Способы пайки полипропиленовых труб

Сегодня, производя ремонт водопровода и системы отопления, взамен металлических труб устанавливают полипропиленовыми аналогами. Это объясняется долговечностью, легкостью и простым обслуживанием материала, а также возможностью вести монтаж собственными силами быстро и надежно.

Специфика пайки труб из полипропилена

Принцип пайки полипропиленовых труб основан на термопластичности материала. Полимер под воздействием температуры свыше +200℃ быстро размягчается, на затвердевание в обычных условиях уходит также несколько секунд. Во время контакта расплавленных кромок заготовок происходит процесс полифузии, результатом которого является монолитное соединение элементов. Термическое воздействие на торцевые части труб не приводит к изменениям качественных характеристик материала.

Другой вариант предусматривает использование специальных жидкостей, вызывающих аналогичный процесс за счет химической реакции полипропилена с активными компонентами (органическими растворителями). Такой подход иными словами называется “холодной сваркой”. Эта технология пайки полипропиленовых труб своими руками легко реализуема, но имеет ограничения по применению, что отражается на ее относительно малой популярности сравнительно с полифузной.

Способы соединения полипропиленовых труб

*

Сборка трубопровода из полипропиленовых заготовок осуществляется двумя способами: прямой и посредством дополнительных соединительных элементов различного назначения. Первый вариант актуален для элементов, диаметр которых превышает 40-63 мм, так как изделия имеют достаточно толстые стенки. Здесь важно соблюдать несколько условий:

• идентичные размеры в поперечном сечении, толщине;
• точное совпадение торцевых кромок;
• строгая соосность.

*

Метод муфтовой сварки применяется для тонкостенных (до 4,5-5 мм) изделий с наружным диаметром от 16 до 40-63 мм. Подобные заготовки актуальны для устройства водопровода и отопительной системы в жилом секторе. Здесь для сборки магистралей применяются дополнительные соединительные фитинги, один или все патрубки которых изготовлены из термопластичного полимера. Стоит отметить, что внутренний и наружный диаметр используемых деталей должны быть близки по значениям, но отличаться в большую сторону в пользу второго размера.

Муфты по назначению классифицируют на несколько основных групп:

• переходники по размерам;
• соединители под разным углом;
• разветвители от одного на несколько каналов;
• элементы с резьбовым наконечником для формирования разборных узлов;
• краны, запорная арматура.

*

Для осуществления пайки полипропиленовых труб в труднодоступных местах и в целом по муфтовой технологии применяется компактное оборудование, доступное для домашнего мастера. Здесь суть сварки заключается в том, что заготовки вставляют в дополнительный соединитель. Метод сравнительно с прямым (стыковочным) проще в реализации, поэтому нередко выполняется без привлечения профессиональной помощи.

Что потребуется для проведения монтажных работ

Работа с полипропиленовыми трубами заключается в раскрое заготовок, подготовке торцевых кромок к монтажу, термической обработке элементов и формировании стыка. Реализация проекта требует наличия небольшого арсенала инструментов для пайки:

• измерительные приборы, слесарный угольник и разметочные материалы (карандаш, маркер);
• роликовый труборез или специальные ножницы;
• ветошь с обезжиривателем;
• аппарат для пайки тех или иных полипропиленовых труб;
• плотные перчатки с антискользящим покрытием.

Режущий инструмент должен быть удобным, исправным. Лезвие проверяют на наличие дефектов, заточку. Если есть возможность – исправляются недостатки, если нет – приобретают новые ножницы. Важно также отслеживать перпендикулярность реза, который должен быть чистым и ровным. Подобные требования исключают применение ножовочного полотна (пила, лобзик) или болгарки.

*

Чтобы обеспечить герметичное и надежное соединение между полипропиленовыми заготовками, необходимо подготовить рабочие кромки. Процесс включает устранение пыли, грязи, заусенцев, влаги, а также обезжиривание поверхностей. Для этого можно использовать готовый общестроительный состав или спирт (этиловый, изопропиловый).

Для масштабных проектов с трубами большого диаметра применяют механическое, электрогидравлическое оборудование. В состав таких приборов входят станина, блок управления, захваты с уплотнителем, торцеватель, дисковый нагревательный элемент, динамометр. Фиксация, смещение и корректировка положения полимерных заготовок осуществляется передвижными центраторами. Они управляются вручную посредством рычага. Другой вариант предусматривает наличие гидравлического привода.

Сварочный аппарат для работ с трубами малого диаметра и толщины конструктивно представлен подставкой, ручкой, блоком регулировки, нагревательным элементом в виде зауженной пластины (мечевидный) или штыря (цилиндрический). К последним крепят специальные насадки (гильза-дорн) различных диаметров. Как правило, допустима установка одновременно нескольких сменных снастей (под отверстия или в виде хомутов), чтобы проводить беспрерывный монтаж магистралей из разноразмерных каналов. Для крепления деталей в комплектацию входит шестигранный ключ.

Как проводится пайка полипропиленовых труб

*

Инструкция по пайке любых полипропиленовых труб посредством термического воздействия на изделия предполагает соблюдение стандартизированных либо рекомендуемых производителем временных промежутков. Они распространяются на разогрев и формирование узлового соединения между элементами магистрали. Сам процесс осуществляется по-разному в зависимости от используемого оборудования и размеров элементов трубопровода.

Общие технологические приемы сварки полипропиленовых труб

Как правильно паять полипропиленовые трубы большого диаметра? Процесс стыковой сварки включает два шага. Заготовки предварительно устанавливаются и фиксируются на оборудовании в заданном положении. Кромки сразу обеих частей подвергают обработке торцевателем (специальный вращающийся диск). Далее его заменяют нагревательным плоским элементом. После его устранения спустя определенное технологией время заготовки с расплавленными кромками прижимают друг к другу для осуществления процесса полифузии.

Муфтовая технология сварки требует внимания относительно времени на расплавление стенок и сжатие элементов.

Ниже представлена таблица температур пайки для тонкостенных полипропиленовых труб, на которую стоит опираться особенно начинающему мастеру.

Формирование стыка происходит посредством внутренней стенки фитинга и наружной у трубы. Участки подвергают термическому воздействию посредством специальных насадок на паяльное оборудование, разогретого до температуры +260℃. Далее заготовки вставляют друг в дружку и удерживают фиксацию в течение минимально необходимого времени.

Особенности работы с трубами, имеющими алюминиевое армирование

Полипропилен обладает свойством теплого расширения, что ограничивает использование материала в условиях с высокой температурой, перепадов ее показателей. Недостаток исправлен путем армирования труб алюминием либо стекловолокном. В случае с первым затруднения во время пайки и эксплуатации магистралей не возникают.

Металлическое армирование может быть установлено с внутренней стороны изделий либо под внешней оболочкой. Наружный слой с алюминиевой фольгой перед пайкой подлежит устранению. Причин тому три:

• требуется дополнительный нагрев;
• металлопластиковые заготовки имеют больший наружный диаметр, чем без армирования или со стекловолокном;
• алюминий с полимером в процессе сварки образуют слабое соединение.

Для проведения работы используется шейвер — дюралюминиевый полый цилиндр с расположенными внутри стальными лезвиями. Дополнительно для удобства пользования может быть вставлена съемная рукоятка в виде стержня. Здесь заранее предусмотрено ограничение по толщине среза и глубине обрабатываемого участка, поэтому отслеживать параметры нет необходимости.

Внутреннюю зачистку проводят, чтобы исключить прямой контакт алюминия с транспортируемой жидкостью. Это может привести к активации электрохимических процессов, разрушению армирующей фольги, расслоению трубы, разгерметизации контактного узла. Здесь используют для подготовки заготовок к сварке торцеватели. Это приспособление схоже по строению с шейвером, только лезвия здесь расположены на внутреннем торце.

Специфика работы в условиях отрицательных температур

Проведение монтажных работ в условиях низких температур предполагают внесение изменений в ключевые временные отрезки нагревания и фиксации заготовок. Но этим особенности монтажа не ограничиваются. Воздействие мороза на полимер отражается на показателях твердости материала – он становится хрупким, что осложняет раскрой, требует большего внимания во время транспортировки.

Вопрос хрупкости решается только аккуратностью проведения работ. Лучше производить нарезку в отапливаемом помещении. Предельные значения допустимых температур находятся в диапазоне 0-+5℃. Более низкие показатели приводят к процессам кристаллизации, которые не обходят стороной полимерные материалы. В таких условиях высок риск того, что трубы начнут крошиться.

Нормативы относительно термического воздействия определены для комнатных условий. Чем ниже показания термометра, тем дольше нужно нагревать полипропилен. На основании практики мастера рекомендуют сначала довести материал до +20℃, затем пользоваться нормированным таймером. При этом нагревать прибор свыше +260℃ нельзя, так как это может негативно отразиться на качестве труб.

Существует мнение, что все нормативы при работе на морозе нужно увеличивать до 50%. Это абсолютно не применимо ко времени фиксации. Соединение элементов здесь необходимо проводить в ускоренном режиме, чтобы при быстром остывании был возможен полноценный процесс полимеризации. Промедление в этом случае приведет к тому, узел будет низкокачественным, прослужит недолго из-за ранней разгерметизации.

Влияние ошибок на качество сварки

Специалисты отмечают, что самые распространенные ошибки заключаются в пренебрежении требованиями по подготовке труб и по временным нормативам. Часто пропускают обезжиривание, невнимательно относятся к состоянию кромок, чистоте и сухости. Подобные ошибки приводят к нарушению монолитности соединения.

Перегрев стенок полипропиленовых труб приводит к зауживанию внутреннего диаметра узлового соединения. Тоже возникает при чрезмерном сжатии. Произвести зачистку протока, как правило, невозможно. А подобная неисправность наряду с перекосами является причиной разрыва или засорения канала.

В редких случаях ранний выход из строя собранной магистрали обоснован разнородными материалами относительно производителя. Это происходит даже после профессионального монтажа. Причина заключается в том, что каждый изготовитель работает по своей технологии, пользуется своей рецептурой. В результате у труб могут оказаться разные нормы нагревания, фиксации и остывания. Поэтому стоит применять заготовки с фитингами от одного производителя.