Основные способы сварки полиэтиленовых труб

Главная

Трубопровод

Полиэтилен низкого давления в рейтинге популярности среди материалов, применяемых для создания сантехнического оборудования, занимает первенствующие позиции. Секрет такой востребованности легко объясняется универсальностью применения и простотой монтажа полиэтиленовых труб.

Но, как и при работе с любым другим полимером, качественный монтаж труб ПНД своими руками можно выполнить лишь при условии строгого соблюдения технологии. Какие нюансы учитывать, выполняя состыковку элементов и как правильно выполнять их сгибание и распрямление, рассмотрим в статье.

Технологически соединить ПНД трубы можно двумя основными методами – неразъемным и разъемным.

Первый предполагает задействование сварочного аппарата, второй реализуют без использования такового.

Каждый метод крепления имеет свои достоинства и недостатки, а потому оптимальный вариант состыковки полимерных труб выбирают исходя из конкретных условий

Сварные неразъемные соединения дают возможность максимальной герметизации, что особо актуально при обустройстве магистралей под давлением. Разъемные соединения удобны в монтаже и дают возможность в любой момент разобрать трубопровод с тем, чтобы изменить конфигурацию магистрали или дополнить ее новыми отводами.

Неразъемные способы соединения

Для состыковки ПНД труб применяют два неразъемных способа соединения: посредством сварки встык и путем установки электросварочной муфты.

В любом случае при реализации этих методов к соединениям предъявляют такие требования:

Максимальный угол смещения свариваемых отрезков должен составлять не более 10% относительно толщины стенки состыковываемых труб.
Стыковочный шов следует делать выше внешнего уровня поверхности примыкающих отрезков.
Высота валика качественно выполненного шва должна варьироваться в диапазоне 2,5-5 мм.

Оптимальное значение высоты валика зависит от толщины стенок оплавляемого изделия. На тонкостенных трубах (до 5 мм) он должен быть не более 2,5 мм. Если толщина стенок труб варьируется в пределах 6-20 мм, то высота валика должны быть не более 5 мм.

Посредством сварки труб встык

Создание неразъемного соединения осуществляется за счет размягчения материала до состояния тягучей субстанции с тем, чтобы произошло диффузное объединение его частей. Его применяют для труб, имеющих толщину стенок свыше 5 мм.

Соединение встык с использованием сварочного аппарата применяют при обустройстве трубопроводов, по которым предстоит транспортировать жидкость в условиях высокого давления

Метод соединения с применением сварки используют на прямых участках водопровода, который предполагается эксплуатировать под давлением. Только он позволяет получать герметичное соединение при диаметрах свыше 200 мм, поскольку не создает потерю жесткости труб, приводящей к деформации.

Прочную сварку труб ПНД своими руками осуществляют с использованием специального инструмента. Суть метода заключается в нагревании торцов состыковываемых элементов до вязкого состояния с помощью нагревательной насадки. Размягченные концы просто соединяют друг с другом под давлением, после чего участку соединения просто дают остыть.

Главная сложность в работе с оборудованием – необходимость контролировать не только степень прогрева элементов, но и собственные телодвижения с тем, чтобы не испортить шов и не нарушить целостность труб

При выполнении сварочных работ важно выдерживать температурный режим нагревательных элементов. Параметры выдержки времени и температуры нагревательных элементов определяют, беря в расчет три фактора:

Толщина стенок трубопровода.
Диаметр отводов.
Технические параметры паяльного устройства.

Соединение труб путем сварки является наиболее надежным и долговечным вариантом. С его помощью можно создать неразъемное крепление, которое способно выдержать давление как безнапорных, так и напорных систем водоснабжения.

Главным достоинством сварочных креплений является надежность, чего невозможно добиться при использовании метода холодного прессования. К числу «минусов» сварочного метода стоит отнести только невозможность разобрать соединение для проведения профилактических работ и прочистки той же трубы

Сварку выполняют в такой последовательности:

Коммуникацию обрезают до заданного размера. Подравнивают параллельность плоскости концов. Торцы зачищают отрезом наждачной бумаги.
С торцов снимают фаску шириной 2-3 мм. Место сварки тщательно прочищают и обрабатывают обезжиривающим составом.
Паяльник устанавливают на отметку нагрева в 260°. Пока он прогревается, нанизывают сварочные насадки и ждут, пока их степень нагрева достигнет заданной температуры.
С помощью центрирующего механизма в полость насадки заглубляют фитинг и торец трубы. Если в паяльнике центрирующего механизма не предусмотрено, соосность придется проверять «на глаз», делая состыковку максимально точной.
Отцентрированные элементы задвигают до указанной отметки, соединяя под давлением, и выдерживают указанное в инструкции время для оплавления.
После завершения работы аппарат отодвигают в сторону и отключают от сети. Участок сварки без смещения и поворота фиксируют в заданном положении до полного охлаждения поверхности.

При выполнении сварки важно не передержать. Это может спровоцировать образование наплыва полиэтилена на внутренний диаметр изделия.

Таблица, которую стоит использовать для контролирования процесса с тем, чтобы получить максимально прочное соединение, но при этом не перегреть пластмассу

Для получения надежного крепления глубина установки должна составлять порядка 2 мм. Выдерживая заданную глубину, полученный сварочный шов будет иметь ровный презентабельный вид с одинаковой высотой отступа.

Посредством электромуфтовой сварки

При реализации этого способа неразрывного соединения задействуют электромуфтовую сварку либо электросварочный фитинг.

Используемая для этой цели одноразовая муфта выполнена из того же материала, что и трубы, но дополнительно оснащена вмонтированным нагревательным элементом

Этот метод эффективен, когда приходится работать в стесненных условиях. К примеру, при выполнении ремонтных работ в колодцах или когда нужно сделать врезки в ранее соединенные трубы.

Единых стандартов для проведения раструбной пайки в отечественных нормативных документах нет. Эта технология чаще применяется в европейских странах и регламентируется стандартами DVS-220715.

Технологию электромуфтовой сварки чаще всего задействуют для трубопроводов, выполненных из труб, сечение которых варьируется в диапазоне от 20 до 300 мм

Технология соединения ПНД труб с задействованием муфт включает ряд основных этапов:

Подготовка участка коммуникации. Наружную поверхность отвода отчищают от жира и пыли. Для этой цели используют мыльные и спиртовые растворы, которые в широком ассортименте представлены в строительных магазинах.
Обработка мест стыка. Плотность крепления напрямую зависит от того, насколько гладко выполнен срез. Для получения идеально гладкой поверхности торец трубы затирают отрезом мелкозернистой наждачной бумаги.
Создание фасок. Стык отвода подрезают на 45°. Скос позволит обеспечить максимально плотное прилегание элементов и их крепление.
Монтаж муфты. Муфту подключают к источнику питания. После того как она нагреется до заданной температуры, одной стороной (дорном) муфту надевают на трубу, а вторым концом (гильзой) соединяют со вторым отводом трубы.

Ключевым условием выполнения электромуфтовой сварки является обеспечение в момент разогревания и застывания элементов неподвижности деталей. При заглублении отводов отрезков в полость разогретой муфты важно работу выполнять быстро, но максимально осторожно с тем, чтобы не перегреть полиэтилен.

В конец муфты заглубляют второй отрезок трубы, размечая части трубопровода максимально плотно так, чтобы получился минимальный зазор

В момент заглубления отрезков в полость муфты будьте готовы к тому, что из-под нее начнет понемногу проступать жидкая пластмасса. После завершения работ остается только снять муфту, а соединенный трубопровод разложить на твердой поверхности с тем, чтобы зафиксировать его в желаемом положении. После застывания расплава на месте стыка будет виден плотно прилегающий к трубе обжимной хомут.

Но выбирая этот метод, стоит учитывать, что пластиковые трубы не отличаются высокой жесткостью. А потому при сильном внутреннем давлении созданный шов может просто разойтись. Муфтовое соединение – не лучшее решение для обустройства коммуникаций отопления и создания отводов под умывальник.

Разъемные методы соединения

Если рассматривать варианты разъемного соединения, то они реализуются с применением фланцев и компрессионных фитингов.

При строгом соблюдении монтажа они получаются такими же надежными, как и те, что создаются при задействовании сварочного аппарата

Любой тип неразрывных соединений включает упругую деталь. При обжатии стяжным инструментом он заполняет собой все пустоты в области стыка, исключая тем самым протечки.

С использованием фитингов из ПНД

Для осуществления этого метода используют компрессионные фитинги, которые являют собой сгоны, дополненные наружной резьбой с обеих сторон.

Они способны состыковывать трубы, обеспечивая плотное соединение, обладающее высокими показателями герметизации. При этом разборное соединение не составит труда в любой момент снять с тем, чтобы изменить конфигурацию магистрали или произвести срочный ремонт.

Последовательность действий для получения фитингового соединения:

На подготовленные торцы обеих труб надевают распорное кольцо, выполненное из полиуретана или резины. Наружный диаметр кольца должен быть равен внутреннему размеру состыковываемых труб.
Концы оснащают натяжной гайкой и двумя поджимными шайбами. Первая шайба предназначена для выдавливания распорного кольца, вторая призвана уплотнять гайку относительно торца трубы.
Соединение стыкуют по принципу «труба — фитинг — труба». Для повышения надежности его поджимают до упора с обеих сторон натяжной гайкой.

Для сборки монтируемых деталей применяют специальный ключ. Им откручивают на соединительных фитингах прижимные гайки.

Детали, смонтированные с использованием компрессионных фитингов, можно неоднократно разбирать и использовать повторно без ущерба надежности соединения

Главное достоинство этого метода соединения в том, что его удобно осуществлять даже при значительном понижении температуры окружающей среды. В то время как рубеж сварных соединений составляет не менее +5°С. Широкий ассортимент соединительных элементов, имеющих разные диаметры, дает возможность собирать любые разводки, делая необходимые разветвления в трубопроводе.

Посредством установки фланца

Фланцевый тип соединения выбирают при необходимости подключения ПНД трубопровода к стальным трубам. С помощью фланцев удобно присоединять к магистралям вентили, регуляторы и задвижки.

В продаже встречаются накидные стальные фланцы и те, что оснащены втулками, которые привариваются на концы полимерных труб

Для установки на полиэтиленовые трубы применяют фланцы, соответствующие ГОСТу 12882,80. Они имеют расширенный внутренний диаметр.

Работу по установке фланца выполняют в такой последовательности:

На одном конце коммуникации выполняют резьбу.
В резьбу вкручивают элемент.
На элемент надевается отвод подключаемой трубы.
Место стыка прогревают муфтой или строительным феном.

Перед тем, как надевать фланец, необходимо осмотреть его на наличие острых выступов и заусениц, которые могут повредить торец полиэтиленовой трубы.

Как согнуть или выпрямить изделие

Полиэтиленовые трубы выпускаются в продажу прямыми 12-метровыми отрезками либо же в виде цельных изделий, намотанных на большие бухты. Будучи в скрученном состоянии, изделия приобретают форму колец и деформируются. Перед тем, как выпрямить или согнуть деформированную трубу ПНД, ее надо нагреть.

При сборке трубопровода нередко возникает необходимость выпрямить скрученную или, напротив, согнуть деформированную полиэтиленовую трубу

Полиэтилен низкого давления славится хорошей упругостью. Но утрачивает это свойство при температуре нагрева свыше +80°С. Этот момент и используют при необходимости изменить конфигурацию изделия.

Но стоит помнить, что для расправления или сгибания температуру можно повышать только на короткий временной период. Ведь полиэтиленовая труба принадлежит к категории строительных материалов, которые при нарушении температурного режима можно повредить.

Обзор способов разгибания трубы

Распрямить трубу, устранив заломы, которые возникли при ее хранении и транспортировке, проще всего после легкого нагрева изделия. Если замена или ремонт трубопровода проводится в летний период, когда солнечные лучи максимально припекают, можно задействовать их для достижения поставленной задачи.

Чтобы выпрямить трубу ПНД, нужно всего лишь оставить ее пару часов под прямыми солнечными лучами, крепко зафиксировав концы отрезка

УФ лучи не ухудшат эксплуатационные параметры полиэтилена, но при этом на время смогут размягчить стенки изделия. Вам останется лишь закрепить размягченную трубу вдоль жесткой опоры или стены, либо же уложить в заранее прорытую траншею. Перед тем, как распрямить изогнутую ПНД трубу на грунте, нужно освободить участок.

Если же работу приходится выполнять в зимнее время, используйте для разогрева изделия горячую воду. Но этот метод эффективен для труб, размер которых не превышает 50 мм. В качестве вспомогательных средств для выправления можно использовать металлические перила и кирпичную кладку. В любом случае: чем короче отрезок изделия, тем легче с ним будет работать.

Эффективные методы, позволяющие согнуть заготовку

Если возникает обратная ситуация, когда нужно согнуть ПНД трубу, применяют всю ту же тепловую обработку. Для разогрева задействуют такие методы:

обдувают горячим направленным воздухом строительного фена;
прогревают стенки изделия газовой горелкой;
обдают поверхность кипятком.

Для упрощения процедуры сгибания лучше соорудить формовочный каркас. Оправу, размер которой соответствует диаметру сгибаемой трубы, можно сделать из обычных листов ДВП. Для придания гладкости поверхности оправы отшлифуйте ее отрезом наждачной бумаги.

Чтобы согнуть ПНД трубу с помощью фена, работу выполняют в такой последовательности:

Обрабатываемое место прогревают строительным феном.
Размягченную заготовку заглубляют в формовочный каркас.
Аккуратно сгибают трубу, не прилагая чрезмерных усилий с тем, чтобы в месте сгиба не разорвать изделие.

Создав требуемый угол изгиба, нужно оставить изделие до полного охлаждения и лишь после этого извлечь из каркаса.

Чтобы обеспечить равномерное прогревание поверхности полиэтиленового изделия, трубу необходимо постоянно вращать вокруг своей оси, подставляя под лучи различные участки

Важный момент: разогревая трубу, необходимо придерживаться «золотой середины». При недостаточном нагреве поверхности в момент сгиба труба может сломаться. Если же в момент разогрева слишком близко поднести к изделию нагревательный элемент, полимер может воспламениться.

Видеообзоры основных способов соединения:

С нюансами сварки и обработки труб ПНД познакомьтесь в следующих видеороликах.

Как осуществляется сварка встык:

Пример создания электромуфтовой сварки:

Вариант распрямления трубы:

При выборе способа соединения и выравнивания полиэтиленовых труб нужно учитывать уровень давления рабочей среды. Этот позволит минимизировать негативное влияние проведенных манипуляций с трубопроводом на его технические характеристики.

Преимущества гибких в эксплуатации пластиковых труб обуславливают вытеснение устаревающих металлических аналогов. Особенно наглядно этот процесс наблюдается в сантехнических конструкциях. отличаются удобством в использовании и в то же время практически не уступают металлу в плане технико-эксплуатационных качеств. Но вместе с заменой материала меняются и способы его обработки. Довольно специфической операцией в плане является сварка полиэтиленовых труб, в ходе которой необходимо задействовать специальные аппараты фиксации и нагрева. При качественном выполнении данной процедуры можно получить герметичное и стойкое относительно наружных воздействий место сращивания двух элементов.

Общие сведения о технологии

Для соединения двух пластиковых труб применяется метод стыковки их поверхностей под действием нагревания, которое выполняется металлическим инструментом. В результате прямого контакта с нагретыми поверхностями обеспечивается интенсивный теплоперенос. Это свойство отличает технологию от нагревания воздухом. Такой способ распределения тепла в пластиковой массе действует положительно с точки зрения формирования надежной структуры и не предполагает термического стресса с последующей деформацией швов. Кроме того, сварка полиэтиленовых труб встык позволяет формировать соединения, которые по прочности не уступают цельной структуре. Сам процесс предусматривает нагрев торцевых поверхностей двух элементов до расплавленного состояния и дальнейшее их сведение в один отрезок. Но при всей внешней простоте эта технология требует аккуратности выполнения, что в немалой степени зависит от используемых инструментов. Надо отметить, что современные высокотехнологичные аппараты для пластиковой сварки минимизируют влияние человеческого фактора, но полностью его не исключают.

Оборудование для сварки полиэтиленовых труб

Даже небольшие по объему сварочные мероприятия такого рода предполагают использование целой группы технических средств. Основу такого оснащения составляет центратор, который обеспечивает зажим двух труб для дальнейшего произведения монтажных действий. Также для фиксации самого центратора используется специальный каркас. Для активации работы подвижных хомутов задействуют гидросистему, которая работает за счет механического привода. Впрочем, бывают разные виды оборудования, выполняющего эту функцию. На рынке можно встретить и универсальный аппарат для стыковой сварки полиэтиленовых труб разного типоразмера. В составе таких устройств обычно предусматриваются комплекты с насадками диаметром от 20 до 75 мм. Это оптимальный вариант, если планируется выполнение монтажных действий в бытовых условиях. Для более сложных задач потребуется набор из нескольких функциональных частей, формирующих единый сварочный комплекс.

Центраторы для сварки труб

Первое время данная технология применялась исключительно в работе с трубами, одна из которых была стационарной, то есть уже входила в коммуникационную сеть. Это облегчало задачу, поскольку повышалась точность соединения. Проблемы же возникали в работе с двумя подвижными окончаниями труб, для которых и был введен базовый центратор. Это устройство, за счет которого сварочный аппарат для сварки полиэтиленовых труб обеспечивает высокую точность формирования стыка. Он требуется сначала для достижения соосности торцов, а после этого оператор выполняет их сведение. По конструкции центратор напоминает систему массивного хомута, выполненного из двух металлических частей. Хотя такие агрегаты в определенной степени относятся к универсальному оборудованию, их все же следует подбирать для труб с типоразмерами целевого диапазона.

Гидравлические агрегаты для сварки

В процессе выполнения сварки предусматривается оказание механического воздействия на трубы с целью их перемещения по осям или друг к другу. Для выполнения этой функции применяется упомянутый гидравлический агрегат. Обычно он составляет единый комплекс с центратором, обеспечивая и его управление. В простейших конфигурациях оборудование для сварки полиэтиленовых труб выполняет лишь фиксацию и спайку элементов. Более сложные системы требуют от пользователя контроля давления, подаваемого на гидравлическую машину, точную подгонку окончаний труб и непосредственное управление хомутами центратора. Все эти функции могут ложиться на гидравлический агрегат. Специально для упрощения данных операций производители снабжают оборудование эргономичными панелями управления, в том числе с автоматическими системами.

Торцеватели и нагреватели

Операцию выполнения сварки предвещает подготовка труб. В частности, с помощью торцевателя производится в некотором роде шлифовка кромок и плоскостей элементов с целью обеспечения их плотного прилегания. Что касается нагревателей, то они интегрируются в комплекс, состоящий из гидравлической машины и центратора. По конструкции этот компонент напоминает крупный блин, который размещается между торцами двух труб, обеспечивая их нагрев. Управление этой частью также реализуется через специальный пульт. Если данный агрегат для сварки полиэтиленовых труб используется в регулярном режиме, то его включают в единую конструкцию с центратором. Обычно он действует как откидное вспомогательное приспособление, несмотря на значимость функции нагрева. Также стоит отметить, что нагреватели должны иметь специальные тефлоновые покрытия, что позволяет их без труда убирать после плавки труб.

Подготовка к сварке

Начинается работа с погружения труб в центратор и последующей их фиксации. Следует надежно закрепить трубы так, чтобы обеспечивалась и возможность их плавного перемещения. Как правило, одна часть фиксируется жестко, а другая передвигается за счет усилия гидравлической машины. При необходимости сварка полиэтиленовых труб своими руками может выполняться и без торцевателя. В этом случае следует изначально очистить стыковочные поверхности с помощью шлифовального инструмента. Если же в наличие есть торцеватель, то зачистка производится прямо на центраторе, после чего образовавшаяся стружка удаляется снаружи и с внутренней части. Далее можно приступать к выполнению контрольной подгонки. Важно, чтобы трубы подходили друг к другу с минимальным зазором и отклонениями в плоскостях. Небольшие погрешности компенсируются сваркой, но и в этом случае будет обеспечена неравномерность пластиковой массы в зоне соединения.

Нагрев труб

Пожалуй, это самый ответственный этап, поскольку в его рамках выполняется нагрев пластика. В первую очередь нагретый диск должен обрести достаточную температуру. После этого он располагается между двумя торцами, которые прижимаются для обеспечения предварительного разогрева. Усилие должно быть небольшим, но достаточным, чтобы материал двух труб оплавился и плотно сошелся. Чтобы получилась качественная сварка полиэтиленовых труб, необходимо контролировать и тепловое воздействие. Его можно отслеживать визуально - оптимальный режим предусматривает плавление торцов, но при условии сохранения вязкости структуры. Результатом этого этапа должно стать формирование небольшого валика из расплавленной массы, которая немного выйдет за края торцов.

Перестановка

После выполнения нагрева торцов очень важно своевременно удалить раскаленный инструмент и вновь совместить свариваемые поверхности. Важно, чтобы трубы сохранили общую целостность своих кромок в будущих местах стыка. Максимальный временной промежуток, в ходе которого должно выполняться это действие, занимает 25 сек. Но это актуально для крупных труб, диаметр которых составляет 60-75 мм. Для бытовой сантехнической трубы ПВХ этот показатель составляет порядка 5-10 сек. Высокая скорость перестановки требуется по той причине, что материал быстро остывает без поддержки нагревателя. В итоге стыковая сварка полиэтиленовых труб может потерять в качестве из-за неплотного сцепления торцов. С другой стороны, спешка тоже не всегда идет на пользу. Нарушения в точности сведения элементов не менее опасны с точки зрения формирования качественного шва.

Осадка трубы

Суть осадки заключается в правильном образовании шва и доведения его гранта до оптимального состояния. После того как стыковка торцов без нагревателя завершается, начинается этап уже полноценного остывания материала. В этот период также возможен выход пластиковой массы за кромки - это и будет создание качественного гранта. Желательно, чтобы образование нового слоя выходящего пластика происходило на фоне его перемешивания с гратом, полученным до перестановки. Таким образом, будет получена более глубокая сварка полиэтиленовых труб с оптимально смешанными структурами двух материалов. Обычно для достижения хорошего результата после перестановки операторы усиливают силу зажима, которая плотнее сводит торцевые поверхности.

Охлаждение материала

Окончательное формирование с закреплением его структуры происходит в стадии охлаждения. Обретение прочности в зоне соединения происходит благодаря тому, что места трубных стенок, прилегающие к полученному шву, увеличиваются в толщине. К слову, это означает не просто образование надежного стыка - такие участки, как правило, оказываются механически более прочными, чем изначальная структура материала. Искусственно повысить этот показатель можно за счет более интенсивного нагрева, который допускает сварка полиэтиленовых труб в рамках технологических ограничений. Само же охлаждение должно происходить естественно и в условиях комнатной температуры. То есть помогать ускорению остывания не следует, так как это может негативно сказаться на будущих качествах шва. После полного остывания трубу следует изъять из предварительно ослабив силу зажима.

Заключение

Технологически процесс соединения пластиковых труб гораздо проще, чем сварка металлических аналогов. Однако популярные в наше время поливинилхлоридные материалы появились недавно, поэтому и способы их обработки не так распространены среди домашних мастеров. На деле же полиэтиленовых труб выполняются легко и практически без вложений в расходные материалы. Главное, приобрести соответствующее оборудование. Для работы с небольшими по диаметру трубами предлагаются компактные аппараты, в которых уже предусмотрены все основные функциональные части. Другое дело, что в быту потребность в выполнении подобных операций возникает достаточно редко, хотя качество результата такой сварки невозможно повторить ни одним народным способом.

Полиэтиленовые трубы обладают множеством неоспоримых достоинств. Самые явные из них:

Трубы не подвержены коррозии;
Полиэтиленовые трубы обладают высоким уровнем химической стойкости;
В ПЭ не сформируются внутренние «зарастания»;
Полиэтиленовые трубы прослужат длительный срок;
Обладают высокой экологичностью.

За счет своих реологических свойств и не особо большой вязкости расплава ПЭ трубы поддаются свариваемости (интервал вязкости имеет широкий диапазон, где температурный максимум составляет 70 0 С).

Несмотря на разнообразие способов и методов сваривания ПЭ труб параметры при работе с материалом остаются одни и те же. Они указаны в Таблице №1

Способы сварки

Существует три основных способа сваривания полиэтиленовых труб:

Сварка встык. Эта сварка наиболее популярна и востребована при сваривании неразъемных соединений. По прочности она не уступает без стыковых участков, отличается высокой степенью герметичности и гибкости.
Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб. При сварке ПЭ труб этим способом используют электромуфтовой сварочный аппарат, который стоит значительно дороже стыкового. Связано это с тем, что в работе применяются более дорогие фитинги с дополнительно встроенными нагревательными элементами. Сварка полиэтиленовых труб муфтами имеет ряд достоинств, главное из которых это пространственное превосходство над стыковым аппаратом. Также он потребляет мало электроэнергии.

Сущность работы: используется муфта, которая надевается на стык, а далее при подаче напряжения на нагревательный элемент происходит сваривание.

Помимо прочего электромуфтовую сварку называют еще и терморезисторной сваркой ПЭ труб.

Экструзионная сварка полиэтиленовых труб применяется в том случае, если существует необходимость сваривать полиэтиленовые трубы при сантехнических работах. Данный способ сварки отдаленно напоминает сварку металлических труб, где применяются дополнительные накладки. Накладка должна быть выполнена из того же материала что и магистраль.

Технология сварки

Сварку полиэтиленовых труб можно выполнить самостоятельно, для этого необходимо следовать пошаговой инструкции. В качестве примера приведена инструкция по свариванию ПЭ труб способом встык.

Сварка полиэтиленовых труб встык происходит следующим образом:

Выполняется оплавление торцов.
Затем нагревают торцевую часть трубы.
Далее необходима технологическая пауза.
Следующий момент – осадка.
Заключение – остывание объекта.

Технология сварки полиэтиленовых труб большого диаметра практически ничем не отличается от сварки труб одного диаметра, вот только в качестве фиксаторов используются специальные комплекты прижимных пластин.

Оборудование для сварки

Для проведения сварочных работ помимо самого сварочного аппарата применяют позиционер для сварки полиэтиленовых труб, который позволяет фиксировать трубу при помощи фасонных деталей. Ко всему прочему предназначается для придачи трубе закругленной формы.

Если полиэтиленовая труба будет фиксироваться механическим способом, применяют электромуфту для сварки ПЭ труб.

Если все будет выполнено правильно стык будет максимально герметичен.

Обучение сварке

Обучиться сварочному делу любой желающий может на семинарах и практических уроках различных обучающих центров. Самым популярным из них является учебный центр Группы Компаний ПОЛИПЛАСТИК. Стоимость обучения варьируется от девяти до семнадцати тысяч рублей.

Стоимость аппарата для сварки полиэтиленовых труб

Цена аппарата для сварочных труб зависит от качества и метода сварки. Диапазон цен невероятно большой. Самый доступный аппарат обойдется потенциальному покупателю в три тысячи рублей, а самый дорогостоящий может достигнуть цены в один миллион рублей.

Если финансов на покупку дорогостоящего оборудования не хватает, а хочется получить высокий уровень качества, можно взять аппарат в аренду.

Стоимость аренды оборудования обойдется от восьми ста до пятнадцати тысяч рублей.

Видео

Смотрите видео руководство по сварке полиэтиленовых труб встык:

Полиэтиленовые трубы отвечают всем стандартам мирового качества. Материал не только экологичен и прочен, но и легок. Его пластичность позволяет использовать трубы в любом помещении. Ко всему прочему, он прост в бытовом применении.

Полиэтиленовые (ПЭ) трубы очень популярны при создании трубопроводов различных типов. В статье речь пойдет об основных способах, которыми может быть выполнена сварка полиэтиленовых труб, и о нюансах каждого из них.

Диффузионный способ пайки ПЭ труб

На сегодняшний день полиэтилен все еще не имеет такого авторитета как металл или металлопластик, но по факту его прочностные и эксплуатационные характеристики ничуть не хуже. Современные технологии на этапе производства позволяют сделать ПЭ трубы качественными и надежными. Наиболее интересным способом их сварки считается диффузионный, не требующий использования специального оборудования. Даже новичок сможет выполнить сварочные работы данным способом.

Полиэтилен высокого и низкого давления (ПВД и ПНД) – это одни из самых популярных полимерных термопластов, пользующихся высочайшим спросом при организации самых разных систем водоснабжения, водоотведения и т.д. Отличительной особенностью полимерного материала является то, что при нагревании он размягчается, поскольку теряется взаимосвязь цепочки молекул между собой. Застывая, он возвращает себе былую прочность, будто трансформации вовсе и не происходило. Именно эта особенность делает полиэтилен идеальным материалом для проведения сварочных работ на нем. Во время размягчения двух изделий их можно соединить, что после застывания приведет максимально прочному скреплению. Между двумя кусками будет создан прочнейший сварочный шов.

Производится сварка ПЭ труб под относительно низкой температурой в 270 градусов по Цельсию, что значительно облегчает задачу по выбору оборудования и последующему его использованию. Время работы крайне мало (несколько секунд на каждый этап) и может корректироваться лишь за счет изменения толщины трубопроводов.

Оборудование для диффузионной сварки

Выше было сказано, что выполнять данный тип робот достаточно просто и особого инструментария при этом не понадобиться.

Понадобятся следующие приспособления:

Труборез . Специальная конструкция по типу гильотины, предназначенная для разреза трубы под прямым углом в нужном месте.
Калибровщик . Вставляемая в трубу форма, позволяющая восстановить исходный диаметр после того как была выполнена резка.
Фаскосниматель . Фактически это нож, при помощи которого снимают фаски на торцевых частях труб, чтобы те имели определенную форму.
Сварочный аппарат . Устройство аналогичное паяльнику, создающее высокую температуру для плавления полимерного материала (подробнее: " ").
Насадки разных калибров . Когда применяется диффузионная технология сварки полиэтиленовых труб без насадок, совпадающих по диаметру с сечением трубы, просто не обойтись. С их помощью нужная температура создается на тех участках труб, которые впоследствии должны быть состыкованы.

Также нужно позаботиться о наличии измерительных инструментов, различных тряпок для очистки обрабатываемых поверхностей. Чтобы установить насадки на шине сварочного аппарата придется использовать сантехнические ключи соответствующего размера, а контакты электромуфты можно подгонять при помощи отвертки. Стоимость данного инструментария достаточно мала, а чаще всего большинство приспособлений имеются в доме в качестве подручных.

Правила проведения сварочных работ на ПЭ трубах

Когда производится сварка ПЭ труб встык, различают три основных способа:

в торец;
в раструб;
через муфту.

У каждого из способов имеются свои технологические особенности, но сварочный процесс в любом случае должен проводиться с соблюдением ряда требований:

Для начала нужно правильно закупить полиэтиленовые трубы. Все они должны принадлежать одной партии и производителю. Разница между качественным и бракованным изделием может быть незаметна, потому в любом случае нужно отдавать предпочтение заводскому производству. Даже миллиметровое расхождение в диаметре двух стыкуемых труб может привести к дефектам последующей эксплуатации системы.
Также использование изделий, произведенных в идентичных условиях, обуславливает полное соответствие труб по химическому составу и толщине. Данные показатели влияют на время выполнения сварочных работ, а точнее – на этап разогрева. Несоответствие двух труб друг другу может привести к тому, что одна из них расплавится сильнее, а вторая, наоборот, не достигнет нужных кондиций. В этом случае стыковочный шов будет недостаточно прочным.
То, насколько материал будет чистым, также очень важно. Любая технология сварки ПЭ труб предполагает работу с идеально чистой поверхностью. Мельчайший песок, пыль, грязь и прочие твердые частицы могут привести к образованию недостаточно герметичного шва.
Также важно учитывать погодные условия при работе на открытом воздухе, ведь повышенная влажность во время выпадения осадков, перегрев элементов под открытыми лучами солнца и переохлаждение на морозе могут привести к ухудшению прочностных характеристик шва.
Наконец, очень важным этапом работ является остывание созданного шва. Вплоть до полного остывания разогретого полимера нужно зафиксировать изделия относительно друг друга.

Работа с ПЭ трубами по технологии встык

Конкретный способ применим для труб с толщиной стенки от 0,5 до 5 сантиметров. В ходе работ разогреваются торцевые части труб и соединяются между собой под высоким давлением, чтобы фиксация была максимальной вплоть до полного остывания полимеров.

Стыкуемые торцы труб фиксируются в специальной конструкции, чтобы впоследствии их можно было прогреть при помощи сварочного аппарата.
Зафиксированные трубы необходимо обработать при помощи ножа для фасок. Выравнивать торцы с его помощью нужно до тех пор, пока излишки материала не перестанут мешать созданию идеально ровного стыка.
Затем между изделиями вкладывается пластина, одновременно являющаяся нагревательным элементом, что позволяет быстро расплавить полимерный материал.
При достижении необходимых кондиций материала пластину убирают из зазора между торцами труб, а их сводят с постепенным увеличением нажима вплоть до максимально прочной фиксации.

Как только материал остынет, будет виден очень прочный и герметичный шов в виде кольца, опоясывающего новенький трубопровод.

Сварка по технологии «в раструб»

Раструб – это довольно известное название функциональной части трубы, которое предполагает ее расширение на конце. Сварка через раструб предполагает помимо разогрева краевых частей изделий ввод меньшего из них в большее. Раструб на одну из труб можно приварить, либо он там будет сделан еще на этапе производства. В качестве привариваемого раструба обычно используют гладкостенную муфту, а уже в ней свариваются две трубы.

В этом случае сварочные работы обойдутся значительно дороже, чем в предыдущем. Причиной такого роста цены является большее количество создаваемых швов и закупка муфты.

Выполняются работы следующим образом:

Трубы обрезаются под прямым углом, а затем выравниваются до идеального состояния с использованием ножа для фасок и калибровочного инструмента.
Затем поверхности очищаются от любых типов загрязнений, а к сварочному аппарату приделывается насадка нужного диаметра.
Паяльник запускается и прогревается до нужной температуры. Затем муфту надевают на одну насадку соответствующего размера, а трубу вставляют в чашу насадки, естественно, меньшего размера. Как только материал размягчен до оптимальных кондиций, можно состыковать два элемента.
Затем останется лишь ввести трубу в муфту и зафиксировать их в таком положении на 20-30 секунд.

Все следующие швы делаются по аналогии.

Алгоритм электромуфтовой технологии сварки

Данный способ предполагает наличие у работника простейшего трансформатора и самой электромуфты, в которой нагревательный элемент установлен изначально. Процесс сварки осуществляется достаточно просто: к муфте подсоединяются обе трубы, а также на нее подается электрический ток.

Выполняются работы следующим образом:

Трубы подготавливаются так же, как и во всех предыдущих способах, начиная с обрезки под прямым углом и заканчивая зачисткой.
Трубы вводятся в электрическую муфту, и на нее подается ток от трансформатора.
Когда соединенные трубы остынут можно отключать проводку, но муфта останется в качестве элемента единого с трубопроводом.

На самом деле электромуфтовая сварка труб достаточно проста, но требует значительных денежных вложений, поскольку муфта является одноразовым изделием с достаточно дорогостоящей начинкой в виде нагревательных пластин.

Особенности работы с полиэтиленом низкого давления

Стоит знать о некоторых нюансах, чтобы сварка полиэтиленовых трубопроводов дала качественный и надежный результат:

Начинается все с подготовки рабочего места. Для этого необходимо убрать все лишнее, а также отчистить его от пыли, мусора и т.д. Затем в максимальной доступности располагаются все используемые в работе инструменты.
Каждый элемент, используемый в процессе сварки, будь то труба или фитинг, должен быть очищен от любых видов загрязнений.
Затем трубы и фитинги соединяются между собой.
Нельзя забыть о подготовке краев изделий. Все они должны быть обрезаны под нужным углом и зачищены от излишков материала.

Чаще всего производитель прилагает к своей продукции инструкцию по эксплуатации, что позволяет тщательно ухаживать за трубами. В этом случае сварной трубопровод служит максимально долго и эффективно.

Нюансы предварительной подготовке к сварочным работам

Говоря о том, как сварить полиэтиленовые трубы в домашних условиях, нужно учитывать не только правила пользования, но и технику безопасности при работе со сварочным оборудованием.

Залогом успеха является проведение подготовительных работ:

Каждый узел сварочного оборудования должен быть тщательно очищен и проверен на предмет наличия дефектов, которые могут сказаться на качестве и безопасности проводимых работ.
Вся проводка и заземление должны быть проверены на предмет дефектной или вовсе отсутствующей изоляции.
Топливные агрегаты необходимо дозаправлять, либо удалять из них старое застоявшееся топливо и заливать новое.
Обязательно производить контрольный запуск установки, чтобы убедиться в ее работоспособности.
Уровень масла в гидравлической системе сварочного аппарата необходимо проверить и выполнить с ним те же действия, что и с топливом.
Если сварочный аппарат является мобильным, то его перемещение должно выполняться свободно, чтобы работы выполнялись без заминок и без риска для оператора установки.
Ножи торцующего устройства должны быть отточены до идеального состояния, чтобы процесс обработки труб и фитингов происходил оперативно, а в результате получались качественные изделия.
Каждое контрольно-измерительное устройство должно быть исправно.
При работе с ПНД необходимо заранее приобрести в нужном количестве зажимы и редукционные вкладыши, диаметр которых должен соответствовать сечению труб.
Каждую деталь подвергаемую трению следует тщательно смазать. Однако даже при выборе смазочной смеси нужно обращать внимания на требования, выдвигаемые производителями труб.

Итог

Соблюдая все правила и инструкции, приведенные в статье, можно получить качественное соединение для полиэтиленовых труб. Способ того, как сварить полиэтиленовую трубу, должен выбираться по основным критериям: простота реализации и доступность для работника с финансовой стороны вопроса. Лучше всего доверить работу специалисту, который возьмет на себя ответственность за все этапы – от закупки необходимых материалов и оборудования до проведения сварочных работ и введения системы в эксплуатацию.

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

Разновидности соединений труб из полиэтилена (ПЭ)

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

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

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

Стыковая сварка полиэтиленовых труб

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

Стыковая спайка ПНД труб выполняется в следующей последовательности:

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

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

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

Муфтовая сварка ПНД труб

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

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

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

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

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

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

Электромуфтовая сварка

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

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

Электромуфтовая сварка между ПЭ трубами осуществляется в следующей последовательности:

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

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

Выбор способа пайки ПНД труб

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

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

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

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

Разделы