Как правильно паять полипропиленовые трубы

  • Трубы;
  • фитинги;
  • салфетки;
  • перчатки;
  • паяльник;
  • ножницы для труб;
  • рулетка;
  • карандаш;
  • уровень;
  • изопропиловый спирт.

Соединение полипропиленовых труб осуществляется довольно просто, но — как и с любой другой конструкцией — перед началом работ желательно подготовить примерную схему монтажа.

Набросайте на бумаге чертёж с расположением точек врезки, запорной арматуры и других нужных деталей. Так вы сможете сразу прикинуть длину труб, а также определить расположение, тип и количество необходимых фитингов.

Поскольку при соединении нагреваются оба конца трубопровода, для удобства монтажа важно, чтобы один из них оставался свободным. Часть труб с фитингами можно собрать на столе, а затем установить в нужном месте, выполнив всего один стык. Всё это поможет предусмотреть схема сборки.

Как спаять полипропиленовые трубы

Необходимо нарезать пластиковые изделия по значениям, которые были рассчитаны. Далее инструкция предусматривает снятие фаски с внешней стороны всех элементов из пластмассы. Насадки оборудования и участки труб из пластика, прежде чем запаять, надо обезжирить.

Первостепенно технология предусматривает составление схемы, на которой следует указать расположение всех будущих:

  • Труб;
  • Фитингов;
  • Поворотов;
  • Входов в стенки.

При пайке труб следует соблюдать правила техники безопасности

Очистка — обязательный этап. Почистить можно специальным средством для полипропилена. На поверхности всех элементов следует сделать отметки, которые помогут вести контроль глубины их входа в паяльник.

Температура и механические свойства полипропилена

Как и любой термопласт, полипропилен характеризуется существенно разной температурной зависимостью пластичности. Причём дефекты сварки, которая проводилась в неверном диапазоне температур, исправлению не подлежат. Если недогрев ещё как-то можно компенсировать увеличением продолжительности пайки, то перегретая заготовка получит бугристость, наплывы и прочие подобные дефекты.

Независимо от типа полипропилена минимальная температура поверхности зависит от требуемой глубины прогрева материала:

  • До 10 мм – 245 0 С;
  • До 16 мм – 250 0 С;
  • До 25 мм – 255 0 С;
  • Свыше 32 мм – 260 0 С.

Практически глубина прогрева на 5..10 мм меньше внешнего диаметра трубы.

Полипропиленовые (ПП) трубопроводы соединяются с использованием сварки плавлением под давлением. При этом фитинги могут соединяться встык, торцами, либо с использованием промежуточных деталей. Впрочем, второй способ более трудоёмок, увеличивает габаритные размеры арматуры, а потому на практике применяется значительно реже.

Температура пайки полипропиленовых труб связана с их прочностью, как показано в таблице:

Температура поверхности полимера, градусов

Предел прочности, МПа

Относительная деформация до разрушения, %, не более

При выдержке более высокой скорости нагрева приведенные показатели пропорционально снижаются.

Приведенная таблица пайки полипропиленовых труб изменит свои значения, если скорость омывающего потока будет иной.

Влияние силы и времени

Время прогрева поперечного сечения связано с температурой в зоне стыка двух заготовок. Считается, что для полипропилена справедлива зависимость: до 7 с выдержки на каждый миллиметр внешнего диаметра заготовки. Если он больше 20 мм, то длительность прогрева увеличивают на каждую секунду, если диаметр возрастает на 3…5 мм.

При слишком продолжительном прогреве (необходим для заготовок диаметром свыше 60…75 мм) структура термопластика изменяется в худшую сторону. Поэтому при пайке больших ПП-труб лучше принять паяльник повышенной мощности, либо увеличить внешнюю температуру (как это и делается в случае применения тепловых пушек).

Влияние усилия прижима сказывается не только на цельности шва, но и на внешнем виде торцов свариваемых труб. Поэтому в особо ответственных случаях необходимо производить контролируемый прижим заготовок при помощи динамометрического ключа. Для зажима подойдут инструменты с электронным или стрелочным индикатором. Первые удобнее, поскольку при постоянных условиях пайки исходные настройки можно сохранять.

Поскольку шкала динамометрического ключа приводится в Нм, то полученное значение необходимо разделить на внешний радиус трубы, а затем – на площадь поперечного сечения. Полученный результат сравнивают с пределом прочности материала (он указан в таблице, приведенной ранее).

Сводная таблица параметров и времени пайки

При пайке ПП труб температура и время обработки являются самыми важными параметрами, которые необходимо учитывать. Для обычных (неармированных) заготовок актуальны следующие практические данные:

Внешний диаметр , мм

Толщина стенки, мм

Время нагрева, с

Время выдержки, с

Время охлаждения, мин

Как выдержать температурный режим

В обычных условиях качество пайки устанавливают по отсутствию деформации и перекоса материала в зоне сварного шва. Для этого используют универсальный мерительный инструмент – штангенциркуль и угломер. Наиболее действенными способами повысить стабильность пайки ПП-труб являются:

  • Сокращение времени пайки (если возможно);
  • Применение программируемых тепловых пушек и автоматизированного инструмента;
  • Использование датчика температуры;
  • Применение принудительного воздушного охлаждения участка спая.

Датчик лучше настраивать на температуру жала паяльника, чем на температуру стыка – она сильно изменяется по толщине стенки трубы.

Технологическое описание процесса пайки

В быту применяются пластиковые трубы диаметром от 16 до 40 мм. Ряд от 50 до 110 мм используется на промышленных объектах.

Изделия выпускаются в нескольких вариантах, различить которые можно по маркировке:

  • PN-10 — для систем с давлением не более 10 бар и температурой носителя не выше +45 °С;
  • PN-16 — рассчитаны на давление в системах ХВС не более 16 бар и температуру нагрева не выше +65 °С;
  • PN-20 — выдерживают 20 бар и +80 °С (что является пределом для полиэтиленовых труб) в системах ГВС и ХВС;
  • PN-25 — используются при отоплении и выдерживают 25 бар при +95 °С.

Подготовка инструмента и материала

Перед началом установки приготовьте материалы (трубы, фитинги, муфты, тройники, запорную арматуру) и аппарат для сварки. Для разовых работ выгоднее арендовать паяльную станцию. Также понадобятся рулетка, уровень, маркер любого цвета.

Разметка, нарезка, зачистка

На данном этапе производятся замеры по маршруту укладки, уточняется набор фитингов и осуществляется разметка. Далее специальным резаком, не оставляющим заусенцев, перпендикулярно продольной оси формируются трубы нужной длины. На концах деталей снимается фаска.

Свариваемые части моются, протираются, обезжириваются этиловым или изопропиловым спиртом. Перед пайкой они должны быть чистыми и сухими. Стоит примерить все детали и перед разборкой пронумеровать их, чтобы избежать ошибок при монтаже и ускорить процесс сборки.

Пайка

Этот этап работ лучше вести с помощником, особенно при соединении длинных отрезков.

Подготовленные детали плотно надеваются на сварочные гильзы, которые к этому моменту должны иметь температуру, указанную в инструкции к паяльнику. Для наиболее распространенных типов труб этот показатель составляет +260 °C.

Нагретые части снимаются с гильз и соосно вставляются друг в друга вкручивающим движением с нажимом. В таком положении они удерживаются в течение времени, указанного в столбцах «Пайка» и «Охлаждение» таблицы (см. ниже).

Спустя несколько секунд, в течение которых пластик остывает, конструкция готова к эксплуатации. На стыке должен остаться ровный наплыв.

Виды фитингов

Разнообразие соединительных деталей позволяет быстро и надежно вести разводку в любых помещениях и на улице.

Выпускаются следующие типы фитингов:

  • угловые, с резьбой или без нее, разворачивающие систему на углы 45°, 90° и 135°;
  • переходники на 2, 3, 4 направления (гладкие или с внутренней/наружной резьбой);
  • обводы — служат для обхода уже проложенных труб;
  • компенсаторы в виде петли — предназначены для сглаживания давления в системе, уменьшают ударные нагрузки на стенки труб и места соединений;
  • запорная арматура в виде кранов и вентилей — используется для регулировки потока в трубопроводе;
  • заглушки — используются при ремонте и для постоянного закрытия ответвлений трубопровода;
  • крепежные элементы — позволяют зафиксировать трубы у основания.
Читайте также  Технологическая карта киянки

Общая информация

Температурный режим пайки трубных изделий из полипропилена напрямую зависит от применяемого полимера. На практике используются 4 типа материалов:

  • PN10, применяемые для использования технических изделий при температурном режиме до +40 С;
  • PN16 для использования при +60 С;
  • PN20, используемые в водопроводе от +80 С до +95 С;
  • PN25 для режимов эксплуатации свыше +95 С.

Помимо выдержки температурного режима, сварка полипропиленовых труб своими руками зависит от давления, которое способно выдержать трубное технических изделий конкретной маркировки.

Первый тип применяется при прокладывании техизделий, предназначенных для холодного водоснабжения. Трубные изделия с маркировкой PN20 считаются универсальными и предназначены для холодного и горячего водоснабжения, но при учете, что воздействие +95 С носит кратковременный характер. Если температура не соблюдается, то от ее действия они потеряют герметичность и деформируются.

Монтажные работы.

Пайка занимает немного времени, этому свидетельствует таблица. Для стыка деталей внутри помещения, с сечением в двадцать миллиметров, понадобится 5 секунд, чтобы нагреть детали, 4 сек., чтобы соединить, три минуты, чтобы материал отвердел. В итоге весь процесс занимает 3 минуты и девять секунд.

Важно, чтобы весь механизм пайки был отработанным, не возникало заминки во время соединения.

Инструменты для пайки. Чтобы выполнить работы дома, понадобится оборудование для стыка деталей из ПП. К ним относят трубы, уголки, муфты, тройники с заглушками.

Если приходится проводить работы с чистого листа, и в дальнейшем обслуживать систему, то можно купить прибор. Но лучше взять прибор в аренду.

Также понадобится:

Процесс нанесения разметки и нарезки трубопрокатов.

До паечных работ трубы нарезают необходимой длины. Изделия складывают согласно схеме. Схему обязательно продумывают перед монтажом водопроводной системы либо отопления.

С помощью трубореза нарезают куски необходимого размера. Далее подбирают фитинга под размер в виде муфт, тройников, уголков. При наличии армированного слоя, необходимо зачистить алюминиевое покрытие.

Трубы должны иметь ровные края, отрезанные перпендикулярно трубной оси. Все поверхности очищают, обезжиривают.

Типы труб

Многие упускают этот момент, а зря. Качество и возможность соединения труб путем пайки напрямую зависит от их типа. Вот несколько самых важных пунктов:

Диаметр трубы.

Толщина стенки. От нее зависит время нагрева трубы. Чем толще стенка, тем дольше придется нагревать трубу или большую температуру ставить.

Внешнее или внутреннее армирование. Это крайне важный этап, о котором многие умалчивают. Некоторые трубы для увеличения прочности усиливаются металлом. Данная защита может располагаться как внутри трубы, так и снаружи. При работе с такими трубами существуют тонкости, которые стоит учитывать.

Также смотрите таблицу соответствия маркировок сфере применения.

Сфера применения и особенности

PN 10

Для подачи холодной воды, в системах теплых полов с подогревом до 45 0 С. Имеет тонкие стенки.

PN 16

Используется на водопроводах с высоким давлением и на отопительных магистралях с пониженным давлением.

PN 20

Труба универсального назначения. Подача воды с температурой не выше 85 0 С

PN 25

Горячее водоснабжение, отопление. Подача воды до 95 0 С. Армирована фольгой.

Трубы последнего типа используют для подключения пластиковых трубопроводов к металлическим.

Пайка полипропиленовых труб

В ходе проведения пайки концы полипропиленовых труб нагреваются, в результате чего содержащийся в них полимер размягчается. При соединении разогретых таким образом изделий возникает процесс, называемый диффузия. Молекулы взаимно проникают друг в друга, что приводит к самопроизвольному выравниванию их концентрации и созданию прочной молекулярной связи. Таким образом, спайка получается достаточно надёжной и герметичной. Однако при несоблюдении температурного режима диффузия происходит неравномерно или с нарушениями, поэтому качество такого стыка получается низким.

Внимание! Лучше паять строго указанное время, иначе излишний перегрев изделий повлияет также пагубно, как и недогрев. Детали деформируются, повреждается их геометрия, на внутренней стороне швов образуются наплывы. Последнее приводит к тому, что на месте стыка диаметр трубы уменьшается, а это серьёзно сказывается в дальнейшем на напоре воды.

Продолжительность воздействия паяльником на концы полипропиленовых труб напрямую зависит от их диаметра. Также нужно учитывать условия внешней среды. Проводить работы допускается при температуре воздуха не ниже -10 °C и не выше +90 °C.

Влияние внешней среды на процесс спайки может быть достаточно сильным. Дело в том, что между снятием с паяльника труб и их стыковкой проходит определённое время, за которое они начинают остывать. Чем ниже температура воздуха, тем быстрее это происходит, и тем хуже становится качество шва. Чтобы исправить положение, рекомендуется немного увеличивать продолжительность нагрева изделий. Если диаметр труб равен 20 мм и более, надо паять при температуре окружающей среды строго выше 0 °C.

Проверка стыков

По окончании спайки необходимо проверить весь пластиковый трубопровод на дефекты и герметичность. Этот процесс называется опрессовкой. Самый простой метод опрессовки — пропустить через спаянный участок определённое количество воды.

Есть и другой вариант — закачка воздуха в трубопровод через заглушки. На краях (в начале и в конце) пластикового трубопровода традиционно ставят заглушки. И в одной из них, в целях проверки герметичности, можно просверлить отверстие и вкрутить колёсный ниппель. Далее с помощью компрессора и манометра нужно заказать в трубы воздух — причём необходимо добиться рабочего давления. На практике в трубопроводах жилых домов это давление равно 3-4 атмосферам.

Опрессовка должна проводиться в два этапа. На первом этапе набирается рабочее давление, после чего нужно подождать около трёх минут и посмотреть, упадёт ли его уровень. Затем нужно вновь поднять давление до рабочего уровня и вновь подождать, на этот раз уже 5-7 минут. Если пластиковые трубы герметичны, то давление за этот срок не упадёт больше, чем на три процента.

Если давление падает на большую величину, значит есть утечка. Обычно они возникают как раз на местах стыков и на местах пайки паяльников. Для их успешного поиска понадобится жидкое мыло или мыльный, хорошо пенящийся раствор. Такое мыло или такой раствор следует нанести на вероятные проблемные места и посмотреть, появятся ли здесь пузыри. Если пузыри появятся, это будет свидетельствовать о том, что пластиковая труба подтекает. Для устранения проблемы рекомендуется осуществить повторную пайку в этом месте.