Как соединить трубы ПНД: методы сварки и особенности проведения работ

Работы по монтажу труб из ПНД требуют наличия профильного оборудования, определенных знаний и навыков. Качественная прокладка магистрали исключает появление протечек, гарантирует беспроблемную эксплуатацию сети и сопряженных компонентов.

В статье мы расскажем, как осуществить монтаж труб ПНД для водоснабжения. Информация пригодится производственникам и начинающим мастерам, поможет организовать полиэтиленовый водопровод с малыми временными потерями.

Особенности труб из ПНД

Водопроводные линии на базе ПНД-труб получили широкое распространение. Они востребованы в сельском хозяйстве, используются на частных и коммерческих объектах.

Высокая популярность трубопроводов из ПНД обусловлена следующими факторами.

• Стойкость к химическому воздействию. Системы на базе ПНД работают с питьевой водой, а также средами низкой агрессивности. Не оказывают влияния на состав перемещаемого продукта, не создают благоприятных условий для развития патогенной микрофлоры.
• Гладкая внутренняя поверхность. Трубопровод из ПНД не содержит выемок, бугров и прочих дефектов. Это препятствует образованию отложений, позволяет сохранить проходимость системы на протяжении длительного срока.
• Стойкость к коррозионному поражению. На поверхности трубопроводов из полиэтилена не появляется ржавчина. Обслуживание магистрали не подразумевает работ по окрашиванию и удалению коррозии.
• Малые монтажные расходы. Трубы на базе ПНД укладываются в грунт. При обустройстве водопровода не используются бетонные лотки и прочие вспомогательные компоненты.
• Диэлектрические свойства. Полимерные трубы не проводят ток, не нуждаются в дополнительной изоляции. Они могут использоваться в качестве кабельной трассы при подключении силового оборудования.
• Длительный срок службы. Полиэтиленовый трубопровод сохраняет функционал на протяжении 50 лет. Соблюдение правил эксплуатации повышает показатель до 60 и даже 75 лет.
• Малый вес. Небольшая масса ПНД-труб позволяет экономить на доставке, погрузке, выгрузке и монтаже. Изделия незначительно нагружают опорные элементы при прокладке внутри помещения.
• Прекрасная эластичность. Монтаж ПНД-труб упрощен их пластичностью. Компоненты изгибаются без потери прочности и проходимости. Это минимизирует число отводов и переходников, позволяет использовать трубы в зонах с повышенной вибрацией и сейсмической активностью.

Значительная эластичность гарантирует стойкость к гидроударам, исключает риск прорыва труб при замерзании в них воды.

Основной недостаток материала — уязвимость к высоким температурам. При нагреве свыше 80 градусов наблюдается снижение прочности изделий.

В продаже представлены два вида ПНД-труб — предназначенные для магистралей:

1. работающих под давлением — газовых и водопроводных сетей;
2. транспортирующих продукт самотеком — ливневок и систем канализации.

Изделия различаются толщиной стенок и спецификой монтажа.

Марки ПНД

Производят 10 марок суспензионного и 20 газофазного ПНД, по ГОСТ 16338-85 они обозначаются цифровой символикой, описание которой приведено в указанном документе.

Обозначение марки ПЭ по ГОСТ 16338-85 состоит из ряда цифровых символов и расшифровывается по порядковым номерам следующим образом:

• — наименование пластика, полиэтилен;
• 1 – цифра, 2 — означает, что процесс поляризации осуществлялся при низком давлении на катализаторах;
• 2, 3 — номер марки;
• 4 — степень гомогенизации, ставится 0, если ПНД подвергался холодному смешению;
• 5 — числовой показатель класса плотности:

6) — 0,931-0,939 г/см

7) — 0,940-0,947 г/см

— 0,948-0,959 г/см

9) — 0,960-0,970 г/см

• цифры после тире означают 10-кратную среднюю текучесть ПЭ.

По степени кристалличности различают марки полиэтилена ПЭ 32, ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100. Наилучшими физическими и химическими параметрами обладает ПЭ 100, и соответственно наихудшими характеристиками ПЭ 32.

В наше время все заводы перешли на выпуск ПНД труб только из полиэтилена марки ПЭ100, так как это наиболее качественный полиэтилен, тем более, что многие заводы в своем производстве используют импортное сырье, а за рубежом уже давно перешли на полиэтилен ПЭ100.

Рис. 7 Технические характеристики некоторых марок газофазного ПЭ по ГОСТ 16338-85

Соединение труб при помощи сварки

Прокладка труб посредством сварки основана на способности нагретых полимеров смешиваться между собой (диффузия). Процедура позволяет получить неразъемные узлы повышенной прочности. Такие соединения востребованы на промышленных предприятиях и ответственных хозяйственных объектах.

Монтаж труб диффузионным способом подразумевает наличие следующего оборудования:

• профильный сварочный аппарат;
• центрующие зажимы;
• торцеватели.

Укладка трубопровода осуществляется в несколько этапов:

1. трубы обрезают перпендикулярно направляющей;
2. жестко фиксируются зажимами;
3. стыкуемые поверхности зачищают торцевателем;
4. резы нагревают сварочным аппаратом до заданной температуры;
5. торцы труб соединяют с требуемым усилием;
6. стыку дают остыть.

По завершении монтажных мероприятий производится проверка качества узла.

Особенности проведения соединения фланцевым методом

Данный метод пришел из соединения металлических водопроводных труб. Именно там с помощью такого способа монтируются всевозможные регуляторы, вентили или задвижки, иные приспособления. Для того, чтобы осуществить соединение таким методом, потребуется сначала к торцам труб наварить специальные полиэтиленовые втулки. Затем на них монтируются металлические фланцы.

При устройстве соединения полиэтиленовых и металлических труб используются свободные фланцы из стали, размер которых соответствует размеру металлических труб.

Электромуфтовая сварка

Сварочная процедура, подразумевающая использование специальных фитингов и установок, предъявляет высокие требования к подготовке торцов, упрощает проведение работ в труднодоступных местах.

Для монтажа трубопроводов посредством электрических муфт потребуется выполнить ряд операций:

1. отрезать трубы с учетом глубины фитингов;
2. произвести механическую и химическую обработку резов, удалив неровности и загрязнения;
3. вставить подготовленные края в муфту;
4. подключить контактные провода сварочного аппарата к специальным разъемам на фитинге;
5. активировать процесс сваривания.

Продолжительность подачи тока определяется параметрами муфты. Корректно установить показатель помогает штрих-код на изделии.

Достоинства и недостатки

ПНД — это полиэтилен низкого давления, который является полимером этилена. Он имеет маркировку ПЭ или PE и белую расцветку (тонкие конструкции полностью прозрачны). Иногда ПНД изделия окрашиваются в черный, синий, серый и другие цвета. Полоска синего цвета на трубе означает, что ее можно применять для устройства систем водоснабжения.

Чаще всего монтаж полиэтиленовых труб проводится для устройства холодных водопроводов, канализации и ряда агрессивных сред. Диаметр таких изделий достигает 1600 мм. Кроме того, они используются для разводки проводов интернета, телефонной связи, электроснабжения.

Основные достоинства полиэтилена низкого давления:

• продолжительный срок эксплуатации — некоторые производители дают 50-летнюю гарантию на свою продукцию;
• доступная стоимость;
• устойчивость к морозам — ПНД-трубы могут выдерживать многократные циклы оттаивания/замерзания;
• инертность к химическим веществам — ПНД обладает высокой стойкостью даже к кислотам и щелочам;
• устойчивость к коррозионному воздействию;
• экологичность;
• безопасность для человеческого организма;
• гладкие внутренние поверхности предотвращают оседание солей на стенках;
• отличная пластичность;
• высокий уровень прочности;
• небольшая масса;
• легкое обслуживание;
• простой и быстрый монтаж.

Несмотря на широкий перечень преимуществ полиэтилена, у него есть и ряд недостатков. Основные из них:

1. Низкая устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения. Материал постепенно разрушается на солнце, поэтому его нельзя прокладывать на улице без применения специальных коробов и чехлов.
2. Низкая термостойкость. ПНД-изделия можно применять лишь для транспортировки воды с температурой не более +60 градусов. Для устройства отопительных систем нужно использовать изделия из сшитого полиэтилена.
3. Неэстетичность. К некоторым дизайнам могут не подходить черные или полосатые ПНД-трубы.
4. Эксплуатационные характеристики этих конструкций не позволяют их использовать в промышленной сфере.
5. Армированные изделия обладают минимальной гибкостью.

Соединение при помощи фитингов

Простой и доступный способ монтажа труб. При проведении работ используются обжимные фитинги с заданными характеристиками. Производители предлагают множество монтажных компонентов. Мастер может собрать типовые узлы, а также реализовать нестандартные решения для подключения дополнительного оборудования.

Соединение труб посредством фитингов происходит следующим образом:

1. отрезание трубы заданного размера, очистка ее торца;
2. разборка фитинга, удаление синей гайки;
3. надевание деталей соединителя на трубу, начиная с гайки;
4. проталкивание конца трубы в центр фитинга;
5. фиксирование гайки после контакта трубы и упора.

Для закрепления ответного элемента операция повторяется в той же последовательности.

По окончании работ обязательна проверка качества соединений. Недопустимо наличие перекосов, больших зазоров и прочих дефектов, способствующих разгерметизации контура.

Виды разъемных фитингов для ПНД-трубопроводов

При проведении монтажных операций используется широкий спектр элементов:

• муфты, соединяющие ровные участки магистрали;
• отводы, создающие угловые соединения;
• тройники и крестовины, формирующие дополнительные ответвления.

Производители предлагают различные переходники. Одни позволяют соединять пластиковые и металлические компоненты, другие — упрощают работу с полиэтиленовыми трубами разных диаметров.

Использование

Методы переработки

Суспензионный полиэтилен ПНД может перерабатываться всеми методами, возможными для ПЭ-материалов, с получением очень качественных изделий разной формы, толщины и объемов:

• Экструзионным методом как для получения рукавного материала различного профиля и толщины, так и плоскощелевым способом,
• Литьем формовочных предметов (деталей),
• Прессовкой плоских изделий и материалов большой площади,
• Выдуванием емкостных предметов,
• Напылением тонким слоем на уже имеющиеся поверхности.

Крепежные элементы

Эффективную работу трубопровода обеспечивают крепления. Они предотвращают смещение магистрали, ослабление разъемных узлов и деформацию нагруженных элементов.

Фиксация компонентов при монтаже системы происходит двумя способами:

1. формирование неподвижного соединения при помощи специальных хомутов;
2. формирование подвижного соединения посредством крюков.

При прокладке трубопровода обязательна фиксация каждого стыка. Компоненты, удерживающие линейные участки, размещаются с шагом, равным десятикратному диаметру трубы. Применение хомутов подразумевает установку резиновых прокладок, исключающих механическое повреждение линии.

Итоги

Если попробовать подвести некоторые итоги сказанному, то можно говорить о том, что полиэтиленовые трубы станут отличным вариантом для частного водопровода, рассчитанного на холодную воду. При монтаже нужно тщательно выбирать оптимальные методы соединения. Выбор будет основан на многих факторах. Это и предполагаемое обслуживание в процессе эксплуатации, и вероятность переделки или ремонта системы, и условия, при которых трубопровод планируется эксплуатировать. Несмотря на то, что монтаж труб из ПНД довольно прост, если есть сомнения в своих силах, то лучше все работы доверить профессионалам со специализированным оборудованием.

Возможные ошибки при монтаже

Проведение монтажных мероприятий на водопроводах может омрачаться определенными оплошностями:

• стыковка труб с необработанными торцами;
• перекосы труб в рамках муфты или сварного шва;
• дефекты, снижающие герметичность узла;
• применение некондиционных соединительных элементов;
• использование жесткого крепежа без учета линейного расширения материалов;
• нарушение регламента сварочных работ (избыточный нагрев, несоблюдение сроков температурного воздействия).

Дефектные соединения подлежат удалению. Их место занимают новые герметичные стыки, выполненные согласно регламенту.

По рекомендации специалистов

Иван Родионович Чернышев, специалист-монтажник: Если производится сварка ПНД труб, то при этом нужно следить за тем, чтобы выполнялись следующие условия. Во-первых, сварной шов не должен быть расположен ниже внешней поверхности труб. Во-вторых, во время сваривания нужно следить за тем, чтобы смещение соединяемых отрезков не превышало десяти процентов от толщины стенок тру. Константин Кукушкин, мастер-монтажник: О том, что сварка прошла качественно, может говорить высота валика сварного шва. На хорошем шве валик не должен быть больше 2,5 миллиметров в высоту – если толщина стенки трубы не превышает 0,5 см. Для более толстых труб этот показатель допускается увеличивать до 5 миллиметров. В любом случае, соединение должно обеспечивать необходимую степень герметичности – это и есть показатель качества проведенных сварных работ.

Сфера использования труб из ПНД

Полимерные трубопроводы задействуются при прокладке магистралей, транспортирующих следующие среды:

• питьевые и технические жидкости;
• газовое топливо;
• сточные воды;
• канализационные стоки;
• жидкие технологические продукты малой агрессивности.

Приобрести трубы и компоненты для их соединения поможет . Предприятие предлагает сертифицированную продукцию отечественного и зарубежного производства, предоставляет в аренду сварочные аппараты и прочую технику.

Для оформления заявки свяжитесь с менеджерами организации. Специалисты расскажут о параметрах сотрудничества, порекомендуют решения, удовлетворяющие ваши потребности.

Основные характеристики и виды

ПНД-трубы часто используются при создании водопроводных и канализационных систем, для газоснабжения и даже для прокладки электрокабеля.

Важно: В таких изделиях могут транспортироваться среды температурой до 40°С, если создается напор до 10 атм и до +65°С, если речь идет о безнапорных сетях.

Чтобы выбрать полиэтиленовые трубы для водопровода и монтаж своими руками провести правильно, нужно ориентироваться в существующих классификациях изделий. Так, по назначению разделяют технические и пищевые трубы, которые могут применяться для канализации и водопровода соответственно, а по уровню допустимого давления — напорные и безнапорные.

Также классифицируют и напорные трубы по уровню предельного давления:

• легкие — до 2,5 атм;
• средне-легкие — до 4 атм;
• средние — 6 атм;
• тяжелые — 10 атм.

Что касается габаритов, то трубы ПНД выпускаются диаметром 16-1600 мм и с толщиной стенок 2-72 мм. Выбирать геометрические параметры следует исходя из назначения трубы и области ее использования. Для водопровода частного дома будет достаточно изделий 20-30 мм, а для канализационных сетей — 90-160 мм.

Монтаж трубы ПНД для водопровода и других сетей предусматривает создание надежных стыковых соединений, устойчивых даже в районах с сейсмической активностью.

Технологии проведения монтажа

Монтаж ПНД труб своими руками может быть выполнен 2 способами:

Компрессионные фитинги для монтажа труб ПНД для водоснабжения

1. Создание разъемного соединения — раструбного с использованием эластичных уплотнителей или же фланцевого. Лучше всего подходит для создания безнапорных сетей. Тип стыка подбирается в зависимости от прочности, сложности конструкции и так далее.
2. Выполнение неразъемного стыка путем использования сварки. Этот способ подходит для трубопроводов, работающих с транспортируемой под высоким давлением средой. Сварка требует специфического оборудования и соединительных муфт, может выполняться встык, в раструб или электромуфтовым способом. Сварные соединения прочны, устойчивы к внешним воздействиям и герметичны.

Варианты установки

Монтировать трубопровод с помощью ПНД-труб можно с помощью неразъемной или разъемной технологии. Выбор способа зависит от нужной герметичности и диаметра трубных изделий. Сварка применима только для труб, стенки которых имеют толщину минимум 3 мм. Это дешевая и популярная методика соединения. Используется для изделий с диаметром от 50 мм. Соединения неразъемного типа применяются в местах, где нужно обеспечить максимальную герметичность (газопроводы, водопровод и так далее) и на внушительных диаметрах.

Процедура пайки выполняется следующим образом:

• трубные изделия отрезаются и зачищаются;
• после этого они помещаются в муфту;
• муфта подсоединяется к сварочному оборудованию и разогревается, после чего внешняя часть трубы и внутренняя поверхность муфты спаиваются друг с другом.

При использовании фитингов нужно учитывать, что они бывают нескольких видов. Самые надежные из них:

• пуш-фитинги;
• пресс-фитинги;
• компрессионые модели.

Компрессионные фитинговые элементы состоят из упоров, уплотнителей, резьбового элемента и наружных гаек-обжимов.

Пресс-фитинги включают в свою конструкцию корпус, пресс-гильзу, уплотнитель и упор в виде колец. При использовании этой соединительной детали получается неразъемное соединение, обладающие отличной герметичностью и высокой надежностью. Чаще всего такая технология применяется для устройства теплых полов и газопроводов.