Сварка полипропиленовых труб большого диаметра

Технология сварки полипропиленовых труб своими руками: обзор способов + пример монтажа

Ремонт или замена коммуникаций, выполненных из полимерных труб, не обходится без проведения такой процедуры, как сварка. Как правильно производится сварка полипропиленовых труб своими руками и что учитывать при состыковке элементов, рассмотрим в статье.

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.

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.

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.

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:

1. Пайка – предполагает разогрев и состыковку расплавленных концов элементов.
2. 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.

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.

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.

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 системы из полимеров являются тщательный расчет требуемого материала и грамотно выполненная сварка элементов.

Расчет объемов материала и комплектующих

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».

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 полимерных 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 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.

Пайка элементов трубопровода

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.

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:

1. Подключают паяльник к электропитанию с тем, чтобы разогреть оборудование до оптимальной температуры в 260-270°С.
2. Подлежащие соединению отрезки труб одновременно надевают на насадки, обеспечивая максимально ровное вхождение. Эту работу следует выполнять быстро и уверенно.
3. Выдержав указанное в инструкции время, пока фитинги и концы труб расплавятся, извлекают элементы из нагревательных насадок.
4. Состыковывают расплавленные концы между собой, аккуратно вжимая друг в друга в течение 15-20 секунд.
5. 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.

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.

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 водопровод не будет полностью собран.

Типичные ошибки при монтаже

Основные ошибки, которые допускают начинающие мастера при работе с полимерными изделиями:

1. Нагревание деталей. В момент нагревания детали должны располагаться в максимально ровном положении. Малейшее смещение может негативно повлиять на эксплуатационные параметры всей сантехнической системы.
2. Состыковка полимеризованных концов. Выполняя надавливание расплавленных концов элементов нельзя проворачивать детали вокруг своей оси. Это может привести к тому, что шов получится недостаточно прочным.
3. Корректировка соосности. При состыковке элементов допускается лишь легкая корректировка их соосности, продолжительность процедуры которой не более 1-2 секунд.

Еще один важный момент: выполняя впаивание кранов, необходимо обязательно учитывать расположение вентилей, обеспечивая им свободный полный ход.

Если после состыковки элементов в качестве какого-либо шва возникли сомнения, место соединения лучше вырезать и заново переделать. Устранение дефектов лучше выполнить на этапе монтажа конструкции, поскольку заменить протекающий стык в запущенной системе гораздо проблематичнее.

Сборка элементов без применения пайки

Применение компрессионных фитингов и современных клеевых составов дает возможность выполнять монтаж полипропиленовых труб качественно, быстро и при минимальных материальных вложениях.

Путем установки компрессионного фитинга

Для реализации этого способа соединения потребуется приобретение компрессионных фитингов и задействование обжимного ключа.

Монтаж компрессионного фитинга включает три основных этапа:

1. На обрезанный под прямым углом и зачищенный от заусениц конец трубы надевают синюю гайку. При размещении обжимного кольца белого цвета ему необходимо придать такое положение, при котором утолщенная часть была направлена к хвостовой части трубы.
2. Трубу вставляют в фитинг до упора, продвигая на максимум зажимное кольцо.
3. Закручивают синюю гайку, «наживляя» ее сначала вручную, а затем дожимая с помощью ключа.

Для сборки компрессионных фитингов не требуется наличия специальных знаний и навыков. Изделия поставляются в продажу полностью готовыми к монтажу. Их установку можно выполнять при любых температурных условиях.

Посредством склеивания элементов

Клеевой способ применяют для сборки водопровода, по которому планируется транспортировать только холодную воду. Чтобы применить метод «холодной» сварки, потребуется задействовать «агрессивный» клеевой состав типа LN-915.

Чтобы защитить кожу рук от случайного попадания состава и «разъедания» его действующими компонентами, манипуляции по склеиванию лучше выполнять в защитных перчатках.

Последовательность действий при склеивании изделий:

1. Проверяют соответствие углов среза состыковываемых участков и помечают карандашом места для склеивания.
2. Зачищают и обезжиривают подлежащие соединению концы труб.
3. На торцы труб и область раструбов фитингов равномерным слоем наносят клеящий состав.
4. Отрезы трубы вставляют в отверстия фитинга, ориентируясь на сделанные карандашом отметки. Конструкцию выдерживают в зафиксированном положении в течение трех минут, после чего салфеткой удаляют излишки составов.
5. Соединенные элементы выкладывают на ровную поверхность и оставляют на 5-6 часов до полного высыхания.

Запускать воду для проверки качества склеивания можно лишь через сутки после завершения монтажа.

