Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

Для сборки разводки из полиэтиленовых (ПЭ) труб необходимы определённые умения по их сварке и соединению с помощью фитингов. Для этой работы подойдет и оборудование, используемое для монтажа полипропиленовых трубопроводов.

Сварка полиэтиленовых труб производится специальными аппаратами и требует определенных знаний, о чем мы и будем говорить в этой статье. Детально рассмотрим особенности подготовки оборудования к процессу сварки, приведем рекомендации по выполнению качественного сварного шва. Также рассмотрим различные варианты сварки труб из полиэтилена.

Подготовка оборудования к сварке

Для каждого вида сварки применяется различное оборудование. Приобретать его для разовой сборки коммуникаций стыковым и электросварным методом нет смысла, потому что стоимость комплекта составляет несколько тысяч долларов. Лучше воспользоваться услугами сторонних компаний или взять технику в аренду.

Используемое сварочное оборудование

Оборудование для раструбной пайки стоит в пределах 100-200 долларов, поэтому вопрос о приобретении сварочного аппарата каждый решает самостоятельно.

В стандартный набор устройств для стыковой сварки полиэтиленовых труб входит:

  1. Центратор. Это станина с 4 металлическими зажимами для труб, два из которых подвижны, а два жестко зафиксированы на основании.
  2. Торцеватель. Представляет собой отдельное дисковое устройство для точной механической обрезки концов свариваемых труб. Устройство крепится к направляющим сварочного аппарата.
  3. Нагревательное зеркало. Представляет собой покрытую тефлоном округлую пластину, к которой придавливаются стыки труб для расплавления ПЭ. Имеет встроенный термометр.
  4. Гидравлический или механический привод. Устройство для регулирования силы сдавления труб при их нагреве и последующем соединении.
  5. Редукционные вкладыши. Это набор сменных полуколец для фиксации труб различного диаметра.
  6. Блок управления. Входит в комплекты оборудования с автоматизацией процесса сварки.

По сути, комплект оборудования представляет собой самостоятельные приспособления, выполняющие определенные функции на различных этапах сварочного процесса. Они могут быть как предназначенные для сугубо ручной сварки, так и для соединения труб в полностью автоматическом режиме.

Для монтажа электромуфтовых соединений применяется соответствующий сварочный аппарат со встроенным сканнером штрих-кодов. Дополнительных устройств для этого процесса не требуется.

Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

Стыковая сварка применяется преимущество у труб с диаметром более 50 мм, поэтому и оборудование для неё имеет немалый размер

Для раструбной сварки будет необходимо приобретение такого комплекта:

  • электросварочный аппарат;
  • ножницы-труборезы;
  • подставка;
  • калибратор и фаскосниматель;
  • насадки для разогрева соединяемых элементов.
  • Помимо указанного оборудования, для монтажа труб могут понадобиться и общехозяйственные инструменты: разводной ключ, рулетка, маркер и другие.

    Галерея изображенийФото из Из полиэтиленовых труб собирают преимущественно наружные части коммуникационных сетей, прокладываемых как открытым способом, так и в траншеях Оборудование для сварки ПЭ труб предназначено для работы в полевых условиях. Однако может использоваться и в мастерской для сварки труб небольшого и среднего диаметра Сварку труб большого диаметра, применяемых в сооружении магистральных линий водо-, электро-, газоснабжения, канализации производят непосредственно на объекте. Это решение проще в реализации и дешевле Полиэтиленовые трубы соединяют тремя способами: электромуфтовой, раструбной и стыковой сваркой. Электромуфтовый вариант предполагает использование муфты, которая после проведения работ остается на сваренном участке Раструбная технология предполагает погружения одной части трубы в соединительный элемент или в смежный отрезок трубы Самый распространенный метод сварки производится по стыковой технологии. При этом не нужны дополнительные соединители и расход энергии наименьший Все методы сварки полиэтиленовой трубы могут проводиться в зимний период с учетом температурных ограничений, указанных производителем оборудования. Желательно в неблагоприятную для работ погоду над зоной соединения сооружать тент Независимо от технологии, все способы сварки полиэтиленовых труб предопределяют расплавление соединяемых участков и диффузное слияние их на молекулярном уровне. В результате формируется абсолютно герметичная система Сборка трубопровода из полиэтиленовых трубИспользование оборудования в мастерскойСтанок для сварки труб большого диаметраЭлектромуфтовая сварка на объектеРаструбный способ сварного соединенияСамая востребованная технология — стыковаяВозможность работы в зимний периодПрокладка герметичных коммуникаций

