Сварка полиэтиленовых труб

Принцип работы и разновидности аппаратов

В основе рабочего процесса сварочного аппарата для полиэтиленовых труб лежит нагревание двух концов до большой температуры и соединение разогретых участков в единую конструкцию. Способы соединения бывают трёх видов:

1. Стыковой – выполняется при нагревании двух концов пвх или полиэтиленовых труб и соединении их. Впоследствии получается ровная цельная конструкция. Такой способ самый экономичный, но и менее надёжный, так как тут не нужно использовать никаких дополнительных соединителей, которые увеличивают крепость и герметичность сварки.
2. Муфтовый – соединение пластиковых труб производится при помощи соединительной муфты, в которую помещаются два конца. Один из наиболее популярных способов соединения. Его популярность обоснована быстротой монтажа и высоким качеством стыков.
3. Раструбный – наиболее простой и очень качественный, так как и муфтовый. Больше применяется в пвх и пнд чем в пп трубах встречается реже.

Сварочный аппарат разогревает два элемента до температуры 260 градусов Цельсия, чем доводит их до частичного расплавления. При таких условиях участки пнд трубы соединяются и не уступают крепостью цельной.

Устройство сварочника для труб

Сварочные аппараты для пластиковых и полиэтиленовых труб разделяют на два вида:

• Механические аппараты – применяются для полиэтиленовых труб большого диаметра, соединяют их без ручной работы человека, достаточно только установить два элемента в держателях. Зачастую используются на больших производствах или при обустройстве очень крупных систем коммуникации.
• Ручные сварочные приспособления – имеют небольшие габариты, работать с ними может один человек, без дополнительной помощи. Такие сварки могут соединять пп и пнд трубы до 125 мм в диаметре. Применяются как любителями, так и профессионалами в строительных работах.

Подготовка оборудования к сварке

Процесс сваривания труб из полиэтилена низкого давления состоит из подготовительных мероприятий (они идентичны для всех видов сварочных установок), собственно сварки и заключительных операций. Подготовка к сварке:

1. Обустраивается площадка, где будет происходить сварка, на нем размещается сварочное оборудование.
2. Подготавливаются все необходимые трубы, фитинги и другие соединительные элементы.

Спайка полиэтиленовых труб: подготовка труб и необходимых элементов

1. Происходит соединение и центрирование труб и фасонных изделий (фитингов).
2. Осуществляется обработка торцов труб и деталей механическим способом.

Совет от профессионала:

Подготовительные операции сварочного аппарата должны осуществляться качественно, с четким следованием инструкции изготовителя оборудования. Тогда станок для сварки прослужит долго, наилучшим образом выполняя сварочные работы. Целесообразно заносить данные о проверке оборудования в журнал производственных работ.

Перед началом работ нужно убедиться в исправности всех элементов

Сварочный аппарат располагают на специально организованном месте, освобожденном от посторонних предметов, куда предварительно доставлены полиэтиленовые трубы. Перед началом работ, до подключения оборудования к электросети, оно должно быть осмотрено и подготовлено:

• визуальный осмотр узлов сварочного аппарата;
• проверка изоляции электропроводов и заземлителей;
• заправка электрического генератора топливом и тестирование его работоспособности контрольным включением;
• определение уровня масла в гидросистеме сварочного станка;
• испытание исправности передвижного зажима;
• проверка степени затачивания ножей торцевателя;
• диагностика контрольно-измерительных приборов;
• подготовка зажимов и редукционных вкладышей, которые требуются для сваривания труб имеющегося диаметра;
• смазывание трущихся соединений и поверхностей сварочного оборудования составами, рекомендованными производителем оборудования;
• очищение нагревателя, торцевателя и скребка от загрязнений и следов полиэтилена, обезжиривание поверхностей с помощью хлопчатобумажной ткани, смоченной растворителем.

Неповоротные стыки

При сварке неповоротных стыков принято пользоваться так называемой «трехслойной» технологией, согласно которой сначала делается коренной шов, после чего переходят к заполнению его кромок и обустройству лицевой части стыкового соединения. При формировании таких образований смежные валики швов должны располагаться с перекрытием порядка15-20 мм.

В процессе стыковой сварки арматуры могут применяться различные методики, выбор которых определяется пространственным положением стыкуемых заготовок (это касается всех видов труб, включая пластиковые ПНД).

При их горизонтальном расположении главная проблема – это необходимость работать в трёх различных плоскостях, из которых верхнее (или потолочное) является самым неудобным.

Для образования качественного стыкового соединения в этом случае требуется постоянное варьирование основными параметрами сварки (её скоростью, углом наклона электрода и силой тока).

При подготовке таких соединений сварочная процедура не должна прерываться в произвольной точке сочленения (шов должен накладываться за один заход).

Жёсткие требования к производству таких работ обусловлены особым пространственным расположением стыков, так что к этим операциям могут привлекаться лишь опытные сварщики.

Вертикальное размещение заготовок с точки зрения технологии стыковой сварки отличается от горизонтального лишь тем, что в этом положении основное внимание уделяется углу наклона электрода. Этот параметр при перемещении вдоль окружности трубных заготовок должен непрерывно корректироваться

Для реализации стыковой сварки заготовок может использоваться специальное оборудование

При его выборе важно определиться со спецификой работы того или иного механизма с каждым конкретным видом трубных соединений

Специфика процесса

В основу стыковой сварки заложено токовое тепловое воздействие, сопровождающееся прилагаемым к месту соединения усилием сжатия. Различия в реализуемых на практике методах такого соединения состоят в следующем.

В том случае, когда нагрев стыка осуществляется до момента приобретения им пластичного состояния (до сжатия) – такую методику называют сваркой сопротивлением.

Если же в процессе работ производится одно разогревание стыка (без сжатия), то такой вариант сплавления классифицируется как сварка оплавлением. Каждая из этих методик имеет как преимущества, так и недостатки и реализуется посредством соответствующего оборудования.

Качество выполненных по стыковым технологиям работ в значительной степени зависит от тщательности подготовки контактирующих элементов.

Перед сваркой с них должны быть удалены все имеющиеся загрязнения и неровности. К перечню подготовительных мероприятий следует отнести и оборудование рабочего места специальной оснасткой, используемой для фиксации заготовок во время сварки.

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.

Рекомендации для правильной сварки труб ПЭ

Полиэтиленовые трубы можно сваривать при помощи специального оборудования, именуемого паяльником. При этом существует ряд определенных правил, которые позволят сделать соединение элементов ровным, качественным и герметичным.

Требования выглядят следующим образом:

• Перед выполнением работ стоит изучить характеристики ПНД для каждой трубы и убедиться из сертификатов об их соответствии. В противном случае тубы просто не состыкуются в единую герметичную конструкцию.
• Внутренний просвет туб (диаметр) должен быть идентичным у каждого отреза, предназначенного для монтажа коммуникации.
• Концы труб из ПЭ перед сваркой своими руками необходимо очистить от пыли и грязи, а также обезжирить.
• Процедуру сварки нужно выполнять только в сухом прогреваемом помещении, в котором исключены сквозняки и повышенная влажность.
• После стыкования двух элементов из ПЭ следует избегать любой подвижности магистрали до полного остывания трубопровода, чтобы не допустить нарушения просвета коммуникации.
• К тому же стоит укрывать сварочный шов от прямого попадания солнечных лучей.

Как подготовиться частые ошибки и советы

Для создания прочного монолитного узла соединения труб необходимо избежать следующих ошибок:

• Недоведение соединяемых деталей до упора при прогреве. Это приведет к невозможности прогрева на полную глубину и к снижению качества сварного шва;
• Превышение глубины погружение деталей за счет слишком большого усилия. Торец трубы загибается и образует грат, который уменьшает площадь свариваемых элементов;
• Перегрев и недогрев деталей;
• Увеличено время остывания;
• Неправильная (неперпендикулярная) резка;
• Нарушение соосности.

Во избежание допущения этих ошибок необходимо тщательно подготавливаться к процессу.

Изделия нужно ровно резать, торцевать, совмещать по осям, а при работе с любым сварочным аппаратом для труб —четко следовать инструкции по эксплуатации.

Нелишним будет посмотреть несколько видео с работой станков для спайки.

Распространенные ошибки при сварке пластиковых труб

Фитинги и трубы приобретают с запасом, чтобы потренироваться, перед тем, как сваривать трубопровод. Полипропилен от разных производителей различается по химическому составу, прогревается при разной температуре

Важно проверить время выдержки заготовок на паяльнике, пластик не должен прогреваться полностью, а только на 1/3 толщины. Нельзя допускать внутренних наплывов в трубопроводе

Типичные ошибки новичков:

1. Плохая подготовка соединений. Фольгированный слой снимают полностью по всей разогреваемой площади.
2. Варить нужно только чистые трубы. Поверхность, на которой будут лежать заготовки, должна быть без грязи и пыли. Труба должна быть сухой, без остатков воды.
3. Соединяют разогретые заготовки только соосно. Для исправления неправильного позиционирования отводится несколько секунд. При деформации пластика качество шва снижается.
4. Несоответствие фитингов и труб. Они должны быть из одного материала. Экономия на комплектующих неуместна. При самостоятельной сборке водоводов собственник несет ответственность за качество швов. При аварии будет оплачивать ремонт в нижних квартирах.

Сваривать пропилен в домашних условиях несложно. Инструмент сдают в аренду, освоить его легко

Важно придерживаться режима сварки. Предварительно удостовериться, что температура нагрева, время выдержки подобрано правильно

Некачественный шов срезают, варят стык снова. При соблюдении технологии трубопровод  прослужит долго.

Способы и технология сварки стыковых соединений

Сварка полиэтиленовых труб в стык проводится сварочным зеркалом — оборудованием, нагревающим концы соединяемых изделий до оплавления и совместной диффузии материалов.

С первого взгляда — метод простой и не требует дополнительных изделий и фитингов. Но есть ряд определенных нюансов. Например, сварка встык требует обязательной оцентровки, соосности и оценки эллипсоидальности труб. Поэтому без специального аппарата- центратора, детали больших диаметров сварить невозможно

Ручные аппараты

Ручные аппараты для стыковой сварки используются при работе с небольшими диаметрами, но есть и отдельные модели со сварочным кольцом в 300мм. Состоит из центратора для выравнивания соединяемых заготовок, торцевателя и нагревательного элемента для торцов труб.

Механические аппараты

Состоят из нескольких основных частей:

1. Центратор — элемент машины, выполненный в виде станины с четырьмя металлическими фиксаторами для зажима деталей;
2. Торцеватель — агрегат для создания строго перпендикулярного оси сечения и его механической обработки. Представляет собой дисковое устройство с электродвигателем и ножами, заточенными с двух сторон.
3. Сварочное зеркало — нагревательный элемент. Оплавляет концы свариваемых труб. Покрыт тефлоном для предотвращения налипания полиэтилена
4. Механическое устройство для обеспечения сжатия.

Гидравлические

Состоят из такого же набора механизмов, что и механические, но в качестве сжимающего элемента— гидравлический привод. Он обеспечивает равномерное сжатие стыкуемых изделий. Давление у некоторых моделей-регулируемое.

Различают 3 вида гидравлических аппаратов:

• Ручные. Используются для прокладки трубопроводов низкого и среднего давления. Температура нагревательного элемента и управление гидравликой выбираются оператором в соответствии со специальными таблицами вручную;
• Полуавтоматические. Используются для труб среднего и большого диаметра. Снабжены электронным блоком. фиксирующим данные давления масла в приводе и температуры сварочной плиты, сверяет их с установленной программой и передают сигналы на специальный дисплей.
• Автоматические.
• Наиболее современная и высокотехнологичная система сварочного оборудования.

Процесс полностью автоматизирован, в хорде работы не требует вмешательства оператора и контролируется специальными электронными модулями. Аппаратчик только вводит данные изделий, а машина подбирает режим сварки самостоятельно. В конце работы аппарат выдает отчетный протокол сварки.

Какой из них лучше?

Выбирать тот или иной агрегат необходимо исходя из особенностей необходимого монтажа. Если нужно в домашних условиях сварить пару ровных участков — выбирайте дешевый, мобильный и удобный ручной механизм.

Если диаметр труб от 250мм — нужна механика. Опят таки, нет смысла тратиться на дорогие полнокомплектные изделия, если нет необходимости работать со сваркой постоянно.

В случае специализации на сварке пнд- необходимо выбирать агрегаты с гидравлическим приводом. Полностью автоматизированный прибор — самый дорогой, но и самый удобный. Здесь все зависит от ваших финансовых возможностей.

Сферы применение

Особенностью контактно-стыковой сварки является сопровождающее этот процесс сопротивление, при преодолении которого и происходит оплавление в зоне контакта. Конкретный вид сварки выбирают в зависимости от типа материала, который предстоит варить, а также от требований, предъявляемых к качеству швов.

К преимуществам стыковой технологии следует отнести высокую скорость и повышенную производительность сварочных операций с одновременным снижением излишней деформации металлических заготовок.

Для реализации этого метода используется специальное оборудование (аппарат стыковой сварки), работа которого может быть частично автоматизирована.

Наибольшей популярностью стыковой метод пользуется в автомобилестроении, а также в аэрокосмической индустрии. Такое положение объясняется тем, что эти отрасли характеризуются значительными объемами сварочных работ, к качеству которых предъявляются повышенные требования.

В последние годы технология стыковой сварки всё больше завоёвывает области, связанные с прокладкой мощных трубопроводных магистралей (нефте- и газопроводов, в частности).

Помимо этого, она может использоваться при необходимости обустроить трубопровод на основе изделий из пластика. И в этом случае востребованность метода объясняется эффективностью сварочных процедур, низким уровнем трудозатрат и высокими качественными показателями полученных соединений.

Способы соединения полиэтиленовых труб и их особенности

Существует несколько способов сварки ПНД труб, которые отличаются технологическими особенностями, применением различной аппаратуры и инструментов. Самыми востребованными методиками являются:

• сварка встык;
• электромуфтовый способ пайки;
• сварка враструб.

Стыковой метод

Востребованность стыкового метода сварки обусловлена дешевизной работ, низкой стоимостью приборов и широким диапазоном диаметров труб, которые можно соединить (5 -1200 мм).

Поэтапно технология выглядит так:

Подготовительные манипуляции. Нарезание труб необходимой величины, снятие фасок (скошенных краев трубы, которые препятствуют ровному соединению).
Выбор подходящих насадок и их монтаж в агрегат для пайки.
Разогрев прибора до оптимальной температуры.
Размещение окончаний труб на насадках и прогрев до необходимой температуры.
Одномоментное снятие срезов и их соединение между собой

Важно проследить за ровным соединением срезов и их фиксацией до застывания материала.

При качественно проведенных манипуляциях на выходе получится герметичное соединение пластика без каких-либо дефектов.

Сварка враструб

Технология сварки враструб менее распространена, чем сварка встык, но также надежна.

В процессе пайки срезы труб соединяют посредством пластиковых муфт —  соединительных элементов трубопровода, которые необходимы для укрепления участков стыков и облегчения процесса сборки конструкции.

Сварка враструб подходит для внутренних работ по обустройству коммуникационных систем.

Электромуфтовый способ

Данный метод сварки подразумевает применение специализированного оборудования – электрической муфты (аппарата для сварки ПНД труб с применением муфт и закладного нагревательного элемента).

Процесс выглядит следующим образом: электрическая муфта надевается на оба среза, которые необходимо скрепить, подключается к аппарату для сварки и нагревается, затем образовавшийся на стыке шов остывает.

Муфтовая сварка

Сварка труб из полиэтилена способом в муфту применяется, если работа по стыковке туб проводится в условиях узкого пространства и невозможности свободного передвижения. Такой метод подходит для спайки туб со стенками неодинаковой толщины и разными по диаметру. Рекомендуется для монтажа канализационных систем, так как спайки, сделанные этим способом, выдерживают нагрузку давления в 16 атм.

Техника выполнения муфтовой сварки:

• Первым делом тщательная подготовка нужных для сваривания труб. Салфетками, пропитанными спиртом очищают их от загрязнений. Также обрабатывают внутренние поверхности электромуфт.
• Концы труб перед сваркой ровно обрезают с целью уплотнения соединений и проводят механическую зачистку промышленной окиси меди.
• Одевая, на стыки электромуфты, трубы укладывают в позиционер. Противолежащие от места спайки концы труб во время сварки закрывают, для сохранения тепла.
• Подключив, к электромуфтам электричество, проводят соединение плавлением ПЭ-трубы.

Важно сохранять неподвижность спаянных ПНД труб до полного остывания, чтобы не допустить деформацию сварных швов

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin