Соединение полимерных труб

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

полипропиленовый труба сварка

Пластиковые трубы широкое применение по всему миру, они быстро распространяются на различные сферы. Сферу производство труб они захватили уже давно и надолго. Пластик, как материал для труб, очень хорошо, особенно хорошее го качества проявляются в системах подачи и отвода воды в помещениях и на открытом воздухе. Во всех индустриальных странах сохраняется одна и та же тенденция

В настоящее время в инженерных коммуникациях, в том числе в тепловых сетях, существует большая востребованность в различных видах труб. С конца прошлого века начали применяться пластиковые теплоизолированные трубы, предназначенные для сетей о топления и горячего теплоснабжения, которые быстро вошли в массовое производство и применение. Под пластиковыми трубами подразумевают целую серию изделий, в производстве которых применяются различные полимерные материалы. Популярность пластиковых труб обеспечена удобством в монтаже, долгим сроком эксплуатации (приблизительно 50 лет и выше), антикоррозийной устойчивостью, небольшим весом.

В связи с этим цель моего проекта заключается в изучении соединение полимерных труб.



1. Пластиковые трубы

1.1 Виды и характеристики пластмассовых труб

Соединение пластиковых труб - это процесс, который требует особых знаний и навыков.

Рис. 1.1. Соединение труб из ПВХ с резиновыми кольцами (а) и клеевые (б и в).

1 - гладкий конец трубы; 2 - конец трубы с раструбом; 3 - резиновое уплотнительное кольцо; 4 - монтажная метка; 5 - клеевой шов; 6 - зазор для компенсации температурных удлинений

В отличие от стали, пластик отличается некоторыми особенностями и характеристиками. В зависимости от таких особенностей, различаться будут способы и нюансы стыковки.

Пластиковые изделия могут использоваться в случае, если производится монтаж системы отопления. Кроме того, часто используются они в качестве водопроводных. Область применения весьма и весьма обширна, так как имеются определенные особенности и преимущества. Стоит их перечислить.

Преимущество и отличие пластмассовых труб от стальных заключается в том, что они не подвергаются коррозии, что увеличивает их срок эксплуатации (примерно в 3-5 раз) и делают использование более безопасным и удобным. Так, они точно не заржавеют.

Проходимость пластмассовых труб гораздо выше, нежели у стальных, что делает их пригодными для прохождения почти любых составов.

В отличие от стальных труб, пластиковые практически не подвергаются химическим воздействиям. Так, они устойчивы к кислотам.

Устойчивость пластмассы к перепадам температур очень высока, что позволяет использовать их в различных климатических условиях (поэтому их можно использовать для монтажа систем отопления).

Монтаж может производиться разными способами, что позволяет получать в итоге весьма сложные конструкции с большим количеством изгибов. А стыковка не очень сложна.

Прекрасная шумоизоляция. Так, для водопроводных систем из пластика значительно уменьшает шум от проходящей по ним воды.

Системы отопления - это перепады не только температур, но и давления. Пластиковые трубы такое давление вполне смогут выдержать.

А какие существуют виды и типы пластмассовых труб?

поливинилхлоридные (ПВХ);

полипропиленовые;

полиэтиленовые;

металлопластиковые.

1.2 Как выбрать способ соединения

Как же определить, как лучше всего соединить трубы из пластика? Это зависит от некоторых факторов. Так, важно учитывать условия и особенности эксплуатации. При монтаже системы отопления можно использовать не все виды клея, ведь некоторые из них под воздействием высоких температур могут начать плавиться. В данном случае лучше всего использовать муфты, но непременно из того же материала, из которого изготовлены сами трубы (в противном случае из-за различия характеристик и условий эксплуатации могут возникнуть трудности).

Рис. 1.2. Технология стыковой сварки труб

Важно и то, какова сложность и форма конструкции. При монтаже квадратных участков лучше пользоваться фитингами, так как склеить две трубы под определенным углом просто невозможно.

Стоит учитывать и конкретный материал пластмассовых труб. Соединители (если они используются) должны быть изготовлены из того же материала.

К пластмассовым изделиям обычно прилагается инструкция, в которой должно быть указано, какие виды соединения могут использоваться. Можно спросить совета у более опытного человека или проконсультироваться с продавцом, поинтересовавшись тем, как лучше соединять водопроводные трубы или монтировать системы отопления.



1.3 Типы соединения пластмассовых труб

В зависимости от определенных факторов соединения и производимых манипуляций, стыковка может классифицироваться по двум категориям: по наличию разъемов (разъемные и неразъемные соединения), а также в зависимости от температуры процесса (горячие и холодные).

Рис. 1.3. Типы соединения пластмассовых труб

Выделяют несколько конкретных типов соединения:

1. Соединение в раструб. В данном случае конец одной трубы необходимо поместить в раструб другой. При этом прочность и герметичность такой конструкции достигается благодаря использованию резинового уплотнителя (кольца). Такой тип является наиболее простым и применяется при монтаже канализации.

2. Фланцевое соединение подразумевает использование втулок под фланцы, которые будут привариваться к торцам, а также накладных стальных фланцев (они будут наворачиваться на втулки). Таким способом трубы соединяются, если необходимо соединение пластмассовых участков со стальными (например, труб из пластика с кранами при монтаже водопроводных систем). Такой способ может использоваться при монтаже квадратных конструкций (но тогда потребуются угловые муфты).

3. Цанговая стыковка целесообразна в том случае, если необходимо соединить детали маленького диаметра. Для монтажа используются обжимные фитинги (соединители), которые очень просты в эксплуатации (не требуется никаких специальных инструментов). Такие соединения являются герметичными, так как фитинг имеет резиновый уплотнитель. Такая конструкция будет весьма прочной, ведь в трубу врезаются зубья пластиковой втулки.

4. Сварка в стык. Она может использоваться при монтаже водопроводных систем, но если нет большого давления или его перепадов (иначе места стыков будут подвергаться деформации и вскоре разойдутся) или не имеется квадратных участков конструкции. Этот способ обычно применяется, если диаметр превышает 50-60 миллиметров. Используется специальный сварочный аппарат. Трубы необходимо очистить и поместить в центратор, затем нужно проверить стыковку и параллельность деталей. После этого подключается нагревательная плита. Затем эта плита убирается, а трубы стыкуются. Давление должно постепенно возрастать.

5. Сварка с использованием электрической муфты. Детали нужно подготовить (очистить, обезжирить) и расположить в одной плоскости, а потом надеть на них электромуфту. Затем нужно подключить ток, в результате чего будет происходить разогрев муфты и труб. Затем оборудование снимается, а трубы оставляются до остывания. После этого монтаж считается законченным. Подобные способы (с разогреванием) не могут использоваться при оборудовании системы отопления, так как стык будет неустойчивым.

6. Склеивание. Такой монтаж может осуществляться с использованием обычных клеев или же посредством так называемой «холодной сварки». В последнем случае состав приводит к растворению участка трубы, так что происходит соединение на молекулярном уровне.

7. Резьбовое соединение может применяться при монтаже водопроводных труб и в прочих случаях, подразумевающих сочетание пластиковых и металлических деталей

Рис. 1.4. Схема соединения труб муфтой с закладным нагревателем.

1-труба; 2-метка посадки муфты и механической обработки поверхности трубы; 3-муфта; 4-закладной нагреватель; 5-токоподводящий (сварочный) кабель

полипропиленовый труба сварка

1.4 Соединение пластиковых труб

Как должен проходить монтаж изделий данного вида?

Если их диаметр не превышает 62-63 миллиметра, то наиболее предпочтительными являются такие виды стыковки, как раструбное соединение или же муфтовая сварка. Муфтовое соединение подразумевает стыковку двух труб и использование еще одной детали - муфты. Если имеют место быть стыковочные узлы, то используются фитинги с раструбами.

Рис. 1.5. Целесообразнее всего будет выбрать стыковую сварку, которая не требует применения дополнительных деталей

Если диаметр больше, нежели 63 миллиметра, в таком случае может применяться муфтовое соединение. Но только если удастся найти фитинги соответствующего размера. В иных случаях целесообразнее всего будет выбрать стыковую сварку, которая не требует применения дополнительных деталей. Но при монтаже систем отопления такой метод стыковки может быть ненадежным из-за довольно высоких температур.

1.5 Соединение ПВХ изделий

Монтаж и соединение изделий ПВХ чаще всего производятся посредством раструбного способа. Сборка производится вручную, но для позиционирования может использоваться лом, который будет выполнять функцию своеобразного рычага (в случаях повышенной сложности используется домкрат). Но могут использоваться и прочие методы стыковки: фланцевая и муфтовая. В любом случае трубы необходимо подготовить: очистить от песка и грязи, а также обезжирить.

1.6 Стыковка полиэтиленовых труб

Самым надежным способом соединения полиэтиленовых деталей является сварка. Она обеспечивает максимальную прочность конструкции. Зачастую используется два вида такой сварки: сварка встык и терморезисторная. Но если монтируется ненапорная конструкция, то можно трубы склеить, предварительно их обезжирив. Реже применяется механическое соединение с помощью резьбы.

Так как металлопластиковые изделия подразумевают наличие металла в составе, они могут использоваться, когда производится монтаж систем отопления и прочих напорных конструкций. Но это значит, что способ соединения должен обеспечивать прочность стыковых участков. Так что могут применяться два вида стыковки: с использованием компрессионных фитингов или с применением надвижных муфт. В первом случае специального оборудования не требуется, а участки можно разобрать в случае необходимости. Второй случай подразумевает использование определенных муфт, которые подбираются исходя из диаметра водопроводных труб.



2. Правила сварки

2.1 Сварка полипропиленовых труб

Монтаж полипропиленовых труб своими руками - задача, посильная для всякого, кто обладает мало-мальским навыком физической работы.

Рис. 2.1. Пластиковые трубы

Высокая надежность сварных соединений позволяет производить скрытый монтаж трубопроводов - с заделкой в конструкцию здания. Это создает дополнительные преимущества с точки зрения дизайна помещений.

2.2 Общие правила сварки пластиковых труб

Существует два способа соединения пластмассовых труб - враструб и встык. Независимо от способа соединения, при сварке полипропиленовых труб необходимо придерживаться определенных правил, без соблюдения которых высокая прочность шва не может быть гарантирована.

Монтаж полимерных труб рекомендуется производить при плюсовой температуре окружающего воздуха.

Хорошо свариваться могут только термопласты одного химического состава, т.е. трубы ПП типа 3 должны соединяться с трубами и фитингами из ПП типа 3. В этом случае при нагреве до определенной температуры, изделия имеют одинаковую текучесть, обеспечивающую качественное соединение. При условии одинаковой марки труб, их цвет значения не имеет. Он определяется очень малым количеством химически нейтрального пигмента, не оказывающего влияния на свариваемость.

Свариваемые части труб и инструмент должны быть чистыми. Особенно отрицательно сказывается на качестве соединения наличие на поверхности деталей масла и жира. Их нужно удалять с помощью спирта, ацетона или других растворителей. Инструмент следует очищать спиртом. Используемая для этих целей ветошь не должна оставлять волокон.

К загрязнениям можно отнести и внешний слой полимера, подвергнувшийся разрушению под действием ультрафиолета и кислорода воздуха. Удалить его можно только механической зачисткой. Иногда на поверхности труб может конденсироваться влага, которая также представляет опасность для соединения. Перед сваркой ее нужно удалить просушкой.

Не нужно пытаться ускорить охлаждение соединения с помощью воды или холодного воздуха. Быстрое охлаждение шва может привести к возникновению напряжений, снижающих его прочность. Если сварка полипропиленовых труб происходит при низкой температуре окружающего воздуха, нужно замедлить охлаждение, укрыв шов тканью или теплоизолятором.



Рис. 2.2. Технологии сварки

2.3 Сварка полипропиленовых труб враструб

Сварка пластиковых труб враструб является основным способом соединения при монтаже трубопроводов различного назначения в домах и квартирах, поскольку предназначена она преимущественно для соединения труб небольших диаметров.

Для сварки полипропиленовых труб используются фитинги (углы, тройники, отводы) из того же материала, что и сами трубы. Использование дополнительных соединительных деталей нельзя рассматривать как недостаток способа, поскольку одновременно с соединяющей функцией они также играют роль элементов, обеспечивающих изменение направления трубопроводов.

Схематично процесс сварки враструб представляет собой оплавление сопрягаемых поверхностей (внешней поверхности трубы и внутренней - фитинга) с помощью специального нагревательного инструмента, сборку нагретых деталей (вставка трубы в фитинг) и оставление их в таком положении до охлаждения.



Рис. 2.3. Паяльник для сварки пластиковых труб

Рис. 2.4. Сварка полипропиленовых труб враструб

Соединение враструб является более надежным, чем сварка встык. Сам характер соединения (труба вставляется в фитинг) обеспечивает его повышенную прочность, не требует инструмента для центровки труб и не предъявляет высоких требований к практическим навыкам пользователя. Сварка полипропиленовых труб своими руками посильна не только любому мужчине, но и многим женщинам.

