Инструкция по пайке полиэтиленовых труб

Технологический процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб.

Рассмотрим более подробно процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб на следующих моделях аппаратов  ZHCB-160, ZHCB-250, ZHCB-315, ZHCB-400 ,ZHCB-500. А именно: подготовка к сварке, процесс сварки, завершающие операции.

Вступление.

Настоящая инструкция по эксплуатации основывается на действующих правилах, касающихся машин и оборудования для стыковой сварки термопластов. С целью предотвращения опасных ситуаций на всех этапах эксплуатации устройства, прежде всего особое внимание уделено аспектам безопасности труда. Важно знать что инструкцию следует внимательно прочитать перед началом эксплуатации. Так же ее следует использовать во время запуска устройства и всегда держать под рукой.  Соблюдение всех вышеперечисленных рекомендаций обеспечит достижение трех основных целей:

• Обеспечение правильной работы машины;
• Предотвращение опасности ранения оператора при работе с изделием;
• Предотвращение повреждения устройства.

Важно! Прежде чем приступить к работе с устройством, необходимо тщательно ознакомиться с настоящей „Инструкцией по эксплуатации”.

Введение.

Сварка встык заключается в соединении двух торцов пластиковых труб (выполненных например из: полиэтилена ПЭ или полипропилена ПП и др.), нагретых до определенной температуры. После чего следует сжатие нагретых торцов с соответствующим усилием, без применения дополнительных соединяющих элементов.  Условием правильного выполнения процесса сварки встык является контроль за состоянием параметров, таких как:

• Усилие прижима (достигается путем регулирования давления в гидроагрегате);
• Температура нагрева;
• Продолжительность последовательных этапов технологического процесса.

Свариваемые элементы должны быть выполнены из одного вида материала. Более того, толщины их стенок должны соответствовать друг другу. Другими словами: соединяемые элементы должны принадлежать к одним размерной группе и классу давления.

Основные требования к процессу сварки.

Стыковая сварка должна производиться с соблюдением следующих условий:

1. Прежде всего, температура окружающей среды в зоне сварки должна составлять от 0 C до +40 C. При высокой влажности воздуха, ветреной или дождливой погоде, а также при низких или высоких температурах необходимо накрыть места сварки с помощью палатки (тента);
2. Концы свариваемых элементов (торцы труб), должны быть закупорены защитными пробками, чтобы предотвратить быстрое охлаждение нагреваемых поверхностей потоками воздуха, а также избежать возможного попадания загрязнений в зону сварки;
3. Положение труб следует выровнять с помощью роликовых упоров, которые облегчают перемещение труб;
4. Торцы свариваемых труб следует обработать перед процессом сварки. После чего не трогать их руками;
5. Перед каждой сваркой поверхность нагревательной плиты следует очистить и промыть соответствующим чистящим средством для тефлоновой ткани PTFE (например этанолом);
6. Температура нагревательной плиты должна контролироваться. Температура, установленная на регулировщике, должна иметь параметры, рекомендованные для данного свариваемого материала трубы. Информацию, касающуюся температуры сварки, должен предоставить поставщик трубы. В общем случае, для ПНД труб следует брать значение T = 210 C ± 10 C, как оптимальное для осуществления сварки встык.
7. Необходимо произвести оценку каждого выполненного шва, которая заключается в контроле над геометрией полученного грата по следующим критериям:

• Общая ширина грата (B);
• Впадина между валиками грата (k>0);
• Смещение (несовпадение) кромок свариваемых элементов (a<0,1s).

Составление протокола.

Каждая выполненная сварка должна быть зарегистрирована в протоколе. Протокол прежде всего должен отражать действительные данные выполненной сварки, такие как:

• Тип и фабричный номер сварочного аппарата;
• Номер сварочного аппарата. Фамилия, Имя, Отчество исполнителя работ или код сварщика;
• Дату выполнения сварки;
• Атмосферные условия (например: температура окружающей среды, осадки и так далее);
• Параметры свариваемых труб: диаметр и толщина стенки, тип материала;
• Значения основных параметров цикла сварки таких как: давление, температура нагревательной плиты, продолжительность отдельных этапов;
• Оценку выполненной сварки – ширину полученного шва.

Так же сварочный аппарат должен содержаться в технической исправности и чистоте. Более того, устройство должно иметь действующую оценку технического состояния, выданную сервисным отделом производителя. Срок годности нового изделия составляет один год с момента продажи. После годовой эксплуатации сварочный аппарат подлежит процедуре “калибровка изделия”, после проведения которой выдается соответствующий документ.

Краткая инструкция по эксплуатации к сварочным аппаратам типа ZHCB КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ.

Соблюдение этих условий и требований, обеспечит получение таких соединений, прочность которых отвечает критериям и требованиям стандартов качества.

Подготовка к сварке.

Перед началом работы на машине нужно проверить: правильно ли функционируют предохраняющие устройства, не заблокированы ли подвижные части, наличие видимых дефектов а так же правильную установку всех компонентов.

Важно! Надо обратить особое внимание на провода питания и электрические элементы аппарата: нагревательную плиту и торцеватель. Система питания должна иметь соответствующий предохранитель.

Для получения качественного сварного шва необходимо выполнить следующие действия:

• При неблагоприятных погодных условиях установить защитную палатку над запланированным местом сварки;
• После чего установить сварочный аппарат вместе с комплектующими вблизи места проведения сварки. Выберете как можно более сухое и чистое место. Если строительная площадка болотистая, то сварочный аппарат надо расположить на паллете или досках;
• Подвести к месту выполнения работ источник питания 230В (+5%, -10%), 50Гц от энергосети или от генератора тока с соответствующей мощностью;
• Расположить центратор в месте выполнения сварочных работ. Подготовить зажимы требуемого размера в зависимости от размера соединяемых элементов. Для этого нужно открыть зажимы и при необходимости установить соответствующие редукционные кольца. После чего закрепить зажимы с помощью крепежных винтов;
• Симметрично зафиксировать элементы, предназначенные для сварки, таким образом, чтобы по отношению к краям зажимов они выступали минимум на 3 см. В случае, если установка соосности вызывает трудности, необходимо под свариваемые элементы установить подставки для труб, с помощью которых можно регулировать высоту их опоры;
• Подключить главный провод питания к розетке с заземлением, используя исправный трехжильный провод (или удлинитель);
• Проверить положение выключателя дифференциального тока (защищающего также от токов перегрузки), который должен находиться в положении “1”, а затем включить главный выключатель, т.е. перевести в положение “1”;
• Нельзя использовать двухжильный провод питания. Обязательно применять трехжильный удлинитель.

Процесс сварки.

Процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб можно разделить на три основных этапа:

1. Подготовительные операции;
2.  Сварка;
3.  Заключительные операции.

Подготовительные операции

 Установка начального давления (давления перемещения) p1.

Необходимо отрегулировать (установить необходимый режим работы) и измерить минимальную величину давления перемещения. Это необходимо для преодоления внутреннего сопротивления устройства, т.е. трения ведущих и цилиндров, а также внешнего сопротивления, связанного с необходимостью перемещать (тянуть) трубы.  Измерение начального давления p1 следует выполнить следующим образом:

1. Проверить, находится ли спускной клапан в закрытом положении;
2.  Установить сервоприводы блока крепления-соединения в центральное положение;
3. Отвинтить клапан DBD до такого положения, чтобы рабочее давление имело значение меньшее, чем давление перемещения;
4. Держа рычаг к прижиму (сервоприводы не движутся). Затем необходимо завинчивать клапан DBD до момента, пока система управления будет позволять перемещать трубы в обоих направлениях;
5. Прижать трубы друг к другу и в моменте контакта отсчитать на манометре величину давления. Эту величину необходимо сохранить в памяти, как p1, поскольку она будет необходима для дальнейшей работы.

