Правила и особенности сварки полиэтиленовых труб встык, необходимое оборудование и режимы сварки

Полиэтиленовые трубы завоевали заслуженную популярность в качестве материала для холодных водопроводных и канализационных систем. Высокая прочность в сочетании с морозостойкостью (до -70℃) позволяет использовать их в любых регионах на относительно малых глубинах. Но если стальные трубы легко соединить с помощью резьбовой фурнитуры, полиэтиленовые допускают лишь одно надежное соединение — сварку. Причем этот процесс протекает достаточно легко, ведь материал сохраняет вязкость на очень широком температурном диапазоне.

Что представляет собой стыковая сварка полиэтиленовых труб

Основным способом монтажа полиэтиленовых труб стала сварка встык. Она предполагает локальный нагрев торцевых частей труб и последующее их соединение под осевыми нагрузками. Данный метод целесообразно использовать при диаметре трубы не менее 50 мм, так как:

• толщина стенки достигает 5 мм, что обеспечивает надежное соединение и снижает вероятность осевого сдвига;
• исчезает риск перегрева и термической деформации торцевых частей;
• величина внутреннего грата шва слишком мала, чтобы препятствовать движению жидкости в трубе.

Сварка встык используется для соединения труб равного диаметра. Желательно, чтобы и толщина стенки была одинаковой. Если у одной из труб стенка толще, с ее торца снимают фаску под углом 12-18°, обеспечивая этим равную площадь контактных поверхностей.

Образующийся при стыковой сварке полиэтиленовых труб двойной шов имеет отличные показатели твердости и жесткости. Если сварка проводилась с соблюдением всех норм и правил, в процессе испытания участка трубы на растяжение повреждается основной материал труб, шов же остается нетронутым. Аналогичная ситуация наблюдается и при испытании соединения «на излом».

Необходимое оборудование

Для стыковой сварки полиэтиленовых труб используют узкоспециализированные сварочные аппараты. Эти устройства имеют модульную конструкцию, которая включает:

1. Центратор с одной или двумя парами статичных и динамичных хомутов. Необходим для фиксации, осевого центрирования и сведения труб.
2. Торцеватель. Служит для обработки кромок и формирования контактных поверхностей непосредственно перед свариванием.
3. Сварочное зеркало. Играет роль нагревательного элемента, его задача — перевести пластик в торцевых частях труб из твердого в жидко-вязкое состояние.
4. Привод (ручной или электрический). Необходим для формирования и сохранения усилия сжатия в момент соединения торцевых частей труб.

Для труб небольшого диаметра выпускают и более примитивные системы, которые предполагают ручное механизированное соединение элементов с заранее подготовленными кромками. При работе с подобным оборудованием не обойтись без внешних труборезов.

Параметры режима сварки

Каждая сварочная операция имеет свою технологическую специфику, без знания которой не удастся получить качественное и долговечное соединение. Так, при стыковой сварке полиэтиленовых труб необходимо учитывать:

• температуру нагрева сварочного зеркала;
• силу прижатия торцевых частей труб к зеркалу;
• силу прижатия нагретых торцевых частей друг к другу;
• продолжительность каждой операции.

Эти факторы зависят, в первую очередь, от толщины стенок труб. Основные расчетные параметры даны в таблице ниже. Очевидно, что для контроля точности соблюдения установленных норм требуется использование специализированного измерительного оборудования, в том числе:

• промышленного термометра;
• манометра, установленного на формирующий давление насос;
• интервального секундомера.

Вот некоторые нормативные показатели, которое стоит неукоснительно соблюдать новичкам в стыковой сварке полиэтиленовых труб.

Опытные сварщики при соединении полиэтиленовых труб встык способны обходиться без таблиц и контрольно-измерительного оборудования, ориентируясь исключительно на состояние и размер образовавшегося шва.

Как происходит сам процесс

Чтобы разобраться во всех тонкостях стыкового монтажа полиэтиленовых труб, достаточно несколько раз выполнить эту операцию самому — навык появляется очень быстро. На первых порах лучше следовать такому алгоритму действий:

1. Очистка и обработка спиртосодержащими составами торцевых концов труб.
2. Фиксация труб в центраторе сварочной системы.
3. Обработка торцов встроенным резаком с последующим контролем зазора межу сведенными торцами (он не должен превышать 0,3 мм).
4. Размещение сварочного зеркала, прогретого до рабочей температуры, между торцами труб.
5. Сведение труб к зеркалу. На этом этапе должен образоваться равномерный вязкий гарт толщиной 0,5-2,0 мм.
6. Снижение давления для более медленного плавления торцов.
7. Раздвижка механизма центратора и удаление сварочного зеркала.
8. Быстрое сведение труб под давлением и удержание в нужном состоянии на протяжении всего периода сваривания.
9. Контроль точности и равномерности шва.
10. Демонтаж сваренной трубной конструкции из центратора.