Основные способы сварки полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена дешевы, долговечны и удобны в монтаже, они применяются как в быту, так и в производственной сфере. При прокладке пластикового трубопровода используются три основных способа сварных соединений: враструб, встык и электромуфтовый — каждый из которых имеет свои особенности.

Сварка полиэтиленовых труб сварочным аппаратом
Сварка полиэтиленовых труб сварочным аппаратом

Полиэтиленовые трубы все чаще составляют конкуренцию традиционным металлическим и даже вытесняют их за счет высоких эксплуатационных характеристик. Трубы из полиэтилена (маркируются как ПЭ) устойчивы к коррозии и химическим реагентам, они не токсичны, морозоустойчивы и долговечны. Срок службы полимерного трубопровода, в среднем, составляет около 50 лет. На гладкой внутренней поверхности не скапливаются отложения, что гарантирует высокую пропускную способность системы и неизменность диаметра трубы в течение всего срока использования.

Отдельного внимания заслуживают такие качества пластика, как легкость и гибкость. Одна стальная труба весит как 6-7 полиэтиленовых аналогичного размера, что существенно облегчает транспортировку изделий и работу с ними при прокладке трубопровода. Гибкость полимерных труб и их способность к растяжению при сохранении технических параметров выше, чем у металлических.

Кроме того, использование полиэтилена удешевляет общую стоимость прокладки сетей как минимум в два раза, по сравнению со стальными трубами.

Основными сферами применения пластиковых труб является строительство как внутренних, так и наружных систем канализации и водоснабжения, газо- и нефтепроводов.

Монтаж труб ПЭ не представляет излишних сложностей.

Наиболее распространенным способом соединения является сварной. Сварка полиэтиленовых труб обеспечивает надежность конструкции, не нарушая при этом гибкости полимерного материала. Прочность труб в местах сварных стыков не уступает первоначальным показателям. Сварочные работы можно проводить непосредственно на местности, а затем уложить полученный трубопровод в подготовленную траншею либо же монтировать бестраншейным методом.

Существует три основных метода создания неразъемного сварного соединения:

  • стыковая сварка
  • электромуфтовая сварка
  • сварка враструб.

Подготовка к работе

Прежде чем приступать непосредственно к сварке, следует провести предварительную подготовку. Ее этапы одинаковы вне зависимости от того, какой именно способ будет применен.

Прежде всего, нужно подготовить рабочую площадку достаточного размера, на которой разместится все необходимое оборудование, сами трубы и фитинги (если они используются). Перед началом работы и включением сварочного аппарата в сеть, проверяют целостность электрических кабелей. Также стоит убедиться, что зажим и электронные датчики исправны, ножи торцевателя заточены, а приготовленные для работы вкладыши соответствуют трубам по диаметру. Детали, во время эксплуатации подвергающиеся трению, смазываются, а нагреватель, торцеватель и скребок проходят очистку и обезжириваются.

Обрабатываются и сами трубы: в местах предполагаемых стыков поверхность зачищается. Таким образом, удается избавиться от различных загрязнений, которые помешают создать надежное соединение.

Подготовка к сварочным работам

Стыковая сварка

Сварка полиэтиленовых труб встык является наименее затратным способом , поскольку в соединении не участвуют дополнительные детали. К тому же потребление электроэнергии сварочным аппаратом, по сравнению с другими методами, снижается. Технически стыковая сварка нагретым инструментом достаточно проста и осуществляется следующим образом.

После зачистки концы соединяемых труб закрепляются в центраторе аппарата, торцуются и выравниваются до полной соосности, после чего жестко фиксируются. Допуск несовпадения не должен быть больше одной десятой диаметра труб.

Стыковая сварка труб

Между ними следует оставить достаточно места для размещения нагревательного элемента, который называется плитой или зеркалом. Торцы нужно плотно прижать к плите и дождаться начала их оплавления и появления первичного грата.

Гратом называют оплавляемый материал трубы, который, достигнув вязкотекучего состояния, выдавливается из-за контакта с нагревательной плитой и приобретает форму валика. После его образования рекомендуется существенно снизить давление и позволить теплу распространиться дальше по телу трубы.

Следующий этап называется технологической паузой и включает в себя удаление труб друг от друга с тем, чтобы извлечь нагреватель. Паузу ни в коем случае нельзя затягивать, поскольку на обрабатываемые стыки может попасть пыль и грязь, что отрицательно скажется на качестве соединения.

После этого необходимо под давлением соединить концы труб, удерживая их в одном положении до полного остывания. В этой фазе рекомендуется постепенно увеличивать сжатие для осадки шва и получения прочного стыка. В результате в месте совмещения двух торцов образуется конечный грат, как с внешней, так и с внутренней стороны. При необходимости внешний грат легко удаляется.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб очень распространена, однако этот способ не универсален. Пользоваться им можно только в том случае, если диаметр труб составляет хотя бы 50 мм, а толщина стенки должна превышать 5 мм.

Электромуфтовая сварка

Сварка полиэтиленовых труб муфтами с закладными нагревателями обходится дороже, чем применение сварки встык, но иногда без этого способа не обойтись.

Сварка при помощи соединительных деталей оптимальна для тех случаев, когда приходится работать в условиях ограниченного пространства, при ремонте, а также для создания подключений к уже проложенным трубопроводам. Кроме того, если предстоит стыковать трубы из сшитого полиэтилена, то альтернативы просто не существует: сварить такие полимерные изделия можно только муфтами, причем изготовленными из полиэтилена высокой плотности.

Степан Быков, эксперт

Перед тем как начать работу сварочным аппаратом, необходимо обезжирить соединяемые поверхности включая внутренние части фасонных деталей. Трубы рекомендуется дополнительно очистить скребком вручную или механически, чтобы снять окислы и загрязнения.

Нельзя применять для этого наждачную бумагу или иные абразивные поверхности, поскольку результатом их агрессивного воздействия на пластик станут повреждения материала. При этом грязь на поверхностях останется, что приведет к нарушению герметичности соединения.

После снятия стружки с помощью скребка трубы помещаются в центратор для полного выравнивания. Зафиксировав их, вводим ровно обрезанную торцевую часть в муфту, с другой стороны вставляется вторая труба. Затем на электрические спирали фитинга подается ток, и начинается нагрев, вследствие которого поверхности трубы и электромуфты размягчаются, плавятся и становятся одним целым.

Электромуфтовый способ сварки труб

Используя сварку полиэтиленовых труб муфтами, можно получить высокопрочные соединения, которые будут выдерживать давление до 15 атмосфер.

Сварка враструб

Данный вид соединения полиэтиленовых труб менее распространен, чем сварка электромуфтами или встык. Это объясняется тем, что раструбная контактная сварка идеально подходит для внутренних бытовых трубопроводов с большим количеством поворотов, а трубы ПЭ чаще используются на открытых прямолинейных участках значительной протяженности. Тем не менее, этот метод обеспечивает надежную стыковку, а потому заслуживает внимания.

Для создания неразъемного соединения враструб потребуется нагревательный инструмент, который оплавляет внутреннюю и внешнюю поверхности стыкуемых труб. Нагревание может происходить как от электрической спирали, так и от открытого пламени горелки. По достижении состояния оплавления нагревательный элемент извлекается, и трубы соединяются друг с другом. Рекомендованная температура окружающей среды во время работы - от 0°С и выше.

Сварка враструб

Вне зависимости от способа соединения, в каждой инструкции по сварке полиэтиленовых труб отдельное внимание уделяется процессу естественного остывания. Не следует пытаться охладить трубы самостоятельно с помощью полива или обдува воздухом. Только постепенное понижение температуры обеспечит герметичный, качественный шов.

По завершении сварочных работ обязательно убедитесь в качестве обработки стыков.

Стыки сварной трубы должны быть качественными

Основными требованиями к сварным стыкам являются следующие:

  • трубы соединены в одну соосную прямую
  • стыковой шов располагается на поверхности трубопровода, он не должен быть впалым
  • высота грата не более 2,5 мм для труб толщиной до 5 мм и не более 5 мм для более толстостенных.

Если швы соответствуют данным показателям, то полученное соединение будет прочным и качественным.