Как выполняется сварка полиэтиленовых труб

Проверка на герметичнеость полипропиленовых труб после монтажа

Не стоит надеяться на авось или на свой бесконечный опыт. Ведь бывают такие ситуации, когда ошибки дорого стоят. Так если вы монтировали трубопровод для системы отопления или собираетесь трубопровод зарыть под езмлю, то лучше быть увереным в том, что все стыки пайки герметичны.

В противном случае наличие протечек сильно подпортит ваше настроение, потерей вроемени, финансов и сил. Итак, если вы считаете также, то после пайки полипропиленовых труб не мешает их проверить, для этого необходимо провести опрессовку труб. О таком варианте опрессовки, с минимальными вложениями и самыми доступными инструментами, мы рассказали в статье “Опрессовка полипропиленовых труб после пайки”.

Особенности монтажа

Главная особенность монтажа трубопроводов из полиэтилена — на них не нарезают резьбу. Все соединения делаются либо сварными, либо обжимными.

• Разборные обжимные соединения выполняются с использованием специальных фитингов с конусными зажимными гайками. Их установка не требует дорогостоящего оборудования- достаточно секатора для пластиковых труб и пары гаечных ключей. Этот способ весьма популярен среди домашних мастеров.
• Неразборные сварные соединения, при условии их качественного выполнения, значительно надежнее и обладают большим сроком службы. Они не подвержены коррозии и старению резиновых прокладок.

Методы сварки полиэтилена достаточно разнообразны. Часть из них не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации работника и также широко применяется в частном строительстве и ремонте.

Стыковая сварка ПНД труб своими руками

Оборудование для стыковой сварки труб ПНД

Стыковая сварка технологически более сложный процесс, нежели соединение ПНД труб электромуфтой. За работу можно браться, только имея квалификацию сварщика и соответствующий опыт работы.

Оборудование для стыковой сварки полиэтиленовых труб

При стыковой сварке образуется монолитный шов, не уступающий по техническим параметрам прочим поверхностям полиэтиленовых труб, не нарушающий гибкости конструкции. Таким способом соединяют трубы между собой, а также производят монтаж фитингов и других деталей.

Схема стыковой сварки

Стыковая сварка применима только для соединения деталей одинаковой марки полиэтилена, диаметра, SDR с толщиной стенок более 4,5 мм и диаметром более 50 мм. Температурный режим для работы должен соответствовать диапазону от -15°С до +45°С.

Технология стыковой сварки полиэтиленовых труб

На подготовительном этапе проверяют овальность полиэтиленовых труб, сравнивают толщину их стенок, соответствие SDR свариваемых деталей. После этого с торцов ударяют сколы, неровности (можно использовать электроторцеватель, который обрежет трубы под углом 90°), очищают от загрязнений (пыли, песка, влаги и т.д.).

Трубы устанавливают в центратор, выдерживая расстояние между торцами около 4 см.

Трубы устанавливают в центратор, выдерживая расстояние между торцами около 4 см

После этого производят формирование первичного грата путем расплавления торцов труб на аппарате для сварки.

Нагревателем воздействуют на торцы ПНД труб. При этом тепло распространяется вглубь полиэтилена, начинается процесс его плавления.

После выдерживания нагревательной части сварочного аппарата на торцах труб в течение определенного времени, которое выбирается в зависимости от размера и толщины изделий, ее аккуратно удаляют, а нагретые трубы стыкуют между собой

Важно, чтобы время, затраченное на удаление сварочного аппарата и стыковку нагретых концов труб было минимальным

На горячем полиэтилене после стыковки образуется окончательный грат. Надлежащее давление обеспечивает машинка с гидродинамическим перемещателем.

Когда полиэтилен остынет, получится равномерный герметичный шов — бурт. В случае допущения ошибок в технологическом процессе / монтаже, шов получается неоднородным или кривым

Важно не допускать сдвига стенок труб относительно друг друга более чем на 10% от толщины их стенок

Внешний вид верно и ошибочно сваренных встык труб ПНД

Таблица с рекомендуемыми временными параметрами при стыковой сварке полиэтиленовых труб

Трубы устанавливают в центратор, выдерживая расстояние между торцами около 4 см

Труба в разрезе после сварки электромуфтовым способом

Таблица с рекомендуемыми временными параметрами при стыковой сварке полиэтиленовых труб

Схема стыковой сварки

Соединительные детали для монтажа полиэтиленовых труб

Сварка электромуфтовая

Сварка труб ПНД своими руками

Протокол сварки

Оборудование для стыковой сварки труб ПНД

Оборудование для стыковой сварки полиэтиленовых труб

Внешний вид верно и ошибочно сваренных встык труб ПНД

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.

Необходимое оборудование для соедимнения

Выполнение каждого из методов соединения требует наличия определенного инструмента:

• Паяльника;
• Фасонные детали с электроспиралями.

Выбирая паяльник для сварки следует помнить, что они подразделяются в зависимости от формы рабочего органа на:

Приборы первого типа обычно используются для сварки труб встык в труднодоступных местах. Независимо от того какой из паяльников будет выбран необходимо учитывать и его мощность. Этот параметр подбирается следующим образом. Диаметр трубы в мм умножают на 10. Если предполагается соединение элементов диаметром в 50 мм, то следует приобретать паяльник мощностью в 500 Вт.

Современное оборудование для сварки ПНД труб сложно представить без электронной начинки. Имеется она и в паяльниках. Большинство моделей оснащены электронной регулировкой, позволяющей точно устанавливать температуру нагрева.

Для сварки ПНД труб также потребуются насадки к паяльнику. Они выпускаются с двумя видами покрытия:

Причем последнее отличается наиболее высокими прочностными характеристиками. Выбирая инструмент для выполнения сварки ПНД труб своими руками нужно помнить, что качественный шов можно получить только при использовании качественного оборудования.

Разъемное соединение и фитинги для него

Монтаж труб с использованием муфт не всегда отличается высокой надежностью, но все же используется довольно часто.

Такой способ имеет свои преимущества:

• Во-первых, для его выполнения не требуются специальные инструменты, может потребоваться только гаечный ключ и то при работе с тубами большого диаметра.
• Во-вторых, разъемное соединение может быть выполнено в местах, где сварка невозможна, например, под водой.
• В-третьих, этот способ рассчитан на быструю сборку трубопровода.

Для такого соединения могут использоваться латунные или фитинги ПНД сварные компрессионного типа в комплекте с заглушками и гибкими уплотнителями. Процесс подготовки аналогичен выполняемому при сварке.

Следующий шаг – то подготовка фитинга. Для этого отворачивается накидная гайка на несколько оборотов и в уплотнитель с усилием вставляется труба. Далее надевается цанга с эластичным кольцом и затягивается гайка.

Существует два способа выполнения разъемного соединения:

• Раструбное, с использованием резиновых уплотнителей;
• Фланцевое при помощи монтажных элементов.

Специалисты рекомендуют использовать второй способ, как более надежный и практически не уступающий сварке.

Монтаж труб с соединительными муфтами

Этот метод весьма надежный, а кроме того, он выполняется просто и не требует больших финансовых затрат. Сварные муфты ПНД выполняются из полиэтилена, поэтому имеют невысокую стоимость, но в то же время устойчивы к механическим воздействиям и перепадам температур.

Различные схемы соединения и виды фитингов

Еще одним плюсом использования таких соединительных элементов является их универсальность. Они могут применяться для сборки различных трубопроводов. Кроме того, для монтажа ПНД и металлических труб выпускаются специальные переходные муфты.

Каких ошибок следует избегать

Чтобы выполнить монтаж ПНД труб самостоятельно нужно иметь элементарные познания в сантехнике. Это поможет избежать ошибок при сборке. Одним из самых важных моментов является линейное расширение трубопровода. Без его выполнения в трубах возникает высокое напряжение, приводящее к уменьшению длительности эксплуатации системы.

Таблица технологической паузы

Если предполагается скрытая прокладка, то прежде, чем приступать к цементированию, необходимо увернуть трубы в изоляционный материл. Точно также поступают и при прокладке водопроводной системы, что позволяет избежать образования конденсата на поверхности. Выполняя сварку ПНД труб, нужно соблюдать определенные правила. Одним из них является умеренное затягивание переходников, чтобы избежать нарушения целостности системы.

Учитывая все перечисленные выше нюансы можно выполнить монтаж ПНД труб своими руками, не прибегая к услугам специалистов.

Качественное соединение гарантирует герметичность и долговечность трубопровода

Здравствуйте. Сегодня расскажу о том, как выполняется сварка труб ПНД при построении бытовых и промышленных трубопроводов. Тема представляет немалый интерес, так как трубы из полиэтилена низкого давления становятся все более востребованными по причине доступной стоимости, высокой прочности и продолжительного эксплуатационного ресурса.

Технология сварки ПЭ-труб

Сварка стыковая

Метод стыковой сварки используется для соединения труб, имеющих диаметр больше, чем 50 мм, и толщину стенок – свыше 5 мм. В основе этого способа сварки лежит нагрев торцевых частей труб при контакте с нагревательным элементом (плитой) до необходимого состояния вязкости полиэтилена, при котором становится возможным крепкое соединение расплавленных частей на молекулярном уровне.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб: инструкция, следование которой позволит произвести качественную сварку труб, приведена ниже:

1. Установить концы труб в аппарат для сварки.
2. Поместить между торцами труб нагретую плиту.
3. Прижать торцы труб к нагревателю под необходимым давлением.
4. Дождаться нужной степени расплавления полиэтилена (до образования первичного грата).
5. Чуть снизить давление и дождаться прогрева торцов.
6. Удалить нагреватель.

