Сварка полипропиленовых труб

Сварка полипропиленовых труб

В современном домостроительстве достаточно редко используются водопроводные и отопительные системы на основе металлических труб.   На смену им пришли изделия из полипропилена. Из этого материала производятся трубы самых различных диаметров, которые собираются в единую систему с помощью обводов, включений, запорной, крепежной арматуры и прочих соединительных элементов. В технологии сборки ключевое место занимает сварка полипропиленовых труб. Данный процесс требует максимальной собранности и концентрации, чтобы не допустить ошибок при обустройстве системы и добиться максимальных показателей герметичности.

Общие правила и методы монтажа

Сварка пластиковых труб осуществляется встык или враструб. Вне зависимости от выбранного способа соединения необходимо придерживаться определенных требований при монтаже, без которых невозможно достичь высокой прочности шва.

Основные правила:

  • Технология сварки труб подразумевает их соединение при плюсовой температуре окружающей среды.
  • Добиться надежного сварного шва можно только при соединении термопластов одинакового химического состава. Качественное сваривание отдельных деталей обеспечивается благодаря идентичной текучести при нагреве до нужной температуры. Если трубы имеют одну и ту же марку, но отличаются цветом, это не скажется на показателях их свариваемости, так как для окрашивания используется химически нейтральный пигмент в очень небольшом количестве.
  • Сварка пластиковой трубы должна выполняться только после предварительной очистки ее поверхности и инструментов. Качество сварного шва будет значительно ниже, если на свариваемых деталях останутся следы жира или масла. Убрать их можно с помощью ацетона или других растворителей. Сварочные инструменты обрабатываются спиртом. Очищать поверхности нужно тканью, которая не оставляет волокон.

Для качественного монтажа труб следует удалить внешний слой полимера, если тот был поврежден из-за воздействия ультрафиолета, воздуха или других атмосферных факторов. Для этого проводится механическая зачистка. Если на поверхности труб собрался конденсат, он тщательно просушивается, и только потом выполняется сварка ПНД труб.

Полученные соединения нельзя охлаждать с помощью холодного воздуха или воды. Под их влиянием могут образоваться участки напряжения, которые значительно снизят прочность шва. В случаях, когда сварка полипропиленовых труб своими руками выполняется в условиях низкого температурного режима, следует укрыть свежий шов теплоизолятором или тканью, чтобы замедлить его охлаждение.

Сварка враструб

Сварка ПВХ труб враструб заключается в соединении элементов трубопровода, где внешний диаметр трубы больше, а внутренний диаметр фитинга меньше номинального диаметра трубопровода. Например, диаметр трубы 20 мм – это приблизительный показатель, поскольку  внешний ее составляет  20,3-20,5 мм. Внутренний диаметр фитинга 20 мм в действительности колеблется в пределах 19,5-19,7 мм. А вот рабочие поверхности дорнов и муфт в средней части (конические элементы с конусностью 0,5°) строго соответствуют заявленным параметрам трубопровода (20 мм). Таким образом, только путем сварки враструб труба, фитинг, муфта и дорн могут быть совмещены в единую систему.

Сварка ПЭ труб по данной технологии выполняется с оплавлением внешнего слоя трубы и его выдавливанием наружу в виде валика (грата). При этом внутренние слои достигают нужной температуры, чтобы упруго сжаться для совмещения трубы с нагретой муфтой. Такая же методика используется в процессе соединения фитинга с нагретым дорном. Далее под воздействием температуры труба плотно стягивается, а фитинг - наоборот растягивается. Результатом сварки является возникновение давления поверхностей друг на друга с вытеснением воздуха и перемешиванием расплавленного материала.

Методы сварки труб враструб включают в себя следующие этапы:

  • резку труб;
  • очистку поверхностей деталей;
  • монтаж сварочного аппарата и его переведение в рабочий режим;
  • установку деталей на прогрев;
  • сварку соединений;
  • охлаждение полученных швов.

Быстрой и нетрудоемкой может быть только сварка трубопроводов небольших диаметров (до 40-50 мм). При монтаже больших систем не обойтись без применения специальных центраторов для раструбной сварки труб.

Нарушение герметичности трубопровода и образование слабых мест в его конструкции происходит из-за ошибок, которые могут произойти при соединении отдельных деталей. Наиболее распространенными из них являются:

  • Отсутствие упора трубы и фитинга при установке их на прогрев. Впоследствии этого детали не смогут проникать на полную глубину (им будет препятствовать грат), что приведет к образованию слабых участков соединения.
  • Превышение глубины вхождения трубы в муфту при ее установке на прогрев. Причиной этого может быть чрезмерный уровень приложенной силы или ее запоздалое снятие. Последствием является загибание трубы внутрь с образованием грата, который значительно уменьшит диаметр трубы и будет препятствовать потоку воды.
  • Соединение на недостаточной глубине. Если не довести детали до упора при сборке, образуются ослабленные участки соединений.
  • Перегрев (высокая температура сварки, очень длительный нагрев деталей). Пластиковые элементы теряют свою жесткость, что приводит к появлению складок на месте соединения и прочим деформациям, даже если детали удалось собрать. Такой шов значительно теряет показатели прочности и может быть негерметичным.
  • Недогрев (низкая температура сварки, недостаточное время нагрева деталей). Элементы не сплавятся между собой, поэтому не удастся достичь герметичности системы;
  • Несоблюдение временных этапов прогрева деталей и их сборки (существует специальная таблица сварки труб). Отдельные элементы трубопровода не получится собрать, так как они не сплавятся между собой и не образуют герметичное соединение.
  • Несовпадение осей трубы и фитинга – соединение будет деформировано, что не позволит гарантировать его герметичность.

Стыковая сварка

Сварка труб встык осуществляется путем нагрева их торцов с помощью сварочного зеркала до начала оплавления с последующим сжатием и выдержкой под давлением вплоть до полного охлаждения полученного соединения. Данная технология на первый взгляд кажется проще раструбной, однако ее применение сопряжено с рядом сложностей, из-за чего стыковая сварка полиэтиленовых труб очень ограниченно применяется в бытовых условиях. Основные проблемы при соединении труб встык:

  • необходимость в точном осевом совмещении свариваемых деталей (трубы должны находиться параллельно друг другу, допустимое несовпадение стенок – 10% от их толщины);
  • довольно длительное время, на протяжении которого нужно прижимать трубы для нагрева к нагревательному зеркалу, а затем друг к другу – для образования прочного соединения (данный этап требует значительных физических усилий);
  • необходимость в соблюдении строгой перпендикулярности торца при торцовке или резке трубы.

Вышеназванные нормы сварки труб могут быть соблюдены только при наличии специализированного оборудования – центратора. Он оснащен торцевателем, а также ручным или электроприводом для создания усилия сжатия. Таким образом, стыковая сварка пропиленовых труб требует больше инструментов и физических усилий, чем соединение по раструбной технологии.

Преимуществом сварки враструб является более высокая прочность швов, благодаря замковому характеру соединения. Таким образом, данный метод более предпочтительный для монтажа бытовых отопительных систем и водопроводов. Стыковая сварка полиэтиленовых труб преимущественно используется при обустройстве прямых участков трубопроводов промышленного назначения с большим диаметром труб.

Технология «холодной» сварки

В ситуациях, когда невозможна традиционная сварка ПВХ-труб, можно прибегнуть к методике «холодного» соединения. Она подходит для самостоятельного применения и заключается в использовании химически агрессивного клея. «Холодная» сварка труб ГОСТ обеспечивается такую же прочность и герметичность швов, как и вышеописанные методы. Однако в этом случае ПВХ-трубы не могут использоваться в системах с горячей водой. Если трубопровод планируется подключать к газовой колонке или водонагревателю, нужно воспользоваться стальными или полипропиленовыми трубами, сваренными враструб или встык.