Технологии соединения полиэтиленовых труб

При устройстве водопроводных сетей встает вопрос о соединении полиэтиленовых трубмежду собой и с водозапорной арматурой.

В зависимости от функционального назначения соединения разделяют на две группы:

неразъемные, т.е. такие, разборка которых при эксплуатации не требуется разъемные, которые можно разобрать в течение срока эксплуатации.

Неразъемноесоединение труб из полиэтилена(PE) производится при помощи стыковой сварки, сварки электрофузионной муфтой (муфтой с закладными электронагревателями).

Разъемноесоединение производится при помощи обычных стальных фланцев (фланцевое соединение).

На малых диаметрах применяются цанговые соединения при помощи компрессионных фитингов.

Стыковая сварка

Достаточно сложный технологический процесс, требующий высокой квалификации персонала и специального сварочного оборудования. Хорошая свариваемость является одним из важнейших факторов, определяющих широкое применение труб из ПНД. Качественная сварка встык выполняется одним сварным швом и обеспечивает его равнопрочность с остальной полиэтиленовой трубой.

Стыковая сварка наиболее популярна, так как не требует дополнительных деталей. Это значительно упрощает дальнейший монтаж. Сварка нагретым инструментом встык применяется как для соединения полиэтиленовых трубмежду собой, так и для сборки с соединительными деталями.

Электромуфтовое соединение

Соединение, выполненное с применением электромуфты (муфты с закладными электронагревательными элементами) рассчитано на давление до 16 Атм. Электромуфтовое соединение экономически является более затратным, чем стыковая сварка. Однако, в условиях повышенной стесненности, когда невозможно размещение габаритного аппарата для стыковой сварки электромуфтовая сварка становится незаменимой.

Наиболее популярная простая электромуфта используется для соединения двух полиэтиленовых трубв прямолинейный участок. Однако, применяются и электрофузионные тройники, седловые отводы и т. д.

Соединения, выполненные с применением электромуфт часто применяются при монтаже трубопроводов небольшого диаметра из труб, поступающих в бухтах. Электромуфты такого (до 110мм) диаметра имеют доступную цену и, учитывая их применение в небольшом количестве, делают электромуфтовую сварку поступающих в бухтах полиэтиленовых трубэкономически сравнимой со стыковой.

Сварка электрофузионной муфтой

Электромуфта и заренее подготовленные полиэтиленовые трубыпозиционируется строго по одной оси. Подготовка полиэтиленовых трубвключает удаление загрязнений и снятие поверхостного слоя в местах сварки. Подключается подающий ток аппарат.

Закладные электроэлементы муфты начинают нагреваться и расплавлять окружающий материал. Область расплавленного полиэтилена в электромуфте увеличивается и нагрев передается к поверхности полиэтиленовой трубы, которая тоже начинает плавиться. Нагретая полиэтиленовая трубаувеличивается в диаметре и расплавленный полиэтилен, ограниченный в пространстве своего расширения диаметром электромуфты получает требуемое для сварки давление.

Питающая аппаратура может быть отключена. Электромуфтовое соединение, ставшее гомогенным, будет готово по истечении времени, необходимого для остывания. Однако питающая аппаратура самого высокого класса может самостоятельно проводить весь цикл сварки и заносить данные в специальный электронный протокол, который затем может быть распечатан.

Муфтовые электрофузионные соединения широко применяются при монтаже газопроводов. Процесс электромуфтовой сварки подтверждается специальным электронным протоколом, который может быть распечатан.

Итак, применение деталей с закладными нагревательными элементами (сварка электромуфтой) особенно эффективно при использовании длинномерных отрезков полиэтиленовых труб(диаметры 25-110 мм). Кроме того, сварку фитингами с закладными нагревательными элементами используют при ремонтных работах, работах в стесненных условиях и врезках в действующие трубопроводы.

Процедура сварки электрофузионной муфтой может иметь дополнительные стадии. В частности, при сварке полиэтиленовых труббольших диамеров (н-р 630мм) требуется дополнительная процедура предпрогрева. Сварка муфты с каждой из двух труб происходит последовательно.

Сначала выполняется полный цикл сварки половины электромуфты с первой из труб. Затем вторая половина электрофузионной муфты сваривается с оставшейся полиэтиленовой трубой. Каждая сторона электромуфты большого диаметра имеет отдельное подключение своей спирали к питающему аппарату.

Фланцевые соединения

Наиболее распространенный вид разъемных соединений. Соединение выполняют с помощью втулок под фланцы, привариваемых к торцам полиэтиленовых труб, и накидных металлических фланцев. Фланцевое соединение является наиболее применяемым разъемным соединением при создании трубопроводов из полиэтиленовых труб.

Компрессионные фитинги для полиэтиленовых трубмалых диаметров (50 мм и менее), т. е. там, где фланцевые соединения, соединения методом стыковой сварки экономически нецелесообразны или практически невозможны, используются компрессионные фитинги (обжимные фитинги, цанговое обжимное соединение).

Цанговые обжимные соединения рассчитаны на давление до 25 Атм. В этих соединениях стойкость к механическим нагрузкам обеспечивается за счет врезания в полиэтиленовую трубузубьев разрезной пластмассовой втулки, а герметичность — резиновым уплотнительным кольцом.

Компрессионные фитинги широко применяются как при соединении полиэтиленовых трубмежду собой, так и при соединении полиэтиленовой трубыс трубой из другого материала. Например, при замене изношенного участка стального трубопровода полиэтиленовой трубойкомпрессионный фитинг успешно соединяет полиэтиленовую трубус металлической.

Существуют разные методы сварки полиэтиленовой трубы, но в настоящее время сварка встык нагретым инструментом является наиболее эффективным и универсальным способом соединения полиэтиленовых труб.

Этот способ позволяет соединять полиэтиленовые трубынепосредственно друг с другом или с соединительными деталями. Полиэтиленовые трубы, соединенные сваркой, имеют не меньшую прочность, чем до выполнения соединениях, таким образом, сваренный трубопровод можно сравнить с однородной трубой. Стоит отметить, что качество сварного соединения зависит не только от сварочно-монтажной установки, но и от квалификации сварщика.

Техника сварки гарантирует, что по всей длине трубопровода сохранится присущая полиэтиленовым трубам гибкость. Можно соединить участок монтируемого трубопровода на поверхности земли, а затем уложить его в траншею. При такой процедуре не возникает никаких проблем, независимо от того, предусматривается ли проектом традиционная укладка труб, укладка трубопровода открытым способом или бестраншейная реновация.

Сварка встык нагретым инструментом — это технология, которая многие годы применяется для соединения труб из полиэтиленадиаметром 63 мм и более.

Концы свариваемых полиэтиленовых труби (или) соединительных деталей устанавливают в центраторе машины для стыковой сварки. После выравнивания и фиксации торцы полиэтиленовых трубочищают от грязи, пыли чистой х/б салфеткой, далее свариваемые поверхности подвергаются механической обработке при помощи торцующего устройства. При получении равномерной стружки толщиной не более 0,5 мм торцующее устройство извлекается и проверяется взаимная параллельность торцов труб.

В случае если между свариваемыми поверхностями имеется зазор, превышающий допустимое значение, операция торцовки производится повторно. Далее производят нагрев торцов свариваемых полиэтиленовых труби (или) соединительных деталей с применением нагревательного инструмента на поверхность которого нанесено антипригарное покрытие. После завершения оплавления и нагрева торцов, свариваемые поверхности разводят и из зоны сварки извлекают нагревательный элемент.

В течении небольшого промежутка времени свариваемые поверхности смыкают и начинают равномерный подъем давления прижима, до установленного значения. С данным давлением свариваемый шов выдерживается заданный промежуток времени, в течении которого происходит охлаждение стыка. О качестве сварного соединения полиэтиленовых труб можно судить по образованному шву, по высоте, ширине и внешнему виду грата.

Вакансии в Майкопе

К другим статьям…

Для сборки и ремонта трубопроводов самого разного назначения сегодня широко применяют трубы, изготовленные из полиэтилена. Работать с такими трубами намного легче, чем с металлическими, поэтому многие домашние мастера берутся за монтаж трубопроводов самостоятельно. Но для грамотного выполнения работы нужно знать технологию проведениясоединения полиэтиленовых труб фитингами, а также понимать, как осуществляется соединения полиэтиленовых труб с металлическими деталями и деталями из полипропилена.

Трубы из полиэтилена обладают отличными эксплуатационными характеристиками. Они прочны, долговечны, доступны по цене и просты в установке. Поэтому этот вид трубной продукции сегодня применяют очень широко, их устанавливают и при проведении ремонта трубопроводов в квартирах, и при строительстве новых домов, и на различных промышленных объектах.Существуют различные способы соединения полиэтиленовых труб.

Некоторые из них требует применения специального оборудования, другие – позволяют обойтись установкой соединительных фитингов.Все существующие технологии можно разделить на две группы. Одни позволяют получить разъемное соединение, которое можно будет разобрать в процессе эксплуатации, а другие используются для создания монолитных соединений, которые по прочности не уступают цельной трубе. Рассмотрим эти виды соединений подробнее

Разъемные соединения

При применении такой технологии соединения не используется специальное оборудование, но потребуются соединительные фитинги:

Для соединения полиэтиленовых труб могут быть использованы обычные фланцы, изготовленных из стали. Стыковку полиэтиленовых труб со стальными фланцами проводят при помощи переходника.Цанговые соединения создают путем установки на место стыка компрессионной муфты для соединения. Установку компрессионного фитинга стоит планировать при выполнении соединения между полиэтиленовыми трубами небольшого диаметра.

Совет! Нужно заметить, что разъемные соединения обладают меньшей надежностью, чем, например, сварные швы. Поэтому этот вид монтажа чаще используют при строительстве безнапорных трубопроводов.

Неразъемные соединения

Технология соединения не предусматривает возможность разборки соединения после его выполнения. Такой тип соединений производят при выполнении:

Сварки встык.Сварки при помощи накладной электромуфты.

Этот тип соединений более надежен, чем разъемные, поэтому ее рекомендуют применять, когда монтируются трубопроводы, работающие под давлением, например, водопровод. Для проведения сварки требуется спец инструмент.

Совет! Еще одним преимуществом сварных соединений является то, что труба сохраняет гибкость, а это значительно облегчает монтаж трубопроводов.

Как выполняются разъемные соединения?

Рассмотрим подробнее, как выполняются разъемные соединения. Это наиболее простой вид монтажа, который несложно выполнить своими руками.

Фланцевые соединения

Нужно сказать, что фланцевое соединение труб применяется достаточно часто, если условия эксплуатации позволяют использовать разъемное соединение. Для выполнения работы потребуется:

Втулки под фланцы. Эти детали привариваются к торцам труб из полиэтилена.Накладные фланцы из стали, которые наворачиваются на втулки.

Такое соединение позволяет произвести стыковку трубы из полиэтилена и стальных труб либо произвести соединение полиэтиленовой трубы со стальной арматурой (кранами, насосами) и другими изделиями из металла.

Цанговые соединения

Эта технология монтажа применяется, если необходимо соединить трубы небольшого диаметра. Как правило, ее выбирают в тех случаях, когда использовать сварку экономически невыгодно, то есть нужно произвести всего несколько соединений, поэтому приобретение сварного аппарата не является целесообразным.

Использование обжимных фитингов имеет ряд достоинств. Основное из них заключается в быстроте и простоте монтажа, который проводится без использования специального оборудования.

Герметичность цангового соединения достигается за счет наличия в фитинге уплотнителя из резины, а механическая прочность стыка обеспечивается врезанием в трубу зубьев пластмассовой втулки.

Раструбные соединения

При сборке канализации часто используют раструбное соединение ПЭ труб. Это, пожалуй, один из наиболее простых способов соединения труб. Один конец трубы просто вставляется в раструб другой, а герметичность соединения достигается за счет использования резинного уплотнительного кольца.

Как и в случае с полипропиленовым трубопроводом, для сборки магистралей из ПЭ, работающих под давлением, рекомендуется использовать более надежные сварные соединения. При термическом воздействии пластик расплавляется, а потом застывает, образуя сварные соединения.

Сварка труб встык

При сборке трубопровода диаметром более 50 мм, соединение труб из сшитого полиэтилена, как правило, осуществляется сваркой встык. Для выполнения этой работы применяют специальный сварочный аппарат, снабженный центратором. Процесс происходит так:

Трубы, которые необходимо сварить, устанавливают в центраторе сварочного аппарата. Их торцы следует очистить от грязи и обработать торцующим устройством (снять фаску).Перед началом процесса еще раз проверяется параллельность расположения труб и плотность их стыковки.

При выявлении зазора, повторно используется торцеватель.Теперь можно подключать нагревательную плиту. Этот элемент имеет покрытие из металлизированного тефлона, поэтому пластик к плите не прилипает.После завершения разогрева плита убирается, а трубы стыкуются торцами. При этом постепенно увеличивается давление прижима, пока оно не достигнет значения, рекомендованного для этого вида труб.После остывания пластика процесс сварки считается завершенным.

Сварка при помощи электромуфт

Эта технология соединения полиэтиленовых труб является более дорогой, так как для ее осуществления требуется использование специальных электромуфт. Однако в условиях где нет возможности использовать сварочный аппарат, отдают предпочтение именно электромуфтовой сварке. Процесс проходит так:

Подготовленные к сварке трубы устанавливают в одной плоскости, на них надевается электромуфта.Производится подключение подачи элетротока, вследствие чего муфта разогревается и разогревает трубы.

Из-за возникающего в процессе нагрева расширения полиэтилена в ограниченном элетромуфтой пространстве создается необходимое для сваривания элементов давление.По окончании процесса отключают подачу тока и дают соединению полностью остыть, не допуская сдвигов и деформаций.

Совет! Как правило, этот вид сварки применяется на прямолинейных отрезках трубопровода, собранного из труб небольшого диаметра.

Как выбрать метод соединения труб?

Стыковая сварка является практически универсальным методом соединения труб, но она может применяться только в том случае, если диаметр трубы более 50 мм, а толщина ее стенки – более 5 мм.При необходимости выполнить надежное соединение на трубах малого диаметра используют электромуфтовую сварку.При сборке безнапорных или работающих в условиях невысокого давления трубопроводов выгодно применять цанговые соединения.Фланцевые соединения – наиболее удобный вариант при необходимости состыковать пластиковую трубу со стальной.

Итак, существует несколько способов провести соединение труб из полиэтилена. Некоторые из них, например, соединение полиэтиленовых труб фитингами, не требуют применения специальной аппаратуры. А вот для проведения сварки труб встык потребуется приобретение сварочного устройства.

Еще пару десятилетий назад никто и предположить не мог, что трубные изделия из полимеров смогут серьезно потеснить аналогичную продукцию из металла и чугуна. Но это произошло и в данный момент полимерные трубы, благодаря своим техническим характеристикам, используются для монтажа трубопроводов различно назначения.

В частности, полиэтиленовые трубы, монтировать которые намного легче, чем металлические, все чаще используются не только в крупном строительстве, но и в частных домохозяйствах. Кроме того, они имеют прекрасные эксплуатационные характеристики.

Но, прежде чем начинать работу по устройству пластикового трубопровода, нужно разобраться с технологией стыковки полиэтиленовых труб между собой.

Классификация соединений

Существуют различные способы соединения труб из полиэтилена. Для использования некоторых понадобится специальное оборудование, а для реализации других требуются только соединительные элементы – фитинги.

Все эти способы делятся на две группы:

разъемные соединения – позволяют создавать магистрали, которые в процессе эксплуатации можно разбирать;неразъемные – позволяют создать монолитные соединения, которые по прочности сравнимы с цельной трубой.

Разъемные соединения делятся на:

раструбные;фланцевые;цанговые.

Неразъемные соединения:

сварка элементов встык;сварка с помощью накладной электромуфты.

Разъемные соединения считаются менее надежными, чем сварные, поэтому их рекомендуют применять при монтаже безнапорных трубопроводов.

Сварка хорошаеще и тем, что при ее использовании труба не теряет гибкость, что позволяет облегчить монтажные работы.

Разъемные соединения

Раструбные соединения чаще всего используют при монтаже самотечной канализации.

Этот самый простой из всех способов, который заключается в том, что конец одной трубы просто вставляют в раструб другой.

Соединение герметизируется уплотнительным кольцом из резины.

Технология такова:

При помощи силиконовой смазки производится герметизация резинового кольца внутри раструба.Затем на внешнюю часть трубы и внутреннюю поверхность кольца наносят клей.Свободный конец трубы вставляют в кольцо и проворачивают для равномерного распределения клея.

Это способ возможен только для соединения труб одинакового диаметра. Для устройства магистралей, работающих под давлением, он не применяется. Также нельзя использовать данную технологию для соединения полимерных и стальных труб.

Фланцевые соединения часто используются там, где допускается разъемный способ монтажа. Чаще всего это способ используют для соединения трубы с регулирующей или запорной арматурой.

Соединение осуществляется при помощи втулки под фланец, которая приваривается к концу трубы, и свободного металлического фланца.

Также это самый простой и недорогой способ соединения стального и полиэтиленового трубопроводов или подключения стальной арматуры к трубе из полиэтилена.

Деталь представляет собой конструкцию, состоящую из бурта под фланец и компрессионной муфты, которые соединены воедино. При этом со стороны бурта располагается фланец, а со стороны трубопровода – цанговый зажим.

Монтаж происходит следующим образом:

Труба до упора вставляется в фитинг.На нее устанавливают специальную шайбу и зажимают ее гайкой.Соединение трубы и фланцевого окончания производится вручную.

Таким образом, соединенные детали обеспечивают надежную работу трубопровода с максимальных рабочим давлением до 10 атмосфер.

Неразъемные соединения

Сварка элементов встык применяется при монтаже магистралей диаметром более 50 мм. Для этого потребуется специальный сварочный агрегат, оборудованный центратором.

Процесс сварки происходит следующим образом:

Концы свариваемых труб очищают от загрязнений и обрабатывают торцующим устройством, которое снимает фаску.Затем концы помещают в центратор сварочного аппарата, проверяют плотность стыковки труб и параллельность их расположения. Если между элементами имеется зазор, то концы повторно торцуют.Далее подключается нагревательная плита, покрытая металлизированным тефлоном (во избежание прилипания пластика).По окончании нагрева плиту убирают и стыкуют торцы труб. При этом давление, с которым производится прижим, постепенно увеличивается до рекомендованного значения.Стык остывает, образуя монолитное соединение.

Сварка с использованием электромуфт является более дорогим способом. Этот вариант используют тогда, когда нет возможности применить сварочный аппарат.

Технология следующая:

Подготовленные к сварке трубы располагают в одной плоскости и надевают на них электромуфту.Далее на муфту подается ток, при этом она разогревается сама и разогревает трубы.Вследствие теплового расширения полиэтилена в условиях ограниченного муфтой пространства создается давление, достаточное для сваривания элементов.Подача тока прекращается и соединение остывает. В это время недопустимы какие-либо сдвиги или деформации стыка.

Это способ чаще всего используется для сварки прямолинейных отрезков трубопровода небольшого диаметра.

Исходя из всего сказанного, выбирать способ соединения нужно, придерживаясь соображений целесообразности.

Рекомендации следующие:

Фланцевое соединение стоит использовать в тех случаях, когда нужно состыковать полиэтиленовую и стальную трубы.Цанговые соединения хороши для монтажа безнапорных систем или трубопроводов с невысоким давлением рабочей среды.Электромуфтовая сварка позволит надежно состыковать трубы небольшого диаметра.Стыковая сварка является очень надежным способом соединения полимерных труб, но она может применяться только для систем с диаметром труб не менее 50 мм и толщиной стенки трубы не менее 5 мм.Раструбное соединение больше подходит для монтажа безнапорных трубопроводов из элементов одного диаметра.

Источники:

• www.uggazstroy.ru
• kanalizaciyam.ru
• protruby.com