Преимущества и недостатки труб пнд
Полиэтилен низкого давления – органический полимер этилена. Обозначается РЕ или ПЭ. Имеет белый цвет (тонкослойные изделия – прозрачны). Понятие «полиэтилен низкого давления» не имеет отношения к плотности материала или условиям эксплуатации, а характеризирует условия производства.
Трубы ПНД красят в черный, серый, синий или черный с синими полосками цвет. Синий цвет или синяя полоска обозначает, что трубы можно использовать для трубопроводов питьевой воды.
Сфера применения ПНД – для водопроводов холодной воды, некоторых агрессивных сред (за исключением разбавленной азотной кислоты), канализационных систем. Диаметры доходят до 1600 мм. Очень широко распространены для трубопроводов холодной воды и канализации.
Применяются в разводках кабелей и проводов электроснабжения, связи, интернета в качестве кожухов (гладкие изделия и гофра).
Преимущества ПНД как материала для трубопроводов:
- долговечность – первые пластиковые трубопроводы из ПНД уже отработали более 50 лет;
- небольшая цена;
- морозостойкость – выдерживают замерзание с водой зимой и оттаивание весной и сохраняют целостность;
- химическая инертность – стоек даже к концентрированным щелочам и кислотам; вода в трубах не приобретает неприятного запаха или привкуса;
- коррозионная стойкость;
- гладкие стенки с малой адгезией препятствуют оседанию на стенках солей;
- безвредность для человека;
- экологичность – безвредное производство, легкая утилизация;
- прочность;
- гибкость – легко гнется (при нагреве можно согнуть даже руками);
- высокая ударная вязкость, пластичность и, как следствие, стойкость к гидравлическим ударам, отсутствие хрупкости, способность восстанавливаться после деформации;
- простое обслуживание – пластик легко мыть, он не нуждается в регулярной окраске и антикоррозионной обработке;
- небольшой вес облегчает перевозку, складывание, монтаж;
- легко монтируются – нет необходимости в сложном оборудовании (например, сварочном аппарате); легко режутся; легко стыкуются разными способами.
- самый «неудобный» недостаток – слабая устойчивость к ультрафиолету. ПЭ разрушаются на свету и неприменим к открытой прокладке на свету под открытым небом. Конечно, можно прокладывать в чехлах и коробах – но это лишние затраты и потери времени; впрочем, 2-3 сезона в огороде трубы «проживут»
- невысокая термостойкость – ПЭ трубы можно использовать только для холодной воды и при температуре максимум до 60°С (в отличие от полипропиленовых и труб из сшитого полиэтилена, которые можно применять для систем отопления), как следствие – длинные подвешенные участки трубы из РЕ иногда провисают в жару;
- не очень высокая эстетичность – не в наших вкусах черно-полосатые или черные трубы в ванных и кухнях;
- рабочее давление до 20 МПа ограничивает применение полиэтилена в промышленности;
- армированные трубы имеют меньшую гибкость.
Сварка полиэтиленовых труб — способы, инструкция по монтажу
Промышленный полиэтилен низкого давления (ПНД) является термопластичным материалом, свойства которого не изменяются в процессе циклов нагрева-остывания. Поэтому он прекрасно подходит для монтажа бытовых и промышленных трубопроводов.
Трубы с толщиной стенки до 4,5 мм (диаметр до 50-110 мм) паяются первыми двумя способами, а для более толстостенных труб используется бесфитинговый стыковой способ сварки.
Используемое сварочное оборудование
В стандартный набор устройств для стыковой сварки полиэтиленовых труб входит:
- Центратор. Это станина с 4 металлическими зажимами для труб, два из которых подвижны, а два жестко зафиксированы на основании;
- Торцеватель. Представляет собой отдельное дисковое устройство для точной механической обрезки концов свариваемых труб. Устройство крепится к направляющим сварочного аппарата;
- Нагревательное зеркало. Представляет собой покрытую тефлоном округлую пластину, к которой придавливаются стыки труб для расплавления ПЭ. Имеет встроенный термометр;
- Гидравлический или механический привод. Устройство для регулирования силы сдавления труб при их нагреве и последующем соединении;
- Редукционные вкладыши. Это набор сменных полуколец для фиксации труб различного диаметра;
- Блок управления. Входит в комплекты оборудования с автоматизацией процесса сварки.
