Svařování HDPE trubek: technologie, zařízení a materiály

V tomto článku vám řekneme, jak as použitím jakého zařízení se svařují trubky HDPE. Téma článku je relevantní, protože vodovodní a kanalizační systémy sestavené z polyethylenu jsou velmi žádané.

A to není překvapující, protože cena polyethylenových struktur je dnes velmi atraktivní, navíc ve srovnání s cenou polypropylenových analogů. Než ale přistoupíme k popisu svařovacího procesu, uvažme, jaké jsou materiály, které musíme spojit do jediného vodovodního systému.

Hlavní vlastnosti použitých materiálů

HDPE trubky jsou vyrobeny z nízkotlakého polyetylenu, který jim zajišťuje odolnost proti mechanickému namáhání kombinovanou s elasticitou.

Tento typ polyetylenových trubek našel široké uplatnění při stavbě netlakových a tlakových potrubí s teplotou dopravovaného média ne vyšší než +40 ? Dále lze nízkotlaký polyetylen použít pro rozvody plynu a kanalizační komunikace za předpokladu, že potrubí má chemickou odolnost vůči dopravovaným médiím.

Při výrobě HDPE trubek se používají polyetylenové třídy PE80 a 100. Takové materiály splňují požadavky GOST 18599-2001 (instalace vodovodních systémů) a požadavky GOST R 50838-2009 (instalace plynovodů).

Boční pruh a značení umožňují odlišit plynové potrubí od vodovodního potrubí. Pro vodu je pruh světle modrý a pro plyn žlutý.

Zásadně důležité: Plynové potrubí lze použít při instalaci plynových a vodovodních systémů. Současně je nepřijatelné použití vodního potrubí pro přepravu plynu.

Nízkotlaká polyetylénová trubka byla původně navržena pro podzemní instalaci, ale v případě potřeby ji lze použít pro vnější instalaci. Výrobek se prodává v délkách 12 metrů a polích 100 a 200 metrů.

Zásadně důležité: Trubka zakoupená ve svitcích musí být dlouho před zahájením svařovacích prací položena na rovný podklad pro narovnání.

Spojení lze provést dvěma způsoby:

• jednodílné spojení svařováním na tupo nebo pomocí elektrické spojky;
• rozebíratelné spojení pomocí speciálních svěrných šroubení pro trubky.

Pokud lze při instalaci vodovodního systému použít odnímatelné připojení, pak při budování systémů přívodu plynu je povoleno pouze svařování trubek na tupo.

Vybavení tupého kloubu

Zařízení pro svařování HDPE trubek na tupo představují stroje pro práci ve stacionárních nebo polních podmínkách. Tyto i další modifikace jsou tvořeny rámem (lůžkem), na kterém jsou umístěny středící svorky umožňující podélný pohyb pájených dílů.

Zařízení je vybaveno topným tělesem, jehož obvod opakuje vnější průměr trubek. Sada navíc obsahuje zařízení pro vyrovnání konců. Jedná se o mechanický nástroj, který vyhlazuje oba konce najednou.

Stacionární zařízení jsou ve většině případů zcela mechanizovaná a pohyb potrubí podél rámu se provádí pomocí zvedáků. Některé mobilní stroje vyžadují ruční pohyb prvků, které mají být pájeny.

Vývoj svařování na tupo

Takovéto kutilské svařování HDPE trubek je relevantní pro stavební systémy o průměru 50 mm nebo více.

Tip: Jak již bylo zmíněno, k provedení tupého spoje je zapotřebí svařovací stroj, jehož cena je vysoká. Na základě toho takové zařízení používají specialisté, zatímco začínající instalatéři si budou moci pronajmout high-tech zařízení.

Vznik tupého spoje polyetylenových výrobků je obsažen v ohřevu koncových úseků na teplotu tavení a ve spoji pod tlakem. Pevnost odebraného švu je dostatečná pro dlouhodobý provoz odebraného spoje, avšak za podmínky, že tento spoj bude používán bez pohybu.

Pokyny pro svařování na tupo jsou následující:

• Konce trubek jsou řezány v pravém úhlu a umístěny do stroje tak, že jeden konec je umístěn proti druhému;
• Poté jsou prvky, které mají být svařeny, upevněny železnými úchyty. (dvě středící úchyty na každé straně) v poloze, ve které budou pájeny;
• Mezi konce je instalováno zařízení, které vyhlazuje konce trubek v pravém úhlu;
• Poté je mezi zarovnané konce instalováno topné těleso., který ohřívá obvod polyetylenových trubek na provozní teplotu;
• Poté se topné těleso odstranía roztavené konce se lisují pod vysokým tlakem po dobu 2-3 60 sekund;
• Po vychladnutí polymerové hmoty se spoj vyznačuje nejen velkou pevností, ale také estetikou švu..

Elektrofúzní svařování

Tento technologický postup umožňuje montáž polyetylenových trubek do jednotlivých systémů s ohledem na vysokou pevnost spoje. Pokyny pro svařování jsou jednoduché a nevylučují možnost, že to provedete svépomocí, aniž byste potřebovali služby zkušených odborníků.

Princip spojení dvou trubek do jednoho celku je obsažen v přívodu napětí do spirály zatavené do trubkové spojky. Díky tomu se spojka zahřeje na požadovanou teplotu a roztaví se. K roztavení polymerové spojky se používá speciální zařízení, které dodává požadované napětí do tvarového prvku.

Mezi výhody vývoje je třeba poznamenat následující:

• jednoduchost procesu provádění svařování ve srovnání se stroji pro pájení na tupo;
• vyšší odolnost proti mechanickým deformacím ve srovnání s tupým spojem;
• malá hmotnost a rozměry stroje, což umožňuje práci v terénu;
• možnost pájení spojů s malou mezilehlou mezerou.

Vývoj elektrofúzního svařování

• Polyetylenové trubky jsou vůči sobě na stejné úrovni. Pokud je stavebnice dodávána se speciálními nastavitelnými vodícími stojany, používáme je, pokud ne, vystačíme si s improvizovanými prostředky.
• Konce seřízneme speciální frézou, která poskytuje možnost řezání pod úhlem 90?.

Zásadně důležité: Je zakázáno řezat trubky nožem nebo pilou, protože nebude možné dosáhnout rovnoměrnosti řezu a optimální kvality.

• Pomocí hadříku nepouštějícího vlákna a odmašťovače na bázi alkoholu pečlivě otřeme konce zvenku i zevnitř.
• Na každé z trubek naměříme od konce vzdálenost rovnající se polovině spojky a označíme ji speciálním bílým fixem.
• Po celé měřené vzdálenosti odstraňujeme povrchovou vrstvu. Pro tyto účely používáme speciální škrabku, která je součástí svařovacího stroje.

Zásadně důležité: Nikdy byste tento druh práce neměli dělat s brusným papírem, protože jednotlivá brusná zrna v polyethylenu způsobí netěsnost pájení.

• Podél měřené hrany, kde bude spojka končit, nainstalujeme speciální objímku, která následně umožní umístění trubky.
• Vyčištěný úsek potrubí odmastíme.
• Nainstalujeme spojku na oba konce a zapneme zařízení pro svařování HDPE trubek. Pájení trvá asi 4 minuty, zatímco plast vychladne dalších 10 minut.

Výkon

Jak jste měli možnost se přesvědčit, není tak obtížné provést spojení HDPE trubek vlastníma rukama, pokud máte příslušné vybavení. Další potřebné informace, které budou potřeba při instalaci, najdete ve videu v tomto článku.

Trubky vyrobené z polyetylenu HDPE se používají téměř ve všech moderních komunikačních systémech, od zásobování vodou až po plynovody a kabelové kanály. Jsou pevné, pružné a odolné proti opotřebení. Správná instalace polyetylenového potrubního systému zajistí jeho spolehlivost i na spojích potrubních úseků a znalost, jak spojit HDPE trubky vlastníma rukama, ušetří peníze na jejich instalaci.

Typy spojů PE potrubí

Polyetylenové trubky mohou být spojeny do jedné řady různými metodami. Každý z nich je navíc vhodný pro specifické podmínky.

• Takže spojování HDPE trubek s tvarovkami a spojkami (svařování hrdla) se používá hlavně pro uspořádání vnitřku vodovodního systému v domě.
• Instalace potrubí svépomocí pomocí svařování na tupo. Tento způsob se používá pro instalaci rozšířeného úseku komunikace pro venkovní účely. V tomto případě mohou být trubky položeny jak na povrch půdy, tak do výkopu, poté je možné je zakrýt zeminou.
• Elektrofúzní svařování. Tento způsob spojování HDPE trubek se vyrábí pomocí speciálních plastových spojek se zabudovanými spirálovými prvky, které se působením proudu zahřívají.

Podívejme se blíže na každou z metod.

Přednosti použití elektrofúze

Obvykle se elektrické spojky používají v případech, kdy není vhodné nebo praktické svařovat polyetylenové trubky mezi sebou. Nejčastěji se to děje v kanalizačních studnách, úzkých a nepohodlných kanálech, instalačních jámách v základně a stěnách domů. Přísně vzato, elektrické spojky přicházejí na záchranu v případech, kdy nelze použít svařování na tupo.

Další výhodou tohoto způsobu spojování polyetylenových trubek je jeho pohodlí v případě havárie nebo poškození potrubí. Takové situace zpravidla vyžadují velmi rychlé řešení problémů. Svařování HDPE trubek s elektrickými spojkami se vyznačuje značnou jednoduchostí provádění – v tomto případě nejsou potřeba žádné speciální znalosti.

Snadná instalace zařízení je zajištěna přítomností speciálních otvorů na něm. Pro určení optimálního teplotního režimu pro dokování na moderních svařovacích strojích je k dispozici funkce pro čtení požadovaných informací přímo z čárového kódu, který je vybaven elektrickými spojkami. Postup připojení se provádí pomocí nejjednodušších nástrojů – zařízení pro odizolování konců trubky, elektrické spojky a svářečky.

Doporučení pro správné svařování PE trubek

Polyethylenové trubky lze svařovat pomocí speciálního zařízení nazývaného páječka. Přitom existuje řada specifických pravidel, která umožní, aby spojení prvků bylo hladké, kvalitní a těsné.

Požadavky vypadají takto:

Přehled svařovacích strojů pro polyetylenové trubky

• Před provedením práce stojí za to prostudovat charakteristiky HDPE pro každou trubku a ověřit jejich shodu z certifikátů. V opačném případě se trubky jednoduše nevejdou do jediné utěsněné struktury.
• Vnitřní vůle trubek (průměr) musí být shodná pro každý řez určený pro instalaci komunikací.
• Před svařováním je třeba konce PE trubek očistit od prachu a nečistot a také odmastit.
• Postup svařování by měl být prováděn pouze v suché, vytápěné místnosti, ve které je vyloučen průvan a vysoká vlhkost.
• Po spojení dvou PE prvků je třeba zabránit jakémukoli pohybu vedení až do úplného vychladnutí potrubí, aby nedošlo k narušení komunikační mezery.
• Kromě toho stojí za to zakrýt svarový šev před přímým slunečním zářením.

Důležité: konce trubic na opačné straně než jsou svařované trubky by měly být bezpečně uzavřeny, aby se zabránilo vnikání studeného vzduchu do lumen. Nízká teplota může narušit technologii svařování HDPE trubek.

Svařování zásuvky (rukáv)

Spojení trubek pomocí spojek a tvarovek je znázorněno pro trubky HDPE do průměru 63 mm. Pro tyto účely použijte ruční domácí páječku (svařovací stroj). PE trubky většího průměru se svařují na průmyslovém mechanickém zařízení.

Důležité: před provedením objímkového svařování je nutné zásobit požadovaný počet armatur plus malou rezervu pro případ sňatku v práci.

Pro svařování zásuvek musíte kromě páječky připravit řezačku trubek a metr.

Práce na svařování HDPE trubek se provádí tímto způsobem:

• Svařovací stroj je instalován na plošině a bezpečně upevněn. Trysky požadovaného průměru se připevňují k topné ploše pomocí speciálního klíče. Svařovací stroj je nastaven na požadovanou teplotu. U trubek vyrobených z PE (polyethylenu) by to mělo být 220-230 stupňů.
• Díly připravené ke svařování se nasadí na trysky a přidrží, dokud se plast řádně nezahřeje. Zpravidla je to 5-7 sekund.
• Po zahřátí dílů je nutné pomalu, ale až na doraz, oba prvky spojit a podržet je v tomto stavu alespoň 10 sekund, aby tvarovka a trubka nezměnily svoji svařenou polohu.
• Po takových manipulacích zůstává vnitřní lumen trubky hladký a těsný a polymer zpracovaný svařovacím strojem tvoří jeden celek.

Důležité: Je třeba zabránit nadměrnému přehřívání potrubí. V opačném případě se při spojování dvou prvků plast jednoduše složí do harmoniky, což naruší jak vnitřní vůli trubek, tak kvalitu spojení.

Tip: po každém svařovacím postupu nezapomeňte vyčistit natavený polymer z teflonové plochy trysek. V opačném případě to naruší další proces svařování. A plast musíte odstranit pouze dřevěnou špachtlí. Takže můžete udržovat teflon bezpečný a zdravý. Je zakázáno čistit plasty ve studené formě a kovovými předměty.

Svařování na tupo

Viz také: Stabilizátor napětí pro soukromý dům: jak si vybrat začínajícího mistra podle technických specifikací v 7 krocích

HDPE trubky můžete svařovat na tupo vlastníma rukama. Svařování na tupo se provádí pomocí speciálního zařízení s mechanickým nebo hydraulickým pohonem. Takový svařovací stroj umožní spojení dvou prvků trubek až do úplného a těsného spojení. Nejoblíbenější zařízení jsou ta, která mají softwarové ovládání. Takové zařízení se vyznačuje plnou automatizací a schopností řídit proces svařování bez zásahu obsluhy z hlediska fyzické námahy.

Před provedením práce vlastníma rukama by měly být vybrány trubky HDPE s jednotnými technickými vlastnostmi. Je vhodné svařovat trubky i ze stejné šarže. Protože je zde polymer spojen na molekulární úrovni, tento přístup způsobí, že svar bude vzduchotěsnější a spolehlivější.

Důležité: Pro svařování na tupo jsou vhodné trubky s tloušťkou stěny minimálně 5 mm a průměrem větším než 50 mm.

Principem svařování na tupo je zahřátí konců trubky na speciální desce. Po roztavení se PE deska mezi konci dvou svařovaných trubek odstraní a prvky se mechanicky stlačují, dokud není polymer zcela promíchán a zapájen. Poté je třeba nechat trubky zcela vychladnout.

Popis metod svařování PVC trubek

Důležité: při označování trubek a jejich řezání je vhodné vzít v úvahu technické snížení délky trubky po svařování. Chcete-li správně vypočítat faktor redukce délky, můžete použít níže uvedená data:

• Takže pro trubky o průřezu 20 mm bude délka tavení (hloubka svařování) 14,5 mm;
• Prvky 25 mm – 16 mm;
• Pro trubky o průměru 32 mm – 18 mm;
• Pro trubky o průřezu 40 mm – 20 mm;
• Trubky o průměru 50 mm – 23 mm.

Instalace zásuvky

Je třeba poznamenat, že v domácích dokumentech nenajdete žádné normy pro pájení zásuvek. Je popsán pouze v evropských normách DVS 2207-15. Návod krok za krokem, jak svařovat HDPE trubky se spojkami:

1. Před zahájením práce budete muset připravit komunikaci. K tomu je vnější povrch očištěn od různých nečistot: prachu, mastnoty. To lze provést vlhkým hadříkem a roztokem alkoholu nebo speciální směsí. Prodává se v instalatérských prodejnách;
2. Poté, co je křižovatka uvedena do pořádku. Hustota upevnění závisí na hladkosti řezu. Na konci trubky byste měli projít smirkovým papírem nebo ji vyčistit zmačkanými novinami. Poté, co se spoj HDPE trubek ořízne na zkosení 1 mm při 45 stupních, je to velmi důležité pro pevné upevnění; Foto – dokování
3. Dále je třeba nainstalovat kohoutky do spojky. Je rozdělena na dvě poloviny: první se nasadí na trubku (toto je trn) a druhý segment se vloží do druhé (toto je objímka). Je třeba poznamenat, že nasazování spojky by mělo být zahájeno až po zahřátí nástroje;

Po dokončení ohřevu a svařování odstraňte spojku a upevněte trubky na pevný povrch.

S přírubami je ještě jednodušší pracovat. Jsou to závitové spoje pro instalaci. V souladu s tím je na jednom konci komunikace vyříznut závit, do kterého je prvek zašroubován, a na něj je již nasazena trubka. Křižovatka je vyhřívána fénem nebo návlekem.

Foto – příruba pnd

Elektrofúzní svařování

Elektrofúzní svařování polyetylenových trubek se používá, pokud je linka instalována v omezeném prostoru, kde se master nemůže volně pohybovat. Kromě toho je tento způsob svařování použitelný pro spojování trubek s různou tloušťkou stěny, s různými průměry nebo pro instalaci kanalizačních systémů.

Elektrofúzní svařování polyetylenových trubek je považováno za nejdražší, ale takto získané spoje jsou vhodné pro provoz při tlaku 16 atm. Práce na spojování trubek touto metodou se provádějí pomocí speciálních spojek, v jejichž konstrukci je topný spirálový prvek.

Svařování se provádí takto:

• Nejprve se připraví všechny potřebné řezy trubek s jejich povinným odmaštěním a vyčištěním od nečistot a prachu. Stejným způsobem je zpracována vnitřní část elektrospojky. Pro tyto účely je vhodné používat speciální ubrousky napuštěné alkoholovou těkavou látkou.
• Konce svařovaných trubek by měly být zbaveny průmyslových oxidů mechanickým čištěním. Současně by měly být stejné konce řezány rovnoměrně, aby byl spoj co nejtěsnější a zabránil zatékání plastu do trubek.
• Trubky se umístí do polohovadla a nasadí na spoj elektrospojky. Konce trubek na opačné straně vedení by měly být v době svařování uzavřeny vlastními rukama, aby se zabránilo tepelným ztrátám.
• Do závěrů nasazené elektrospojky je přiveden elektrický proud a proces je přiveden k roztavení PE trubky a jejímu kvalitnímu spojení.

Důležité: HDPE trubka svařená tímto způsobem musí zůstat nehybná, dokud zcela nevychladne. Jinak hrozí narušení geometrie svaru.

Jak ohýbat nebo narovnávat výrobek

Polyetylenové trubky jsou k dispozici v prodeji v rovných 12metrových délkách nebo ve formě pevných výrobků navinutých na velkých svitcích. Ve zkrouceném stavu mají výrobky tvar kroužků a jsou deformovány. Před rovnáním nebo ohýbáním deformované HDPE trubky je nutné ji zahřát.

Při montáži potrubí je často nutné narovnat zkroucenou nebo naopak ohnout deformovanou polyetylénovou trubku

Nízkohustotní polyethylen je známý svou dobrou elasticitou. Tuto vlastnost však ztrácí při teplotě ohřevu nad + 80 ° C. Tento okamžik se používá v případě potřeby ke změně konfigurace produktu.

Je však třeba si uvědomit, že pro rovnání nebo ohýbání lze teplotu zvýšit pouze na krátkou dobu. Polyetylenová trubka koneckonců patří do kategorie stavebních materiálů, které mohou být při porušení teplotního režimu poškozeny.

Přehled metod ohýbání trubek

Nejjednodušší je narovnat trubku a odstranit záhyby, které vznikly během skladování a přepravy, poté, co se produkt mírně zahřeje. Pokud se výměna nebo oprava potrubí provádí v létě, kdy jsou sluneční paprsky co nejžhavější, můžete je použít k dosažení úkolu.

Chcete-li narovnat HDPE trubku, stačí ji nechat několik hodin na přímém slunci a pevně upevnit konce segmentu

UV paprsky nezhorší provozní parametry polyetylenu, ale zároveň budou schopny na chvíli změkčit stěny výrobku. Změkčenou trubku stačí upevnit podél pevné podpěry nebo stěny nebo ji položit do předem vykopaného výkopu. Než narovnáte ohnutou HDPE trubku na zemi, musíte místo vyčistit.

Pokud je třeba pracovat v zimě, použijte k ohřevu výrobku horkou vodu. Tato metoda je však účinná pro trubky, jejichž velikost nepřesahuje 50 mm. Jako pomůcky pro rovnání můžete použít kovové zábradlí a zdivo. V každém případě: čím kratší je délka výrobku, tím snadněji se s ním bude pracovat.

Efektivní metody ohýbání obrobku

Pokud nastane opačná situace, kdy je nutné HDPE trubku ohnout, použije se stejné tepelné zpracování. Pro zahřívání se používají následující metody:

• ofukování horkým směrovým vzduchem stavebního vysoušeče vlasů;
• zahřejte stěny produktu plynovým hořákem;
• zalijte povrch vroucí vodou.

Pro zjednodušení postupu ohýbání je lepší postavit formovací rám. Rám, jehož velikost odpovídá průměru ohýbané trubky, může být vyroben z běžných dřevovláknitých desek. Aby byl povrch rámu hladký, obruste jej kouskem brusného papíru.

Pro ohýbání HDPE trubky pomocí vysoušeče vlasů se práce provádí v následujícím pořadí:

1. Ošetřovaný prostor je vytápěn stavebním fénem.
2. Změkčený obrobek je zahlouben do formovacího rámu.
3. Opatrně ohněte trubku bez použití nadměrné síly, abyste výrobek v ohybu nezlomili.

Po vytvoření požadovaného úhlu ohybu je třeba nechat produkt zcela vychladnout a teprve poté jej vyjmout z rámu.

Aby se zajistilo rovnoměrné zahřívání povrchu polyethylenového výrobku, musí se potrubí neustále otáčet kolem své osy a nahrazovat různé úseky pod paprsky.

Důležitý bod: při zahřívání potrubí je nutné dodržovat “zlatý průměr”. Pokud není povrch v době ohýbání dostatečně zahřátý, může dojít k prasknutí trubky. Pokud se v době zahřívání přiblíží topný článek příliš blízko k produktu, polymer se může vznítit.

Kontrolujeme kvalitu práce

Svařování polyetylenových trubek není obtížný úkol, ale přesto vyžaduje pečlivou kontrolu kvality svaru. Vzhledem k tomu, že polymer má během tavení zvýšenou viskozitu, šev nemusí být vždy rovnoměrný. Při provádění práce byste proto měli pečlivě prozkoumat výsledky:

• Výsledný svar by měl být přibližně rovný. Nadměrná dutina nebo vyčnívání švu je vyloučeno.
• Samotný šev by se neměl kriticky posunout vzhledem k úrovni hlavní linie jako celku. Posun dovnitř (průhyb) je přípustný do 10 % tloušťky stěny svařované trubky. Konvexnost je povolena do 2,5 mm u trubky s 5 mm stěnou. Pro tloušťku stěny trubky 6-20 mm je tloušťka konvexní přípustná do 5 mm.

Dodržení těchto kontrolních parametrů vám umožní získat funkční a správně svařenou linku, která vydrží desítky let.