Важно! Надо обратить особое внимание на провода питания и электрические элементы аппарата: нагревательную плиту и торцеватель. Система питания должна иметь соответствующий предохранитель!

Установка давления торцевания pf.

Давление на фрезеровочный диск должно быть таким, чтобы начался процесс торцевания, но не происходила остановка двигателя торцевателя, что в результате может привести к его повреждению.   Давление, при котором необходимо выполнять торцевание, рассчитывается по формуле:

                                         pf = p1 + (0,1÷ 0,2) p2

где p1 – начальное давление, p2 – табличное давление для свариваемой трубы.

Торцевание торцов соединяемых труб.

Прежде всего извлеките торцеватель из инструментальной подставки (стенда). Затем установите соответствующим образом на центратор, предохраняя его защёлкивающим устройством от выпадения. Приблизьте концы труб к фрезерному диску. При этом осуществляя давление, необходимое для начала торцевания так, чтобы осуществлялась стружечная обработка обоих закрепленных в сварочном аппарате элементов. Обработку следует осуществлять до момента, когда образующаяся стружка будет непрерывной, а её максимальная толщина составит 0,2 − 0,3 мм. После отодвигания концов от фрезерного диска и выключения торцевателя, следует снять блокировку. Затем торцеватель извлечь и убрать в инструментальную подставку.  В случае возникновения ситуации остановки двигателя, необходимо отодвинуть концы труб от фрезерных дисков, а двигатель (дрель) выключить. Затем снизить давление прижима. Фрезерованную торцевую поверхность, а также внешнюю и внутреннюю поверхности труб очистить от остатков стружки чистой сухой тряпкой. Стружку, попавшую внутрь, устранить с помощью щипцов.

Проверка правильности подготовки поверхности.

Подготовленные описанным выше способом поверхности приблизить друг к другу. После чего проверить параллельность стыкуемых торцов, которая не может отклоняться более, чем на 0,3 мм. В ином случае повторить торцевание. Проверить также соосность торцов обоих свариваемых элементов, которая не может превышать 10% от толщины стенки (0,1e). В случае необходимости, вращать один из элементов вокруг оси так, чтобы поставленное выше условие было соблюдено. Затем произвести установку торцов при помощи передвижных роликов.

Важно! Нельзя прикасаться пальцами к торцованным, т.е. подготовленным для сварки поверхностям.  Если это произошло, необходимо очистить поверхности при помощи спирта или повторно выполнить торцевание. При выполнении швов на действующем водопроводе для чистки применять только безвредные для человека вещества (напр., чистый этиловый спирт).

Нагрев плиты.

Разогревание нагревательной плиты всегда должно происходить в инструментальной подставке. Нагревательную плиту необходимо подключить к источнику электрического тока в начале сварочного процесса, устанавливая ее температуру на необходимое согласно технологическим рекомендациям значение: Рекомендуемая температура сварки для труб из ПЭ, ПНД и ПП: 2100 C (± 100C).

Установка давления сварки.

Сила прижима в процессе сварки прежде всего определяется давлением pI. Оно учитывает сопротивление движению и силу прижима, зависящую от площади сечения свариваемых труб. Это давление рассчитывается по формуле:

pI = p1 + p2

где: p1 – начальное давление, p2 – табличное давление для заданной трубы.

Установка давления pI производится следующим образом:

1. Прижать торцы свариваемых труб друг к другу до стабилизации давления на манометре;
2. Рычаг переключен в позицию прижима;
3. Удерживая кнопку прижима, завинчивать клапан DBD до момента достижения значения давления pI.

Важно! При данном давлении будут осуществляться процессы предварительного нагрева и охлаждения. До завершения процесса нельзя регулировать давление клапаном DBD. При выставлении давления спускной клапан должен быть полностью закрыт.

Сварка.

Процесс сварки встык ПНД, ПЭ труб осуществляется следующим образом:

Предварительный нагрев.