По сути, комплект оборудования представляет собой самостоятельные приспособления, выполняющие определенные функции на различных этапах сварочного процесса. Они могут быть как предназначенные для сугубо ручной сварки, так и для соединения труб в полностью автоматическом режиме.
Для монтажа электромуфтовых соединений применяется соответствующий сварочный аппарат со встроенным сканнером штрих-кодов. Дополнительных устройств для этого процесса не требуется.
Для раструбной сварки будет необходимо приобретение такого комплекта:
Помимо указанного оборудования, для монтажа труб могут понадобиться и общехозяйственные инструменты: разводной ключ, рулетка, маркер и другие.
Подготовка к сварочному процессу
Немаловажным фактором качественной сварки трубопроводов из ПНД является их предварительная подготовка. Необходимые манипуляции для формирования хорошего сварочного шва будут представлены в виде инструкции.
Непосредственно перед нагревом спаиваемых деталей нужно:
- Убедиться в идентичности материала и маркировки спаиваемых деталей.
- Очистить и обезжирить стыки соединяемых изделий.
- Центрировать трубы и жестко их зафиксировать.
- Обработать срезы торцевателем до образования непрерывной ленты длиной в две окружности трубы.
- После всего необходимо очистить края соединяемых деталей от стружки.
Обратите внимание! Торцеватель с электроприводом значительно ускоряет процесс монтажа, особенно при больших объемах работы, но его стоимость слишком высокая для разовой работы
После тщательной подготовки полиэтиленовых труб и фитингов к сварке можно быть уверенным, что качественный шов наполовину гарантирован.
Технология стыковой сварки ПНД труб
Во время стыковой сварки важно контролировать критические параметры: температуру инструмента и пластика, прижимное усилие и продолжительность операций. При отсутствии датчиков этих значений стабильно получать качественный шов вряд ли удастся.
Рассматривать пошаговую инструкцию по стыковой сварке полиэтиленовых труб лучше на примере полуавтоматического оборудования с гидравлическим приводом.
Шаг №1 — нагрев стыков
После обработки торцов труб, сварочное зеркало нагревается до температуры 200-230 градусов и помещается в середину центратора. Затем, с помощью гидравлического привода, к нему плотно прижимаются края ПНД труб с усилием 4-6 кг/см2.
После приближения размеров грата к минимально допустимым значениям усилие снижают до 0,2-0,5 кг/см2 и продолжают нагревать пластик в течение всего нормативного времени. Сварка допустима при температурах от 15 мороза до 45 тепла, но в холодных условиях время нагрева может быть увеличено.
Обратите внимание! Прижимное давление контролируется встроенным в гидравлический механизм манометром. При его отсутствии необходимое усилие определяют визуально по виду образующихся валиков грата
Шаг №2 — соединение труб
После необходимого нагрева и расплавления ПНД на стыках, трубы разводят гидравлическим приводом, убирают зеркало и опять приводом прижимают свариваемые поверхности друг к другу с усилием 1-3 кг/см2. Размеры грата контролируются визуально, поэтому и прижимное давление может отличаться.
Обратите внимание! Излишнее усилие при сплавлении торцов труб вредит не меньше его недостаточности. Это ведет к формированию большого внутреннего валика, который будет создавать вихревые потоки и снижать давление воды
Шаг №3 — охлаждение и осмотр
Трубы продолжают быть придавленными друг к другу до полного охлаждения соединения. После снятия усилия с гидравлического привода трубы извлекаются из зажимов центратора, и проводится оценка состояния сварного шва и грата. Если их параметры в норме, то труба готова к эксплуатации.
Технология раструбной сварки ПНД труб
После предварительной обрезки и подготовки ПНД труб и деталей можно начинать их раструбную сварку. Процесс будет рассмотрен в виде пошаговой инструкции.
Шаг №1 — подготовка паяльника
Оптимальная температура сварки полиэтиленовых труб колеблется в пределах 210 °C, поэтому подойдут только паяльники с регулируемым нагревом. Перед подключением к сети необходимо накрутить на утюг специальные двусторонние насадки (гильзу и дорн) и поставить паяльник на крестовидную подставку.
