Способы соединения труб из полимерных материалов
Существует несколько способов соединения труб при монтаже трубопроводов. Выбор той или иной методики монтажа зависит от:
- вида используемых труб (ПВХ, полипропиленовые, полиэтиленовые);
- диаметра трубопровода;
- назначения трубопровода.
Монтаж безнапорных трубопроводов
При сборке трубопроводов, в которых жидкость передвигается самотеком, как правило, обходятся без сварки. Для монтажа самотечной системы канализации или ливневки, чаще всего, используют:
Раструбные соединения. В этом случае, трубопровод собирается из труб, у которых с одной стороны имеется специальный раструб, дополненный уплотнительной манжетой. Гладкий конец трубы просто вставляется в раструб, а резиновое уплотнение герметизирует стык.
Монтаж трубопроводов под давлением
При сборке трубопроводов для подачи воды или системы отопления применять описанные выше способы соединения труб нельзя. В этих случаях необходимо обеспечить более надежное соединение труб, поэтому используют следующие методы сварки:
- Сварка муфтовая. В этом случае для сваривания пластиковых труб используются фитинги (муфты, отводы, тройники и пр.). Этот вид сварки иногда называют раструбным. Для его выполнения требуется специальное оборудование – паяльник для сваривания труб из пластика, это довольно простой прибор, на котором легко научиться работать.
- Сварка электромуфтовая. Для реализации этого способа соединения труб применяют специальные детали – соединительные муфты, снабженные нагревательными элементами. При подведении к муфте напряжения она разогревается, образуя монолитное соединение со стыкуемыми трубами.
- Сварка стыковая. Эта методика применяется, если необходима сварка пластиковых труб большого диаметра. Ее отличие от предыдущих способов заключается в том, что никаких дополнительных деталей не используется. Концы соединяемых труб разогревают до определенной температуры и соединяют между собой. Для проведения сварки требуется специальное оборудование – прибор с нагревательным зеркалом и центратор.
Нужно сказать, что все существующие способы сварки основаны на одном и том же принципе – материал труб расплавляется и образует монолитное соединение за счет диффузного проникновения частиц одной соединяемой детали в структуру другой.
Причины уникальности ПЭ
Можно говорить о заметной жесткости полиэтиленовых труб высокой плотности. Это объясняется крепкой связью данного продукта на молекулярном уровне. По этой причине производство считается крайне прочным.
Основное преимущество ПЭ низкого давления – это то, что он изготовлен из нефти. Такой материал устойчив к низким температурам, не выбрасывает в окружающую среду вредных веществ и не считается опасным для людей.
Согласно назначению, выделяют такие виды трубопровод из высокоплотного ПЭ:
- Технический (используется в канализации, при газоснабжении и изготовлении кабеля);
- Пищевой (применим при конструкции питьевых элементов).
В зависимости от способа соединения существуют разъемные (легко разбираются после пайки) и неразъемные (их отсоединить невозможно, применимы при высоком давлении).
https://youtube.com/watch?v=F5kHO74SMoc
Способы соединения труб
Соединения труб ПНД бывает двух видов:
- неразъемные (соединение встык сварочным аппаратом и электромуфтовая сварка);
- разъемные (с помощью соединительных деталей).
Неразъемные соединения
применяются обычно на участках, где трубам предстоит работать в сфере высоких давлений. Соединения при помощи сварки подходят для всех ПНД труб диаметром более 50 миллиметров. Полученный в результате сварки шов прочнее самой трубы в несколько раз и обеспечивает абсолютную герметизацию стыка.
Сварка труб встык
Стыковая сварка труб пнд осуществляется при помощи специального аппарата. Суть такого соединения состоит в нагревании торцов труб специальным нагревательным элементом до вязкого состояния. Смягченные концы труб соединяют под давлением и оставляют остыть место соединения естественным способом. Предварительно концы труб обезжиривают и очищают от загрязнений.
Полученный сварочный шов должен быть ровным, высота его выступа – одинаковой. Только в этом случае он будет максимально прочен и надежен.
Сварка встык – основной способ соединения труб ПНД. При четком соблюдении технологии сварки получаются прочные и долговечные соединения
Сварка встык считается одним из самых популярных способов соединения трубопроводов, однако нельзя сбрасывать со счетов и второй, не менее эффективный способ – соединение при помощи электромуфт.
Электромуфтовая сварка
Для этого типа сварки используется фасонная муфта из полиэтилена. В нее вставлены электрические спирали и при прохождении электрического тока по ним муфта разогревается до нужной температуры и приваривается к трубам, прочно скрепляя их при застывании. Как и при стыковой сварке, перед началом работы концы труб тщательно очищают.
Технологию электромуфтовой сварки активно применяют в стесненных условиях – при создании врезок в ранее соединенные трубы, в колодцах, при ремонте и монтаже отводов и др.
Сварные соединения должны отвечать следующим требованиям:
- смещение свариваемых отрезков по отношению друг к другу не должно составлять более 10% от толщины стенки полимерной трубы;
- стыковой шов не должен располагаться ниже внешнего уровня поверхности трубы;
- качественный сварной шов имеет высоту валика не более 2,5 миллиметра на трубах с толщиной стенки до 5 миллиметров, а на толстостенных трубах, толщина стенок которых составляет 6-20 мм, его высота не должна быть больше 5 миллиметров.
Разъемные соединения
Такой вид соединения осуществляют на участках, где в будущем может потребоваться реконструкция или ремонт и появится необходимость в разборке. Это встречается в частном домовладении, когда нужно подсоединить трубу от источника водоснабжения к участку водопровода, ведущего к дому.
Бывают также ситуации, когда невозможно применить сварочный метод (нет необходимого оборудования или соединение нужно выполнять в воде). В таких случаях используется муфтовое соединение. Специально выпускаемые для труб ПНД муфты надежно скрепляют стыкуемые отрезки.
Разъемное соединение труб осуществляется двумя способами:
- раструбным соединением (с использованием эластичных уплотнительных прокладок);
- фланцевым и фитинговым соединением, для которого используются специальные крепежные элементы.
Для сборки монтируемых деталей нет необходимости в инструментах и приспособлениях, кроме специального ключа, при помощи которого откручивают и закручивают прижимные гайки на соединительных фитингах. Этот метод подходит для соединения труб небольшого диаметра (20-35 мм).
Применение компрессионных фитингов дает возможность производить соединение ПНД труб без использования сварочного аппарата — их монтаж осуществляется путем сборки элементов фитинга резьбовым способом
Достоинством компрессионных фитингов является возможность разборки при необходимости смонтированных деталей, причем делать это можно неоднократно и выполнить такую работу сможет даже человек без специальной подготовки. Кроме того, этот вид монтажа можно выполнять даже при весьма низких температурах, а наличие в продаже большого ассортимента соединяющих элементов различных диаметров позволяет собрать любые нужные разводки и разветвления в трубопроводе.
Терморезисторная сварка и ее особенности
Такую технологию еще называют электромуфтовой. Контакт осуществляется за счет муфт, у которых есть особый нагревательный элемент.
Сварку пнд делают обычным способом в таких случаях:
- Нельзя осуществить соединение встык;
- Нужно провести сварку в старом трубопроводе;
- Необходимы отводы в рабочие трубы.
- Элементы терморезисторной сварки недешевые, но без нее иногда не обойтись.
- Этапы такого вида соединения выглядят так:
- Сначала нужно отрезать элементы, почистить их от мусора и грязи;
- При помощи маркера отмечаем на деталях те места, до которых готовый трубопровод будет входить в фитинг;
- Защищаем при помощи насадок те элементы, что не подлежат сварке. Это необходимо, чтобы на них не попала грязь;
- Конечный этап – связка электромуфты со сварочным аппаратом. Нужно подключить провода и включить устройство. Оборудование выключится самостоятельно, как только нагреется до нужной температуры.
Особенности труб ПНД
Аббревиатура ПНД расшифровывается как полиэтилен низкого давления. Это полимерный материал, изготовленный с применением специальной технологии, когда полимеризация происходит без действия внешнего давления. На выходе получается крепкий, эластичный полимер, который химически инертен и может использоваться для хранения и транспортировки пищевых продуктов (в том числе питьевой воды).
Положительные качества коммуникаций из ПНД:
- Химически устойчивы. Полимерные коммуникации из ПНД не поддаются действию агрессивных жидкостей и могут использоваться для транспортировки питьевой воды.
- Не подвергаются коррозии. Срок службы коммуникаций более 50 лет.
- Не проводят электрический ток.
- Эластичны. Трубопроводы из ПНД отлично зарекомендовали себя в сейсмоопасных зонах, в зонах с повышенной вибрацией. Они не теряют своих эксплуатационных качеств в таких условиях, долговечны и надежны.
- Высокая эластичность материала не дает трубам растрескаться при замерзании их с водой внутри. Там, где стальной трубопровод лопнет, коммуникации из полиэтилена сохранят целостность и герметичность.
- Устойчивы к гидроударам.
- Легкие. Малый вес дает возможность: сэкономить на доставке, осуществлять сборку коммуникаций без привлечения сторонней рабочей силы.
- Просты в монтаже. Легкость резки, наличие спец. фитингов дает возможность собрать трубопровод без наличия профессиональных навыков.
К недостаткам относят ограниченную сферу применения труб из ПНД, поскольку материал не выдерживает высокой температуры. Максимальная температура для эксплуатации – 80 градусов.
Производители предлагают два вида труб из ПНД:
- для эксплуатации под давлением – водопровод, газопровод;
- для эксплуатации без давления внутри трубы – канализация, ливневки, электрокоммуникации.
Отличие заключается в толщине стенок и способе стыковки труб.
ПНД-трубы для водопровода: технические характеристики и схема установки
Времена, когда трубы изготавливались исключительно из металла, давно прошли. На смену продукции из этого сырья пришли изделия из материалов нового поколения, выступив в роли достойной альтернативы металлическим водопроводным системам. Среди подобных товаров стоит выделить ПНД-трубы.
Особенности
Востребованность полиэтиленовых труб для водопровода обусловлена присущими материалу преимуществами, за счет которых прокладка на земле либо в грунте магистралей, обеспечивающих подачу холодной и горячей воды, стала одной из основных областей использования изделий, а легкий монтаж труб позволяет собрать водопровод своими руками.
Технология выпуска продукции из полиэтилена предполагает строгое соблюдение ГОСТ. В нормативной документации есть таблицы, содержащие применяемые на практике технические характеристики такой продукции.
Принимая во внимание нормативную документацию, касающуюся качеств и характеристик изделий, ПНД-трубы должны отвечать следующим требованиям:
- вне зависимости от диаметра и размера наружная и внутренняя поверхность продукции должна быть абсолютно гладкой: наличие пузырей, трещин или любых других включений не допускается,
- весь сортамент изделий должен быть устойчив к давлению, составляющему 20 атм.
Трубы, отвечающие вышеперечисленным показателям, производятся с диаметром от 16 до 1600 мм. Реализация товара происходит в бухтах по 100-200 метров либо же отдельными изделиями длиной 12 м. Продукция проходит покраску в черный цвет с продольными полосами по окружности. Трубы из полиэтилена для холодного водоснабжения и подачи горячей воды имеют определенные параметры, исходя из которых происходит их классификация по сфере применения.
Сырье, используемое для изготовления изделий. Трубы ПЭ 80 отличаются высокими потребительскими свойствами, поскольку способны при сохранении целостности конструкции выдерживать большое внутреннее давление на стенки. За счет особенностей материала они находят свое применение при сооружении трубопроводных магистралей с диаметром не более 90 мм.
Изделия, для выпуска которых применялся полиэтилен марки ПЭ 100, обеспечивают хорошую пропускную способность изделию с меньшим диаметром. Они востребованы для обустройства схем коммуникаций подачи холодной воды. ПЭ 63 применяются в жилищном и промышленном строительстве для дренажа фундаментов, а также подвальных помещений в строениях. В большинстве стран почти 100% трубопроводов для воды состоят именно из полиэтиленовых труб.
Уровень устойчивости труб к внутреннему давлению. Рассчитывается этот коэффициент исходя из отношения диаметра изделия к толщине стенки. Продукция с меньшим показателем отличается более высокой прочностью.
Диаметр ПНД-труб. Для эксплуатации в частной сфере, например, при прокладке водопровода на дачном участке или в загородном жилом доме рекомендуется приобретать изделия с диаметром 25 или 32 мм.
Стоит выделить основные преимущества ПНД-труб:
- устойчивость к воздействию агрессивных сред, включая соль, кислоту и щелочь,
- долговечность – средний эксплуатационный срок изделий составляет около 50 лет,
- инертность к жидкой среде, которая проходит по коммуникациям,
- стойкость к образованию и развитию на стенках микроорганизмов,
- устойчивость к коррозии, что актуально при прокладке трубопровода в почве, которая отличается повышенной влажностью, например, на садовых участках и дачах,
- небольшая масса продукции, за счет чего облегчается монтаж,
- стойкость к отрицательным температурам – трубы из полиэтилена сохраняют свои свойства при -70 С, за счет чего они эффективно функционируют не только в летний, но и в зимний период.
Чтобы иметь исчерпывающее представление об изделиях, следует выделить некоторые минусы продукции, речь о которых пойдет ниже.
- Материал имеет низкий уровень устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Исходя из этого, монтаж ПНД-труб рекомендуется проводить в почве либо же помещать их в специальные защитные футляры.
- Показатели прочности изделий из полиэтилена уступают аналогичным показателям труб из металла.
Все изделия в обязательном порядке проходят контроль на соответствие государственным стандартам, установленным для продукции, с помощью которой выполняется обустройство водопровода.
ПНД-трубы для водопровода: технические характеристики и схема установки ПНД-труба для водопровода представляет собой изделие из полиэтилена, имеющее ряд положительных особенностей. Какие диаметры водопроводных полиэтиленовых конструкций следует использовать для прокладки частного водоснабжения на участке?
Достоинства и недостатки
ПНД — это полиэтилен низкого давления, который является полимером этилена. Он имеет маркировку ПЭ или PE и белую расцветку (тонкие конструкции полностью прозрачны). Иногда ПНД изделия окрашиваются в черный, синий, серый и другие цвета. Полоска синего цвета на трубе означает, что ее можно применять для устройства систем водоснабжения.
Чаще всего монтаж полиэтиленовых труб проводится для устройства холодных водопроводов, канализации и ряда агрессивных сред. Диаметр таких изделий достигает 1600 мм. Кроме того, они используются для разводки проводов интернета, телефонной связи, электроснабжения.
Основные достоинства полиэтилена низкого давления:
- продолжительный срок эксплуатации — некоторые производители дают 50-летнюю гарантию на свою продукцию;
- доступная стоимость;
- устойчивость к морозам — ПНД-трубы могут выдерживать многократные циклы оттаивания/замерзания;
- инертность к химическим веществам — ПНД обладает высокой стойкостью даже к кислотам и щелочам;
- устойчивость к коррозионному воздействию;
- экологичность;
- безопасность для человеческого организма;
- гладкие внутренние поверхности предотвращают оседание солей на стенках;
- отличная пластичность;
- высокий уровень прочности;
- небольшая масса;
- легкое обслуживание;
- простой и быстрый монтаж.
Несмотря на широкий перечень преимуществ полиэтилена, у него есть и ряд недостатков. Основные из них:
- Низкая устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения. Материал постепенно разрушается на солнце, поэтому его нельзя прокладывать на улице без применения специальных коробов и чехлов.
- Низкая термостойкость. ПНД-изделия можно применять лишь для транспортировки воды с температурой не более +60 градусов. Для устройства отопительных систем нужно использовать изделия из сшитого полиэтилена.
- Неэстетичность. К некоторым дизайнам могут не подходить черные или полосатые ПНД-трубы.
- Эксплуатационные характеристики этих конструкций не позволяют их использовать в промышленной сфере.
- Армированные изделия обладают минимальной гибкостью.
Фланцевые соединения
Когда устанавливается труба ПНД, монтаж для диаметра более 40 мм предпочтительно делать с помощью металлических фланцев. Для этого края труб обрезают труборезом под прямым углом по готовой разметке. Затем к ним приваривают полиэтиленовые втулки с бортами, а на них устанавливают фланцы из металла. Другой способ заключается в монтаже на трубу компрессионного фланца, чтобы зафиксировать гладкий полимерный участок стыка. Затем устанавливается обычный фланец, который крепится шпильками и болтами с аналогичной деталью, установленной на торце стальной трубы.
Фланцевое соединение позволяет подсоединить вентили, регуляторы, задвижки и трубы между собой.
Специальное оборудование
При выборе оборудования необходима предусмотрительность
Важно учитывать сложности проведения работ. Чтобы справиться с большими объемами пленок применяют промышленное оборудование. https://www.youtube.com/embed/WPizsSZjyCo
Для соединения полиэтилена используют специальные приборы. Стоимость их разная. Стоит отметить бюджетную модель ПП-40.
Она позволяет получить ровный и прочный шов на любом контуре: прямом или сложном. ПП-40 по форме напоминает паяльник, но имеет другой наконечник.
Еще применяют специальные насадки для электроутюгов. Их изготавливают из листового металла, например: алюминия. Основание насадок делают плоским и ребристым. Такая поверхность прочно фиксирует соединение пленки во время сварки.
Ребрами фиксируют края пленки. После перемещают рейку вдоль свариваемого участка. Так получается двойной шов.
Крупные работы требуют применения более серьезных инструментов. Чтобы создать соединение пленки большой площади, понадобятся специальная аппаратура для сварки.
Подобная аппаратура оснащена настройками уровня давления, температуры, скорости перемещения разогретого элемента по поверхности полиэтилена. В бытовых вариантах формирования пленочных швов таких функций нет.
Помимо регуляторов настроек, аппараты для спайки оснащены роликовыми механизмами. Это задающие и натяжные элементы, стабилизирующие скорость продвижения свариваемых пленочных полотен.
Это улучшает качество пропайки полиэтилена, повышает прочность соединения.
Существуют аппараты, применяющие разные способы нагрева: воздушные и контактные. Воздушный нагрев производится воздействием на материал горячим воздухом. При контактном задействован контактирующий с материалом нагревающий элемент.
Раструбная технология
Пайка ПНД-труб может осуществляться несколькими способами. Ничего особо сложного в этих процессах нет, но сварщик должен определиться с тем, какой метод ему больше всего подходит.
Существует раструбная технология соединения. Ее еще иногда называют «муфтовой». Ее суть заключается в соединении элементов с помощью специальных устройств – фитингов. Кроме них, для работы понадобится оборудование, а именно сварочный аппарат. Можно выбрать ручную модель для изделий небольших размеров (до 50 мм) или механическую для полиэтиленовых труб большого диаметра (от 40 мм и больше).
Также нужно не забыть приготовить для работы адаптеры или сварочные насадки и различные инструменты для резки изделий.
При осуществлении такой сварки нужно соединить внешнюю часть трубы с внутренней стороной фитинга. Обе эти поверхности нагреваются сварочной насадкой: гильзой греется труба, а дорном – фитинг.
Аппарат для сварки полиэтиленовых труб стоит достаточно дорого
Непосредственно процесс раструбной сварки выглядит так:
- Сварочный аппарат нагревается до необходимой температуры;
- Фитинг максимально натягивается на дорн, и одновременно с этим на гильзу до упора надевается конец трубы (все это нужно делать очень быстро);
- Из-за разницы в размерах деталей появляется лишний слой, который, нагреваясь, оплавляется и вылезает наружу в виде небольшого валика, именуемого гратом;
- Грат уменьшает диаметр труб и тем самым позволяет им войти в сварочную насадку и совместиться дорну с фитингом;
- Все детали должны двигаться в нагревающую насадку до упора, и по достижении этого момента следует прекратить любое давление на них;
- Далее все фрагменты удерживаются в этом положении на протяжении нужного времени;
- После окончания времени фитинг снимается, труба вынимается из насадки и эти детали максимально совмещаются;
- После того, как остынет спаянный фрагмент, в другой край фитинга нужно вварить второе изделие.
В чем преимущества трубы ПНД?
Трубы ПНД изготавливают из высококачественного (легкого и прочного) полиэтилена низкого давления. Он начал завоевывать рынок трубопроводной арматуры еще в начале 80-х годов и на сегодняшний день около 75% всей продукции, представленной на этом рынке, изготовлено именно из полиэтилена.
Материал обладает отличными техническими характеристиками, которые часто считают его же достоинствами:
- не боится воздействия практически любых агрессивных химических веществ;
- не является электропроводником;
- невероятно высокая степень износоустойчивости – сохраняет свой вид около 50 лет;
- абсолютная экологическая безопасность материала;
- материал совершенно не подвержен коррозийному разрушению;
- устойчивость к понижению температур;
- материал не повреждается грибком и плесенью;
- приемлемая стоимость.
Трубы ПНД
Благодаря столь большому количеству достоинств ПНД широко применяется в различных сферах (как в промышленности, так и в быту). Например, его используют для защиты электрокабелей (силовых и кабелей связи). Материал часто применяем при осуществлении монтажа водного/канализационного трубопровода и строительстве артезианских скважин.
Стоит отметить, что несмотря на столь разнообразные сферы применения материала, монтировать его довольно просто – даже человек без соответствующего опыта вполне способен справиться с этой задачей.
Но трубы, созданные на основе ПНД, ни в коем случае нельзя применять в отопительных системах и горячем водоснабжении, поскольку максимальная температура, которую способен выдержать материал, сохраняя свои свойства и эстетичный вид, составляет около 60 градусов. Скажем, при температуре около +75 он уже начнет понемногу размягчаться.
Выбор способа пайки ПНД труб
Не каждый из перечисленных вариантов может удачно подойти для соединения ПНД труб в тех или иных условиях. Различные способы имеют свои преимущества и недостатки, и наряду с этим имеется ряд факторов, от которых также зависит ответ на вопрос, как паять полиэтиленовые трубы в той или иной конкретной ситуации.
Муфтовый способ является оптимальным в тех случаях, когда необходимо провести пайку в труднодоступных для работ местах. Поскольку в такой ситуации осевые смещения изделий относительно друг друга затруднены, стыковая сварка становится невозможной, и единственно приемлемым способом является муфтовое соединение.
В наиболее труднодоступных участках при сильной ограниченности места для работ производится пайка ПНД труб электромуфтовым способом
Другим существенным преимуществом такого метода является его быстрота, что также иногда имеет важное значение.. Наконец, в тех случаях, когда есть потребность в одноразовом соединении труб для выполнения той или иной краткосрочной работы, пайка не требуется вовсе, и можно обойтись временным разъёмным соединением.
Наконец, в тех случаях, когда есть потребность в одноразовом соединении труб для выполнения той или иной краткосрочной работы, пайка не требуется вовсе, и можно обойтись временным разъёмным соединением.