При реализации этого метода важно соблюдать два основных условия: температурный и влажностный режим. Все работы нужно выполнять при температуре воздуха от +5, +35°С. Осуществляя склеивание в условиях жаркой погоды, работу следует выполнять максимально оперативно с тем, чтобы клей не успел высохнуть до завершения монтажа.

trubyisantehnika.ru

Разновидности труб, подлежащих сварке

Основной материал – пластиковые трубы, имеет свои особенности и классифицируется по ряду признаков. Первое, что бросается в глаза это – цвет. Они могут быть окрашены в зеленый, серый, белый или черный цвет. Маркировка черным цветом означает, что в составе применены специальные добавки, препятствующие разрушению материала при воздействии ультрафиолетом и могут прокладываться непосредственно по грунту. Остальные цвета не имеют различий связанных с окраской и применяются внутри помещений или под слоем грунта.

Классификация труб по назначению:

• для холодного водоснабжения (маркируются синей полосой, предельная температура воды 45C).
• для горячего водоснабжения (маркируются красной полосой, предельная температура 85C).
• универсальные (маркируются синей и красной полосами, температура может достигать 65 – 75 C, в зависимости от изготовителя).

Модели для горячего, холодного водоснабжения и универсального типа имеют маркировку, которая указывает на дополнительные эксплуатационные показатели материала:

1. PN10 – маркировка изделий для холодной воды, используемых при давлении системы до 1 МПа (не для квартирных трубопроводов);
2. PN16 – маркировка применимая в универсальных трубах и холодной воды. Такой материал выдерживает температуру до 65C и давление 1.6 МПа;
3. PN20 – материал с утолщенной стенкой, выдерживающий давление до 2 МПа и температуру 85C (сварка труб отопления);
4. PN25 – трубы, усиленные армирующим слоем стекловолокна или фольги. Выдерживают давление до 2.5 МПа и температуру воды 95C.

Необходимое оборудование и инструменты

Для сварки полипропиленовых труб понадобится определенный набор оборудования, это:

1. Сам аппарат для сварки;
2. Набор нагревательных насадок различного диаметра;
3. Прибор для резки;
4. Шейвер – устройство, удаляющее армирующий слой (необходимо при работе с маркировкой PN25);
5. Фаскосниматель – прибор, необходимый для выравнивания торцов среза (необходим если пластиковые изделия отрезаются ножовкой или подходящим инструментом, не дающим идеально плоский торец среза).

Технология сварки враструб — пошаговая инструкция

Раструбная сварка подразумевает собой соединение трубы и фитинга, путем вставки деталей друг в друга. Такая сварка полипропиленовых труб своими руками считается простейшей, есть еще стыковая система сварки, но используемая там технология может усложнить работу, особенно в домашних условиях. Поэтому ниже мы описали как проходит поэтапный процесс сварки полипропиленовых труб.

Резка труб

Режут материал предназначенным для этого инструментом. Если такового нет, то рез можно сделать ножовкой или другим доступным инструментом, главное – не повредить геометрию и сохранить плоскость реза ровной. Для последнего предназначен фаскосниматель, им же зачищают торец, у которых армирующий слой ближе к внутреннему диаметру. Иначе этот элемент может образовать неплотные соединительные прорехи и вызвать течь.

Подготовка труб и фитингов

Перед сваркой трубы, с внешней стороны, обезжиривают спиртом, а фитинги изнутри. Для армированных изделий используется специальный прибор, который снимает упрочнительный слой – шейвер.

Учтите, что некоторые производители советуют использовать шейвер и для обычных из-за возможной эллипсности материала в срезе.

Подготовка сварочного аппарата

Несмотря на то, что большая часть устройств имеют собственные опорные элементы, устройство следует крепко зафиксировать в тисках или струбцинами к столу. Прибор очень легкий, поэтому незакрепленным может легко упасть и сломаться, или вызвать пожар.

В зафиксированный аппарат для сварки ставим муфту и дорн.

Выставляем тумблер на требуемое значение температуры. Для полипропилена это 270 градусов, но бывают случаи, когда требуется более низкая или высокая температура. Эти значения берем из сопроводительной документации к нашему материалу и используя инструкцию к паяльнику, подбираем оптимальную температуру.

Установка деталей на прогрев

Технология сварки полипропиленовых труб подразумевает, что когда устройство вышло на рабочую температуру (загорелся зеленый индикатор или сработал звуковой сигнал) можно приступать к установке свариваемых деталей на аппарат для сварки труб.

Отрез медленно вставляем в муфту до упора при этом образуется грат – лишний материал, при надевании скатывающийся в валик. Очень важно при надевании следить, чтобы грат имел правильную форму, без разрывов и прочих дефектов. Если деталь вставляется без видимого усилия или грант отсутствует, можно считать ее дефектной и следует заменить ее. То же касается фитинга, который также должен надеваться с видимым усилием на дорн, до упора.

Важно! Установку на прогрев и снятие следует проводить надавливая на деталь строго перпендикулярно нагревательному элементу. Давление под углом или снятие деталей с их уводом под определенный угол – запрещено.

