Чтобы устраиваемые коммуникации, выполненные из пластиковых материалов, служили долго, очень важно правильно определиться с температурой пайки полипропиленовых элементов. При устройстве разводок трубопроводов водяных магистралей и отопления на основе полипропилена очень важно в точности выдержать необходимые температурные и временные значения при проведении работ по сварке труб. Если будут допущены отклонения от рекомендованных показателей, то существует риск образования повреждения на участках соединения. Другим негативным следствием этого может стать ухудшение циркуляции жидкости по трубам.
Подбор видов пайки
При работе с трубами сечением до 63 мм чаще всего выбор останавливают на методе пайки, предусматривающем использование таких элементов, как муфты и раструбы. Примечательно, что в обоих случаях обязательным является применение такого дополнительного компонента, как муфты. Если соединяемые элементы превышают в диаметре 63 мм, то чаще всего используют стыковой метод.
Если значение диаметра не превышает 40 мм, то такие трубы сваривают с применением электросварочного портативного агрегата. Если сечение конструкции превышает 49 мм, то работы по соединению элементов проводят с применением прибора, имеющего центрическую конструкцию.
При соединении полимерных элементов применяют метод нагрева, осуществляемый при помощи насадок сварного агрегата.
Если выбор был остановлен на раструбном методе, то вначале необходимо провести подготовительные мероприятия:
Необходимо взять электропаяльник, с помощью которого будут свариваться диэлектрические трубы, и разместить его на гладкой поверхности. Далее в нём необходимо зафиксировать вставные нагреватели подходящего размера, используя специальные ключи. Следует позаботиться о наличии в агрегате соответствующих насадок до того, как приступить к его нагреву;- Начинают настраивать аппарат путем выбора подходящей температуры для соединения полипропиленовых труб.
Недопустимым считается, если при соединении электрических изделий температура наружного воздуха не соответствует оптимальному режиму. Этому моменту необходимо уделить особое внимание. Если в летний период и на улице наблюдается сильный зной, то необходимо снизить продолжительность нагрева компонентов. В обратной ситуации, когда температура наружного воздуха является пониженной, то нагревать соединяемые элементы следует дольше обычного. Чтобы определиться с подходящей температурой для сварки труб, важно принимать во внимание все нюансы.
К первой сварке приступают по истечении 5 минут с момента, когда сварочный агрегат был включён для разогрева. В то же время, когда очередной процесс сварки с использованием электросварочного агрегата будет завершён, необходимо удалить с его рабочих поверхностей частицы пластика.
Влияние температуры на процесс муфтовой стыковки ПП труб и фитингов
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.
Особенности подбора температуры
При работе с полипропиленовыми трубами важно в области стыковки обеспечить нагрев до уровня 255-265 градусов Цельсия. При выборе температурного режима необходимо обращать внимание и на ряд дополнительных параметров:
- диаметр;
- температура окружающей среды;
- продолжительность нагрева.
На практике удается наблюдать прямую зависимость между диаметром соединяемых элементов и продолжительностью их разогрева.
Особое внимание необходимо уделять увеличению температуры наружного воздуха. Это связано с тем, что при проведении монтажных работ обязательно образуются небольшие перерывы, связанные с необходимостью извлечения элементов от нагревательного сварочного агрегата и выполнения их муфтовой стыковки. Чтобы свести к минимуму эффект, вызываемый остыванием при низких температурах изделия, желательно подвергать конструкции из полипропилена нагреву в течение более длительного времени. В качестве рекомендуемого промежутка следует выбирать 2-3 секунды, причем в отдельных случаях этот вопрос решается опытным путем.
Также необходимо быть очень осторожным при выборе для нагревательного устройства температурного режима выше отметки 270 градусов Цельсия на фоне относительно небольшого периода нагрева. При пайке полипропиленовых труб с такими параметрами возникает риск того, что верхние слои материала буквально через мгновение разогреются до высоких температур, а при этом основное тело будет прогрето недостаточно. Выполнение стыковки в подобных условиях может привести к образованию чересчур тонкой прозрачной пленки.
Инструкции нагрева, значение времени воздействия
Решая вопрос с параметрами нагрева соединяемых полипропиленовых труб, необходимо обращать внимание на диаметры деталей, которые можно узнать из соответствующей таблицы. Причем в зависимости от того, какие размеры имеет полипропиленовая труба, необходимо менять продолжительность нагрева, оставляя неизменной заранее выбранную температуру на нагревательном элементе. Чтобы обеспечить высокую надежность муфтового стыка, необходимо соблюдать следующие критерии:
- продолжительность нагрева;
- время, в течение которого должен быть зафиксирован стык;
- продолжительность паузы, по истечении которой допускается продолжить операцию по сварке соединяемых элементов.
Факторы, способные повлиять на качество работ
Среди нюансов, которые необходимо учитывать при создании сварного соединения полипропиленовых труб, следует выделить необходимость изготовления сварочного пояса, который должен иметь оптимальную длину. Чаще всего он имеет тот же размер, что и глубина цилиндрических насадок, которые используются на нагревательном элементе сварочного оборудования. Чтобы обеспечить необходимый размер стыка, необходимо основательно закрепить полипропиленовую трубу на теле элемента.
В тех случаях, когда сварка выполняется в условиях отрицательных температур, желательно использовать теплый материал, для чего его перед проведением работ следует подержать в теплом помещении в течение некоторого времени.
Перед проведением работ сварочный агрегат необходимо прогреть до температуры 283 градусов Цельсия, причем точный режим определяется с учетом температуры окружающей среды. Действуя подобным образом, можно предотвратить возникновение значительных потерь тепла в момент, когда соединяемый элемент будет доставляться от аппарата к участку, где должно быть выполнено соединение. Для определения оптимальной величины нагрева и его продолжительности проводят предварительный нагрев, каждый раз корректируя указанные показатели на одну — две секунды.
Некоторые особенности выдержки теплового режима
Во время разработки проекта полипропиленового трубопровода нужно учесть особенности последующего пошагового монтажа. Нежелательно размещать сварочное оборудование слишком далеко от места, где будет создаваться соединение с участием нагреваемых элементов. В некоторых случаях могут быть допущены ошибки, из-за которых сложно обеспечить непосредственный доступ к месту сварки.
В подобном случае не остается ничего другого, как производить нагрев элементов на большом расстоянии от аппарата. Все это приводит к появлению потерь тепла в тот момент, когда свариваемые элементы доставляются к месту их соединения, где приходится тратить время на точное размещение на участке муфтового стыка. Если пренебречь этими нюансами, то часто не удается обеспечить достаточную прочность шву.
Если сварка будет осуществляться не в том порядке, то следствием этого станет невозможность создания завершающего стыка. Подобное может случиться из-за того, что между элементами недостаточно пространства, чтобы вставить туда нагревательный элемент. В подобных ситуациях следует избегать деформации места на трубопроводе, чтобы добиться большей ширины зазора. Решив создать более удобные условия для размещения аппарата на участке будущего стыка, можно ухудшить привлекательный вид коммуникаций, а вдобавок к этому есть вероятность возникновения статического напряжения отдельных участков системы.
stoki.guru
Общее влияние температуры при стыковочных работах
Технологический процесс сварки полипропиленовых труб основан на нагреве материала до нужной температуры. В результате пластмасса начинает размягчаться. При соединении деталей происходит диффузия молекул полипропиленовых молекул. Другими словами, в соединение происходит слияние молекул. Когда материал остынет, образуется крайне прочный стыковой узел.
Прочность свариваемых заготовок находится в прямой зависимости от температурного режима. При недостаточном нагреве, не будет происходит процесс диффузии. Молекулы фитинга и свариваемой трубы просто не в состоянии попасть в совмещаемые области. Сварка получится слабой и не сможет выдерживать больших нагрузок. Пара разорвется, нарушится герметичность стыка.
При перегреве конструкция начнет деформироваться. В результате изменится изначальная геометрия. Внутри детали может произойти образование сильного наплыва в виде большого валика. В результате в месте сварки значительно уменьшится диаметр сечения трубопровода.
Для нормальной пайки полипропиленовых труб, необходимо создать нагрев до температуры 255-265 градусов. Процесс нагрева должен учитывать несколько параметров:
- Диаметр детали.
- Температуру помещения.
- Время нагрева.
Практика показала, что время нагрева и диаметр детали находятся в прямой зависимости.
Температура помещения, в котором происходит пайка также оказывает влияние на этот процесс. Когда паяются детали, при извлечении их с «утюга» или другого нагревательного устройства, происходит пауза перед началом муфтовой стыковки. Чтобы компенсировать остывания при невысокой температуре, пп трубы необходимо нагревать немного дольше. Такое добавочное время находится в пределах 2-3 секунд. Подбор происходит эмпирическим путем.
Необходимо помнить, что если нагревать полипропиленовые трубы на нагревательном аппарате с установкой температуры более 270 градусов, произойдет очень сильный нагрев верхнего слоя детали. Сердцевина не получит достаточного прогрева. При стыковке деталей, толщина сварочной пленки получится очень тонкой.
Как сваривать полипропиленовые трубы вручную
Сварочные гильзы устройства подбираются с учетом диаметра деталей. Затем их вставляют в сварочное зеркало и хорошо закрепляют.
Контактные поверхности очищаются от пыли и грязи. Для чистки лучше пользоваться очищающей жидкостью, которую рекомендует изготовитель данного изделия. В такой работе может помочь:
- Хлорэтилен.
- Трихлорэтан.
- Этиловый или Изопропиловый спирт.
Устанавливается определенная температура устройства. Обычно терморезистор должен нагреваться в пределах 250 – 270 градусов. Такое оптимальное значение температуры позволяет достичь правильного соединения.
Когда на термостате наберется нужный тепловой уровень, проверяется температура нагрева сварочного зеркала. Для этого используют специальный термозонд.
Отрезается труба, выдерживая 90 градусов, относительно оси. При необходимости нужно зачистить поверхность и снять фаску. Параметры зачистки, размер глубины фаски берутся из таблицы номер один. Фаску можно снять при зачистке детали или после нее, особым калиброванным инструментом.
Фитинги из полипропилена для раструбной сварки. Глубина зачистки и ширина фаски.
На поверхности трубы отмечается глубина вставки «L1» Берется из таблицы 2. Зачистка должна обязательно соответствовать величине глубины вставки.
Глубина вставки L1(мм): максимальная глубина вставки нагретой трубы в стакан фитинга.
На наружную поверхность трубы и свариваемого фитинга наносится продольная метка. Она дает возможность избежать смещения деталей во время соединения.
Поверхность трубы, а также прикладываемого фитинга, должны быть хорошо очищены от масла или грязи. После достижения нужного нагрева сварочного зеркала, труба, совместно с фитингом устанавливается в специальные гильзы. Фитинги должны быть вставлены до упора, свариваемая труба на полную глубину зачистки. Необходимо немного подождать пока детали нагреются.
Затем они быстро извлекаются и вставляются друг в друга. Глубина вставки фитинга должна равняться длине L1, в соответствии с продольными насечками.
Соединенные детали нужно подержать в зафиксированном положении, определенное время, согласно таблице №3. Затем нужно дать время остыть естественным путем. Нельзя охлаждать их с помощью вентилятора или опускать в холодную воду.
