всего работать, используя специальный центрирующий аппарат. Каждое такое приспособление имеет различную технологию использования. Способ использования зависит от марки производителя, поэтому рекомендуем тщательно изучить инструкцию по эксплуатации. Инструкция поможет понять, как правильно и более результативно применять вещь.

Чтобы соединить полипропиленовые детали, лучше всего найти аппараты, на которые возможна установка дополнительных насадок. Такие аппараты очень часто встречаются на рынке, сложно не найти. Насадки должны состоять из гильзы, задачей которой является оплавление поверхности трубы и дорна, что предназначен для оплавления внутренней поверхности раструба. За подобными насадками необходим тщательный уход, если хотите, чтобы они прослужили больше одного раза.

Очищать насадки необходимо в горячем состоянии брезентовой ветошью, иначе срок службы заметно снизится. Если у вас есть только деревянные скребки, то можно очистить и ими, главное не давайте насадке остыть. При остывании расплавленная пластмасса возьмется, ее нельзя будет легко и бесследно удалить.

Общее о фитингах сварных враструб

Сварка враструб — это тип крепления трубы, в которой труба вставляется в углубленную область клапана, фитинга или фланца. В отличие от фитингов со сваркой встык, фитинги с торцевым соединением в основном используются для труб небольшого диаметра (трубы малого диаметра); как правило, для труб с номинальным диаметром NPS 2 или меньше.
Для соединения труб с клапанами и фитингами или с другими участками труб используются сварные швы углового типа. Конструкция со сварными соединениями является хорошим выбором в тех случаях, когда важными конструктивными соображениями являются преимущества высокой герметичности и высокой прочности конструкции.

Сопротивление утомлению ниже, чем в конструкциях приварных встык из-за использования угловых сварных швов и неправильной геометрии фитинга, но она все же лучше, чем у большинства методов механического соединения.

Как использовать сварочный аппарат

Для правильной установки потребуется ровная поверхность и закрепление. До нагрева аппарата необходимо снарядить его всем необходимым, включая насадки должного размера. Насадка равномерно прогреется, это не зависит от положения на нагревателе, поэтому мастера располагают ее так, чтобы было наиболее удобно пользоваться. Если вы монтируете трубы на стену, то всю конструкцию рекомендуется собрать отдельно, лишь потом крепить.

Подобная работа должна выполняться не в одиночку, качество зависит от мелочей, поэтому необходимо иметь напарника, который подержит всё это дело, да поможет. Разные трубы требуют различной температуры, пренебрегать этим не стоит. Полипропиленовые трубы для комфортной сварки требуют температуру в 260°С. Работа с полиэтиленовыми должна проходить при температуре в 220°С. Естественно, время нагрева будет различаться в зависимости от многих факторов, например температура окружающей среды. Если температура в помещении или на улице ниже 0°С, то сварку проводить нельзя.

Это связано с физическими реакциями данных материалов. Если температура наоборот высокая, скажем 40 градусов, то процесс сварки продлится немного меньше. Обратный процесс происходит при низкой температуре. Существует одно важное правило у мастеров, диаметр не разогретого фитинга должен быть немного меньше, чем диметр трубы. Как только сварочный аппарат нагрелся до необходимой температуры, поддерживайте её еще 2-3 минуты, только затем приступайте к первой сварке. Не забывайте чистить насадку после каждого применения, на ней не должно оставаться много налепленной пластмассы.

Советы специалистов

После установки систему необходимо тщательно проверить, наполнив ее водой. Если была обнаружена протечка, соединительные детали необходимо затянуть. Однако пресс-фитинг в такой ситуации подлежит полной замене. Проверять системы теплых полов необходимо до устройства стяжки. В такой ситуации запрещается применять компрессионную технологию сборку. Нельзя допускать вторичного сжатия пресс-фитингов, поэтому при монтаже нужно приложить максимальное физическое усилие.

ПНД-трубы небольшого диаметра можно сгибать без использования инструментов. Укладывая трубопровод под поверхностью земли, где эстетическая составляющая не имеет никакого значения, рекомендуется прогреть необходимую зону с помощью фена, после чего аккуратно согнуть трубу. Если нужно создать аккуратные загибы небольшого диаметра, нужно после прогрева изделия уложить его в оправку, сделанную из подручных материалов. После разогрева трубы должны остыть в течение 10−15 минут. По возможности желательно пользоваться специальным трубогибом.

Область применения и нормативная база

Трубы из полипропилена (точнее, рандом-сополимера пропилена, или PP-R) очень популярны для монтажа водопровода (горячее и холоденое водоснабжение внутри зданий) и систем отопления. Такие трубы соединяются методом «сварки нагретым инструментом в раструб».

Популярное название метода – «раструбная» сварка полипропиленовых труб, или сварка «в раструб» (или, как в старых нормативах, слитно «враструб»). Поскольку прямое соединение двух труб производится с помощью фитинга, который называется муфтой, другое популярное название метода – «муфтовая» сварка пластиковых труб.

Популярное название оборудования – «аппарат» для раструбной (муфтовой) сварки полипропиленовых труб. Жаргонно для ручных аппаратов – «паяльник» пластиковых труб. Последнее, хотя и в корне неправильно, но прижилось.

Работоспособная технология сварки враструб в настоящее время (февраль, 2015) регламентирована только немецкими нормами DVS: раструбная сварка полиэтиленовых труб – DVS 2207-1; технология сварки полипропиленовых труб – DVS 2207-11; раструбная сварка труб из ПВДФ – DVS 2207-15. Перечисленные нормы предлагают подробные инструкции по сварке труб, от подготовки до технологических режимов.
И всё, никаких других нормативов. И никаких других материалов. Имеет смысл отдельно сказать о ПВХ. ПВХ – материал жесткий и подверженный термодеструкции при нагреве. Трубы ПВХ малых диаметров склеивают в раструб специальным клеем. В принципе, напорные ПВХ трубы можно сваривать, но только стыковой сваркой. А определение «паяльник для труб ПВХ» рождено и поддерживается людьми, которые не делают разницы между ПП и ПВХ. Ну, не страшно, пусть будет паяльник для труб ПВХ, менеджер продаж понимает, что речь об аппарате для сварки враструб.

Устройство аппаратов и спецификации самого нагретого инструмента для сварки враструб регламентированы только немецкими нормами DVS, а именно DVS 2208-1.

В нашей стране разработка и ратификация комплексного нормативного документа по сварке труб нагретым инструментом враструб запланирована на 2016 г. Только пока неизвестно, будет ли это ГОСТ или СТО или пр. Документ в первом приближении уже готов и включает как устройство аппарата и сменного нагретого инструмента для сварки труб враструб, так и инструкцию по сварке полипропиленовых, полиэтиленовых и ПВДФ труб. Режимы сварки представлены в виде таблиц температуры и времени. Документ НЕ включает инструкции по проектированию и монтажу водопровода или системы отопления, это отдельная тема.

Несмотря на отсутствие легитимного описания технологии и оборудования, сварка враструб с давних пор рекомендована для различных трубопроводов некоторыми нормативами РФ:

  • СНиП 3.05.04-85* (наружное водоснабжение и канализация) предлагает соединять полиэтиленовые трубы и фасонные части с помощью «сварки встык или враструб» (п.3.58. СНиП). В документе нет указания на ограничения метода или хотя бы на его суть. Трубы из других термопластов не упоминаются, и это понятно, поскольку речь в документе идет только о наружных трубопроводах.
  • СП 40-102-2000 (монтаж водоснабжения и канализации из полимерных труб) предлагает соединять полиэтиленовые, полипропиленовые и полибутеновые трубы «на сварке враструб» (п.3.3.1 СП). Сварка враструб рекомендуется «для труб наружным диаметром до 110 мм и стенками любой толщины» (п.7.3.2 СП). Стилистическая ошибка в цитате (если кто заметил) – не в счет. Но по поводу стенок любой толщины – ошибка принципиальная. Автор когда-то лично потратил время, подбирая режим сварки труб с тонкой стенкой. Оказалось, что сварка возможна только при быстром нагреве свариваемых поверхностей нагретым инструментом с температурой 280-290ºС. Но при такой температуре любое тефлоновое покрытие нагретого инструмента довольно быстро разрушается. А если температура инструмента 260ºС, оплавление поверхностей занимает больше времени, тогда труба успевает прогреться насквозь и теряет необходимую упругость. Кстати, самой инструкции по сварке или таблицы режимов в СП нет.
  • ВСН 003-88 Миннефтегазстроя (ПЭ и ПП нефтепроводы) предлагает соединять ПЭ и ПП трубы «контактной сваркой нагретым инструментом встык или враструб» (п.7.5.3.1. ВСН). Здесь даже приведена технология сварки полипропиленовых труб в виде таблицы времени сварки в зависимости от толщины стенки – время нагрева, технологической паузы и фиксации. И даже приведено вполне современное требование к температуре нагретого инструмента – 260±10°C. ВСН 003-88 – весьма уважаемый документ, хотя бы потому, что это один из первых в СССР (а именно, второй после ОСТ 6-19-505-79) документ, предлагающий внятную и работоспособную технологию стыковой сварки труб. Однако таблица раструбной сварки полипропиленовых труб здесь неработоспособна, хотя бы потому, что предлагает трубы с толщиной стенки менее 3 мм греть в течение 3-8 сек.
Читайте также:  Технология сварки нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа

Оправданные практикой ограничения на применение сварки враструб предлагают только нормы DVS: диаметры 16-125 мм с ограничением снизу по толщине стенки труб (см. п.2, Табл.1).

На практике технология сварки враструб в подавляющем большинстве случаев применяется при монтаже водопровода и отопления из полипропиленовых труб. И наоборот, при монтаже водопровода и отопления из полипропиленовых труб в подавляющем большинстве случаев используется технологии раструбной (муфтовой) сварки. Таким образом, «технология сварки полипропиленовых труб» и «технология сварки в раструб» — практически синонимы. Это обусловлено набором взаимодополняющих обстоятельств:

  • Среди всех методов сварки пластмасс сварка труб враструб – самая простая для выполнения своими руками, в домашних условиях. Ограничений всего два: (1) сварка враструб не работает на тонкостенных трубах; (2) с ростом диаметра выполнение сварки враструб становится технически сложным и экономически нецелесообразным. Т.е. это наилучший метод сварки для толстостенных труб малых диаметров.
  • Для водопровода и систем отопления внутри зданий требуются трубы малых диаметров из теплостойкого материала.
  • Внутридомовые трубопроводы предполагают множество изгибов и ответвлений, которые организуются соединительными деталями – фитингами.
  • Полипропилен отличается низкой ценой, дешевле него – только совершенно не теплостойкий полиэтилен. Полипропилен довольно теплостойкий, хоть и уступает дорогому полибутену или еще более дорогому ПВДФ.
  • При температурах 70-80°C полипропиленовые трубы имеют достаточную долговременную прочность только при большой толщине стенки. Этой толщины вполне достаточно для раструбной сварки.

Раструбная сварка полиэтиленовых труб технически не имеет противопоказаний. Но проблема в том, что полиэтиленовые трубы, как правило, имеют более высокий SDR. Другими словами, полиэтиленовые трубы тех диаметров, что пригодны для раструбной сварки, обычно имеют слишком тонкую стенку. Кроме того, по причине низкой цены и низкой теплостойкости полиэтилена, основное применение полиэтиленовых труб – наружные подземные водопроводы или газопроводы, а это уже большие диаметры. Т.е. диаметр и толщина стенки полиэтиленовых труб обычно непригодны для раструбной сварки.

Пару слов о полипропилене. Жесткий (изотактический) полипропилен, подходящий для производства труб, имеет три типа:

  • гомополимер пропилена, или ПП Тип1, или PPH, или PP-H;
  • блок-сополимер пропилена, или ПП Тип2, или PPB, или PP-B;
  • рандом-сополимер пропилена, или ПП Тип3, или PPR, или PP-R.

Из них только рандом-сополимер пропилена применяется для монтажа систем горячего водоснабжения и отопления, поскольку сохраняет свойства в широком диапазоне температур. Гомополимер и блок-сополимер пропилена используются для сравнительно тонкостенных труб канализации и холодного водоснабжения и к сварке враструб отношения не имеют.

Так или иначе, в связи с разнообразием сополимеров пропилена, полипропиленовые трубы часто называют просто пропиленовыми.

Монтаж ПЭ-труб: способы и подготовка к работе

При строительстве магистралей трубы соединяют между собой с образованием соединений двух типов: разъемных – с использованием фитингов и неразъемных – с помощью сварки.

Существует три способа сварки полиэтиленовых труб:

  • сварка враструб;
  • стыковая сварка;
  • электромуфтовая сварка.

Первый способ в основном используется для создания внутренних трубопроводов, для которых характерно большое количество поворотов.

При этом ПЭ трубы чаще всего применяются на прямолинейных наружных участках магистралей большой протяженности.

Поэтому сварку в раструб мы в данном случае рассматривать не будем. При прокладке полиэтиленовых трубопроводов очень важна предварительная подготовка.

Подготовка предполагает несколько этапов:

Монтаж ПЭ-труб

  • Подготовка рабочей площадки – она должна иметь такой размер, чтобы на ней можно было располагать сами трубы, фитинги (если предусмотрено их использование), рабочее оборудование.
  • Поскольку для выполнения работ используется сварочный аппарат, перед его включением необходимо тщательно проверить исправность электрических кабелей (их целостность).
  • Далее проверяют зажим аппарата и исправность электронных датчиков, степень заточки ножей торцевателя и соответствие вкладышей диаметру используемых труб.
  • Те детали, которые во время работы будут подвергаться трению, должны быть смазаны.
  • Скребок, нагреватель и торцеватель должны быть очищены и обезжирены.
  • Поверхность труб на участках будущих стыков должна быть зачищена. Это позволяет удалить все загрязнения и обеспечить надежность будущего соединения.

После выполнения подготовки можно приступать к сварочным работам.

Виды устройств

аппарат для раструбной сварки
Процесс раструбного сваривания
В зависимости от поставленной задачи можно использовать механический либо ручной аппарат раструбного сваривания.

Для раструбного сваривания труб диаметром менее 50 мм используются приборы ручного типа. Они наиболее широко применяются в быту и для выездных работ. Обычно его возможностей хватает для монтажа разводки системы водоснабжения.

Однако, ручной прибор вполне способен справиться и с большим диаметром. Заводы-изготовители производят модели сварочных аппаратов, которые можно использовать при работе с диаметром до 125мм.

Такой охват популярных размеров труб делает ручной аппарат универсальным и компактным бытовым устройством.

Достоинства и недостатки

Несомненным достоинством раструбной сварки полипропиленовых труб является стопроцентная гарантия качества шва. Фактически получается монолитное изделие. Часто при намеренном разрушении излом происходит где угодно, но только не по месту сварки.


К оператору сварки не предъявляются никакие требования по квалификации, ее может сделать любой человек.

Для изделий диаметром до 40 мм используется дешевое ручное сварочное оборудование.

Требует высокую температуру нагрева соединяемых поверхностей (до 260 ⁰С). При этом имеет малое время нагрева и высокую скорость сварки.

Невозможно сваривать тонкостенные изделия из-за чрезмерно быстрого нагрева, который приводит к таким деформациям, что нет возможности ввести трубу в муфту.

При совмещении трубы и фитинга с нагревателем или друг с другом после нагрева требуется значительное усилие. При диаметрах более 50 мм соединение вручную практически невозможно, требуется использование механических и других приспособлений.

Неэкономично при строительстве магистрального трубопровода.

Сварка и монтаж полипропиленовых (пп) труб своими руками

Собственно, хоть своими руками, хоть руками профессионала, технология сварки едина.

То есть вопрос в том, как пользоваться паяльником для труб.

Начнем с технологии сварки полипропиленовых (пп) труб.

Нагрев свариваемых поверхностей полипропиленовой трубы производится металлическим инструментом – сварочными насадками , покрытыми тефлоном и нагретыми до температуры 260°С (смотрите пункт 4). Свариваемые поверхности – наружная поверхность полипропиленовой трубы и внутренняя поверхность полипропиленового фитинга.

Соответственно, нагретый инструмент (сварочная насадка) состоит из двух половин:

— половина, на которую с усилием надевается фитинг, называется «дорн»

— половина, в которую с усилием вставляется конец трубы, называется «гильза».

Пропиленовый фитинг совмещается с дорном нагретого инструмента до упора, одновременно полипропиленовая труба совмещается с гильзой нагретого инструмента до упора. Эта операция выполняется настолько быстро, насколько возможно.

Наружный диаметр пропиленовой трубы, предназначенной для сварки в раструб, несколько выше номинального диаметра, а внутренний диаметр пропиленового фитинга – несколько меньше номинального диаметра трубопровода. Например, пропиленовая труба номинальным диаметром 20 мм на самом деле имеет наружный диаметр 20,3-20,5 мм, а пропиленовый фитинг соответствующего размера имеет внутренний диаметр 19,5-19,7 мм. При этом рабочие поверхности сварочных насадок – конические (конусность около 0,5?), а их диаметры в их средней части соответствуют номинальному диаметру. Таким образом, труба и фитинг без нагрева не могут быть совмещены ни со сварочными насадками, ни друг с другом.

По мере совмещения пропиленовой трубы с горячей сварочной насадкой (гильзой нагретого инструмента) наружный слой трубы оплавляется и выдавливается наружу в форме валика (грата), а внутренние слои трубы прогреваются достаточно, чтобы упруго сжаться и позволить трубе войти в сварочную насадку (рисунок 1). Похожие процессы происходят при совмещении пропиленового фитинга с дорном нагретого инструмента – на внутренней поверхности выдавливается “грат”, а стенка фитинга упруго растягивается (рисунок 2).

Начало нагрева трубы пп

Рис. 1  Начало нагрева трубы пп

Начало нагрева фитинга

Рис. 2  Начало нагрева фитинга

В дальнейшем продвижении сварочной насадки (дорна нагретого инструмента) наружный срез фитинга упирается в округлое основание сварочной насадки (рисунок 3). Внешний срез фитинга при этом оплавляется, и там также выдавливается грат, но незначительной высоты. Верхушка сварочной насадки при этом не доходит до внутреннего упора фитинга, но грат, который она гонит перед собой, «наползает» на внутренний упор фитинга.

Читайте также:  Сварка давлением

При продвижении пропиленовой трубы внутрь сварочной насадки (гильзы нагретого инструмента) торец трубы в итоге упирается в округлое основание сварочной насадки (рисунок 4). Наружное ребро торца трубы при этом оплавляется и скругляется, и грат небольшой высоты выдавливается внутрь.

Нагрев фитинга

Рис. 3  Нагрев фитинга

Нагрев трубы пп

Рис. 4  Нагрев трубы пп

Момент упора – как фитинга, так и трубы – в основание сварочной насадки чувствуется рукой, причем не только при ручной работе паяльником для труб , но и при сварке на механическом сварочном аппарате. Очень важно: после достижения упора не нужно больше давить! При использовании ручного паяльника – просто удерживайте трубу и фитинг для нагрева свариваемых поверхностей. На механическом аппарате для сварки в раструб – зафиксируйте положение трубы и фитинга с помощью фиксатора, которым обязательно оборудован каждый приличный механический аппарат.

Время нагрева зависит от диаметра пропиленовой трубы (Таблица N1) и определяет глубину прогрева свариваемых поверхностей. У полипропиленовых труб и фитингов O20 мм эта глубина – около 0,4 мм.

По окончании нагрева необходимо одновременно и быстро снять фитинг со сварочной насадки и вынуть трубу из сварочной насадки, затем совместить трубу с фитингом – опять же до упора. При этом пропиленовая труба упруго сжимается, а пропиленовый фитинг упруго растягивается. В результате нагретые свариваемые поверхности давят друг на друга, вытесняя воздух и обеспечивая перемешивание расплавленного материала в процессе совмещения трубы с фитингом. Понятно, что оплавленные поверхности на воздухе быстро остывают, причем скорость их остывания зависит от глубины прогрева (то есть от продолжительности нагрева). Таким образом, максимально допустимое время этой «перестановки» также зависит от диаметра свариваемого трубопровода (смотрите таблицу N1).

Если всё выполнено правильно, то после совмещения мы получим цельную полипропиленовую деталь как на рисунок 5. А после “вваривания” в фитинг второй трубы – деталь как на рисунке 6.

Труба с фитингом

Рис. 5  Труба с фитингом

Две трубы, соединенные фитингом

Рис. 6  Две трубы, соединенные фитингом

Непосредственно после совмещения трубы с фитингом прогретые слои некоторое время сохраняют пластичность. Чтобы не деформировать соединение, детали необходимо зафиксировать друг относительно друга на время, которое называют фазой “фиксации” (Таблица 1). При ручной раструбной (муфтовой) сварке это время используют для быстрого осмотра и выравнивания возможных перекосов соединения.

По окончании фазы фиксации все слои сварного соединения теряют пластичность, теперь готовую деталь можно положить на стол. Но полную свою прочность деталь приобретает только после того, как все слои сварного соединения остынут до температуры 40?С. Расчетное время остывания для соединений разного диаметра также указано в таблице N1.

Таким образом, время сварки полипропиленовых труб можно определить как сумму времени нагрева, перестановки, фиксации и полного остывания

Таблица 1       Технологические интервалы для раструбной сварки полипропиленовых труб и фитингов (согласно DVS 2207-1)

Диаметр, мм

16

20

25

32

40

50

63

75

90

110

125

Время Нагрева, секунд:

PN20

5

5

7

8

12

18

24

30

40

50

60

NP10

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

15

22

30

35

Перестановка, сек.

4

4

4

6

6

6

8

8

8

10

10

Фиксация, сек

6

6

10

10

20

20

30

30

40

50

60

Полное остывание, мин.

2

2

2

4

4

4

6

6

6

8

8

1) Ввиду слишком малой толщины стенки раструбная сварка для этих труб не рекомендуется.

Примечание: Указанные в таблице временные интервалы носят только рекомендательный характер! Точные значения интервалов следует уточнять у производителя трубы и фитингов.

Раструбная сварка полипропиленовых труб

Раструбная сварка полипропиленовых труб делается довольно просто, если знать как, иметь опыт.

  • Хорошо было бы иметь специальный труборез, но если его нет, то воспользуйтесь ножницами. Трубу обрезаем под прямым углом. ·Конец трубы и другие детали, на пример фитинг необходимо обезжирить. Чтобы обезжирить, можно использовать обычный спирт. Так же, нужно очистить от любой грязи и пыли. Если вам довелось иметь дело с трубами типа PN 10, то необходимо иметь шевер.

Этот прибор необходим, чтобы снять слой из алюминия. Если вы используете трубу и детали одной фирмы, то не придется делать дополнительных расчетов. Постарайтесь сделать на трубе пометку так, чтобы она была на расстоянии глубины двух раструбов. Теперь необходимо трубу вставить в гильзу до необходимой отметки, которая и будет показывать глубину будущей сварки. Так же не забываем, что раструб фитинга должен быть на дорне.

Методы соединения

Сварка пропиленовых труб производится двумя методами – враструб и встык. Во избежание ошибок, нужно соблюдать правила, следование которым гарантирует создание прочного шва.

Типичные ошибки при сварке враструб

Сваркой ПП-труб враструб соединяются участки систем с элементами небольшого диаметра. Такой метод соединения, доступный своими руками даже для начинающих, считается более устойчивым и надежным, чем сварка встык, потому как сам характер его (труба помещается в фитинг) гарантирует высокую прочность узла, не требуется применение подсобного инструмента для центрирования деталей.

В процессе сваривания выполняется нагрев и оплавление поверхностей соединяемых элементов (внутренней – фитинга, наружной – трубы) посредством паяльного набора, либо без паяльника с помощью иного нагревательного аппарата, сборку разогретых деталей (опускание трубы в фитинг) и ожидание остывания узла.

Важно не допустить следующие ошибки:

  1. Недостаточное доведение трубы при вложении в раструб перед нагревом, что усложняет сборку узла и ведет к образованию слабого места.
  2. Превышение необходимой глубины вставки трубы в фитинг перед прогревом, приложение слишком большого усилия. Край трубы заворачивается внутрь, сужается проход, создается препятствие для свободного тока воды.
  3. Недоведение стыкуемых элементов до упоров, из-за чего соединение их получается слишком слабым.
  4. Излишний нагрев элементов вследствие повышения времени прогрева либо слишком высокой температуры паяльника. Происходит потеря необходимой жесткости деталей, что усложняет или делает невозможной дальнейшую сборку.
  5. Недогрев стыкуемых элементов из-за низкой температуры аппарата либо слишком малого времени нагрева. По этой причине поверхности деталей недостаточно сплавляются друг с другом, в месте сваривания не обеспечивается достаточная герметичность.
  6. Слишком большой временной промежуток между снятием элементов с нагрева и началом их сборки, вследствие чего температура деталей становится ниже предела вязкотекучести. Это приводит к недостаточному сплавлению элементов друг с другом или к невозможности сборки.
  7. Выполнение отреза трубы с нарушением перпендикулярности торца продольной оси изделия. В результате элемент недостаточно плотно прилегает к внутреннему упору фитинга.
  8. Несоосная состыковка трубы с раструбом ведет к деформированию соединения, нарушению ровности и потере герметичности.


Рекомендуется пользоваться таблицей для определения точного времени нагревания и того сколько держать деталь.
Ошибки при сварке полипропиленовых труб враструб ведут к нарушению целостности соединения, приводят к созданию в трубопроводе слабых зон, разрушающихся при резком краткосрочном скачке давления. Эти оплошности исправляются при помощи ремонтного комплекта для починки поврежденных участков трубы

Стыковая техника

Сварка труб из полипропилена встык состоит в доведении их краев до расплавления посредством нагревающего аппарата, сжатии до момента полного остывания шва. Метод не требует применения вспомогательных соединительных элементов и при выдерживании технологии обеспечивается высокая прочность стыкового шва. Последовательность выполнения работ следующая:

  • торцевание;
  • очистка места соединения;
  • станок нагревателя;
  • оплавление;
  • создание давления сварки;
  • остывание.

Сварка полипропилена методом встык распространена преимущественно при сборке прямых участков трубопроводов промышленного назначения.

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.

Технические параметры сварки

Эти параметры помогут полностью разобраться с дополнительными нюансами во время сварки и после сварки. Стыковая сварка Стыковая сварка осуществляется при толщине стенок труб в 4мм и более. Если необходимо сделать стыковую сварку деталей трубопровода, убедитесь, что толщина стенок более 45 мм. Процесс очень похож на раструбную сварку, кончики труб необходимо отторцевать, чтобы они были схожи с поверхностью, которая будет соединяться. При такой сварке очень важно, чтобы соединяемые поверхности были сносны между собой. Для таких работ чаще всего используют центрирующие приспособления. Лучше всего работы проводить в помещении, которое имеет хорошую вентиляцию.

Читайте также:  Диффузионная сварка металлов в вакууме

Как уже говорилось выше, необходимо изучить документацию и соблюдать технику безопасности. Полипропилен имеет противное свойство гореть. При горении выделяется едкий дым, углекислый газ. Именно по этой причине необходима хорошая вентиляция.

Основные способы сварки полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена дешевы, долговечны и удобны в монтаже, они применяются как в быту, так и в производственной сфере. При прокладке пластикового трубопровода используются три основных способа сварных соединений: враструб, встык и электромуфтовый — каждый из которых имеет свои особенности.

Полиэтиленовые трубы все чаще составляют конкуренцию традиционным металлическим и даже вытесняют их за счет высоких эксплуатационных характеристик. Трубы из полиэтилена (маркируются как ПЭ) устойчивы к коррозии и химическим реагентам, они не токсичны, морозоустойчивы и долговечны. Срок службы полимерного трубопровода, в среднем, составляет около 50 лет. На гладкой внутренней поверхности не скапливаются отложения, что гарантирует высокую пропускную способность системы и неизменность диаметра трубы в течение всего срока использования.

Отдельного внимания заслуживают такие качества пластика, как легкость и гибкость. Одна стальная труба весит как 6-7 полиэтиленовых аналогичного размера, что существенно облегчает транспортировку изделий и работу с ними при прокладке трубопровода. Гибкость полимерных труб и их способность к растяжению при сохранении технических параметров выше, чем у металлических.

Кроме того, использование полиэтилена удешевляет общую стоимость прокладки сетей как минимум в два раза, по сравнению со стальными трубами.

Основными сферами применения пластиковых труб является строительство как внутренних, так и наружных систем канализации и водоснабжения, газо- и нефтепроводов.

Монтаж труб ПЭ не представляет излишних сложностей.

Наиболее распространенным способом соединения является сварной. Сварка полиэтиленовых труб обеспечивает надежность конструкции, не нарушая при этом гибкости полимерного материала. Прочность труб в местах сварных стыков не уступает первоначальным показателям. Сварочные работы можно проводить непосредственно на местности, а затем уложить полученный трубопровод в подготовленную траншею либо же монтировать бестраншейным методом.

Существует три основных метода создания неразъемного сварного соединения:

  • стыковая сварка
  • электромуфтовая сварка
  • сварка враструб.

Подготовка к работе

Прежде чем приступать непосредственно к сварке, следует провести предварительную подготовку. Ее этапы одинаковы вне зависимости от того, какой именно способ будет применен.

Прежде всего, нужно подготовить рабочую площадку достаточного размера, на которой разместится все необходимое оборудование, сами трубы и фитинги (если они используются). Перед началом работы и включением сварочного аппарата в сеть, проверяют целостность электрических кабелей. Также стоит убедиться, что зажим и электронные датчики исправны, ножи торцевателя заточены, а приготовленные для работы вкладыши соответствуют трубам по диаметру. Детали, во время эксплуатации подвергающиеся трению, смазываются, а нагреватель, торцеватель и скребок проходят очистку и обезжириваются.

Обрабатываются и сами трубы: в местах предполагаемых стыков поверхность зачищается. Таким образом, удается избавиться от различных загрязнений, которые помешают создать надежное соединение.

Стыковая сварка

Сварка полиэтиленовых труб встык является наименее затратным способом , поскольку в соединении не участвуют дополнительные детали. К тому же потребление электроэнергии сварочным аппаратом, по сравнению с другими методами, снижается. Технически стыковая сварка нагретым инструментом достаточно проста и осуществляется следующим образом.

После зачистки концы соединяемых труб закрепляются в центраторе аппарата, торцуются и выравниваются до полной соосности, после чего жестко фиксируются. Допуск несовпадения не должен быть больше одной десятой диаметра труб.

Между ними следует оставить достаточно места для размещения нагревательного элемента, который называется плитой или зеркалом. Торцы нужно плотно прижать к плите и дождаться начала их оплавления и появления первичного грата.

Гратом называют оплавляемый материал трубы, который, достигнув вязкотекучего состояния, выдавливается из-за контакта с нагревательной плитой и приобретает форму валика. После его образования рекомендуется существенно снизить давление и позволить теплу распространиться дальше по телу трубы.

Следующий этап называется технологической паузой и включает в себя удаление труб друг от друга с тем, чтобы извлечь нагреватель. Паузу ни в коем случае нельзя затягивать, поскольку на обрабатываемые стыки может попасть пыль и грязь, что отрицательно скажется на качестве соединения.

После этого необходимо под давлением соединить концы труб, удерживая их в одном положении до полного остывания. В этой фазе рекомендуется постепенно увеличивать сжатие для осадки шва и получения прочного стыка. В результате в месте совмещения двух торцов образуется конечный грат, как с внешней, так и с внутренней стороны. При необходимости внешний грат легко удаляется.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб очень распространена, однако этот способ не универсален. Пользоваться им можно только в том случае, если диаметр труб составляет хотя бы 50 мм, а толщина стенки должна превышать 5 мм.

Электромуфтовая сварка

Сварка полиэтиленовых труб муфтами с закладными нагревателями обходится дороже, чем применение сварки встык, но иногда без этого способа не обойтись.

Сварка при помощи соединительных деталей оптимальна для тех случаев, когда приходится работать в условиях ограниченного пространства, при ремонте, а также для создания подключений к уже проложенным трубопроводам. Кроме того, если предстоит стыковать трубы из сшитого полиэтилена, то альтернативы просто не существует: сварить такие полимерные изделия можно только муфтами, причем изготовленными из полиэтилена высокой плотности.

Перед тем как начать работу сварочным аппаратом, необходимо обезжирить соединяемые поверхности включая внутренние части фасонных деталей. Трубы рекомендуется дополнительно очистить скребком вручную или механически, чтобы снять окислы и загрязнения.

Нельзя применять для этого наждачную бумагу или иные абразивные поверхности, поскольку результатом их агрессивного воздействия на пластик станут повреждения материала. При этом грязь на поверхностях останется, что приведет к нарушению герметичности соединения.

После снятия стружки с помощью скребка трубы помещаются в центратор для полного выравнивания. Зафиксировав их, вводим ровно обрезанную торцевую часть в муфту, с другой стороны вставляется вторая труба. Затем на электрические спирали фитинга подается ток, и начинается нагрев, вследствие которого поверхности трубы и электромуфты размягчаются, плавятся и становятся одним целым.

Используя сварку полиэтиленовых труб муфтами, можно получить высокопрочные соединения, которые будут выдерживать давление до 15 атмосфер.

Сварка враструб

Данный вид соединения полиэтиленовых труб менее распространен, чем сварка электромуфтами или встык. Это объясняется тем, что раструбная контактная сварка идеально подходит для внутренних бытовых трубопроводов с большим количеством поворотов, а трубы ПЭ чаще используются на открытых прямолинейных участках значительной протяженности. Тем не менее, этот метод обеспечивает надежную стыковку, а потому заслуживает внимания.

Для создания неразъемного соединения враструб потребуется нагревательный инструмент, который оплавляет внутреннюю и внешнюю поверхности стыкуемых труб. Нагревание может происходить как от электрической спирали, так и от открытого пламени горелки. По достижении состояния оплавления нагревательный элемент извлекается, и трубы соединяются друг с другом. Рекомендованная температура окружающей среды во время работы — от 0°С и выше.

Вне зависимости от способа соединения, в каждой инструкции по сварке полиэтиленовых труб отдельное внимание уделяется процессу естественного остывания. Не следует пытаться охладить трубы самостоятельно с помощью полива или обдува воздухом. Только постепенное понижение температуры обеспечит герметичный, качественный шов.

По завершении сварочных работ обязательно убедитесь в качестве обработки стыков.

Основными требованиями к сварным стыкам являются следующие:

  • трубы соединены в одну соосную прямую
  • стыковой шов располагается на поверхности трубопровода, он не должен быть впалым
  • высота грата не более 2,5 мм для труб толщиной до 5 мм и не более 5 мм для более толстостенных.

Если швы соответствуют данным показателям, то полученное соединение будет прочным и качественным.

Источники

  • https://proriv-gbi.ru/remont-i-montazh/svarka-v-rastrub.html
  • https://entherm.ru/oborudovanie/svarka-trub-pnd-tehnologiya.html
  • https://www.adr-t.ru/support/technology/montazh_i_svarka_polipropilenovykh_trub_vodosnabzheniya_i_otopleniya_svoimi_rukami/
  • https://kachestvolife.club/o-chistote/santehnika/sravnenie-sposobov-svarki-polietilenovyh-trub
  • https://izhartezia.ru/montazhnye-raboty/otlichie-stykovoj-svarki-ot-rastrubnoj.html
  • https://svaring.com/welding/apparaty/apparat-dlja-rastrubnoj-svarki
  • https://adr-tools.ru/articles/payalnik-plastikovih-trub-chast1/
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/svarka-polietilenovyh-trub.html
  • https://TechnoRama.ru/raboty/rastrubnaya-svarka.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию