Сварка полиэтиленовых труб: сравнение способов

26.01.2023

На сегодняшний день трубы из полиэтилена пришли на смену металлическим трубам и являются современным решением при прокладке трубопровода для различных рабочих сред. Полиэтилен, из которого сделаны трубы представляет из себя термопластичный материал. Свойства полиэтилена не изменяются в процессе циклов нагрева - остывания. Полиэтиленовые трубы с одинаковых успехом, используют для монтажа различных трубопроводных магистралей, как в промышленных масштабах, так и в городских квартирах, загородных домах.

Способы сварки полиэтиленовых труб

Существуют несколько способов сварки ПЭ труб:

• стыковой;

• раструбный;

• электромуфтовый.

Далее в этой статье мы более подробно рассмотрим все эти способы сварки полиэтиленовых труб.

Процесс подготовки к сварке труб

Процесс сварки полиэтиленовых труб производится при помощи специального оборудования и требует определенных навыков и знаний. Для определенного вида сварки используются различные аппараты.

От предварительной подготовки во многом зависит качество сварки трубопроводов из полиэтилена.   Для этого непосредственно перед нагревом свариваемых деталей трубопровода необходимо предпринять следующие шаги:

• Проверить соответствие материала и маркировки соединяемых труб.

• Очистить и обезжирить стыки свариваемых деталей.

• Отцентрировать и жестко зафиксировать трубы.

• При помощи торцевателя обработать срезы деталей   до образования непрерывной ленты длиной в две окружности трубы.

• Далее края соединяемых деталей очистить от стружки.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб

К данному способу сварки прибегают в случае, если толщина стенки полиэтиленовой трубы не более 5 мм, а диаметр не превышает 500 мм.

Рассмотрим процесс стыковой сварки полиэтиленовых труб при помощи полуавтоматического оборудования с гидравлическим приводом.

Во время процесса стыковой сварки необходимо контролировать важные параметры, такие как параметры: температура оборудования и пластика, прижимное усилие и время сварки. При нарушении предельных значений данных параметров получать качественный шов вряд ли удастся.

Процесс стыковой сварки включает в себя ряд стандартных технологических этапов:

• Этап первый - нагрев стыков

После того как торцы соединяемых труб были обработаны, сварочное зеркало нагревается до температуры 200-230 градусов и помещается в середину центратора. Далее при помощи гидравлического привода к нему плотно прижимаются края полиэтиленовых труб с усилием 4-6 кг/см2.

При достижении размеров грата минимально допустимых значений усилие прижима снижают до 0,2-0,5 кг/см2 и продолжают нагревать края трубы в течение необходимого нормативного времени.

При сварки полиэтиленовых трубопроводов встык, гратом называется валик полиэтилена, образующийся при прижимании двух труб с разогретыми торцами.

Стыковую сварку применяют при температурах от минус 15 градусов до плюс 45. При низких температурах время нагрева может быть увеличено. 

• Этап второй – соединение труб

После проведенного нагрева и расплавления стыков полиэтиленовых труб, их разводят друг от друга гидравлическим приводом и убирают зеркало. Затем сразу же приводом прижимают расплавленные края соединяемых труб друг к другу с усилием 1-3 кг/см2. При этом визуально контролируют размеры грата и регулируют прижимное давление.

• Этап третий – охлаждение и осмотр места сварки

Гидравлический привод продолжаем прижимать трубы друг к другу до полного охлаждения места сварки. После остывания места сварки усилие прижима ослабляют и трубы извлекают из зажимов центратора. Далее проводится более тщательная оценка состояния сварного шва и грата. Если их параметры находятся в норме, то результат стыковой сварки полиэтиленовых труб считается успешным.

Раструбная сварка полиэтиленовых труб

Процесс раструбной сварки ПНД труб тоже можно разделить на несколько этапов:

• Этап первый – подготовка оборудования (паяльника)

Для раструбной сварки полиэтиленовых труб необходим специальный инструмент – паяльник. По форме напоминает подошву утюга.   Сначала надо накрутить на площадку паяльника специальные двусторонние насадки (гильзу и дорн) и поставить его на специальную подставку. Далее подключить к сети оставить нагреваться.

