Монтаж полиэтиленовых труб: технология и способы соединения

Большая доля популярности полиэтиленовых труб у застройщика в частном строительстве принадлежит тому, что монтаж труб из полимерных материалов проще, чем стальных. Часто сборка коммуникаций не требует специального инструмента или навыков.

Разъемные соединения

Когда производится регулярная замена изнашиваемых расходников, важно предусмотреть разъемные соединения – это связи, допускающие многократный монтаж/демонтаж узла при обслуживании, при этом детали остаются целыми, пригодными для сборки. К разъемным конструкциям относятся:

  • Штифтовые, образованные с использованием специального стержня, который вставляется в специальные отверстия. Штифты бывают конические или в форме цилиндра, отличаются большой точностью. Удерживаются стержни за счет силы трения или устанавливаются с натягом, плотно вгоняются в отверстия. Главный минус штифтов – сверление ухудшает прочностные характеристики деталей и узла в целом. Штифты бывают насетчатыми (не требующими точности обработки), пружинными трубчатыми (разрезаются при разборке деталей) и установочными, обеспечивающими прочность стыка.
  • Шпоночные передают крутящий момент, рассчитаны на радиальную нагрузку. Шпонки вставляются в специально сделанный зазор, монтируются между элементами узла так, что не допускают смещения при вращении. Шпоночные связи отличаются простотой конструкции, легко собираются и разбираются. Основные недостатки шпоночного стыка: а) наличие пазов, снижающих прочность деталей; б) ненадежность фиксации, шпонка при предельных нагрузках может вывернуться. Шпонки делают в форме призмы, сегмента, цилиндра, клина. Конструкция зависит от возможности изготовления пазов в соединяемых деталях.
  • Резьбовые связи наиболее распространенные, бывают двух типов: а) с помощью болтов, гаек, винтов, резьбовых шпилек; б) нарезки резьбы на соединяемые детали. Поверхность с резьбой бывает конической и цилиндрической. По виду сечения, углу профиля резьба бывает метрической, дюймовой, трубной. Для стопорения накручивания или вкручивания используют пластическую деформацию или ограничительные шайбы. Минусы резьбы – низкая герметичность, чувствительность к вибрации, концентрация напряжения во впадинах резьбовой нарезки.
  • Шлицевые передают вращающее усилие с вала на закрепляемые детали. Шлицы в сечении напоминают многошпоночную конструкцию с жестко зафиксированными в вале шпонками. По профилю выступов шлицы бывают прямобочными, треугольными и эвольвентными. Центрирование производится по внешнему или внутреннему диаметру. Шлицевая сборка предусматривает подвижное и неподвижное закрепление монтируемых на вал деталей.
  • Профильные образуются за счет фасонных соприкасающихся поверхностей. Бывают трехгранные, овальные, прямоугольные и другие. При использовании профилей получаются прочные узлы с точным центрированием, не возникает дополнительных напряжений в стыке.

Виды разъемных соединений

Любые разъемные конструкции быстро демонтируются, разбираются на отдельные детали, крепежные элементы. Подобные крепления используются для постоянной или временной фиксации, бывают подвижными и неподвижными.

Неразъемное соединение

Стыковая сварка

Первый вид соединения называется неразъемным. То есть соединение при помощи сварки. Этот вид соединения выгоднее. Соединения полиэтиленовых труб должны быть одного химического состава, но могут быть как разного материала, так и одинакового.

Читайте также:  Вентиляция для газового котла в частном доме: правила обустройства

Сварка должна происходить в защищённом от ветра помещении.

Процесс торцевания необходим чтоб торцы были идеально ровными пригодными для сварки.

Следующий этап обезжиривание. После обезжиривания, трубы необходимо сопоставить, чтоб проверить точность торцевания.

После проделанной работы берётся специальный нагревательный элемент и вставляется между трубами. Процесс нагрева занимает не больше 5 минут до появления определённого скраба. Сам процесс стыковки труб несложный. После разогрева они стыкуются друг с другом, и после остывания получается устойчивое надёжное соединение.

Электрическая муфтовая сварка

Электрическая муфтовая сварка применяется с помощью использования муфты (фасонной части). Это достаточно удобная и эффективная технология с множеством преимуществ. Подразумевает использование специальных нагревательных элементов.

На первом этапе нужно свести трубы вместе и соединить нагревательным прибором.

После, подать ток на выводы муфты. Таким образом, элементы электрической муфты нагреваются и расплавляют полиэтилен. Всю основную работу аппарат делает в автоматическом режиме, кроме того, весь цикл работы заносится в специальный протокол.

Электромуфтовое соединение считается более затратным экономически, чем стыковая сварка.

Для проведения сварочных работ при помощи муфт, необходимо соблюдать некоторые условия:

  1. Торцы обязательно должны быть ровными и плотно прилегать друг к другу.
  2. На торцы надевается муфта и закрепляется. Затем подключённый аппарат к электросети, проверяют на исправность и безопасность.
  3. Подсоединив кабеля к выводам и задав нужную температуру и время запустить аппарат.
  4. По окончании всего процесса кабеля отсоединить и оставить узел до полного остывания.

Основные и наиболее важные требования к сварным швам на полиэтиленовых трубах:

  1. Соединение (шов) не должен располагаться ниже значения внешней поверхности трубы.
  2. Когда сваривают несколько отрезков их смещение сравнительно друг друга не должно превосходить 10% от толщины стены применяемой трубы.
  3. Важно придерживаться правил и норм качества сварных швов при возведении трубопроводов.
  4. После сварки и в процессе, трубам нужно обеспечить максимальную неподвижность.

Рекомендуем: Полиэтиленовые трубы ПНД: технические характеристики

Оформление разъёмного соединения труб

Такой вид скрепления деталей может быть выполнен двумя способами:

  1. В раструб. При этом более узкий конец одной трубы вставляют в расширение – раструб – другой и уплотняют с помощью специальных материалов. В большинстве случаев применяется при конструировании безнапорной (самотёчной) канализации.
  2. Фитинговое и фланцевое соединение ПНД труб – как следует из названия, для обеспечения такого метода фиксации используются специальные приспособления: фланцы, соединительные муфты для труб ПНД и другие.

Механические (разъемные) соединения ПНД труб

Компрессионные фитинги применяются для труб малого диаметра. Способ считается самым простым, а потому – наиболее распространенным среди мастеров, не имеющих опыта работы в данной сфере. Принцип стыковки состоит в своеобразном обжиме труб внутренними деталями фитинга. Конструктивно изделие состоит из уплотнительного и зажимного кольца, накидной гайки и запрессовывающейся втулки.

Читайте также:  Выбор теплообменника для печи в гараж: виды, способы установки

На рынке присутствуют ПНД трубы, стыкуемые методом скрутки. На одном конце они имеют внутреннюю резьбу, а на другом – внешнюю. Такие изделия используются редко, так как обладают низкой степенью герметичности.

Фланцевые соединения труб выполняются при помощи металлических фланцев и привариваемых к ПНД-трубам втулок (патрубков). Крепление может осуществляться посредством прижимного кольца с резиновым уплотнением или путем резьбовой стыковки с уплотнительным контуром.

Раструбные трубы имеют простую технологию укладки. Они отличаются характерным уширением наружного диаметра с одной стороны изделия. При этом внутренний просвет остается стабильным. Герметичность стыков обеспечивают уплотнительные кольца и фиксирующие стопоры.

Что из себя представляют трубы ПНД

ПНД — это полиэтилен, изготовленный под низким давлением. ПНД получается путем полимеризация органического вещества этилена при температуре до 120 ͒С под давлением до 2 МПа в растворе специального катализатора. Получившийся материал еще называют полиэтиленом высокой плотности (ПВП), поскольку он плотнее и прочнее других полимеров.

Преимущества и недостатки труб ПНД

К преимуществам ПНД труб относятся:

  • Невосприимчивость к любого рода растворителям. При температуре до 80 ͒С трубы из ПНД не растворяются вовсе. При достижении этой температуры — только в специальных растворителях. Вода наносит вред только при температуре от 180 ͒С.
  • Не подвергаются коррозии. Это проблема известна для всех металлических труб, которые под действием воды и воздуха со временем начинают окисляться. ПНД трубам коррозия не страшна, поскольку в их составе нет металлов.
  • Гладкая внутренняя поверхность. Шероховатости и неровности приводят к накоплению разного рода загрязнений. Со временем такая грязь способная почти полностью перекрывать просвет. Трубы ПНД гладкие, потому ничего не мешает ламинарному течению жидкостей по ним.
  • Долговечность. Производители обещают, что их продукция способна прослужить до 50 лет. Стоит учитывать, что эта цифра была получена теоретическим путем. Полиэтилен высокой плотности был введен в эксплуатацию около 60 лет назад, потому достоверных данных о таком сроке службы еще не получено.
  • Гибкость. ПНД трубы очень гибкие, их даже можно свернуть в рулон. Это неоспоримое преимущество в том случае, если их прокладывают через неровную местность.
  • Высокая прочность. ПНД — прочный, герметичный и в то же время эластичный материал. Он не протекает, не ломается и не перегибается. Благодаря гибкости и прочности они хорошо зарекомендовали себя даже в сейсмически активных районах.

Существенным недостатком является неустойчивость материала к ультрафиолетовым лучам.

Трубы ПНД прокладывают только под землей или внутри помещений вдали от солнечного света. При воздействии солнечных лучей, полиэтилен высокой плотности становится хрупким и начинает разрушаться. Процесс распада проходит быстро, такие трубы необходимо менять.

Это важно! При выборе ПНД труб стоит обращать внимание на маркировку. Каждый цвет означает свою область применения: синий — питьевое водоснабжение, желтый — газоснабжение, без маркировки — техническое водоснабжение.

Читайте также:  Схема подключение реле сухого хода и реле давления

Соединение труб при помощи контактной (стыковой) сварки

Данный метод можно считать одним из самых часто используемых для соединения полиэтиленовых труб низкого давления. Технология подразумевает закрепление в специальных зажимах изделий, подлежащих свариванию. Устанавливаются такие фиксаторы на общих направляющих. После этого осуществляется процесс торцевания с использованием определенных пил.

Далее, после того, как торцы будут обработаны, их нагревают при помощи электронагревателя. Длится такой процесс до тех пор, пока полиэтилен не приобретет достаточной вязкости, чтобы его можно было без проблем сжимать при помощи гидравлического приспособления. Соединение между собой расплавленной массы обеспечивает качественную и герметичную стыковку труб ПНД на молекулярном уровне.

Благодаря контактной сварке удается сберечь высокую гибкость труб без ущерба для прочностных характеристик. А категория применяемого оборудования определяет качество будущего соединения. Максимально качественное готовое соединение обеспечит сварочный аппарат, у которого будет больше всего возможностей, то есть он сможет лучше контролировать прогрев и правление полиэтилена.

Для правильного соединения труб ПНД следует воспользоваться такой инструкцией:

Аппараты для такого метода стыковки существуют гидравлического и механического типа. Первый вариант относится к профессиональному оборудованию, что потребует от оператора некоторых навыков по работе с ним.

Соединение труб при помощи контактной (стыковой) сварки

Более того, для оперирования таким аппаратом нужна определенная квалификация, так как все работы должны проводиться быстро, при максимальной аккуратности, четко следуя всем технологическим правилам.

Виды соединений труб ПНД

Соединение полиэтиленовых труб есть нескольких видов видов:

  • разъемное (на фитингах или муфтах);
  • неразъемное — сваркой: при помощи специального сварочного аппарата;
  • электрических муфт — внутрь таких муфт встроен нагреватель, когда на него подают электрический ток, полиэтилен разогревается и сплавляется.

Сваривают в основном трубы больших диаметров, которые применяются для создания магистральных трубопроводов. Трубы малых диаметров — до 110 мм, используемые в частном строительстве, в большинстве своем соединяются при помощи фитингов. Муфты применяются чаще при ремонтных работах, так как их установка занимает больше времени.

Фитинги для полиэтиленовых труб — это фасонные детали (тройники, крестовины, уголки, переходники, муфты), с помощью которых создается требуемая конфигурация системы. Так как самостоятельное соединение полиэтиленовых труб проводится чаще при помощи фитингов, поговорим о них подробнее.

Седелки и область их применения

Кроме фитингов есть еще одно интересное устройство, которое позволяет делать ответвления от уже готового трубопровода. Это седелки — специально разработанный муфты. На этой муфте есть один или несколько отверстий с резьбой. В них обычно ставится кран, а к нему подключается новая ветка водопровода.

Седелки для полиэтиленовых водопроводов

Седелки и область их применения

Седеки надеваются на трубу, закрепляются винтами. После чего в ответвлении дрелью и толстым сверлом в поверхности трубы сверлится отверстие. Когда оно готово, устанавливается кран, собирается ветка дальше. Так совершенствуют систему с минимальными усилиями и затратами.