    Подготовка к сварочному процессу

    Немаловажным фактором качественной сварки трубопроводов из ПНД является их предварительная подготовка. Необходимые манипуляции для формирования хорошего сварочного шва будут представлены в виде инструкции.

    Непосредственно перед нагревом спаиваемых деталей нужно:

    1. Убедиться в идентичности материала и маркировки спаиваемых деталей.
    2. Очистить и обезжирить стыки соединяемых изделий.
    3. Центрировать трубы и жестко их зафиксировать.
    4. Обработать срезы торцевателем до образования непрерывной ленты длиной в две окружности трубы.

    После всего необходимо очистить края соединяемых деталей от стружки.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Торцеватель с электроприводом значительно ускоряет процесс монтажа, особенно при больших объемах работы, но его стоимость слишком высокая для разовой работы

    После тщательной подготовки полиэтиленовых труб и фитингов к сварке можно быть уверенным, что качественный шов наполовину гарантирован.

    Способы сварки PE труб

    Промышленный полиэтилен низкого давления (ПНД) является термопластичным материалом, свойства которого не изменяются в процессе циклов нагрева-остывания. Поэтому он прекрасно подходит для монтажа бытовых и промышленных трубопроводов.

    Соединение отдельных ПНД труб и фитингов между собой происходит с помощью разъёмных резьбовых соединений или следующих способов сварки:

  • раструбный;
  • электромуфтовой;
  • стыковой.
  • Трубы с толщиной стенки до 4,5 мм (диаметр до 50-110 мм) паяются первыми двумя способами, а для более толстостенных труб используется бесфитинговый стыковой способ сварки.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    ПНД чувствителен к повышенным температурам, поэтому применяется только для водоснабжения с рабочей температурой до + 40 °С или кратковременным её повышением до + 60 °С

    Вариант #1 — режим стыковой сварки

    Во время стыковой сварки важно контролировать критические параметры: температуру инструмента и пластика, прижимное усилие и продолжительность операций. При отсутствии датчиков этих значений стабильно получать качественный шов вряд ли удастся.

    Рассматривать пошаговую инструкцию по стыковой сварке полиэтиленовых труб лучше на примере полуавтоматического оборудования с гидравлическим приводом.

    Стыковую сварку производят, если толщина стенки полиэтиленовой трубы не превышает 5 мм, а диаметр ее не превышает 50 см. Технология включает ряд стандартных этапов:

    Галерея изображенийФото из Соединяемые торцевые участки полиэтиленовых труб устанавливаются в зажимы сварочной машины. Производится центровка и торцовка После визуальной проверки правильности состыковки срез осматривают на предмет зазоров. Затем настраивают аппарат в соответствии с толщиной стенок трубы Под воздействием электротока производится расплавление полиэтилена на торцах и прилегающих к ним участках трубы до вязкого состояния полиэтилена После остывания трубы, период которого регламентирован в нормативной литературе, сварочный аппарат снимают. Затем шов осматривают и проверяют на герметичность Шаг 1: Установка и центровка труб в зажимахШаг : Выставление параметров сваркиШаг 3: Расплавление состыкованных торцов и смежных участков трубыШаг 4: Остывание трубы и проверка герметичности

    Шаг#1 — нагрев стыков

    После обработки торцов труб, сварочное зеркало нагревается до температуры 200-230 градусов и помещается в середину центратора. Затем, с помощью гидравлического привода, к нему плотно прижимаются края ПНД труб с усилием 4-6 кг/см2.

