Зварювання ПЕ труб встик поліетиленовими муфтами


На виробництві та в побуті для створення трубопроводів різного функціонального призначення всі частіше замість дорогих сталевих труб використовують полімерні. Одним з видів пластику, що застосовується для виготовлення бетонних виробів, є поліетилен. Для формування трубопроводу необхідно з'єднувати окремі трубні фрагменти, для чого використовується зварювання поліетиленових труб встик, а також технологія, що передбачає застосування з'єднувальних термоелектричних фітингів, — муфт. Особливості кожного способу зварювання поліетиленових (ПЕ) трубних виробів розглянемо в статті.

  • Сфери застосування труб з поліетилену
  • Способи з'єднання ПЕ-труб
  • Зварювання встик
  • Обладнання для зварювання встик
  • Опис процесу стикового зварювання
  • Зварювання ПЕ-труб термоелектричними фітингами

Сфери застосування труб з поліетилену

поліетиленова зварювання

У виробничій сфері поліетиленові трубопроводи застосовуються для прокладки водопровідних, каналізаційних, газових та нафтових магістралей

У виробничій сфері поліетиленові трубопроводи застосовуються для прокладки водопровідних, каналізаційних, газових та нафтових магістралей. Там, де раніше застосовувалися сталеві або чавунні труби, зараз використовуються полімерні вироби. Це пояснюється такими характеристиками поліетиленових трубопроводів:

  • міцність матеріалу;
  • еластичність трубних виробів;
  • невелику вагу, що на порядок нижче, ніж у металевих труб;
  • висока швидкість прокладки і формування зварних стиків;
  • низька вартість полімерних матеріалів;
  • менша трудомісткість процесу формування трубопроводу і його прокладки.

Використовуються ПЕ-труби для прокладки побутових зовнішніх трубопроводів (водопровід, каналізація). Для монтажу внутрішніх комунікацій та систем опалення застосовують вироби з більш міцного і темостойкого зшитого поліетилену.

Способи з'єднання ПЕ-труб

зварювання поліетиленових труб встик

Різьбові фітинги застосовуються при з'єднанні поліетиленових труб невеликого діаметра

При монтажі зовнішніх магістральних та місцевих комунікацій доводиться з'єднувати окремі трубні ділянки, формувати розгалуження мереж, робити переходи між трубопроводами різних діаметрів і виконаних різними матеріалами. Для цього застосовуються кілька способів з'єднання полімерних трубних виробів, серед яких:

  • стикування різьбовими перехідними деталями;
  • зварювання елементів трубопроводу встик;
  • застосування термоелектричних з'єднувальних і перехідних муфт.

Різьбові фітинги застосовуються при з'єднанні поліетиленових труб невеликого діаметра при формуванні побутових мереж водопостачання з невисоким тиском. Для стикування ПЕ-труб великих діаметрів застосовуються два інших способи, які розглянемо докладніше.

Зварювання встик

зварювання поліетиленових труб муфтами

Цей метод зварювання поліетиленових виробів заснований на властивості поліетилену утворювати міцне монолітне зрощення двох попередньо розплавлених поверхонь

Цей метод зварювання поліетиленових виробів заснований на властивості поліетилену утворювати міцне монолітне зрощення двох попередньо розплавлених поверхонь. При щільному зіткненні термічно розм'якшений пластик утворює молекулярні зв'язки з іншою ділянкою полімеру. При охолодженні зрощений таким способом стик за властивостями нічим не відрізняється від вихідного матеріалу на інших ділянках поліетиленового трубопроводу.

Для того, щоб якісно провести таку зварювання, необхідно виконання кількох умов:

  • однаковий діаметр і хімічна структура сращиваемых фрагментів (поліетилен буває різним, що позначається при маркуванні виробів);
  • правильна геометрія торців (повинна бути ідеальна окружність);
  • достатня товщина стінки (не менше 5-6 мм, в залежності від діаметру труби);
  • повне збіг осей при зварювальної стикуванні;
  • рівний, очищений від пилу і максимально вирівняти трубний торець з обох сторін;
  • дотримання певного періоду нагріву (при заданій температурі) і охолодження зварного шва.

Виконати всі перераховані умови без застосування спеціального обладнання дуже проблематично.

Обладнання для зварювання встик

зварювання пе труб встик

Пристосування, застосовувані для стикового термічного з'єднання поліетиленових труб складні і дорогі

Пристосування, застосовувані для стикового термічного з'єднання поліетиленових труб складні і дорогі, тому зварювальними роботами зазвичай займаються спеціалізовані організації. В комплект необхідних пристроїв входять:

  • центратор (станина з полозами, за яким з двох сторін переміщуються затискні пристрої з стыкующимися відрізками трубопроводу);
  • гідравлічний апарат, що регулює тиск стиснення і температуру нагріву;
  • тример для торцювання труб;
  • нагрівальний двосторонній прилад.

Всі робочі операції проводяться в центраторе, де труби закріплені спеціальними затискачами. Послідовність процесу стикового зварювання труб з поліетилену розглянемо далі.

Опис процесу стикового зварювання

муфтова зварювання поліетиленових труб

Недолік такого методу зварювання в тому, що для його проведення зварювальних робіт необхідно простір для установки обладнання

  1. Стикуються труби після перевірки округлості торців і товщини стінок фіксуються у рухливих затискних пристроях центратора.
  2. Трубні торці очищаються від пилу і води, після чого за допомогою гідроприводу затискні пристрої зближуються для торцювання труб тримером, який встановлюється і закріплюється посередині. Торцеватель знімається, після чого перевіряється щільність прилягання торців.
  3. Стикуються торці знежирюються. По центру центратора встановлюється нагрівальне «дзеркало». Температура нагріву для зварювання ПЕ-труб дорівнює 210 С. Затискачі знову зсуваються гідравлікою, яка на початку процесу нагріву забезпечує тиск, значення якого визначається за даними спеціальної таблиці. У ній також вказані період нагріву і охолодження для виробів певного діаметра, товщини стінки і типу пластику.
  4. Після періоду нагріву, під час якого відбувається розплавлення полімеру, потрібно дати з'єднанню охолонути в нерухомому стані. Остиглу трубу виймають з центратора, відпустивши затискачі і переходять до зварювання наступного стику.

З допомогою описаного обладнання проводиться з'єднання встик поліетиленових труб будь-якого діаметра. Недолік такого методу зварювання в тому, що для його проведення зварювальних робіт необхідно простір для установки обладнання. Для стикування полімерного трубопроводу прямо в траншеї або для формування переходу з пластику на трубу, виконану іншим матеріалом, зручніше застосовувати такий спосіб.

Зварювання ПЕ-труб термоелектричними фітингами

зварювання пе труб муфтами

Муфти для з'єднання поліетиленового трубопроводу мають в своєму корпусі, ближче до внутрішньої поверхні, витки нагрівальної спіралі, що з'єднана з електричними клемами, встановленими зверху на самій деталі

Муфти для з'єднання поліетиленового трубопроводу мають в своєму корпусі, ближче до внутрішньої поверхні, витки нагрівальної спіралі, що з'єднана з електричними клемами, встановленими зверху на самій деталі. При підключенні до контактів з певними електроструму параметрами, спіраль розігрівається до певної температури, розплавляючи при цьому внутрішній полімерний шар муфти і поверхня вставленою труби. Коли припиняється подача струму, відбувається молекулярне зрощення поверхонь з'єднуваних виробів.

Для подачі струму на клеми термоелектричної муфти використовується спеціальний інвертор, який сам задає режим процесу зварювання в залежності від типу фітингу (інформація зчитується датчиком приладу зі штрих-коду сполучної муфти).

Автоматичний режим термічного муфтового з'єднання поліетиленових труб мінімізує вплив людського фактора на процес зварювання. Однак перед стикуванням муфтовым способом що сполучалася частина труби слід підготувати. Спочатку з трубної поверхні знімається невеликий шар окисленого полімеру скребком, після чого зовнішня поверхня труби і внутрішня фітинга ретельно знежирюється.

Сполучні термоелектричні муфти випускаються для різного діаметру і типу ПЕ-труб. Є перехідні фітинги, в яких з одного боку розташовано отвір для стикування поліетиленового трубопроводу, з іншого ж у тіло впаяний різьбовий перехід для з'єднання з трубами з інших матеріалів.

Термоелектричні фітинги досить дорогі, як і зварювальний інвертор. Однак зварювання поліетиленових труб муфтами набагато надійніше стикового з'єднання (розрахована на тиск до 15 Атм), до того ж роботу можна проводити на обмеженому просторі (безпосередньо в траншеї).