Сварка

Когда свариваемые элементы установлены на своих местах им нужно дать определенное время, чтобы материал приобрел вязкотекучесть и при этом сварочный пруток из полипропилена не утратил свои несущие свойства. Ниже представлены примерные параметры, подходящие для сварки труб из полипропилена различного диаметра. Стоит учесть, что значения усредненные, а более точные, производитель указывает в сопроводительной документации.

Для ориентирования в приведенных в таблице терминах, следует придерживаться следующих определений:

1. Время нагрева отсчитывается с момента прикосновения детали с упором нагревательного элемента.
2. Время соединения — параметр, который показывает как долго следует держать трубы для сварки полипропилена, после их сбора.
3. Время остывания – временной промежуток, который следует выдержать для полного застывания и получения монолитной связки.

Сборка деталей

Сняв с нагревательной насадки детали их следует собрать. Для соединения труб пвх фитинг устанавливается под необходимым углом, и единым движением трубы соединяются вместе.

При этом запрещено проворачивать детали. Удерживаем детали, сохраняя их неподвижность, но не прикладывая усилия, как при надевании.
Время, которое пройдет между снятием со сварочного аппарата, до непосредственно сборки должно быть минимальным. В противном случае детали остынут, и не сварятся или соединение будет низкого качества.

Обратите внимание! Для сварки полипропиленовых труб большого диаметра 40 – 50 мм, ручные способы не подходят и необходимо использование специального центровщика.

Охлаждение соединения

Важный момент, когда не следует трогать деталь, в том числе пытаться примерить ее и так далее. После охлаждения сваренный контур из полипропиленовых труб своими руками готов к использованию.

Ошибки при сварке

Сварка пластиковых труб своими руками, особенно у новичков, приведет к появлению ряда ошибок. Мы выбрали самые частые, чтобы вы могли понимать, как сваривать детали правильно, на что следует обратить внимание.

1. Грубая подготовка – наиболее простая и частая оплошность. Неправильное формирование кромки, грязь, вода и жир в месте сварки труб из полипропилена и подобное пренебрежение подготовкой приводит к тому, что место соединения теряет свою монолитность.
2. Ошибки позиционирования – дефекты, которые возникают при сборе. Это попытки провернуть деталь после сбора, попытки удалить наплывы во время сбора. Все это означает остывание деталей с последующим снижением качества сварного шва.
3. Неправильный материал. Здесь мы обращаемся к особенностям сварки пп труб. Полипропилен от различных производителей может иметь разную температуру плавления, а значит одна из деталей может быть недогрета или перегрета. Также такая проблема возникает при попытках сварить две трубы различного диаметра.
4. Некачественная сборка – сюда следует отнести чрезмерное давление при сборе, недостаточное давление, увеличение промежутка между снятием изделия с аппарата для сварки и сбором.

Все описанные проблемы встречаются довольно часто и в своем большинстве появляются из-за обычной халатности проявленной сварщиком. Избежать проблем поможет инструкция по сварке полипропиленовых труб, представленная выше, пробная попытка варить стандартные соединения и обработка полипропиленовых труб в труднодоступных местах.

svarkagid.ru

Достоинства сварки

Сварочные работы проводятся при помощи специального оборудования, которое можно купить в магазинах сантехнических изделий. Паяльник или инвертор для пластика представляет собой устройство, в котором зажимаются и центрируются части коммуникации, нуждающиеся в соединении.

При помощи нагревательных элементов концы труб соединяются. Такая тепловая обработка гарантирует прочное и долговечное сцепление за счет диффузии молекул полипропилена. Главным достоинством такой методики является её эффективность: в отличие от резьбовых креплений нет вероятности ослабления места зажима.

Достоинства сварки полипропиленовых труб:

1. Обеспечение полной герметичности системы. Отопление, водопровод и канализация требуют полной закупорки, ведь проникновение даже небольшого количества воздуха может стать причиной поломки всей коммуникации;
2. Скорость работы. Сварка производится буквально несколько минут;
3. Долговечность. Если не учитывать возможные механические повреждения, то сварное соединения на полипропилене прослужит очень долго;
4. Возможность соединения трубопроводов любых диаметров. Все, что понадобится – это купить фитинги нужных размеров и настроить паяльник на необходимый режим работы.

Естественно, соединение полипропиленовых труб без сварки считается более доступным, поскольку стоимость нового инвертора может варьироваться в пределах 7 тысяч рублей. Но зато, имея у себя в хозяйстве подобное приспособление, Вы сможете в любое время производить необходимый ремонт водопровода.

 

Как производится сварка

Если у Вас есть оборудование для работы (паяльник или пистолет), то сварка полипропиленовых армированных труб для воды легко осуществляется своими руками. Перед началом работы Вам нужно подготовить необходимые инструменты и приспособления, в том числе фитинги, насадки для сварочного инвертора, и т. д.

Пошаговая инструкция, как производится сварка полипропиленовых напорных труб большого диаметра и малого:

1. Для обрезки труб на определенные участки, используется специальный станок. Он позволяет обеспечить ровный срез с гладкой поверхностью. После этого поверхность зачищается и обезжиривается;

   

2. Нужно определить потребную температуру для сварки. Любой термический инструмент подобного использования нагревается до 260 градусов (температура плавления полипропиленовых и полиэтиленовых коммуникаций). Это позволяет обеспечить соединение частей коммуникаций встык. Очень важно знать оптимальную температуру, т. к. если перегреть трубопровод – то он расплавится и станет менее жестким, а если не догреть, то он не соединиться должным образом. Чтобы определить нужные данные понадобится таблица времени. По ней и толщине стенок определяется временной интервал нагрева в секундах. Также определенные параметры указываются в инструкции пользователя сварочного устройства;

   

3. Когда Вы включите сварочный аппарат, на нём загорится два индикатора. Практически любое приспособление оснащено датчиками включения и терморегулятора. После того как аппарат нагреется до нужной температуры, второй датчик отключится. В среднем время нагрева варьируется от 10 минут до 15;
4. Сварка производится встык. Отрезки соединяются фитингами и устанавливаются в отверстие для дальнейшего температурного воздействия. Использование фитингов возможно только на коммуникациях небольшого диаметра, при этом, сварка больших сечений осуществляется муфтами. Такая ручная пайка принципиально практически не отличается от инверторной технологии. Концы закрепляются в электромуфте, после чего нагреваются до нужной температуры;

   

5. Когда время нагрева прошло, индикатор включается, а после повторно отключается – это означает, что трубу пора доставать. При выемке старайтесь действовать аккуратно, т. к. теплый экопластик подвержен деформациям.

В зависимости от типа проводимых работ, Вам может понадобиться не только аппарат для сварки полипропиленовых труб, но и комплект насадок. Сама по себе сварочная машинка имеет довольно ограниченное количество диаметров, в то время как её область применения можно значительно расширить, если использовать насадки.

 

Если по определенным причинам классическая сварка полипропиленовых водопроводных труб не подходит, то есть еще одна технология: холодная стыковая. Эта методика основана на использовании специальных клеевых составов. Она подойдет как для обычных, так и для армированных стекловолокном водопроводов.

Пошаговая инструкция холодной сварки труб:

1. Вам понадобится клей и специальная насадка к нему. Многие производители сразу продают продукцию с узкими «носиками», подходящими для обработки тонких пластиковых креплений;
2. Перед началом склеивания производится зачистка поверхности стыка. Нужно устранить всю пыль и грязь, при необходимости наждачной бумагой снять заусеницы;
3. После клей заливается в фитинг, в котором стыкуются два конца трубопровода. При помощи определенных химических элементов производится диффузия верхнего слоя пластика и коммуникации соединяются. Очень удобным является то, что так можно соединять отрезки под любым углом;
4. Далее, соединение фиксируется на некоторое время в специальных центрах. Для этого также может использоваться самодельная установка. В среднем, нужно обеспечить статичность крепления на 1 день. По окончании работы, система снимается и осуществляется её монтаж.

Видео: пайка полипропиленовых труб

www.kanalizaciya-stroy.ru

Монтаж полипропиленовых труб своими руками – задача, посильная для всякого, кто обладает мало-мальским навыком физической работы.

Высокая надежность сварных соединений позволяет производить скрытый монтаж трубопроводов – с заделкой в конструкцию здания. Это создает дополнительные преимущества с точки зрения дизайна помещений.

Некоторые общие правила сварки пластиковых труб

Существует два способа соединения пластмассовых труб – враструб и встык. Независимо от способа соединения, при сварке полипропиленовых труб необходимо придерживаться определенных правил, без соблюдения которых высокая прочность шва не может быть гарантирована.

Монтаж полимерных труб рекомендуется производить при плюсовой температуре окружающего воздуха.

Хорошо свариваться могут только термопласты одного химического состава, т.е. трубы ПП типа 3 должны соединяться с трубами и фитингами из ПП типа 3. В этом случае при нагреве до определенной температуры, изделия имеют одинаковую текучесть, обеспечивающую качественное соединение. При условии одинаковой марки труб, их цвет значения не имеет. Он определяется очень малым количеством химически нейтрального пигмента, не оказывающего влияния на свариваемость.

Свариваемые части труб и инструмент должны быть чистыми. Особенно отрицательно сказывается на качестве соединения наличие на поверхности деталей масла и жира. Их нужно удалять с помощью спирта, ацетона или других растворителей. Инструмент следует очищать спиртом. Используемая для этих целей ветошь не должна оставлять волокон.

К загрязнениям можно отнести и внешний слой полимера, подвергнувшийся разрушению под действием ультрафиолета и кислорода воздуха. Удалить его можно только механической зачисткой. Иногда на поверхности труб может конденсироваться влага, которая также представляет опасность для соединения. Перед сваркой ее нужно удалить просушкой.

Не нужно пытаться ускорить охлаждение соединения с помощью воды или холодного воздуха. Быстрое охлаждение шва может привести к возникновению напряжений, снижающих его прочность. Если сварка полипропиленовых труб происходит при низкой температуре окружающего воздуха, нужно замедлить охлаждение, укрыв шов тканью или теплоизолятором.

Сварка полипропиленовых труб враструб

Сварка пластиковых труб враструб является основным способом соединения при монтаже трубопроводов различного назначения в домах и квартирах, поскольку предназначена она преимущественно для соединения труб небольших диаметров.

Для сварки полипропиленовых труб используются фитинги (углы, тройники, отводы) из того же материала, что и сами трубы. Использование дополнительных соединительных деталей нельзя рассматривать как недостаток способа, поскольку одновременно с соединяющей функцией они также играют роль элементов, обеспечивающих изменение направления трубопроводов.

Схематично процесс сварки враструб представляет собой оплавление сопрягаемых поверхностей (внешней поверхности трубы и внутренней – фитинга) с помощью специального нагревательного инструмента, сборку нагретых деталей (вставка трубы в фитинг) и оставление их в таком положении до охлаждения.

Соединение враструб является более надежным, чем сварка встык. Сам характер соединения (труба вставляется в фитинг) обеспечивает его повышенную прочность, не требует инструмента для центровки труб и не предъявляет высоких требований к практическим навыкам пользователя. Сварка полипропиленовых труб своими руками посильна не только любому мужчине, но и многим женщинам.

Оборудование для сварки враструб. Аппараты для сварки полипропиленовых труб враструб, называемые также паяльниками или утюгами, представляют собой устройства, основной частью которых является нагревательная головка, на которой закрепляются сменные элементы – муфты и дорны. Первые служат для нагрева наружных поверхностей труб, вторые нагревают внутренние поверхности фитингов.

Непосредственно нагреватель чаще всего имеет форму треугольной пластины, хотя встречаются и другие виды исполнения. Размеры пластины определяют размер насадок (диаметр труб, которые можно сваривать) и число нагревательных пар, которое может быть установлено одновременно. Чем больше площадь пластины, тем мощнее аппарат.

При закреплении, муфты и дорны нужно размещать таким образом, чтобы обеспечивался их контакт с пластиной всей опорной поверхностью.

Что касается мощности паяльника, если муфта и дорн контактируют с пластиной по всей площади, то необходимая температура нагревательной пары в 260°C будет достигнута в любом случае – независимо от мощности паяльника (в разумных пределах). Просто менее мощному аппарату для выхода на рабочий режим потребуется больше времени, чем более мощному.

Существуют модели паяльников, у которых нагревательная головка имеет форму стержня. Их основным достоинством является компактность. Что касается технических параметров, то форма головки на них особого влияния не оказывает.

Важное значение имеет тип используемого термодатчика. Чем точнее его работа и меньше диапазон колебания температуры, тем качественней паяльник. Наиболее совершенными считаются электронные терморегуляторы, представляющие собой терморезисторы, способные измерять температуру не только очень точно, но и близко к рабочим поверхностям дорнов и муфт. Их использование позволяет снизить температурную инерционность аппарата, приблизить фактическую температуру нагревательной пары к той, которая отображается на шкале прибора. Капиллярные термостаты и тем более биметаллические реле работают более грубо. Диапазон регулировки и расхождение между фактической температурой дорна и муфты и той, которая установлена на шкале прибора, у них гораздо выше, чем у терморезисторов.

Однако независимо от используемого терморегулятора, после выхода аппарата на рабочий режим (согласно показаниям индикатора) нужно дать ему еще несколько минут на то, чтобы температура насадок окончательно сравнялась с той, которую показывает прибор. И только после этого приниматься за работу.

Можно встретить паяльники с двумя нагревательными элементами разной мощности, оснащенные отельными включателями. Причем мощность каждого нагревателя обеспечивает необходимый температурный режим в одиночку. Это позволяет выбирать оптимальную мощность, или использовать второй нагревательный элемент в качестве дублирующего на случай перегорания первого. Нагреватели можно включать и одновременно для форсированного выхода на рабочий режим.

Кроме набора дорнов и муфт, в комплект оборудования для сварки полипропиленовых труб могут входить различные вспомогательные инструменты и материалы – фаскосниматель, калиброватель, торцеватель, ножницы для резки труб, очищающая жидкость и пр. Не все из них входят в базовую комплектацию, некоторые предлагаются опционно.