    После приближения размеров грата к минимально допустимым значениям усилие снижают до 0,2-0,5 кг/см2 и продолжают нагревать пластик в течение всего нормативного времени. Сварка допустима при температурах от 15 мороза до 45 тепла, но в холодных условиях время нагрева может быть увеличено.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Прижимное давление контролируется встроенным в гидравлический механизм манометром. При его отсутствии необходимое усилие определяют визуально по виду образующихся валиков грата

    Шаг #2 — соединение труб

    После необходимого нагрева и расплавления ПНД на стыках, трубы разводят гидравлическим приводом, убирают зеркало и опять приводом прижимают свариваемые поверхности друг к другу с усилием 1-3 кг/см2. Размеры грата контролируются визуально, поэтому и прижимное давление может отличаться.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Излишнее усилие при сплавлении торцов труб вредит не меньше его недостаточности. Это ведет к формированию большого внутреннего валика, который будет создавать вихревые потоки и снижать давление воды

    Шаг #3 — охлаждение и осмотр

    Трубы продолжают быть придавленными друг к другу до полного охлаждения соединения. После снятия усилия с гидравлического привода трубы извлекаются из зажимов центратора, и проводится оценка состояния сварного шва и грата. Если их параметры в норме, то труба готова к эксплуатации.

    Вариант #2 — раструбная сварка ПНД труб

    После предварительной обрезки и подготовки ПНД труб и деталей можно начинать их раструбную сварку. Процесс будет рассмотрен в виде пошаговой инструкции.

    Шаг #1: подготовка паяльника

    Оптимальная температура сварки полиэтиленовых труб колеблется в пределах 210 °C, поэтому подойдут только паяльники с регулируемым нагревом. Перед подключением к сети необходимо накрутить на утюг специальные двусторонние насадки (гильзу и дорн) и поставить паяльник на крестовидную подставку.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Чем больше мощность паяльника, тем большее количество ПНД труб он может соединить в единицу времени. Для домашних работ будет достаточно 800-ваттного электроприбора

    При достижении заданной температуры на нем загорится сигнальная (обычно зеленая) лампочка.

    Шаг #2: нагревание деталей

    Производить работы с горячими трубами безопаснее в перчатках. Для нагревания деталей необходимо одновременно одну соединяемую деталь натянуть на дорн, а потом вторую всунуть в металлическую гильзу.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Присоединять и разъединять ПНД детали с паяльником нужно прямо без вращательных движений. Аналогичное правило применяется и при соединении нагретых изделий

    Чтобы соблюсти глубину соединения, можно заранее нанести маркером соответствующую пометку на трубе, а потом ориентироваться по ней при состыковывании разогретых изделий.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Приведенные в таблице данные являются ориентировочными, а полагаться следует только на информацию, указанную в инструкции к сварочному аппарату

    Выше приведена таблица с ориентировочными временными рамками прогрева, стыкования и остывания труб, а также глубиной всовывания в раструб. При минусовой температуре время прогрева материала можно увеличить на 1-2 секунды.

    Шаг #4: соединение деталей

    После прогрева, изделия необходимо одновременно отсоединить от насадок и сильным прямым движением ввести трубу в раструб до отмеченной черты. Крутить детали относительно друг друга нельзя. Через 5-10 секунд после соединения любые перемещения могут привести к резкому снижению прочности стыка.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    При соединении нагретых деталей их оси должны располагаться максимально параллельно, так как через 20-25 секунд выправить кривизну будет невозможно

    После остывания желательно обследовать образовавшийся внутренний шов на наличие наплывов, перегораживающих просвет трубы. Если он сужен, то лучше перепаять соединение для предупреждения падения давления в системе.

    Вариант #3 — электромуфтовая сварка полиэтилена

    Сварка полиэтиленовых труб с помощью электромуфты является наиболее простым и быстрым способом. Пластиковые фитинги имеют встроенную металлическую спираль, которая самостоятельно разогревает соединяемые поверхности и расплавляет ПЭ.

    При этом способе приходится дополнительно тратиться на электромуфты, стоимость которых начинается с 3-4 долларов за штуку. Поэтому такая сварка применяется только в тех местах, где недоступны стыковой и раструбный методы. Преимуществом электромуфтового способа является возможность соединения труб с толщиной от 4,5 мм и менее.

