Режимы сварки полипропиленовых труб

Все чаше металлические трубы заменяют на пластиковые, в частности — из полипропилена. Они имеют длительный срок эксплуатации (до 50 лет), не ржавеют, не гниют, весят немного, да еще и собрать все можно своими руками, не привлекая специалистов. Сварка полипропиленовых труб требует некоторого навыка, но он приходит быстро. Предварительно можно попрактиковаться на небольших обрезках и недорогих фитингах, а затем приниматься за создание более серьезных вещей.

Сделать, кстати, можно не только водопровод или отопление, но и очень много нужных и полезных вещей

Виды и назначение

Трубы из полипропилена могут быть четырех цветов — зеленые, серые, белые и черные. Отличаются характеристиками только черные — они имеют повышенную стойкость к ультрафиолету и используются при прокладке системы полива по грунту. Все остальные имеют схожие характеристики и прокладываются в помещениях или закапываются в грунт.

По назначению полипропиленовые трубы бывают следующих видов:

  • Для холодной воды (температура до +45°C). Отличить их легко по продольной полосе голубого цвета.
  • Для горячего водоснабжения (нагрев до +85°C). Отличительная черта — полоса красного цвета.
  • Универсальные (максимальный нагрев до +65-75°C в зависимости от производителя). Наносится две полосы рядом — голубая и красная.

Цвета на характеристики не влияют

Как для холодной, так и для горячей воды есть трубы с разными характеристиками. Отображается это в маркировке:

  • PN10 используются исключительно в системах холодного водоснабжения ( до +45°C) с низким давлением (до 1 МПа). Имеют небольшую толщину стенок. Для многоэтажек не подходят.
  • PN16. Часто маркируются как универсальные, но чаще используют для холодной воды — выдерживают нагрев среды до +65°C и давление до 1,6 МПа.
  • PN20. Толстостенные трубы, которые могут транспортировать среду с температурой до +80°С, выдерживают давление до 2 МПа. Используются при разводке горячей воды и системы отопления.
  • PN25. Это армированные полипропиленовые трубы (фольгой или стекловолокном). За счет наличия армирующего слоя часто имеют меньшую толщину стенок, чем PN20. Температура нагрева среды — до +95°C, давление — до 2,5 МПа. Применяются для горячего водоснабжения и отопления.

Все они выпускаются разных диаметров — вплоть до 600 мм, но в квартирах и частных домах используются, в основном, размером от 16 мм до 110 мм. Обратите внимание, что указывается внутренний диаметр, так как толщина стенок может быть разной.

Что такое сварка полипропиленовых труб

Полипропилен отличается повышенной жесткостью, и, для создания систем требуемой конфигурации, используются фитинги из того же материала. Это различные уголки, тройники, обходы, переходники, муфты и т.п. С трубами они соединяются при помощи пайки. Этот процесс называют еще сваркой, но суть его не меняется: два элемента разогреваются до температуры плавления и, в горячем состоянии, соединяются друг с другом. При правильном выполнении, соединение получается монолитным и служит ничуть не меньше, чем сами трубы.

Фитинги для полипропиленовых труб позволяют создать систему любой конфигурации

Для соединения полипропилена с металлами есть комбинированные фитинги, в которых одна часть сделана из металла и соединяется при помощи резьбового соединения, а вторая — полипропиленовая — сваривается.

Чем паять

Сварка полипропиленовых труб происходит при помощи специального устройства, которое называют паяльником или сварочным аппаратом. Это небольшая металлическая платформа, внутри которой находится электрическая спираль, разогревающая поверхность. Из-за такой конструкции этот агрегат еще называют утюгом.

Две конструкции устройства для сварки ПП труб

Для соединения двух элементов, сращиваемые поверхности нагревают до температуры плавления (+260°). Чтобы разогреть элемент на нужную глубину, на сварочную платформу устанавливаются две разные металлические насадки с тефлоновым покрытием:

  • для нагрева внутренней поверхности используется дорн (меньшего диаметра);
  • для разогрева наружной поверхности ставят гильзу.

Насадки для пайки полипропиленовых труб

Два соединяемых элемента одновременно надеваются на соответствующие насадки, выдерживаются определенный промежуток времени (несколько секунд), затем соединяются. Так происходит сварка полипропиленовых труб.

Как сваривать

Конструкции паяльников для полипропиленовых труб немного отличаются, но принципы работы с ними общие. Есть две основные модели — с плоской платформой или цилиндрическим нагревателем. При нормальном качестве, работают и те и другие, разницы практически нет. Кому что удобнее, то и выбирают.

Так выглядит хорошо сделанное соединение в разрезе — как единое целое

Подготовительные работы

Перед началом работы надо разогреть паяльник, но тут не все так просто. Порядок его подготовки таков:

  • Сначала на платформу устанавливаются насадки подходящего диаметра.
  • В отверстие в платформе продевается шпилька, на нее надеваются с двух сторон дорн и гильза, затягиваются гайками с двух сторон.
  • Если нагревательный элемент в виде трубки, для него насадки продают закрепленными на пластине. Пластину надевают на нагревательный элемент, затягивают крепежный болт.
  • На регуляторе выставляется требуемая температура нагрева. Для полипропиленовых труб температура сварки составляет +260°C. Именно ее выставляем на регуляторе, включаем в сеть.
  • Дожидаемся сигнала набора заданной температуры. В некоторых моделях есть звуковой сигнал, но, в основном, загорается или гаснет светодиод (в разных моделях по-разному).
  • Паяльник к работе готов. Но надо еще подготовить трубы и фитинги. Первое условие качественной сварки — ровный срез. Разрез должен быть строго вертикальным, без заусенец и сдиров. Такой срез можно получить используя специальные ножницы. Они имеют снизу две широкие губки, фиксирующие трубу на месте, а режущая часть находится сверху.

    Если резать так, срез будет ровным и гладким

    Второе условие хорошей пайки ПП труб — чистые, сухие, обезжиренные детали. Если хотите, чтобы водопровод или отопление служили долго и не текли, эту процедуру пропускать не стоит. Срез трубы и фитинг очищают при помощи спирта или воды с моющим для посуды. Затем дожидаются, пока все высохнет, и только после этого начинают процесс пайки.

    Как долго греть

    При сварке полипропилен необходимо нагреть строго до требующейся температуры. Перегрев и недогрев значительно снижают качество шва. Слишком перегретая и размягченная труба просто не вставится в фитинг, а недостаточно разогретый материал не сплавится.

    Время нагрева зависит от диаметра труб, температуры воздуха и указано в таблице.

    Диаметр полипропиленовой трубы Глубина сварки Время нагрева Время сварки Время охлаждения
    16 12-14 мм 5 с 6 с 2 мин
    20 14-17 мм 6 с 6 с 2 мин
    25 15-19 мм 7 с 10 с 2 мин
    32 16-22 мм 8 с 10 с 4 мин
    40 18-24 мм 12 с 20 с 4 мин
    50 20-27 мм 18 с 20 с 4 мин
    63 24-30 мм 24 с 30 с 6 мин
    75 26-32 мм 30 с 30 с 6 мин

    Вообще паять можно при +5°C, но данные приведены для +20°C. При более жаркой погоде время выдержки элементов на паяльнике сокращают на 30-60 секунд, при более холодной — увеличивают.

    Обратите внимание, на колонку «глубина» сварки в таблице. Эта отметка ставится на трубе. До нее надо будет вдавить ее в фитинг. При этом перед кромкой фитинга образуется небольшой валик расплавленного пластика. Это и будет означать, что шов сделан верно.

    Ошибки, которые могут быть при сварке полипропиленовых труб

    Еще одна колонка требует пояснения — «время сварки». Это время, на которое надо сдавить и зафиксировать свариваемые элементы.

    Вообще, если попробовать вставить холодную трубу в фитинг, она должна заходить с большим трудом — наружный диаметр трубы слегка больше внутреннего диаметра фитинга. Это сделано намеренно, для обеспечения некоторого излишка материала, из которого и образуется валик на шве. Чтобы сварка полипропиленовых труб была надежной, лучше все комплектующие брать одной фирмы. Так гарантировано размеры будут совпадать. В противном случае, надо примерять — чтобы фитинг не «проскакивал», а натягивался с трудом.

    Технология

    Как уже говорили, при сварке полипропиленовых труб, их и фитинги надо очистить, обезжирить и высушить. И только после этого можно начинать паять.

    Такая подготовка подходит для всех типов труб, кроме армированных фольгой. В этом случае после того, как отрезали нужный кусок, срез зачищают до фольги специальным устройством — шейвером. В него вставляется труба и несколько раз проворачивается. При этом снимается верхний слой пластика, после чего можно обезжиривать и паять.

    У армированных фольгой труб срезается полипропилен до фольги

    После того, как поверхность высохнет, на трубе рисуют метку, отмечая расстояние на которое надо вдавить ее в фитинг (проще всего тонким маркером или остро отточенным простым карандаошом).

    Отмечаем глубину сварки

    Пайка полипропилена пошагово

    Далее технология сварки пп труб такая:

      Отрезанный участок трубы надеваем на дорн, фитинг вставляем в гильзу. Делать это необходимо одновременно, в крайнем случае, раньше надевается фитинг, так как имеет большую толщину стенок. Задержка должна быть очень маленькой.

    Надеваем на насадеки

    Фиксируем чтобы сварка полипропиленовых труб была надежной

    Одно замечание: сразу после окончания сварки, осмотрите насадки на паяльнике. Если есть остатки материала, они удаляются мягкой, безворсовой, нелиняющей (белой) тканью. Оставлять пластик на паяльнике нельзя — следующий фрагмент прилипнет, отдирать будет сложно. Нельзя чистить насадки с применением абразивов -покрытие у них тефлоновое, царапаются легко. А даже микроскопические царапины приведут к тому, что фрагмент на паяльнике (утюге), залипнет.

    Читайте также:  Как проверить емкость аккумулятора 18650 мультиметром

    Работать, кстати, лучше в нитяных перчатках — меньше ожогов будет.

    Перед вводом системы в эксплуатацию, ее надо проверить. Делают это при помощи опрессовки. Что это такое, и как ее делать, читайте тут.

    Разводка полипропиленовых труб

    Полипропиленовые трубы используют для монтажа гребенки холодной или горячей воды, отопления. Выбор диаметра в каждом случае индивидуален — зависит от объема жидкости, которую необходимо прокачать в единицу времени, требуемой скорости ее движения (формула на фото).

    Формула расчета диаметра полипропиленовых

    Расчет диаметров труб для систем отопления — это отдельная тема (определять диаметр надо после каждого ответвления), для водопроводов все проще. В квартирах и домах для этих целей используют трубы диаметром от 16 мм до 30 мм, причем самые ходовые — 20 мм и 25 мм.

    Считаем фитинги

    После определения диаметра считается общая протяженность трубопровода, в зависимости от его строения докупаются фитинги. С длиной труб все относительно просто — измеряете протяженность, добавляете около 20% на погрешность и возможные браки в работе. Чтобы определить, какие фитинги нужны, требуется схема трубопровода. Нарисуйте ее, обозначив все отводы и приборы, к которым требуется подключаться.

    Пример разводки полипропиленовых труб в ванной

    Для подключения ко многим приборам требуется переход на металл. Есть и такие полипропиленовые фитинги. У них с одной стороны латунная резьба, с другой — обычный фитинг под пайку. Сразу надо смотреть диаметр патрубка подключаемого прибора и тип резьбы, которая должна быть на фитинге (внутренняя или наружная). Чтобы не ошибиться лучше все записывать на схеме — над тем отводом, где будет установлен данный фитинг.

    Далее по схеме считается количество «Т» и «Г» образных соединений. Для них покупаются тройники и уголки. Бывают еще крестовины, но они применяются редко. Уголки, кстати, есть не только под 90°. Есть по 45°, 120°. Не забудьте про муфты — это фитинги для стыковки двух отрезков труб. Не забывайте, что полипропиленовые трубы совершенно не эластичны и не гнутся, потому каждый поворот делают при помощи фитингов.

    Когда будете закупать материалы, договоритесь с продавцом о возможности замены или возврата части фитингов. Проблем обычно не возникает, так как даже профессионалы не всегда могут сразу точно определиться с требуемым ассортиментом. Кроме того, в процессе монтажа иногда приходится менять структуру трубопровода, а значит, меняется набор фитингов.

    Компенсатор для горячего водопровода и отопления из полипропиленовых труб

    Полипропилен имеет довольно значительный коэффициент температурного расширения. Если монтируется полипропиленовый горячий водопровод или система отопления, требуется сделать компенсатор, при помощи которого будет нивелироваться удлинение или укорочение трубопровода. Это может быть фабричная петля-компенсатор, или собранный по схеме компенсатор из финигов и кусков труб (на фото выше).

    Способы укладки

    Есть два способа монтажа полипропиленовых труб — открытый (по стене) и закрытый — в штробах в стене или в стяжке. По стене или в штробе трубы из полипропилена крепят на держатели-клипсы. Они есть одинарные — для укладки одной трубы, есть двойные — когда две ветки идут параллельно. Крепятся на расстоянии 50-70 см. Труба в клипсу просто вставляется и держится благодаря силе упругости.

    Крепление полипропиленовых труб к стенам

    При укладке в стяжку, если это теплый пол, трубы крепят к армирующей сетке, другого дополнительного крепления не требуется. Если замоноличиваться будет подводка к радиаторам, трубы можно не крепить. Они жесткие, свое положение даже при заполнении теплоносителем не меняют.

    Вариант скрытой и наружной проводки в одном трубопроводе (за ванной проводку сделали открытой — меньше работы)

    Нюансы пайки

    Сам процесс сварки полипропиленовых труб, как вы видели, труда особого не оставляет, но вот тонкостей есть очень много. Например, непонятно, как при стыке труб подгонять участки так, чтобы трубы были ровно той длины, которая требуется.

    Другой момент сварки полипропиленовых труб — пайка в труднодоступных местах. Не всегда есть возможность надеть на паяльник с двух сторон трубу и фитинг. Например, паяем в углу. Паяльник, приходится засовывать в угол, с одной стороны насадка упирается прямо в стену, фитинг на нее не натянешь. В этом случае ставят второй комплект насадок такого же диаметра и на нем греют фитинг.

    Как паять полипропиленовые трубы в труднодоступном месте

    Как перейти с железной трубы на полипропилен.

    Высокая надежность сварных соединений позволяет производить скрытый монтаж трубопроводов – с заделкой в конструкцию здания. Это создает дополнительные преимущества с точки зрения дизайна помещений.

    Некоторые общие правила сварки пластиковых труб

    Монтаж полимерных труб рекомендуется производить при плюсовой температуре окружающего воздуха.

    Хорошо свариваться могут только термопласты одного химического состава, т.е. трубы ПП типа 3 должны соединяться с трубами и фитингами из ПП типа 3. В этом случае при нагреве до определенной температуры, изделия имеют одинаковую текучесть, обеспечивающую качественное соединение. При условии одинаковой марки труб, их цвет значения не имеет. Он определяется очень малым количеством химически нейтрального пигмента, не оказывающего влияния на свариваемость.

    Свариваемые части труб и инструмент должны быть чистыми. Особенно отрицательно сказывается на качестве соединения наличие на поверхности деталей масла и жира. Их нужно удалять с помощью спирта, ацетона или других растворителей. Инструмент следует очищать спиртом. Используемая для этих целей ветошь не должна оставлять волокон.

    К загрязнениям можно отнести и внешний слой полимера, подвергнувшийся разрушению под действием ультрафиолета и кислорода воздуха. Удалить его можно только механической зачисткой. Иногда на поверхности труб может конденсироваться влага, которая также представляет опасность для соединения. Перед сваркой ее нужно удалить просушкой.

    Не нужно пытаться ускорить охлаждение соединения с помощью воды или холодного воздуха. Быстрое охлаждение шва может привести к возникновению напряжений, снижающих его прочность. Если сварка полипропиленовых труб происходит при низкой температуре окружающего воздуха, нужно замедлить охлаждение, укрыв шов тканью или теплоизолятором.

    Сварка полипропиленовых труб враструб

    Для сварки полипропиленовых труб используются фитинги (углы, тройники, отводы) из того же материала, что и сами трубы. Использование дополнительных соединительных деталей нельзя рассматривать как недостаток способа, поскольку одновременно с соединяющей функцией они также играют роль элементов, обеспечивающих изменение направления трубопроводов.

    Схематично процесс сварки враструб представляет собой оплавление сопрягаемых поверхностей (внешней поверхности трубы и внутренней – фитинга) с помощью специального нагревательного инструмента, сборку нагретых деталей (вставка трубы в фитинг) и оставление их в таком положении до охлаждения.

    Соединение враструб является более надежным, чем сварка встык. Сам характер соединения (труба вставляется в фитинг) обеспечивает его повышенную прочность, не требует инструмента для центровки труб и не предъявляет высоких требований к практическим навыкам пользователя. Сварка полипропиленовых труб своими руками посильна не только любому мужчине, но и многим женщинам.

    Оборудование для сварки враструб. Аппараты для сварки полипропиленовых труб враструб, называемые также паяльниками или утюгами, представляют собой устройства, основной частью которых является нагревательная головка, на которой закрепляются сменные элементы – муфты и дорны. Первые служат для нагрева наружных поверхностей труб, вторые нагревают внутренние поверхности фитингов.

    Непосредственно нагреватель чаще всего имеет форму треугольной пластины, хотя встречаются и другие виды исполнения. Размеры пластины определяют размер насадок (диаметр труб, которые можно сваривать) и число нагревательных пар, которое может быть установлено одновременно. Чем больше площадь пластины, тем мощнее аппарат.

    При закреплении, муфты и дорны нужно размещать таким образом, чтобы обеспечивался их контакт с пластиной всей опорной поверхностью.

    Что касается мощности паяльника, если муфта и дорн контактируют с пластиной по всей площади, то необходимая температура нагревательной пары в 260°C будет достигнута в любом случае – независимо от мощности паяльника (в разумных пределах). Просто менее мощному аппарату для выхода на рабочий режим потребуется больше времени, чем более мощному.

    Существуют модели паяльников, у которых нагревательная головка имеет форму стержня. Их основным достоинством является компактность. Что касается технических параметров, то форма головки на них особого влияния не оказывает.

    Важное значение имеет тип используемого термодатчика. Чем точнее его работа и меньше диапазон колебания температуры, тем качественней паяльник. Наиболее совершенными считаются электронные терморегуляторы, представляющие собой терморезисторы, способные измерять температуру не только очень точно, но и близко к рабочим поверхностям дорнов и муфт. Их использование позволяет снизить температурную инерционность аппарата, приблизить фактическую температуру нагревательной пары к той, которая отображается на шкале прибора. Капиллярные термостаты и тем более биметаллические реле работают более грубо. Диапазон регулировки и расхождение между фактической температурой дорна и муфты и той, которая установлена на шкале прибора, у них гораздо выше, чем у терморезисторов.

    Однако независимо от используемого терморегулятора, после выхода аппарата на рабочий режим (согласно показаниям индикатора) нужно дать ему еще несколько минут на то, чтобы температура насадок окончательно сравнялась с той, которую показывает прибор. И только после этого приниматься за работу.

    Можно встретить паяльники с двумя нагревательными элементами разной мощности, оснащенные отельными включателями. Причем мощность каждого нагревателя обеспечивает необходимый температурный режим в одиночку. Это позволяет выбирать оптимальную мощность, или использовать второй нагревательный элемент в качестве дублирующего на случай перегорания первого. Нагреватели можно включать и одновременно для форсированного выхода на рабочий режим.

    Читайте также:  Dexter 18в li ion

    Кроме набора дорнов и муфт, в комплект оборудования для сварки полипропиленовых труб могут входить различные вспомогательные инструменты и материалы – фаскосниматель, калиброватель, торцеватель, ножницы для резки труб, очищающая жидкость и пр. Не все из них входят в базовую комплектацию, некоторые предлагаются опционно.

    Укомплектованность сварочного аппарата инструментом для подготовительных операций не менее важна, чем технические параметры самого паяльника. Желательно иметь как можно более полный набор, это даст возможность работать с любой трубой независимо от ее размера и характера армирования.

    Технология сварки враструб

    В процессе совмещения трубы с нагретой муфтой, внешний слой трубы оплавляется и выдавливается наружу в форме валика (грата), а внутренние слои прогреваются достаточно, чтобы упруго сжаться и позволить трубе войти в нагретую муфту. Похожий эффект наблюдается при совмещении фитинга с нагретым дорном. При соединении после нагрева трубы и фитинга, труба упруго сжимается, а фитинг упруго растягивается. В результате нагретые свариваемые поверхности давят друг на друга, вытесняя воздух и обеспечивая перемешивание расплавленного материала.

    Технология сварки полипропиленовых труб враструб состоит в выполнении следующих операций: резка трубы, подготовка деталей к сварке, монтаж и вывод на рабочий режим сварочного аппарата, установка деталей на прогрев, сборка соединения и его охлаждение.

    Без больших усилий совместить трубу и фитинг вручную с нагретым инструментом, а затем – совместить трубу с фитингом в соединение, удается только при сварке трубопроводов небольших диаметров – до 40-50 мм. Для сварки труб диаметром больше 50 мм лучше использовать специальные центраторы для раструбной сварки.

    Резка труб. Резку трубы выполняют специальными ножницами, исключающими смятие ее стенки.

    Подготовка труб и фитингов к сварке. Стандартная подготовка заключается в очистке и обезжиривании наружной поверхности трубы и внутренней поверхности фитинга. Однако кроме стандартной есть еще и специальная подготовка, выполняемая в отношении армированных труб, – но не всех, а лишь некоторых из них. Осуществляющим монтаж полипропиленовых труб своими руками необходимо знать об особенностях подготовки труб, имеющих различное армирование.

    Благодаря композитным ПП трубам с армированием алюминием или стекловолокном, достигается высокая термическая стабильность трубопровода (низкое температурное расширение), благодаря этому отпадает необходимость установки температурных компенсаторов в системах отопления и горячего водоснабжения. Армирование алюминием, кроме того, исключает диффузию кислорода в систему. Проникший через стенку трубы кислород насыщает воду замкнутых высокотемпературных систем газом, вызывающим кавитацию в вентилях, насосах и прочих элементах трубопровода.

    Трубы без армирующего слоя или армированные стекловолокном не требуют никакой специальной подготовки.

    Трубы, армированные алюминием, расположенным близко к поверхности (под тонким декоративным слоем полипропилена), требуют удаления армирующего слоя специальным инструментом – шейвером. При сварке ПП труб этот слой необходимо удалять, чтобы обеспечить прочную и неразрывную связь трубы с фитингом.

    Трубы, в которых армирующий слой алюминия расположен в середине стенки, необходимо подвергать операции торцевания специальным инструментом, целью которой является удаление кромки алюминия, выходящей на торец трубы. Если этого не сделать, вода может проникнуть по открытому армирующему слою в середину стенки и вызвать ее вздутие .

    Ниже приведены фото разрезов соединений сделанных без торцовки (неправильно) и с торцовкой (правильно).

    Лучший результат достигается с применением специальных муфт. Их конструкция обеспечивает обволакивание полипропиленом кромки армирующего слоя (его замуровывание), в результате чего исключается его контакт с водой.

    Иногда производителями труб даются рекомендации при подготовке трубы к сварке, независимо от наличия армирующего слоя, калибровать ее по наружному диаметру и снимать фаску. Необходимость первого объясняется возможной эллипсностью трубы, которая должна устраняться калибровкой. Снятие фаски призвано облегчать установку трубы в муфту. Однако в большинстве случаев, при сварке полипропиленовых труб своими руками, ни первого, ни второго не делают, считая эти операции излишними.

    Подготовка сварочного аппарата ("паяльника"). Перед началом работ, "паяльник" для сварки полипропиленовых труб необходимо надежно закрепить в кронштейне или на станине. Во время установки на прогрев, к деталям прилагаются определенные усилия, передающиеся на паяльник. Для удобства работы необходимо, чтобы он был прочно закреплен и неподвижен.

    После установки аппарата, на его нагревателе закрепляется подходящая нагревательная пара (дорн и муфта), выставляется с помощью тумблера необходимое значение температуры нагрева, и аппарат включается в сеть. Температура инструмента для сварки полипропиленовых труб враструб должна составлять 260±10°С. Это значительно превышает температуру вязкотекучести полипропилена и делается с той целью, чтобы быстро оплавить поверхностный слой трубы и фитинга и снять детали, не допуская прогрева их стенки на всю толщину. В противном случае труба и фитинг потеряют жесткость, и их невозможно будет соединить.

