Стыковая сварка пластиковых труб

Обновлено: 14.05.2024

Трубы из полиэтилена диаметром 2-120 см часто используют для прокладки водопроводов, газопроводов, оборудования ливневой канализации. Они являются долговечными, стойкими к коррозии, мало весят, легко монтируются. Для соединения изделий применяется сварка. Она может быть разных видов. Наиболее популярна стыковая сварка труб из полиэтилена. Она обеспечивает получение герметичного и эстетичного на вид шва.

Обычно для прокладки магистрали нанимают специалистов. Но, согласитесь, услуги профессионала стоят недешево? К тому же, не все мастера являются добросовестными и ответственно подходят к выполнению заказа. Если имеются определенные знания и навыки, то можно проделать работу самостоятельно. Это позволит сэкономить деньги и гарантирует качественный результат.

Мы расскажем о технологии проведения сварки полиэтиленовых труб стыковым методом, приведем подробный алгоритм действий, дадим ссылки на нормативные документы и советы, которыми стоит руководствоваться при выполнении подобной работы.

Как выполнить стыковую сварку?

Стыковая сварка сегодня популярна. Этот метод используется не только в промышленности, но и в быту. Ее применяют для соединения однородных заготовок. Сварка встык имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими технологиями.

Для ее проведения не нужны муфты и прочие элементы. Это позволяет неплохо сэкономить деньги на покупке дополнительных материалов. Применяемая технология обеспечивает сохранение показателей гибкости и прочности. С ее помощью можно соединить отрезки изделий разной длины. При этом прочность в месте сварки не будет ниже, чем на других цельных участках.

Стыковая сварка труб относится к неразъемным вариантам соединения. Она может выполняться по разной технологии. Оптимальный способ выбирается, исходя из материала изготовления магистрали

Стыковая сварка может выполняться путем оплавления и сопротивления. Каждый из вариантов имеет свои особенности, плюсы и минусы.

Сварка методом оплавления

Суть сварки данным методом заключается в том, что стыки трубы оплавляются под воздействием нагретого инструмента до вязкотекучести. Затем торцы соединяются под давлением и выдерживаются до полного остывания. В результате получается герметичный шов.

Чтобы соединение было качественным, необходимо плотно прижимать отрезки изделия после нагрева. Применение современного оборудования позволяет частично автоматизировать и упростить такую работу. С его помощью операция по соединению труб методом оплавления проводится в кратчайшие сроки.

Сварка методом сопротивления

Суть стыковой сварки сопротивлением в том, что края труб прижимаются к электродам, которые оснащены специальными губками. Это обеспечивает высококачественный электрический контакт. Исключено проскальзывание материала между электродами.

Затем две трубы плотно друг к другу прижимают и фиксируют. Далее подают сварочный ток. Контактирующие участки материала расплавляются и под давлением соединяются в одно изделие. Полученная конструкция обладает невысокой стойкостью к окислению в ходе эксплуатации. Это существенно ограничивает ее сферу применения.

Сварка методом сопротивления обычно используется для соединения тонких деталей из низкоуглеродной стали (труб, стержней, проволоки). С ее помощью также сваривают медные, бронзовые и латунные элементы

Сварка сопротивлением подходит только для труб с малым сечением. Поэтому на крупном производстве, для прокладки больших магистралей ее применяют редко.

Что выбрать для полиэтиленовых труб?

Часто для прокладки трубопровода используют полиэтиленовый материал. Это объясняется его невысокой ценой и отличными эксплуатационными характеристиками.

Стоит помнить о том, что полиэтилен является диэлектриком. Поэтому он, в отличие от металла, не проводит ток. Для соединения изделий из него рекомендуется применять метод оплавления. Способом стыковой сварки сопротивлением на полиэтилене сделать шов не получится. Нужно использовать оборудование, которое нагревает срезы двух деталей.

Сварка методом оплавления полиэтиленовых труб имеет ряд особенностей. Во-первых, детали подводятся друг к другу на небольшой скорости. Во-вторых, напряжение в течение всего процесса остается неизменным. В-третьих, исчезают все микронеровности благодаря равномерной подаче соединяемых элементов. В-четвертных, для обеспечения максимальной контактной площади происходит оплавление поверхности заготовки.

Можно ли выполнить сварку самостоятельно?

Прокладка полиэтиленовой магистрали путем стыковой сварки имеет свои особенности и отличия от других методов соединения двух изделий.

Для ее проведения нужны определенные знания и опыт. В противном случае, конструкция выйдет низкокачественной и недолговечной.

Стыковую сварку своими руками выполнить можно. Но для этого нужно знать суть и особенности данного процесса. Важно наличие навыков сварки. Иначе можно лишь испортить полиэтиленовые трубы и впустую потратить время

Стыковой метод сварки непростой в реализации. Не у каждого получается выполнить соединение труб качественно с первого раза. Если нет знаний и навыков в сфере сварки, то лучше для прокладки магистрали обратиться к профессиональному мастеру. Но за работу ему придется заплатить внушительную сумму.

Если человек ранее проводил сварку другими методами, например, электромуфтовым, то он, скорее всего, сможет освоить и стыковую технологию. Поэтому имеет смысл попытаться провести соединение полиэтиленовых труб самостоятельно. Но нужно учитывать, что технология стыковой сварки сложнее, чем в случае соединения полиэтиленовых труб электромуфтой.

Чтобы выполнить работу качественно своими руками, нужно иметь специальное оборудование. Его можно взять напрокат. Это будет гораздо дешевле, чем покупать новый или б/у аппарат. Важно знать пошаговую инструкцию сварки встык оплавлением и четко ее придерживаться.

Инструкция по стыковой сварке

Сварка встык по технологии оплавления используется для соединения полиэтиленовых изделий, в частности труб. С ее помощью также производят монтаж фитингов и прочих деталей.

Для труднодоступных, сложных участков подобный метод не используется. В подобных случаях больше подходит электромуфтовая сварка.

Благодаря стыковой сварке можно достаточно быстро создать водопроводную магистраль. При этом конструкция получится аккуратной на вид и прочной. Можно не бояться о возникновении течи в месте соединения

Чтобы сварка встык прошла успешно и шов получился аккуратным и прочным, необходимо придерживаться определенного алгоритма действий.

Пошаговая инструкция приведена ниже:

Подготовить сварочное оборудование.
Организовать необходимые условия.
Подготовить трубы.
Провести сварочные работы.
Дождаться остывания материала и фиксации результата.

Каждый из этих этапов имеет свои особенности, правила проведения. О них мы расскажем ниже более подробно.

Подготовка сварочного оборудования

Для сварки двух отрезков полиэтиленовых труб методом стыкования необходимо специальное оборудование. Оно центрирует, торцует, расплавляет и соединяет под нужным давлением края изделий.

Современный рынок предлагает широкий выбор таких аппаратов. Есть устройства с механическим, гидравлическим приводом и те, которые оснащены программным управлением. Последние более удобны в использовании.

Аппараты для стыковой сварки имеют стандартную конструкцию. Они в обязательном порядке включают такие составляющие: центратор, торцеватель, нагревательный элемент, редукционные вкладыши, привод.

Центратор предназначен для фиксации заготовок в нужном положении и закреплении соединяемых концов полиэтиленовых труб. Он оснащен двумя передвигающимися и двумя неподвижными зажимами.

Оборудование для выполнения стыковой сварки используется для соединения труб, изготовленных из полиэтилена ПЭ100, 100+, ПЭ 63 и ПЭ 80. Такие аппараты используются уже более 50 лет

Торцеватель позволяет обработать срез так, чтобы концы двух деталей полностью соприкасались. По правилам допускается зазор не более 0,05 см для средних и малых по диаметру труб.

Для изделий большого размера данное значение увеличивается до 0,07 см. Если после первой обработки при стыковке зазор больше установленного норматива, тогда вновь применяют торцеватель.

Нагревательный элемент имеет вид пластины, покрытой тефлоном. Он повторяет форму трубы. Привод сближает и соединяет нагретые и расплавленные стыки двух изделий. Редукторные вкладыши препятствуют деформации изделия.

В автоматизированном оборудовании есть блок управления, оснащенный кнопками. Такие аппараты обеспечивают простоту и точность сварочного процесса. Это позволяет исключить вероятность допущения ошибки.

Достаточно лишь правильно расположить две трубы, которые надо соединить, и нажать на соответствующую кнопку. Современное оборудование отличается высокой производительностью, но стоит дорого.

Создание необходимых условий

Технология стыковой сварки методом оплавления в использовании несложная. Но применять ее можно далеко не во всех случаях. Важно выполнение ряда условий.

Стыковая сварка возможна лишь в отношении труб, которые изготовлены из одного вида полиэтилена и которые имеют идентичный диаметр. Толщина стенок изделия не должна быть меньше 0,5 см. Выполнять работу допустимо лишь при определенном температурном диапазоне: от -15 до +45 градусов.

Очень важен температурный режим для проведения стыковой сварки. От него зависит результат работы. Проще добиться создания оптимальных условий для выполнения сварочных работ в помещении

Реализовывается метод стыковой сварки лишь, если имеется возможность надежно зафиксировать и прижать друг к другу концы соединяемых труб. При наличии специального аппарата с этим проблем не возникает.

Подготовка полиэтиленовых труб

Чтобы получить качественный, герметичный и эстетичный шов при соединении полиэтиленовых труб сварным стыковым методом нужно сначала подготовить изделия. Следует проверить овальность полиэтиленовых трубопроводов. Рекомендуется сравнить толщину стенок. Она должна быть одинаковой.

Также изделия стоит подготовить механически. Для этого применяют обрезку, фрезерование. Это позволит соединить трубы в нужном положении.

Рекомендуется использовать электроторцеватель. Он сделает обрезку трубы под нужным углом. Важно, чтобы края заготовок были ровные и полностью соприкасались друг с другом.

Нельзя пропускать этап очистки труб, даже, если они новые. При транспортировке и хранении на изделие оседает пыль. Наличие частичек грязи сделает сварочный шов неаккуратным и негерметичным

С поверхности деталей необходимо удалить загрязнения — пыль, грязь и т.п., влагу. Для этого может потребоваться две мягкие, сухие тряпки, специальное очищающее средство.

Проведение стыковой сварки

Сварку встык путем оплавления и последующего соединения двух деталей своими силами лучше проводить в автоматическом режиме. Это обеспечит получение желаемого результата.

Если используется механическое сварочное оборудование, то лучше работать с напарником. Это позволит выполнить все нормативы по времени на каждом этапе процесса, добиться получения качественного и надежного шва

Независимо от того, автоматическое или механическое используется оборудование для проведения стыковой сварки, алгоритм действий будет одинаковым.

Процесс выполняется в следующей очередности:

расположить две трубы, которые надо соединить сваркой, в центраторе и закрепить их. Между изделиями должно быть расстояние около четырех сантиметров;
снять фаску и провести зачистку изделий;
концы трубопроводов одновременно нагреть сварочным зеркалом. Полиэтиленовый материал обычно расплавляют на 2 мм. Это происходит достаточно быстро;
аккуратно убрать нагревательный элемент;
плотно соединить нагретые стыки трубопроводов и зафиксировать их в таком положении;
выдержать под давлением.

В итоге должно получиться ровное герметичное соединение с внешним наплавлением в области шва.

Время на выполнение процесса

На сварку полиэтиленовых труб оплавлением с последующим стыкованием может уходить разное количество времени. Многое зависит от наружного диаметра заготовок. Чем он больше, тем дольше нагревается и остывает материал, тем больше времени дается на соединение.

Перед тем, как начинать стыковую сварку, надо внимательно прочитать инструкцию по эксплуатации оборудования. В противном случае, при использовании аппарата могут возникнуть вопросы. Каждый этап сварки стыковым методом (нагрев, соединение, выдержка под давлением) должен проводиться в соответствии с установленными нормативами времени. Если, к примеру, слишком долго не стыковать нагретые концы труб или слишком рано убрать фиксатор, тогда вся работа пойдет насмарку

Для получения прочного, герметичного и аккуратного шва важно знать, сколько нужно нагревать концы труб, выдерживать состыкованные изделия. Подобная информация приведена ниже в таблице.

Диаметр трубопровода в сантиметрах	Время на нагревание концов заготовок в секундах	Время, которое отводится на соединение в секундах	Время на охлаждение состыкованных труб и получение надежного шва в минутах
11,0	50	12	8
9,0	40	11	8
7,5	30	10	8
6,3	24	8	6
5,0	18	6	4
4,0	12	6	4
3,2	8	6	4
2,5	7	4	2
2,0	7	4	2
1,6	5	4	2

Чаще всего стыковая сварка применяется в отношении полиэтиленовых труб с диаметром более 5 см.

Общие рекомендации по сварке

При выполнении сварки полиэтиленовых труб путем оплавления очень важно соблюдать инструкцию. Отход от технологии может привести к перегреву материала и появлению внутреннего наплыва. Это будет нарушать движение жидкостей по трубам.

Также шов может получиться кривым, неоднородным. В любом случае, подобная конструкция будет считаться бракованной и неподходящей для эксплуатации.

Есть ряд рекомендаций, которых нужно придерживаться, чтобы добиться желаемого результата. Важно, чтобы стенки во время стыковки не сдвигались больше, чем на 10% их толщины. При остывании материала соединенные детали должны быть надежно зафиксированы. Время, затраченное на удаление нагревательной пластины и стыковку двух концов изделия, должно быть минимальным.

Сварку безнапорных канализационных труб из полимера стыковым методом проводить не рекомендуется. В месте соединения образуется валик, на котором могут скапливаться твердые частицы, приводя к засорению магистрали.

Сварка труб из полиэтилена встык – непростая задача. Только следуя инструкции и придерживаясь рекомендаций опытных мастеров можно будет без лишних проблем и максимально быстро создать необходимую надежную конструкцию

Решив прокладывать трубопровод и проводить сварку стыковым методом, рекомендуется сначала ознакомиться с положениями соответствующих ГОСТов. Эти документы содержат правила, требования к качеству работ, продукту.

При монтаже водопроводных и газопроводных магистралей стоит ориентироваться на ГОСТ Р 55276. В нем описана технология стыковой сварки полиэтиленового трубопровода.

В отношении оборудования для соединения изделий подобным методом применяется ГОСТ Р ИСО 12176-1.

Выводы и полезное видео по теме

Порядок и особенности проведения стыковой сварки труб из полиэтилена с использованием механического аппарата:

Стыковая сварка полиэтиленовых труб с помощью автоматического оборудования:

На практике стыковая сварка полиэтиленовых труб своими руками не особо распространена. Это связано с тем, что для выполнения подобной работы требуется специальное оборудование, определенный уровень знаний, навыков.

Стыковую сварку полиэтиленовых труб стоит проводить в соответствии с установленными требованиями и правилами. Это обеспечит получение качественной и долговечной конструкции. Сварка стыковым методом имеет свою технологию, особенности и отличия.

Реализовать метод можно своими руками, но для этого важно создать необходимые условия, подготовить должным образом трубы. Если аппарата для сварки нет, то целесообразнее его арендовать. Рекомендуется предварительно ознакомиться с видео по теме стыковая сварка. Наглядно будет проще понять суть метода и особенности его реализации.

У вас есть опыт проведения стыковой сварки полиэтиленовых труб? Хотите поделиться своими знаниями в данной сфере или задать вопросы по проведению сварочных работ? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, принимайте участие в обсуждениях — ниже расположена форма для обратной связи.

Монтаж и сварка полипропиленовых труб для водопровода и отопления своими руками | Инструкция по технологии сварки враструб

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.

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:

(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. (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. (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.

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.

2 Сварка и монтаж полипропиленовых труб своими руками

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

Т.е. вопрос в том, как пользоваться паяльником для труб.

Начнем с принципа технологии сварки полипропиленовых труб. Нагрев свариваемых поверхностей полипропиленовой трубы производится металлическим инструментом – сварочными насадками, покрытыми тефлоном и нагретыми до температуры 260°С (см.п.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 враструб, 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 0,5º), 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 (рис.1). Похожие процессы происходят при совмещении пропиленового фитинга с дорном нагретого инструмента – на внутренней поверхности выдавливается грат, а стенка фитинга упруго растягивается (рис.2).


Рис. 1 Начало нагрева трубы	Рис. 2 Начало нагрева фитинга

При дальнейшем продвижении сварочной насадки (дорна нагретого инструмента) наружный срез фитинга упирается в округлое основание сварочной насадки (рис.3). Наружный 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.

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


Рис. 3 Нагрев фитинга	Рис. 4 Нагрев трубы

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 враструб – зафиксируйте положение трубы и фитинга с помощью фиксатора, которым обязательно оборудован каждый приличный механический аппарат.

Время нагрева зависит от диаметра пропиленовой трубы (см. табл.1) и определяет глубину прогрева свариваемых поверхностей. Для полипропиленовых труб и фитингов Ø20 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 (т.е. от продолжительности нагрева). Таким образом, максимально допустимое время этой «перестановки» также зависит от диаметра свариваемого трубопровода (см. табл.1).

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


Рис. 5 Труба с 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» (см. табл.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 40ºС. Расчетное время остывания для соединений разного диаметра также указано в табл.1.

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
Нагревгрев, сек.:	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.

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

1 Назначение

В принципе, производить соединительные детали (фасонные изделия) из труб методом стыковой сварки можно только для труб, монтаж которых производится методом стыковой сварки. Это, прежде всего, трубы из полиэтилена (ПЭ). Реже – трубы больших диаметров (125 мм и выше) из полипропилена (ПП). И еще реже – трубы из других термопластов.

Соединительные детали для раструбной (муфтовой) сварки имеют сложную геометрию свариваемых поверхностей. Независимо от диаметра, их технологичнее производить методом литья под давлением.

Фасонные изделия небольших диаметров для стыковой сварки также успешно производятся литьем. Однако с увеличением диаметра трубопровода использование стыковой сварки для производства фасонных изделий становится более выгодным, чем литье под давлением. Например, масса прямоугольного тройника Ø630 мм составляет более 100 кг. Термопласт-автомат с таким объемом впрыска стоит огромных денег, для тройника Ø630 мм нужна отдельная литьевая форма, а потребление таких изделий сравнительно невелико.

2 Прямые швы

Для больших диаметров (от 315 мм и выше) все фасонные изделия, которые можно сделать из трубы, изготавливаются на цеховых сварочных машинах (рис.1) методом стыковой сварки. Это отводы, равнопроходные тройники, крестовины и Y-тройники.

Отводы для меньших диаметров (рис. 2а) изготавливаются литьем, но из соображений технологичности производства не имеют прямых участков. Поэтому для удобства дальнейшего монтажа литого отвода в полевых условиях необходимо вначале на цеховой сварочной машине (рис. 1) приварить к такому полуфабрикату патрубки удобоваримой длины (рис. 2б).


Рис.1 Цеховая сварочная машина	Рис.2 Литой отвод

Бурты под фланец (рис. 3а) и редукционные муфты (рис. 4а) для любых диаметров производятся в виде полуфабрикатов, почти без прямых участков. Причина – даже не в экономии материала, а в упрощении и удешевлении конструкции литьевой формы. К этим полуфабрикатам также перед монтажом необходимо приварить прямые патрубки (рис. 3б и 4б).


Рис.3 Бурт под фланец	Рис.4 Редукционная муфта

Приварка патрубков ко всем вышеперечисленным литым фасонным изделиям осуществляется обычным прямым стыковым сварным швом (см. «Технологию стыковой сварки»). Единственное отличие от традиционной «полевой» стыковой сварки – в способе фиксации литого фасонного изделия.

Для фиксации буртов под фланец используют т.н. фланцедержатель (рис. 5). Подвижные фиксаторы фланцедержателя позволяют закрепить бурт за его наружную поверхность, диаметр которой жестко не нормируется.

Литые редукционные муфты, отводы и любые прочие фасонные изделия с коротким прямым патрубком или вообще без него зажимаются в специальный узкий хомут (рис. 6). При необходимости в узкий хомут вставляются сменные редукционные вкладыши необходимого диаметра.

Технология сварки полипропиленовых труб своими руками: обзор способов и нюансов

Хотите отремонтировать или заменить коммуникации, выполненные из полимерных труб? Согласитесь, что совсем неплохо сэкономить на вызове мастера, выполнив сборку нового трубопровода самостоятельно. Но вы не знаете, как можно соединить отдельные элементы системы между собой и что для этого понадобится.

В представленной нами статье подробно описана технология сварки полипропиленовых труб — своими руками соединить их сможет любой начинающий сантехник. Мы расскажем, что нужно учитывать, как пользоваться паяльником для состыковки пластиковых элементов. Подскажем, в каких случаях применяются другие методы.

В помощь начинающему мастеру мы подобрали подробные видеролики, демонстрирующие пошаговый процесс выполнения сварки полипропилена, и фото-иллюстрации.

Трубы и вспомогательные элементы для сборки

Одним из неоспоримых достоинств полимерных труб является простота сборки.

Монтаж элементов можно производить практически везде: прокладывать открытым способом на стенах либо размещать скрыто под полом.

Если сварка водопроводных труб из полипропилена произведена правильно, то собранная система исправно прослужит без ремонта не один десяток лет

Полимерные трубы выпускаются диаметрами от 20 до 110 мм. Для бытовых целей чаще всего используются изделия размером 20/25/32/40 мм. Область из применения определяет показатель номинального давления материала.

В маркировочной надписи он обозначается буквами «PN»:

PN 10 – выбирают для обустройства холодного водоснабжения.
PN 16 – используют для холодной воды, но с более высоким напором, а также при обустройстве системы «теплый пол».
PN 20 – изделия, единственным ограничителем которых является температурный режим транспортируемой через них жидкостей. Он не должен превышать отметки в 75 °С.
PN 25 – универсальные изделия, применяемые для обустройства как «холодных», так и «горячих» систем, температура которых достигает отметки в 90 °С.

В продаже можно встретить полимерные изделия, оборудованные дополнительным армированием.

Армированные изделия применяют для прокладки на длинных участках в условиях, где необходимо снизить линейное расширение, возникающее при колебаниях температуры

Главной особенностью полимерных труб является невозможность их изгиба.

Поэтому все изменения траектории прокладываемой магистрали осуществляются только из прямых участков, соединенных между собой вспомогательными фурнитурными элементами:

крестовины – для возможности ответвления основного потока;
тройники – размножители потоков;
муфты – для соединения труб на прямом участке;
отводы – для изменений направления трубопровода.

Фитинги могут быть оснащены вплавленной металлической резьбой, которая дает возможность соединять полимерный трубопровод с металлическими элементами.

Чтобы швы получались максимально прочными и герметичными, важно обеспечивать точное совпадение диаметров состыковываемых элементов

При выборе вспомогательных элементов следует брать за основу два параметра: внутреннее сечение изделий и толщину их стенок. Эти параметры должны соответствовать техническим характеристикам используемых полипропиленовых труб.

Способы соединения полимерных труб

При состыковке труб, выполненных из полимерных материалов, в зависимости от условий монтажа применяют один из двух способов:

Пайка – предполагает разогрев и состыковку расплавленных концов элементов.
Без пайки – предполагает соединение труб посредством компрессионных фитингов либо же путем реализации так называемой «холодной» сварки.

Второй способ монтажа удобен в том плане, что для его реализации нет необходимости задействовать специальное оборудование. Все работы можно выполнить с использованием простого инструмента – обжимного ключа.

Сварку полипропиленовых трубопроводов на объекте совершают с использованием сварочного аппарата, конфигурация которого напоминает утюг

В комплектации сварочной машины для ПП труб имеются насадки, предназначенные для оплавления внешней стороны трубы, и дорны для оплавления внутренней

Нагревательный элемент сварочного аппарата достигает выставленной оператором температуры и передает ее насадке и дорну. Они расплавляют насаженные полимерные детали до состояния вязкости

В процессе разогрева важно четко выдержать нормированный период разогрева, зависящий от толщины стенки ПП трубы. Передержка угрожает деформацией соединяемых деталей, недодержка - недостаточно прочным соединением

Полипропиленовую трубу с толщиной стенки свыше 4 мм, а диаметром более 50 мм соединяют по методике стыковой сварки:

ПП трубы диаметров больше 50 мм соединяют стыковой сваркой. Ее производят с помощью аппарата с дисковым нагревающим элементом

Выполненный в форме диска нагревательный элемент подбирают в соответствии с диаметром соединяемой трубы

Перед нагреванием предназначенные для соединения части трубы торцуют для придания им идеальной поверхности, строго перпендикулярной оси трубы

После разогрева отрезки трубы быстро соединяют, пока разогретый полимер не начал отвердевать. Важно при этом действовать уверенно и соблюдать соосность

Инструменты для соединения

Основной инструмент, используемый для соединения пластиковых труб – утюг для сварки. Это своеобразный паяльник, работающий от сети в 220В. Принцип работы устройства довольно прост. Роль нагревательного элемента утюга выполняет сварочный ТЭН, помещенный в металлический кожух.

Он прогревает до заданной температуры плиту, которая накаляет насадки. За поддерживание оптимальной температуры насадок отвечает терморегулятор. Пайке и типичным ошибкам, допускаемым при состыковке полипропиленовых труб, посвящена следующая статья, с которой мы советуем ознакомиться.

Утюг представляет собой компактный и легкий сварочный прибор, оборудованный посадочными местами под размещение гильзы для труб и дорна для фасонных изделий

В комплекте к утюгу идут нагревающие насадки стандартных размеров. Накаляясь до определенной температуры, они размягчают пропилен до вязкости, которая обеспечит герметичное соединение элементов.

Насадки подбирают в зависимости от диаметра используемых труб:

20-й размер – для труб диаметром в полдюйма;
25-й – для изделий диаметром 0,75 дюйма;
40-й – для элементов сечением 1,25 дюйма.

Поскольку стоимость такого сварочного аппарат довольно высока, а использовать его приходится не так уже часто, нет смысла приобретать оборудование. Инструмент лучше взять на день-два в аренду.

Для высококачественной нарезки и подготовки свариваемых участков лучше всего использовать специальный предназначенный для этого инструмент – труборез. С его помощью можно получить ровный, гладкий и красивый срез.

Роль режущего элемента трубореза выполняет лезвие из нержавеющей стали; для удобства использования инструмент оснащен прорезиненной рукояткой

За неимением трубореза работу можно выполнить болгаркой или ножовкой по металлу. Единственное – на месте среза после таких инструментов остается бахрома. Но ее не составит труда удалить, зачистив полосой наждачной бумаги.

Помимо основных инструментов для проведения работ потребуются также:

угольник;
строительная рулетка;
простой карандаш или маркер.

Планируя соединять трубы методом «холодной» сварки, необходимо заранее приобрести термоактивный клей, изготовленный на основе полиэфирной или эпоксидной смолы, либо же его термопластичный аналог, произведенный на основе каучука.

Основные этапы технологии пайки

Ключевыми условиями успешного монтажа водопроводной или отопительной системы из полимеров являются тщательный расчет требуемого материала и грамотно выполненная сварка элементов.

Чтобы облегчить себе работу, минимизировав тем самым ошибки при монтаже, первым делом необходимо начертить схему будущей системы, указав на ней число поворотов и разветвлений. При просчете количества труб к каждой длине отрезка следует прибавить по 25-40 мм, затрачиваемых на «провар».

Цена на полимерные изделия и необходимые для их монтажа фасонные элементы невелика, а потому на случай бракованных паяных пар, которые нередко возникают на первых порах работы, есть смысл сделать небольшой запас

Если вам еще не приходилось сваривать полипропиленовые трубы, опытные специалисты рекомендуют и вовсе приобрести несколько отрезков труб для предварительной тренировки. Такие затраты и по цене выйдут недорого и позволят избежать грубых ошибок при монтаже системы.

Особенностью полипропиленовых труб является возрастание коэффициента линейного расширения под действием высоких температур.

Как результат: при нагревании или возрастании давления внутри системы трубы удлиняются и с течением времени начинают провисать. Чтобы предупредить это явление, при прокладке участков длиной свыше 4-5 метров потребуется также задействовать компенсаторы.

Компенсаторы представляют собой «П»-образные соединительные элементы, внешне напоминающие завернутые петли, которые обеспечивают надежность системы в процессе ее эксплуатации

Компенсаторы устанавливают как на горизонтальные, так и на вертикальные участки, монтируя их между двумя неподвижными опорами. При необходимости можно приобрести и компенсаторы особой модификации, которые могут устранять линейное расширение на угловых сгибах трубопровода.

Выясним, как правильно сваривать полипропиленовые трубы, чтобы в местах соединений не было протечек.

Вкратце суть технологии сварки полипропиленовых труб заключается в том, что под действием высокой температуры концы состыковываемых элементов разогревают и путем плотного прижатия друг к другу соединяют.

Для создания прочного соединения при выполнении пайки саму трубу прогревают с внешней стороны, а задействуемые при ее состыковке вспомогательные элементы – с внутренней. На рисунке порядок выполнения действий: 1 — размечаем; 2 — прогреваем нужное количество секунд; 3 — соединяем 2 отрезка между собой; 4 — выдерживаем рекомендованное количество секунд до охлаждения

Перед началом работ отрезанные на указанную длину куски труб избавляют от неровностей и заусениц. Если в трубе предусмотрена прослойка внутреннего или внешнего фольгирования, ее необходимо предварительно зачистить торцевателем, оснащенным хорошо заточенными и отрегулированными ножами.

При выполнении зачистки с использованием торцевателя трубу необходимо заглубить в инструмент до упора.

Работу по сварке пластиковых труб своими руками выполняют в такой последовательности:

Подключают паяльник для ПП труб к электропитанию с тем, чтобы разогреть оборудование до оптимальной температуры в 260-270 °С.
Подлежащие соединению отрезки труб одновременно надевают на насадки, обеспечивая максимально ровное вхождение. Эту работу следует выполнять быстро и уверенно.
Выдержав указанное в инструкции время, пока фитинги и концы труб расплавятся, извлекают элементы из нагревательных насадок.
Состыковывают расплавленные концы между собой, аккуратно вжимая друг в друга в течение 15-20 секунд.
Скрепленные детали оставляют в статичном положении с тем, чтобы шов полностью остыл, а соединение стало монолитным.

Определить продолжительность нагрева можно из прилагаемой к оборудованию инструкции или воспользовавшись приведенной ниже таблицей.

Продолжительность нагрева для достижения полной полимеризации состыковываемых элементов зависит от диаметра изделий и толщины их стенок

Пренебрегать указанными в таблице требованиями по времени нагрева нельзя. Недостаточный прогрев не способен обеспечить надежное соединение. Чрезмерное перегревание приведет к тому, что полипропилен «потечет», а детали деформируются.

Как следствие: на внутренней поверхности сварных швов образуются выступы, которые значительно уменьшат диаметр трубопровода.

Чтобы иметь возможность контролировать глубину вхождения отрезков в нагревательный элемент, снизив тем самым вероятность дефекта, на их концах желательно предварительно сделать засечки. Условные обозначения: 1 — прогревание двух отрезков полипропиленового трубопровода; 2 — своевременно снятие труб с паяльника; 3 — соединение двух элементов между собой; 4 — на трубе отмечена глубина состыковки для выполнения правильного соединения

После завершения полимеризации и застывания, на которое уходит около 20 секунд, стык готов. По такой же технологии спаивают все последующие узлы до победного конца, пока система отопления или полипропиленовый водопровод не будет полностью собран.

Температурные параметры проведения пайки ПП труб приведены в статье, с которой самостоятельным домашним мастерам следует обязательно ознакомиться перед стартом работ.

Краткое фото-руководство по сварке ПП труб

Наглядно представить последовательность выполнения работ по сборке полипропиленового трубопровода и соединению его деталей поможет следующая подборка пошаговых фото:

Раскраиваем полипропиленовые трубы согласно проектным размерам. Учитываем глубину "захода" трубы в фитинг

Подбираем дорн и насадку соответствующего диаметра, устанавливаем их для разогрева на утюг и включаем устройство. Перед первой сваркой он должен разогреваться не менее 5 минут

Примеряем соединяемые детали. Отмечаем на трубе кромку фитинга, обозначающую глубину погружения в него привариваемой детали

Участки соединения неармированных труб протираем любым спиртосодержищим средством, чтобы удалить мешающий полимеризации жир

Примерку фитинга к армированной трубе производим, не заводя ее в фитинг, т.к. она без удаления внешних слоев в него просто не войдет. Затем шейвером освобождаем отмеченный участок трубы от внешнего ПП слоя

Кроме внешнего ПП слоя с соединяемого участка трубы удаляем алюминиевую фольгу, находящуюся под внешним полимерным слоем

Разогреваем соединяемые детали на установленных на утюг дорне и насадке. Период разогрева зависит от толщины стенок трубы

Нагретые на аппарате детали снимаем с утюга и быстрым уверенным движением выполняем соединения, не проворачивая их вокруг собственной оси

Читайте также: