Все способы соединения полипропиленовых труб: от сварки до механического соединения

Все способы соединения полипропиленовых труб: от сварки до механического соединения

Важное предостережение! Работы по сварке полимерных материалов должны проводиться в условиях хорошей вентиляции помещения. При нагреве и плавке полимеров выделяются токсичные вещества, которые в определённой концентрации оказывают серьёзное влияние на здоровье человека.

Процедура сварки полипропилена несложная, но требует точности и аккуратности в работе. Также следует избегать банальных ошибок, таких, как недостаточный или излишний нагрев

Первым делом необходимо подготовиться к работе:

1. На плато нагревателя установить болванки нужного диаметра.
2. Регулятор температуры пайки выставить на 260ºС.
3. Подготовить сопрягаемые детали — разметить, снять фаску, обезжирить.
4. Включить паяльную станцию.
5. Дождаться набора рабочей температуры — включения зелёного индикатора.

Сопрягаемые детали (труба — муфта) одновременно насадить на болванки паяльной станции. При этом полипропиленовая труба насаживается во внутреннюю область одной болванки, а муфта (или раструб фасонной детали) на внешнюю поверхность другой болванки.

Обычно концы трубы вставляют по границе размеченной ранее линии, а муфта насаживается до упора. Выдерживая полипропиленовые детали на разогретых болванках, следует помнить о важном нюансе технологии – времени выдержки.

При условии недостаточной выдержки по времени есть риск получить низкую степень диффузии материала, что скажется на качестве спая. Если ли же передержать детали, то высок риск деформации структуры изделия. Это чревато ухудшением качества спайки.

Рекомендуется пользоваться таблицей, где указывается оптимальное значение времени для труб с разными техническими параметрами.

Таблица времени пайки полипропиленовых труб

После выдержки деталей на болванках в течение оптимального периода времени, их снимают и быстро стыкуют нагретыми частями. Процедуру стыковки необходимо выполнить чётко, быстро (по времени в таблице), при соблюдении соосности спаиваемых деталей.

Допускается производить незначительную корректировку по осям (в течение 1-2 сек), но проворачивать детали, одну относительно другой, недопустимо.

Так выглядит спаянная конструкция – фрагмент трубопровода из полипропилена. На высокое качество пайки указывает характерный шов в месте входа трубы в фитинг

Обозначенное время пайки любых полипропиленовых труб может корректироваться в зависимости от условий производства работ и показателей материала.

К примеру, если монтаж выполняется при минусовых температурах окружающей среды, естественным образом указанные нормы увеличиваются до 50% от номинала. Для каждых отдельно взятых нестандартных условий время нагрева подбирают методом пробной спайки.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое полипропилен и как он используется в трубопроводной системе

Полипропилен – легкий кристаллизующийся материал, выпускаемый в виде окрашенных или неокрашенных гранул. Для придания ему оттенка применяют пигменты или специальные органические красители. Полипропилен представляет собой термопластичный неполярный полимер синтетической природы, относящийся к классу полиолефинов. Это твердое белое вещество, получаемое в процессе полимеризации пропилена. Реакция идет с использованием катализаторов. Впервые полипропилен был получен методом полимеризации немецким химиком Карлом Реном и итальянским химиком Джулио Натта. Эти ученые в 1954 году получили кристаллический изотактический полипропилен. После этого открытия совсем скоро, в 1957 году, полипропилен начали синтезировать в промышленных масштабах. Преимущества и недостатки труб и фитингов из полипропилена Продукция из полипропилена может применяться в системах подачи технической и питьевой воды, транспортировки теплоносителей, агрессивных сред, сжатого воздуха, полива, дренажа, в агропромышленном комплексе и на различных производствах. Полипропилен является вторым по важности пластиком в мире (после полиэтилена). Преимущества: – Малый вес Полипропилен является одним из наиболее легких полимеров из всех стандартных пластмасс. – Износостойкость Полипропилен стоек к истиранию. – Низкая стоимость изделий – Экологичность Изделия не токсичны и отлично утилизируется. – Полипропилен сохраняет механические и диэлектрические характеристики даже при повышенных температурах, в условиях повышенной влажности и при погружении в воду. – Низкий коэффициент шероховатости поверхности препятствует образованию отложений на внутренних стенках ПП труб в процессе эксплуатации. – Высокая стойкость к растрескиванию от напряжений под воздействием окружающей среды. – Низкая чувствительность полипропилена к воздействию микроорганизмов (бактерии, грибы). – Изделия из полипропилена обладают хорошей стойкостью при стерилизации паром. Отдельное внимание следует уделить стойкости данного материала к химическому воздействию: - очень высокая стойкость к действию разбавленных и концентрированных кислот, спиртов и оснований; - хорошая стойкость к действию альдегидов, сложных эфиров, алифатических углеводородов, кетонов;

Какие методы соединения полипропиленовых труб существуют

Полипропилен является термопластичным полимером – при нагревании его структура начинает размягчаться, и при соединении двух равномерно нагретых до определенной температуры фрагментов происходит взаимная диффузия, точнее даже – полифузия, то есть взаимопроникновение материала. При остывании свойства полипропилена не изменяются, и при качественном соединении – обеспечении оптимального нагрева и требуемой степени сжатия, после обратной полимеризации границы как таковой быть не должно – получается полностью монолитный узел.

Именно на этом свойстве и базируются основные технологические приемы соединения полипропиленовых труб – этот метод часто называют полифузной сваркой.

Подобная сварка (пайка) может проводиться муфтовым или стыковым способом.

• Муфтовая сварка – это как раз та технология, которая чаще всего применяется при монтаже водопровода или контуров отопления в условиях дома или квартиры. Она рассчитана на трубы малого и среднего диаметра, до 63 мм.

Смысл ее в том, что любой соединительный узел предполагает использование двух деталей – это сама труба и муфта, внутренний диаметр которой несколько меньше, нежели наружный диаметр трубы. То есть в нормальном, «холодном» виде детали сопряжению не поддаются. Муфтой может выступать не только, простите за тавтологию, сама соединительная муфта, но и монтажный участок тройника, отвода, крана, резьбового фитинга и других комплектующих деталей.

Принцип проведения подобной сварки показан на схемах ниже.

Труба (поз. 1) и муфта или любой другой соединительный элемент (поз. 2) одновременно насаживаются на нагревательные элементы сварочного аппарата.

На сам рабочий нагреватель заранее соосно установлена пара нужного диаметра, состоящая из металлической муфты (поз. 4), в которую будет вставляться труба, и дорна (поз. 5), на который одевается необходимый соединительный элемент.

В период прогрева по внешней поверхности трубы и внутренней – муфты, образуется пояс расплавленного полипропилена, примерно одинаковой ширины и глубины (поз. 6). Важно правильно выбрать время прогрева, чтобы процесс расплава не захватил всю стенку трубы насквозь.

Обе детали одновременно снимаются с нагревателя, и соосно, с усилием, соединяются между собой. Расплавленный пластичный наружный слой полипропилена позволит трубе плотно зайти в муфту до упора, на длину прогретого участка.

На этом этапе происходит процесс полифузии, остывания и полимеризации. В итоге получается надежное соединение, которое хотя на схеме и показано заштрихованным участком (поз. 7), но на деле, если взглянуть на разрез, то его вообще не видно – практически монолитная стенка.

• Стыковая сварка производится несколько иначе.

Одно из главных отличий – стыкуются детали обязательно одинаковые по внутреннему и внешнему диаметру.

Какие инструменты и оборудование необходимы для соединения полипропиленовых труб

для сварки труб идеально подходит для проведения пластикового трубопровода в собственном доме. Такое оборудование является простым и отличается невысокой стоимостью. Приобрести его можно даже при ограниченном бюджете. Стыки полипропиленовых труб получаются не менее качественными, чем при использовании профессиональных моделей. Основное отличие между аппаратами заключается лишь в диаметре труб, с которыми можно работать. Ручной инструмент для монтажа полипропиленовых коммуникаций может быть:

• мечевидным;
• цилиндрическим.

Мечевидный инструмент для сварки имеет нагревательный элемент, на котором фиксируются насадки. Для крепления на устройстве предусмотрены отверстия или втулки. Как правило, приборы оснащаются термостатом для регулирования температуры нагревания трубы. Мечевидные установки различаются между собой комплектацией и особенностями дизайна корпуса. Выбирая мечевидное устройство, следует заранее определить, насколько оно устойчиво.Цилиндрический инструмент можно по праву считать профессиональным. Насадки закрепляются на удлиненном цилиндре с нагревательным элементом. Различают 2 разновидности оборудования для соединения полипропиленовых труб:

• С прямым цилиндром.
• Г-образные. Г-образный инструмент для стыковки полипропиленовых труб применяется в труднодоступных местах благодаря оригинальной форме.

Важно! Любые аппараты ручного типа подходят для сварки труб, диаметр которых не превышает 40 мм. Заявленная мощность таких аппаратов обычно составляет 300-500 Вт.

Как выбрать подходящий материал для соединения полипропиленовых труб

Трубопроводы в частных домах и квартирах можно делать из стальных, медных, металлополимерных и полипропиленовых труб. Стальные и полипропиленовые используют чаще других. Рассмотрим подробно особенности этих двух видов труб.

Георгий Ерахтин

Принцип соединения труб из разных материалов всегда одинаков: на конце каждой трубы делают резьбу, а затем их просто свинчивают, предварительно уплотнив льном , ФУМ-лентой , анаэробным герметиком или другим подходящим материалом. Однако муфты с резьбой у труб из разных материалов разные. Задача мастера — подобрать и установить наиболее подходящую в конкретном случае.

Стальные трубы

Стальные трубы — это традиционный и доступный материал для трубопроводов, который по ряду характеристик превосходит полимерные трубы.

Какие факторы могут повлиять на качество соединения полипропиленовых труб

Рассмотрим, как правильно паять армированные полипропиленовые трубы. Здесь обязательным является съём защитного материала. Присутствие армированного слоя (алюминиевой фольги) в структуре трубы требует дополнительного нагрева. Но это не главное.

Обычно такие изделия имеют увеличенный диаметр и не подходят к стандартным насадкам паяльника. Их требуется зачистить перед процессом пайки. Исключение составляют трубы, армированные стекловолокном. Они спаиваются стандартно.

Учитывая разнообразие технологий армирования полипропиленовых труб, применяются различные методы обработки перед пайкой. Традиционно для зачистки используют швейер.

Такое название имеет специальное приспособление в виде металлической втулки с ножами. Швейер надевают на концевую часть трубы, подлежащую пайке, и вращательными движениями вокруг оси трубы счищают армированный слой до чистого пластика.

Если армированный слой расположен в средней части стенки пластиковой трубы, здесь для обработки разумнее применить другой инструмент – торцеватель пластиковых труб.

Ещё одно приспособление — торцеватель, нужное для сварки армированных труб. Как правило, торцеватель применяется на трубах, структура стенки которых содержит армированный слой в центральной области

Приспособление мало чем отличается от швейера, за исключением размещения и конструкции режущих элементов. После обработки торцевателем концевая часть трубы выравнивается по торцу, плюс на глубину 2 мм по всей окружности вырезается часть армированного слоя. Такая обработка позволяет выполнить пайку без дефектов.

Какие меры безопасности следует принимать при соединении полипропиленовых труб

Для того чтобы соединить две полипропиленовые трубы, необходимо произвести сварку специальным сварочным аппаратом. Он нагревает внутреннюю и внешнюю часть раструба, надежно сваривая их выоской температурой.

Основной проблемой при сварке является не правильное время нахождения трубы в паяльнике. Этот момент очень важен, поскольку любое отклонение от рекомендаций производителя может привести к некачественному соединению двух поверхностей. К сожалению, мало кто уделяет точности времени и температуре нагрева должное внимание.

Рекомендуемые значения содержатся в инструкциях. Хороший специалист со всей ответственностью подходит к сварочному процессу, контролирует температуру нагрева и время нахождения трубы в сварочном аппарате.

Дилетанты сами рассчитывают время нагрева и не утруждают себя изучением необходимых инструкций. Это приводит к снижению прочности стыковки труб и приводит к поломке соединения. Зачастую они дают течь через несколько месяцев или дней после проведения монтажа.

При осуществлении монтажа полипропиленовых труб своими руками необходимо четко придерживаться рекомендаций производителей, указанных в соответствующих инструкциях. Следует четко соблюдать числовые значения времени нагрева и показатели температуры плавления. В противном случае вероятность протечки и расстыковки соединения очень высока.

Важным моментом является то, что после проведения сварочных работ необходимо тщательно очистить детали сварочного аппарата — гильзу и дорн. Обычно ненадежные мастера пренебрегают подобной чисткой.

Как проверить качество соединения полипропиленовых труб

Если говорить об особенностях соединения полипропиленовых труб, то обязательной процедурой, которая предваряет пайку, является нагрев элементов до определенной температуры. Соблюдение этого условия позволяет придать пластическим массам стыкуемых элементов достаточную эластичность. Закончив работу по пайке полипропиленовых труб, можно наблюдать такое явление, как диффузия молекул полипропилена . Иными словами, структура сваренных элементов изменяется на молекулярном уровне, поэтому после отвердевания материала пластические массы на участке стыка обретают крепкие связи.

Выбранный температурный режим является одним из ключевых факторов, от которого зависит прочность соединяемых поверхностей полипропиленовых труб. Если температура нагрева оказалась недостаточной, что чаще всего это заканчивается тем, что в процессе пайки не удается обеспечить достаточный диффузионный процесс. В результате молекулы тела трубы и фитинги не состоянии добраться до сопрягаемых участков, что негативным образом сказывается на качестве соединения. Под воздействием нагрузок пайка разрушается или же через короткий промежуток времени в используемой конструкции наблюдается течь.

Если же соединяемые элементы будут перекрыты, то можно столкнуться с критической деформацией тела элементов . На фоне этого сваренные детали лишаются своей геометрии или может образоваться наплыв чрезмерного валика во внутреннем сечении. Следствием этого становится уменьшение диаметра внутреннего отверстия изделия на участке сварки.

Как избежать проблем при соединении полипропиленовых труб

Предлагаем несколько вариантов решения проблемы.

Строительный (технический) фен

Работает он по тому же принципу, что и большинство бытовых. Внутри «пистолета» стоит  металлическая спираль, она разогревается под действием электрического тока (самые дорогие модели дают температуру под 800°C), а затем горячий воздушный поток за счет встроенного вентилятора направляется на предмет.

Фен подплавит верхний слой пластиковой или пропиленовой трубы. Пока он вновь не отвердел, сверху место протечки обжимается червячным хомутом. У них есть винт: вращаешь его и стяжка сжимается. Хомут должен быть подходящего к трубе диаметра, не слишком широким.

Затягивать с силой его не нужно. Хомут должен «впиться» в мягкий пластик и зафиксироваться в нем. Если брешь в трубе небольшая, можно обойтись без хомута — просто «заплавив» брешь.

Электрический паяльник

Важно выполнять работы с ювелирной точностью, иначе паяльником можно пробить еще большую брешь. Смысл метода в том, чтобы подплавить внешний контур пластика фитинга (это соединительная часть труб, например, уголок или муфта-переходник). Фитинг толще трубы и запас там есть.

Нагретым паяльником вы плавите «лишний» пластик с одного участка детали и переносите его на брешь.

Холодная сварка

К традиционному сварочному агрегату этот способ не имеет отношения. Холодной сваркой называют клей высокой прочности. Производители могут указывать на упаковке, мол, состав работает как на сухих трубах, так и под давлением. На деле же если в трубе сильный свищ и перекрыть воду нет возможности, то залатать его холодной сваркой будет невозможно. Клей отвердевает быстро, но все же недостаточно.

Каплю клея (он довольно вязкий) сверху прижимают резиновой накладкой, замотанной хомутом. После отвердевания клея хомут и накладку можно снять.