Нагретую до надлежащей температуры нагревательную плиту необходимо вложить между двумя свариваемыми элементами. К вставленной таким образом нагревательной плите прижать свариваемые концы с давлением pI. Это давление поддерживается и контролируется при помощи манометра в процессе нагрева до момента образования грата высотой h, определенной в таблице параметров для свариваемой трубы.

Важно! Время получения грата не нормировано. Оператор так долго поддерживает уровень давления pI, пока грат не проявится по всей окружности стыка, и его высота не достигнет необходимого значения. Только после этого нужно снизить давление и начать отсчет времени для этапа основного нагрева.

Основной нагрев.

После получения грата прежде всего необходимо снизить величину давления в системе при помощи спускного клапана до значения:

pII = p1 + 0,1 p2

где: p1 – начальное давление (определяется согласно п.1) p2 – табличное значение давления для заданной трубы (в таблице p3 = 0,1 p2).

Снизив давление таким образом, следует выполнить второй этап сварки, время t2 которого определено в таблице параметров для свариваемой трубы.

Извлечение нагревательной плиты.

После окончания этапа основного нагрева (по истечении времени t2) необходимо в течение времени, не превышающего t3 (согласно таблице сварки), отделить нагретые торцы труб от нагревательной плиты, извлечь нагревательную плиту и оставить в состоянии покоя.

Важно! Время извлечения нагревательной плиты нужно сократить до минимума. При извлечении плиты нельзя допустить загрязнения или переохлаждения нагретых торцов труб. Промедление при извлечении плиты, вода, снег или другие загрязнения могут нанести вред шву (сварке). При возникновении сомнения следует охладить торцы и начать процесс заново.

Сварка и охлаждение готового сварного шва.

После быстрого удаления нагревательной плиты необходимо вновь соединить торцы труб друг с другом. Когда торцы соприкоснутся, оставить ручку в позиции прижима на время охлаждения, которое должно быть не меньше t5 (согласно таблице параметров для свариваемых труб).

Важно! Во время охлаждения нужно контролировать значение давления прижима. Когда шов остынет и затвердеет, можно отключить устройство от сети главным выключателем, а потом и от генератора. Нагретый шов нельзя охлаждать воздухом или водой. Охлаждение рекомендуется производить в течение времени t5 (по таблице параметров). Оказывать нагрузку на шов или укладывать готовый трубопровод можно только по истечении времени t5.

Заключительные операции.

Контроль выполненной сварки.

По истечении времени охлаждения t5 необходимо снизить давление прижима до нулевого значения, а затем извлечь соединенные трубы из центратора. После внешнего осмотра необходимо измерить полученный грат B и сравнить его с табличными значениями. В случае сомнения относительно качества выполненного сварного шва, необходимо его вырезать и выполнить сварку еще раз согласно вышеуказанному описанию.

Составление протокола сварки.

В протоколе сварки должны содержаться следующие сведения: № сварки, дата и время, параметры трубы, данные сварщика и параметры процесса сварки (отдельные давления (p1, p2, pI, pII), времена (t1, t2, t3, t4, t5), температура нагревательной плиты и окружающей среды). После окончания работы сварочную машину ZHCB необходимо почистить и поставить в надлежащее место вместе с комплектом оснащения.

Ниже приведена таблица параметров для свариваемых труб 90 -315.

Ссылки на таблицы параметров сварщика:

• Инструкция для сварки ПЭ труб » Таблица сварщика 40-160 «
• Краткая инструкция сварки ПЭ труб » Таблица сварщика 90-315 «
• Инструкция краткая для сварки ПЭ труб » Таблица сварщика 315-630 «
• Инструкция краткая сварки ПЭ труб » Таблица сварщика 630-1200 «

Содержание:

Полиэтиленовые трубы, производимые главным образом из ПНД (полиэтилена низкого давления), занимают прочное место во многих сферах промышленности, строительства и быта благодаря наличию множества технологически выгодных характеристик. Это обусловливает необходимость в оптимальных способах их соединения, без чего невозможен процесс монтажа и обустройства трубопроводных линий.

Разновидности соединений труб из полиэтилена (ПЭ)

Среди различных типов соединений между полиэтиленовыми трубами выделяют разъёмные и неразъёмные.

Разъёмный способ позволяет по окончании эксплуатации разбирать собранную конструкцию. Соответственно, он оптимален в тех случаях, когда нет потребности в её длительном использовании. Подобное соединение труб осуществляется посредством стальных фланцев.

Более прочным и чаще применяемым на практике является неразъёмное соединение. Оно осуществляется посредством сварки, или пайки ПЭ труб, которая, в свою очередь, может быть стыковой или муфтовой. Оба способа являются эффективными и надёжными, позволяя получать монолитные прочные соединения.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб

Для стыковой сварки труб из полиэтилена необходимо специальное сварочное оборудование. Данный способ соединения является эффективным для пайки труб только из ПНД. Универсальность его состоит в том, что он позволяет сохранять гибкость конструкции на всём её протяжении. Использоваться данный метод может как при траншейном, так и при открытом способе прокладки труб.

Стыковая спайка ПНД труб выполняется в следующей последовательности:

1. Установка концов свариваемых изделий в центраторе сварочного оборудования.
2. Выравнивание и плотная фиксация деталей.
3. Зачистка концевых участков от грязи, пыли, жира, прочих засорений и наслоений (осуществляется посредством смоченной в спирте хлопчатобумажной материи).
4. Обработка концевых фрагментов посредством торцующего устройства (торцовка). Процесс производится до появления равномерной стружки, не превышающей 0,5 миллиметров в толщину.
5. Извлечение заготовок и проверка торцов рукой на параллельность. При выявлении существенного зазора между поверхностями – повторное проведение торцовки до обретения необходимого соответствия.
6. Разогрев торцов заготовочных труб нагревательным элементом, поверхность которого покрыта антипригарным слоем.
7. По достижении некоторого оплавления заготовок – извлечение нагревательного элемента и смыкание торцов свариваемых труб. Давление прижима повышают до тех пор, пока не будет достигнуто полное и прочное смыкание. Изделия следует держать некоторое время (обычно – 5-10 минут) до полного затвердения соединения.
8. Проверка качества сварной конструкции. Оценивается внешний вид сварных торцов, их соответствие между собой и прочность пайки.

Помимо самого сварочного процесса, важно уделить повышенное внимание предварительным работам, перечисленным в начальных пунктах. Их следует тщательно выполнить до того, как паять трубы ПНД, поскольку от этого во многом зависит надёжность и прочность производимого соединения.

Обязательным условием для высокой эффективности стыковой сварки является её выполнение посредством одного шва. Только в таком случае достигается максимальная прочность сварного соединения, иначе она может оказаться недостаточной.

Муфтовая сварка ПНД труб

Муфтовый способ спайки полиэтиленовых труб осуществляется посредством специального устройства, называемого паяльником, и комплекта специальных насадок нужного диаметра. В процессе сварки используются фитинговые изделия: муфты, тройники или уголки. Торцы соединяемых заготовок привариваются к фитингам, которые служат в качестве соединяющих элементов.

Паяльник для труб ПНД имеет нагреваемые металлические детали, через непосредственный контакт с которыми осуществляется разогрев свариваемых изделий. Это, в частности, дорн, нагревающий внутреннюю поверхность фитинга, и гильза, в которую вставляют трубу для нагрева. Дорн и гильза скручиваются между собой и устанавливаются в отверстие паяльника для ПЭ труб.

При наличии необходимого паяльного агрегата можно осуществить пайку ПНД труб своими руками. Работа эта не очень сложна и под силу любому домашнему мастеру.

Перед тем, как спаять ПНД трубу своими руками, следует произвести некоторые предварительные работы, в частности:

1. Подрезать заготовки специальными ножницами до нужных размеров. Срезы должны быть строго перпендикулярны продольной оси заготовок.
2. Очистить торцевые участки соединяемых изделий.
3. Закрыть пробками торцы тех труб, которые не свариваются в данный момент, во избежание загрязнения и охлаждения.
4. Очистить нагреваемые поверхности паяльного агрегата от засорений и частиц, которые могли остаться от предыдущей работы.

Далее можно приступить непосредственно к процессу пайки, который также состоит из ряда последовательных этапов.

1. Нагревание насадочных деталей паяльника до необходимой температуры. Когда разогрев достигает требуемых значений, индикатор на корпусе устройства подаёт специальный сигнал.
2. ПНД труба до упора вставляется в гильзу, а фитинг также до упора насаживается на дорн. Для выполнения данного действия может потребоваться некоторое усилие.
3. По мере вставки трубы и насаживания на неё фитинга излишки расплавленного материала выдавливаются наружу с поверхности изделия. В результате в области сварной кромки формируется своеобразный кольцевой валик, называемый гратом.
4. Соединяемые детали снимаются с насадки, после чего труба вставляется в фитинг так, чтобы она плотно соприкасалась с кольцевым валиком. Читайте также: «Какие бывают фитинги для ПНД труб, какие лучше использовать для соединения труб».
5. Дожидаются остывания сваренных труб, не подвергая их никаким внешним воздействиям.

После выполнения всех указанных процедур, процесс пайки полиэтиленовых труб своими руками можно считать завершённым. Как видно, он не представляет большой сложности, однако дополнительно следует знать некоторые нюансы, которые должны учитываться при проведении сварочных работ. Во-первых, существуют специальные таблицы, по которым рассчитывается продолжительность процесса пайки для труб того или иного диаметра.

Затем, касательно муфтовой пайки полиэтиленовых труб инструкция гласит, что надавливание при вставке деталей следует прекращать, если фитинг и труба достигли упора. Соблюдение данного правила является очень важным – в противном случае прочность соединения будет недостаточной. Читайте также: «Как выполняется сварка полиэтиленовых труб – правила технологии процесса».

Ввиду того, что выявление точной глубины погружения трубы в процессе сварки затруднительно, следует заранее замерить её и сделать соответствующую метку на поверхности изделия.

Электромуфтовая сварка

Особой разновидностью муфтовых сварных соединений ПЭ труб является электромуфтовый способ, позволяющий получать конструкции высокой прочности. Для его осуществления необходимо использование специальной электромуфты для ПНД, оснащённой закладными нагревательными элементами. Сварочный процесс производится также с использованием сварных ПНД фитингов, снабжённых спиралями для нагревания. Благодаря разогреву и частичному расплавлению материала фитинга достигается соединение с полимерной трубой и формирование монолитной конструкции.

Элементы и детали, используемые при таком способе, отличаются довольно высокой стоимостью, однако преимуществами электромуфтовой сварки являются отсутствие образования грата, уменьшающего проходимость труб, и возможность сваривать детали в ограниченном пространстве, где невозможна установка габаритной сварочной аппаратуры.

Электромуфтовая сварка между ПЭ трубами осуществляется в следующей последовательности:

1. Производится разрезание труб на требуемые отрезки посредством специальных режущих инструментов.
2. Свариваемые участки изделий и сама электромуфта очищаются от пыли, грязи и жира.
3. Делаются метки на трубах для контроля глубины вставки в муфту.
4. Те концы труб, которые в данный момент не подвергаются сварке, заглушаются во избежание нежелательного охлаждения.
5. Электромуфта подсоединяется к сварочному устройству посредством проводов.
6. Осуществляется запуск процесса сварки посредством пусковой кнопки устройства.
7. По завершении сварочного процесса аппарат самостоятельно выключается.
8. Выжидается как минимум один час для затвердения и полной готовности сварного соединения, после чего оно становится пригодным к эксплуатации.