Время нагрева, сварки и охлаждения
Когда поверхность элементов достаточно охладилась необходимо провести их гидравлическое испытание.
Диапазоны температур при контактной сварке.
Изменении давления и температуры в процессе стыковой сварки приводятся на рисунке ниже:
Нюансы выдержки нужного теплового режима
Рассчитывая будущую схему трубопровода, прикиньте, как будет происходить дальнейший монтаж. Необходимо стремиться получить минимальное расстояние между паяльным аппаратом и местом соединения.
Если расчет будет сделан неверно, а место сварки окажется в недоступном месте, приходится разогревать деталь на значительном удалении от места крепления. При этом возникают большие потери тепла, так как приходится заниматься переносом деталей, чтобы выполнить муфтовый стык. В результате таких неучтенных моментов, возникает сильное ослабление шва.
Если сделан ошибочный расчет последовательности монтажа, пайки, может возникнуть ситуация, когда будет нереально состыковать последние детали, так как устройство нагрева просто невозможно установить между деталями. Чтобы увеличить зазор, приходится деформировать определенные участки трубопроводов, позволяющие вставить устройство для пайки. Такая работа может испортить внешний вид коммуникации. Возможно появление статического напряжения некоторых районов системы.
Очень грубой ошибкой, в результате которой не удается контролировать температуру, является последовательный нагрев заготовок непосредственно перед стыком. Иначе говоря, каждая деталь разогревается отдельно. В результате полностью нарушается температурный режим.
Такой неправильный подход может вызвать сильное остывание детали из-за затраченного времени, необходимой для разогрева. Происходит умышленная потеря тепла. Подобная методика соединения деталей не позволяет правильно выстроить работу и процесс размягчения материала становится непредсказуемым. Пользоваться ею категорически запрещено.
Чтобы осуществлять правильный контроль над температурным режимом, необходимо учитывать несколько критериев:
1.Качество сварочного аппарата для работы с полипропиленовыми изделиями, должно позволять удерживать определенные параметры с минимальной погрешностью.
2.Между сварочным аппаратом и участком соединения, должно быть менее 1.5 метров.
3.Операция должна выполняться в отапливаемом здании.
4.Прежде чем начинать сварочные работы, убедитесь, что температура соединяемых деталей примерно одинаковая.
vseprotruby.ru
Общая информация
Температурный режим пайки трубных изделий из полипропилена напрямую зависит от применяемого полимера. На практике используются 4 типа материалов:
- PN10, применяемые для использования технических изделий при температурном режиме до +40 С;
- PN16 для использования при +60 С;
- PN20, используемые в водопроводе от +80 С до +95 С;
- PN25 для режимов эксплуатации свыше +95 С.
Помимо выдержки температурного режима, сварка полипропиленовых труб своими руками зависит от давления, которое способно выдержать трубное технических изделий конкретной маркировки.
Первый тип применяется при прокладывании техизделий, предназначенных для холодного водоснабжения. Трубные изделия с маркировкой PN20 считаются универсальными и предназначены для холодного и горячего водоснабжения, но при учете, что воздействие +95 С носит кратковременный характер. Если температура не соблюдается, то от ее действия они потеряют герметичность и деформируются.
Режим пайки и его влияние на процесс
Технология пайки полипропиленовых труб заключается в их нагревании, после чего происходит размягчение входящего в их состав пластика. При соединении двух нагретых изделий возникает диффузия (взаимопроникновение) молекул полипропилена одного технических изделий в молекулы другого. В результате образовывается прочная молекулярная связь, делающая получившийся материал герметичным и прочным.
Если наблюдается недостаточный режим, то при соединении двух материалов не произойдет достаточная диффузия. В итоге стык техизделия получится слабым, что приведет к нарушению герметичности всего материала.
«Обратите внимание!
Излишний перегрев фитинга и трубного техизделия при сваривании становится причиной деформации деталей. Нарушается их геометрия, а во внутреннем сечении происходит наплыв валика.»
На выходе получается трубопровод с минимальным внутренним отверстием в месте стыка, диаметр которого не соответствует технологическим нормам.
Учитываются надо не только температуру нагрева при сварке полипропиленовых труб, но и время, температурный режим среды и диаметр технических изделий. Время нагрева трубных материалов находится в прямой зависимости от их диаметра.
Значение имеет внешняя среда. Минимально допустимый температурный показатель при сваривании изделий из полипропилена составляет -10 С. Максимально допустимый его показатель +90 С. Таблица температур сварки полипропиленовых труб таблица наглядно показывает, что в основном все зависит от времени.
Внешняя среда оказывает сильное влияние на качество пайки. Это связано с тем, что от момента снятия материалов с аппарата для сваривания до их непосредственного соединения проходит время. Подобная пауза сильно влияет на качество сварного шва. При небольшом внешнем температурном режиме в мастерской рекомендуется увеличивать время нагрева стыкуемых изделий на несколько секунд. Внешняя температура пайки полипропиленовых труб 20 мм должна быть выше 0 С. Важно не перегреть их. Есть риск затекания полимера во внутреннее отверстие трубного материала и уменьшения его внутреннего просвета. Это сильно отразится на пропускной способности будущего участка трубопровода.
Выдержка температурного режима, ее особенности
Перед тем как ответить, какая температура нужна для сварки полипропиленовых труб, требуется определиться с используемым сварочным аппаратом. Для пайки материалов, изготовленных на основе полипропилена, применяется паяльник. Возникает вопрос: какая температура паяльника для пайки полипропиленовых труб должна устанавливаться? Оптимальным значением являются 260 С. Допустимо проведение сварочных работ в диапазоне 255 -280 С. Если перегреть паяльник свыше 271 С, уменьшив время нагрева, то верхний слой изделий прогреется больше внутреннего. Сварочная пленка окажется чрезмерно тонкой.
Существует таблица температур пайки полипропиленовых труб.
Температура сварки полипропиленовых труб 20 мм колеблется в диапазоне от 259 до 280 С, как и температура сварки полипропиленовых труб 25 мм.
Нет особых требований к такому показателю, как температура сварки полипропиленовых труб, армированных стекловолокном. Она устанавливается в том же диапазоне, что и для других технических изделий из полипропилена. Перед сваркой необходимо шейвером снять с таких изделий верхний армированный слой.
При сваривании изделий из полипропилена имеются особенности:
- необходимость избегать больших расстояний между паяльником и местом сваривания, поскольку происходит потеря тепла и снижение сварочного температурного режима, приводящее к плохому качеству шва;
- нарушение порядка действий при пайке, при котором мастер не делает последний стык из-за невозможности установить паяльник между двумя изделиями, что становится следствием деформации трубопровода и возникновения статического напряжения в его участках;
- недопустимость последовательного нагрева деталей конструкции.
Фитинг и трубный материал должны нагреваться одновременно, а не последовательно. При несоблюдении требования по равномерному нагреву деталей нарушится вся технология процесса.
В заключение
Для достижения результативности процесса необходимо, чтобы температурный режим устанавливался в соответствии с технологическими требованиями, для сварки использовался качественный агрегат, расстояние между ним и местом сварки было 1,4 м, а помещение было достаточно прогретым.
svarkaipayka.ru
Необходимые инструменты
Для проведения качественной сварки понадобится нижеследующий минимальный набор инструментов и приспособлений:
- сварочный аппарат, имеющий подвижный электропривод для проведения диффузной сварки (с набором насадок);
- специальный резак (или ножницы) для разрезания труб;
- шабер;
- монтажное приспособление для сварки элементов с диаметром свыше 50 мм;
- жидкость для обезжиривания (ацетон, спирт);
- маркер;
- рулетка;
- ветошь.
Подготовка к сварке
Сначала (предварительно протерев ветошью тефлоновый слой) устанавливают на сварочный аппарат нагревающие насадки. Затем устройство необходимо прогреть до +260С (время разогрева зависимо от температуры окружающего воздуха) — это оптимальная температура пайки полипропиленовых труб.
Перед началом работ также стоит проверить работоспособность ножниц или резака. Для этого можно сделать пробный рез — он должен быть ровным, без заусениц. В противном случае инструмент необходимо наточить.
Отрезки труб и фитинги должны быть чистыми и обезжиренными. Если деталь неплотно заходит на трубу (шатается), то её надо заменить.
Трубы, подлежащие сварке, должны быть нарезаны по заранее определенным размерам. Если предполагается спайка полипропиленовых труб диаметром более 4 см, то необходимо сделать на конце скос в 45 градусов посредством помощи ножа или иного приспособления. Такая операция позволит избежать возможного задира при соединении элементов.
Также необходимо разметить маркером глубину захода трубы в фитинг (нельзя задвигать её до упора, необходимо оставить зазор 1 мм).
Сварка полипропиленовых труб полифузным способом
Фитинг надевают на нагретую насадку (из-за того, что он имеет более толстые стенки, если сравнивать с трубой, времени на прогрев понадобится больше). Прилегание при этом должно быть плотным по всей длине. Во вторую очередь надевают трубу. Процесс сварки полипропиленовых труб хорошо показан на видео ниже:
Следующий этап – нагрев деталей. Если заметно, что свариваемые элементы неплотно сидят на насадках, то их можно в ходе нагрева поворачивать, но на угол не более 10 градусов.
После разогрева детали снимают с обеих насадок, соединяют медленным движением, без осевого поворота на глубину до поставленной маркером метки. После этого необходимо выждать несколько минут до полного остывания. Рекомендуемое время пайки полипропиленовых труб и другие временные интервалы приведены в таблице:
Пайка с помощью электрофитинга
Сварочный аппарат подготавливается, как и при полифузном методе. Трубы должны быть разрезаны на нужные отрезки и обезжирены (труба обрабатывается снаружи, фитинг – внутри). Маркером делается отметка ввода.
Важно перед тем как паять полипропиленовые трубы обезжирить и очистить их от окисленного слоя. После этого можно вставить трубу и детали в электрофитинг, и зафиксировать там. Сварочный аппарат с электрофитингом соединяется специальным проводом.
Для начала процесса следует нажать кнопку старта — отключение аппарата производится автоматически. Правильность сварки подтверждается контрольными точками на фитинге, через которые заметно выталкивание пластика.
Метод сварки с применением электрофитинга – достаточно быстрый и качественный. Никакой паяльник для сварки полипропиленовых труб не обеспечит такой производительности. Поэтому сварка с электрофитингом применяется компаниями, занимающимися монтажом пластиковых трубопроводов в большом объёме.
Холодная сварка
Менее распространенный способ соединения труб заключается в использовании агрессивного клея. Как и спайка полипропиленовых труб, их склеивание требует подготовки деталей:
- нарезка по размерам;
- обезжиривание;
- маркерная разметка глубины захода.
Клей для полипропиленовых труб наносится на каждый соединяемый элемент. В нужном положении детали удерживаются в течение не менее 15 секунд. Эксплуатацию трубопровода можно начинать через час. Всё это время склеенные детали должны быть неподвижными.
Прочность соединения клеевым способом сравнима со сваркой. Однако соединенные подобным методом трубы используют лишь для монтажа системы холодного водоснабжения.
all-for-remont.ru
Влияние температуры на технологический процесс муфтовой стыковки труб и фитингов
Технология пайки труб из полипропилена состоит в том, что перед соединением их подвергают нагреву до определенной температуры, за счет чего достигается размягчение пластических масс стыкуемых деталей. После их соединения возникает диффузия молекул полипропилена, то есть происходит переход на молекулярном уровне между двумя сопрягаемыми деталями, вследствие чего после остывания материала достигаются прочные связи внутри затвердевших масс пластика в области стыка.
Значение температурного режима оказывает прямое влияние на прочность свариваемых поверхностей труб. Недостаточный нагрев, как правило, приводит к тому, что во время соединения не происходит достаточного диффузионного процесса, молекулы тела трубы и фитинга не могут проникнуть в сопредельные области, в итоге пайка деталей не выдерживает нагрузок и происходит разрыв пары или отсутствует герметичность стыка.
Перегрев трубы и фитинга приводит к тому, что в результате соединения может произойти критическая деформация тела деталей, что приводит к потере их геометрии или наплыву чрезмерного валика во внутреннем сечении. Это вызывает уменьшения диаметра внутреннего отверстия трубопровода в месте пайки.
Полипропиленовые трубы для их стыковки должны быть нагреты до 255-265 С°. При этом учитываются их диаметр, температура окружающей среды и время нагрева. Существует закономерность, указывающая на прямую зависимость диаметра деталей и времени их разогрева.
Величина температуры окружающей среды важна из-за того, что во время монтажа всегда возникает пауза между моментом извлечения деталей с нагревательного сварочного устройства и моментом их муфтовой стыковки. Для компенсации остывания при низких температурных значениях полипропиленовые трубы рекомендуется прогревать несколько дольше. Добавочное время может составлять 2-3 с и подбирается эмпирическим путем.
Важно учитывать то, что нагрев полипропиленовых труб путем выставления температуры на нагревательном устройстве выше 270 С° при уменьшенном времени приведет к быстрому и чрезмерному разогреву верхних слоев материала и недостаточному прогреву его основного тела, что в процессе стыковки вызовет слишком тонкую сварочную пленку.
Основные инструкции нагрева и значения времени его воздействия
Разогрев трубы и фитинга проводится в соответствии с их диаметрами, и для каждого значения требуется корректировка времени нагрева при неизменной температуре на нагревательном элементе. Главные критерии прочности муфтового стыка:
- время нагрева;
- время выдержки (фиксации) стыка;
- время остывания до продолжения работ с материалом.
Условные периоды времени выдержки деталей трубопровода на нагревательном элементе сварочного устройства:
| Диаметр трубы, мм | Время нагрева, сек | Время фиксации, сек | Время остывания, мин |
| 20 | 7 | 6 | 3 |
| 32 | 8 | 7 | 4 |
| 40 | 12 | 9 | 5 |
| 50 | 19 | 10 | 5 |
| 63 | 24 | 10 | 6 |
| 75 | 31 | 12 | 8 |
| 90 | 40 | 15 | 10 |
Инструкция сварного соединения полипропиленовых труб предусматривает создание сварочного пояса (муфтового стыка) требуемой длины. Обычно его размер совпадает с глубиной цилиндрических насадок на нагревательном элементе сварочного устройства, выдержка величины стыка достигается путем полной инсталляции трубы и фитинга на тело элемента.
Температура соединяемых участков труб перед началом нагрева не должна иметь отрицательные значения, так как при этом придется вносить весьма существенные корректировки во время нагрева.
Если приходится производить работы при минусовых отметках термометра, то рекомендуется работать с теплым материалом, который предварительно находился в теплом помещении.
Устройство для сварки труб нагревают до 280-300 С°, в зависимости от температуры окружающей среды. Это позволит избежать существенных потерь тепла при их переносе от аппарата пайки до момента сочленения. Величину нагрева и его время подбирают опытным путем, внося корректировки на 1-2 с.
Некоторые особенности выдержки теплового режима
Производя расчет схем трубопроводов, обязательно учитывают пошаговый дальнейший монтаж. Следует избегать повышенного расстояния между аппаратом пайки и дислокацией места соединения. Иногда происходят просчеты, приводящие к тому, что не удается подобраться к месту сварки и приходится вести разогрев на значительном расстоянии от него, вследствие чего возникают неизбежные потери тепла во время переноса деталей и их точном позиционировании на месте муфтового стыка. Подобные неучтенные моменты приводят к ослаблению шва.
Ошибки последовательности пайки при монтаже часто приводят к тому, что последний стык невозможно произвести по причине того, что устройство нагрева не удается разместить между деталями. В таком случае нежелательно деформировать участки трубопроводов для увеличения зазора, в который можно вставить аппарат на место будущего стыка. Это скажется на эстетическом состоянии коммуникаций и, возможно, приведет к статическому напряжению отдельных участков системы.
Грубейшая ошибка, приводящая к потере контроля над температурой, это последовательный нагрев деталей перед стыком, то есть отдельно нагревается фитинг и отдельно труба. Подобный технологический подход полностью нивелирует температурный режим и вызовет либо чрезмерное остывание первой детали по причине потери времени на разогрев второй детали, либо значительный перегрев первой детали, произведенный умышленно для компенсации потерь тепла. Такой метод соединения не дает полного контроля над стадией размягчения материала и неприемлем.
Основными критериями для точного контроля температурного режима являются: качественный аппарат для сварки полипропиленовых труб, позволяющий выдерживать заданные значения с малой погрешностью, расстояние между аппаратом нагрева и местом соединения не более 1.5 метра, производство работ в относительно теплом помещении, одинаковая степень теплоты двух соединяемых деталей перед их инсталляцией в аппарат сварки.
moiinstrumenty.ru
Специфика пайки труб из полипропилена
Процесс пайки осуществляется благодаря выраженным термопластичным свойствам материала. Полипропилен размягчается при нагреве – приобретает состояние, подобное пластилину.
Общее описание технологии
Возвращение материала в условия нормального температурного фона способствует отвердению его структуры до нормального состояния. Эти свойства стали основной технологии пайки, которая на техническом языке называется – полифузная сварка.
На практике применяются две методики стыковки свариваемых деталей:
- Муфтовая.
- Прямая.
Первая техника сварки показывает, как можно паять полипропиленовые трубы, используя для этого фасонную деталь – муфту или трубу большего внешнего диаметра. Обычно таким способом выполняется пайка пластиковых труб, диаметр которых не превышает 63 мм.
Принцип сварки двух деталей, в данном случае, построен на расплавлении части трубы по внешней окружности и части муфты по внутренней области. Затем обе детали плотно стыкуются.
Второй способ — прямого контакта, основан на том же принципе расплавления небольших участков пластиковых труб с последующей их стыковкой. Но в этом варианте стыковыми элементами выступают две трубы одинаковых диаметров, и стыкуется они торцевыми поверхностями. Этот, на первый взгляд, несложный метод пайки полипропилена требует высокой точности обработки участков стыка и точной установки двух деталей по осям в процессе их спайки.
Наряду с обозначенными «горячими» технологиями практикуется также методика «холодной» спайки. Здесь в качестве активного паяльного компонента используется специальный растворитель, способный размягчать структуру полипропилена. Однако высоким уровнем популярности подобная методика не отличается.
Паяльные машины для сварки труб
Как муфтовая, так и прямая методика требует паять пластиковые трубы специальными сварочными аппаратами. Конструктивно паяльная техника представляет собой нечто подобное электрическому утюгу. Основа приборов – массивный металлический нагревательный элемент, на поверхность которого устанавливаются съёмные насадки – металлические болванки разных диаметров.
Под выполнение стыковой сварки конструкции паяльных аппаратов отличаются повышенной сложностью. Обычно в составе такой техники имеется не только нагревательный элемент, но также система центровки свариваемых деталей. Как правило, аппаратура прямой сварки, как и сама технология, редко применяются в бытовой сфере. Приоритет использования здесь – промышленная сфера.
Кроме паяльников, мастеру также потребуются:
- ножницы для полипропилена (труборез);
- рулетка строительная;
- угольник слесарный;
- шейвер (для труб с армированием);
- маркер (карандаш);
- средство обезжиривания поверхностей.
Так как работы производятся на высокотемпературном оборудовании, обязательно следует надевать на руки плотные рабочие перчатки.
Процедура сварки полипропилена
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.
Первым делом необходимо подготовиться к работе:
- На плато нагревателя установить болванки нужного диаметра.
- Регулятор температуры паяльника установить на 260ºС.
- Подготовить сопрягаемые детали (разметить, снять фаску, обезжирить).
- Включить паяльную станцию.
- 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 по времени плавления перебор, это приводит к деформации структуры детали и также не гарантирует качественной 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.
Следует отметить: 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.
Соединение труб пайкой с армированием
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 располагается в средней части стенки пластиковой трубы, здесь для обработки разумнее применить другой инструмент – торцеватель пластиковых труб.
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.
Влияние ошибок на качество сварки
Неспешные, тщательно обдуманные действия – гарантия от ошибок, которые могут свести на нет всю работу. Учитывать следует все мелочи технологии пайки и не отходить от них ни на шаг.
Распространённые ошибки, в результате которых появляются бракованные узлы монтируемой сети водопровода из пропилена:
- Не выполнена очистка поверхности трубы от жировой пленки.
- Угол среза сопрягаемых деталей отличается от значения 90º.
- Неплотная посадка конца трубы внутрь фитинга.
- Недостаточный или завышенный прогрев спаиваемых деталей.
- Неполное снятие армированного слоя с трубы.
- Корректировка положения деталей после схватывания полимера.
Иногда на материалах высокого качества чрезмерный прогрев не даёт видимых внешних дефектов. Однако при этом отмечается деформация внутренняя, когда расплавленный полипропилен закрывает внутренний проход трубы. В дальнейшем такой узел утрачивает работоспособность – быстро засоряется и блокирует ход воды.
Если угол среза торцевых частей отличается от 90º, в момент стыковки деталей торцы труб ложатся в скошенной плоскости. Образуется несоосность деталей, которая становится заметной, когда уже смонтирована линия длиной в несколько метров. Нередко по этой причине приходится переделывать весь узел заново. Особенно при условии прокладки труб в штробах.
Некачественное обезжиривание сочленяемых поверхностей способствует образованию «островков отторжения». В таких точках полифузное сваривание не происходит совсем или происходит частично. Какое-то время трубы с подобным дефектом работают, но в любой момент может образоваться порыв. Также частыми являются ошибки, связанные с неплотной посадкой трубы внутрь фитинга.
Аналогичный результат показывают соединения, сделанные с неполной очисткой армирующего слоя. Как правило, труба с армированием ставится на линиях высокого давления. Остаточная алюминиевая фольга создаёт в области пайки зону неконтакта. Эта зона часто становится каналом, через который вода выдавливается наружу.
Грубейшая ошибка – попытка коррекции спаиваемых элементов с прокруткой вокруг оси относительно друг друга. Подобные действия резко снижают эффект полифузной сварки. Тем не менее, в отдельных точках спайка образуется, и получается так называемая «прихватка». При небольшом усилии на разрыв «прихватка» держит соединение. Однако стоит только поместить соединение под давление, спайка тут же развалится.
Выводы и полезное видео по теме
У профессионалов всегда есть, чему поучиться. Как работать с полипропиленом, можно увидеть в следующем видеоролике:
Монтировать трубопроводы из полимеров посредством их пайки «на горячую» — удобная и популярная методика. Она успешно применяется в условиях монтажа коммуникаций, в том числе на бытовом уровне. Причём воспользоваться этим методом сварки могут люди без наработанного опыта. Главное, правильно понять технологию и обеспечить в точности её исполнение. А технологическое оборудование можно купить недорого или взять в аренду.
sovet-ingenera.com
|
В настоящее время при монтаже систем водоснабжения и отопления все чаще вместо стальных труб используются полипропиленовые (PPR), т.к они обладают рядом преимуществ как в своих эксплуатационных свойствах так и более легким их монтажом.
Рассмотрим преимущества полипропиленовых труб:
Диффузионная сварка полипропиленовых труб.Диффузионная сварка осуществляется путем нагревания двух деталей с последующим их соединением, в результате чего происходит взаимное проникновение материалов расплавленных деталей (диффузия). Пайка полипропиленовых труб осуществляется на специальных аппаратах, которые обеспечивают четкий контроль за температурой расплавляемых деталей. Сваривать детали можно только из одинакового материала. Физические и химические свойства сварочного шва не отличаются от свойств основного материала, за счет этого гарантируется долговечность всей системы трубопровода.
Технология сварки PPR труб.
Трубу до необходимого размера отрезают специальными ножницами под прямым углом. Температура пайки выставляется на сварочном аппарате, и должна быть равна 260 °С. Нагрев паяльника происходит за 5-8 минут, и после этого поддерживает заданную температуру. Детали перед сваркой необходимо очистить и обезжирить изопропиловым , изобутиловым или этиловым спиртом (ацетоном, уайт-спиритом, бензином, водкой полипропилен протирать нельзя, т.к. они рыхлят его поверхность), а так же отметить на трубе свариваемую зону. Если паяется труба, армированная алюминием, то алюминиевый слой необходимо отчистить с зоны сварки, специальным зачистным устройством. Трубу армированную стекловолокном зачищать не нужно. После этого трубу и фитинг одновременно одевают на сварные насадки. Время прогрева деталей зависит от их диаметра и определяется по таблице. После окончания прогрева, детали снимают с насадок и вставляют друг в друга на заданную глубину. После чего их необходимо зафиксировать на 2-8 минуты.
Ориентировочные технические данные для свари полипропиленовых труб
* время нагрева деталей приведено для температуры окружающей среды 20°С, при более низких температурах время нагрева следует увеличить.
Такой способ сварки полипропилена дает наивысшее качество соединения, а так же наименьшие трудозатраты, затраты расходных материалов и является наиболее технологичным и не требующим специальных навыков.
Для труб небольших диаметров в основном применяется муфтовая сварка, где соединение двух труб происходит с помощью фитингов, муфт или отводов, а создание резьбовых соединений с помощью специальных фитингов, имеющих раструб.
При муфтовой сварке необходимо придерживаться следующих правил:
|
santechnik.org.ua
Существующие методы соединения ПП труб
Одним из способов соединения пластиковых трубных изделий является холодная сварка. Суть технологии заключается в предварительном нанесении на стыкующиеся полимерные поверхности специального вещества, временно химически разжижающего пластик. После соединения пластиковых деталей материал приобретает первоначальную твердость, но за этот период происходит герметичное сращение поверхностей. Холодная сварка не нашла широкого применения, хотя в некоторых случаях помогает паять элементы трубопровода в труднодоступных местах или там, где нет доступа до источника электрического тока.
Большее распространение получили термические способы пайки ПП труб. К ним относятся:
- сварка с помощью термоэлектрических фитингов;
- диффузная пайка.
Оба способа соединения полипропиленовых трубных изделий основаны на температурном расплавлении стыкуемых поверхностей с последующим их сращением в процессе остывания. Разница только в технологическом подходе. Рассмотрим каждый из методов подробнее.
Пайка термоэлектрическими фитингами
Такие соединительные элементы для формирования стыков участков ПП трубопроводов устроены так, что в их теле расположены витки нагревательной спирали, какая выходит на внешнюю поверхность электрическими клеммами. При прохождении через спираль электротока преимущественно внутренняя поверхность термоэлектрического фитинга нагревается до определенной температуры, что способствует расплавлению пластиковых поверхностей с последующим их надежным сращением.
Применение термоэлектрических фитингов для конструирования бытовых трубных коммуникаций ограничено. Причинами этого является высокая стоимость соединительных элементов, необходимость приобретения дорогостоящего оборудования и наличия специальных знаний, позволяющих квалифицированно паять подобным способом. К тому же для пайки труб малого диаметра (16, 20, 25, 32 мм), преимущественно применяемых для бытовых трубных разводок, существует более простой, менее дорогостоящий, при этом надежный способ сварки полипропилена, который будет рассмотрен далее. С помощью термоэлектрических фитингов соединяются крупные трубопроводы (большой диаметр) и работы осуществляют специализированные организации, имеющие допуск к подобному роду деятельности.
Диффузная сварка ПП изделий
Это как раз тот метод пайки, что широко применяется для монтажа бытовых полипропиленовых коммуникаций. Технология основана на одновременном температурном расплавлении стыкующихся поверхностей с последующим их плотным соединением. Молекулы расплавленного полимера взаимно проникают (диффундируют), образуя сплошное монолитное соединение.
Для осуществления плавки полимерных поверхностей стыкующихся деталей (труб и фитингов) применяется специальный электрический паяльник. Прибор имеет мечевидный (цилиндрический в некоторых моделях) выступ, какой и является нагревательным элементом. В комплекте паяльника есть двусторонние насадки под определенные размеры труб и соответствующих соединительных деталей, что устанавливаются на нагревающийся выступ.
Есть возможность одновременной установки нескольких насадок, если требуется работать с отрезками ПП трубопровода разного сечения. Нагревательный прибор оснащен градуированным терморегулятором, позволяющим задать необходимую температуру насадок и лампочками, сигнализирующим о подключении к электросети и готовности паяльника к работе. Насадки для плавки пластиковых изделий покрыты тефлоновым слоем, предотвращающим прилипание расплавленного полимера.
Преимуществами, сделавшими метод диффузной пайки ПП труб популярным, являются следующие факторы:
- невысокая стоимость оборудования и материалов (труб, соединительных и переходных элементов);
- возможность формирования герметичных долговечных стыков трубопровода;
- легкость и высокая скорость сборки бытовых трубных контуров своими руками любой сложности и конфигурации;
- возможность работы одновременно с соединяемыми элементами разных диаметров.
Технические параметры пайки ПП изделий
Кроме практических нюансов, приходящих с опытом работы своими руками, при диффузной сварке важно соблюдать некоторые технологические требования, позволяющими стабильно получать надежное соединение элементов трубопровода. К таковым относятся время сварки полипропиленовых труб, период их неподвижной фиксации после введения трубы в фитинг, время остывания и некоторые другие параметры, которые отличаются для изделий разных диаметров. Ниже приведена таблица для труб, с сечением, наиболее часто применяемом для бытовых разводок воды и отопительных контуров.
| Сечение, мм | Глубина посадки, мм | Период нагрева, секунд | Период неподвижной фиксации, секунд | Период остывания, секунд |
| 16 | 12 | 5 | 4 | 2 |
| 20 | 14 | 6 | 4 | 2 |
| 25 | 16 | 7 | 4 | 2 |
| 32 | 18 | 8 | 6 | 3 |
| 40 | 20 | 12 | 8 | 4 |
Время нагрева и другие технические параметры процесса, указанные в таблице, справедливы при нагреве полипропиленовых деталей до 260-280˚С и температуре окружающей среды в пределах от 15˚С до 20˚С.
Инструментарий, необходимый, чтобы паять ПП трубопровод
Для осуществления сборки полипропиленового трубопровода методом диффузной пайки понадобятся следующие инструменты:
- электропаяльник с приложенным набором двусторонних насадок разных диаметров (16, 20, 25 мм);
- труборез (специальные трубные ножницы);
- напильник для зачистки заусениц и шероховатостей на обрезном торце трубы;
- измерительная строительная рулетка;
- маркер.
Из материалов, кроме труб необходимого диаметра, соединительной и запорной арматуры, переходных элементов, понадобится ветошь из натуральной ткани (лен, х/б) и обезжиривающая жидкость (уайт-спирит, этиловый спирт, ацетон).
Приготовив необходимые материалы и инструментарий, можно переходить к практическому осуществлению процесса сварки ПП трубопровода, опираясь на изложенную ниже инструкцию.
Пайка трубных полипропиленовых изделий своими руками, инструкция
- Электропаяльник устанавливается в идущий в комплекте штатив и оснащается необходимыми для работы двусторонними насадками, которые обрабатываются имеющейся обезжиривающей жидкостью. Прибор для нагрева полипропилена подключается к электропитанию (загорится красная лампочка), ручкой термостата устанавливается необходимая температура пайки (260-280˚С). При наборе паяльником заданной температуры загорится зеленая сигнальная лампочка.
- Измерительной рулеткой отмеряется участок полипропиленовой трубы необходимой длины, делается отметка маркером, в соответствии с которой производится отрез. Для этого труба укладывается на основание трубореза (метка устанавливается по центру), после чего опускается лезвие. Сделав прорезь сверху, производится круговое движение инструментом. Отрезной край освобождается неровностей и заусениц напильником, после чего стыкуемые поверхности очищаются от пыли и обезжириваются.
- На поверхности ПП трубы делается отметка, соответствующая глубине посадки (см. таблицу), например 14 мм от торца для изделия диаметром 20 мм. Это необходимо, чтобы вводя трубу после нагрева в фитинг не пройти ее торцом ограничительный выступ, что может привести к критическому сужению трубного просвета. Кроме того, сделанная отметка поможет найти при стыковке элементов их правильное осевое расположение.
- Подготовленные и обезжиренные соединяемые элементы стыкуются с насадкой соответствующего диаметра. Манипуляция может потребовать физических усилий (это нормально). Для облегчения процедуры допускается производить незначительные вращательные движения. Перед стыковкой с насадкой для нагрева полипропиленовых изделий рекомендуется надеть рабочие рукавицы. Это убережет от ожога при случайном соприкосновении с насадкой и облегчит рабочий процесс. Рекомендуется первым надевать фитинг, затем вводить трубу, так как более толстостенный соединительный элемент имеет большую инерцию нагрева. Снимать стыкующиеся детали нужно в обратном порядке, — сначала труба, затем фитинг.
- При окончании периода нагрева, указанного в приведенной выше таблице, соединяемые элементы снимаются с насадки, после чего трубный торец вводится своими руками в отверстие соединительного элемента на отмерянное расстояние. Производить вращательные движения при этом противопоказано (резко снижает качество соединения). Введя трубу до отметки, следует зафиксировать обе детали неподвижно относительно друг друга на период не меньший, чем указан в таблице. После полного остывания стыка он готов к испытаниям эксплуатационными нагрузками.
Так необходимо паять полипропиленовые трубы диффузным методом после нагрева специальным паяльником. Соблюдая правила, указанные в приведенной инструкции, удастся добиться формирования надежных соединений ПП трубопровода своими руками. Подкрепить теоретические выкладки визуально поможет следующее видео
vodakanazer.ru