    Установка деталей на прогрев. После выхода аппарата для сварки полипропиленовых труб на рабочий режим (о чем должна просигнализировать индикация прибора), труба и фитинг одновременно устанавливаются для нагрева – труба вставляется в муфту, фитинг надевается на дорн. Если одновременная установка деталей невозможна, первым устанавливается фитинг, так как он массивнее.

    Трубы и фитинги имеют материал на припуск, который выдавливается во время установки деталей, образуя грат – валик в виде кольца. Его сдвиг требует приложения определенной силы. Однако усилие не должно быть излишним, надвигать детали нужно постепенно, следя за тем, чтобы образующийся грат был правильной формы. Если фитинг надевается на дорн свободно, без усилия и образования грата, значит, он бракованный и использовать его нельзя.

    Устанавливая детали, нужно контролировать глубину их установки, чтобы снять усилие, когда они упрутся в дно муфты и вершину дорна. В противном случае можно смять торец трубы и ограничитель фитинга. Для контроля за глубиной погружения трубы в муфту, на ней можно сделать отметку на необходимом расстоянии от торца. Но чаще всего этого не делают, трубу и фитинг просто устанавливают на оправку до тех пор, пока они не упрутся.

    После установки деталей в муфту и на дорн аппарата для сварки пластиковых труб, нужно дать им время для оплавления поверхностей. Продолжительность нагрева – очень важный параметр. Она должна быть достаточной для того, чтобы поверхности нагрелись до состояния вязкотекучести, но не быть выше того значения, за которым детали начнут терять жесткость. У производителей пластиковых труб имеются таблицы, устанавливающие время нагрева в зависимости от марки полипропилена, диаметра трубы и толщины стенки. Ориентировочные значения продолжительности нагрева для трубы PPRC (ПП тип3) PN20 указаны в таблице ниже.

    Диаметр трубы, мм 16 20 25 32 40 50 75 110
    Время нагрева, сек. 5 5 7 8 12 18 30 50
    Время перестановки*, сек. 4 4 4 6 6 6 8 10
    Время фиксации**, сек. 6 6 10 10 20 20 30 50
    Время полного остывания***, мин. 2 2 2 4 4 4 6 8

    * – время на снятие разогретых деталей и соединение их.
    ** – время удержания соединения до частичного остывания. Это время используется для выравнивания соединения руками. По истечении этого времени соединение теряет эластичность, изменять его форму уже невозможно.
    *** – Удерживать детали до полного остывания нет необходимости. Достаточно не создавать нагрузки. После этого времени соединение готово.

    Время нагрева отсчитывается с момента достижения деталями упоров. После того как оно закончится, трубу и фитинг с тем же умеренным усилием снимают с оправок.

    Сборка деталей. Снятые с оправок утюгов для сварки полипропиленовых труб детали без промедления соединяются между собой (труба вставляется в фитинг). Время, которое проходит с момента снятия деталей до момента их сборки, должно быть как можно меньше и в любом случае не превышать 4-6 секунд. Промедление чревато охлаждением деталей и невозможностью их сборки или, по крайней мере, низким качеством соединения.

    Соединяя трубы с фитингами, не следует проворачивать их друг относительно друга более чем на 5°. Правильность соединения нужно контролировать по виду образующегося грата, который должен быть одинаковым по толщине со всех сторон.

    Охлаждение соединения. После соединения деталей и (при необходимости) их правки, на которую по технологии отводится всего несколько секунд, к деталям нельзя прилагать никаких усилий до тех пор, пока полипропилен полностью не затвердеет. Обычно на это требуется 2-4 мин.

    Ориентировочные значения продолжительности всех операций при сварке, для трубы PPRC (ПП тип 3) PN20, указаны в таблице выше. Точные значения параметров сообщаются производителями труб и фитингов.

    Типичные ошибки при сварке враструб

    Различные ошибки при сварке могут нарушить монолитность соединения и привести к потере герметичности или создать слабое место в трубопроводе, которое может разрушиться при кратковременном повышении давления. Ошибки эти могут быть следующими.

    Недоведение трубы и фитинга до упоров при установке их на прогрев. Это приводит к невозможности сборки деталей на полную глубину (детали упираются в грат, не дойдя до конца) и появлению слабого места в соединении.

    Превышение нормальной глубины погружения трубы в муфту при ее установке на прогрев – из-за чрезмерного приложения силы и/или несвоевременного ее снятия. В этом случае торец трубы загибается внутрь, образуя грат, который сужает проход трубы и препятствует свободному течению воды.

    Недоведение деталей до упоров при их сборке (соединение не на всю глубину). Следствие этого – ослабленное место в соединении.

    Читайте также:  Расчет стропов по грузоподъемности

    Перегрев деталей из-за превышения времени нагрева или слишком высокой температуры паяльника. Эта ошибка приводит к потере деталями жесткости и невозможности их сборки или деформациям и складкам в соединении, если детали все же удалось собрать. Последнее кроме ослабления конструкции может привести к потере герметичности.

    Недогрев деталей из-за малого времени нагрева или заниженной температуры сварочного аппарата. Следствие этой ошибки – невозможность сборки деталей или несплавление в соединении и потеря герметичности.

    Превышение временного интервала между снятием деталей с прогрева и их сборкой. В результате нагретые поверхности охлаждаются до температуры ниже вязкотекучести. Ошибка приводит к невозможности сборки деталей или несплавлению в соединении с нарушением герметичности.

    Неправильная резка трубы, выражающаяся в неперпендикулярности ее торца оси. В этом случае в собранном соединении образуется слабое место из-за неплотного прилегания торца трубы к внутреннему ограничителю фитинга.

    Нарушение соосности трубы и фитинга при сборке. Приводит к деформации и, возможно, к потере герметичности соединения.

    Ошибки сварки, не вызывающие потери герметичности, могут ничем не проявить себя в течение долгой эксплуатации, однако несут в себе потенциальную угрозу выхода из строя соединений при кратковременных повышениях давления.

    Стыковая сварка полипропиленовых труб

    Однако, несмотря на простоту технологической схемы, практическое осуществление стыковой сварки связано с некоторыми сложностями, ограничивающими ее использование в домашних условиях.

    Необходимо обеспечить точное осевое совмещение труб и их параллельность друг относительно друга (несовпадение стенок труб допускается до 10% от их толщины). В течение определенного времени необходимо прикладывать усилие, прижимающее трубы к нагревательному зеркалу во время нагрева, и друг к другу – во время образования соединения. При резке или торцовке трубы, должна быть обеспечена перпендикулярность торца. Все эти условия трудно соблюсти без специального оборудования – центратора, оснащенного ручным или электрическим приводом, создающим усилие сжатия, и торцевателем. То есть, в случаи труб небольших диаметров, оборудования и инструмента для сварки полипропиленовых труб встык требуется больше, чем при сварке враструб. А если учесть, что сварка враструб обеспечивает более высокую надежность благодаря замковому характеру соединения, становится понятно, почему ей отдается предпочтение перед сваркой встык при монтаже домашних водопроводов и отопительных систем.

    Сварка полипропиленовых труб встык применяется в основном в качестве промышленного способа соединения труб большого диаметра при прокладке прямых участков трубопроводов (подробнее процесс стыковой сварки пластиковых труб описан в статье Сварка полиэтиленовых труб).

    Монтаж полипропиленовых труб

    На примере полипропиленовых труб системы KAN-therm PP видно, что при максимальной разнице температур 80° один метр однородной трубы удлиняется на 12 мм, а комбинированной трубы на 2 мм, при значительной длине участков трубопроводов (более 2-3 метра) тепловое удлинение при нагревании, или сжатие при охлаждении, может привести к недопустимо сильным напряжениям на стыках. Нужно отметить, что именно термические напряжения от удлинения или сжатия, а не внутренние от давления воды, наиболее опасны для полипропиленовых труб, особенно в случае однородных полипропиленовых труб. Для компенсации удлинений (когда это необходимо) прибегают к различным изгибам трубопровода и нежесткому креплению к опорам, обеспечивающее осевое перемещение трубы.

    Видео:

    Когда собираются водяные коммуникации, состоящие из пластиковых труб, важнейшим параметром становится температура. Она должна иметь определенные значения, позволяющие добиться прочного и надежного соединения.

    Сегодня технология разводки трубопроводов из таких материалов предписывает соблюдение определенного температурного режима, а также конкретных временных значений, при выполнении сварочных работ. Если не соблюдать рекомендованные параметры, возможно появление разрыва в узловых местах, значительно ухудшиться движение водяного протока.

    Общее влияние температуры при стыковочных работах

    Технологический процесс сварки полипропиленовых труб основан на нагреве материала до нужной температуры. В результате пластмасса начинает размягчаться. При соединении деталей происходит диффузия молекул полипропиленовых молекул. Другими словами, в соединение происходит слияние молекул. Когда материал остынет, образуется крайне прочный стыковой узел.

    Прочность свариваемых заготовок находится в прямой зависимости от температурного режима. При недостаточном нагреве, не будет происходит процесс диффузии. Молекулы фитинга и свариваемой трубы просто не в состоянии попасть в совмещаемые области. Сварка получится слабой и не сможет выдерживать больших нагрузок. Пара разорвется, нарушится герметичность стыка.

    При перегреве конструкция начнет деформироваться. В результате изменится изначальная геометрия. Внутри детали может произойти образование сильного наплыва в виде большого валика. В результате в месте сварки значительно уменьшится диаметр сечения трубопровода.

    Для нормальной пайки полипропиленовых труб, необходимо создать нагрев до температуры 255-265 градусов. Процесс нагрева должен учитывать несколько параметров:

    • Диаметр детали.
    • Температуру помещения.
    • Время нагрева.

    Практика показала, что время нагрева и диаметр детали находятся в прямой зависимости.

    Температура помещения, в котором происходит пайка также оказывает влияние на этот процесс. Когда паяются детали, при извлечении их с «утюга» или другого нагревательного устройства, происходит пауза перед началом муфтовой стыковки. Чтобы компенсировать остывания при невысокой температуре, пп трубы необходимо нагревать немного дольше. Такое добавочное время находится в пределах 2-3 секунд. Подбор происходит эмпирическим путем.

    Необходимо помнить, что если нагревать полипропиленовые трубы на нагревательном аппарате с установкой температуры более 270 градусов, произойдет очень сильный нагрев верхнего слоя детали. Сердцевина не получит достаточного прогрева. При стыковке деталей, толщина сварочной пленки получится очень тонкой.

    Как сваривать полипропиленовые трубы вручную

    Сварочные гильзы устройства подбираются с учетом диаметра деталей. Затем их вставляют в сварочное зеркало и хорошо закрепляют.

    Контактные поверхности очищаются от пыли и грязи. Для чистки лучше пользоваться очищающей жидкостью, которую рекомендует изготовитель данного изделия. В такой работе может помочь:

    • Хлорэтилен.
    • Трихлорэтан.
    • Этиловый или Изопропиловый спирт.

    Устанавливается определенная температура устройства. Обычно терморезистор должен нагреваться в пределах 250 – 270 градусов. Такое оптимальное значение температуры позволяет достичь правильного соединения.

    Когда на термостате наберется нужный тепловой уровень, проверяется температура нагрева сварочного зеркала. Для этого используют специальный термозонд.

    Отрезается труба, выдерживая 90 градусов, относительно оси. При необходимости нужно зачистить поверхность и снять фаску. Параметры зачистки, размер глубины фаски берутся из таблицы номер один. Фаску можно снять при зачистке детали или после нее, особым калиброванным инструментом.

    Фитинги из полипропилена для раструбной сварки. Глубина зачистки и ширина фаски.

    На поверхности трубы отмечается глубина вставки «L1» Берется из таблицы 2. Зачистка должна обязательно соответствовать величине глубины вставки.

    Глубина вставки L1(мм): максимальная глубина вставки нагретой трубы в стакан фитинга.

    На наружную поверхность трубы и свариваемого фитинга наносится продольная метка. Она дает возможность избежать смещения деталей во время соединения.

    Поверхность трубы, а также прикладываемого фитинга, должны быть хорошо очищены от масла или грязи. После достижения нужного нагрева сварочного зеркала, труба, совместно с фитингом устанавливается в специальные гильзы. Фитинги должны быть вставлены до упора, свариваемая труба на полную глубину зачистки. Необходимо немного подождать пока детали нагреются.

    Затем они быстро извлекаются и вставляются друг в друга. Глубина вставки фитинга должна равняться длине L1, в соответствии с продольными насечками.

    Соединенные детали нужно подержать в зафиксированном положении, определенное время, согласно таблице №3. Затем нужно дать время остыть естественным путем. Нельзя охлаждать их с помощью вентилятора или опускать в холодную воду.

    Время нагрева, сварки и охлаждения

    Когда поверхность элементов достаточно охладилась необходимо провести их гидравлическое испытание.

    Диапазоны температур при контактной сварке.

    Изменении давления и температуры в процессе стыковой сварки приводятся на рисунке ниже:

    Нюансы выдержки нужного теплового режима

    Рассчитывая будущую схему трубопровода, прикиньте, как будет происходить дальнейший монтаж. Необходимо стремиться получить минимальное расстояние между паяльным аппаратом и местом соединения.

    Если расчет будет сделан неверно, а место сварки окажется в недоступном месте, приходится разогревать деталь на значительном удалении от места крепления. При этом возникают большие потери тепла, так как приходится заниматься переносом деталей, чтобы выполнить муфтовый стык. В результате таких неучтенных моментов, возникает сильное ослабление шва.

    Если сделан ошибочный расчет последовательности монтажа, пайки, может возникнуть ситуация, когда будет нереально состыковать последние детали, так как устройство нагрева просто невозможно установить между деталями. Чтобы увеличить зазор, приходится деформировать определенные участки трубопроводов, позволяющие вставить устройство для пайки. Такая работа может испортить внешний вид коммуникации. Возможно появление статического напряжения некоторых районов системы.

    Очень грубой ошибкой, в результате которой не удается контролировать температуру, является последовательный нагрев заготовок непосредственно перед стыком. Иначе говоря, каждая деталь разогревается отдельно. В результате полностью нарушается температурный режим.

    Такой неправильный подход может вызвать сильное остывание детали из-за затраченного времени, необходимой для разогрева. Происходит умышленная потеря тепла. Подобная методика соединения деталей не позволяет правильно выстроить работу и процесс размягчения материала становится непредсказуемым. Пользоваться ею категорически запрещено.

    Чтобы осуществлять правильный контроль над температурным режимом, необходимо учитывать несколько критериев:

    1.Качество сварочного аппарата для работы с полипропиленовыми изделиями, должно позволять удерживать определенные параметры с минимальной погрешностью.

    2.Между сварочным аппаратом и участком соединения, должно быть менее 1.5 метров.

    3.Операция должна выполняться в отапливаемом здании.

    4.Прежде чем начинать сварочные работы, убедитесь, что температура соединяемых деталей примерно одинаковая.