Оборудование для сварки враструб. Аппараты для сварки полипропиленовых труб враструб, называемые также паяльниками или утюгами, представляют собой устройства, основной частью которых является нагревательная головка, на которой закрепляются сменные элементы - муфты и дорны. Первые служат для нагрева наружных поверхностей труб, вторые нагревают внутренние поверхности фитингов.

Рис. 2.5. Паяльник для сварки пластиковых труб

Непосредственно нагреватель чаще всего имеет форму треугольной пластины, хотя встречаются и другие виды исполнения. Размеры пластины определяют размер насадок (диаметр труб, которые можно сваривать) и число нагревательных пар, которое может быть установлено одновременно. Чем больше площадь пластины, тем мощнее аппарат.

При закреплении, муфты и дорны нужно размещать таким образом, чтобы обеспечивался их контакт с пластиной всей опорной поверхностью.



Рис. 2.6. Правильное и неправильное крепление муфты

Что касается мощности паяльника, если муфта и дорн контактируют с пластиной по всей площади, то необходимая температура нагревательной пары в 260°C будет достигнута в любом случае - независимо от мощности паяльника (в разумных пределах). Просто менее мощному аппарату для выхода на рабочий режим потребуется больше времени, чем более мощному.

Существуют модели паяльников, у которых нагревательная головка имеет форму стержня. Их основным достоинством является компактность. Что касается технических параметров, то форма головки на них особого влияния не оказывает.

Рис. 2.7. Паяльник для сварки пластиковых труб

Важное значение имеет тип используемого термодатчика. Чем точнее его работа и меньше диапазон колебания температуры, тем качественней паяльник. Наиболее совершенными считаются электронные терморегуляторы, представляющие собой терморезисторы, способные измерять температуру не только очень точно, но и близко к рабочим поверхностям дорнов и муфт. Их использование позволяет снизить температурную инерционность аппарата, приблизить фактическую температуру нагревательной пары к той, которая отображается на шкале прибора. Капиллярные термостаты и тем более биметаллические реле работают более грубо. Диапазон регулировки и расхождение между фактической температурой дорна и муфты и той, которая установлена на шкале прибора, у них гораздо выше, чем у терморезисторов.

Однако независимо от используемого терморегулятора, после выхода аппарата на рабочий режим (согласно показаниям индикатора) нужно дать ему еще несколько минут на то, чтобы температура насадок окончательно сравнялась с той, которую показывает прибор. И только после этого приниматься за работу.

Можно встретить паяльники с двумя нагревательными элементами разной мощности, оснащенные отельными включателями. Причем мощность каждого нагревателя обеспечивает необходимый температурный режим в одиночку. Это позволяет выбирать оптимальную мощность, или использовать второй нагревательный элемент в качестве дублирующего на случай перегорания первого. Нагреватели можно включать и одновременно для форсированного выхода на рабочий режим.

Кроме набора дорнов и муфт, в комплект оборудования для сварки полипропиленовых труб могут входить различные вспомогательные инструменты и материалы - фаскосниматель, калиброватель, торцеватель, ножницы для резки труб, очищающая жидкость и пр. Не все из них входят в базовую комплектацию, некоторые предлагаются опционно.



Рис. 2.8. Вспомогательные инструменты для сварки пластиковых труб

Укомплектованность сварочного аппарата инструментом для подготовительных операций не менее важна, чем технические параметры самого паяльника. Желательно иметь как можно более полный набор, это даст возможность работать с любой трубой независимо от ее размера и характера армирования.

Рис. 2.9. Укомплектованность паяльника для сварки полимерных труб

2.4 Технология сварки враструб

Внешний диаметр трубы чуть больше номинального диаметра, а внутренний диаметр фитинга - чуть меньше номинального диаметра трубопровода. Например, труба диаметром 20 мм на самом деле имеет внешний диаметр 20,3-20,5 мм, а фитинг для трубопровода диаметром 20 мм имеет внутренний диаметр 19,5-19,7 мм. При этом диаметры рабочих поверхностей муфт и дорнов в их средней части (рабочие поверхности конические, конусность около 0,5°) соответствуют номинальному диаметру.

Таким образом, труба и фитинг без нагрева не могут быть совмещены ни с муфтой и дорном, ни друг с другом.

В процессе совмещения трубы с нагретой муфтой, внешний слой трубы оплавляется и выдавливается наружу в форме валика (грата), а внутренние слои прогреваются достаточно, чтобы упруго сжаться и позволить трубе войти в нагретую муфту. Похожий эффект наблюдается при совмещении фитинга с нагретым дорном. При соединении после нагрева трубы и фитинга, труба упруго сжимается, а фитинг упруго растягивается. В результате нагретые свариваемые поверхности давят друг на друга, вытесняя воздух и обеспечивая перемешивание расплавленного материала.

Технология сварки полипропиленовых труб враструб состоит в выполнении следующих операций: резка трубы, подготовка деталей к сварке, монтаж и вывод на рабочий режим сварочного аппарата, установка деталей на прогрев, сборка соединения и его охлаждение.

Без больших усилий совместить трубу и фитинг вручную с нагретым инструментом, а затем - совместить трубу с фитингом в соединение, удается только при сварке трубопроводов небольших диаметров - до 40-50 мм. Для сварки труб диаметром больше 50 мм лучше использовать специальные центраторы для раструбной сварки.

Резка труб. Резку трубы выполняют специальными ножницами, исключающими смятие ее стенки.



Рис. 2.10. Ножницы для пластиковых труб

Подготовка труб и фитингов к сварке. Стандартная подготовка заключается в очистке и обезжиривании наружной поверхности трубы и внутренней поверхности фитинга. Однако кроме стандартной есть еще и специальная подготовка, выполняемая в отношении армированных труб, - но не всех, а лишь некоторых из них. Осуществляющим монтаж полипропиленовых труб своими руками необходимо знать об особенностях подготовки труб, имеющих различное армирование.

Благодаря композитным ПП трубам с армированием алюминием или стекловолокном, достигается высокая термическая стабильность трубопровода (низкое температурное расширение), благодаря этому отпадает необходимость установки температурных компенсаторов в системах отопления и горячего водоснабжения. Армирование алюминием, кроме того, исключает диффузию кислорода в систему. Проникший через стенку трубы кислород насыщает воду замкнутых высокотемпературных систем газом, вызывающим кавитацию в вентилях, насосах и прочих элементах трубопровода.

Трубы без армирующего слоя или армированные стекловолокном не требуют никакой специальной подготовки.

Трубы, армированные алюминием, расположенным близко к поверхности (под тонким декоративным слоем полипропилена), требуют удаления армирующего слоя специальным инструментом - шейвером. При сварке ПП труб этот слой необходимо удалять, чтобы обеспечить прочную и неразрывную связь трубы с фитингом.

Рис. 2.11. Шейвер для зачистки полипропиленовой трубы армированной алюминием близко к поверхности

Рис. 2.12. Зачистка шейвером полипропиленовой трубы армированной алюминием близко к поверхности



Трубы, в которых армирующий слой алюминия расположен в середине стенки, необходимо подвергать операции торцевания специальным инструментом, целью которой является удаление кромки алюминия, выходящей на торец трубы. Если этого не сделать, вода может проникнуть по открытому армирующему слою в середину стенки и вызвать ее вздутие.

Рис. 2.13. Полипропиленовая труба армированная алюминием по центру стенки

Рис. 2.14. Торцевание полипропиленовой трубы армированной алюминием по середине стенки

Ниже приведены фото разрезов соединений сделанных без торцовки (неправильно) и с торцовкой (правильно).



Рис. 2.15. Соединение без торцовки армированной полипропиленовой трубы (неправильное)

Рис. 2.16. Соединение с торцовкой армированной полипропиленовой трубы (правильное)

Лучший результат достигается с применением специальных муфт. Их конструкция обеспечивает обволакивание полипропиленом кромки армирующего слоя (его замуровывание), в результате чего исключается его контакт с водой.



Рис. 2.17. Паяльник для пайки пластиковых труб со специальными муфтами

Рис. 2.18. Муфта для обволакивания полипропиленом кромки армирующего слоя

Рис. 2.19. Соединение с торцом трубы оплавленном специальной муфтой



Иногда производителями труб даются рекомендации при подготовке трубы к сварке, независимо от наличия армирующего слоя, калибровать ее по наружному диаметру и снимать фаску. Необходимость первого объясняется возможной эллипсностью трубы, которая должна устраняться калибровкой. Снятие фаски призвано облегчать установку трубы в муфту. Однако в большинстве случаев, при сварке полипропиленовых труб своими руками, ни первого, ни второго не делают, считая эти операции излишними.

Подготовка сварочного аппарата («паяльника»). Перед началом работ, «паяльник» для сварки полипропиленовых труб необходимо надежно закрепить в кронштейне или на станине. Во время установки на прогрев, к деталям прилагаются определенные усилия, передающиеся на паяльник. Для удобства работы необходимо, чтобы он был прочно закреплен и неподвижен.

После установки аппарата, на его нагревателе закрепляется подходящая нагревательная пара (дорн и муфта), выставляется с помощью тумблера необходимое значение температуры нагрева, и аппарат включается в сеть. Температура инструмента для сварки полипропиленовых труб враструб должна составлять 260±10°С. Это значительно превышает температуру вязкотекучести полипропилена и делается с той целью, чтобы быстро оплавить поверхностный слой трубы и фитинга и снять детали, не допуская прогрева их стенки на всю толщину. В противном случае труба и фитинг потеряют жесткость, и их невозможно будет соединить.

Установка деталей на прогрев. После выхода аппарата для сварки полипропиленовых труб на рабочий режим (о чем должна просигнализировать индикация прибора), труба и фитинг одновременно устанавливаются для нагрева - труба вставляется в муфту, фитинг надевается на дорн. Если одновременная установка деталей невозможна, первым устанавливается фитинг, так как он массивнее.



Рис. 2.20. Сварка полипропиленовых труб: установка деталей на прогрев

Рис. 2.21. Сварка полипропиленовых труб: установка деталей на прогрев

Трубы и фитинги имеют материал на припуск, который выдавливается во время установки деталей, образуя грат - валик в виде кольца. Его сдвиг требует приложения определенной силы. Однако усилие не должно быть излишним, надвигать детали нужно постепенно, следя за тем, чтобы образующийся грат был правильной формы. Если фитинг надевается на дорн свободно, без усилия и образования грата, значит, он бракованный и использовать его нельзя.

Устанавливая детали, нужно контролировать глубину их установки, чтобы снять усилие, когда они упрутся в дно муфты и вершину дорна. В противном случае можно смять торец трубы и ограничитель фитинга. Для контроля за глубиной погружения трубы в муфту, на ней можно сделать отметку на необходимом расстоянии от торца. Но чаще всего этого не делают, трубу и фитинг просто устанавливают на оправку до тех пор, пока они не упрутся.

Рис. 2.22. Сварка полипропиленовых труб: отметка глубины погружения

После установки деталей в муфту и на дорн аппарата для сварки пластиковых труб, нужно дать им время для оплавления поверхностей. Продолжительность нагрева - очень важный параметр. Она должна быть достаточной для того, чтобы поверхности нагрелись до состояния вязкотекучести, но не быть выше того значения, за которым детали начнут терять жесткость. У производителей пластиковых труб имеются таблицы, устанавливающие время нагрева в зависимости от марки полипропилена, диаметра трубы и толщины стенки. Ориентировочные значения продолжительности нагрева для трубы PPRC (ПП тип3) PN20 указаны в таблице ниже.



Таблица 1. Данные пластиковых труб

Диаметр трубы, мм	16	20	25	32	40	50	75	110
Время нагрева, сек.	5	5	7	8	12	18	30	50
Время перестановки*, сек.	4	4	4	6	6	6	8	10
Время фиксации**, сек.	6	6	10	10	20	20	30	50
Время полного остывания***, мин.	2	2	2	4	4	4	6	8

* - время на снятие разогретых деталей и соединение их.

** - время удержания соединения до частичного остывания. Это время используется для выравнивания соединения руками. По истечении этого времени соединение теряет эластичность, изменять его форму уже невозможно.

*** - Удерживать детали до полного остывания нет необходимости. Достаточно не создавать нагрузки. После этого времени соединение готово.

полипропиленовый труба сварка

Время нагрева отсчитывается с момента достижения деталями упоров. После того как оно закончится, трубу и фитинг с тем же умеренным усилием снимают с оправок.

Сборка деталей. Снятые с оправок утюгов для сварки полипропиленовых труб детали без промедления соединяются между собой (труба вставляется в фитинг). Время, которое проходит с момента снятия деталей до момента их сборки, должно быть как можно меньше и в любом случае не превышать 4-6 секунд. Промедление чревато охлаждением деталей и невозможностью их сборки или, по крайней мере, низким качеством соединения.



Рис. 2.23. Сварка полипропиленовых труб: соединение деталей

Рис. 2.24. Сварка полипропиленовых труб: соединение деталей

Соединяя трубы с фитингами, не следует проворачивать их друг относительно друга более чем на 5°. Правильность соединения нужно контролировать по виду образующегося грата, который должен быть одинаковым по толщине со всех сторон.

Охлаждение соединения. После соединения деталей и (при необходимости) их правки, на которую по технологии отводится всего несколько секунд, к деталям нельзя прилагать никаких усилий до тех пор, пока полипропилен полностью не затвердеет. Обычно на это требуется 2-4 мин.

Ориентировочные значения продолжительности всех операций при сварке, для трубы PPRC (ПП тип 3) PN20, указаны в таблице выше. Точные значения параметров сообщаются производителями труб и фитингов.

2.5 Ошибки при сварке

Правильно выполненное соединение представляет собой монолитный узел, состоящий из фитинга и трубы, который по прочности не только не уступает целой трубе, но даже превосходит ее.

Различные ошибки при сварке могут нарушить монолитность соединения и привести к потере герметичности или создать слабое место в трубопроводе, которое может разрушиться при кратковременном повышении давления. Ошибки эти могут быть следующими.

Недоведение трубы и фитинга до упоров при установке их на прогрев. Это приводит к невозможности сборки деталей на полную глубину (детали упираются в грат, не дойдя до конца) и появлению слабого места в соединении.

Рис. 2.25. Ошибка при сварке полипропиленовых труб враструб

Превышение нормальной глубины погружения трубы в муфту при ее установке на прогрев - из-за чрезмерного приложения силы и / или несвоевременного ее снятия. В этом случае торец трубы загибается внутрь, образуя грат, который сужает проход трубы и препятствует свободному течению воды.

Рис. 2.26. Ошибка при сварке полипропиленовых труб враструб

Недоведение деталей до упоров при их сборке (соединение не на всю глубину). Следствие этого - ослабленное место в соединении.

Рис. 2.27. Ошибка при сварке полипропиленовых труб враструб

Перегрев деталей из-за превышения времени нагрева или слишком высокой температуры паяльника. Эта ошибка приводит к потере деталями жесткости и невозможности их сборки или деформациям и складкам в соединении, если детали все же удалось собрать. Последнее кроме ослабления конструкции может привести к потере герметичности.

Недогрев деталей из-за малого времени нагрева или заниженной температуры сварочного аппарата. Следствие этой ошибки - невозможность сборки деталей или несплавление в соединении и потеря герметичности.

Превышение временного интервала между снятием деталей с прогрева и их сборкой. В результате нагретые поверхности охлаждаются до температуры ниже вязкотекучести. Ошибка приводит к невозможности сборки деталей или несплавлению в соединении с нарушением герметичности.

Неправильная резка трубы, выражающаяся в неперпендикулярности ее торца оси. В этом случае в собранном соединении образуется слабое место из-за неплотного прилегания торца трубы к внутреннему ограничителю фитинга.

Рис. 2.28. Ошибка при сварке полипропиленовых труб враструб

Нарушение соосности трубы и фитинга при сборке. Приводит к деформации и, возможно, к потере герметичности соединения.

Ошибки сварки, не вызывающие потери герметичности, могут ничем не проявить себя в течение долгой эксплуатации, однако несут в себе потенциальную угрозу выхода из строя соединений при кратковременных повышениях давления.

2.6 Стыковая сварка полипропиленовых труб

Сварка пластиковых труб встык заключается в нагреве их торцов нагретым инструментом (сварочным зеркалом) до оплавления, и последующем сжатии с выдержкой под давлением до момента охлаждения шва. Этот метод технологически прост, не требует дополнительных соединительных деталей и при точном соблюдении технологии обеспечивает прочность сварного шва не ниже прочности самой трубы. Схематично процесс образования стыкового сварного шва выглядит следующим образом.

Рис. 2.29. Стыковая сварка пластиковых труб: торцевание

Рис. 2.30. Стыковая сварка пластиковых труб: нагрев стыков

Рис. 2.31. Стыковая сварка пластиковых труб: соединение труб



Рис. 2.32. Промышленный аппарат для стыковой сварки пластиковых труб: 1 - торцеватель с ножами по обе стороны, 2 - нагреватель.

Рис. 2.33. Стыковая сварка пластиковых труб



Рис. 2.34. Маленькое приспособление для стыковой сварки пластиковых труб

Однако, несмотря на простоту технологической схемы, практическое осуществление стыковой сварки связано с некоторыми сложностями, ограничивающими ее использование в домашних условиях.

Необходимо обеспечить точное осевое совмещение труб и их параллельность друг относительно друга (несовпадение стенок труб допускается до 10% от их толщины). В течение определенного времени необходимо прикладывать усилие, прижимающее трубы к нагревательному зеркалу во время нагрева, и друг к другу - во время образования соединения. При резке или торцовке трубы, должна быть обеспечена перпендикулярность торца. Все эти условия трудно соблюсти без специального оборудования - центратора, оснащенного ручным или электрическим приводом, создающим усилие сжатия, и торцевателем. То есть, в случаи труб небольших диаметров, оборудования и инструмента для сварки полипропиленовых труб встык требуется больше, чем при сварке враструб. А если учесть, что сварка враструб обеспечивает более высокую надежность благодаря замковому характеру соединения, становится понятно, почему ей отдается предпочтение перед сваркой встык при монтаже домашних водопроводов и отопительных систем.

Сварка полипропиленовых труб встык применяется в основном в качестве промышленного способа соединения труб большого диаметра при прокладке прямых участков трубопроводов (подробнее процесс стыковой сварки пластиковых труб описан в статье Сварка полиэтиленовых труб).

2.7 Монтаж полипропиленовых труб

В случае проектирования и монтажа водопровода для горячей воды и особенно системы отопления, важно учитывать температурное расширение труб. При этом температурное расширение различных полипропиленовых труб сильно различается. У армированных труб температурное расширение значительно меньше, чем у неармированных полипропиленовых труб. Не случайно разработчики армированных полипропиленовых труб называют такие трубы «стабильными». Под этим подразумевается малое изменение первоначальной длины трубы при её нагреве или охлаждении.

Рис. 2.35. Тепловое расширение полипропиленовых труб

На примере полипропиленовых труб системы KAN-therm PP видно, что при максимальной разнице температур 80° один метр однородной трубы удлиняется на 12 мм, а комбинированной трубы на 2 мм, при значительной длине участков трубопроводов (более 2-3 метра) тепловое удлинение при нагревании, или сжатие при охлаждении, может привести к недопустимо сильным напряжениям на стыках. Нужно отметить, что именно термические напряжения от удлинения или сжатия, а не внутренние от давления воды, наиболее опасны для полипропиленовых труб, особенно в случае однородных полипропиленовых труб. Для компенсации удлинений (когда это необходимо) прибегают к различным изгибам трубопровода и нежесткому креплению к опорам, обеспечивающее осевое перемещение трубы.



Заключение

Применение пластмассовых труб технически и экономически целесообразно во многих коммунальных системах в сложившихся условиях эксплуатации, благодаря их преимуществам по сравнению с распространенными стальными трубопроводами. Большой ассортимент труб из полимерных материалов позволяет подобрать тип трубы, обеспечивающий создание долговечной системы для конкретных условий эксплуатации. Применение пластмассовых трубопроводов для обеспечения расчетной долговечности труб требует учета их особенностей на всех стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации. При написании курсового проекта нами была изучена специальная литература, включающая в себя статьи и учебники по монтажу труб, описаны виды труб и их достоинства и недостатки, рассмотрено различное применение в быту и различных организациях. В ходе проведенного нами проекта по изучении особенностей пластиковых труб, мы обнаружили, что они легко монтируются и служат намного дольше. Это позволяет значительно упростить жизнь, сократить время монтажа, и создать долгий срок службы. Достоинства пластиковых труб: * долгий срок эксплуатации (у труб из пластика он больше, чем у стальных, и составляет приблизительно 50 лет и выше); * антикоррозийная устойчивость - этим свойством полимеры обладают по причине неспособности полимеров к электрохимическим реакциям; * пластиковые трубы прозрачные возможно использовать и при внешней, и скрытой прокладке; * полимеры не несут вред окружающей среде; * небольшой вес; * низкая теплопроводность; * водяной поток в трубах не создает слышимых шумов; * разнообразие применения



Список используемой литературы

1. http://experttrub.ru/plastikovye/kak-soedinit-truby.html#oglavlenie0

2. http://tool-land.ru/svarka-polipropilenovykh-trub.php

3. http://polimerural.ru/О+трубах / Пластиковые+трубы/

4. http://stroy-block.com.ua/santehnika/157-plastikovye-truby-vybor-iosobennosti-primeneniya.html

Размещено на Allbest.ru