Технологія і режими зварювання поліетиленових труб

Полімерні труби вийшли на будівельний ринок близько 60 років тому. Розвиваючи сегмент і підлаштовуючись під попит, виробники модернізували свою продукцію, в тому числі і технологічні аспекти монтажу.

Поліетиленові труби – універсальний матеріал для монтажу безнапірних і напірних систем водопроводу промислового, господарського та питного призначення.

При монтуванні газових систем також часто використовують поліетиленові труби, однак, матеріал повинен відповідати технічним характеристикам і не вступати в хімічні реакції з транспортуються продуктом.

Поліетиленові труби мають ряд істотних переваг, в порівнянні зі сталевими або чавунними матеріалами.

Переваги поліетиленових труб:

  • Довговічність.
  • Порівняно низька ціна.
  • Простота монтажу і транспортування.
  • Стійкість до заростання.
  • Повна відсутність корозійних процесів.
  • Не вимагають профілактичної фарбування і прочищення.
  • Мають запас міцності до вигину, вібрації, агресивних хімічних речовин і УФ-променів.
  • Діапазон робочого тиску системи від 4 до 20 бар.
  • Менш енерговитратні способи монтажу.
  • Діаметральний асортимент від 16 до 1600 мм.
  • Передбачена можливість нешкідливою утилізації.

Деякі виробники дають гарантію безперебійної роботи на 60-100 років, однак, з невеликим застереженням – за умови дотримання норм експлуатації та монтажу.

Перевищення максимального порога температури, робота з хімічними матеріалами до яких поліетилен не має стійкості – випадки порушення процесу експлуатації. В технології монтажу розберемося докладніше.

Основні види з’єднань

У глобальному сенсі види з’єднань можна розділити на роз’ємні і нероз’ємні, кожен тип включає в себе кілька підвидів і передбачає використання додаткових аксесуарів або обладнання.

Немонолітні (роз’ємні) – можуть роз’єднувати на будь-якому етапі експлуатації.

  • Фланцеве – внаслідок простоти процесу робіт, фланцеве з’єднання рознімних частин трубопровідної системи набуло найширшу популярність. Для монтажу використовується металевий або пластиковий фітінг.
  • Компресійне – застосовується на трубах з діаметром менше 50 мм, коли зварювання або використання фланців неможливо з технічних або фінансових причин. З’єднання відбувається з використанням обтискних цангових фітингів.
  • Цангові – саме міцне з’єднання для трубопроводів з високим робочим тиском. При дотриманні технології установки з’єднувальний вузол витримує тиск до 25 атмосфер. Герметичність і стійкість до механічних пошкоджень досягаються шляхом використання ущільнювального кільця з пластичної гуми і врізання зубчастої втулки.

Монолітні (нероз’ємні) – цілісна, неразборная конструкція, яка не вимагає технічного обслуговування і в разі фізичного пошкодження демонтується повністю.

  • Сварка встик – застосовується до всіх доступних діаметрами труб від 50 мм і товщиною стінки не менше 5 мм, для герметичного з’єднання частин трубопроводу. З’єднання відбувається шляхом нагрівання стиків труб до в’язкості, необхідної для спайки. Після чого частини фіксуються встик і утримуються до охолодження шва. У підсумку виходить з’єднання з поліетилену, яке герметично, стійке до вигину і монолітно з трубою. Процес монтажу передбачає використання спеціалізованого зварювального апарату з нагрівальним елементом у вигляді плити або насадок.
  • Сварка в розтруб (дифузійна) – спосіб використовується рідше внаслідок необхідності придбання додаткового фитинга, як наслідок, порівняльної дорожнечі. Технічно процес схожий зі зварюванням встик, однак, шов додатково оснащується муфтою, яка з’єднує одну трубу внахлест з іншого.

  • Електромуфтове зварювання – застосовується для монтажу дренажних і безнапірних систем великої протяжності або на промислових об’єктах. З’єднання відбувається за допомогою спеціальних муфт і зварювального апарату. Муфта, незалежно від маркування і діаметра оснащена нагрівальної сіткою або спіраллю, яка нагріваючись з’єднує обрізні кінці системи. Електромуфти використовуються, в тому числі і для труб з дуже великим діаметром.

Технологічні особливості зварювання

  • Технічні параметри матеріалів, що з’єднуються повинні бути однаковими або перебувати в розумному діапазоні. Тобто, пластик з якого виготовлена ​​внутрішнє різьблення, повинен мати однакову температуру плавлення з поліетиленовою трубою. Характеристика називається «Показник плинності розплаву» і її значення міститься в технічних документах вироби.
  • Застава міцного шва – чистота стиків. Після обрізки, зачистки і повної підготовки поверхні до зварювання, торці необхідно очистити. Обов’язковою умовою є знежирення внутрішньої поверхні, для цих цілей застосовуються спеціальні розчини або будівельні розчинники. Зовнішня поверхня труби зачищається шляхом зняття стружки, інструмент попередньо очищається і знежирюється. Після зняття стружки додаткове очищення поверхні не потрібно, але в разі необхідності допускається.