    Основные этапы сварки:

    1. Очистка и механическая обработка фитинга и концов труб.
    2. Центрирование и вставка трубы в электромуфту.
    3. Подсоединение фитинга к электроконтактам специального сварочного аппарата, нагрев соединения.

    Последний этап – отключение электроэнергии и остывание трубы.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Электромуфтовое стыковое соединение более прочное, чем сама труба. При тестах на растяжение происходит разрыв самой трубы, а не места сварочного шва

    На электромуфтах имеется штрих-код с закодированными параметрами времени нагрева, силы тока и напряжения. Он считывается сканером сварочного аппарата, который затем осуществляет процесс пайки в автоматическом режиме. Изделия получаются плотно и надежно спаяны на большой площади.

    Правильные стыковые сварные швы

    Правильность выполнения всех сварочных инструкций можно оценить по итоговому внешнему виду полиэтиленового соединения. В случае формирования неправильного шва и высокого риска нарушения герметичности при дальнейшей эксплуатации, лучше обрезать соединение по краям и сварить новое.

    В правильно выполненном шве размеры валика грата должны соответствовать нормативным значениям.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Нормативные параметры рассчитаны на основе лабораторных испытаний. Их соблюдение гарантирует высокую надежность шва и длительный срок эксплуатации трубопровода

    Существуют и дополнительные требования к параметрам валиков:

    1. Симметричность и равномерность по всей окружности стыка.
    2. Смещение стенок труб в радиальной плоскости не должно быть более 10% их толщины.
    3. Цвет валиков должен быть идентичен окрасу трубы.
    4. Впадина между гратами не должна заходить глубже уровня наружной поверхности труб.

    И конечно, полностью исключается наличие трещин и пор.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    1. Нормальный сварной шов. Валики правильного шва имеют округлые размеры и формы, не выходящие за установленные нормы. 2. Шов с маленьким гратом. Маленький грат свидетельствует о недостаточном времени прогрева или слабом сдавлении труб при осадке

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    3. Валики с увеличенными сверх нормы размерами. Увеличенный сварной шов может быть результатом избыточной температуры нагревательного оборудования или его неисправностью. 4. Радиальное смещение валиков. Радиальное смещение труб резко снижает прочность соединения и может привести к его разрыву уже на этапе укладки

    Причиной несимметричности валиков по окружности может быть некачественное предварительное торцевание или расположение торцевателя под наклоном к трубе.

    Инструкции по монтажу полиэтиленовых труб

    Для соединения полиэтиленовых труб с элементами водопровода могут использоваться такие соединения:

  • неразъемные;
  • разъёмные.
  • Неразъёмные соединения получаются путем припаивания труб друг к другу или к специальным сварным фитингам. Этот способ дешев, но получаемые при этом конструкции часто получаются громоздкими. Использование неразъемных соединений оправдано при монтаже подземных стационарных водопроводов.

    Для сборки временных систем из полиэтиленовых труб, а также при отсутствии сварочного оборудования можно использовать резьбовые компрессионные фитинги, монтаж которых будет рассмотрен далее.

    Присоединение трубы к компрессионному фитингу

    Стоят компрессионные фитинги дороже сварных моделей, но являются разборными и простыми в эксплуатации. Рекомендации по их монтажу рассмотрены в нижеприведенной пошаговой инструкции.

    Шаг первый – внешний осмотр и обрезка

    Сборка системы из полиэтиленовой трубы и пластикового компрессионного фитинга начинается с их ревизии на предмет наличия трещин и глубоких царапин. Дефектный участок трубы лучше сразу обрезать.

    Резать полиэтиленовую трубу можно и ножом и специальным труборезом. В итоге должен получиться идеально перпендикулярный срез без зацепов и волн. Для удаления неровностей краев можно приобрести ручной торцеватель.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Видов труборезов много, но все они имеют широкое основание, которое обеспечивает строго перпендикулярное положение трубы относительно режущего элемента

    Шаг второй – одевание элементов фитинга на трубу

    Сначала на шланг одевается зажимная гайка, потом цанга, затем зажимное кольцо, а в конце натягивается резиновая прокладка.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Комплектация фитинга может быть различной, поэтому важно запомнить последовательность его элементов при раскручивании, чтобы правильно одеть их при сборке соединения

    Конец трубы до упора вставляется в корпус фитинга, а надетые на шланг элементы подсовываются к резьбе. После этого зажимная гайка плотно закручивается руками. При наличии цепного ключа можно поджать соединение им.

    Спешить с закручиванием зажимной гайки не стоит – она может перекоситься. При тугом ходе лучше лишний раз раскрутить соединение и повторить процесс сборки.

    После монтажа фитинга стоит проверить герметичность соединения. В случае протекания можно легко перекрутить гайку, поправив элементы конструкции.

    Врезка седелки в трубу

    При необходимости сделать ответвление от полиэтиленовой трубы не обязательно покупать тройник. Будет достаточно просверлить в ней отверстие и поставить седелку. Как это сделать, будет разобрано в пошаговой инструкции.

    Шаг первый – подготовка

    Первоначально нужно осмотреть соединяемые изделия на отсутствие царапин и трещин и протереть их поверхность влажной тряпкой.

    Шаг второй – сборка зажима

    Одеть на трубу обе части хомута, закрутить его гайки ключом. Целью процедуры является жёсткая фиксация седелки.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Существуют седелки, которые можно устанавливать под работающим водопроводом. Они имеют встроенный механизм, просверливающий отверстие без разгерметизации конструкции

    Шаг третий – сверление

    В центре отверстия седелки наметить точку, а по краям фитинга сделать маркером полоски для запоминания его положения. Раскрутить седелку и снять её части. Просверлить полиэтиленовую трубу в намеченном месте с помощью сверла требуемого диаметра.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Существуют сверла в оболочке, которые позволяют делать отверстия в трубах и углублениях без риска повредить окружающие стенки

    Шаг четвертый – сборка седелки

    Вычистить ПЭ трубу внутри от стружки и убрать возможные зацепы с краев просверленного отверстия. Приложить, согласно начерченным ранее меткам, части фитинга к трубе и сильно затянуть фиксирующие гайки.

    Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов + инструкция по монтажу

    Простые сиделки могут не комплектоваться зажимным механизмом для присоединения трубы. В таком случае резьбу присоединяемого фитинга или трубы рекомендуется обмотать фум-лентой

    При вкручивании в сиделку трубы или фитинга можно намотать несколько слоев фум-ленты.

    Часть седелки с выходным отверстием может иметь со стороны трубы канавку для уплотнительного резинового кольца. Поэтому, при наличии уплотнителя, необходимо подложить его между трубой и фитингом.

    Если же вам на определенном участке трубопровода требуется согнуть трубу, то рекомендуем это сделать по инструкции, приведенной здесь.

    Выводы и полезное видео по теме

    Предложенные видеоролики наглядно продемонстрируют все виды сварки ПНД труб, а также ознакомят с процессом сборки компрессионного фитинга и седелки.

    Раструбная сварка полиэтиленовых труб:

    Процесс электромуфтовой сварки:

    Стыковая сварка ПНД труб полуавтоматическим аппаратом с гидравлическим приводом:

    Монтаж на трубу компрессионного фитинга:

    Установки седелки на ПНД трубу:

    Самостоятельный монтаж полиэтиленовых водопроводов требует некоторых знаний и умений, но вполне выполним при соблюдении вышеперечисленных правил. При отсутствии специального оборудования собрать водопровод можно вообще без инструментов, используя исключительно компрессионные фитинги.

    Вариантов монтажа много, но использовать нужно тот, который обеспечит результат с минимумом финансовых затрат.

    Определяете оптимальный способ сварки полиэтилена и хотите уточнить некоторые моменты? Не стесняйтесь, задававайте свои вопросы нашим экспертам – мы постараемся вам помочь.

    А может вы хотите поделиться личным опытом монтажа полиэтилена в домашних условиях? Пишите свои комментарии, добавляйте уникальные фото – многим новичкам будет полезна ваша информация.

    Источник

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Яндекс.Метрика