Сварка полиэтиленовых труб

Раструбная (муфтовая) сварка пластиковых труб и фитингов для водоснабжения, отопления:

Сварка в раструб (или муфтовая сварка) применяется в подавляющем большинстве случаев для полипропиленовых (ПП Тип 3, или PP-R) труб и фитингов при монтаже внутренних систем водоснабжения, отопления и пр.

Полипропиленовые трубы позволяют транспортировку воды температурой до 70ºС и даже до 80 ºС (влияет на срок эксплуатации) – и тем самым идеально подходят для внутренних трубопроводных систем водоснабжения и отопления зданий. Сварка таких систем враструб наиболее удобна. По сравнению со сваркой встык, сварка в раструб (муфтовая сварка) технологически проще, время на выполнение сварного соединения – значительно меньше, и возможность брака – существенно ниже. А дополнительными затратами на соединительные детали (фитинги) можно пренебречь ввиду небольших диаметров полипропиленовых труб и, соответственно, небольшой массы фитингов.

В отличие от трубопроводов из сшитого полиэтилена (PEX) и металлопластика (PEX-AL-PEX), полипропиленовый трубопровод после сварки представляет собой единую монолитную деталь и не имеет внутренних напряжений, сколько-нибудь влияющих на эксплуатационные свойства системы отопления или водоснабжения. Любые части такого трубопровода можно спокойно прятать в стены или перекрытия зданий.

Для трубопроводных систем из других термопластов (ПНД, ПБ, ПВДФ) сварка враструб (муфтовая сварка) труб и фитингов применяется редко:

- Трубы из ПНД не терпят высоких температур и применяются для наружных систем холодного водоснабжения и газоснабжения; имеют либо слишком большой диаметр (и тогда их экономичнее сваривать встык), либо недостаточную для толщину стенки для сварки в раструб.
- Трубы из ПБ, ввиду жесткости материала, часто соединяют механическими соединениями. К тому же, трубопроводы из ПБ вообще мало популярны из-за высокой стоимости материала.
- Трубы и фитинги из ПВДФ экстремально дороги и мало популярны.

В связи с этим, когда говорят о сварке враструб (муфтовой сварке), подразумевают сварку полипропиленовых труб при монтаже систем водоснабжения, отопления и пр.

Сварка в раструб (раструбная, муфтовая сварка) рекомендована для полипропиленовых труб и фитингов диаметром до 110 мм (СП 40-102-2000).

Немецкие нормы DVS 2207-11 рекомендуют сварку враструб (муфтовую сварку) для полипропиленовых труб и фитингов диаметром до 125 мм. Однако полипропиленовые соединительные детали (фитинги) для муфтовой (раструбной) сварки диаметром 125 мм попадают на Российский рынок крайне редко.

Оборудование для раструбной сварки можно условно разделить на 4 категории:

Ручные сварочные аппараты. Удобны для муфтовой (раструбной) сварки полипропиленовых труб небольших диаметром (скажем, до 50мм). Несмотря на это, ручные сварочные аппараты (паяльники) производятся для всего диапазона диаметров раструбной сварки (вплоть до 125мм).

Механические сварочные аппараты. Применяются для сварки полипропиленовых труб больших диаметров, когда усилие совмещения трубы и фитинга велико. Центратор с механическим приводом позволяет зажать трубу и фитинг и ровно совместить их друг с другом.

Сварочные насадки (или адаптеры). Требуют периодической замены из-за износа тефлонового покрытия, поэтому поставляются отдельно. Для раструбной (муфтовой) сварки полипропиленовых труб и фитингов каждого отдельного диаметра требуется пара сварочных насадок соответствующего диаметра.

Режущий инструмент. Необходим для резки полипропиленовых труб при монтаже трубопровода, а также для снятия алюминиевого слоя с армированных полипропиленовых труб перед сваркой.

Стыковая сварка пластиковых труб и фасонных изделий:

Сварка встык (стыковая сварка) используется, преимущественно, для напорных трубопроводов из ПНД, т.к. при сварке трубопроводов из ПП традиционно используется раструбная сварка, а трубопроводы из других термопластов в России практически не применяются. Трубопроводы диаметром выше 160мм в подавляющем большинстве свариваются встык, в редких исключительных случаях – с помощью т.н. «соединительных деталей с закладными электронагревателями» (электромуфт). Трубопроводы диаметром выше 315мм свариваются только и исключительно встык.

Стыковой сварной шов, выполненный со строгим соблюдением технологии, гарантированно имеет прочность не ниже прочности исходной трубы. Поэтому стыковая сварка рекомендована для напорных трубопроводов.

Когда речь идет о трубопроводах повышенной опасности (например, о газопроводах), принципиальное значение приобретает контроль соблюдения технологии стыковой сварки. В этих случаях используется автоматизированное сварочное оборудование, с обязательным протоколированием параметров сварочного процесса.

В результате сварки встык сварной шов трубопровода выглядит как два валика выдавленного расплавленного и затем застывшего материала (т.н. грат) – как снаружи, так и внутри трубы. Поэтому стыковая сварка не рекомендуется для безнапорной канализации – внутренний грат служит местом накопления твердых частиц, транспортируемых жидкостью.

Производство фасонных изделий (фитингов) из пластиковых труб

В то время как для трубопроводов сравнительно небольших диаметров (скажем, до 250мм, редко – до 315мм) фасонные изделия часто производятся методом литья под давлением, для больших диаметров единственно технологически и экономически оправданным оказывается производство фасонных изделий методом стыковой сварки (сварки встык) сегментов труб.

Такие фасонные изделия, предназначенные для дальнейшего соединения с трубами методом стыковой сварки (сварки встык) применяются, преимущественно, для напорных трубопроводов из ПНД, т.к. при сварке трубопроводов из ПП чаще всего используется раструбная сварка с применением стандартных литых фасонных изделий (фитингов), а трубопроводы из других термопластов в России практически не применяются.

Стыковой сварной шов, выполненный со строгим соблюдением технологии, гарантированно имеет прочность не ниже прочности исходной трубы. Поэтому фасонное изделие, выполненное из сегментов труб методом стыковой сварки, ни в чем не уступает аналогичному цельнолитому фасонному изделию.

Когда речь идет о напорных трубопроводах повышенной опасности (например, о газопроводах), принципиальное значение приобретает контроль соблюдения технологии стыковой сварки. В этих случаях используется автоматизированное сварочное оборудование, с обязательным протоколированием параметров сварочного процесса и распечаткой протокола на каждый сварной шов фасонного изделия.

Другое применение той же технологии – сварка сегментов тонкостенных труб из ПНД (т.н. оболочек), используемых в качестве наружного защитного слоя для труб, термоизолированных пенополиуретаном (ППУ).

Производство фасонных изделий осуществляется в цеховых условиях. В связи с этим профессиональное оборудование для этих целей – типично цеховое, рассчитанное на стационарную установку в помещении и совершенно не предназначенное для работы в полевых условиях. Необходимый и достаточный комплект оборудования для профессионального производства фасонных изделий включает:

Ленточную пилу с регулировкой угла реза – для подготовки сегментов труб для сварки;

Цеховую машину для стыковой сварки угловых швов с комплектом необходимых зажимов для сварки тех или иных фасонных изделий (отводов, прямоугольных тройников, крестовин или Y-тройников).

Сварочные экструдеры для сварки листов, пленки и др.:

Всё разнообразие применения сварочных экструдеров можно условно разделить на две группы:

Сварка конструкций, емкостей, неравнопроходных тройников для трубопроводов и пр. жестких деталей из пластиковых труб, листов и профилей.

Основные формы сварных швов – внутренний угол, наружный угол и стыковое соединение. Используется также огромное разнообразие нестандартных форм сварных швов. Для каждого сварного шва требуется сварочный башмак, соответствующий форме и размеру сварного шва.

В отличие от сварки горячим воздухом с применением присадочного прутка, экструзионный метод обеспечивает более высокую скорость процесса сварки, одновременно существенно снижая влияние человеческого фактора на качество сварного соединения.

Сварка пленок толщиной от 1 мм, уложенных внахлест на полу или земле.

Для каждого сварного шва требуется сварочный башмак, соответствующий требуемой ширине сварного шва.

Для такого применения сварочный экструдер оборудуется удлиненной рукояткой для левой руки, позволяющей выполнять сварку стоя.

Для покрытия пленкой плоских поверхностей такой метод менее технологичен, чем клиновая сварка или сварка горячим воздухом. Зато для укладки пленки на поверхности сложной формы экструзионная сварка наиболее удобна.

Электромуфтовая сварка, сварка труб электромуфтами

Сварка трубопроводов с помощью фасонных изделий с закладными электронагревателями (коротко – «Электрофузионная сварка» или «электромуфтовая сварка») особенно удобна при ремонте трубопроводов, проложенных в земле или в стенах/перекрытиях зданий. Для ремонта освобождают только небольшую часть трубопровода, поэтому стыковая или раструбная сварка крайне неудобна или невозможна. А установка электрофитинга возможна даже в условиях очень стесненного доступа.

Другое распространенное применение электрофузионной сварки – монтаж трубопроводов из ПНД диаметром до Ø160 мм из трубы, поставляемой в бухтах. Если вам предстоит размотать многометровую трубу и приварить ее в начале и в конце, то стоимость электрофитингов не скажется сколько-нибудь существенно на стоимости трубопровода.

Бесспорным преимуществом электрофузионной сварки трубопроводов из ПНД по сравнению, например, со стыковой сваркой является также возможность ее проведения в широком температурном диапазоне – от -20?C до +50?С.

Следует понимать, что электромуфтовая сварка ПП принципиально отличается от электромуфтовой сварки ПНД – как электрическими параметрами сети питания спирали электрофитингов, так и самим принципом регулирования мощности этой сети. Поэтому оборудование, применяемое для электромуфтовой сварки – не универсально, аппарат предназначен либо для ПП, либо для ПНД.