Сварка полиэтиленовых труб низкого давления

Сегодня изделия из полимерных материалов используются во многих сферах нашей жизни и отраслях промышленности. Но особенно большой популярностью пользуется ПНД – полиэтилен низкого давления. Этот материал отличается прочностью, долговечностью, благодаря небольшому удельному весу легко монтируется. Из полиэтиленовых труб часто делают трубопроводы различного назначения. Для соединения отдельных заготовок выполняется сварка ПНД изделий. В нашей статье мы расскажем о разновидностях и особенностях сваривания труб из ПНД.

Разновидности соединений

Для соединения полиэтиленовых труб можно использовать следующие способы:

1. Разъёмные. Чтобы выполнить такую стыковку заготовок из ПНД, понадобятся стальные фланцы. Главная особенность этого принципа стыковки состоит в том, что в ходе эксплуатации трубопровод можно разбирать.
2. Неразъёмные. В этом случае выполнить разборку коммуникаций не получится. Чтобы сделать такое соединение, заготовки необходимо сварить. Для этого может использоваться одни из следующих способов:
• стыковое сваривание полиэтиленовых заготовок;
• сварка изделий из ПНД посредством муфт.

Для сборки трубопроводов из элементов большого диаметра используются терморезистивные фитинги или сварка встык. При применении и того, и другого способа получается надёжное монолитное соединение.

Стыковая сварка изделий из ПНД

Стыковая сварка труб ПНД требует использования сварочного оборудования.  Благодаря тому, что в ходе сваривания не используются дополнительные детали, процесс монтажа значительно упрощается. Таким способом можно сваривать только заготовки из ПНД.

Внимание: качественная стыковая сварка изделий из ПНД получится только при условии, что она будет выполнена посредством одного шва. Благодаря этому прочность стыковки соединяемых деталей будет максимальная.

Сваривание полиэтиленовых труб встык – наиболее эффективная и универсальная технология, поскольку при этом сохраняется гибкость материала на протяжении всего трубопровода. Данный метод может применяться независимо от используемого типа укладки трубопровода (траншейный, бестраншейный или открытый).

Пайка полиэтиленовых труб встык выполняется в такой последовательности:

1. Для начала концы соединяемых заготовок необходимо установить в центратор сварочного оборудования.
2. После того как детали будут выровнены и зафиксированы, при помощи х/б салфетки и спирта необходимо очистить торцы от пыли, грязи и жировых загрязнений.
3. Затем свариваемые торцы обрабатываются при помощи торцующего устройства. Торцовку прекращают, когда начинает образовываться равномерная стружка толщиной не больше 0,5 мм. Теперь заготовку можно извлекать и проверять рукой параллельность торцов.
4. В случае обнаружения недопустимого зазора между свариваемыми поверхностями, операцию торцовки необходимо повторить.
5. После этого выполняется пайка труб. Для этого при помощи нагревательного элемента с антипригарным покрытием торцы заготовок нагреваются до необходимой температуры.
6. Когда торцы достаточно оплавятся, свариваемые изделия разводим, а также извлекаем из зоны сваривания элемент для нагрева.
7. После этого свариваемые торцы можно смыкать и повышать давление прижима до тех пор, пока оно не достигнет необходимого значения.
8. Сварной шов нужно держать под давлением указанный промежуток времени.
9. После этого проверяется качество сварки. Для этого оценивают внешний вид грата, ширину и высоту.

Муфтовая сварка заготовок из ПНД

Сварка ПНД труб муфтовым методом выполняется при помощи специального сварочного агрегата, называемого паяльником, а также набора специальных насадок, которые могут отличаться диаметром. Размер насадки подбирается, исходя из диаметра свариваемых полиэтиленовых труб.

Муфтовая пайка трубопроводов из ПНД выполняется с применением фитингов.  Конфигурация этих изделий может быть разной. Они бывают в виде уголков, тройников или муфты. При таком способе пайки свариваются торцы заготовок и фитингов.

Важно: главное преимущество муфтовой сварки состоит в том, что она может проводиться в труднодоступных местах, где осевое смещение заготовок затруднено.

Нагревание полиэтиленовых деталей осуществляется посредством контакта заготовки с нагреваемой металлической деталью сварочного агрегата. Она состоит из двух скручивающихся частей:

• дорн нагревает внутреннюю поверхность фитинга;
• труба для нагрева вставляется в гильзу.

Чтобы установить эту насадку в отверстие паяльного агрегата, гильзу и дорн необходимо скрутить между собой.

Пайка полиэтиленовых труб муфтовым методом предполагает проведение следующих подготовительных мероприятий:

1. Заготовки необходимо подрезать при помощи специальных ножниц до нужного размера. При этом нужно следить, чтобы срез был строго перпендикулярным продольной оси изделия.
2. Перед тем как будет выполняться пайка, торцы соединяемых заготовок необходимо очистить.
3. Для предотвращения нежелательного охлаждения в ходе выполнения сваривания, торцы труб, которые в данный момент не подвергаются соединению, закрываются пробками.
4. После этого нужно очистить поверхность насадки для сваривания от частиц материала, которые могли остаться после выполнения предыдущей работы.

Теперь можно приступать к самому процессу сваривания, который выполняется в такой последовательности:

1. Сначала насадку необходимо разогреть до сварочной температуры. Когда значение достигнет требуемого уровня, индикатор на корпусе паяльника подаст сигнал.
2. После этого ПНД трубу нужно вставить в гильзу до упора. В свою очередь фитинг надевается на дорн тоже до упора. Поскольку диаметры немного отличаются, то для выполнения процедуры придётся приложить определённые усилия.
3. Время сваривания труб выбираем по специальным таблицам, где этот показатель указан для изделий разного диаметра.
4. В процессе вставления трубчатого элемента и надевания фитинга излишек материала с поверхности заготовок расплавляется и выдавливается наружу. В итоге по кромке свариваемых элементов образуется кольцевой валик – гарт.
5. Надавливание при вставлении деталей стоит прекратить в тот момент, когда заготовка и фитинг достигнут упора. Очень важно соблюдать это условие, поскольку в противном случае соединение будет недостаточно прочным. Поскольку точно определить глубину погружения заготовки сложно, необходимо предварительно измерять эту величину и нанести отметку на трубу.
6. Затем снимите свариваемые заготовки с насадки. После этого установите трубу в фитинг таким образом, чтобы она плотно упёрлась в кольцевой валик. Дайте соединённым элементам остыть. При этом не стоит их крутить и подвергать различным механическим воздействиям.

Электромуфтовая сварка

Для выполнения такого соединения нужна специальная электромуфта, в которую вмонтированы закладные нагревательные элементы. Если сравнивать эту сварку со стыковой, то она обойдётся дороже из-за необходимости покупки дорогих электромуфт.

Однако у данной методики есть свои преимущества:

• Поскольку на внутренней поверхности труб не образуется грат, проходимость трубопровода не уменьшается.
• Данный способ сваривания удобно использовать в ограниченном пространстве, где установить габаритный сварной агрегат не получится.

Для соединения двух заготовок в прямолинейный участок трубопровода пользуются обычными электромуфтами. Однако в некоторых случаях могут понадобиться электрофузионные тройники и седловые отводы. Для выполнения работ вам понадобится электрофузионный агрегат для сварки.

Процедура сварки выполняется при помощи полиэтиленового сварного фитинга. Это особое изделие, которое имеет встроенные спирали, выполняющие функции нагревательных элементов. При этом часть материала фитинга, которая расплавляется за счёт подогретой спирали, соединяется с полимерным материалом заготовки, формируя сплошной монолитный трубопровод. Кстати, спираль так и остаётся в полученном шве навсегда.

Важно: электромуфтовая технология позволяет получить соединение высокой прочности. Однако из-за дороговизны данного метода он применяется при монтаже напорных коммуникаций для транспортировки газа и нефтепродуктов.

Сварка электромуфтами выполняется в такой последовательности:

1. При помощи специального режущего оборудования трубы разрезаются на отрезки нужного размера.
2. Далее заготовки необходимо очистить от грязи и обезжирить в месте сваривания. Такой же обработке нужно подвергнуть электромуфту.
3. Затем на трубчатых элементах выполняются отметки, которые позволят контролировать глубину вставления трубы в муфту.
4. Чтобы во время выполнения сварки не происходило нежелательное охлаждение элементов, свободные концы труб заглушаются.
5. При помощи специальных проводов сварочный агрегат соединяется с электромуфтой, нажимается кнопка запуска.
6. Через определённый промежуток времени агрегат самостоятельно отключится, что будет означать завершение сварки.
7. Полученные таким образом соединения можно эксплуатировать только через час.

Внимание: главное условие получения качественного шва – неподвижность деталей в процессе сваривания и остывания.

К полученным сварным соединениям предъявляются следующие требования:

• Кольцевой валик сварного шва должен перекрывать отметку, сделанную на заготовке перед свариванием.
• Допустимое смещение отрезков труб относительно друг друга составляет не более 10 % от значения толщины стенок элемента из ПНД.
• Если толщина стенок свариваемой заготовки составляет не более 5 мм, то высота валика у качественного сварного шва должна быть примерно 2,5 мм. В случае сваривания труб с толщиной стенок в пределах 6-20 мм, высота валика должна быть более 5 мм.

При выборе способа сваривания заготовок из ПНД стоит учитывать условия эксплуатации монтируемых инженерных коммуникаций. Только с учётом этого фактора можно выполнить надёжный и качественный трубопровод, который будет эффективно работать весь отведённый ему срок.