Укомплектованность сварочного аппарата инструментом для подготовительных операций не менее важна, чем технические параметры самого паяльника. Желательно иметь как можно более полный набор, это даст возможность работать с любой трубой независимо от ее размера и характера армирования.

Технология сварки враструб

Внешний диаметр трубы чуть больше номинального диаметра, а внутренний диаметр фитинга – чуть меньше номинального диаметра трубопровода. Например, труба диаметром 20 мм на самом деле имеет внешний диаметр 20,3-20,5 мм, а фитинг для трубопровода диаметром 20 мм имеет внутренний диаметр 19,5-19,7 мм. При этом диаметры рабочих поверхностей муфт и дорнов в их средней части (рабочие поверхности конические, конусность около 0,5°) соответствуют номинальному диаметру.

В процессе совмещения трубы с нагретой муфтой, внешний слой трубы оплавляется и выдавливается наружу в форме валика (грата), а внутренние слои прогреваются достаточно, чтобы упруго сжаться и позволить трубе войти в нагретую муфту. Похожий эффект наблюдается при совмещении фитинга с нагретым дорном. При соединении после нагрева трубы и фитинга, труба упруго сжимается, а фитинг упруго растягивается. В результате нагретые свариваемые поверхности давят друг на друга, вытесняя воздух и обеспечивая перемешивание расплавленного материала.

Технология сварки полипропиленовых труб враструб состоит в выполнении следующих операций: резка трубы, подготовка деталей к сварке, монтаж и вывод на рабочий режим сварочного аппарата, установка деталей на прогрев, сборка соединения и его охлаждение.

Без больших усилий совместить трубу и фитинг вручную с нагретым инструментом, а затем – совместить трубу с фитингом в соединение, удается только при сварке трубопроводов небольших диаметров – до 40-50 мм. Для сварки труб диаметром больше 50 мм лучше использовать специальные центраторы для раструбной сварки.

Резка труб. Резку трубы выполняют специальными ножницами, исключающими смятие ее стенки.

Подготовка труб и фитингов к сварке. Стандартная подготовка заключается в очистке и обезжиривании наружной поверхности трубы и внутренней поверхности фитинга. Однако кроме стандартной есть еще и специальная подготовка, выполняемая в отношении армированных труб, – но не всех, а лишь некоторых из них. Осуществляющим монтаж полипропиленовых труб своими руками необходимо знать об особенностях подготовки труб, имеющих различное армирование.

Благодаря композитным ПП трубам с армированием алюминием или стекловолокном, достигается высокая термическая стабильность трубопровода (низкое температурное расширение), благодаря этому отпадает необходимость установки температурных компенсаторов в системах отопления и горячего водоснабжения. Армирование алюминием, кроме того, исключает диффузию кислорода в систему. Проникший через стенку трубы кислород насыщает воду замкнутых высокотемпературных систем газом, вызывающим кавитацию в вентилях, насосах и прочих элементах трубопровода.

Трубы без армирующего слоя или армированные стекловолокном не требуют никакой специальной подготовки.

Трубы, армированные алюминием, расположенным близко к поверхности (под тонким декоративным слоем полипропилена), требуют удаления армирующего слоя специальным инструментом – шейвером. При сварке ПП труб этот слой необходимо удалять, чтобы обеспечить прочную и неразрывную связь трубы с фитингом.

Трубы, в которых армирующий слой алюминия расположен в середине стенки, необходимо подвергать операции торцевания специальным инструментом, целью которой является удаление кромки алюминия, выходящей на торец трубы. Если этого не сделать, вода может проникнуть по открытому армирующему слою в середину стенки и вызвать ее вздутие.

Ниже приведены фото разрезов соединений сделанных без торцовки (неправильно) и с торцовкой (правильно).

Лучший результат достигается с применением специальных муфт. Их конструкция обеспечивает обволакивание полипропиленом кромки армирующего слоя (его замуровывание), в результате чего исключается его контакт с водой.

Иногда производителями труб даются рекомендации при подготовке трубы к сварке, независимо от наличия армирующего слоя, калибровать ее по наружному диаметру и снимать фаску. Необходимость первого объясняется возможной эллипсностью трубы, которая должна устраняться калибровкой. Снятие фаски призвано облегчать установку трубы в муфту. Однако в большинстве случаев, при сварке полипропиленовых труб своими руками, ни первого, ни второго не делают, считая эти операции излишними.

Подготовка сварочного аппарата (“паяльника”). Перед началом работ, “паяльник” для сварки полипропиленовых труб необходимо надежно закрепить в кронштейне или на станине. Во время установки на прогрев, к деталям прилагаются определенные усилия, передающиеся на паяльник. Для удобства работы необходимо, чтобы он был прочно закреплен и неподвижен.

После установки аппарата, на его нагревателе закрепляется подходящая нагревательная пара (дорн и муфта), выставляется с помощью тумблера необходимое значение температуры нагрева, и аппарат включается в сеть. Температура инструмента для сварки полипропиленовых труб враструб должна составлять 260±10°С. Это значительно превышает температуру вязкотекучести полипропилена и делается с той целью, чтобы быстро оплавить поверхностный слой трубы и фитинга и снять детали, не допуская прогрева их стенки на всю толщину. В противном случае труба и фитинг потеряют жесткость, и их невозможно будет соединить.

Установка деталей на прогрев. После выхода аппарата для сварки полипропиленовых труб на рабочий режим (о чем должна просигнализировать индикация прибора), труба и фитинг одновременно устанавливаются для нагрева – труба вставляется в муфту, фитинг надевается на дорн. Если одновременная установка деталей невозможна, первым устанавливается фитинг, так как он массивнее.

Трубы и фитинги имеют материал на припуск, который выдавливается во время установки деталей, образуя грат – валик в виде кольца. Его сдвиг требует приложения определенной силы. Однако усилие не должно быть излишним, надвигать детали нужно постепенно, следя за тем, чтобы образующийся грат был правильной формы. Если фитинг надевается на дорн свободно, без усилия и образования грата, значит, он бракованный и использовать его нельзя.

Устанавливая детали, нужно контролировать глубину их установки, чтобы снять усилие, когда они упрутся в дно муфты и вершину дорна. В противном случае можно смять торец трубы и ограничитель фитинга. Для контроля за глубиной погружения трубы в муфту, на ней можно сделать отметку на необходимом расстоянии от торца. Но чаще всего этого не делают, трубу и фитинг просто устанавливают на оправку до тех пор, пока они не упрутся.

После установки деталей в муфту и на дорн аппарата для сварки пластиковых труб, нужно дать им время для оплавления поверхностей. Продолжительность нагрева – очень важный параметр. Она должна быть достаточной для того, чтобы поверхности нагрелись до состояния вязкотекучести, но не быть выше того значения, за которым детали начнут терять жесткость. У производителей пластиковых труб имеются таблицы, устанавливающие время нагрева в зависимости от марки полипропилена, диаметра трубы и толщины стенки. Ориентировочные значения продолжительности нагрева для трубы PPRC (ПП тип3) PN20 указаны в таблице ниже.

Диаметр трубы, мм	16	20	25	32	40	50	75	110
Время нагрева, сек.	5	5	7	8	12	18	30	50
Время перестановки*, сек.	4	4	4	6	6	6	8	10
Время фиксации**, сек.	6	6	10	10	20	20	30	50
Время полного остывания***, мин.	2	2	2	4	4	4	6	8

* – время на снятие разогретых деталей и соединение их.
** – время удержания соединения до частичного остывания. Это время используется для выравнивания соединения руками. По истечении этого времени соединение теряет эластичность, изменять его форму уже невозможно.
*** – Удерживать детали до полного остывания нет необходимости. Достаточно не создавать нагрузки. После этого времени соединение готово.

Время нагрева отсчитывается с момента достижения деталями упоров. После того как оно закончится, трубу и фитинг с тем же умеренным усилием снимают с оправок.

Сборка деталей. Снятые с оправок утюгов для сварки полипропиленовых труб детали без промедления соединяются между собой (труба вставляется в фитинг). Время, которое проходит с момента снятия деталей до момента их сборки, должно быть как можно меньше и в любом случае не превышать 4-6 секунд. Промедление чревато охлаждением деталей и невозможностью их сборки или, по крайней мере, низким качеством соединения.

Соединяя трубы с фитингами, не следует проворачивать их друг относительно друга более чем на 5°. Правильность соединения нужно контролировать по виду образующегося грата, который должен быть одинаковым по толщине со всех сторон.

Охлаждение соединения. После соединения деталей и (при необходимости) их правки, на которую по технологии отводится всего несколько секунд, к деталям нельзя прилагать никаких усилий до тех пор, пока полипропилен полностью не затвердеет. Обычно на это требуется 2-4 мин.

Ориентировочные значения продолжительности всех операций при сварке, для трубы PPRC (ПП тип 3) PN20, указаны в таблице выше. Точные значения параметров сообщаются производителями труб и фитингов.

Типичные ошибки при сварке враструб

Правильно выполненное соединение представляет собой монолитный узел, состоящий из фитинга и трубы, который по прочности не только не уступает целой трубе, но даже превосходит ее.

Различные ошибки при сварке могут нарушить монолитность соединения и привести к потере герметичности или создать слабое место в трубопроводе, которое может разрушиться при кратковременном повышении давления. Ошибки эти могут быть следующими.

Недоведение трубы и фитинга до упоров при установке их на прогрев. Это приводит к невозможности сборки деталей на полную глубину (детали упираются в грат, не дойдя до конца) и появлению слабого места в соединении.

Превышение нормальной глубины погружения трубы в муфту при ее установке на прогрев – из-за чрезмерного приложения силы и/или несвоевременного ее снятия. В этом случае торец трубы загибается внутрь, образуя грат, который сужает проход трубы и препятствует свободному течению воды.

Недоведение деталей до упоров при их сборке (соединение не на всю глубину). Следствие этого – ослабленное место в соединении.

Перегрев деталей из-за превышения времени нагрева или слишком высокой температуры паяльника. Эта ошибка приводит к потере деталями жесткости и невозможности их сборки или деформациям и складкам в соединении, если детали все же удалось собрать. Последнее кроме ослабления конструкции может привести к потере герметичности.

Недогрев деталей из-за малого времени нагрева или заниженной температуры сварочного аппарата. Следствие этой ошибки – невозможность сборки деталей или несплавление в соединении и потеря герметичности.

Превышение временного интервала между снятием деталей с прогрева и их сборкой. В результате нагретые поверхности охлаждаются до температуры ниже вязкотекучести. Ошибка приводит к невозможности сборки деталей или несплавлению в соединении с нарушением герметичности.

Неправильная резка трубы, выражающаяся в неперпендикулярности ее торца оси. В этом случае в собранном соединении образуется слабое место из-за неплотного прилегания торца трубы к внутреннему ограничителю фитинга.

Нарушение соосности трубы и фитинга при сборке. Приводит к деформации и, возможно, к потере герметичности соединения.

Ошибки сварки, не вызывающие потери герметичности, могут ничем не проявить себя в течение долгой эксплуатации, однако несут в себе потенциальную угрозу выхода из строя соединений при кратковременных повышениях давления.

Стыковая сварка полипропиленовых труб

Сварка пластиковых труб встык заключается в нагреве их торцов нагретым инструментом (сварочным зеркалом) до оплавления, и последующем сжатии с выдержкой под давлением до момента охлаждения шва. Этот метод технологически прост, не требует дополнительных соединительных деталей и при точном соблюдении технологии обеспечивает прочность сварного шва не ниже прочности самой трубы. Схематично процесс образования стыкового сварного шва выглядит следующим образом.

Однако, несмотря на простоту технологической схемы, практическое осуществление стыковой сварки связано с некоторыми сложностями, ограничивающими ее использование в домашних условиях.

Необходимо обеспечить точное осевое совмещение труб и их параллельность друг относительно друга (несовпадение стенок труб допускается до 10% от их толщины). В течение определенного времени необходимо прикладывать усилие, прижимающее трубы к нагревательному зеркалу во время нагрева, и друг к другу – во время образования соединения. При резке или торцовке трубы, должна быть обеспечена перпендикулярность торца. Все эти условия трудно соблюсти без специального оборудования – центратора, оснащенного ручным или электрическим приводом, создающим усилие сжатия, и торцевателем. То есть, в случаи труб небольших диаметров, оборудования и инструмента для сварки полипропиленовых труб встык требуется больше, чем при сварке враструб. А если учесть, что сварка враструб обеспечивает более высокую надежность благодаря замковому характеру соединения, становится понятно, почему ей отдается предпочтение перед сваркой встык при монтаже домашних водопроводов и отопительных систем.

Сварка полипропиленовых труб встык применяется в основном в качестве промышленного способа соединения труб большого диаметра при прокладке прямых участков трубопроводов (подробнее процесс стыковой сварки пластиковых труб описан в статье Сварка полиэтиленовых труб).

Монтаж полипропиленовых труб

В случае проектирования и монтажа водопровода для горячей воды и особенно системы отопления, важно учитывать температурное расширение труб. При этом температурное расширение различных полипропиленовых труб сильно различается. У армированных труб температурное расширение значительно меньше, чем у неармированных полипропиленовых труб. Не случайно разработчики армированных полипропиленовых труб называют такие трубы “стабильными”. Под этим подразумевается малое изменение первоначальной длины трубы при её нагреве или охлаждении.

На примере полипропиленовых труб системы KAN-therm PP видно, что при максимальной разнице температур 80° один метр однородной трубы удлиняется на 12 мм, а комбинированной трубы на 2 мм, при значительной длине участков трубопроводов (более 2-3 метра) тепловое удлинение при нагревании, или сжатие при охлаждении, может привести к недопустимо сильным напряжениям на стыках. Нужно отметить, что именно термические напряжения от удлинения или сжатия, а не внутренние от давления воды, наиболее опасны для полипропиленовых труб, особенно в случае однородных полипропиленовых труб. Для компенсации удлинений (когда это необходимо) прибегают к различным изгибам трубопровода и нежесткому креплению к опорам, обеспечивающее осевое перемещение трубы.

Видео:

Литература

tool-land.ru