1. Соединить трубы, создавая необходимое для осадки давление.
2. Дождаться полного охлаждения собранной конструкции.

Для сварки полиэтиленовых труб современный рынок предлагает несколько видов специальных аппаратов:

• аппараты, имеющие механический привод;
• аппараты, имеющие гидравлический привод;
• аппараты, использующие программное управление.

Сварка полиэтиленовых труб встык имеет ряд неоспоримых достоинств:

Исключение человеческого фактора
. Вследствие этого обеспечивается неизменно отличное качество всех соединений.

Автоматический контроль процесса
. Все сварочные стыки обеспечиваются письменным заключением об их качестве.

Ведение учета во время работы сварочного аппарата

Принимаются во внимание как типы и размеры свариваемых труб, так и время, затраченное аппаратом на их сварку.

Сварка электромуфтовая

Для устройства безнапорных дренажных и канализационных систем часто используется сварка электромуфтовая – сварка полиэтиленовых труб с использованием электросварных фитингов. Этот вид сварки применяется независимо от толщины и диаметра труб. Работы могут производиться при температуре окружающего воздуха от ‑10 до +30 градусов.

Перед началом работ необходимо:

1. Подготовить место для размещения оборудования и проведения процесса сварки.
2. Подготовить и проверить все сварочное оборудование.
3. Выбрать параметры сварки в зависимости от используемых труб и соединительных деталей с закладными электронагревателями («фитингов» или «фасонных деталей»).
4. Очистить от загрязнений внутреннюю поверхность соединительной детали.

Совет от профессионала:
Для очистки (обезжиривания) фитингов используйте чистую салфетку, смоченную легколетучей жидкостью.

Подготовить свариваемые трубы. Концы труб, при необходимости, ровно обрезать во избежание замыкания спирали фасонных деталей и вытекания расплавленного полиэтилена внутрь трубы.

1. Удалить окисленный слой. Образующийся на поверхности трубы в процессе ее производства оксидный слой удаляется при помощи механической очистки концов труб специальными скребками или снятием стружки на 0,2 мм.

Совет от профессионала:
Дополнительное обезжиривание по окончании механической очистки необходимо только при случайном касании свариваемых поверхностей труб рукой или их загрязнении иным способом.

1. Закрепить и отцентровать трубы и детали в позиционере.
2. Дополнительно защитить свариваемое соединение трубы и фитинга от пыли и грязи липкой лентой.

Совет от профессионала:
Чтобы избежать тепловых потерь в процессе работы, открытые концы труб следует заглушить.

Видео урок по электромуфтовой сварке

Ниже наглядно представлена сварка полиэтиленовых труб муфтами: видео-пособие, позволяющее рассмотреть весь процесс производимых работ.

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.

Требования к качеству сварных соединений

Внешний вид и параметры правильно выполненного сварного соединения должны отвечать определенным требованиям, в числе которых следующие.

Размеры валиков грата должны соответствовать значениям, приведенным на рисунке ниже.

Параметры грата

• 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.

Правильная форма грата

А вот так выглядят швы, выполненные с нарушениями технологии.

Слишком маленький грат

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.

Слишком большой грат

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

Смещение торцов труб

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

Стыковая сварка ПНД-труб

Особенности метода

Если коротко, то монтаж пластикового трубопровода в этом случае начинается с нагревания и постепенного расплавления соединяемых торцов посредством нагревателя сварочного агрегата. Затем следует соединение труб с оказанием давления.

Схема процесса сварки встык

Выполнить соединение труб стыковой сваркой не так просто, как может показаться любителю. Лишь квалифицированные, опытные специалисты, применяющие профессиональное оборудование для сварки, способны гарантировать высокое качество сварных швов. С другой стороны, именно сварка встык обладает такими важными преимуществами, как приведенные ниже:

• работы проводятся без привлечения тяжелых машин и техники;
• требуется максимум два человека;
• низкие энергозатраты – монтаж ПНД-трубопровода проводится быстрее и легче по сравнению с прокладыванием металлического (стального) аналога. Особенно это актуально при укладке длинномерных труб (продающихся на катушках или в бухтах), которые позволяют снизить необходимость выполнения сварных швов в 50-100 раз. Сокращаются не только затраты на человеческий труд, но и время прокладки и, соответственно, цена вопроса.

Для производства сварки встык требуется подготовить трубы и фитинги с идентичными параметрами:

Технология стыковой сварки

Технология сваривания описана ниже:

1. Торцы труб, подлежащих соединению, выравниваются, зачищаются от загрязнений и неровностей, чтобы достичь точного контакта элементов.

1. Далее задействуется аппарат для сварки полиэтиленовых труб – выполняется расплавление торцов. На данном этапе формируется первичный грат.

Торцы труб перед соединением

1. После продолжается воздействие нагревателем на торцы труб, чтобы тепло постепенно распространилось внутрь каждой трубы и началось расплавление полиэтилена. Температура и время воздействия выбираются с учетом свойств материала выбранной марки по таблице сварки, чтобы сохранить физико-химические характеристики.
2. Когда выдержано определенное время, происходит отвод сварочного аппарата. Делать это нужно очень аккуратно и быстро, чтобы не допустить повреждение труб и оседание посторонних частиц, загрязнений.
3. После того, как нагреватель убран, трубы соединяются, при этом на стыке формируются молекулярные связи, и создается окончательный грат. Учтите, что оказываемое давление должно быть таким же, как и во время процедуры расплавления полиэтилена.

Соединение труб после нагрева

1. Завершающим пунктом является охлаждение сварного шва, полиэтилен на стыке осаживается и обретает максимально возможную прочность. В результате получается равномерный, симметричный бурт. Если шов лишен симметрии, значит, допущены монтажные ошибки.

Диффузионный способ пайки

Эта технология проста в применении и не требует дорогих комплектующих и оборудования.

Труба и фитинг вставляются в металлические муфты, закрепленные на поверхности нагревателя сварочного аппарата. Они нагреваются до размягчения и оплавления кромок, а потом соединяются. Оплавленные слои смешиваются, образуя при застывании единое целое.

Он доступен для выполнения своими руками.

Оборудование

Для работы понадобится:

• труборез-секатор;
• нож-для снятия фасок на торцах;
• сварочный аппарат с насадками, подходящими к соединяемым трубам по диаметру.

Потребуется также растворитель для обезжиривания и ветошь для протирки.

Параметры

Сварка полиэтиленовых труб встык требует соблюдения определенного перечня параметров. Это температура нагрева инструмента, давление при прижатии торцов к нагревательному элементу, продолжительность времени воздействия.

Как правило, необходимые таблицы бывают представлены в инструкциях по эксплуатации сварочного оборудования, которое используется для полиэтиленовых труб.

Регулировать давление лучше всего по данным манометра гидравлического насоса. Однако, если давление создается вручную или манометр отсутствует, его необходимо определять визуально по форме и размерам образующихся валиков грата. Для определения времени используется секундомер.

Разъемное соединение

Таким способом трубы фиксируются в том случае, если в дальнейшем может понадобиться демонтаж или применение сварки невозможно, ну или нецелесообразно. Конечно такое крепление не так надежно как сварка, но все же оно имеет свои плюсы:

1. Экономия – не требуется приобретать дополнительное оборудование.
2. Быстрый монтаж – трубопровод собирается практически за пару часов.
3. Разъемные соединения проводятся там, где проведение сварки недоступно, например, под водой.

На заметку!

Соединение в раструб в основном используется для монтажа самотечного трубопровода, например, для канализации. Соединение с помощью фитингов по надежности похожа на сварку, поэтому его можно использовать и для монтажа водопровода.

Итак, для системы в которой жидкость транспортируется самотеком используется один из двух, самых простейших способов:

• В раструб – один конец трубы вводится в раструб предыдущей, а для герметичности применяются резиновые или силиконовые уплотнители.
• Фитинговое или фланцевое – трубопровод соединяется с помощью специальных деталей.

Соединение муфтами

Соединительные муфту сделаны из полиэтилена и широко применяются при сборке трубопроводов. Кроме того, что с их помощью можно быстро и без лишних хлопот собрать трубы в единое целое, они обладают еще рядом преимуществ:

1. Получается надежное крепление с длительным сроком эксплуатации;
2. Выдерживают температурные перепады и механическое воздействие;
3. Можно использовать для любых типов трубопроводов.
4. Доступная цена.

Монтаж трубопровода проводится с помощью муфт разного вида:

• Компрессионные – могут иметь разную резьбу: наружную или внутреннюю. Компрессионные муфты могут использоваться даже при сборке газовых систем и водопровода.
• Соединительные – соединяют элементы одного диаметра.
• Редукционная – незаменимы для соединения элементы труб разных по диаметру.

Фитинговое соединение ПНД

Этот способ используется при соединении труб небольшого диаметра: 20 — 35 мм. Сборка так же как и предыдущий способ не является чем то сверхсложным и осуществляется следующим образом:

• С фитинга снимают гайку.
• Торцевую часть трубы очищают и снимают фаску, для этого используется специальный инструмент – фаскосниматель или, при его отсутствии, острым ножом.
• На краях делается отметка на глубину вхождения в фитинг, и смазывают их мылом или силиконовой смазкой.
• Трубу вводят в фитинг до отметки и затягивают гайку.

На заметку!

Гайки рекомендуется затягивать вручную, если использовать ключ, можно сорвать резьбу.