Сварка ПЭ труб встык технология - VSEDLYADOMA-SPB.RU

Сварка ПЭ труб встык технология

Инструкция по технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб

1 Монтаж полиэтиленовых труб своими руками

Русскому человеку, у которого стоит задача проложить ПЭ трубопровод, а знаний и опыта нет, заманчиво найти подробную и корректную инструкцию по сварке ПНД труб своими руками , так сказать в домашних условиях. Это похвальное свойство нашего пытливого ума иногда приводит к массе проблем.

Давайте разберемся, стоит ли делать это своими руками. Если стоит, то как?

Любая инструкция по эксплуатации сварочного оборудования (особенно импортного) содержит фразу типа «Дальнейшее описание правил эксплуатации аппарата не может заменить обязательного обучения сварке полиэтиленовых труб в специализированном учебном центре». Действительно, автору приходилось встречать людей, которым когда-то «дядя Вася показал», как варить. После этого человек проработал несколько лет и считает себя авторитетным профи. А при ближайшем рассмотрении оказывается, что он все эти годы методично вредил народному хозяйству России.

К сожалению, большинство Российских учебных центров образованы при коммерческих фирмах, торгующих сварочным оборудованием какой-либо определенной марки. Учебный центр сам по себе дело не прибыльное, коммерческая фирма содержит его в основном для «проталкивания» своего товара. Вряд ли можно надеяться, что в таком центре вам дадут подробные и объективные знания по технологии сварки полиэтиленовых труб. И уж тем более, вряд ли научат выбирать оборудование среди конкурирующих марок.

Вторая проблема – в учебный центр будущего сварщика калачом не заманишь. Технология сварки полиэтилена ошибочно представляется простой, а времени всем не хватает.

Автор поставил себе несколько задач:

  • В меру своих сил способствовать тому, чтобы в нашей стране полиэтиленовые трубопроводы были надежными. А для этого:
  • Не просто дать формальное описание различных режимов стыковой сварки, а подробно объяснить, почему так. Иначе русского человека не переубедить.
  • На основе объяснения физических принципов стыковой сварки развенчать некоторые популярные мифы. Иначе любой менеджер торгующей организации уверенным голосом делает из нашего человека идиота.
  • На основании действующих нормативов объяснить требования к сварочному оборудованию и научить это оборудование выбирать. Иначе, опять же, продавцы обманут.

Автор берет на себя смелость утверждать, что внимательное изучение всего, что написано далее, может служить инструкцией по сварке полиэтиленовых труб своими руками. Только практика потребуется.

2 Общая идея

Сварка пластмассовых труб нагретым инструментом встык заключается, в принципе, в нагреве торцов до расплавления материала и в последующем сжатии торцов для образования стыкового соединения и остывания шва (рис.1).

Нагрев свариваемых поверхностей производится плоским металлическим нагретым инструментом с тефлоновым покрытием, который после нагрева удаляется из зоны сварки.

Рис. 1 Сварка труб встык

Однако сварка качественного стыкового соединения требует от оператора аккуратного выполнения целого ряда условий. В итоге процесс сварки встык нагретым инструментом состоит из 5 основных фаз с точно нормированными режимами.

3 Назначение технологии стыковой сварки

Сварка встык – один из трех способов сварки полиэтиленовых (и вообще пластиковых) труб, обеспечивающих прочность сварного соединения не ниже прочности самой трубы. Два других способа – сварка с закладными нагревателями и сварка нагретым инструментом в раструб.

Технология стыковой сварки позволяет соединять трубы из любых термопластов I и II группы – ПЭ, ПП, ПВДФ, ПВХ и пр. Другими словами, из полимеров, которые при нагреве способны перейти в вязко-текучее состояние, а после остывания – снова затвердеть без существенного изменения физико-химических свойств.

Основное достоинство технологии стыковой сварки перед другими видами сварки пластиковых труб – в том, что для прокладки прямых участков трубопроводов не требуются расходы на соединительные детали; свариваются непосредственно отрезки труб.

Недостаток – в том, что, независимо от диаметра свариваемых труб, требуется строгое выполнение многочисленных требований технологии стыковой сварки, а сварка одного стыкового шва занимает сравнительно много времени.

Чем выше диаметр свариваемых труб, тем ощутимее превосходство достоинств технологии стыковой сварки над ее недостатками. Поэтому для диаметров ниже 63 мм сварка встык нагретым инструментом применяется очень редко. Что касается пластиковых труб диаметром выше 110 мм, то это, как правило, трубы из полиэтилена. Поэтому в подавляющем большинстве случаев технология стыковой сварки используется для соединения полиэтиленовых труб.

И наоборот, полиэтиленовые трубы в большинстве случаев соединяются по технологии стыковой сварки. Можно сказать, что «сварка полиэтиленовых труб» и «стыковая сварка труб» – почти синонимы.

Единственное ограничение – сварка стыковых швов не рекомендуется на безнапорных трубопроводах канализации из полимерных труб, т.к. на внутренней поверхности трубопровода в результате сварки стыкового соединения образуется валик оплавленного материала (т.н. грат), который может стать местом скопления твердых частиц и причиной засорения безнапорного трубопровода. Если внутренний грат срезается, то стыковые сварные соединения могут использоваться даже для прокладки канализации. Проблема в том, что на готовом трубопроводе факт удаления внутреннего грата практически невозможно проверить. Вероятно, поэтому основное «узаконенное» применение технологии стыковой сварки – монтаж напорных трубопроводов:

Наружные водопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СНиП 3.05.04-85*. Материал труб:
— Полиэтилен (ПНД), способы сварки – стыковая или раструбная (п.3.58. СНиП);
— ПВХ, соединение методом склеивания в раструб (п.3.62. СНиП).

В части технологии стыковой сварки полиэтиленовых труб СНиП 3.05.04-85* ссылается на один из первых Российских нормативных документов, в которых эта технология описана – ОСТ 6-19-505-79.

Наружные газопроводы из полиэтиленовых труб

Нормативный документ – СП 62.13330.2011, который является обновленной версией СНиП 42-01-2002. Речь идет только о подземных газопроводах (п.4.11 СП). Материал труб – только ПЭ, способы сварки полиэтиленовых труб – «…встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями» (п.4.13 СП).

Здесь нет ни собственного описания технологии стыковой сварки, ни ссылки на другой нормативный документ. Зато собственная технология стыковой сварки полиэтиленовых труб описана в Газпромовском СТО 2-2.1-411-2010.

Нефтепроводы из полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Монтаж нефтепроводов из пластиковых труб подчиняется ВСН 003-88 Миннефтегазстроя. Материал труб – ПЭ или ПП, способы сварки – нагретым инструментом встык или в раструб (п.7.5.3.1. ВСН).

ВСН 003-88 содержит описание технологии стыковой сварки полиэтиленовых (ПНД) и полипропиленовых труб, сходное с самыми привычными в России технологиями DVS 2207-1 и DVS 2207-11 соответственно.

Технологические трубопроводы

Монтаж технологических трубопроводов из пластиковых труб подчиняется СНиП 3.05.05-84. Трубы из полимерных материалов здесь собирательно называются «пластиковыми». Методы сварки не определены. Однако методы контроля качества сварки пластиковых труб здесь определены, в том числе, для стыковых соединений (п.4.23. СНиП).

4 Нормативная база сварки встык

Как видно из п.3, до недавнего времени в России была значительная неразбериха с технологией стыковой сварки, поскольку несколько действующих нормативных документов давали собственную ее трактовку, и потому большинство сварщиков предпочитали доверять стройной немецкой технологии DVS. А требования к оборудованию стыковой сварки в России вообще не были определены никаким нормативом.

С начала 2013 г. в РФ начали действовать сразу два нормативных документа:

  • ГОСТ Р 55276 – на технологию стыковой сварки ПЭ труб при монтаже водопроводов и газопроводов, на основе перевода международного стандарта ISO 21307;
  • ГОСТ Р ИСО 12176-1 – на оборудование для стыковой сварки, на основе перевода международного стандарта ISO 12176-1.

Принятие ГОСТа на оборудование было безусловно полезным. К сожалению, это не значит, что самое низкосортное импортное оборудование сразу отсеялось. Но, во всяком случае, немногочисленные Российские производители оборудования теперь вынуждены работать над качеством, а потребитель получил подсказку по оценке качества приобретаемого оборудования.

ГОСТ на технологию стыковой сварки навел относительный порядок. Во всяком случае, привел к единообразию технологии стыковой сварки ПЭ труб на территории РФ. Но проблемы остались.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 наряду с традиционным режимом сварки при низком давлении (схожа с DVS 2207-1 и старыми Российскими нормативами) узаконил режим сварки полиэтиленовых труб при высоком давлении, которая раньше применялась только в США. Этот режим предъявляет повышенные требования к оборудованию, зато позволяет заметно сократить время сварочного цикла.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 вряд ли годится для непосредственного использования на стройплощадке, поскольку ориентирован не на сварщика, а на разработчика технологической карты сварки полиэтиленовых труб.

ВАЖНО! ГОСТ Р 55276 не решил проблему ограничений, которыми страдали старые Российские нормативы и по сей день страдают все иностранные нормативы. Во-первых, допустимый диапазон температур воздуха от +5 до +45°С, в то время как огромная часть территории РФ вынуждена начинать сварку когда болота замерзнут. Во-вторых, максимальная толщина стенки труб 70 мм, в то время как толщина стенки фактически производимых труб давно перевалила за 90 мм. И в-третьих, материал труб – только традиционный полиэтилен низкого давления (ПНД) с показателем текучести расплава не ниже 0,2 г/10 мин (при 190/5), в то время как для производства труб большого диаметра давно используются нестекающие марки полиэтилена среднего давления с ПТР ниже 0,1 г/10 мин (при 190/5). Для условий, выходящих за проверенные рамки температуры воздуха и толщин стенок, некоторые производители рассчитали технологию сварки полиэтиленовых труб путем экстраполяции действующих нормативов, но эта теоретическая технология пока не проверена долгосрочными испытаниями. Для нестекающих марок полиэтилена технологии сварки труб нет даже в теории. В итоге в условиях, выходящих за ограничения проверенной технологии, в России выполняется около 80% всех сварок!

Методы сварки для соединения полиэтиленовых труб

Трубы из полимерных материалов активно заменяют привычный металл при монтаже или ремонте бытовых коммуникаций. Трубопроводы из полиэтиленовых труб используют при устройстве отопления, канализации, водопровода, в централизованном строительстве и в частном секторе. Сварка полиэтиленовой трубы – это самый надежный способ соединения, который применяется для строительства коммуникаций, эксплуатирующихся под давлением.

Особенности монтажа труб из полиэтилена

Монтаж трубопроводов из полиэтилена осуществляют с использованием сварки или фитингов. Только в одном случае соединения получаются разборными — при сборке на обжимных фитингах. Их прочность достаточна, чтобы выдерживать нагрузки индивидуального водяного отопления, но не рассчитана на промышленное давление или гидроудары центрального водоснабжения.

Сварные соединения полиэтиленовых труб обладают большей прочностью, однако монтаж требует специального оборудования и некоторых навыков.

Способы сварки полиэтиленовых труб

Сварные соединения на полиэтиленовых трубопроводах можно получить несколькими способами:

  • Раструбный метод с использованием фитингов.
  • Сварка встык. Требуется специальное оборудование. Метод является наиболее применяемым при монтаже полиэтиленовых труб диаметром более 110 мм.
  • Сварка экструдером. Удобно использовать для изменения направления трубопровода без дополнительных фитингов.
  • Электросварка с использованием специальных фитингов.
Читайте также  Строительство второго этажа каркасного дома

Все перечисленные способы сварки полиэтиленовой трубы основаны на молекулярной диффузии (взаимное проникновение, смешивание) полимера при нагревании его до температуры плавления. Отсюда название методов – диффузионные.

Обратите внимание! Для качественного соединения требуются детали из одного производителя! Только это может гарантировать полную идентичность соединяемых полимеров.

Раструбный метод

Выполняется раструбная сварка полиэтиленовых труб с использованием специальных соединительных фитингов.

Инструменты для сварочных работ:

  • труборез;
  • фаскосниматель;
  • калибратор;
  • сварочный аппарат с регулируемым нагревом для полимерных материалов;
  • набор соответствующих насадок для нагревания трубы и фитинга.

Обратите внимание! Если работы проводят при минусовой температуре, то время нагрева соединяемых элементов увеличивают на 1-2 секунды от норматива.

Сварка в раструб выполняется следующим образом:

  • Трубу нарезают на необходимые сегменты.
  • Край, который планируют соединять, обрабатывают фаскоснимателем до получения непрерывной стружки, равной по длине двум окружностям.
  • Калибруют до получения идеальной окружности.
  • Протирают детали и обезжиривают.
  • Закрепляют сварочный аппарат на устойчивую подставку и нагревают. Температуру регулируют при помощи штрих кода фитинга. Если аппарат не оснащен подобной функцией, то температуру нагрева выставляют в 210 градусов. Когда сварочник нагреется до заданной температуры, на нем загорится индикатор.
  • Одновременно на насадки электросварочного аппарата надевают трубу, соединительную муфту и нагревают.
  • Снимают разогретые детали и соединяют физическим усилием.
  • Фиксируют неподвижно до остывания.

Обратите внимание! Сварочное соединение враструб для полиэтиленовых материалов используют на трубопроводах с небольшим диаметром и толщиной стенки до 5 мм.

Этот метод в частном строительстве не находит большого распространения, так как затратен, требует специального оборудования. Соединение на пресс-фитингах проще и достаточно надежно для индивидуальных водопроводных или отопительных коммуникаций.

Сварка встык

Соединение встык проводят для деталей, толщина стенки которых более 5 мм Работы проводят чаще всего на магистральных трубопроводах. Оборудование для такой сварки кардинально отличается от сварки в раструб.

Для сварочных соединений методом «встык» потребуется следующее оборудование:

  • Центратор – устройство для неподвижного, соосного закрепления соединяемых концов труб. Имеет два неподвижных и два передвигающихся зажима.
  • Торцеватель – инструмент для обработки среза. Подготовленные срезы должны соприкасаться друг с другом полностью. Допустимый зазор составляет не более 0,5 мм, для трубопроводов большого диаметра это расстояние допустимо увеличить до 0,7 мм. Если зазор при примерке больше, то трубы вновь следует обработать.
  • Сварочный аппарат для торцевой сварки. Он представляет собой нагревательную пластину, покрытую тефлоном.
  • Специальный привод, который сближает и соединяет оплавленные концы трубопровода. Есть гидравлические или механические разновидности.
  • Редукционные вкладыши, которые противодействуют деформации мягкой полиэтиленовой трубы.
  • Блок управления, если процесс автоматизирован.

Сварку проводят в автоматическом режиме. Алгоритм операций следующий:

  • концы трубопровода закрепляют в центровочной станине;
  • снимают фаску и зачищают (операция выполняется одновременно);
  • соединяемые концы одновременно нагревают специальным сварочным «зеркалом», глубина расплавления материала около 2 мм;
  • удерживают под давлением до остывания.

В результате манипуляций должно получиться герметичное соединение с внешним наплавленным валом.

Обратите внимание! Отход от технологии грозит перегревом материала и образованием внутреннего наплыва. Это уменьшает проходимость трубопровода и считается браком в работе.

Сварка встык является недорогой (при наличии собственного оборудования) и повсеместно используется при монтаже централизованных магистралей. Для прокладки индивидуальных коммуникаций оборудование можно взять напрокат.

Сварка экструдером

Сварка с использованием экструдера (специальный инструмент для расплавления гранулированного полимера) применяется в промышленном строительстве для монтажа криволинейных трубопроводов. Это удешевляет работы, поскольку не требует соединительных фитингов.

Соединение полиэтиленовых труб экструдером схематично выглядит так:

  • Трубы обрезают под необходимым углом, очищают от стружки и заусенец.
  • Ветошью стирают грязь с места среза, обезжиривают раствором на спиртовой основе.
  • Вручную сводят срезы встык и фиксируют в необходимом положении точечной сваркой – прихватывают.
  • Тщательно проваривают шов экструдером.

Обратите внимание! Экструдер расплавляет органический полимер, что в результате может выглядеть не слишком аккуратно. Не следует трогать мягкую пластмассу руками. Следует дать ей остыть, после чего можно ножом и наждачной бумагой зачистить полученный шов.

Сварка электросварными фитингами

Монтаж при помощи электросварных фитингов требует закупки дорогостоящих комплектующих. Для работы потребуется особый сварочный аппарат без нагревающегося сегмента.

Электросварные фитинги – это детали для соединения труб из полимерных материалов, внутрь которых вмонтированы нагревательные элементы для расплавления внешней части трубы и внутренней части фитинга. Результатом является сплавление составляющих в одно целое. Для подключения к сварочному аппарату на детали есть готовые контакты.

По технологии выполнения работ монтаж трубопровода на электросварных фитингах является самым простым. Достаточно вставить концы соединяемых труб в фитинг и подсоединить его к сварочному аппарату. Процесс нагрева, расплавления материала трубы и муфты является автоматическим. Для этого на каждой детали имеется особый штрих код с информацией о температуре и времени нагрева.

Недостаток у этого метода соединения полиэтиленовых труб один – его дороговизна.

Рекомендации для проведения качественной сварки

Для того чтобы качественно сварить полиэтиленовый трубопровод недостаточно хорошего оборудования и навыков работы с полимерами. Ошибки могут быть уже на этапе закупки материалов.

Для качественной сварки полиэтиленового трубопровода следует придерживаться следующих правил:

  • Трубы, фитинги следует приобретать от одного производителя. Лучше если это будут заводские материалы уже известных производителей. Расхождение в производителе чревато несовпадением диаметров труб, неоднородностью органического полимера. Несмотря на то, что полиэтилен получают одинаковыми способами, разнородность материала может быть даже у разных партий одного производителя.
  • Трубы и фитинги от разных брендов могут иметь расхождение во времени нагрева. Перегрев одного из элементов оплавит деталь и сделает соединение бракованным.
  • Чистота при проведении работ очень важна. Попадание в место сварочного стыка пыли, взвешенных частиц, песка или следов масляных элементов сделает соединение неспособным выносить нагрузки.
  • Обязательно соблюдение полной неподвижности свариваемых деталей до их полного остывания.

Правила и особенности сварки полиэтиленовых труб встык, необходимое оборудование и режимы сварки

Полиэтиленовые трубы завоевали заслуженную популярность в качестве материала для холодных водопроводных и канализационных систем. Высокая прочность в сочетании с морозостойкостью (до -70℃) позволяет использовать их в любых регионах на относительно малых глубинах. Но если стальные трубы легко соединить с помощью резьбовой фурнитуры, полиэтиленовые допускают лишь одно надежное соединение – сварку. Причем этот процесс протекает достаточно легко, ведь материал сохраняет вязкость на очень широком температурном диапазоне.

Что представляет собой стыковая сварка полиэтиленовых труб

Основным способом монтажа полиэтиленовых труб стала сварка встык. Она предполагает локальный нагрев торцевых частей труб и последующее их соединение под осевыми нагрузками. Данный метод целесообразно использовать при диаметре трубы не менее 50 мм, так как:

  • толщина стенки достигает 5 мм, что обеспечивает надежное соединение и снижает вероятность осевого сдвига;
  • исчезает риск перегрева и термической деформации торцевых частей;
  • величина внутреннего грата шва слишком мала, чтобы препятствовать движению жидкости в трубе.

Сварка встык используется для соединения труб равного диаметра. Желательно, чтобы и толщина стенки была одинаковой. Если у одной из труб стенка толще, с ее торца снимают фаску под углом 12-18°, обеспечивая этим равную площадь контактных поверхностей.

Образующийся при стыковой сварке полиэтиленовых труб двойной шов имеет отличные показатели твердости и жесткости. Если сварка проводилась с соблюдением всех норм и правил, в процессе испытания участка трубы на растяжение повреждается основной материал труб, шов же остается нетронутым. Аналогичная ситуация наблюдается и при испытании соединения “на излом”.

Необходимое оборудование

Для стыковой сварки полиэтиленовых труб используют узкоспециализированные сварочные аппараты. Эти устройства имеют модульную конструкцию, которая включает:

  1. Центратор с одной или двумя парами статичных и динамичных хомутов. Необходим для фиксации, осевого центрирования и сведения труб.
  2. Торцеватель. Служит для обработки кромок и формирования контактных поверхностей непосредственно перед свариванием.
  3. Сварочное зеркало. Играет роль нагревательного элемента, его задача – перевести пластик в торцевых частях труб из твердого в жидко-вязкое состояние.
  4. Привод (ручной или электрический). Необходим для формирования и сохранения усилия сжатия в момент соединения торцевых частей труб.

Для труб небольшого диаметра выпускают и более примитивные системы, которые предполагают ручное механизированное соединение элементов с заранее подготовленными кромками. При работе с подобным оборудованием не обойтись без внешних труборезов.

Параметры режима сварки

Каждая сварочная операция имеет свою технологическую специфику, без знания которой не удастся получить качественное и долговечное соединение. Так, при стыковой сварке полиэтиленовых труб необходимо учитывать:

  • температуру нагрева сварочного зеркала;
  • силу прижатия торцевых частей труб к зеркалу;
  • силу прижатия нагретых торцевых частей друг к другу;
  • продолжительность каждой операции.

Эти факторы зависят, в первую очередь, от толщины стенок труб. Основные расчетные параметры даны в таблице ниже. Очевидно, что для контроля точности соблюдения установленных норм требуется использование специализированного измерительного оборудования, в том числе:

  • промышленного термометра;
  • манометра, установленного на формирующий давление насос;
  • интервального секундомера.

Вот некоторые нормативные показатели, которое стоит неукоснительно соблюдать новичкам в стыковой сварке полиэтиленовых труб.

6 способов сварки полиэтиленовых труб: какой лучше и почему + пошаговая технология пайки своими руками

Мы приветствуем нашего постоянного читателя и предлагаем вашему вниманию статью о том, что такое сварка полиэтиленовых труб – очень надежный метод соединения полиэтиленовых трубопроводов.

При устройстве инженерных систем в доме, подключении усадьбы к магистрали холодной воды или прокладке напорной канализации недорогие и практичные полиэтиленовые трубы просто незаменимы. Для монтажа трубопровода в земле и подвальных помещениях полиэтиленовые трубы – оптимальный вариант по соотношению цены и технологических качеств.

Полиэтилен как материал для инженерных систем недооценен, хотя достоинства ПЭ трубопроводов неоспоримы. Полиэтиленовые изделия абсолютно безвредны для человека, материал химически инертен, прочен и одновременно пластичен, морозостоек (выдерживает замерзание с водой). Недостатки полиэтилена – нестойкость к ультрафиолету и повышенным температурам – ограничивают его применение под открытым небом и для систем отопления и горячей воды, но для прокладки в земле полиэтиленовые коммуникации практически идеальны.

Гибкость полиэтиленовых труб позволяет прокладывать их без фитингов на поворотах, возможность укладки цельного куска от магистрали к узлу учета в доме – также большой плюс, ведь экономия финансов весьма существенна, и монтаж гораздо легче. Надежность и герметичность швов позволяют закрывать и заливать коммуникации стяжкой или фальш-стеной. Неразъемное соединение не требует обслуживания и регулярных осмотров, как разъемное соединение при помощи цанговых муфт.