Обратите внимание! Чем больше мощность паяльника, тем большее количество ПНД труб он может соединить в единицу времени. Для домашних работ будет достаточно 800-ваттного электроприбора
При достижении заданной температуры на нем загорится сигнальная (обычно зеленая) лампочка.
Шаг №2 — нагревание деталей
Производить работы с горячими трубами безопаснее в перчатках. Для нагревания деталей необходимо одновременно одну соединяемую деталь натянуть на дорн, а потом вторую всунуть в металлическую гильзу.
Обратите внимание!Присоединять и разъединять ПНД детали с паяльником нужно прямо без вращательных движений. Аналогичное правило применяется и при соединении нагретых изделий
Чтобы соблюсти глубину соединения, можно заранее нанести маркером соответствующую пометку на трубе, а потом ориентироваться по ней при состыковывании разогретых изделий.
Выше приведена таблица с ориентировочными временными рамками прогрева, стыкования и остывания труб, а также глубиной всовывания в раструб. При минусовой температуре время прогрева материала можно увеличить на 1-2 секунды.
Обратите внимание!Приведенные в таблице данные являются ориентировочными, а полагаться следует только на информацию, указанную в инструкции к сварочному аппарату
Шаг №3 — соединение деталей
После прогрева, изделия необходимо одновременно отсоединить от насадок и сильным прямым движением ввести трубу в раструб до отмеченной черты. Крутить детали относительно друг друга нельзя. Через 5-10 секунд после соединения любые перемещения могут привести к резкому снижению прочности стыка.
Обратите внимание!При соединении нагретых деталей их оси должны располагаться максимально параллельно, так как через 20-25 секунд выправить кривизну будет невозможно
После остывания желательно обследовать образовавшийся внутренний шов на наличие наплывов, перегораживающих просвет трубы. Если он сужен, то лучше перепаять соединение для предупреждения падения давления в системе.
Технология электромуфтовой сварки полиэтилена
При этом способе приходится дополнительно тратиться на электромуфты, стоимость которых начинается с 3-4 долларов за штуку. Поэтому такая сварка применяется только в тех местах, где недоступны стыковой и раструбный методы. Преимуществом электромуфтового способа является возможность соединения труб с толщиной от 4,5 мм и менее.
Основные этапы сварки:
- Очистка и механическая обработка фитинга и концов труб;
- Центрирование и вставка трубы в электромуфту;
- Подсоединение фитинга к электроконтактам специального сварочного аппарата, нагрев соединения.
Последний этап – отключение электроэнергии и остывание трубы.
Обратите внимание! Электромуфтовое стыковое соединение более прочное, чем сама труба. При тестах на растяжение происходит разрыв самой трубы, а не места сварочного шва
На электромуфтах имеется штрих-код с закодированными параметрами времени нагрева, силы тока и напряжения. Он считывается сканером сварочного аппарата, который затем осуществляет процесс пайки в автоматическом режиме. Изделия получаются плотно и надежно спаяны на большой площади.
Правильные стыковые сварные швы
Правильность выполнения всех сварочных инструкций можно оценить по итоговому внешнему виду полиэтиленового соединения. В случае формирования неправильного шва и высокого риска нарушения герметичности при дальнейшей эксплуатации, лучше обрезать соединение по краям и сварить новое.
В правильно выполненном шве размеры валика грата должны соответствовать нормативным значениям.
Существуют и дополнительные требования к параметрам валиков:
- Симметричность и равномерность по всей окружности стыка;
- Смещение стенок труб в радиальной плоскости не должно быть более 10% их толщины;
- Цвет валиков должен быть идентичен окрасу трубы;
- Впадина между гратами не должна заходить глубже уровня наружной поверхности труб.
И конечно, полностью исключается наличие трещин и пор.
Причиной несимметричности валиков по окружности может быть некачественное предварительное торцевание или расположение торцевателя под наклоном к трубе.
Видео
В сюжете — Раструбная сварка полиэтиленовых труб
В сюжете —Процесс электромуфтовой сварки
В сюжете —Стыковая сварка ПНД труб полуавтоматическим аппаратом с гидравлическим приводом
Самостоятельный монтаж полиэтиленовых водопроводов требует некоторых знаний и умений, но вполне выполним при соблюдении вышеперечисленных правил. При отсутствии специального оборудования собрать водопровод можно вообще без инструментов, используя исключительно компрессионные фитинги.
Вариантов монтажа много, но использовать нужно тот, который обеспечит результат с минимумом финансовых затрат.
Стыковая сварка полиэтиленовых труб
Стыковая сварка
Самым распространенным способом соединения ПНД представляется стыковая сварка. Она действительно очень экономична и проста в использовании. К тому же обеспечивает достаточный ресурс соединения. Для осуществления метода необходимо специализированное сварочное оборудование. Способ подойдет для тех мест, где трубы достаточно свободно двигаются и где желательно оставить эту гибкость.
Метод может быть использован при открытой прокладке трубопровода, а также в траншеях.
Порядок проведения стыковой сварки:
- Две части устанавливаются в держателе сварочного аппарата, который направляет изделия друг на друга без смещения.
- Далее фиксаторами агрегаты закрепляются в держателе.
- При помощи спиртового раствора края необходимо очистить от разных загрязнений. Желательно использовать материалы, которые не оставляют после себя ворса.
- При помощи торцовки края также обрабатываются механически. Им придается соответствующая форма. Обработка проводится до того момента, пока не появится стружка толщиной менее 0.5 мм.
- Затем мастеру необходимо вручную проверить торцы на параллельность. Если возникают зазоры, то процедура торцовки повторяется.
- Нагревательным элементом торцы соединяемых изделий одновременно разогреваются.
- Как только края немного оплавились, нагрев прекращается, а сами изделия плотно соединяются друг с другом. Детали прижимаются до тех пор, пока соединение не заимеет достаточную прочность. В большинстве случаев хватает 5-10 минут.
- После проведения работ необходимо внимательно осмотреть сварной шов, а также убедиться в прочности соединения.
Обработка торцов
Конечное качество спайки очень сильно зависит от качества проведения предварительных работ. Хорошо зачищенные и подготовленные края гораздо лучше спаяются между собой. Таким образом, можно будет добиться очень хорошего результата.
Важно! Стыковая сварка обязательно проводится при помощи одного шва. В противном случае прочность и долговечность соединения будет минимальной.
Электромуфтовая сварка труб
Электромуфтовую сварку полиэтиленовых труб используют для труб разной толщины стенок и разного диаметра, при монтаже безнапорного трубопровода – систем дренажа и самотечной канализации, врезке в действующий трубопровод и ремонте уже существующих трубопроводов.
Процедура сварки труб при помощи электромуфты рассчитывается на получение сварных соединений, которые выдерживают давление до 16 атмосфер. Электромуфтовые соединения являются в сравнении со стыковой сваркой наиболее затратными, а стоимость сварки полиэтиленовых труб в данном случае увеличивается.
Для осуществления электромуфтовой сварки понадобится наличие специальных фасонных частей, например, электросварных фитингов с закладным электронагревателем, который разогревает концы труб. Если вы решили производить электромуфтовую сварку полиэтиленовых труб, следует действовать по такой инструкции.
Затем стоит тщательно очистить внутреннюю поверхность электромуфты и поверхности соединяемых труб от загрязнений. Для очистки и одновременного обезжиривания изделий рекомендуется использовать салфетки, что пропитаны легколетучей жидкостью, к примеру, спиртом.
Концы свариваемых труб нужно аккуратно и ровно обрезать для избегания затекания внутрь трубы расплавленного полиэтилена. С поверхности труб удалите окисленный слой. Окислы, что образуются в процессе производства труб, можно удалять механическим способом, посредством очистки специальными скребками.
Трубы закрепите в позиционере, контролируя при этом их соосность. Чтобы дополнительно защитить соединения от попадания пыли принято использовать обмотку липкой лентой. Заглушками закрывают открытые концы труб, чтобы предотвратить непроизводительные потери тепла. К выводам элетромуфты следует подать напряжение, в результате чего фитинг будет разогреваться, сваривая трубы.
Все время сварки полиэтиленовых труб, включая время остывания, место трубы с фасонной частью должно быть жестко закреплено, и оставаться при сварке неподвижным. Не забывайте о мерах безопасности при проведении сварочных работ. Особенно с учетом небольшого опыта сварки полиэтиленовых труб, даже если вы считаете, что процедура легковыполнима и проста.
