Соединение полиэтиленовых труб с помощью фланцев, фитингов и сварки

Как соединить полиэтиленовые трубы?

 

Использование труб из полиэтилена (ПЭ) предоставляет возможность прокладки трубопроводов в местах, где ранее такая операция была невозможна. Трубы этого типа применяются при монтаже напорных водоводов, канализационных, ливневых, дренажных систем. С их помощью производится замена устаревших коммуникаций в условиях длинных улиц больших городов.

Схема устройства полиэтиленовой трубы.

Трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД) создают достойную конкуренцию чугунным и стальным аналогам, имея лучшие эксплуатационные характеристики. Работа с ними предполагает меньшие трудозатраты во время монтажа.

Соединение полиэтиленовых труб производится двумя основными способами. В одном варианте создаются разъемные узлы, которые при эксплуатации можно демонтировать. При другом методе осуществляют монолитную стыковку, которая по прочности не уступает цельной трубе. Каждый из способов эффективен для своей сферы использования, но применяться они могут и в частях одной системы.

Способы соединение труб из полиэтилена сваркой

Сварные соединения обладают прочностью, которая позволяет смонтированный трубопровод расценивать как цельную конструкцию, не учитывая падения прочности на стыках.

Схема стыковой сварки полиэтиленовых труб.

Гибкость, сохраняемая после монтажа, дает возможность производить сборку трубопровода на поверхности с последующей укладкой в траншею. Это свойство также облегчает работы при бестраншейной реновации сетей. Неразъемные соединения создаются сваркой с использованием накладной электромуфты и сваркой встык. Обосновано их применение для трубопроводов высокого давления.

Стыковая сварка полиэтиленовых труб диаметром более 50 мм применяется уже несколько десятилетий. Торцевая сварка производится при помощи сварочно-монтажной установки, которая осуществляет соединение труб из полиэтилена диаметром от 4 мм. Сварочный шов впоследствии легко поддается зачистке и позволяет проводить тщательный контроль качества соединения. Агрегат комплектуется следующими элементами:

• элетроприводный торцеватель;
• центратор;
• нагревательный элемент;
• гидравлический агрегат;
• набор вкладышей диаметром от 40 до 630 мм.

Некоторые модели установки в комплекте имеют электронный контроллер температуры и вкладыши других размеров.

Процесс сварки происходит в следующем порядке:

Схема соединения полиэтиленовых труб.

1. Свариваемые трубы зажимаются в центраторе с помощью фиксирующих хомутов и центруются.
2. Торцы обрабатываются торцевателем, обезжириваются и проверяются на параллельность.
3. Между торцами вставляется нагревательный элемент.
4. Торцы разогреваются под небольшим давлением.
5. При образовании кромки в 1-2 мм прекращается нагрев, торцы отделяются от нагревательного элемента, и он снимается.
6. Пока торцы не начали остывать, они соединяются и прижимаются с помощью рычага. Стык выдерживается в сжатом положении без снижения давления, пока не остынет до температуры 45-50°С.
7. Затем давление на стык снимается, и изделие вынимается из установки.

Для сварки желательно применять трубы и фасонные элементы из одной произведенной партии. Необходимо также контролировать совпадение диаметров на стыке, величину эллипсности. Отклонение стыкуемых кромок друг от друга не должно быть больше 10% толщины стенки трубы.

Во время сваривания важно поддерживать параметры процесса, указанные в таблице, которая прилагается к комплекту сварочной установки:

• температура нагревательного элемента при работе;
• глубина плавления кромок;
• величина давления на стык при оплавлении и при осадке.

Схема строения полиэтиленовой трубы.

Технология электромуфтовой сварки основана на применении нагревательных элементов, встроенных в фасонные элементы трубопроводов. Это заглушки, отводы, ответвительные седла, тройники и т. д. При подаче электрического тока встроенная спираль разогревается и фасонная деталь приваривается к торцу трубы. Такой тип сварки чаще применяется при ремонтных работах на трубопроводных линиях. Используя его, можно произвести врезку в эксплуатируемые линии.

Как и при торцевой сварке, свариваемые поверхности элементов тщательно зачищаются и обезжириваются, удаляется пыль и пленки окислов. В процессе сваривания стыкуемые части должны быть устойчиво зафиксированы как при подаче напряжения, так и во время остывания. Сварные конструкции, полученные методом электромуфтовой сварки, можно эксплуатировать под давлением до 16 атмосфер. Но по сравнению со стыковым методом эта технология требует больших затрат.

Разъемные типы соединений полиэтиленовых труб

Самым применяемым среди разъемных узлов является фланцевое соединение. Оно используется при монтаже трубопроводов со значительным напором, при установке запорной арматуры или при монтаже металлических элементов систем. Для соединения с помощью металлического фланца на конец полиэтиленовой трубы приваривается втулка. Зафиксированный на ней фланец позволяет состыковать ПЭ трубу с краном, насосом, стальной трубой и т. д.

x

http://www.youtube.com/watch?v=qX3SxGfEKMk

Важно, чтобы на фланцах не было острых выступающих кромок и заусениц, способных повредить ПЭ трубы. Для создания буртов и раструбов материал нагревается горячим паром, воздухом, жидкостью или тепловым излучением. Если толщина бурта меньше толщины стенки, соединение применимо только для трубопроводов низкого давления.

В условиях небольшого объема работ по монтажу и малого диаметра труб, когда применение сварочной установки является не очень практичным, а фланцевое соединение невозможно, соединение осуществляют обжимными (компрессионными) фитингами.

Схема соединения полиэтиленовых канализационных труб.

Цанговые соединения создают при монтаже трубопроводов небольшого диаметра установкой на стык компрессионных фитингов. Они рассчитаны на давление до 25 атм. и используются при соединении труб, диаметр которых не более 63 мм. Прочность соединения обеспечивает врезка пластмассовой разрезной втулки. Герметизирует стык резиновое уплотнительное кольцо. При этом для монтажа фитингов не требуется специального оборудования.

К самым простым методам соединения ПЭ труб можно отнести раструбное соединение. Но в большинстве случаев оно применимо лишь для безнапорных систем (например, для системы канализации). Фиксация труб и фитингов осуществляется посредством резинового уплотнительного кольца. Во время эксплуатации при необходимости трубопровод легко демонтируется. Удобно использование раструбных стыков при подсоединении сифонов к кухонным раковинам. Удаление засоров при таком соединении не вызывает трудностей.

Выбор наиболее рационального метода соединения ПЭ труб

Решая, как соединить полиэтиленовые трубы, следует исходить из конкретных условий предстоящих монтажных работ: рабочего давления в прокладываемом трубопроводе, диаметра используемых труб, типа фасонных деталей, применяемых для соединения.

x

http://www.youtube.com/watch?v=gJIRnMGo3Z4

1. Наиболее надежна стыковая сварка, но этот метод подходит только для труб с диаметром более 50 мм и с толщиной стенок более 5 мм.
2. Для прочного соединения труб малого диаметра используется электромуфтовая сварка.
3. При монтаже безнапорных или работающих под невысоким давлением трубопроводов эффективней применять цанговые соединения.
4. Фланцевые соединения практичней использовать для стыковки труб из полиэтилена с металлическими элементами трубопровода.

Вне зависимости от того, какие способы используются для соединения ПЭ труб, эффективность их применения неоспорима. При монтаже систем из этого материала практически не бывает отходов. Скорость операций по их соединению выше в 2-4 раза по сравнению с металлическими аналогами. Главным их преимуществом является низкая стоимость. Они на 30% дешевле стальных оцинкованных аналогов, равных по диаметру.