Температура и время пайки полипропиленовых труб

Одним из этапов строительства частных домов и квартир является монтаж коммуникаций, отвечающих за подачу воды или отвод стоков. Сборка труб из полипропилена гораздо проще, чем установка металлических конструкций. Для их состыковки используют фитинги, привариваемые с помощью специализированного оборудования – утюга.

В предложенной нами статье описана технология выполнения соединений, приведена нормативная температура пайки полипропиленовых труб. Мы расскажем о подготовительных мероприятиях, необходимых для производства прочных и герметичных сочленений. С учетом наших советов вы без проблем соберете трубопровод.

Пайка как способ соединения PPR труб

В процессе сварки важно все: диаметр, температура пайки ПП изделий, время воздействия сварочного аппарата. Но для начала нужно познакомиться с азами технологии и научиться пользоваться  инструментами.

Приступать к процессу пайки нельзя, не определив тип и размеры материала. Предлагаем ознакомиться с полезной информацией, которая поможет правильно подобрать полипропиленовые трубы и фитинги, а также произвести их монтаж, зная нюансы и последовательность процесса.

Что нужно знать о полипропиленовых трубах?

Технологию сварки (или пайки – оба термина одинаково применимы) обеспечивают свойства полипропилена – технического полимера универсального назначения. Он легкоплавкий, но после остывания и отвердевания возвращает характеристики прочности и герметичности.

Трубы отличаются диаметром, толщиной стенки, цветом, характеристиками. Благодаря разбросу диаметров –16-110 мм – можно внедрить любое техническое решение.

На окраску полимера можно не обращать внимания, так как он выбирается производителем по своему усмотрению, однако цвет полосок имеет значение:

• синие – для холодного водоснабжения;
• красные – для горячего водоснабжения и отопления.

Однако основная информация, на которую следует опираться при покупке и пайке труб, указана на маркировке. Полипропиленовый трубный материал обозначается буквенными сочетаниями PPR, PP-H, PP-B, PPRC.

Классификация по номинальному давлению, максимально допустимому для монтажа в конкретных условиях, помогает подобрать изделия для систем домашнего или промышленного назначения.

Исходя из этого выделяют 4 типа труб PPR:

• PN-10 (с номиналом 1,0 МПа) – предназначены для транспортировки холодной воды. Иногда их используют для устройства теплого пола, при условии, что теплоноситель не нагреется свыше +45 °С.


• PN-16 (с номиналом 1,6 МПа) – используются для сборки систем горячего/холодного водоснабжения. Максимально допустимая температура – +60 °С.
• PN-20 (с номиналом 2,0 МПа) – выдерживают температуру до +80-90 °С в трубопроводах, защищенных от гидроударов.
• PN-25 (с номиналом 2,5 МПа) – подходят не только для автономного, но и для централизованного водоснабжения. Рекомендуемая максимальная температура – +95 °С, но выдерживают и выше.

Лучше переплатить и приобрести надежные трубы с чуть превосходящим значением, чем сэкономить и взять материал, ограниченный температурными параметрами.

При изготовлении труб применяется принцип: чем выше температура теплоносителя и давление в системе, тем толще стенки.

Это минимальные знания, которые нужны для правильного применения PPR труб. Переходим к краткому описанию процесса.

Технологическое описание процесса пайки

Существует два вида пайки полипропилена – стыковой и муфтовый. Первый практически не используется для устройства домашних коммуникаций, так как отличается сложной технологией и применяется исключительно для соединения магистральных труб большого диаметра.

Принцип сварки заключается в том, что два отрезка трубы, примерно равные по диаметру и толщине стенки, нагреваются специальным инструментом и соединяются раструбным способом.

Главная особенность: муфта в холодном состоянии должна быть немного меньше по диаметру.

При нагревании образуется зона оплавления полимера. Важно, чтобы она охватила только рабочие, примыкающие друг к другу поверхности.

Здесь важно быстро снять детали с инструмента и соединить их между собой, благодаря чему и происходит сращивание двух отрезков в один с последующей полимеризацией. От времени, затраченного на процесс нагрева, и правильно выбранной температуры зависит надежность соединения.

Стандартные температурные параметры

И перегрев, и недостаточное нагревание плохо сказываются на результате сварки. В первом случае произойдет деформация элементов, наплыв валика, уменьшение внутреннего диаметра. В дальнейшем в зонах неровных стыков возможно образование накипи и пробок.

Во втором случае соединение будет слабым, а из-за недостаточной герметичности останется риск возникновения течи.

Именно из-за риска прорыва трубопровода необходимо соблюдать технику сварки и обязательно учитывать такие параметры, как:

• диаметр свариваемых изделий;
• время нагрева и остывания;
• температуру оборудования;
• температуру окружающей среды.

Считается, что процесс сварки ПП труб нецелесообразно проводить при температуре ниже -10 °С, верхний предел +90 °С. Наиболее благоприятной является температура внешней среды от 0 °С до +25 °С. Для удобства запоминания необходимые значения температуры и времени свели в одну таблицу.

Если температура воздуха в помещении или на улице ниже +5 °С, время нагрева увеличивают примерно на 50%, то есть в два раза. Значение температуры нагрева везде одинаковое – +260 °С. Допустимым является диапазон +255-280 °С.

Интересно то, что выбор параметра не зависит от диаметра трубы – и для 16-миллиметровых, и для 50-миллиметровых используются одни и те же значения. Меняются только временные отрезки. По этой причине температуру сварки полипропиленовых фитингов и труб в технологических таблицах обычно не указывают.

Подробная инструкция по монтажу

Процесс пайки происходит быстро. В этом можно убедиться, проанализировав данные, размещенные в таблице. Например, чтобы соединить два элемента диаметром 20 мм, при комнатной температуре потребуется 5 секунд на нагрев, еще 4 секунды на соединение, затем 180 секунд на остывание. Итого – 3 минуты 9 секунд.

В связи с этим важно отработать все движения, чтобы в процессе стыковки уже нагретых элементов не происходило заминки. Рассмотрим нюансы каждого этапа монтажа полипропиленовых труб в отдельности.

Этап #1 – подготовка специальных инструментов

Для пайки в домашних условиях потребуется оборудование, предназначенное только для сварки полипропиленовых деталей – труб, уголков, муфт, тройников, заглушек.

Есть смысл приобретать новый инструмент, если планируется сборка системы водоснабжения «с нуля» с дальнейшим обслуживанием. Для разовых работ оборудование можно арендовать утюг для сварки ПП труб или взять на время у знакомых. Кроме специальных инструментов потребуются уровень, маркер, линейка или рулетка.

Этап #2 – разметка и нарезка труб

Нарезку труб производят предварительно, до начала первой пайки. Рекомендуем подготовить все элементы и сложить их согласно составленной схеме. Она является частью проекта по монтажу отопительной системы или водопровода.

Отмеряем отрезки труб нужной длины, аккуратно отрезаем их труборезом. Затем подбираем подходящие по диаметру фитинги – чаще всего это соединительные муфты, тройники и уголки. Если элементы армированные, снимаем алюминиевую прослойку.

В результате края деталей, которым предстоит сварка, должны быть идеально ровными, отрезанными перпендикулярно оси трубопровода, очищенными и обезжиренными.

Этап #3 – соединение элементов и нагрев

Устанавливаем аппарат, подбираем муфты и дорны нужного диаметра. Включаем его в сеть и нагреваем, так как уже знаем, при какой оптимальной температуре следует паять полипропиленовые трубы – +260 °С. Именно она указана в инструкциях по эксплуатации паяльников.

Обратите внимание, что некоторые производители выпускают аппараты со шкалой до +320 °С. Это не значит, что нужно производить нагрев до максимума. Внимательно прочитайте инструкцию – там указаны условия, при которых допустимы высокие значения нагрева.

На концах деталей, которые необходимо соединить, делаем отметки, обозначающие глубину нагрева. Еще раз проверяем, чтобы рабочие поверхности были сухими и обезжиренными, так как влага или скользкая поверхность могут стать причиной разгерметизации соединения.

С момента установки деталей начинаем отсчет секунд – согласно значениям, указанным в таблице. Спустя положенное время снимаем детали, быстро вставляем трубу в фитинг – до той же отметки. Стараемся расположить детали соосно, на поправку положения дается всего пара секунд. Перекосов и проворачиваний элементов допускать нельзя!

Удерживаем узел в правильном положении, пока не произойдет полимеризация. Обычно это 3 минуты или более – время остывания проверяем по таблице. Остывшие и правильно проваренные детали представляют собой неразъемное соединение, герметичное и прочное.

Поочередно свариваем ключевые узлы, чтобы затем собрать и сварить их между собой уже по месту монтажа контура отопления, канализационной или водопроводной разводки.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Технология пайки PPR труб:

Видео #2. Разбор часто встречающихся ошибок:

В интернет-пространстве размещено огромное количество мастер-классов по пайке труб из полипропилена. Некоторые из них сняты неквалифицированными любителями, поэтому советы по технике сварки и выборе температуры могут оказаться ложными.

Лучше остальных возможности сварочного аппарата известны производителю, поэтому перед началом пайки обязательно изучите инструкцию – это защитит вас от технического брака и непрофессиональных советов.

Расскажите о собственном опыте в сборке полипропиленового трубопровода и в выполнении соединении пайкой. Поделитесь технологическими тонкостями, которые могут пригодиться посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи.

Источник: sovet-ingenera.com

Ошибки при пайке полипропиленовых труб

Основные ошибки при пайке, а если быть уж совсем правильным, то при сварке полипропиленовых труб, связаны вот с чем:

Неправильная температура сварки труб — многие выставляют максимальную температуру на паяльнике, из-за чего пластик сильно плавиться и тем самым можно допустить самую грубую ошибку, связанную с уменьшением входного диаметра трубы или же фитинга. Температура, которую следует выставить на паяльнике, зависит от многих факторов, например, от температуры окружающей среды. При температуре воздуха 18-20 градусов, нет необходимости выставлять паяльник для труб на максимально возможную мощность, достаточно будет выставить температуру на нем, в пределах 250-270 градусов.

При этом стоит учитывать и диаметр труб, чем он меньше, тем ниже должна быть температура паяльника. Конечно же, данный момент, можно регулировать временем нагрева трубы и фитинга, но иногда именно уменьшение температуры паяльника, позволяет избежать оплавки концов труб, с их дальнейшей деформацией.

Время пайки труб

Если не придерживаться определенного времени при пайке полипропиленовых труб, то можно расплавить их концы до такой степени, что деформации потом не избежать.

Поэтому для стандартных ситуаций, существуют следующие временные отрезки пайки труб, при температуре паяльника в 250-270 градусов:

• Диаметр трубы 20 мм (время нагрева 5 сек.);


• Диаметр трубы 25 мм (время нагрева 7 сек.);
• Диаметр трубы 32 мм (время нагрева 8 сек.);
• Диаметр трубы 40 мм (время нагрева 12 сек.);
• Диаметр трубы 50 мм (время нагрева 18 сек.);
• Диаметр трубы 63 мм (время нагрева 24 сек.);
• Диаметр трубы 75 мм (время нагрева 30 сек.);
• Диаметр трубы 90 мм (время нагрева 40 сек.);
• Диаметр трубы 110 мм (время нагрева 50 сек-1 мин).

Уточним, что время нагревания полипропиленовых труб зависит не только от их диаметра, но и от температуры, выставленной на паяльнике для труб, а также от температуры в помещении или на улице.

Плохо очищенная поверхность труб — паять грязные или мокрые трубы нельзя, поскольку они будут течь, в любом случае. Поэтому перед сваркой труб, смотрим, чтобы их поверхность была сухой и очищенной от грязи с пылью. Если вода вытекает из трубы, например, при замене водопроводных стояков, то следует хотя бы на время пайки её остановить. Сделать это можно используя кусок туалетной бумаги или салфетку, запихнув её вовнутрь трубы. После пайки, когда вода пойдет по трубам, то она размоет салфетку и та окажется в фильтре грубой очистки, без каких-либо негативных последствий для водопровода.

Как паять полипропиленовые трубы

Выше были рассмотрены основные ошибки при пайке полипропиленовых труб. Рассмотрим на конкретном примере, как правильно паять трубы:

• Подготавливаем все необходимые материалы и инструменты для пайки полипропиленовых труб: паяльник, труборез или пилу по металлу, маркер, трубы и фитинги к ним.

• Собираем паяльник, устанавливая на него необходимые насадки, и включаем его в сеть, нагреваться. Рекомендуется дождаться, пока паяльник хорошо прогреется и выключиться минимум один раз. После этого можно приступать к пайке полипропиленовых труб.
• Берём трубу и размечаем её, где, как и куда будет смотреть фитинг: отвод, тройник и т. д. Для разметки лучше всего использовать черный строительный маркер. Также делаем пометку на трубе, на какую глубину должен войти фитинг. Все это в дальнейшем поможет избежать различных ошибкой связанных с разметкой труб.
• Теперь, когда паяльник хорошо разогрет, можно паять трубы. Для этого фитинг загоняется с одной стороны паяльника, а труба с другой. С этого момента начинается отчёт (смотрите таблицу времени пайки полипропиленовых труб, выше). Как только пройдет указанное время, нужно быстро извлечь трубу и фитинг из паяльника и тут же соединить их вместе.

• При соединении трубы и фитинга, нужно сразу выровнять фитинг, чтобы он сидел ровно на трубе. Не стоит сильно вдавливать трубу в фитинг, достаточно насадить её на отмеченную ранее глубину. Если сильно вдавить трубу в фитинг, то тем самым, можно заузить внутренний диаметр, а это непоправимая ошибка при пайке полипропиленовых труб. Также во время соединения трубы и фитинга, не рекомендуется прокручивать фитинг на трубе. Простыми словами: нагрел, соединил, выровнял и удержал в таком положении, около 30 секунд.

То есть, после того, как труба и фитинг будут соединены вместе, нужно обязательно выждать хотя бы 30-40 секунд, на то, пока застынет пластик. Удачи всем в начинаниях! Оставляйте свои комментарии и не забывайте делиться статьей. Всем спасибо.

Источник: zen.yandex.ru

Типы полипропилена и его свойства

Промышленный полипропилен отечественного производства выпускается в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 26996-86. Он классифицируется на материал низкого и высокого давления и обладает следующими физико-механическими свойствами:

• • Плотность, г/см ³ – 880…910;
  • Влагопоглощение, %, не более – 0,03;
  • Предел прочности при растяжении, МПа – 130…250;
  • Ударная вязкость, Нм, не менее – 0,4;

• Твёрдость по Роквеллу, HRB, не менее — 65;
• Предел термической стойкости, ⁰ С – 70…115.

Одновременно с высокой ударной вязкостью и надежностью сварки плавлением, полипропилен обладает хорошей стойкостью к истиранию, а также является хорошим теплоизоляционным и электрическим изолятором.

Химическая стойкость данного пластика превосходна: материал устойчив к водным растворам кислот (за исключением концентрированной азотной кислоты), щелочей и солей, а также к большинству органических растворителей. Относясь к группе термопластов, он может использоваться при температурах до 55….60 ° С в условиях постоянного давления и при температурах до 80…110 ° С в условиях гравитационного потока. Для промышленных применений важно также то, что полипропилен является самым легким из всех марок термопластмасс.

Температура и механические свойства полипропилена

Как и любой термопласт, полипропилен характеризуется существенно разной температурной зависимостью пластичности. Причём дефекты сварки, которая проводилась в неверном диапазоне температур, исправлению не подлежат. Если недогрев ещё как-то можно компенсировать увеличением продолжительности пайки, то перегретая заготовка получит бугристость, наплывы и прочие подобные дефекты.

Независимо от типа полипропилена минимальная температура поверхности зависит от требуемой глубины прогрева материала:

• До 10 мм – 245 ⁰ С;
• До 16 мм – 250 ⁰ С;
• До 25 мм – 255 ⁰ С;
• Свыше 32 мм – 260 ⁰ С.

Практически глубина прогрева на 5..10 мм меньше внешнего диаметра трубы.

Полипропиленовые (ПП) трубопроводы соединяются с использованием сварки плавлением под давлением. При этом фитинги могут соединяться встык, торцами, либо с использованием промежуточных деталей. Впрочем, второй способ более трудоёмок, увеличивает габаритные размеры арматуры, а потому на практике применяется значительно реже.

Температура пайки полипропиленовых труб связана с их прочностью, как показано в таблице:

Температура поверхности полимера, градусов	Механические характеристики
	Предел прочности, МПа	Относительная деформация до разрушения, %, не более
25	600	10
60	500	20
90	400	30
125	150	40

При выдержке более высокой скорости нагрева приведенные показатели пропорционально снижаются.

Приведенная таблица пайки полипропиленовых труб изменит свои значения, если скорость омывающего потока будет иной.

Влияние силы и времени

Время прогрева поперечного сечения связано с температурой в зоне стыка двух заготовок. Считается, что для полипропилена справедлива зависимость: до 7 с выдержки на каждый миллиметр внешнего диаметра заготовки. Если он больше 20 мм, то длительность прогрева увеличивают на каждую секунду, если диаметр возрастает на 3…5 мм.

Влияние усилия прижима сказывается не только на цельности шва, но и на внешнем виде торцов свариваемых труб. Поэтому в особо ответственных случаях необходимо производить контролируемый прижим заготовок при помощи динамометрического ключа. Для зажима подойдут инструменты с электронным или стрелочным индикатором. Первые удобнее, поскольку при постоянных условиях пайки исходные настройки можно сохранять.

Поскольку шкала динамометрического ключа приводится в Нм, то полученное значение необходимо разделить на внешний радиус трубы, а затем – на площадь поперечного сечения. Полученный результат сравнивают с пределом прочности материала (он указан в таблице, приведенной ранее).

Сводная таблица параметров и времени пайки

При пайке ПП труб температура и время обработки являются самыми важными параметрами, которые необходимо учитывать. Для обычных (неармированных) заготовок актуальны следующие практические данные:

Внешний диаметр , мм	Толщина стенки, мм	Время нагрева, с	Время выдержки, с	Время охлаждения, мин
До 20	До 2	4…5	3…4	Не менее 2
Свыше 20		5…6		Не менее 3
До 20	Более 2	5…7	4…5
Свыше 20		7…8		Не менее 4

Как выдержать температурный режим

В обычных условиях качество пайки устанавливают по отсутствию деформации и перекоса материала в зоне сварного шва. Для этого используют универсальный мерительный инструмент – штангенциркуль и угломер. Наиболее действенными способами повысить стабильность пайки ПП-труб являются:

• Сокращение времени пайки (если возможно);
• Применение программируемых тепловых пушек и автоматизированного инструмента;
• Использование датчика температуры;
• Применение принудительного воздушного охлаждения участка спая.

Датчик лучше настраивать на температуру жала паяльника, чем на температуру стыка – она сильно изменяется по толщине стенки трубы.

Как избежать ошибок при пайке полипропиленовых труб своими руками

Специализированные устройства обычно обеспечивают хороший результат, но как быть в случае, когда приходится паять тем, что есть под руками? Вот несколько советов от опытных специалистов:

1. Важно верно выбрать подходящую оснастку. Например, им может стать обычный ручной терморезак, оснащённый датчиком температуры. Подойдут и модели с электромеханическим приводом. Для простых случаев можно использовать даже обычный утюг с терморегулятором.
2. Держать трубы нужно зажимами. Их следует иметь в достаточной номенклатуре, поскольку диаметры труб, нуждающихся в пайке, ежедневно могут изменяться. Прижимная лапка должна выполнять две технологические функции. Во-первых, это достижение температурного эффекта при плавлении полипропилена, а во-вторых, четкое расположение кромок труб для получения необходимого габарита соединения.
3. Операция спайки ПП-труб очень деликатна. В расплавленном состоянии пластик очень чувствительный, поэтому посторонние частицы могут легко проникнуть в его структуру и нежелательным образом повлиять на прочностные свойства трубопровода. Поэтому заготовки и режущий станок должны быть тщательно очищены, вымыты и высушены.
4. Как паять полипропилен в труднодоступных местах или на улице? Часто для этих целей предусматривают специальных крючки, неплохо иметь и светодиодный фонарь. Крючок позволит подвесить устройство, если до него трудно добраться, а фонарик обеспечит хорошую видимость зоны пайки.
5. Нажим на части трубопровода, которые находятся в зоне стыка, не должен быть чрезмерным. Мягкий размягчённый пластик должен смешиваться, образуя единую конструкционную массу в точке соединения.

Заключение

Пайка термопластичных пластмасс (а также ПВХ или Экопластов) очень похожа на сварку металла в том смысле, что нужно знать, какой тип пластика используется, какова его температура плавления и как правильно выполнить сварное соединение. Следует помнить, что пластиковые сварные швы весьма похожи на металлические, и что процесс шлифования и чистовой обработки должен быть выполнен до того, как сварка будет завершена.

Термопластичным полипропилен назван потому, что, когда его нагревать до достаточно высокой температуры, материал размягчается, текучесть его увеличивается, и интенсифицирующая диффузия молекул делает возможным прочное неразъёмное соединение.

Источник: trubarik.ru

Что такое полипропиленовые трубы, их разновидности

Полипропилен (сокращенное обозначение ПП или ППР) – термопластичный, то есть изменяющий свои размерные параметры при разных температурах, полимер пропилена, получаемый его полимеризацией в присутствии металлосодержащих катализаторов, технология его изготовления близка к процессу производства полиэтилена низкого давления (ПНД). От химического состава используемого катализатора зависят физико-химические параметры полученного полипропиленового материала.

Трубы из полипропилена используют для прокладки холодного и горячего водоснабжения, тепловых сетей, обвязки котельного оборудования, установки стояков, прокладке канализации для отвода высокотемпературных стоков и агрессивных химических веществ промышленных предприятий.

Основные параметры полипропилена, влияющие на сферу его применения, имеют следующий вид:

• Полипропилен как термопластик при нагревании до высоких температур расширяется, к примеру длина трехметровой трубы увеличивается на 3 см.
• При температурных параметрах транспортируемой среды в 140 °С материал размягчается, ПП плавится при 170 °С, верхним порогом его рабочей температуры считается показатель в 120 °С.
• Эксплуатационный срок полипропилена достигает 50 лет.
• Материал боится прямого воздействия ультрафиолетового излучения, поэтому обычные трубы из полипропилена используют в закрытых помещениях или прокладывают в штробах, если в комнату проникает солнечный свет.
• Материал выдерживает давление до 25 бар.
• Трубы из полипропилена имеют толстую оболочку с низкой теплопроводностью – это обусловило основную сферу их применения в качестве трубопроводов подводки холодной и горячей воды, а также сделало нерациональной эксплуатацию в теплых полах.
• Наружный диаметр полипропиленовых труб, применяемых в индивидуальном домостроении, не превышает 110 мм, типовые размеры для прокладки водопроводных и отопительных трубопроводов – 20, 25, 32, 40 мм, в промышленном строительстве используют диаметры ПП труб 50, 63, 75, 90, и 110 мм.
• Цветовая гамма выпускаемых изделий – белого, серого, зеленого цветов (окрашенные изделия противостоят ультрафиолетовому излучению), для обозначения сферы применения в трубопроводах холодной и горячей воды на внешнюю оболочку изделий наносят полоски синего и красного цветов.

Рис. 2 Размерные параметры ПП-труб

По внутреннему устройству ПП трубы делят на:

• Однослойные, полностью состоят из полипропилена, обладают высокими характеристиками термического расширения и относительно низкой прочностью на разрыв при высоких давлениях.
• Многослойные, представляют собой изделия, в которых между внутренней и наружной полипропиленовыми оболочками находится слой армирующего материала. В качестве среднего слоя используется сплошная или перфорированная алюминиевая фольга или стекловолокно, иногда применяют армирование композитом, состоящим из смеси полипропилена и стекловолокна.

В настоящее время одним из популярных типов полипропиленовых труб – являются двухслойные изделия, имеющие внутренний слой из алюминия.

Производители поставляют на рынок следующие разновидности ПП-труб:

PPH (РРН, РР-1) – гомополимер, являющийся чистым полимером с минимальным количеством модифицирующих его прочностные характеристики добавок, используется при изготовлении безнапорных трубопроводов большого диаметра для систем вентиляции, водоподачи и водоотвода.

PPR (ППР, PPRC, РР-3, PP-random) – статический сополимер, наиболее часто используемый при прокладке инженерных коммуникаций водоснабжения, отопления в индивидуальном домостроении, коммунальных квартирах, отличается высокой термостойкостью и сопротивляемостью ударным нагрузкам.

РРВ (РР-тип 2, РР-2) – блоксомер, обладающий повышенными физическими параметрами, используется в высоконапорных коммуникациях отопительных систем и подачи воды.

PPs (полифенилсульфид) – высокопрочный износостойкий полимер, обладающий повышенной устойчивостью к физическим нагрузкам, высоким температурам. Используется для прокладки промышленных и коммунальных коммуникаций холодного и горячего водоснабжения, отопления, диаметр труб может доходить до 1200 мм.

Рис. 3 Устройство армированных алюминием многослойных ПП труб

Напорные и температурные характеристики полипропиленовых труб имеют обратную зависимость – чем выше температура рабочего тела, тем ниже порог максимально удерживаемого давления, данная связь влияет на область применения ПП труб.

В маркировке полипропиленовых труб указаны их напорные характеристики, по этому параметру их разбивают на следующие группы:

PN-10 – номинальный показатель давления в 10 бар (10 атмосфер, 1 мПа), трубы используют для организации холодного водоснабжения, редко для монтажа теплых полов с температурой нагрева теплоносителя не более 45 °С.

PN-16 – трубы, рассчитанные на рабочее давление в 16 бар, используются для монтажа холодного и горячего водоснабжения с максимальной температурой рабочего тела + 60 °С.

PN-20 – эксплуатируются при рабочем давлении в 20 бар с температурой носителя 80 – 90 °С в системах с защитой от гидроударов.

PN-25– изделия с рабочим давлением 25 бар используются в напорных теплосетях для транспортировки горячей воды и пара с температурой до 120 °С.

Рис. 4 Разновидности ПП труб

Технологический процесс сварки ПП

Сварка труб из полипропилена основана на способности данного типа пластика размягчаться при нагреве до определенной температуры, приобретая состояние, сходное с мягким пластилином. При плотном контакте двух расплавленных деталей происходит процесс взаимного проникновения (диффузии) материалов, в результате чего получается прочное соединение, по стойкости не уступающее целостной конструкции.

Существует два основных способа соединения полипропиленовых труб: стыковое и муфтовое. При первом варианте разогревают торцы деталей одновременно специальным дисковым паяльником, после чего соединяют их вместе, данная технология широко применяется при стыковке труб большого диаметра в промышленном строительстве.

При использовании в строительной отрасли для прокладки водопроводных и отопительных сетей полипропиленовых труб небольших диаметров (до 63 мм) стыковой метод абсолютно непригоден по следующим причинам:

• может быть реализована сварка полипропиленовых труб только одного диаметра;
• после стыковки внутри трубопровода образуется выпуклый шов, снижающий сечение проходного канала – это существенно повышает гидравлическое сопротивление трубопровода малого диаметра и снижает эффективность его использования, увеличивает вероятность засоров.
• соединение обладает меньшей прочностью, чем муфтовое.

Технология пайки с использованием муфт заключается в применении для стыковки труб переходной детали (отрезка обычной однослойной ПП трубы) с внутренним диаметром, соответствующим наружному соединяемых трубных отрезков. Для проведения работ специальным паяльником одновременно разогревают наружную поверхность трубы и внутреннюю переходной муфты, после чего детали быстро соединяют вручную. Аналогичную процедуру с нагреванием муфты и внешней трубной оболочки проводят со вторым стыкуемым отрезком. Понятно, что после вставки в муфту торцы обоих трубных отрезков почти соединяются встык без выпуклого шва, а если использовать переходник с разными диаметрами, то можно состыковывать трубопроводы любых размеров.

Рис. 5 Пайка пластиковых труб – технологический процесс

Инструмент для пайки полипропилена

Общепринятое техническое название данного типа инструмента – сварочный аппарат для пайки полипропиленовых труб, монтажники часто называют прибор утюгом для сварки.

Конструктивно аппарат состоит из следующих узлов и комплектующих:

Нагревательного элемента (ТЭНа), выполненного в виде плоской пластины с посадочными отверстиями, или стержня, в стандартном приборе имеются два ТЭНа, второй подключают при пайке труб больших размеров.

Корпуса с ручкой, на котором размещены две кнопки включения нагревательных элементов, два индикатора срабатывания (достижения ТЭНами заданной температуры) и регулятор со шкалой (иногда она дублируется диаметрами труб) для установки температурного режима, обычно температура паяльника не превышает 300 С. Решая, при какой температуре паять пластиковые трубы, опытные специалисты благодаря терморегулятору могут варьировать нагрев труб в широких пределах. К примеру, если стыковка происходит с некоторой задержкой, детали нагревают выше стандарта в 260 °С при соблюдении указанных в инструкции временных интервалов, а затем спаивают.

Комплекта насадок, применяемых при пайке полипропиленовых труб, их стандартные размеры 20, 25, 32, 40, 50, 63 мм, число в комплектации может варьироваться от 3 до 6 типоразмеров.

Рис. 6 Аппараты для сварки полипропиленовых труб

Различают две конструкции сварочных аппаратов:

• Мечевидной формы с плоским утюгом, агрегат имеет двустороннюю нагревательную платформу, в которой проделаны 3 сквозных отверстия. В них вставляется резьбовой болт и вкручиваются две насадки по разные стороны – гильза для разогрева наружной поверхности трубы меньшего диаметра и дорн для размягчения внутренней поверхности большей соединительной муфты.
• Стержневого типа, по внешнему виду напоминают женскую плойку для накручивания волос, на стержень может одновременно крепиться 3 насадки, выполненные в виде хомутов с фиксирующими болтами и имеющими гильзу и дорн для размягчения трубных ПП оболочек. Стержневые аппараты также оснащены двумя кнопками включения ТЭНов, светодиодными индикаторами режимов работы и терморегулятором.

Рис. 7 Маркировка ПП труб

Таблица пайки полипропиленовых труб и температура их нагрева

Одна из основных задач монтажника при проведении стыковочных работ – точно выдержать время сварки полипропиленовых труб. Отклонение от временных интервалов в ту или иную сторону, как правило, приведет к двум основным неприятностям:

• оболочки свариваемых труб недостаточно прогреются, в результате не произойдет диффузионное соединение и в процессе эксплуатации трубы расстыкуются – возникнет утечка воды и затопление помещения.
• Трубные оболочки перегреются и в месте стыка торцов образуется наплыв – это сузит проходной канал, увеличит гидравлическое сопротивление линии, приведет к финансовым потерям в индивидуальном водоснабжении или отоплении из-за плохой проводимости магистрали.

Любому монтажнику при проведении работ полезна таблица температур для пайки полипропиленовых труб, указывающая время нагрева оболочек паяльным прибором. Необходимость таблицы связана с тем, что трубы больших диаметров имеют более высокие площадь нагреваемой поверхности, массу и объем, соответственно для их прогрева в сравнении с небольшими изделиями при одинаковой температуре требуется больше времени.

При составлении таблицы основным критерием служила определенная экспериментальным путем оптимальная температура сварки полипропиленовых труб, равная 260 °С.

Рис. 8 Таблица пайки полипропиленовых труб

Также в инструкции на любой сварочный аппарат присутствует таблица, в которой отражено время пайки полипропиленовых труб в состыкованном положении. Аналогично времени нагревания трубных оболочек, время удержания соединенных деталей вместе также возрастает с увеличением их диаметров.

При проведении работ по пайке полезно знать, при какой температуре паять пластиковые трубы, ведь состояние окружающей среды существенно влияет на скорость остывания соединяемых деталей, и если воздух слишком холоден, табличные данные будут указывать некорректные значения. При проведении монтажных работ допустимой нижней температурной границей является показатель -10 °С, а оптимальной считается температура окружающей среды в помещении или на улице от 0 до +25 °С.

Последний показатель, который полезно знать монтажнику во время пайки пластиковых труб – глубина нагрева полипропиленовых деталей. В принципе она задана гильзой и дорном, имеющими соответствующую длину, поэтому при полном погружении стыкуемых трубных отрезков в насадки правильные размерные параметры будут соблюдены автоматически.

Пайка труб из полипропилена – поэтапная инструкция

Одно из основных преимуществ соединения полипропиленовых труб пайкой – скорость проведения монтажных работ, процесс стыковки и готовности к дальнейшему монтажу труб наиболее распространенного диаметра в 25 мм занимает не более 15 секунд. Чтобы сделать работы без лишних временных затрат, ответственно проводят все подготовительные операции и далее монтируют трубопровод, строго придерживаясь технологического процесса проведения операций.

Рис. 9 Инструмент, с помощью которого сваривают ПП-трубы

1.     Подготовка инструмента и комплектующих

Прежде чем паять полипропиленовые трубы, готовят комплектующие: трубные отрезки, тройники, угловые отводы, соединительные муфты, переходники с пластика на металл, вентильные запорные краны.

Для проведения работ понадобится паяльный утюг и комплект насадок, а также вспомогательный инструмент, некоторая часть которого входит в комплектацию прибора:

• Труборез, обычно для обрезки труб используют ножницы с предельно допустимым диаметром реза 40 мм, для больших размеров применяют более мощные ножницы или роликовые резаки.
• Рулетка для измерения размеров, маркер или карандаш для отметки длины на трубной оболочке.
• Перчатки для защиты рук от ожогов во время работы.
• Уровень для проверки горизонта при установке водорозеток.
• Отвертка или шестиганный ключ для фиксации насадок на нагревательном утюге.

Рис. 10 Основные этапы сварки ПП

2.     Разметка и нарезка

Для удобства работы освобождают пространство посередине помещения и устанавливают стол на удобной высоте, все элементы раскладывают по периметру комнаты согласно схеме, после чего начинают их последовательную обрезку с пайкой. Если трубопровод проходит по периметру помещения, укладку начинают с торцевой стены – так удобнее проводить монтаж. Работы ведут в следующей последовательности:

• Отмеряют нужный отрезок трубы и ставят метку на ее поверхности маркером или карандашом, отступив от торца расстояние с учетом глубины нагрева.
• Обрезают трубу ножницами для полипропиленовых труб, стараясь точно выдержать угол под 90 градусов. Если инструмент остро заточен, то на внутренних стенках не будет заусенец и труба сохранит свою геометрию.
• Если труба на конце имеет небольшие неровности или заусеницы, то, в принципе, это не является большой проблемой, так как при нагреве трубы они все равно расплавятся.

Ни в коем случае не используйте различные фаскосниматели и зачистные инструменты при пайке неармированных труб, как пишут на многих сайтах, типа, для того, чтобы труба легче входила в нагревательную насадку паяльника. Если снять слой трубы, то при нагреве и соединении свариваемых частей, не будет достаточного количества расплавленного пластика для формирования правильного шва.

Рис. 11 Пайка ПП труб – основные этапы

3.     Пайка

Для спайки полипропилена в основном используют паяльники с плоским утюгом, работы проводят в следующем порядке:

• Подсоединяют к аппарату две части насадки на винт с помощью шестигранного ключа, подключают его к сети и включают нагревательный элемент или оба ТЭНа нажатием клавиш.
• Выставляют терморегулятором необходимый температурный показатель, обычно ставится стандартная температура пайки полипропиленовых труб в 260 °С.
• После того, как индикатор поменяет свой цвет на зеленый, сигнализирующий о достижении ТЭНом заданной температуры нагрева, начинают пайку. Вначале лучше провести пробные работы на коротких обрезках труб, после определения оптимального времени выдержки (для этого используется таблица пайки полипропиленовых труб) приступают к сварке основного трубопровода.
• Наружные или внутренние поверхности соединяемых деталей помещают одновременно с двух сторон в нагревательные муфты, стараясь выдерживать строго горизонтальное положение деталей, для удержания короткой муфты используют перчатки, идущие в комплекте. По истечении определенного времени детали быстро извлекают из паяльника и соединяют друг другом в строго зафиксированном положении, стараясь удержать их на одной оси в течение положенного времени.
• По истечении времени остывания узел готов к дальнейшей эксплуатации – впаивания в муфту второго трубного отрезка.

Рис. 12 Шейвера для снятия наружного армирования ПП труб и пример их использования

Нюансы при пайке труб полипропилена

Пайка пропиленовых труб требует определенных навыков и опыта, при проведении работ неопытным монтажникам следует учитывать некоторые нюансы:

1. Армированные внутренней алюминиевой оболочкой полипропиленовые трубы требуют чуть большего времени нагрева, которое можно определить экспериментальным путем, проводя опыты по стыковке коротких обрезков.
2. ПП трубы, армированные алюминием, расположенным под тонкой наружной оболочкой полипропилена требуют подготовки к пайке, необходимо снять этот алюминиевый слой на глубину соединения с фитингом, чтобы фольга не мешала при пайке. Для этого используют специальное приспособление для зачистки – шейвер, выпускаемый в нескольких вариантах: ручной и под дрель. Если приходится заниматься монтажом армированных алюминием ПП труб в больших объемах, лучше приобрести насадку для дрели (шуруповерта) – снятие алюминиевого слоя при ее использовании происходит быстрее и с более высоким качеством, чем у перфораторной модели.
3. Если алюминиевая армировка расположена посередине между внутренней и наружной трубными стенками, обычно опытные сварщики трубу не зачищают. Но, если опыта не достаточно, то рекомендуется использовать зачистки для внутренней армировки – торцеватели. Их конструкция отличается от шейверов, упомянутых выше, наличием ножа, вырезающего фольгу изнутри с торцевой части трубы.

Рис. 13 Последовательность пайки армированных сверху фольгой ПП-труб

При проведении работ монтажники с малым опытом часто совершают следующие ошибки:

• Не очищают трубную оболочку стыкуемых деталей от грязи – данная ошибка приводит к плохой диффузии полипропилена и дальнейшей разгерметизации соединения.
• Не выдерживают угол среза в 90 градусов. Ошибка приводит к тому, что при вставке трубных отрезков в нагревательные насадки они не до конца погружаются и при монтаже между их торцами образуется слишком большой зазор – это ослабляет соединение и приводит к накоплению грязи в образовавшейся канавке.
• Стыкуют трубы в муфте слишком плотно или недостаточно глубоко, в первом случае образуется внутренний вал на стыке, снижающий диаметр проходного канала. Если трубы в муфте размещены друг от друга на слишком большом расстоянии, образуется внутренняя канавка и ухудшаются прочностные характеристики соединения.
• Не соблюдают прямой угол при стыковке деталей. При отсутствии контрольного инструмента выдержать прямой угол, точнее соосность соединения, довольно сложно начинающему монтажнику, перекосы вредно сказываются на качестве стыков и затрудняют монтаж длинных участков в заранее вырезанные прямые штробы.
• Недогревают или перегревают детали. В первом случае диффузия будет недостаточна, соединение в дальнейшем расслоится и появится течь, при перегреве трубных оболочек внутри появится сужающее проходное отверстие наплавление.
• Вращают или корректируют положение деталей в процессе сваривания. Данное нарушение технологии приводит к дальнейшей разгерметизации соединения.
• Не соблюдают временные интервалы при пайке, стыковке. Отклонения от рекомендованных табличных значений приводят к дефектам в виде перегрева или недогрева трубных оболочек, их расслоению и соответственно к некачественному соединению деталей.

Рис. 14 Как не нужно сваривать полипропиленовые трубы

При проведении работ по монтажу полипропиленового трубопровода один из основных критериев качества – точное время и температура пайки, первый параметр задается табличными данными в инструкции на сварочный прибор. Оптимальная температура при сварке полипропиленовых труб принимается равной 260 °С, с учетом этих температурных параметров по таблицам определяют, сколько секунд необходимо удерживать детали в нагревательных муфтах, а также минимальное время их остывания после стыковки.

Источник: montagtrub.ru