Сварка полипропиленовых труб своими руками: правила пайки для начинающих

Охлаждение сварного соединения

Аппарат для сварки полипропиленовых труб, или паяльник, оснащается одной или комплектом насадок нужного диаметра, соответствующего диаметрам стыкуемых труб. Они крепятся на нагревательной пластине с помощью специальных ключей. Затем паяльник помещается на подставку. С помощью температурного реле задается степень нагрева. Чаще всего это +260°С (температура сварки PPRC труб и фитингов). Прибор включается в сеть. В зависимости от температуры окружающей среды нагрев парных насадок длится 5-7 минут. Процесс нагрева закончен, когда гаснет или загорается (в зависимости от типа сварочного оборудования) лампочка контроля температуры. Первую сварку рекомендуется производить через 5 минут после нагрева сварочного аппарата. При недостаточной температуре нагрева полипропилен может налипать на насадку, либо соединение получится некачественным. При сварке аппаратом FD терморегуляция осуществляется автоматически.

Для эксплуатации в простых системах водоснабжения в городских условиях можно выбирать ППР-трубы любых производителей. Для холодного водоснабжения используются неармированные трубы, а для горячего водоснабжения ― армированные стекловолокном или фольгой трубы (при нагреве на 10 °C армированные полипропиленовые трубы удлиняются всего на 0,3 мм на каждый погонный метр, а неармированные трубы удлиняются на 1,5 мм).

Процесс сварки пластиковых труб нагретым инструментом заключается в следующем: при помощи специального сварочного оборудования необходимо разогреть концы свариваемых элементов до температуры плавления материала, затем соединить трубы под давлением и охладить, пока сварной шов не достигнет достаточной прочности.

При этом некоторая часть материала будет выдавлена наружу и внутрь в виде валиков (грата). После формирования грата высотой, соответствующей табличному значению, давление должно быть уменьшено до давления прогрева. При этом важно, чтобы контакт между нагретым инструментом и торцами труб не прерывался.
Температура поверхности нагревателя должна выбираться в соответствии с материалом свариваемых труб.

Второй этап. Труба и фитинг помещаются на соответствующие насадки. Трубы вставить в насадку до отметки, обозначающей глубину сварки. Насаживаться на дорн детали должны с незначительным усилием. Для труб большого диаметра плотность контакта и усилие должны быть больше. Стоит внимательно следить за глубиной погружения и нанесенными на трубу метками. Отсчет времени нагрева начинается с момента их полной посадки на паяльник. Во время сварки необходимо исключить вращение трубы и фитинга. Технологическое время сварки для каждого диаметра трубы приводится в техническом паспорте сварочного аппарата для полипропиленовых труб.

Еще одним принципиальным преимуществом сварки встык является возможность использования данного метода при прокладке трубопроводов с помощью горизонтально-направленного бурения, а также при восстановлении старых трубопроводов методом протяжки внутри пластиковых труб: при стыковой сварке, в отличие от муфтовой, наружный диаметр трубопровода не увеличивается.

После удаления нагревателя и сведения труб выполняется осадка стыка под постепенно увеличивающимся до заданного значения давлением. Во время осадки свариваемый материал перемешивается и образуются молекулярные связи, обеспечивающие прочность готового сварного соединения.

Для получения надежного соединения нельзя допускать перегрева или недогрева соединяемых деталей. Плохой прогрев отрицательно сказывается на качестве шва, что может проявиться уже при первом пуске системы отопления или водоснабжения. При проведенной сварке с нарушениями под давлением труба может выскакивать из фитинга. Перегрев материала приводит к заужению трубы, уменьшению ее диаметра, материал становится менее пластичным, почти стеклянным. В случае возникновения гидроударов и динамических нагрузок шов быстро разрушится.

Сварка встык полиэтиленовых труб нагретым инструментом – общий принцип

Главным плюсом данной технологии по сравнению с другими вариантами сварки ПЭ труб является отсутствие затрат на дополнительные соединительные детали (фитинги) – свариваются сами торцы труб. При этом прочность сварного шва не уступает прочности трубы. И чем больше диаметр монтируемого трубопровода, тем более ощутимой становится экономия на каждом сварном соединении.

* Табличные значения давления в гидросистеме сварочного аппарата приводятся производителем аппарата. Для каждой модели оборудования они будут отличаться, т.к. разные аппараты при одном и том же значении давления на манометре будут создавать разное усилие прижима.

Перед началом сварки необходимо определить, какое давление в гидравлической системе сварочного аппарата позволит преодолеть силы трения, действующие на трубы и подвижные элементы центратора. В каждом конкретном случае давление будет разным из-за различной массы труб, сопротивления грунта, углов наклона и т.д. Значение давления, которое отобразится на манометре в момент, когда зажим с подвижным участком трубы начнет перемещаться, нужно будет далее добавлять ко всем табличным значениям давления на последующих этапах процесса сварки.

Для монтажа систем отопления и водоснабжения Московский завод FDplast рекомендует использовать полипропиленовые трубы и фитинги одного производителя. Сварка труб и фитингов разных производителей может привести к усложнению процесса сварки или к некачественному его результату. Может отличаться температура плавления, и для получения однородного стыка потребуется корректировать время прогрева для каждого элемента, что неудобно и усложняет процесс. Все комплектующие тщательно просматриваются и сортируются. Фитинги, которые свободно надеваются на холодный дорн насадки или болтаются, отбраковываются. На выступающую насадку примеряются также и отрезки труб, которые предстоит использовать. Оптимально, чтобы посадка на гильзу была слегка плотной. Свариваемые поверхности предварительно очищаются от пыли и обезжириваются. Попадание в стык мельчайших частиц песка или иного сора способно вызвать протечки системы.

Первый этап. Трубы отрезаются специальными ножницами для резки изделий из полипропилена, резаками под прямым углом к оси. Важно следить, чтобы получался ровный срез. Перекос на торце сокращает контактную площадь свариваемых поверхностей, что негативно сказывается на надежности сварного шва. Конец трубы и фитинг перед сваркой необходимо очистить от пыли и обезжирить спиртом или тангитом.

Перед тем, как закрепить свариваемые элементы в центраторе, необходимо очистить их внутренние и наружные поверхности – протереть чистой безворсной тканью. Удалите все загрязнения из зоны сварки. Также очистите поверхности торцевателя и нагревателя. Для обезжиривания поверхности нагревателя используйте соответствующее средство, например, пропитанные спиртом салфетки.
Если монтируются трубы в защитной оболочке, предварительно необходимо снять внешний слой так, чтобы трубу можно было правильно зафиксировать в центраторе (если иное не предусмотрено изготовителем трубы).

Осадка (подъем давления)

Процесс торцовки свариваемых элементов (срезание стружки с торцов труб с помощью специального инструмента) выполняется для создания параллельных поверхностей при выполнении сварки. Процедуру необходимо выполнять, пока не будет получена непрерывная стружка шириной в толщину стенки свариваемых элементов.

Давление прижима не должно существенно превышать давления перемещения – необходимо только создать достаточное усилие для врезания ножей в трубы. Дальнейшее увеличение давления не ускоряет процесс, но при этом ведет к быстрому износу оборудования. Выполняйте торцовку труб непосредственно перед сваркой, после чего не трогайте их руками.

Также дорогие ППР-трубы имеют армирование из стекловолокна, которое не способствует расслаиванию стенок труб при дефектах сварки, как в трубах с армированием металлической фольгой. Более дорогие ППР-трубы легко отличить по меньшей толщине стенок труб и лучшей эластичности, особенно при охлаждении. Такие трубы лучше противостоят случайному замерзанию в них воды ― растягиваясь без нарушения целостности.

Чтобы процесс прогрева торцов труб прошел правильно, поверхности нагревателя и свариваемых элементов должны идеально прилегать друг другу. Даже после правильно выполненной торцовки на трубах остаются некоторые неровности, также они присутствуют и на поверхности нагревателя.

В реальных условиях на время нагрева влияет комплекс факторов. Например, качество продукции из полипропилена, состояние и температура соединяемых элементов, степень износа насадок и паяльника. Поэтому на практике продолжительность нагрева может отличаться от рекомендуемой и устанавливается опытным путем.

После окончания времени прогрева торцов труб следует отвести свариваемые элементы от нагревателя, снять нагреватель и максимально быстро свести трубы обратно. Время технологической паузы не должно превышать табличного значения: если оно будет больше, то на концах труб образуется слой охлажденного материала, что негативно скажется на прочности готового соединения.