  • Обрізка труби вважається закінченою тільки після усунення всіх задирок, перекази торця скошеної форми і повернення відрізку ідеально-круглої форми в разі його деформації.
  • Всі виміри повинні фіксуватися за допомогою міток, посадка муфт або з’єднання стиків «на око» вважаються порушенням технології монтажу.
  • Охолодження шва повинно відбуватися тільки природним чином. Будь-які спроби остудити поверхню штучно приведуть в кращому випадку до розтріскування шва відразу, в гіршому – шов дасть протечку незабаром після пуску системи.

режими зварювання

Залежно від переслідуваного результату і технічних вимог до трубопроводу можуть застосовуватися різні типи з’єднань або використовується додатковий фітінг.

Розглянемо основні види сполучних елементів і технологічний процес монтажу конструкції за допомогою зварювання і без неї.

Процес монтажу роз’ємних з’єднань ПЕ труб

Монтаж системи з великою кількістю поворотів і запірної арматури здійснюється шляхом рознімних з’єднань. В даному випадку, технологія більш економічна і менш енергозатратна. Також технологія застосовується для складання безнапірних трубопроводів і систем відведення.

Роз’ємний фітінг позбавляє від необхідності використання зварювального апарату, що значно спрощує процес складання, навіть якщо вона проводиться непрофесіоналом.

Розумні з’єднання продаються в повністю підготовленому для монтажу вигляді. Виходячи з будови, з’єднувальні фітинги поділяють на кілька типів.

Види роз’ємних фітингів:

  • Трійник рівний – для з’єднання труб одного діаметру.
  • Трійник редуктивного – для стикування системи з переходом на більший або менший діаметр труби.
  • Кут або кутник – змінює напрямок труби на потрібний градус без фізичного вигину конструкції.
  • Хрестовина – фітінг має чотири вихідних отвори, використовується для з’єднання розгалуженої системи.
  • Муфти прямі – застосовуються для з’єднання двох відрізків туб без вигину і з однаковим діаметром.
  • Муфти редуктивного – з’єднують труби різних діаметрів.
  • Муфти компресійні – з’єднання фіксується шляхом затягування затискної гайки.

Етапи монтажу роз’ємних фітингів:

  • Розрахунок довжини трубопровідної системи. В умовах квартири або будинку, рекомендується прокреслюють майбутню систему прямо по стіні з подальшим виміром рулеткою. Більш широкомасштабні проекти плануються у вигляді креслень.
  • Придбання необхідної кількості труб, фітингів, запірної арматури. В процесі знадобляться інструменти: спеціальний ключ (підбирається під діаметр трубопроводу), гострий ніж, ножівка, полотно яка не «рве» пластик і мастило для сантехнічних робіт.
  • Підготовка труб – обрізка, зачистка, розмітка посадки фітингів і мастило.
  • Підготовка фитинга до роботи. На частково розбірному фітингу послаблюється затискна гайка. Розбірний фітінг розукомплектовують повністю.
  • Безпосередній монтаж. У частково розібраний фітінг заводиться зачищений обрізний кінець труби, після чого гайка затискається, якщо її діаметр більше 40 мм, то знадобляться ключі. Повністю розбірний фітінг збирається відповідно до інструкції.

Процес монтажу системи з застосуванням нероз’ємних з’єднань

Нероз’ємне з’єднання передбачає створення зварювального шва, шляхом нагрівання поліетиленових труб до необхідної температури і подальшої, природною спайки під дією тиску.

Монолітний шов є невід’ємною частиною конструкції і його ремонт передбачає демонтаж відрізка труби, тому необхідно повністю дотримуватися технологічний процес зварювання.

Сварка встик

Збірка трубопроводу з поліетиленових труб передбачає кілька методів, в залежності від виду зварювального апарату.

Основна відмінність в приводі апарату:

  • Механічний або ручний – апарат для з’єднання труб невеликого діаметра. Зазвичай, в комплекті з апаратом йдуть насадки нагрівального елементу для різних діаметрів труб. Процес передбачає нагрівання і стикування труб вручну.
  • Гідравлічний або напівавтоматичний – припускає ручну ятати труб і регулювання тиску, підходить для монтажу систем великих діаметрів. Перевага – в повністю відцентрувати з’єднанні нагрітих торців і непохитне утримування конструкції до повного охолодження. Відсутність похибок при стикуванні гарантує отримання шва більш надійного якості, ніж при ручному зварюванні.
  • Привід керований програмним забезпеченням – перед початком зварювання на апараті виставляються необхідні параметри. Нагнітання і скидання тиску, дотримання температурного режиму і контроль за відсутністю похибок апарат виконує сам.

Природно, ціна апарату безпосередньо залежить від виду приводу. Автоматичне обладнання найдорожче, але повністю виключає можливість помилки.

Однак придбання автоматичного зварювального апарату для виключно «домашнього» застосування недоцільно. До того ж багато майстрів, які професійно займаються монтажем трубопроводів, використовують механічні апарати, основними перевагами яких є доступна ціна і компактність.

Застосовуючи ручну зварку, головне – «набити руку», процес нескладний і стане цілком зрозумілим з 2-3 спроб.

Незалежно від типу зварювального апарату, процес поділяється на кілька кроків.

Послідовність дій:

  • Підготовлені кінці труб встановлюються в утримувачі апарату.
  • Проводиться фіксація і центрування.
  • Між торцями на технологічно передбачуваний час поміщається нагріта плита.
  • Притиск торців до плити.
  • Нагрівання до в’язкої консистенції.
  • Зниження тиску для часткового прогріву невеликих відрізків від кінця труби.
  • Видалення плити і з’єднання торців під тиском.
  • Повний охолодження шва.

Правила якісного з’єднання:

  • Розміщення приладу і всі роботи проводяться на рівній поверхні.
  • Необхідно стежити за точним збігом торців при їх з’єднанні.
  • Використовувати заглушки для протилежних кінців труб. Це забезпечить відсутність протягу і дотримання температурного режиму.
  • Заводське маркування обох труб повинна знаходитися на увазі, і утворювати єдину напис.

Технологія передбачає отримання рівного, герметичного поліетиленового шва з невеликим бортиком по відношенню до поверхні труби. У разі невдалої стиковки, вигину, виявлення щілин або отворів, шов демонтується, і процедура повторюється заново.

Сварка дифузійним методом

Передбачає процес ідентичний вищенаведеного, але з використанням додаткових муфт. Спосіб вважається більш надійним і настійно рекомендується для монтажу систем, в яких присутня велика кількість вигинів і розгалужень.

Муфта являє собою елемент з різними діаметрами торці, один з них одягається внахлест, інший вставляється всередину труби. Внаслідок додаткової жорсткості і зменшення похибки стикування, використання муфт дозволяє створити з’єднання стійке до фізичних дій і «ударам» тиску. Якщо одна з труб, що з’єднуються оснащена розтрубом, застосовується та ж технологія з використанням насадок і апарату для зварювання встик.

Зварювальне з’єднання за допомогою електромуфти

Порівняно складний і енерговитратний процес з’єднання, але єдино можливий для монтажу трубопроводів великої протяжності, в зонах постійних навантажень або сейсмічної нестабільності. Технологія передбачає використання електромуфт і спеціального зварювального апарату. Цей тип зварювання застосовується рідко і лише в умовах, коли стикова зварка порушує технологію або вимоги безпеки функціонування трубопроводу.

Апарат для монтажу електромуфт є більш складним пристроєм, в порівнянні з обладнанням для стикового зварювання. Нюанс в тому, що кожен вид муфт передбачає монтаж з дотриманням певної технології.

Інформація про температурний режим і необхідному тиску заноситься в штрих-код вироби. Дані повинні бути введені в систему зварювального апарату, ручним або автоматичним методом, за допомогою використання сканера.

Залежно від моделі, зварювальний апарат може бути забезпечений картою пам’яті, яка зберігає всі попередні параметри, позбавляючи від необхідності вводити їх заново. Також пристрій оснащений дисплеєм, на якому відображається поточний стан процесу, звіт про виконану роботу.

По завершенні зварювання апарат подає звуковий сигнал. Вартість електричних муфт та спеціалізованого обладнання в кілька разів вище, ніж вартість стикувальних зварювальних апаратів. Найчастіше, такими технологіями користуються серйозні підрядники, які займаються прокладкою трубопроводів на промислових об’єктах.

Кожна електромуфти оснащена нагрівальної спіраллю або сіткою. Після фіксації конструкції до нагрівального елементу подається електричний струм, і ділянку доводиться до потрібної температури. Муфта і обидва торця труби утворюють монолітну конструкцію високої міцності.

Монтаж передбачає наступні етапи:

  • Обрізка торців, надання їм ідеально-круглої форми, зняття фаски.
  • Ретельне очищення торців.
  • Фіксація конструкції всередині муфти по раніше нанесеним мітках і підведення електроживлення.
  • Включення і очікування завершення циклу.
  • Відключення, зняття харчування, повне охолодження.

Одержана підключення володіє великим ресурсом надійності і повною герметичністю. Технологія вкрай необхідна, якщо мова йде про прокладання трубопроводу для транспортування хімічно активних речовин або в умовах, коли до місця з’єднання обмежений доступ.

Ссылка на основную публикацию