Инструкция по сварке и монтажу труб пнд своими руками

Почему ПЭ высокой плотности такой особенный?

Полиэтиленовая труба высокой плотности довольно жесткая. Молекулярная связь этого продукта очень крепкая, поэтому изготовление очень прочное. ПЭ низкого давления получают из нефти. Он отличается морозостойкостью, не выделяет вредных веществ в окружающую среду и безопасен для здоровья человека. ПЭ низкого давления инертен с биологической точки зрения и легко перерабатывается.

В зависимости от назначения трубопровод из ПЭ высокой плотности бывает:

  • Пищевой (для питьевого водоснабжения)
  • Технический (для газоснабжения, канализации, кабелей)

Способы соединения бывают разъемные и неразъемные. По наименованию можно сразу определить в чем разница: разъемные можно разобрать после пайки, неразъемные – нельзя. Последние обычно применяются при необходимости работы с высокими показателями давления.

Плюсы и минусы труб ПНД

Полиэтиленовые трубы производятся из полиэтилена низкого давления разных марок: вторичного и первичного происхождения. Они отличаются химической стойкостью к многим жидким веществам. Выделяют три основные категории ПНД труб: водопроводные (для холодного водоснабжения и канализации), газовые, технические.

Плюсы и минусы труб ПНД

Плюсы ПНД как материала для трубопроводов:

  • Легко устанавливаются, не требуют сложного оборудования и высокой квалификации исполнителя. Малые участки могут монтироваться вручную с помощью разъемных соединений. Трубы больших диаметров свариваются.
  • Отличаются высокой прочностью, пластичностью, способностью восстанавливаться после незначительных деформаций и надежностью соединения.
  • Не подвержены коррозии, что позволяет снизить расходы на содержание, ремонт трубопровода.
  • Способствуют энергетической эффективности насосного оборудования, так как гладкая поверхность внутренних стенок труб исключает образование отложений, которые могли бы препятствовать прохождению среды по трубе и требовать большего напора жидкости и мощности насоса.
  • Не разрушаются при перепаде внешних температур в значительном диапазоне. Могут замерзать зимой и оттаивать в теплое время без повреждения и ухудшения эксплуатационных качеств.
  • Являются безопасными, не выделяют токсичные вещества, поэтому подходят для систем, транспортирующих питьевую воду, не изменяют ее состав и вкусовые качества.
  • Сохраняют химическую инертность по отношению к концентрированным кислотам и щелочам.
  • Имеют низкую стоимость. Гораздо менее затратные по сравнению со стальными трубами и другими полимерными системами, включая низкие расходы на их доставку (легкий вес и не хрупкость)
  • Относятся к экологичным продуктам, так как при производстве и утилизации не наносится вред окружающей среды.

Минусы ПНД:

  • При всей прочности и устойчивости труб к агрессивным химическим средам, коррозии, перепаду температур, полиэтилен расслаивается и становится хрупким под продолжительным воздействием ультрафиолета, поэтому в солнечных географических зонах трубы не используются для наземных систем с целью долгосрочной эксплуатации (более 2 лет). Исключение составляет сшитый полиэтилен, который не демонстрирует чувствительность к этому фактору воздействия.
  • Полиэтиленовые трубы относятся к горючим объектам, поэтому их реже применяют для транспортировки горячей воды и в условиях очень высоких температур (превышающих 50°С). Даже при показателях ниже пограничного, в продолжительную интенсивную жару полиэтиленовые трубопроводы, обладая высоким температурным расширением, могут деформироваться, провисать. Чтобы компенсировать это явление устанавливаются специальные компенсационные элементы. А там, где важна сварка пнд в стык используют армированные трубы.
  • При горении выделяют ядовитые вещества, которые опасны для здоровья.
  • Для полиэтиленовых труб есть ограничение в рабочем давлении (не более 20 МПа).

Особенности работы с полиэтиленом низкого давления

На сегодняшний день ПНД очень популярен, как материал, выступающий в качестве замены железным, чугунным или пластиковым трубам. Преимущество его очевидно – это долгий эксплуатационный срок. Монтируются изделия из такого материала достаточно просто, если учитывать широкую функциональность современных аппаратов, используемых при сварке.

как сварить полиэтиленовую трубу

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

  1. 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.
  2. Каждый элемент, используемый в процессе сварки, будь то труба или фитинг, должен быть очищен от любых видов загрязнений.
  3. Затем трубы и фитинги соединяются между собой.
  4. 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.

Способы соединения ПНД полиэтиленовых труб

Легкие полиэтиленовые трубы просто монтируются без привлечения тяжелой техники. Возможны разъемные и неразъемные соединения. Сварка выполняется сварочными аппаратами, предназначенными для труб ПНД. Разъемная установка производится с помощью специальных приспособлений.

Способы соединения ПНД полиэтиленовых труб

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.