Читайте также  Чем лучше обшить деревянные стены внутри: гипсокартон, вагонка или панели

Способы состыковки ПЭ труб

Трубопроводы из полиэтилена монтируются двумя способами: при помощи фитингов и фланцев или нескольких видов сварки.

Соединение требует специальных фитингов (муфт и раструбов) и без них. Для труб с толщиной стенки меньше 4,5 (диаметры 50-110 мм) применяют сварку с помощью фитингов, для более крупных труб с более толстой стенкой допустима сварка встык и экструдерная.

Диффузионный

Диффузионный способ заключается в разогреве торцов до вязкотекучего состояния. Подготовленные торцы заготовок стыкуются и слегка сжимаются. Подвижные молекулы полимера под воздействием давления продвигаются в соединяемые части, перемешиваются, при охлаждении застывают в новом положении, образуют новые химические связи и обеспечивают надежное сцепление патрубков между собой.

Выделять какой-то способ сварки как диффузионный неправильно. По сути, любая сварка полиэтилена содержит в основе процесс диффузии разогретых молекул.

Раструбный метод

Не самый типичный способ. Имеется два варианта выполнения: с помощью раструбных труб и муфт. Сам метод напоминает сварку трубопроводов из полипропилена: раструб или муфты и заготовки разогревается с помощью паяльника со специальной насадкой. Затем заготовка вставляется в раструб другой трубы или муфту, фиксируется, прижимается и выдерживается. Время сварки – 20 секунд. Если используются муфты, то вторая труба впаивается в муфту аналогично. Стоимость муфт невелика, изделия с раструбом в магазинах встречаются нечасто. Соединение получается надежным и прочным, можно сварить небольшие диаметры.

Сварка встык

Этот метод применим на трубах с толщиной стенки больше 4,5–5 мм и диаметром более 50 мм.

Перед проведением работ отрезают полиэтиленовую трубу строго перпендикулярно и тщательно зачищают торцы. Затем закрепляют трубу в аппарате для сварки и тщательно центруют. Между торцами труб для нагрева вводят нагреватель, трубы прижимают к нему и прогревают до размягчения торцов. Затем быстро убирают нагреватель, торцы сжимают таким образом, чтобы образовался небольшой кольцевой наплыв в месте стыка – грат. Охлаждают стык, затем убирают станок. Работа имеет свои тонкости, для нее необходимы два человека.

Сварка экструдером

Экструзионная – сварка при помощи небольшого аппарата, из которого под давлением выдавливается расплавленный полиэтилен. Сырье в виде стержней или гранул загружается в экструдер. Экструзия применяется на напорных коммуникациях с толщиной стенки более 6 мм, но им можно залатать и безнапорные канализационные трубопроводы с более тонкой стенкой. Место соединения разогревается потоком горячего воздуха. Желательно на торцах снимать фаску.

Качество шва получается очень высоким. Достоинство метода в том, что можно заварить уже проложенную полиэтиленовую трубу, не демонтируя трубопровод.

Сварка электромуфтовая

Это самый надежный, удобный и универсальный метод соединения. Его можно применять даже в труднодоступных местах. Но, к сожалению, он и самый дорогой – электросварные фитинги недешевы, сварочный аппарат также стоит немало. Сварка с помощью терморезисторных муфт применяется от небольших до самых больших диаметров полиэтиленовых трубопроводов.

При терморезисторной сварке полиэтиленовые заготовки обрезаются строго перпендикулярно, тщательно зачищаются от заусенцев и пыли, вставляются в муфту, центруются с помощью специальных приспособлений. В муфте имеется нагревательный элемент. Он подключается к специальному сварочному аппарату, подается ток, элемент разогревает муфту и торцы труб, и они свариваются.

При этом виде сварки крайне важно сохранить неподвижность соединения до полного остывания.

Какой способ лучше

До выбора лучшего способа соединения необходимо определить, какой из них применим в конкретном случае в зависимости от диаметра трубопровода.

Самый надежный и универсальный способ – сварка при помощи терморезисторных муфт. Но муфты, особенно больших диаметров, дороги, дорог и сварочный аппарат (но его можно взять напрокат). Поэтому такая сварка при обустройстве частного дома не слишком распространена.

Чаще сваривают встык или при помощи муфт под пайку. Сварка встык применяется на полиэтиленовых трубах с большой толщиной стенки, в частных домах такие обычно не используют. Эструзионная сварка пока не слишком распространена, в основном из-за малой известности метода.

Рекомендации для проведения качественной сварки

Для сварки ПЭ особое значение имеют качество обработки торцов стыкуемых труб. Они должны быть тщательно очищены от стружек, заусенцев, пыли, грязи, жира. Важно также тщательное центрирование заготовок, отсутствие эллипсности, точное совпадение диаметра и толщины стенок заготовок.

Нельзя трогать соединение до полного остывания. Нельзя проводить работы под дождем, снегом, в мороз.

Особенности работы с ПВД и ПНД

Эти два вида полиэтилена немного различаются по своим техническим характеристикам и параметрам. Информация сведена в таблицу.

Характеристика ПВД (ПНП) ПНД (ПВП)
Температура плавления, °С 103-110 125-132
Температура размягчения, °С 100 120-125
Жесткость небольшая большая
Гибкость большая небольшая
Хрупкость маленькая больше, чем у ПВД
Прочность средняя высокая

При сварке следует учитывать, что для расплавления ПВД требуется более низкая температура, чем для ПНД. ПНД имеет большую прочность, чем ПВД.

Выполнение сварки ПЭ труб своими руками

Сварка полиэтиленовых труб в домашних условиях не слишком сложна и вполне выполнима своими руками. Главная проблема –дорогостоящее оборудование. Его в любом случае стоит взять напрокат, а не покупать.

Перед манипуляцией необходимо ровно отрезать заготовки и тщательно зачистить и обезжирить торцы.

Необходимые инструменты и материалы

Для сварки полиэтиленовых коммуникаций вам понадобятся трубы и, возможно, муфты.

Перечень необходимого оборудования:

  1. Труборез – приспособление для резки.
  2. Неплохо воспользоваться электроторцевателем для точного выравнивания торцов труб.
  3. Для больших диаметров неплохо бы использовать фаскосниматель.
  4. Аппарат для муфтовой сварки. Конструкционно он напоминает паяльный аппарат для полипропилена.
  5. Соответствующие насадки.
  6. Для торцевого соединения применяют специальный центровочный станок и нагревательный элемент.

Этапы работ

Сначала трубы обрезаются под углом 90°, зачищаются заусенцы, удаляется пыль и стружка, проводится обезжиривание. Удобнее выполнить эту работу электроторцевателем.

Технология муфтовой (раструбной) сварки

На паяльник надевают нужную насадку и разогревают его в течение времени, оговоренного в инструкции. Затем разогревают муфту и патрубок до размягчения полиэтилена и соединяют их. Дают время для диффузии и полимеризации – примерно 20 секунд соединение трогать нельзя. Затем таким же образом соединяют вторую заготовку с муфтой.

Соединение встык

Заготовки устанавливаются в станок для стыкования, фиксируются и тщательно центрируются. Перед тем, как паять, нужно удостовериться, что продольные оси заготовок полностью совпали. Между полиэтиленовыми заготовками вставляется нагревательный элемент и выдерживается до размягчения материала. Нагреватель убирают, заготовки быстро соединяют, сдавливают с усилием до образования кольцевого валика на месте шва. Выдерживают до охлаждения.

Стыковая сварка не так проста, как кажется с первого взгляда, и требует определенного опыта.

Контроль качества швов

От качества шва зависит надежность соединения. Высота валика грата при стыковом соединении должна соответствовать табличным данным.

Возле валиков не должно быть трещин, пор, раковин. Валики должны быть одинаковыми по всей окружности, одной высоты. Углубление в центре не должно опускаться ниже поверхности труб. Детали не должны быть смещены друг относительно друга. Если спаять брак – соединение придется разрезать и переделывать.

Фото бракованных стыковых соединений:

Заключение

Полиэтилен – замечательный материал для прокладки трубопроводов под землей. Научиться его монтировать и соединять различными способами несложно, эти работы вполне выполнимы своими руками. Мы прощаемся с нашим любимым читателем и желаем ему успехов в прокладке инженерных коммуникаций к родному дому. Подписывайтесь на нашу рассылку, получайте новую интересную информацию по вопросам ремонта, делитесь интересной информацией с друзьями в соцсетях.

Технологическая карта и протокол сварки полиэтиленовых труб

Протокол сварки полиэтиленовых труб является результатом правильно разработанной технологической карты согласно требованиям нормативных документом системы аттестации сварочного производства НАКС.

Содержание

  1. Форма технологической карты на сварку полиэтиленовых труб
    1. Карта технологического процесса сварки полимерных труб встык нагретым инструментом
    2. Карта технологического процесса сварки полимерных труб с применением деталей с закладными нагревателями
  2. Протокол сварки полиэтиленовых труб или муфт

В современном мире полимерные материалы все больше вытесняют металл, поскольку они обладают превосходной химической стойкостью, низким удельным весом, стойкостью к абразивному износу, высокой прочностью на растяжение и низким водопоглощением. Сейчас уже не в диковинку, что полимерные трубы и фитинги используют в трубопроводах холодного и горячего водоснабжения, газоснабжении, водоотведении (канализация). Эти системы являются жизненно важными, поэтому к качеству материалов и сварных соединений предъявляются высокие требования. Поломка любого трубопровода может вызвать техногенную катастрофу влекущую за собой экологическую катастрофу и даже гибель людей.

С целью обеспечения безупречного качества в НАКС была разработана процедура аттестации технологии сварки, сварщиков и оборудования, в рамках которой является обязательным разработка технологических карт, которые позволяют обеспечить повторяемость процесса, а протокол служит подтверждением соблюдения всех режимов и условий.

Форма технологической карты на сварку полиэтиленовых труб

Сварку полимерных труб и муфт производят следующими способами:

  • нагретым инструментом (НИ);
  • закладными нагревателями (ЗН);
  • нагретым газом (НГ);
  • экструзионная сварка (Э).

Ниже представлены образцы технологических карт сварки нагретым инструментом и закладными нагревателями. А здесь и здесь можно их скачать.

Карта технологического процесса сварки полимерных труб встык нагретым инструментом

Наименование изделия сварное соединение
Способ сварки НИ
НД СП 42-101-96; СП42-105-99
Вид соединения стыковое
Сварочное оборудование
Ф.И.О. сварщика
Характеристика деталей:
завод-изготовитель
марка материала полиэтилен ПЭ80
дата выпуска
номер сертификата
диаметр трубы 110мм
толщина стенки, (SDR) 10мм, (11,0)
Клеймо сварщика
Эскиз сварного соединения
Конструкция сборки Конструктивные элементы сварного соединения

g — высота грата;
е — ширина грата;
с — превышение впадины между валиками грата и поверхностью детали

Технологические параметры сварки труб встык нагревательным инструментом и их значения (в соответствии с СП 42-101)

5. Время при прогреве tпр, сек., в зависимости от типа свариваемых труб и температуры окружающего воздуха

8. Время при охлаждении tохл, мин, не менее, в зависимости от температуры окружающего воздуха

Дополнительные технологические требования по сварке:

  • на длину не менее 50 мм от торцов протереть поверхности концов свариваемых деталей сперва увлажненной, а затем сухой ветошью;
  • разместить и зафиксировать трубы в зажимах центратора установки для сварки;
  • отцентрировать детали по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10% номинальной толщины стенки свариваемых труб;
  • отторцевать свариваемые поверхности деталей непосредственно в сварочной установке;
  • повторно проверить центровку и отсутствие зазоров в стыке (допускается зазор не более 0,3 мм). Измерение зазора производят лепестковым щупом (ГОСТ 882-75) с погрешностью 0,05 мм;
  • выполнить измерение усилия при холостом ходе подвижного зажима центратора установки с зафиксированной в нем трубой и скорректировать величину усилия давления при оплавлении, прогреве и осадки;
  • установить требуемые параметры режима и выполнить процесс сварки;
  • после сварки произвести охлаждение стыка под давлением осадки в течение времени охлаждение (tохл.);
  • на наружной поверхности маркером написать клеймо сварщика;
  • вынуть деталь из установки и провести визуальный и измерительный контроль.

Требования к контролю качества

Метод контроля Наименование (шифр) НД Объем контроля (%, кол-во образцов)
1. Визуальный и измерительный СП 42-101; СП 42-105 100 %
2. Ультразвуковой Инструкция* 100 %
3. Испытание на статическое растяжение ГОСТ 11262; СП 42-105 ? 5 образцов

* Инструкция по ультразвуковому контролю сварных стыковых соединений полиэтиленовых труб, утвержденная ОАО «Росгазификапия», 1999 г.

Разработал: (подпись, дата) Фамилия И.О.

Карта технологического процесса сварки полимерных труб с применением деталей с закладными нагревателями

Наименование изделия сварное соединение
Способ сварки ЗН
НД СП 42-101-96: СП 42-105-991
Вид соединения стыковое
Сварочное оборудование ЗНШ
Ф.И.О. сварщика
Характеристика деталей:
завод-изготовитель
марка материала
дата выпуска
номер сертификата (ГОСТ/ТУ)
диаметр трубы 50 мм
толщина стенки, (SDR) 4,5 мм (11,1)
Клеймо сварщика
Технологические параметры сварки*
Температура окружающего воздуха, °С Наружный диаметр трубы, мм Толщина стенки, мм SDR Время охлаждения после сварки, мин
20 50 4,5 11,1 7

*При сварке на аппаратах с ручным вводом параметров режима сварки указывают их действительные значения.

Дополнительные технологические требования по сварке:

Требования к контролю качества

Протокол сварки полиэтиленовых труб или муфт

После того, как проведена процедура аттестации и технологическая карта на сварку полиэтиленовых труб или муфт утверждена в НАКС — можно приступать к промышленной сварке изделий. Для того, чтобы отслеживать точность соблюдения параметров и режимов сварки предусмотрена обязательная регистрация этих данных в виде протокола.

Протокол сварки полиэтиленовых труб включает в себя информацию:

  • название модели или номер сварочного аппарата;
  • дата сварки;
  • Ф.И.О. сварщика и/или клеймо;
  • наименование проекта или объекта;
  • материал;
  • типоразмер трубы или муфты;
  • SDR (стандартное размерное отношение трубы т.е. отношение номинального наружного диаметра к номинальной толщине стенки);
  • температура воздуха окружающей среды;
  • давление сопротивления;
  • режимы сварки: температура, давления, время и т.д.;
  • другая дополнительная информация: погодные условия, меры защиты, № шва, ошибки и т.д.

Каждый производитель сварочных аппаратов делает свое уникальное внешнее оформление протокола и добавлять как можно больше дополнительной информации, которая позволит с точностью проанализировать причину образования дефектов.

Образец протокола сварки полиэтиленовых труб можно скачать по ссылке.

Технологические условия сварки полиэтиленовых труб встык

Из листового полиэтилена делают всем известные пленки и пакеты. Используется от и для изготовления труб.Трубопроводы из полиэтилена не ржавеют, они легки и долговечны. Их популярность постоянно растет, для множества применяемых методов сварки сформулированы технические условия. ТУ «Сварка полиэтиленовых труб» регламентированы ГОСТ Р-ИСО 12176-1.

Этот ГОСТ описывает также правила подготовки к сварке и методы контроля качества.

Особенности монтажа

Главная особенность монтажа трубопроводов из полиэтилена — на них не нарезают резьбу. Все соединения делаются либо сварными, либо обжимными.

  • Разборные обжимные соединения выполняются с использованием специальных фитингов с конусными зажимными гайками. Их установка не требует дорогостоящего оборудования- достаточно секатора для пластиковых труб и пары гаечных ключей. Этот способ весьма популярен среди домашних мастеров.
  • Неразборные сварные соединения, при условии их качественного выполнения, значительно надежнее и обладают большим сроком службы. Они не подвержены коррозии и старению резиновых прокладок.

Методы сварки полиэтилена достаточно разнообразны. Часть из них не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации работника и также широко применяется в частном строительстве и ремонте.

Способы

Раструбный метод

Используются специальные фитинги с раструбами, в которые вставляется обработанные концы. Далее конструкция нагревается, и материал фитинга сплавляется с материалом трубы. Способ отличается надежностью соединения, но достаточно затратен и требует специального сварочного аппарата.

Стыковая техника

Сварка ПЭ труб встык применяется для соединения концов с равными диаметрами и толщиной стенок. Соединяемые поверхности обрабатываются торцевателем так, чтобы достигался максимальный контакт между ними. Они нагреваются, оплавляются, а потом с силой сжимаются друг с другом

Основные операции следующие:

Оплавление торцов

Пластина нагревателя вставляется между обработанными торцами, они оплавляются и начинают передавать тепло далее так, чтобы нагреть участок в 20-30 мм;

Нагрев

Часть трубы, прилегающая к соединению, прогревается и приобретает пластичность. Давление на них на этом этапе практически не оказывается.

Вывод нагревательного элемента

Нагреватель выводят из рабочей зоны. Это делается быстро, чтобы не допустить остывания кромок. Нужно также следить за тем, чтобы на них не попали загрязнения, и они не деформировались.