Важным условием для получения качественного сварного соединения является сохранение неподвижности деталей в процессе пайки и последующего остывания. Одним из показателей качества сварного шва является толщина валика, которая должна составлять от одной трети до половины толщины самой трубы. Валик должен перекрывать метку, предварительно сделанную на трубе. Смещение свариваемых отрезков труб относительно друг друга не должно превышать 10 процентов от толщины их стенок.

Выбор способа пайки ПНД труб

Не каждый из перечисленных вариантов может удачно подойти для соединения ПНД труб в тех или иных условиях. Различные способы имеют свои преимущества и недостатки, и наряду с этим имеется ряд факторов, от которых также зависит ответ на вопрос, как паять полиэтиленовые трубы в той или иной конкретной ситуации.

В частности, если требуется обеспечить гибкость на всём протяжении трубопровода без формирования жёстких участков, тогда наилучшим вариантом будет стыковая сварка. Дополнительными её преимуществами являются простота и экономичность. Читайте также: «Как выпрямить ПНД трубу – доступные и проверенные способы».

Муфтовый способ является оптимальным в тех случаях, когда необходимо провести пайку в труднодоступных для работ местах. Поскольку в такой ситуации осевые смещения изделий относительно друг друга затруднены, стыковая сварка становится невозможной, и единственно приемлемым способом является муфтовое соединение.

В наиболее труднодоступных участках при сильной ограниченности места для работ производится пайка ПНД труб электромуфтовым способом. Другим существенным преимуществом такого метода является его быстрота, что также иногда имеет важное значение.

Наконец, в тех случаях, когда есть потребность в одноразовом соединении труб для выполнения той или иной краткосрочной работы, пайка не требуется вовсе, и можно обойтись временным разъёмным соединением.

Полиэтиленовые трубы прочно вошли в нашу современную жизнь. Без них не обходится ни одна сфера промышленности и строительства. Нашли они широкое применение и в быту. Для образования трубопроводных линий различного назначения, используют несколько вариантов.

Способы соединений ПЭ

Существует несколько типов подсоединений полиэтиленовых труб.

Они подразделяются на несколько групп:

• разъемные;
• неразъемные.

Первый позволяет разобрать готовую конструкцию. Его используют в случае необходимости разборки после использования. Для соединения используют металлические фланцы. Самым прочным считается неразъемное соединение. Оно достигается пайкой или методом сварки, которая подразделяется на муфтовую, стыковую.

Сварка ПНД труб встык

Работы проходят на сварочном оборудовании, предназначенном для сваривания полиэтиленовых деталей. Максимальный эффект достигается при пайке труб, изготовленных из ПНД. Этот метод применяется для прокладки открытого трубопровода, а также траншейного способа. Чтобы достичь высокой прочности стыковой сварки, общее подсоединение выполняют одним швом. В случае сварки несколькими швами, прочность соединения иногда может получиться слишком низкой.

Муфтовая сварка ПНД труб

Работа осуществляются особым сварочным оборудованием (паяльником), укомплектованным специальными разнообразными насадками, определенного диаметра.

Для получения прочного соединения, монтажники пользуются всевозможными фитингами:

• уголками;
• тройниками;
• муфтами.

Сварку ПНД изделий паяльным оборудованием, легко выполнить самостоятельно.

Для этого требуется соблюдать определенные правила:

• специальными ножницами заготавливают заготовки определенного размера;
• очищают торцы соединяемых деталей;
• чтобы исключить попадание грязи, пробками закрывают трубы, которые, не будут свариваться в это время;
• проводят чистку нагреваемых деталей паяльника.

После проведения подготовительных работ, выполняют пайку в определенной последовательности:

1. Паяльник нагревают до нужной температуры. Индикатор покажет максимальный разогрев.
2. В специальную гильзу вставляют заготовку.
3. До упора с силой насаживается фитинг.
4. Через пять секунд, разогретые заготовки снимаются. Т
5. Трубы соединяют с фитингом, создавая плотное соприкосновение с образовавшимся гратом (кольцевой валик на концах нагретых деталей).
6. Сваренные трубы должны полностью остыть. В этот момент они не должны испытывать внешних воздействий.

Процесс пайки доступен любому человеку. Но существует несколько тонкостей, которые необходимо учитывать. Продолжительность процесса пайки определяется по специальным таблицам в зависимости от диаметра трубы.

В случае муфтовой пайки, надавливание, вставляемых деталей, необходимо прекратить, если они коснулись упора. Если это правило игнорировать, прочность соединения будет очень низкой. Так как, довольно сложно определить величину погружения детали при сварке, глубину необходимо предварительно измерить, на поверхности детали нанести яркую метку.

Электрическая муфтовая сварка

Этот вариант используется для образования соединений, отличающихся повышенной прочностью. При работе пользуются особой электрической муфтой, комплектуемой нагревательными (закладными) деталями. Во время сварки пользуются фитингами, оборудованными нагревательными спиралями. Частичное расплавление позволяет получить монолитную конструкцию.

Основным преимуществом электромуфтовой сварки считается отсутствие образования грата. Детали можно сваривать в наиболее труднодоступных местах — не требуется устанавливать большие сварочные аппараты.

Технологический процесс электрической муфтовой сварки

1. Специальными ножницами нарезаются заготовки труб (выдерживается определенный размер).
2. Электромуфту, а также поверхность заготовок, тщательно очищают. Удаляют жир, скопившуюся грязь, пыль.
3. Чтобы контролировать нужную глубину вставки заготовки в муфту, необходимо нанести на нее яркую метку.
4. Отверстия не свариваемых труб, закрываются заглушками. Это позволяет избежать охлаждения.
5. С помощью кабелей, электромуфту подключают к сварочному аппарату.
6. Для запуска сварочного процесса, необходимо нажать кнопку «Пуск». Аппарат выключается автоматически после окончания сварки.
7. Чтобы сварное соединение можно было начать эксплуатировать, необходимо подождать один час, пока не произойдет окончательного затвердения деталей.

Чтобы достичь высокого качества сварки, детали должны оставаться неподвижными, как в момент работы, а также во время последующего остывания.

К показателю качества, полученного сварного соединения, относится толщина валика. Она должна составлять 1/3 от половины размера толщины трубы. Грат обязательно должен закрывать метку, предварительно нанесенную на поверхность заготовки.

Допускаемое смещение свариваемых участков, должно быть не более 10% толщины стенки детали.

Какой способ выбрать

Каждый из выше перечисленных вариантов, отличается положительными, а также отрицательными сторонами. При определенных условиях не каждым способом можно воспользоваться, чтобы сваривать напорные ПНД трубы. Существует несколько важных факторов, оказывающих влияние на создание сварных соединений ПЭ труб в зависимости от конкретных условий.

К примеру, чтобы достичь гибкого соединения по всей длине трубопровода, исключить образование жестких участков, оптимальным способом считается стыковая сварка. К ее дополнительным положительным качествам можно отнести высокую экономичность, простоту работы и обслуживания.

Для выполнения пайки в труднодоступных участках, когда невозможно получить осевые смещения, когда сложно воспользоваться другим оборудованием, идеальным, единственно приемлемым, считается муфтовое соединение.

Когда необходимо выполнить работу на ограниченном пространстве, труднодоступном участке, сварку ПНД изделий осуществляет электромуфтовым способом. Важным преимуществом такого способа считается его быстрота. Это особенно важно при выполнении срочных работ.

Если при исполнении краткосрочной работы, не требуется использовать пайку, когда достаточно создать одноразовое соединение, можно воспользоваться временным, специальным разъемным соединением.

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.

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.

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

Шаг второй — одевание элементов фитинга на трубу

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

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.

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.

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.

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.