Галерея изображенийФото из Трубы ПНД и выпускаемые для них соединительные элементы — лучший способ собрать летний водопровод для дачного участкаТрубы ПНД поставляются в бухтах, что существенно облегчает транспортировку материала на объект и хранение его перед сборкой системыСортамент длинномерных изделий из ПНД включает трубы для перекачки воды технической и питьевой категории, стоков и прочих сред, представлены они обширной номенклатурой с позициями разной прочности и диаметраК всем видам и типоразмерам полиэтиленовых труб производители выпускают фитинги, с помощью которых быстро и надежно производятся линейные, угловые, тройниковые и прочие соединенияТройники и крестовины применяются в подключении отводных веток, запорной и регулирующей арматурыПолиэтиленовые трубы отлично переносят прямое воздействие солнечных лучей, не деформируются после нагреваИз труб ПНД сооружают автономные системы для обслуживания как одного хозяйства, так и группы участков и даже поселкаТрубы ПНД применяются в прокладке мелкозаглубленных систем, проходящих выше горизонта сезонного промерзания. Такой водопровод в законсервированном виде, т.е. со слитой из него водой, спокойно пролежит в земле зимой и будет готов к работе в следующем сезонеДачный трубопровод из труб ПНДПоставка полиэтиленовых труб в бухтахТрубы для перекачки питьевой водыФитинги для сборки полиэтиленовых трубопроводовИспользование тройника в сборке трубопроводаОткрытая прокладка летнего водопроводаМагистральные линии для обслуживания поселкаУстройство мелкозаглубленной системы

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.

Вариант установки фитинга
Этот способ разъемного соединения часто выбирают в условиях частного домовладения, когда к идущему из дома водопроводу, необходимо присоединить отвод от источника водоснабжения

Последовательность действий для получения фитингового соединения:

  1. На подготовленные торцы обеих труб надевают распорное кольцо, выполненное из полиуретана или резины. Наружный диаметр кольца должен быть равен внутреннему размеру состыковываемых труб.
  2. Концы оснащают натяжной гайкой и двумя поджимными шайбами. Первая шайба предназначена для выдавливания распорного кольца, вторая призвана уплотнять гайку относительно торца трубы.
  3. 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.

Устройство компрессионного фитинга
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.

Вариант исполнения фланца
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:

  1. На одном конце коммуникации выполняют резьбу.
  2. В резьбу вкручивают элемент.
  3. На элемент надевается отвод подключаемой трубы.
  4. 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.

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.

Общие сведения о сварке ПНД

Метод проведения сварочных работ во время соединения полиэтиленовых трубопроводов во многом схож со способом, который широко используется при монтаже обычных или усиленных полипропиленовых труб. В последнем случае процесс часто осуществляется с помощью специального паяльника, так называемого утюга с насадками.

Такой инструмент может быть использован для пайки ПНД трубопроводов. Однако нужно учитывать, что полиэтилен низкого давления сильно размягчается уже при температуре +100°C. Ее значение для пайки труб из такого материала зависит от толщины стенок изделий. При этом она меньше, чем у полипропиленовых деталей. Часто ее максимальная величина равна 200-220°C.

Если же она будет составлять 255-265°C, тогда материал просто потечет. Ведь именно при такой температуре осуществляется пайка большинства полипропиленовых трубопроводов. Хотя подавляющая часть моделей аппаратов для сварки полипропилена оснащается температурным регулятором.

На заметку! Пайка ПНД труб паяльником для полипропилена может быть выполнена только для изделий с небольшим или относительно средним сечением. Ведь такой нагревательный инструмент выпускается производителями с насадками, диаметр которых обычно составляет 16-160мм.

Сварка полиэтиленовых труб большого диаметра осуществляется специально разработанными сварочными аппаратами. Они представляют собой громоздкое оборудование. Поэтому его домовладельцы не приобретают в собственность. Обычно при необходимости монтажа труб из полиэтилена обращаются в специализированные компании. Тем более специалисты прекрасно знают все особенности трубопроводов из такого материала и технологию их соединения.

Во время обустройства наружных инженерных коммуникаций приходится прокладывать трубопроводы, диаметр которых может достигать 300мм или даже 400мм. При соединении таких изделий профессионалы уже используют специальные сварочные машины. Это дорогостоящее оборудование, позволяющее создавать надежные высококачественные соединения, даже если стыкуются толстостенные трубы.

По сравнению со сталью у полимеров, включая полиэтилен низкого давления, более высокие эксплуатационные характеристики. Стоит также отметить, что ПНД представляет собой один из видов полимеров, который хорошо соединяется именно сваркой. Поэтому для такого материала существует несколько способов выполнения сварочных работ.

На заметку! Низкое давление – это метод изготовления пластмассы, а не параметр материала. Ведь еще производится полиэтилен высокого давления. Такая разновидность материала рассчитана на 16 или даже более атмосфер.

Если упоминается сварка полиэтиленовых труб, тогда имеется в виду пайка именно ПНД. Эта разновидность пластмассы часто обозначается русской аббревиатурой ПЭ и даже английскими буквами PE. Для материала высокого давления используются варианты: PEHD или HDPE.

Способы соединения полиэтиленовых труб

При помощи разных способов получают разъемные и однородные соединения. Фланцевый применяется для монтажа ПНД большого диаметра с толстыми стенками, когда необходимо перейти к резьбовому соединению:

  • с запорной арматурой;
  • переходниками;
  • клапанами,
  • распределительными устройствами.

Другой способ получения разборного соединения – использование компрессионных фитингов. Обжимные резьбовые устройства используются при сборке водопроводных систем небольшого диаметра.

Высокотемпературные технологии основаны на методе диффузионного сцепления: пластик в месте соединения нагревается до температуры плавления. Сварка ПЭ труб широко применяется при монтаже водных сетей любого диаметра. Герметичное неразъемное соединение получают тремя способами:

  • сваркой встык, когда торцы соединяют без использования дополнительных уплотнителей;
  • в раструб, один конец делает чуть больше, получается кольцевое соединение двух поверхностей;
  • с использованием электромуфт, они расплавляются в районе стыка, образуют диффузное соединение большой площади.

Стыковой метод

Сварка полиэтиленовых труб большого диаметра чаще делается стыковым методом. Концы располагают в специальных зажимных устройствах, выравнивающих трубы по направляющим. С помощью специальной пилы торцы выравниваются, плотно соединяются. Электронагреватель размягчает полиэтилен, когда он становится вязким, торцы сжимаются с определённым усилием, чтобы обеспечить герметичность.

Для сварки полиэтиленовых труб встык нужно специальное электрооборудование. Сварочный аппарат оснащен регулятором температуры нагрева пластика. Стыковой сваркой ПНД труб монтируют магистрали. Прочный шов не уменьшает гибкость водоводов.

Электромуфтовый способ

Высокотемпературное фитинговое соединение применяется там, где нет возможности соединить ПНД стыковым методом. Для электромуфтовой сварки труб ПНД нужен только переносной блок питания. Электромуфту подключают за клеммы, разогретый пластик плотно облегает стык. При муфтовом соединении важно не передержать провода на клеммах и оцентровать концы перед заправкой в нагревающийся фитинг, чтобы исключить перекос магистрали. Фитинги бывают с открытой и закрытой спиралью, различаются по диаметру и длине.

Сварка враструб

Этот метод используется при монтаже ПНД небольшого диаметра, применим в домашних условиях. При раструбной сварке полиэтиленовых труб нужны фитинги, в которые будут вставлять концы. Соединение враструб удобно использовать, когда в системе много поворотов, тройниковых стыков. Монтаж осуществляется сварочным аппаратом – паяльником. Одновременно нагревается наружная поверхность трубы и внутренняя часть фитинга. Когда пластик достигает температуры пластичности, части соединяются с усилием, чтобы во время сварки сцепление происходило во всей нагретой поверхности. Важно соблюдать температурный режим, чтобы поверхность прогревалась только на определенную глубину.

Стыковая сварка ПНД труб своими руками

Оборудование для стыковой сварки труб ПНД

Оборудование для стыковой сварки труб ПНД

Стыковая сварка технологически более сложный процесс, нежели соединение ПНД труб электромуфтой. За работу можно браться, только имея квалификацию сварщика и соответствующий опыт работы.

Оборудование для стыковой сварки полиэтиленовых труб

Оборудование для стыковой сварки полиэтиленовых труб

При стыковой сварке образуется монолитный шов, не уступающий по техническим параметрам прочим поверхностям полиэтиленовых труб, не нарушающий гибкости конструкции. Таким способом соединяют трубы между собой, а также производят монтаж фитингов и других деталей.

Схема стыковой сварки

Схема стыковой сварки

Стыковая сварка применима только для соединения деталей одинаковой марки полиэтилена, диаметра, SDR с толщиной стенок более 4,5 мм и диаметром более 50 мм. Температурный режим для работы должен соответствовать диапазону от -15°С до +45°С.

Как выполнить стыковую сварку?

Стыковая сварка сегодня популярна. Этот метод используется не только в промышленности, но и в быту. Ее применяют для соединения однородных заготовок. Сварка встык имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими технологиями.

Для ее проведения не нужны муфты и прочие элементы. Это позволяет неплохо сэкономить деньги на покупке дополнительных материалов. Применяемая технология обеспечивает сохранение показателей гибкости и прочности. С ее помощью можно соединить отрезки изделий разной длины. При этом прочность в месте сварки не будет ниже, чем на других цельных участках.

Полиэтиленовая труба зафиксирована в сварочном аппарате
Стыковая сварка труб относится к неразъемным вариантам соединения. Она может выполняться по разной технологии. Оптимальный способ выбирается, исходя из материала изготовления магистрали

Стыковая сварка может выполняться путем оплавления и сопротивления. Каждый из вариантов имеет свои особенности, плюсы и минусы.

Сварка методом оплавления

Суть сварки данным методом заключается в том, что стыки трубы оплавляются под воздействием нагретого инструмента до вязкотекучести. Затем торцы соединяются под давлением и выдерживаются до полного остывания. В результате получается герметичный шов.

Чтобы соединение было качественным, необходимо плотно прижимать отрезки изделия после нагрева. Применение современного оборудования позволяет частично автоматизировать и упростить такую работу. С его помощью операция по соединению труб методом оплавления проводится в кратчайшие сроки.

Сварка методом сопротивления

Суть стыковой сварки сопротивлением в том, что края труб прижимаются к электродам, которые оснащены специальными губками. Это обеспечивает высококачественный электрический контакт. Исключено проскальзывание материала между электродами.

Затем две трубы плотно друг к другу прижимают и фиксируют. Далее подают сварочный ток. Контактирующие участки материала расплавляются и под давлением соединяются в одно изделие. Полученная конструкция обладает невысокой стойкостью к окислению в ходе эксплуатации. Это существенно ограничивает ее сферу применения.

Две полиэтиленовые трубы соединены в стык
Сварка методом сопротивления обычно используется для соединения тонких деталей из низкоуглеродной стали (труб, стержней, проволоки). С ее помощью также сваривают медные, бронзовые и латунные элементы

Сварка сопротивлением подходит только для труб с малым сечением. Поэтому на крупном производстве, для прокладки больших магистралей ее применяют редко.

Расчет параметров сварки встык

Для расчета параметров сварки необходимо обладать следующими данными:

е — толщина трубы;
Dn — номинальный (наружный) диаметр трубы;
Di — внутренний диаметр (Dn — 2е);
S — площадь сварки в мм², которую можно рассчитать по формуле:

  • S = π(Dn² — Di²)/4, где π = 3,142;

Sc — площадь цилиндра машины в мм².

Также необходимо знать марку полиэтилена. Этот параметр необходим для правильного определения времени протекания циклов сварки.

Поскольку в расчетах задействован такой параметр, как площадь цилиндра машины для сварки ПЭ труб (Sc), рекомендуем использовать готовые таблицы с параметрами сварки для каждого вида и типоразмера труб. Эти таблицы обычно приводятся в инструкциях по эксплуатации машин для сварки ПЭ труб.

Приведенные ниже формулы для расчета давления циклов: «Оплавление стыка» и «Сварка» носят справочный характер.

  • Давление Р1 : «Оплавление стыка» = 0,15 (S/Sc) х 10 (бар)
  • Давление Р2 : «Нагрев» = 0,02 (S/Sc) х 10 (бар)
  • Давление Р5 : «Сварка» — «Охлаждение» = 0,15 (S/Sc) х 10 (бар)

где:

значение 0,15 для Р1 и Р5 является постоянной величиной, соответствующей 0,15 N/mm²;
значение 0,02 для Р2 является постоянной величиной, соответствующей 0,02 N/mm².

Температура нагревательного элемента во время циклов «Оплавление стыка» — «Нагрев» должна находится в пределах от 200 ºС до 220 °С.

Время сварки также рассчитывается индивидуально для каждого типоразмера труб, в зависимо­сти от диаметра трубы и толщины стенки.

В качестве справочной информации временные параметры сварки приведены в таблице.

Рекомендуемые временные параметры при сварке ПЭ труб и фитингов встык при внешней температуре окружающей среды 20 °С и умеренном воздушном потоке

Номинальная толщина стенки, мм

Оплавление стыка, мм

Нагрев, сек

Вывод нагревательного элемента, сек (max время)

Осадка, время процесса сварки, сек

Охлаждение стыка под давлением Р = 0,15 ± 0,01 N/mm2 сек (min время)

Оплавление стыка до образования грата

Р = 0,15 N/mm2

Время нагрева, рассчитывается как толщ, стенки х 10.

Р = 0,02 N/mm2

4,5

0,5

45

5

5

6

4,5 … 7

1,0

45 … 70

5 … 6

5 … 6

6 … 10

7 … 12

1,5

70 … 120

6 … 8

6 … 8

10 … 16

12 … 19

2,0 .

120 … 190

8 … 10

8 .. 11

16 … 24

19 … 26

2,5

190 … 260

10 … 12

11 … 14

24 … 32

26 … 37

3,0

260 … 370

12 … 16

14 … 19

32 … 45

37 … 50

3,5

370 … 500

16 … 20

19 … 25

45 … 60

50 … 70

4,0

500 … 700

20 … 25

25 … 35

60 … 80

Способ стыковой сварки

Сварка встык — это способ, используемый для соединения труб и фитингов одного диаметра и толщины. В этом процессе свариваемые поверхности труб выравниваются таким образом, чтобы достигался идеальный контакт, затем нагреваются до температуры плавления. После этого расплавленные поверхности труб соединяются под давлением. Сварочное давление, температура и длительность регулируются таким образам, чтобы сохранить физические и химические свойства исходного материала.
svarka-trub-vstyk

Сварочный цикл можно разделить на следующие этапы:

  • Оплавление торцов трубы;
  • Нагрев;
  • Удаление нагревателя из зоны сварки;
  • Сварка;
  • Охлаждение.

princip-stykovoi-svarki

Перед началом сварки зоны соединения труб выравниваются с помощью электроторцевателя — инструмента для механической обработки торцов свариваемых труб. Инструмент выравнивает торцы труб под прямым углом относительно оси и удаляет все сколы и неровности сечения. Торцевание должно производиться до тех пор, пока стружка, образуемая в результате торцевания, начнет выходить непрерывной, ровной лентой.

Максимальные допуски по зазорам между свариваемыми поверхностями после торцевания указаны в таблице:

Наружный диаметр трубы, D мм

Ширина зазора, мм

≤ 355

0,5

400 ÷ 630

1,0

600 ÷ 800

1,3

800 ÷ 1000

1,5

> 1000

2,0

Далее свариваемые поверхности нагреваются до температуры плавления с помощью специаль­ного нагревательного элемента.

Оплавление торцов

Во время цикла «Оплавление» происходит образование первичного грата.
oplavlenie-torcov

Нагрев трубы

Во время цикла «Нагрев» тепло распространяется вглубь материала. Давление на сва­риваемые части при этом близко к нулю (оно только обеспечивает контакт между торцами труб и нагревателем).

nagrev-truby

Затем нагревательный элемент удаляется из области сварки. Нагревательный элемент необходимо удалять так, чтобы не загрязнить и не повредить нагретые для сварки поверхности трубы. Контактные поверхности нужно быстро соединить, не допуская других соприкосновений. Время перехода должно быть настолько кратким, насколько это возможно, иначе нагретые поверхности застынут, что негативно повлияет на качество сварки.

Вывод нагревательного элемента

vyvod-nagrevatelya

Цикл сварка

Во время цикла «сварка» образуется окончательный грат и молекулярные связи, обеспечивающие однородность соединения. Свариваемые части трубы соединяются под давлением равным давлению цикла «Оплавление торцов»

process-svarki

Охлаждение стыка

Во время заключительного цикла «Охлаждение» происходит осадка стыка и стык приобретает максимальную прочность.

ohlazhdenie-styka

После соединения должен появиться симметричный буртик. Одинаковый размер правого и левого буртика показывает правильность сварки. Различный размер буртиков показывает различные характеристики вязкости соединяемых материалов, то есть процедура сварки произведена неверно.

Разновидности сварочных аппаратов

По функциональному назначению аппараты для монтажа ПНД делятся на два класса:

  • устройства, соединяющие ПНД встык или враструб;
  • аппараты подключения электромуфт.

Основные части сварочных аппаратов для полиэтиленовых труб:

  • трансформатор;
  • мощностной модуль обеспечивает токоподачу необходимого напряжения;
  • регулятор режима нагрева.

Аппараты для стыковой пайки

Модели паяльников конструктивно похожи, они бывают разной формы, размера, мощности. Есть универсальные агрегаты с механическим и гидравлическим приводом, они создают нагрузку при соединении ПНД большого диаметра.

Виды аппаратов стыковой пайки полиэтиленовых труб:

  1. Сварочное зеркало. Круглым нагревательным элементом сложно выполнить аккуратное соединение, ручной аппарат применяется при монтаже подземных или подвальных участков трубопроводов.
  2. Сварочный аппарат оборудован станиной, на нее крепится паяльник, центратор. Автоматический сварочный аппарат сжимает разогретые поверхности с помощью рычажного механического устройства или гидравлического привода. Аппараты подбираются по размеру свариваемых труб.

Пайка с помощью электромуфты

Аппараты для муфтовой сварки полиэтиленовых труб выпускают в двух модификациях: с ручной и автоматической регулировкой со сканером, считывающим маркировку. Они очень экономичные, легкие, удобны в транспортировке.

Вспомогательный инструмент

При монтажа трубопроводов кроме оборудования для сварки необходимо иметь:

  • труборез гильотинного типа;
  • калибровщик – инструмент, восстанавливающий профиль после транспортировки;
  • фаскосниматель, им зачищают и выравнивают свариваемые торцы.

Правильные стыковые сварные швы

Правильность выполнения всех сварочных инструкций можно оценить по итоговому внешнему виду полиэтиленового соединения. В случае формирования неправильного шва и высокого риска нарушения герметичности при дальнейшей эксплуатации, лучше обрезать соединение по краям и сварить новое.

В правильно выполненном шве размеры валика грата должны соответствовать нормативным значениям.
Таблица параметров сварного шва
Нормативные параметры рассчитаны на основе лабораторных испытаний. Их соблюдение гарантирует высокую надежность шва и длительный срок эксплуатации трубопровода

Существуют и дополнительные требования к параметрам валиков:

  1. Симметричность и равномерность по всей окружности стыка.
  2. Смещение стенок труб в радиальной плоскости не должно быть более 10% их толщины.
  3. Цвет валиков должен быть идентичен окрасу трубы.
  4. Впадина между гратами не должна заходить глубже уровня наружной поверхности труб.

И конечно, полностью исключается наличие трещин и пор.

Варианты сварных швов
1. Нормальный сварной шов. Валики правильного шва имеют округлые размеры и формы, не выходящие за установленные нормы. 2. Шов с маленьким гратом. Маленький грат свидетельствует о недостаточном времени прогрева или слабом сдавлении труб при осадке
Варианты сварных швов
3. Валики с увеличенными сверх нормы размерами. Увеличенный сварной шов может быть результатом избыточной температуры нагревательного оборудования или его неисправностью. 4. Радиальное смещение валиков. Радиальное смещение труб резко снижает прочность соединения и может привести к его разрыву уже на этапе укладки

Причиной несимметричности валиков по окружности может быть некачественное предварительное торцевание или расположение торцевателя под наклоном к трубе.

Специфика процесса

В основу стыковой сварки заложено токовое тепловое воздействие, сопровождающееся прилагаемым к месту соединения усилием сжатия. Различия в реализуемых на практике методах такого соединения состоят в следующем.

В том случае, когда нагрев стыка осуществляется до момента приобретения им пластичного состояния (до сжатия) – такую методику называют сваркой сопротивлением.

Если же в процессе работ производится одно разогревание стыка (без сжатия), то такой вариант сплавления классифицируется как сварка оплавлением. Каждая из этих методик имеет как преимущества, так и недостатки и реализуется посредством соответствующего оборудования.

Качество выполненных по стыковым технологиям работ в значительной степени зависит от тщательности подготовки контактирующих элементов.

Перед сваркой с них должны быть удалены все имеющиеся загрязнения и неровности. К перечню подготовительных мероприятий следует отнести и оборудование рабочего места специальной оснасткой, используемой для фиксации заготовок во время сварки.

Что нужно для сварки?

Сварочные работы предусматривают выполнение высокотехнологичных процессов, для которых необходимо специальное оборудование, основное и вспомогательное.

При выборе инструментов и сварочных устройств, учитывайте способ сварки и параметры труб ПНД.

Инструменты и оборудование

Работа с ПНД требует, чтобы все нагревательные элементы агрегатов имели антипригарные свойства. Тогда их не придётся чистить после сварочных работ. Все приборы, как правило, оснащены контрольными индикаторами и терморегуляторами.

Основное сварочное оборудование:

  • ручная сварка для раструбного метода;
  • станок для соединения встык;
  • монтажные детали;
  • нагревательные элементы;
  • струбцина — подставка, используемая для фиксации во время их обработки или плотного прижатия друг к другу.

Практические все агрегаты для сваривания полиэтилена лёгкие и удобные в работе, а их нагревательные элементы легко заменяются.

Применяют сварочные агрегаты:

  1. Механические;
  2. Автоматические;
  3. Гидравлические.

Нагревательные элементы представляют собой округлые пластины, покрытые слоем ПТФЭ. У них имеется температурная и сетевая лампочка, а также предохранитель. Здесь можно выставлять температуру посредством специального регулятора.

Для сварки изделий диаметром больше 400 мм применяют аппараты:

  • стыкового соединения;
  • раструбного соединения;
  • электромуфтового соединения.

Особенно ценятся универсальные агрегаты гидравлического типа. С их помощью можно создавать множество сварных швов в минимальные сроки, так как в оборудовании имеются весь необходимый в работе функционал.

Дополнительные инструменты гидравлических аппаратов:

  • позиционеры;
  • элементы для устранения оксидного налёта;
  • оснастка для удаления фасок;
  • пилки — разделять магистрали;
  • выравнивающее устройство;
  • перегибы для ПНД.

Выполняя сварку любым из вышеприведённых способов, необходимо использовать полный набор инструментов. Если пренебречь тем или иным оборудованием, соединение может получиться недостаточно качественным, а то и вовсе бракованным.

Фитинги для соединения

Фитинги для сварки — элементы, предназначенные для соединения труб, в том числе разного диаметра, а также для создания разветвлений, поворотов трасс. С помощью фитингов можно также соединять трубопрокатные материалы, изготовленные из различных материалов.

Обзор фитингов для ПНД труб Watch this video on YouTube
Обзор фитингов для ПНД труб

Такого рода элементы бывают:

  • Сварные и литые. Их соединяют с трубами с помощью специальных сварочных аппаратов, соединяющих детали встык. Их обычно применяют на поворотах и изгибах магистралей. В результате создаётся прочное соединение, равное по прочности сплошному материалу.
    Такие фитинги стоят недорого, долговечны, доступны в широком ассортименте. После соединения разборка системы не предусмотрена. Производители предлагают фитинги — крестовины, переходы, тройники, элементы с разными углами поворота.
  • Электросварные фитинги. Они могут соединить сразу несколько труб. Состоят из полиэтиленового корпуса, внутри которого находился проволочный нагревательный элемент. В такие фитинги вставляют трубы, которые под действием высоких температур плавятся и создают надёжное, герметичное соединение.

Также бывают компрессионные фитинги, но для сварочных работ они не подходят. Эти полиэтиленовые детали с уплотнителями нужны для создания разъёмных соединений без сварки. Создают средний уровень герметичности.

Фитинги для сварки

Трубы ПНД

ПНД — полиэтиленовые трубы, изготовленные при низком давлении, меньше 2 МПа. Готовый материал имеет невысокую плотность, вследствие чего и вес у него небольшой — это делает установку и соединение более простым.

Особенности ПНД:

  • Эластичность. Они способны вытягиваться, исключая разрывы при деформациях, которые могут появляться при высоких температурах или при механическом воздействии — к примеру, при давлении, возникающем при образовании ледяных пробок.
  • Гибкость. ПНД трубы можно без проблем сгибать, что крайне важно при создании магистралей сложных конфигураций.
  • Надёжность. ПНД отличается прочностью и инертностью в отношении агрессивных сред, включая масляные. Не ржавеют. Хорошо поглощают гидроудары.

Различают несколько видов таких труб:

  • Для холодного водоснабжения. Они имеют продольную синюю полосу. У них гладкие внутренние стенки, на которых не происходит образования наслоений из солей и осадка.
  • Газовые. Имеют высокую пропускную способность, отличаются большими сроками эксплуатации, выдерживают высокое давление. Опознавательная цветовая маркировка — жёлтая продольная полоса.
  • Для отопления и горячего водоснабжения. Они усилены армированным стекловолокном и сделаны из полиэтилена, обладающего высокой прочностью на разрыв.
  • Гофрированные двухслойные. Это трубы с раструбами, которые используют для водоотведения и канализации. Они очень долговечны, просто монтируются, не боятся агрессивных сред.

Способы сваривания

Возможна ли качественная сварка ПНД труб своими руками? Возможна, но при одном условии: при монтаже должно использоваться специальное оборудование.

Сварочные работы выполняются двумя способами:

  • Встык – соединяемые элементы разогреваются до температуры плавления по торцам и стыкуются под давлением;
  • Применяется электросварная муфта, которая одевается на совмещённые торцы и оплавляется.

Применительно к регионам с сейсмической активностью целесообразно использовать электросварные муфты, которые обеспечивают высокую прочность соединения. Сварка встык менее прочная, но в этом случае цена готового результата существенно ниже.

Рассмотрим каждый из перечисленных способов подробнее.

Способ первый: сваривание полиэтиленовых труб встык

Современное оборудование для сварки труб ПНД встык состоит из следующих элементов:

  • станина (центратор) применяется для фиксации стыкуемых труб в требуемом положении;
  • торцеватель (триммер) необходим для механической обработки стыкуемых торцов;
  • нагревательный элемент применяется для разогрева торцов до температуры плавления;
  • гидравлический блок приводит в движение совмещаемые трубы и обеспечивает оптимальную плотность шва.

  • Разбираем центратор, освобождая место под трубы (стыкуемые детали), для этого снимаем фиксирующее зажимы;

  • Устанавливаем стыкуемые детали в центратор и фиксируем их в верхней части зажимами;

Винты зажимов одинаково закручиваем как с левой, так и с правой стороны. На втором от торца зажиме даем большее усилие, тогда как на первом от торца зажиме даем меньшее усилие, чтобы не деформировать трубу.

  • Посредством регулировочного клапана выставляем необходимое давление подвижной части центратора;

Сварочное давление определяется в соответствии с таблицей, которая предлагается к оборудованию. Также, для определения сварочного давления можно применить следующую формулу.

  • Очищаем поверхность торцов от грязи и пыли, используя специальные салфетки или безворсовую ветошь и спирт в качестве растворителя;

  • Устанавливаем торцеватель между стыкуемыми деталями на станину;
  • Включаем гидравлику и сдвигаем стыкуемые элементы, а затем включаем торцеватель;
  • Демонтируем центратор и удаляем остатки пластиковой стружки из труб;

  • Проверяем стыкуемые детали на соосность;

  • Очищаем торцы от жира;

  • Устанавливаем на станину нагревательный элемент;
  • Выставляем на таймере время и температуру, необходимые для оплавления полиэтиленовых стенок;

Для полиэтилена низкого давления температура плавления составляет не менее +220°С.

  • Включаем гидравлику и сводим стыкуемые элементы к нагревателю под давлением;

  • Запускаем нагрев, который прекратится после срабатывания таймера;
  • После того как таймер подал звуковой сигнал, отключаем давление и вынимаем нагревательный элемент;
  • Вновь сводим стыкуемые торцы под давлением для получения прочного и аккуратного шва;

  • Запускаем таймер на остывание полиэтилена;

Остывание полиэтилена для качества шва не менее важно, чем само сваривание. Поэтому выдерживаем для остывания не менее 7 минут и в это время не тревожим ни соединение ни центратор.

  • После звукового сигнала отключаем давление, разбираем оборудование и освобождаем сваренную конструкцию.

Способ второй: сваривание встык криволинейных участков трубопровода экструдером

Теперь мы знаем, как варить полиэтиленовые трубы встык на прямолинейных трасах. Но, что делать, если нужно сварить не прямолинейный участок трассы, а, например, сделать отвод под углом 45 градусов? В этом случае применяется специальное оборудование под сварку ПНД труб – экструдер.

Инструкция проведения сварочных работ следующая.

Рассмотрим подробнее этапы, перечисленные на схеме.

  • Посредством торцовочной пилы режем торцы труб под необходимым для углом;

  • Удаляем стружку и срезаем заусеницы, после чего протираем стыкуемые поверхности ветошью, пропитанной в спирте.

  • Стыкуемые детали укладываются на ровную поверхность, присоединяются друг к другу под нужным углом и удерживаются вручную;
  • На экструдере выставляем температуру плавления гранул (+220°С);

  • Далее экструдером делаем прихватки по стыку труб;

  • После того как прихватки сделаны, ждём 5-7 минут чтобы пластик остыл;

  • Наносим пластик по всей окружности свариваемых деталей;

  • После того как пластик нанесён, оставляем конструкцию остывать в течении 7 минут, после чего сварка считается выполненной.

Если при нанесения пластика из экструдера шов будет получаться не очень аккуратным, его можно будет подровнять ножом по окончанию сваривания.

Теперь несколько слов по поводу прочности сварного шва. В плане эксперимента, после того как остыл пластик, была выполнена деформация собранного отвода.

Монтажник давил на область шва своим весом до тех пор, пока поперечное сечение труб из круглого не стало овальным. Разумеется, аналогичные опыты с трубами, сваренными встык путем нагревания торцов продемонстрируют меньшую прочность шва.

Способ третий: электромуфтовая сварка

Обзор способов соединения полиэтиленовых труб был бы неполным без применения электросварных муфт. На сегодняшний день этот метод получает все большее распространение благодаря высокой прочности и долговечности готового результата.

Способ применим как при построении трубопроводов в закрытых помещениях, так и при работе в полевых условиях. Существенным недостатком способа является высокая цена муфт. С другой стороны, такая стоимость оправдана высокими эксплуатационными качествами соединения.

Инструкция выполнения соединений с использованием электромуфты на следующей таблице.

Рассмотрим перечисленные моменты подробнее.

  • Стыкуемые торцы обрезаются специальным труборезом для того чтобы получить оптимальную соосность при стыковке;

  • При помощи ручного скребка снимаем оксидный слой с поверхности прилегающей к участку стыковки (примерно 20 см от торца);

  • Снимаем образовавшуюся стружку, используя тот же скребок;

  • Наружную поверхность труб и внутреннюю поверхность муфты обезжириваем специальными салфетками или безворсовой ветошью, смоченной в спирте;

  • Размечаем трубы по размеру муфты для более простого позиционирования в центраторе;

  • По сделанным отметкам крепим трубы и муфту в центраторе;

Сборную конструкцию нужно зафиксировать, но не нужно деформировать. Чтобы круглое сечение труб не стало овальным, не перетягиваем зажимы.

Считывание штрих-кода

  • Включаем аппарат и выполняем считывание штрих-кода, нанесённого на корпус муфты;

Большинство современных сварочных аппаратов работают в полуавтоматическом режиме. Время нагревания и остывания муфты задаётся в процессе считывания данных зашифрованных в штрих-коде. Без считывания кода аппарат не начнет сварку.

  • После того как код считан, запускаем процесс сваривания, по окончании которого аппарат уведомляет звуковым сигналом;
  • По окончании процесса сваривания засекаем 7 минут, после чего остывание полиэтилена можно считать оконченным;

  • Разбираем зажимы на центраторе и высвобождаем оборудование из-под места пайки.

Приведенная инструкция может использоваться как руководство для поверхностного ознакомления с процессорам сваривания ПНД труб. Для обеспечения оптимального результата руководствуйтесь инструкцией производителя, которая прилагается как к аппарату, так и к муфте.

Сферы применение

Особенностью контактно-стыковой сварки является сопровождающее этот процесс сопротивление, при преодолении которого и происходит оплавление в зоне контакта. Конкретный вид сварки выбирают в зависимости от типа материала, который предстоит варить, а также от требований, предъявляемых к качеству швов.

К преимуществам стыковой технологии следует отнести высокую скорость и повышенную производительность сварочных операций с одновременным снижением излишней деформации металлических заготовок.

Для реализации этого метода используется специальное оборудование (аппарат стыковой сварки), работа которого может быть частично автоматизирована.

Наибольшей популярностью стыковой метод пользуется в автомобилестроении, а также в аэрокосмической индустрии. Такое положение объясняется тем, что эти отрасли характеризуются значительными объемами сварочных работ, к качеству которых предъявляются повышенные требования.

В последние годы технология стыковой сварки всё больше завоёвывает области, связанные с прокладкой мощных трубопроводных магистралей (нефте- и газопроводов, в частности).

Помимо этого, она может использоваться при необходимости обустроить трубопровод на основе изделий из пластика. И в этом случае востребованность метода объясняется эффективностью сварочных процедур, низким уровнем трудозатрат и высокими качественными показателями полученных соединений.

Таблицы сварки полиэтиленовых труб

Рекомендуем воспользоваться специальной таблицей параметров сварки полиэтиленовых труб . В ней перечислены рекомендуемые параметры при стыковой сварке трубопровода.


сварка пнд трубы таблица


Таблицы времени сварки пнд труб


сварка встык полиэтиленовых труб таблица

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.

Сгибание деформированной полиэтиленовой трубы
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.

Как подготовиться частые ошибки и советы

Для создания прочного монолитного узла соединения труб необходимо избежать следующих ошибок:

  • Недоведение соединяемых деталей до упора при прогреве. Это приведет к невозможности прогрева на полную глубину и к снижению качества сварного шва;
  • Превышение глубины погружение деталей за счет слишком большого усилия. Торец трубы загибается и образует грат, который уменьшает площадь свариваемых элементов;
  • Перегрев и недогрев деталей;
  • Увеличено время остывания;
  • Неправильная (неперпендикулярная) резка;
  • Нарушение соосности.

Во избежание допущения этих ошибок необходимо тщательно подготавливаться к процессу.

Изделия нужно ровно резать, торцевать, совмещать по осям, а при работе с любым сварочным аппаратом для труб —четко следовать инструкции по эксплуатации.

Техника безопасности

  • Необходимо подготовить рабочее место, убрав с него всё лишнее.
  • Расположите на нём рабочий инструмент в удобном порядке.
  • Тщательно проверьте электропроводку и заземление, чтобы исключить повреждение изоляции.
  • Убедитесь в работоспособности оборудования, произведя проверочный запуск установок.
  • Перед началом работ проверьте оборудование на предмет повреждений и дефектов, которые могли бы создать аварийную обстановку и негативно повлиять на качество.
  • Если у вас портативная сварочная установка необходимо обеспечить максимальную свободу её перемещения тем самым обеспечив быстрое выполнение работ тем самым исключив все факторы риска для оператора установки.
Источники

  • https://svarkaed.ru/svarka-plastmass-i-polimerov/truby/osobennosti-svarki-trub-iz-pnd.html
  • https://Plastdv.ru/stati/svarka-polietilenovykh-pnd-trub-svoimi-rukami
  • https://trubaspec.com/soedinenie-trub/kak-vypolnyaetsya-svarka-polietilenovykh-trub-pravila-tekhnologii-protsessa.html
  • https://sovet-ingenera.com/santeh/trubodel/montazh-trub-pnd-svoimi-rukami.html
  • https://m-strana.ru/articles/svarka-pnd-trub/
  • https://gazsnabstroy.ru/svarka/vremya-svarki-polietilenovyh-trub-tablitsa
  • https://kachestvolife.club/o-chistote/santehnika/instrukciya-po-svarke-i-montazhu-trub-pnd-svoimi-rukami
  • https://sovet-ingenera.com/santeh/svarka/stykovaya-svarka-trub.html
  • https://montagtrub.ru/styikovaya-svarka-polietilenovyih-trub/
  • https://sovet-ingenera.com/santeh/trubodel/svarka-polietilenovyx-trub.html
  • https://TrubaNet.ru/soedinenie-trub/svarka-pnd-trub.html
  • https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/tablica-svarki-pnd.html
  • https://kachestvolife.club/o-chistote/santehnika/sravnenie-sposobov-svarki-polietilenovyh-trub

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