Таблица пайки полипропиленовых труб и температура нагрева

Монтаж внутренних водопроводных магистралей горячей и холодной воды из полипропиленовых труб актуален для большого числа частных загородных домов и коммунальных квартир, при проведении работ участки трубопровода соединяют между собой методом пайки. Специалист, осуществляющий монтаж труб из полипропилена, обязан знать время нагревания соединяемых деталей, обычно в инструкции на сварочный аппарат приведены таблица пайки полипропиленовых труб и температура нагрева, при которой должен происходить данный процесс.

Помимо информации о временных и температурных параметрах спайки, для правильного проведения работ необходим качественный инструмент, изучение технологии монтажа с учетом особенностей различных марок полипропиленовых труб. Монтажнику понадобятся также знания не только о временных интервалах нагревания соединяемых деталей, но и о времени остывания спаянного узла, размерных параметрах фасок, оптимальной глубине вставки соединяемых элементов.

Рис. 1 ПП-трубы и фитинги для полипропиленовых труб

Что такое полипропиленовые трубы, их разновидности

Полипропилен (сокращенное обозначение ПП или ППР) — термопластичный, то есть изменяющий свои размерные параметры при разных температурах, полимер пропилена, получаемый его полимеризацией в присутствии металлосодержащих катализаторов, технология его изготовления близка к процессу производства полиэтилена низкого давления (ПНД). От химического состава используемого катализатора зависят физико-химические параметры полученного полипропиленового материала.

[quote]Чистый полипропилен имеет вид белого порошка или гранул, может выпускаться химически стабилизированным, в окрашенном виде.[/quote]

Трубы из полипропилена используют для прокладки холодного и горячего водоснабжения, тепловых сетей, обвязки котельного оборудования, установки стояков, прокладке канализации для отвода высокотемпературных стоков и агрессивных химических веществ промышленных предприятий.

Основные параметры полипропилена, влияющие на сферу его применения, имеют следующий вид:

Полипропилен как термопластик при нагревании до высоких температур расширяется, к примеру длина трехметровой трубы увеличивается на 3 см.

При температурных параметрах транспортируемой среды в 140 °С материал размягчается, ПП плавится при 170 °С, верхним порогом его рабочей температуры считается показатель в 120 °С.

Эксплуатационный срок полипропилена достигает 50 лет.

Материал боится прямого воздействия ультрафиолетового излучения, поэтому обычные трубы из полипропилена используют в закрытых помещениях или прокладывают в штробах, если в комнату проникает солнечный свет.

Материал выдерживает давление до 25 бар.

Трубы из полипропилена имеют толстую оболочку с низкой теплопроводностью — это обусловило основную сферу их применения в качестве трубопроводов подводки холодной и горячей воды, а также сделало нерациональной эксплуатацию в теплых полах.

Наружный диаметр полипропиленовых труб, применяемых в индивидуальном домостроении, не превышает 110 мм, типовые размеры для прокладки водопроводных и отопительных трубопроводов — 20, 25, 32, 40 мм, в промышленном строительстве используют диаметры ПП труб 50, 63, 75, 90, и 110 мм.

Цветовая гамма выпускаемых изделий — белого, серого, зеленого цветов (окрашенные изделия противостоят ультрафиолетовому излучению), для обозначения сферы применения в трубопроводах холодной и горячей воды на внешнюю оболочку изделий наносят полоски синего и красного цветов.

Рис. 2 Размерные параметры ПП-труб

По внутреннему устройству ПП трубы делят на:

Однослойные, полностью состоят из полипропилена, обладают высокими характеристиками термического расширения и относительно низкой прочностью на разрыв при высоких давлениях.

Многослойные, представляют собой изделия, в которых между внутренней и наружной полипропиленовыми оболочками находится слой армирующего материала. В качестве среднего слоя используется сплошная или перфорированная алюминиевая фольга или стекловолокно, иногда применяют армирование композитом, состоящим из смеси полипропилена и стекловолокна.

В настоящее время одним из популярных типов полипропиленовых труб — являются двухслойные изделия, имеющие внутренний слой из алюминия.

Производители поставляют на рынок следующие разновидности ПП-труб:

PPH (РРН, РР-1) — гомополимер, являющийся чистым полимером с минимальным количеством модифицирующих его прочностные характеристики добавок, используется при изготовлении безнапорных трубопроводов большого диаметра для систем вентиляции, водоподачи и водоотвода.

PPR (ППР, PPRC, РР-3, PP-random) — статический сополимер, наиболее часто используемый при прокладке инженерных коммуникаций водоснабжения, отопления в индивидуальном домостроении, коммунальных квартирах, отличается высокой термостойкостью и сопротивляемостью ударным нагрузкам.

РРВ (РР-тип 2, РР-2) — блоксомер, обладающий повышенными физическими параметрами, используется в высоконапорных коммуникациях отопительных систем и подачи воды.

PPs (полифенилсульфид) — высокопрочный износостойкий полимер, обладающий повышенной устойчивостью к физическим нагрузкам, высоким температурам. Используется для прокладки промышленных и коммунальных коммуникаций холодного и горячего водоснабжения, отопления, диаметр труб может доходить до 1200 мм.

Рис. 3 Устройство армированных алюминием многослойных ПП труб

Напорные и температурные характеристики полипропиленовых труб имеют обратную зависимость — чем выше температура рабочего тела, тем ниже порог максимально удерживаемого давления, данная связь влияет на область применения ПП труб.

В маркировке полипропиленовых труб указаны их напорные характеристики, по этому параметру их разбивают на следующие группы:

PN-10 — номинальный показатель давления в 10 бар (10 атмосфер, 1 мПа), трубы используют для организации холодного водоснабжения, редко для монтажа теплых полов с температурой нагрева теплоносителя не более 45 °С.

PN-16 — трубы, рассчитанные на рабочее давление в 16 бар, используются для монтажа холодного и горячего водоснабжения с максимальной температурой рабочего тела + 60 °С.

PN-20 — эксплуатируются при рабочем давлении в 20 бар с температурой носителя 80 — 90 °С в системах с защитой от гидроударов.

PN-25 — изделия с рабочим давлением 25 бар используются в напорных теплосетях для транспортировки горячей воды и пара с температурой до 120 °С.

Рис. 4 Разновидности ПП труб

Технологический процесс сварки ПП

Сварка труб из полипропилена основана на способности данного типа пластика размягчаться при нагреве до определенной температуры, приобретая состояние, сходное с мягким пластилином. При плотном контакте двух расплавленных деталей происходит процесс взаимного проникновения (диффузии) материалов, в результате чего получается прочное соединение, по стойкости не уступающее целостной конструкции.

Существует два основных способа соединения полипропиленовых труб: стыковое и муфтовое. При первом варианте разогревают торцы деталей одновременно специальным дисковым паяльником, после чего соединяют их вместе, данная технология широко применяется при стыковке труб большого диаметра в промышленном строительстве.

При использовании в строительной отрасли для прокладки водопроводных и отопительных сетей полипропиленовых труб небольших диаметров (до 63 мм) стыковой метод абсолютно непригоден по следующим причинам:

может быть реализована сварка полипропиленовых труб только одного диаметра;

после стыковки внутри трубопровода образуется выпуклый шов, снижающий сечение проходного канала — это существенно повышает гидравлическое сопротивление трубопровода малого диаметра и снижает эффективность его использования, увеличивает вероятность засоров.

соединение обладает меньшей прочностью, чем муфтовое.

Читайте также:  Коллекторная система отопления частного дома: основные узлы, монтаж, материалы

Технология пайки с использованием муфт заключается в применении для стыковки труб переходной детали (отрезка обычной однослойной ПП трубы) с внутренним диаметром, соответствующим наружному соединяемых трубных отрезков. Для проведения работ специальным паяльником одновременно разогревают наружную поверхность трубы и внутреннюю переходной муфты, после чего детали быстро соединяют вручную. Аналогичную процедуру с нагреванием муфты и внешней трубной оболочки проводят со вторым стыкуемым отрезком. Понятно, что после вставки в муфту торцы обоих трубных отрезков почти соединяются встык без выпуклого шва, а если использовать переходник с разными диаметрами, то можно состыковывать трубопроводы любых размеров.

Рис. 5 Пайка пластиковых труб — технологический процесс

Инструмент для пайки полипропилена

Общепринятое техническое название данного типа инструмента — сварочный аппарат для пайки полипропиленовых труб, монтажники часто называют прибор утюгом для сварки.

Конструктивно аппарат состоит из следующих узлов и комплектующих:

Нагревательного элемента (ТЭНа), выполненного в виде плоской пластины с посадочными отверстиями, или стержня, в стандартном приборе имеются два ТЭНа, второй подключают при пайке труб больших размеров.

Корпуса с ручкой, на котором размещены две кнопки включения нагревательных элементов, два индикатора срабатывания (достижения ТЭНами заданной температуры) и регулятор со шкалой (иногда она дублируется диаметрами труб) для установки температурного режима, обычно температура паяльника не превышает 300 С. Решая, при какой температуре паять пластиковые трубы, опытные специалисты благодаря терморегулятору могут варьировать нагрев труб в широких пределах. К примеру, если стыковка происходит с некоторой задержкой, детали нагревают выше стандарта в 260 °С при соблюдении указанных в инструкции временных интервалов, а затем спаивают.

Комплекта насадок, применяемых при пайке полипропиленовых труб, их стандартные размеры 20, 25, 32, 40, 50, 63 мм, число в комплектации может варьироваться от 3 до 6 типоразмеров.

Рис. 6 Аппараты для сварки полипропиленовых труб

Различают две конструкции сварочных аппаратов:

Мечевидной формы с плоским утюгом, агрегат имеет двустороннюю нагревательную платформу, в которой проделаны 3 сквозных отверстия. В них вставляется резьбовой болт и вкручиваются две насадки по разные стороны — гильза для разогрева наружной поверхности трубы меньшего диаметра и дорн для размягчения внутренней поверхности большей соединительной муфты.

Стержневого типа, по внешнему виду напоминают женскую плойку для накручивания волос, на стержень может одновременно крепиться 3 насадки, выполненные в виде хомутов с фиксирующими болтами и имеющими гильзу и дорн для размягчения трубных ПП оболочек. Стержневые аппараты также оснащены двумя кнопками включения ТЭНов, светодиодными индикаторами режимов работы и терморегулятором.

Рис. 7 Маркировка ПП труб

Таблица пайки полипропиленовых труб и температура их нагрева

Одна из основных задач монтажника при проведении стыковочных работ — точно выдержать время сварки полипропиленовых труб. Отклонение от временных интервалов в ту или иную сторону, как правило, приведет к двум основным неприятностям:

оболочки свариваемых труб недостаточно прогреются, в результате не произойдет диффузионное соединение и в процессе эксплуатации трубы расстыкуются – возникнет утечка воды и затопление помещения.

Трубные оболочки перегреются и в месте стыка торцов образуется наплыв — это сузит проходной канал, увеличит гидравлическое сопротивление линии, приведет к финансовым потерям в индивидуальном водоснабжении или отоплении из-за плохой проводимости магистрали.

Любому монтажнику при проведении работ полезна таблица температур для пайки полипропиленовых труб, указывающая время нагрева оболочек паяльным прибором. Необходимость таблицы связана с тем, что трубы больших диаметров имеют более высокие площадь нагреваемой поверхности, массу и объем, соответственно для их прогрева в сравнении с небольшими изделиями при одинаковой температуре требуется больше времени.

При составлении таблицы основным критерием служила определенная экспериментальным путем оптимальная температура сварки полипропиленовых труб, равная 260 °С.

Рис. 8 Таблица пайки полипропиленовых труб

Также в инструкции на любой сварочный аппарат присутствует таблица, в которой отражено время пайки полипропиленовых труб в состыкованном положении. Аналогично времени нагревания трубных оболочек, время удержания соединенных деталей вместе также возрастает с увеличением их диаметров.

При проведении работ по пайке полезно знать, при какой температуре паять пластиковые трубы, ведь состояние окружающей среды существенно влияет на скорость остывания соединяемых деталей, и если воздух слишком холоден, табличные данные будут указывать некорректные значения. При проведении монтажных работ допустимой нижней температурной границей является показатель -10 °С, а оптимальной считается температура окружающей среды в помещении или на улице от 0 до +25 °С.

Последний показатель, который полезно знать монтажнику во время пайки пластиковых труб — глубина нагрева полипропиленовых деталей. В принципе она задана гильзой и дорном, имеющими соответствующую длину, поэтому при полном погружении стыкуемых трубных отрезков в насадки правильные размерные параметры будут соблюдены автоматически.

Пайка труб из полипропилена — поэтапная инструкция

Одно из основных преимуществ соединения полипропиленовых труб пайкой — скорость проведения монтажных работ, процесс стыковки и готовности к дальнейшему монтажу труб наиболее распространенного диаметра в 25 мм занимает не более 15 секунд. Чтобы сделать работы без лишних временных затрат, ответственно проводят все подготовительные операции и далее монтируют трубопровод, строго придерживаясь технологического процесса проведения операций.

Рис. 9 Инструмент, с помощью которого сваривают ПП-трубы

1.     Подготовка инструмента и комплектующих

Прежде чем паять полипропиленовые трубы, готовят комплектующие: трубные отрезки, тройники, угловые отводы, соединительные муфты, переходники с пластика на металл, вентильные запорные краны.

Для проведения работ понадобится паяльный утюг и комплект насадок, а также вспомогательный инструмент, некоторая часть которого входит в комплектацию прибора:

Труборез, обычно для обрезки труб используют ножницы с предельно допустимым диаметром реза 40 мм, для больших размеров применяют более мощные ножницы или роликовые резаки.

Рулетка для измерения размеров, маркер или карандаш для отметки длины на трубной оболочке.

Перчатки для защиты рук от ожогов во время работы.

Уровень для проверки горизонта при установке водорозеток.

Отвертка или шестиганный ключ для фиксации насадок на нагревательном утюге.

Читайте также:  Виды и сортамент труб водопроводных стальных

Рис. 10 Основные этапы сварки ПП

2.     Разметка и нарезка

Для удобства работы освобождают пространство посередине помещения и устанавливают стол на удобной высоте, все элементы раскладывают по периметру комнаты согласно схеме, после чего начинают их последовательную обрезку с пайкой. Если трубопровод проходит по периметру помещения, укладку начинают с торцевой стены — так удобнее проводить монтаж. Работы ведут в следующей последовательности:

Отмеряют нужный отрезок трубы и ставят метку на ее поверхности маркером или карандашом, отступив от торца расстояние с учетом глубины нагрева.

Обрезают трубу ножницами для полипропиленовых труб, стараясь точно выдержать угол под 90 градусов. Если инструмент остро заточен, то на внутренних стенках не будет заусенец и труба сохранит свою геометрию.

Если труба на конце имеет небольшие неровности или заусеницы, то, в принципе, это не является большой проблемой, так как при нагреве трубы они все равно расплавятся.

Ни в коем случае не используйте различные фаскосниматели и зачистные инструменты при пайке неармированных труб, как пишут на многих сайтах, типа, для того, чтобы труба легче входила в нагревательную насадку паяльника. Если снять слой трубы, то при нагреве и соединении свариваемых частей, не будет достаточного количества расплавленного пластика для формирования правильного шва.

Рис. 11 Пайка ПП труб – основные этапы

3.     Пайка

Для спайки полипропилена в основном используют паяльники с плоским утюгом, работы проводят в следующем порядке:

Подсоединяют к аппарату две части насадки на винт с помощью шестигранного ключа, подключают его к сети и включают нагревательный элемент или оба ТЭНа нажатием клавиш.

Выставляют терморегулятором необходимый температурный показатель, обычно ставится стандартная температура пайки полипропиленовых труб в 260 °С.

После того, как индикатор поменяет свой цвет на зеленый, сигнализирующий о достижении ТЭНом заданной температуры нагрева, начинают пайку. Вначале лучше провести пробные работы на коротких обрезках труб, после определения оптимального времени выдержки (для этого используется таблица пайки полипропиленовых труб) приступают к сварке основного трубопровода.

Наружные или внутренние поверхности соединяемых деталей помещают одновременно с двух сторон в нагревательные муфты, стараясь выдерживать строго горизонтальное положение деталей, для удержания короткой муфты используют перчатки, идущие в комплекте. По истечении определенного времени детали быстро извлекают из паяльника и соединяют друг другом в строго зафиксированном положении, стараясь удержать их на одной оси в течение положенного времени.

По истечении времени остывания узел готов к дальнейшей эксплуатации — впаивания в муфту второго трубного отрезка.

Рис. 12 Шейвера для снятия наружного армирования ПП труб и пример их использования

Нюансы при пайке труб полипропилена

Пайка пропиленовых труб требует определенных навыков и опыта, при проведении работ неопытным монтажникам следует учитывать некоторые нюансы:

1. Армированные внутренней алюминиевой оболочкой полипропиленовые трубы требуют чуть большего времени нагрева, которое можно определить экспериментальным путем, проводя опыты по стыковке коротких обрезков.
2. ПП трубы, армированные алюминием, расположенным под тонкой наружной оболочкой полипропилена требуют подготовки к пайке, необходимо снять этот алюминиевый слой на глубину соединения с фитингом, чтобы фольга не мешала при пайке. Для этого используют специальное приспособление для зачистки — шейвер, выпускаемый в нескольких вариантах: ручной и под дрель. Если приходится заниматься монтажом армированных алюминием ПП труб в больших объемах, лучше приобрести насадку для дрели (шуруповерта) — снятие алюминиевого слоя при ее использовании происходит быстрее и с более высоким качеством, чем у перфораторной модели.
3. Если алюминиевая армировка расположена посередине между внутренней и наружной трубными стенками, обычно опытные сварщики трубу не зачищают. Но, если опыта не достаточно, то рекомендуется использовать зачистки для внутренней армировки — торцеватели. Их конструкция отличается от шейверов, упомянутых выше, наличием ножа, вырезающего фольгу изнутри с торцевой части трубы.

Рис. 13 Последовательность пайки армированных сверху фольгой ПП-труб

При проведении работ монтажники с малым опытом часто совершают следующие ошибки:

Не очищают трубную оболочку стыкуемых деталей от грязи — данная ошибка приводит к плохой диффузии полипропилена и дальнейшей разгерметизации соединения.

Не выдерживают угол среза в 90 градусов. Ошибка приводит к тому, что при вставке трубных отрезков в нагревательные насадки они не до конца погружаются и при монтаже между их торцами образуется слишком большой зазор – это ослабляет соединение и приводит к накоплению грязи в образовавшейся канавке.

Стыкуют трубы в муфте слишком плотно или недостаточно глубоко, в первом случае образуется внутренний вал на стыке, снижающий диаметр проходного канала. Если трубы в муфте размещены друг от друга на слишком большом расстоянии, образуется внутренняя канавка и ухудшаются прочностные характеристики соединения.

Не соблюдают прямой угол при стыковке деталей. При отсутствии контрольного инструмента выдержать прямой угол, точнее соосность соединения, довольно сложно начинающему монтажнику, перекосы вредно сказываются на качестве стыков и затрудняют монтаж длинных участков в заранее вырезанные прямые штробы.

Недогревают или перегревают детали. В первом случае диффузия будет недостаточна, соединение в дальнейшем расслоится и появится течь, при перегреве трубных оболочек внутри появится сужающее проходное отверстие наплавление.

Вращают или корректируют положение деталей в процессе сваривания. Данное нарушение технологии приводит к дальнейшей разгерметизации соединения.

Не соблюдают временные интервалы при пайке, стыковке. Отклонения от рекомендованных табличных значений приводят к дефектам в виде перегрева или недогрева трубных оболочек, их расслоению и соответственно к некачественному соединению деталей.

Рис. 14 Как не нужно сваривать полипропиленовые трубы

При проведении работ по монтажу полипропиленового трубопровода один из основных критериев качества — точное время и температура пайки, первый параметр задается табличными данными в инструкции на сварочный прибор. Оптимальная температура при сварке полипропиленовых труб принимается равной 260 °С, с учетом этих температурных параметров по таблицам определяют, сколько секунд необходимо удерживать детали в нагревательных муфтах, а также минимальное время их остывания после стыковки.