(полиэтилен низкого давления) открылись новые возможности в строительстве трубопроводов своими руками. Эти трубы могут эксплуатироваться при номинальном давлении ниже 10 атмосфер в диапазоне крайних температур от -60 до +40 градусов по Цельсию. И без давления - до +60 градусов по Цельсию. Их кладут и снаружи, и внутри проштробленных стен, закрывая сверху плиткой, или просто красят. К плюсам данного вида трубопровода относится то, что он не ржавеет, практически не скапливает отложений различного характера. Подходит как для горячего, так и для холодного водоснабжения. ПНД своими руками вполне может производить один человек, благодаря тому, что они имеют небольшой вес. В зависимости от функционального назначения, соединения труб ПНД подразделяются на:
Трубы ПНД могут эксплуатироваться при номинальном давлении ниже 10 атмосфер в диапазоне крайних температур от -60 до +40 градусов.
- неразъемные (их разборки в процессе эксллуатации не требуется);
- разъемные (можно разбирать в процессе эксплуатации).
Неразъемное производится при помощи сварки электрофузионной муфтой или посредством стыковой сварки, разъемное (фланцевое) соединение осуществляется стальными фланцами.
Монтаж полиэтиленовых труб большого диаметра своими руками чаще выполняется сваркой встык или при помощи терморезисторных фитингов. Полученное соединение является монолитным и, соответственно, наиболее надежным (за счет отсутствия резиновых уплотнительных колец с ограниченным сроком службы).
Монтаж пластиковых труб ПНД, их соединение своими руками
Стыковая сварка своими руками
Схема пайки труб ПНД при помощи сварочного зеркала
Стыковая сварка - это технологически сложный процесс, он требует специального сварочного оборудования и высокой квалификации сварщика. Но не требует дополнительных деталей, чем, в данном случае, значительно упрощается процесс монтажа. Качественная сварка встык должна быть выполнена одним сварным швом, благодаря чему обеспечивается равная его прочность с остальной частью трубы. Сварка нагретым инструментом встык используется как для соединения полиэтиленовых труб между собой, так и с соединительными деталями.
Монтаж посредством стыковочной сварки является наиболее эффективным и универсальным способом! При использовании стыковой сварки по всей длине трубопровода сохраняется присущая полиэтилену гибкость. Эта процедура не создает никаких проблем, независимо от того, предусмотрена проектом укладка трубопровода традиционным способом или открытая укладка труб, или бестраншейная реновация, т.к. можно даже на поверхности земли соединить участок монтируемого трубопровода, уложив затем его в траншею.
Технология сварки встык нагретым инструментом
Нагревательный инструмент с антипригарным покрытием
Концы нужно установить в центраторе машины стыковой сварки. После того, как они выровнены и зафиксированы, торцы труб очищают чистой х/б салфеткой от грязи и пыли, затем свариваемые поверхности обрабатывают механически при помощи торцующего устройства. Когда получается равномерная стружка толщиной не более 0,5 мм, торцовку прекращают, устройство извлекают и проверяют рукой взаимную параллельность торцов. Если между свариваемыми поверхностями обнаруживается зазор, который превышает допустимое значение, операцию торцовки повторяют.
Далее нагревательным инструментом с антипригарным покрытием производят нагрев торцов свариваемых труб. После завершения оплавления торцов свариваемые поверхности разводят, нагревательный элемент извлекается из зоны сварки. Свариваемые поверхности смыкают, начинают равномерно поднимают давление прижима до установленного значения. Шов нужно выдержать заданный промежуток времени под заданным давлением. Далее соединение проверяется на качество по высоте, ширине и внешнему виду грата.
Электромуфтовое соединение
Электромуфтовое соединение выдерживает до 16 атм давления.
Электромуфтовое соединение выполняется при помощи муфты с закладными электронагревательными элементами. Оно выдерживает до 16 атм давления. Данный вид сварки экономически менее выгоден, чем стыковая, но незаменим в условиях повышенной стесненности, когда размещение габаритного аппарата для сварки становится невозможным.
Соединение двух полиэтиленовых труб в прямолинейный участок чаще всего производят с помощью простой электромуфты, также применяются электрофузионные тройники, седловые отводы и др. С применением электромуфт часто производится монтаж трубопроводов небольшого диаметра.
Технология сварки элетрофузионной муфтой
Заранее подготовленные полиэтиленовые трубы (подготовка включает снятие поверхностного слоя, удаление загрязнения в местах сварки) и электромуфта позиционируются строго по одной оси. Подключают аппарат, подающий ток. Нагреваются закладные электроэлементы муфты и расплавляют близлежащий материал, нагрев передается к поверхности полиэтиленовой трубы, она начинает плавиться и увеличиваться, расплавленный полиэтилен, ограниченный в пространстве диаметром электромуфты, получает требуемое давление для сварки. Далее питающая аппаратура может быть отключена, по истечении времени, которое необходимо для остывания, электромуфтовое соединение будет готово.
Питающая аппаратура высокого класса самостоятельно проводит весь цикл сварки и распечатывает протокол. Муфтовое электрофузионное соединение применяется при монтаже газопроводов, кроме того, сварка фитингами с нагревательными закладными элементами используется при ремонтных работах, врезках в действующие трубопроводы и работах в стесненных условиях. Процедура сварки электрофузионной муфтой полиэтиленовых труб больших размеров может иметь дополнительные стадии (например, дополнительный подогрев).
Фланцы - наиболее распространенный вид разъемных соединений. Монтаж полиэтиленовых труб производится с помощью втулок под фланцы, привариваемых к торцам трубы, и накидных металлических фланцев. Данные соединения чаще всего применяются при установке полиэтиленовых трубопроводов. Там же, где фланцевые соединения практически невозможны (для труб 50 мм и менее), соединяйте трубы посредством , и пр. Компрессионные фитинги широко применяют как при соединении между собой , так и при соединении полиэтиленовых с трубами из другого материала. Пример, замена изношенного участка стального трубопровода на полиэтиленовую трубу.
Добавить сайт в закладки
Трубы должны быть одного диаметра и толщины. Свариваемые поверхности обрабатываются для создания плотного контакта . После этого торцы нагреваются до температуры плавления. Нагревательное зеркало удаляется, и торцы труб соединяются под давлением. Полученный стык оставляют неподвижным до полного остывания. Монтаж допускается при несовместимости осей не более 10% от размера толщины стенки трубопровода.
Если есть возможность посмотреть или поучиться у опытного мастера, то это обязательно нужно сделать. В интернете можно посмотреть много видеороликов на эту тему. Каждый способ требует ответственного отношения к процессу сварки. вы убедитесь, что с новыми материалами работать проще и надежнее. Полиэтиленовые трубы служат долго, но если и понадобится изменение трубопровода или дополнительные подключения, то монтаж полиэтиленовых деталей своими руками можно осуществить и в стесненных условиях.
Добавить в закладки
Сварка - это неразъемное соединение деталей. При соединении пластмасс можно выделить три вида сварки:
- терморезисторная;
- встык;
- враструб.
Сварка враструб для полиэтиленовых изделий практически не используется. Наиболее приоритетными являются два первые вида: встык и терморезисторная.
Сварка полиэтиленовых изделий встык
Сварка полиэтиленовых изделий встык дает крепкий и надежный шов.
Данный вид наиболее распространен для монтажа пластиковых изделий. Связано это с тем, что стоимость работ намного дешевле, по сравнению с другими видами, а скорость проведения работ выше. С учетом нынешних технологий стыковка деталей позволяет соединять системы, имеющие диаметр более 800 мм.
Преимущества сварки встык:
- дешевая себестоимость работ;
- быстрота, не уменьшающая качество;
- возможность соединения пластиковых изделий, начиная от диаметра 0,5 см и заканчивая 120 см.
Технология сварки полиэтиленовых труб встык при правильном соблюдении всех этапов обуславливает надежность и качество соединения. Если должным образом соблюдается инструкция, сварной шов по своим параметрам получается крепче самой трубы не менее чем в восемь раз.
Стыковая сварка. Основные этапы монтажа
- установка и закрепление пластиковых деталей в зажимах;
- очистка конструкции, обрезка под необходимый размер, обезжиривание поверхностей и непосредственно сварка;
- нагревание труб с торца сначала под давлением, а затем без давления;
- сжатие труб по оси и остывание готового стыка под давлением.
Каждый этап проведения сварочных работ встык имеет строго определенное значение, которые указывает специальная таблица, соответствующая определенному диаметру и толщине стенок трубы. Таблица прилагается к сварочному аппарату (содержит инструкция).
Таблица времени сварки полиэтиленовых труб в зависимости от диаметра
Профессиональные сварщики обычно знают наизусть параметры основных используемых диаметров, но у любого квалифицированного сварщика имеется необходимая таблица при себе.
Стыковая сварка и некоторые ограничения:
- соединяемые детали должны иметь одинаковую толщину и идентичную марку полиэтилена;
- применение ограничивается при наличии стесненных условий;
- хотя бы одна труба должна свободно двигаться.
При , различных по марке материала, сварка встык не гарантирует полноценной надежности соединения. Случается, что невозможно провести данный вид сварки из-за несоответствия габаритов сварочного стыкового оборудования. Также при замене зарытого в землю трубопровода применение сварки встык невозможно.
Терморезисторная сварка полиэтиленовых изделий
В некоторых ситуациях, особенно при невозможности применения сварки встык, обоснованной является терморезисторная сварка, или, по-другому, электромуфтовая. Терморезисторная сварка проводится с применением фитингов (соединительные детали, имеющие электронагреватель). Ее применение в основном обусловлено следующими ситуациями:
- если проводится новый газопровод, в котором применяются длинномерные трубы, или когда условия работы не позволяют провести сварку встык;
- если местность, к которой прокладывается трубопровод, имеет высокую сейсмоактивность;
- если монтаж пластиковых труб проводится внутри старого трубопровода, для ремонта или реконструкции;
- если требуется дополнительная врезка отводов в уже действующие трубопроводы;
- если трубы имеют диаметр от 20 мм и толщину стен от 3 мм;
- если условия работы представляют повышенную сложность и высокую ответственность.
Наиболее вероятные ошибки, которые могут возникнуть при сварке труб встык
Температура для электромуфтовым методом должна соответствовать диапазону от -10 до + 45°C. Данный диапазон соответствует параметрам большинства сварочных аппаратов. В том случае когда температура не соответствует, требуется установка специальных укрытий для соблюдения необходимого температурного режима.
Подготовка к такому серьезному процессу, как электромуфтовая сварка, должно включать в себя следующие этапы:
- подготовить сварочное оборудование и проверить его работоспособность;
- установить аппарат и подготовить место сварки;
- таблица поможет выбрать правильные параметры для сварки;
- закрепить и откалибровать трубы и детали;
- очистить и обязательно обезжирить свариваемые поверхности.
Основных параметров сварки, нуждающихся в абсолютно точной установке, можно выделить два:
- мощность напряжения, подаваемого на спираль;
- время, затрачиваемое для сварки и охлаждения фитинга.
Эти параметры зависят от таких факторов, как вид детали, ее тип, ее изготовитель и тому подобное. Все эти сведения должны находиться вместе с фитингом в специальном паспорте, штрих-коде или непосредственно на детали. Их может содержать и таблица.
- Соединяемые концы труб очищаются особо тщательно и просушиваются или вытираются.
- При наличии смазки или масла поверхность обезжиривается при помощи спирта или другого подобного компонента.
- Извлекать из упаковки фитинг рекомендуется непосредственно перед самой установкой, во избежание попадания грязи и пыли на деталь или внутрь нее.
- Перед началом сварки трубы обрезаются перпендикулярно по отношению к собственной продольной оси, чтобы нагревательная спираль плотно прилегала к трубе. Если отрезать трубы неровно, сварка получится некачественной. Концы отрезанных труб не должны иметь разных повреждений и деформаций. Если таковое присутствует, то необходимо зачистить трубы специальными устройствами на длину, равную длине соединительной детали.
- При зачистке необходимо следить, чтобы между трубой и фитингом не образовалось зазоров. Сам фитинг чистить нельзя, чтобы не повредить спираль.
- При сварке деталь и труба должны располагаться по одной оси, дабы избежать перекоса. Наилучшим вариантом будет закрепление труб с помощью позиционера, который закрепит правильное положение трубы, не допустит провисания и смещения во время остывания шва.
- Если свариваются трубы, имеющие большой диаметр, целесообразно использование до самого остывания упоров или подставок. При образовании овальности труб от долгого хранения трубам необходимо вновь вернуть круглую форму. Если это не удается сделать при помощи позиционера, необходимым становится применение калибрующих зажимов, устанавливаемых на расстоянии 15-30 мм от торца фитинга.
- При обезжиривании поверхности следует дождаться полного испарения жидкости.
Технология терморезисторной сварки состоит из следующих этапов:
- трубы после обработки и обезжиривания до упора вставляют в фитинг либо одевают на трубу при сварке седловых отводов;
- при помощи позиционера или центратора фиксируют положение трубы, не допуская провисания;
- подключают сварочное оборудование, соблюдая параметры напряжения и мощности, указанные в соответствующей схеме (таблица);
- обеспечивают соединение сварочного кабеля с выводом фитингового нагревателя и задаются параметры времени и напряжения сварки: эти величины указаны в схеме (таблица) штрих-кода, и многие аппараты способны самостоятельно считывать необходимую информацию;
- запускается процесс автоматической сварки, не требующей присутствия человеческого фактора.
Весь процесс контролируется самим оборудованием, а окончание сварки фиксируется индикаторами. Остывание стыка происходит естественным путем. Затем соединения нумеруются при помощи краски или маркера. Монтаж седловых отводов проводится обычно в два этапа. Сначала деталь соединения приваривается к основному трубопроводу, а затем к ней приваривается и сам отвод. При некачественной сварке отвод бракуется, а новый устанавливается рядом.
При применении седловых отводов после остывания необходимо провести фрезерование стенок основной трубы. С помощью этого процесса соединяются внутренние полости задействованных труб: отводной и магистральной.
Исходя из всего вышеперечисленного, можно утверждать, что сварка ПНД труб, несомненно, является самым надежным видом соединения. Несмотря на то каким методом проводится сварка полиэтиленовых труб, при качественном проведении работ и соблюдении всех параметров, качество соединения остается неизменно высоким.
Этот вид соединения с каждым годом всё больше набирает популярность. Почему полиэтилен низкого давления способен выдержать значительные нагрузки? Оборудование для проведения работ может стоить недорого, если знать, когда его можно применять самостоятельно. Какой способ сварки ПЭ труб лучше выбрать в определённой ситуации? Ответы на эти вопросы читайте в статье.
Экструдерная сварка
Основное ограничение — соединение безнапорных конструкций.
Отсюда и назначение — пайка футляров из труб, соединение листовых материалов, мембран. Может широко использоваться для изготовления вентиляции, где присутствуют большие диаметры. Сварка полиэтиленовых труб традиционными способами в этом случае может стоить запредельно дорого. Чаще всего применяют в строительстве бассейнов, крупногабаритных ёмкостей.
Экструдером называют как аппарат для сварки, так и оборудование для производства полиэтиленовых труб. Пайка экструдером происходит за счёт расплавления кромок соединяемых элементов и подаваемой присадки в виде прутка ПНД. В этом случае параметрами качества являются герметичность шва и его механическая прочность. Мощность экструдера влияет только на скорость работ. Даже небольшим аппаратом можно сваривать огромные ёмкости.
Мы закончили краткий обзор обширной темы сварки ПЭ труб . Надеемся, эта статья помогла получить первое представление о возможностях соединения инженерных систем из полимерных материалов, в частности — из полиэтилена низкого давления.
Преимущества гибких в эксплуатации пластиковых труб обуславливают вытеснение устаревающих металлических аналогов. Особенно наглядно этот процесс наблюдается в сантехнических конструкциях. отличаются удобством в использовании и в то же время практически не уступают металлу в плане технико-эксплуатационных качеств. Но вместе с заменой материала меняются и способы его обработки. Довольно специфической операцией в плане является сварка полиэтиленовых труб, в ходе которой необходимо задействовать специальные аппараты фиксации и нагрева. При качественном выполнении данной процедуры можно получить герметичное и стойкое относительно наружных воздействий место сращивания двух элементов.
Общие сведения о технологии
Для соединения двух пластиковых труб применяется метод стыковки их поверхностей под действием нагревания, которое выполняется металлическим инструментом. В результате прямого контакта с нагретыми поверхностями обеспечивается интенсивный теплоперенос. Это свойство отличает технологию от нагревания воздухом. Такой способ распределения тепла в пластиковой массе действует положительно с точки зрения формирования надежной структуры и не предполагает термического стресса с последующей деформацией швов. Кроме того, сварка полиэтиленовых труб встык позволяет формировать соединения, которые по прочности не уступают цельной структуре. Сам процесс предусматривает нагрев торцевых поверхностей двух элементов до расплавленного состояния и дальнейшее их сведение в один отрезок. Но при всей внешней простоте эта технология требует аккуратности выполнения, что в немалой степени зависит от используемых инструментов. Надо отметить, что современные высокотехнологичные аппараты для пластиковой сварки минимизируют влияние человеческого фактора, но полностью его не исключают.
Оборудование для сварки полиэтиленовых труб
Даже небольшие по объему сварочные мероприятия такого рода предполагают использование целой группы технических средств. Основу такого оснащения составляет центратор, который обеспечивает зажим двух труб для дальнейшего произведения монтажных действий. Также для фиксации самого центратора используется специальный каркас. Для активации работы подвижных хомутов задействуют гидросистему, которая работает за счет механического привода. Впрочем, бывают разные виды оборудования, выполняющего эту функцию. На рынке можно встретить и универсальный аппарат для стыковой сварки полиэтиленовых труб разного типоразмера. В составе таких устройств обычно предусматриваются комплекты с насадками диаметром от 20 до 75 мм. Это оптимальный вариант, если планируется выполнение монтажных действий в бытовых условиях. Для более сложных задач потребуется набор из нескольких функциональных частей, формирующих единый сварочный комплекс.
Центраторы для сварки труб
Первое время данная технология применялась исключительно в работе с трубами, одна из которых была стационарной, то есть уже входила в коммуникационную сеть. Это облегчало задачу, поскольку повышалась точность соединения. Проблемы же возникали в работе с двумя подвижными окончаниями труб, для которых и был введен базовый центратор. Это устройство, за счет которого сварочный аппарат для сварки полиэтиленовых труб обеспечивает высокую точность формирования стыка. Он требуется сначала для достижения соосности торцов, а после этого оператор выполняет их сведение. По конструкции центратор напоминает систему массивного хомута, выполненного из двух металлических частей. Хотя такие агрегаты в определенной степени относятся к универсальному оборудованию, их все же следует подбирать для труб с типоразмерами целевого диапазона.
Гидравлические агрегаты для сварки
В процессе выполнения сварки предусматривается оказание механического воздействия на трубы с целью их перемещения по осям или друг к другу. Для выполнения этой функции применяется упомянутый гидравлический агрегат. Обычно он составляет единый комплекс с центратором, обеспечивая и его управление. В простейших конфигурациях оборудование для сварки полиэтиленовых труб выполняет лишь фиксацию и спайку элементов. Более сложные системы требуют от пользователя контроля давления, подаваемого на гидравлическую машину, точную подгонку окончаний труб и непосредственное управление хомутами центратора. Все эти функции могут ложиться на гидравлический агрегат. Специально для упрощения данных операций производители снабжают оборудование эргономичными панелями управления, в том числе с автоматическими системами.
Торцеватели и нагреватели
Операцию выполнения сварки предвещает подготовка труб. В частности, с помощью торцевателя производится в некотором роде шлифовка кромок и плоскостей элементов с целью обеспечения их плотного прилегания. Что касается нагревателей, то они интегрируются в комплекс, состоящий из гидравлической машины и центратора. По конструкции этот компонент напоминает крупный блин, который размещается между торцами двух труб, обеспечивая их нагрев. Управление этой частью также реализуется через специальный пульт. Если данный агрегат для сварки полиэтиленовых труб используется в регулярном режиме, то его включают в единую конструкцию с центратором. Обычно он действует как откидное вспомогательное приспособление, несмотря на значимость функции нагрева. Также стоит отметить, что нагреватели должны иметь специальные тефлоновые покрытия, что позволяет их без труда убирать после плавки труб.
Подготовка к сварке
Начинается работа с погружения труб в центратор и последующей их фиксации. Следует надежно закрепить трубы так, чтобы обеспечивалась и возможность их плавного перемещения. Как правило, одна часть фиксируется жестко, а другая передвигается за счет усилия гидравлической машины. При необходимости сварка полиэтиленовых труб своими руками может выполняться и без торцевателя. В этом случае следует изначально очистить стыковочные поверхности с помощью шлифовального инструмента. Если же в наличие есть торцеватель, то зачистка производится прямо на центраторе, после чего образовавшаяся стружка удаляется снаружи и с внутренней части. Далее можно приступать к выполнению контрольной подгонки. Важно, чтобы трубы подходили друг к другу с минимальным зазором и отклонениями в плоскостях. Небольшие погрешности компенсируются сваркой, но и в этом случае будет обеспечена неравномерность пластиковой массы в зоне соединения.
Нагрев труб
Пожалуй, это самый ответственный этап, поскольку в его рамках выполняется нагрев пластика. В первую очередь нагретый диск должен обрести достаточную температуру. После этого он располагается между двумя торцами, которые прижимаются для обеспечения предварительного разогрева. Усилие должно быть небольшим, но достаточным, чтобы материал двух труб оплавился и плотно сошелся. Чтобы получилась качественная сварка полиэтиленовых труб, необходимо контролировать и тепловое воздействие. Его можно отслеживать визуально - оптимальный режим предусматривает плавление торцов, но при условии сохранения вязкости структуры. Результатом этого этапа должно стать формирование небольшого валика из расплавленной массы, которая немного выйдет за края торцов.
Перестановка
После выполнения нагрева торцов очень важно своевременно удалить раскаленный инструмент и вновь совместить свариваемые поверхности. Важно, чтобы трубы сохранили общую целостность своих кромок в будущих местах стыка. Максимальный временной промежуток, в ходе которого должно выполняться это действие, занимает 25 сек. Но это актуально для крупных труб, диаметр которых составляет 60-75 мм. Для бытовой сантехнической трубы ПВХ этот показатель составляет порядка 5-10 сек. Высокая скорость перестановки требуется по той причине, что материал быстро остывает без поддержки нагревателя. В итоге стыковая сварка полиэтиленовых труб может потерять в качестве из-за неплотного сцепления торцов. С другой стороны, спешка тоже не всегда идет на пользу. Нарушения в точности сведения элементов не менее опасны с точки зрения формирования качественного шва.
Осадка трубы
Суть осадки заключается в правильном образовании шва и доведения его гранта до оптимального состояния. После того как стыковка торцов без нагревателя завершается, начинается этап уже полноценного остывания материала. В этот период также возможен выход пластиковой массы за кромки - это и будет создание качественного гранта. Желательно, чтобы образование нового слоя выходящего пластика происходило на фоне его перемешивания с гратом, полученным до перестановки. Таким образом, будет получена более глубокая сварка полиэтиленовых труб с оптимально смешанными структурами двух материалов. Обычно для достижения хорошего результата после перестановки операторы усиливают силу зажима, которая плотнее сводит торцевые поверхности.
Охлаждение материала
Окончательное формирование с закреплением его структуры происходит в стадии охлаждения. Обретение прочности в зоне соединения происходит благодаря тому, что места трубных стенок, прилегающие к полученному шву, увеличиваются в толщине. К слову, это означает не просто образование надежного стыка - такие участки, как правило, оказываются механически более прочными, чем изначальная структура материала. Искусственно повысить этот показатель можно за счет более интенсивного нагрева, который допускает сварка полиэтиленовых труб в рамках технологических ограничений. Само же охлаждение должно происходить естественно и в условиях комнатной температуры. То есть помогать ускорению остывания не следует, так как это может негативно сказаться на будущих качествах шва. После полного остывания трубу следует изъять из предварительно ослабив силу зажима.
Заключение
Технологически процесс соединения пластиковых труб гораздо проще, чем сварка металлических аналогов. Однако популярные в наше время поливинилхлоридные материалы появились недавно, поэтому и способы их обработки не так распространены среди домашних мастеров. На деле же полиэтиленовых труб выполняются легко и практически без вложений в расходные материалы. Главное, приобрести соответствующее оборудование. Для работы с небольшими по диаметру трубами предлагаются компактные аппараты, в которых уже предусмотрены все основные функциональные части. Другое дело, что в быту потребность в выполнении подобных операций возникает достаточно редко, хотя качество результата такой сварки невозможно повторить ни одним народным способом.