При достижении заданной температуры на паяльнике загорится сигнальная лампочка – можно приступать к пайке полиэтиленовых деталей.

При сварке необходимо применять паяльники с регулируемым нагревом, так как температура раструбной сварки колеблется в определенных пределах и нуждается в регулировке.

• Этап второй – нагрев деталей

Для успешной сварки при нагреве полиэтиленовых деталей необходимо одновременно одну соединяемую деталь насадить на дорн, а другую вставить в металлическую гильзу. Время нагрева свариваемых деталей зависит от геометрических размеров, диаметра и толщины стенки труб.

Присоединять и разъединять полиэтиленовые трубы к паяльнику необходимо прямо, без вращательных движений.  Данному правилу необходимо придерживаться и при соединении уже нагретых деталей.

По технике безопасности производить работы с горячими полиэтиленовыми деталями безопаснее в перчатках.

• Этап третий – соединение нагретых деталей

После того, как детали нагрелись до необходимой температуры их необходимо одновременно отсоединить от насадок паяльника. Затем быстро сильным и прямым движением ввести конец детали, которая грелась в гильзе в раструб другой трубы, который получился на дроне паяльника. 

Как отмечалось выше, поворачивать детали относительно друг друга нельзя. Через 5-10 секунд после соединения любые перемещения могут привести к резкому ухудшению качества сварки.

После остывания соединения необходимо проверить, если это возможно, образовавшийся внутренний шов на наличие наплывов. Наличие таких наплывов приводит к уменьшению внутреннего диаметра трубы и в дальнейшем к изменению давления в системе.  В таком случае лучше перепаять соединение.

Электромуфтовая сварка полиэтиленовых труб

Данный способ соединения полиэтиленовых труб – сварка при помощи электромуфты в плане технологичного процесса является самым простым и быстрым способом.  

Внутри пластиковой детали - электромуфты установлена встроенная металлическая спираль. Специальный аппарат подключенный к контактам этой спирали подает на неё ток определенной силы и напряжения. 

При этом спираль начинает нагреваться и расплавлять пластик вокруг себя. В результате этого процесса происходит надежное соединение концов полиэтиленовых труб. После охлаждения места соединения образуется монолитная неразборная конструкция из труб и муфты с большой степенью герметичностью.

Основные этапы процесса соединения полиэтиленовых труб при помощи электромуфтовой сварки:

• Очистка и механическая обработка концов соединяемых труб.

• Сборка конструкции - центрирование и вставка труб в электромуфту с двух сторон.

• Подсоединение специального сварочного аппарата к контактам спирали муфты.

• Нагрев электромуфты, процесс сварки.

• Окончания процесса сварки. Отключение оборудования, отсоединение аппарата от контактов муфты.

• Контроль качества сварки.
  

Плюсы данного способа соединения полиэтиленовых труб при помощи электромуфтовой сварки.

• Электромуфтами можно сваритвать полиэтиленовые трубы в ограниченном пространстве, в траншеях, колодцах и в других местах, где нет возможности произвести стыковую сварку.

• У данного метода высокая степень автоматизации. В основном все сварочные аппараты для электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб работают в автоматическом режиме.

• Возможность сварки труб с разными характеристиками.

• Отсутствие внутреннего грата является одним из главных  преимуществ электромуфтовой сварки перед сваркой встык.

• Высокая надежность соединения. Плотность пластика в месте шва точно такая же, как и на всем участке трубопровода.

Минусом данного способа соединения полиэтиленовых труб остается стоимость пластиковых электросварных фитингов.

В данной статье мы рассмотрели три различных способа сварки полиэтиленовых труб. Надеемся эта информация поможет Вам определиться с выбором метода, в зависимости от поставленных перед Вами задач.