Цикл сварка

Торцы с силой прижимаются друг к другу. Под давлением оплавленные слои на торцах смешиваются между собой, образуя единый слой.

Охлаждение

Образованный шов остывает и затвердевает. Образуется симметричный буртик. Если его левая и правая часть равны по форме и размерам, сварка полиэтилена прошла успешно.

С экструдером

Метод основан на применении экструдера, расплавляющего гранулированный полиэтилен. При этом не требуется использовать разнообразные соединительные фитинги: они формируются аппаратом в месте шва.

Особенно выгоден способ, если нужно сварить большое число изгибов и поворотов.

Торцы соединяемых участков отрезают под нужным углом, зачищают и обезжиривают.

На первом этапе торцы соединяют несколькими точками сварки, проверяют точность совпадения по размерам и углам. Далее окончательно проваривают весь шов.

Электросварными фитингами

Этот метод требует дорогого оборудования и комплектующих. В каждый фитинг вставлен нагревательный элемент. После совмещения разделанных торцов внутри фитинга к его контактам подключают источник тока, нагреватель сплавляет две трубы и фитинг воедино.

Метод отличается высокой надежностью и долголетием получаемых соединений, используется на ответственных трубопроводах.

Он чрезвычайно прост в применении и не требует высокой квалификации сварщика.

Диффузионный способ пайки

Эта технология проста в применении и не требует дорогих комплектующих и оборудования.

Труба и фитинг вставляются в металлические муфты, закрепленные на поверхности нагревателя сварочного аппарата. Они нагреваются до размягчения и оплавления кромок, а потом соединяются. Оплавленные слои смешиваются, образуя при застывании единое целое.

Он доступен для выполнения своими руками.

Оборудование

Для работы понадобится:

  • труборез-секатор;
  • нож-для снятия фасок на торцах;
  • сварочный аппарат с насадками, подходящими к соединяемым трубам по диаметру.

[stextbox также растворитель для обезжиривания и ветошь для протирки.[/stextbox]

Правила проведения работ

Прежде, чем приступить к сварке, необходимо убедиться в выполнении подготовительных работ:

  • необходимо очистить зону шва от механических загрязнений и обезжирить ее;
  • важно соблюдать климатические условия, оговоренные заводом-изготовителем: температуру и влажность;
  • соединяемы детали следует закрепить так, чтобы они не смещались друг относительно друга.

Встык

Рекомендуется такая последовательность действий:

  • закрепить и отцентровать торцы в оправке, оснащенной гидроцилиндрами;
  • торцы выравниваются, на них выполняется фаска;
  • между торцами вкладывают пластину нагревателя, прижимают к ней торцы с помощью гидроцилиндров и нагревают пластик до оплавления;
  • пластину извлекают и гидравликой сдавливают торцы вместе до образования симметричного стыкового буртика.

После остывания оправку снимают и переносят к следующему стыку.

[stextbox используется для трубопроводов с толщиной стенок от 5 до 50 мм.[/stextbox]

В раструб

Раструб на одном из свариваемых концов делается при изготовлении или используется муфта с двумя раструбами. Способ обходится дороже, чес сварка встык, но обеспечивает высокую надежность ввиду большей площади соединения

Сваривать следует в такой последовательности:

  • торцы обрезают и формируют фаску;
  • поверхность очищают от загрязнений и обезжиривают;
  • раструб муфты и торец нагревают паяльником через насадки;
  • соединяют нагретые детали, прижимают и выдерживают до полного остывания и затвердевания шва.

Этот тип соединения используют для более ответственных конструкций, когда надежность и долговечность важнее экономии.

Алгоритм электромуфтовой технологии

Для работы требуется сама муфта со встроенным нагревателем и источник тока подходящего напряжения и мощности.

Торцы обрезают, снимают фаску и обезжиривают. далее их вставляют в муфту и подключают к ней источник тока. После выдержки определенного времени, зависящего от большого или малого диаметра муфты, питание отключают и продолжают удерживать концы до полного остывания и затвердевания.

Особенности действий с полиэтиленом низкого давления

Для того, чтобы сварной стык был прочным и долговечным, следует следить за соблюдением следующих правил:

  • место сварки следует по возможности убрать, очистив от лишних предметов;
  • свариваемые торцы и внутренняя поверхность фитингов необходимо очистит от механических загрязнений и обезжирить;
  • до полного остывания и затвердевания шва трубы должны быть зафиксированы друг относительно друга;
  • при нагреве торцов и фитингов нужно пользоваться специальным паяльником, использовать для этого фен недопустимо;

Дополнительные требования зависят от выбранного метода сварки ПЭ труб и указаны в руководстве пользователя к сварному оборудованию.

[stextbox на нашем сайте читайте статью о сварке ПНД труб[/stextbox]

Нюансы предварительной подготовки

Высокого качества сварки полиэтиленовых труб невозможно достигнуть без тщательной подготовки:

  • оборудование для сварки должно быть исправным и чистым;
  • при использовании гидравлики необходимо следить за уровнем жидкости в системе;
  • ножи и другой инструмент, используемые для обрезки и торцевания, должны быть остро отточены и не иметь следов коррозии:
  • место сварки необходимо очистить от посторонних предметов, загромождающих рабочую зону.

Следует также тщательно выполнять требования инструкции по использованию конкретного сварочного оборудования.

Требования к качеству соединений

Сварные швы должны соответствовать следующим условиям:

  • отсутствует радиальное смещение труб;
  • отсутствует угловое смещение труб и фитингов относительно друг друга;
  • при сварке встык буртики должны быть идентичны по форме и размерам;

[stextbox Перед допуском в эксплуатацию проводится испытание трубопровода с обязательным осмотром всех стыков и выявлением подтеканий.[/stextbox]

Существует несколько методов сварки ПЭ труб. Конкретный метод выбирают исходя из диаметра, требований к прочности и долговечности стыков, а также из бюджетных соображений.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: