Особенности диффузионной пайки полипропиленовых труб
Такой способ соединения полипропиленовых труб подразумевает применение доборной арматуры и специального паяльника. Такой паяльник идет в комплекте со съемными парными насадками, которые по размеру соответствуют наружному диаметру трубы и внутреннему диаметру элементов соединения.
Пару таких насадок нужно прикрепить к термонагревательному элементу паяльника и разогреть их до температуры в 260 градусов. Когда насадки достаточно разогреются, в них нужно вставить соединительные детали буквально на пару секунд. В это время произойдет нагревание и расплавление поверхностей полипропиленовых элементов, которые вступили в контакт с насадками паяльника.
Потом доборный элемент и трубу нужно извлечь из насадки и присоединить друг к другу, чтобы они соединились посредством диффузии расплавленных частей. После того как поверхность остынет, соединение приобретет монолитную структуру.
Метод с помощью электрического паяльника имеет такие преимущества:
- легкость пайки труб;
- невысокая стоимость доборных элементов;
- невысокая стоимость самого паяльника.
Но наряду с этим такой паяльник крайне неудобно использовать в труднодоступных местах, это и есть ключевой недостаток такого метода пайки, хотя он и считается самым распространенным среди желающих сварить полипропиленовые трубы своими руками.
Как соединить полипропиленовые трубы с помощью электрофитингов
Электрофитинг – это тот или иной соединительный элемент конструкции, который содержит изнутри встроенный электрический нагреватель с контактами, выходящими наружу. При установке полипропиленовых труб их нужно вставлять в электрофитинги и неподвижно фиксировать. К наружным контактам с помощью проводов подключается аппарат для сварки, который подает электричество на определенное время. В результате этого поверхность электрофитинга частично расплавляется, и полипропиленовая труба соединяется с другим элементом.
Такой метод оперативный и технически прост, но если вы захотите применить его своими руками, помните, что сварочный аппарат и соединительная арматура – весьма недешевые вещи. Именно по этой причине такой метод в домашних условиях для пайки практически не используется.
Метод холодной сварки
Холодная сварка полипропиленовых труб предполагает их соединение при помощи специального клея, состав которого способен размягчать поверхности соединяемых частей. Выглядит это так:
- места соединения предварительно обезжириваются;
- наносится клей в один слой;
- детали соединяются друг с другом;
- зафиксируйте их в нужном положении;
- продержите так какое-то время.
В плане прочности такой метод не уступает диффузному, технология очень проста, и паяльники со сварочными аппаратами не пригодятся. Однако ключевой недостаток такого способа пайки – это возможность его применения только для систем холодного водоснабжения. А вот для горячего водоснабжения и отопительных систем лучше применять другой метод.
Какие трубы использовать
В процессе монтажа отопительной системы из рассматриваемых труб у вас может возникнуть необходимость соединения пластиковых элементов с металлопластиковыми трубами. При выполнении такой работы контролируйте, чтобы диаметры обоих видов труб подходили друг другу.
Соединения полипропиленовых и металлических труб между собой
Придерживайтесь следующей схемы:
- для подсоединения к металлопластиковым изделиям 20х2 мм используйте трубы из полипропилена имеющие размеры 25х4,2 мм;
- к трубам из металлопластика размерами 16х2 мм нужно подключать полипропиленовые трубы имеющие размеры 20х3,4 мм;
- к металлическим трубам с размерами 26х3 мм подсоединяются полипропиленовые трубы имеющие размеры 32х5,4 мм.
В случае если трубы прокладываются к батареям в доме от магистрального трубопровода, а разводка выполняется в соответствии с двухтрубной схемой, необходимо проложить полипропиленовую трубу имеющую размеры 20х3,4 мм.
Применение труб, имеющих более существенный диаметр, не имеет особого смысла. Также нет смысла применять радиаторные вентили, имеющие размер более чем 1,2 дюйма. Поэтому утверждение, что с увеличением диаметра полипропиленовых труб и терморегулирующих вентилей в помещениях становится теплее, не является верным.
Для обеспечения необходимой производительности системы отопления важно, чтобы подающий трубопровод между котлом и самой последней батареей имел длину не больше 25 м. При этом мощность котла не должна превышать 12 кВт. Таким образом, чтобы, к примеру, отопительная система с трубами размерами 20х3,4 работала максимально эффективно и корректно, в ее состав должно входить максимум 6 батарей по 10 секций каждая
Таким образом, чтобы, к примеру, отопительная система с трубами размерами 20х3,4 работала максимально эффективно и корректно, в ее состав должно входить максимум 6 батарей по 10 секций каждая.
При необходимости подсоединения большего количества батарей придется увеличить протяженность труб для их монтажа, что негативно отразится на равномерности прогрева батарей, установленных на большем удалении от отопительного котла.
Монтаж отопления из полипропиленовых труб и алюминиевых радиаторов
Однако если от подключения большего количества батарей либо же увеличения протяженности труб отказаться никак нельзя, обустраивайте отопительную систему с применением труб большего сечения. К примеру, 32х5,4 мм. К ним подключайте металлопластиковые трубы 26х3 мм.
Также существует еще один вариант решения данной проблемы – вместо одного отопительного контура вы можете оборудовать два.
Монтаж систем из ПП труб и фитингов
Полимерные детали легко соединяются между собой при помощи фитингов и переходников либо методом полифузной сварки, для осуществления которой требуется специальный сварочный аппарат с насадками. Применяя эти способы, можно собрать системы различной конфигурации.
Для сборки трубопроводов из полипропилена необходимы также соединительные элементы – фитинги, которые могут иметь самую разнообразную форму и размер
Устройство отопительной системы из полипропилена не требует больших временных затрат и особых умений – достаточно обладать некоторыми навыками по обработке пластмассовых изделий и правильному выбору и монтажу фитингов.
А также соблюдать несколько несложных правил:
- Все работы должны проводиться при плюсовой температуре (>5°).
- Следует оградить полипропиленовые элементы от контакта с открытым огнем.
- На ПП деталях запрещается нарезка резьбы.
- Перед началом работ необходимо тщательно осмотреть продукцию, чтобы не допустить загрязнения и повреждения.
Поскольку полипропилен обладает линейным расширением, при монтаже деталей необходимо предусмотреть использование компенсаторов, которые выполняются из того же материала, что и трубы. Подобные элементы устанавливаются в скрытых от глаз местах, которые лучше подобрать заранее.
Особое внимание следует уделить соединению труб с тройником. Поскольку в пластиковых конструкциях отсутствуют металлы, можно не опасаться выпадения жестких солей, благодаря чему крепеж становится почти монолитным. Если при прокладке масштабного участка коммуникаций установка компенсатора затруднительна из-за отсутствия места, желательно предусмотреть в схеме зазор в 5-10 мм, предусмотренный на линейное расширение
Если при прокладке масштабного участка коммуникаций установка компенсатора затруднительна из-за отсутствия места, желательно предусмотреть в схеме зазор в 5-10 мм, предусмотренный на линейное расширение.
Следует учесть, что коэффициент расширение меньше у труб, армированных алюминием, нежели у их аналогов со стекловолокном, однако последние никогда не рвутся.
Устройство паяльного оборудования
Конструкции паяльников для полипропиленовых труб могут отличаться в деталях, но основные их элементы одинаковы.
В состав оборудования входят:
- корпус;
- нагреватель;
- терморегулятор;
- насадки;
- подставка.
Корпус прибора обычно выполнен из металла, потому что пластиковые детали могут стать хрупкими из-за постоянного воздействия на них высоких температур, хотя встречаются модели и с прорезиненными ручками.
Индикаторы нагрева и готовности в разных моделях паяльников могут иметь различный цветовой окрас, поэтому об их предназначении следует читать в инструкции
Электронагреватель (ТЭН) имеет вид конусовидной металлической пластины или толстого стержня цилиндрической формы. Размеры ТЭНа зависят от потребляемой мощности и количества одновременно одеваемых на него насадок.
В электронагревателе в виде пластины имеется одно или несколько отверстий для крепления насадок. С увеличением их количества возрастает мощность паяльника и его стоимость. Стандартная температура нагревателя при сварке труб составляет 260 °С, но она может регулироваться.
Терморегулятор имеет вид круглой ручки, с помощью которой настраивается необходимая рабочая температура. Для контроля готовности паяльника к работе используются индикаторы (обычно красная и зеленая лампочки). При нагреве горит красный индикатор, а когда нагреватель достигает рабочей температуры, то загорается ещё и зелёный.
Насадки на плоский ТЭН имеют цилиндрическую форму и называются дорн и гильза. Дорн служит для нагрева внутренней полипропиленовой поверхности раструба, а гильза применяется для размягчения внешнего слоя соединяемой трубы.
Насадки для сварочного аппарата должны иметь идеально ровное и гладкое основание – от этого зависит скорость их нагрева и стабильность температуры расплавляемого полипропилена
Сверху насадки имеют антипригарное покрытие, чтобы размягченный полипропилен к ним не прилипал. На каждый диаметр трубы имеются свои насадки. Обычно они идут в комплекте с паяльником в количестве 3-5 пар.
Для цилиндрических нагревателей используются хомутовидные насадки. Их максимальное количество на стержне паяльника зависит от длины нагревателя.
Подставки под сварочный аппарат существуют универсальные и индивидуальные.
По форме они могут быть:
- крестовые;
- U-образные;
- прямоугольные.
Универсальные подставки могут приобретаться отдельно и подходят под большинство паяльников, а индивидуальные имеют специальное крепление, предназначенное для конкретной модели или целой серии оборудования. Все подставки относительно компактны, но отличаются весом.
Конструкция и внешний вид подставок могут быть различными, главное, чтобы они обладали необходимым для работы качеством – устойчивостью
Наилучшая подставка имеет в основании прямоугольный металлический лист. Такая конструкция наиболее устойчива, но много весит и редко используется в портативных устройствах
Изредка попадаются паяльники с нагревателями и подставками необычной формы, но массового распространения они не получили.
Как правильно паять полипропиленовые трубы
Инструменты и материалы
Для работы нужно подготовить:
- специальный электропаяльник с комплектом насадок соответствующего диаметра;
- специальный роликовый резак (трубные ножницы) или пилу;
- напильник или острый нож для удаления заусенцев на торцах труб;
- измерительную рулетку или линейку;
- маркер или мелок для нанесения отметок на соединяемые детали;
- монтажное приспособление для пайки труб диаметром более 40мм.
Кроме самих ПП труб и соединительной арматуры также понадобится х/б ветошь и жидкость для обезжиривания поверхностей греющих насадок (ацетон, спирт и т.п.).
Таблица параметров и времени сварки
Чтобы обеспечить наилучшее качество соединений, нужно соблюдать определенные правила. Значение параметров, указанных в таблице, зависят от диаметра изделий и температуры окружающего воздуха.
Температура пайки труб: 260 градусов.
Наружный диаметр, мм | Посадочная глубина, мм | Время нагрева, сек. | Время фиксации, сек. | Время остывания, мин |
---|---|---|---|---|
16 | 12 | 5 | 4 | 2 |
20 | 14 | 6 | 4 | 2 |
25 | 16 | 7 | 4 | 3 |
32 | 18 | 8 | 6 | 4 |
40 | 20 | 12 | 6 | 4 |
50 | 23 | 18 | 6 | 4 |
63 | 26 | 24 | 8 | 6 |
75 | 28 | 30 | 10 | 8 |
90 | 30 | 40 | 11 | 8 |
110 | 33 | 50 | 12 | 8 |
Пошаговая инструкция
Процесс диффузной сварки своими руками осуществляется в следующей последовательности:
Резак для нарезки труб
С помощью рулетки, маркера и специального трубореза или пилы отмеривается и отрезается кусок трубы необходимого размера. Перед этим желательно сделать пробную резку трубы, чтобы убедиться в остроте инструмента.
С конца отрезка трубы снимается торцевая фаска и удаляются все заусенцы.
При диаметре трубы более 40 мм ее торец необходимо срезать под углом в 35-45° для предотвращения образования задиров при пайке. Затем подбирается элемент соединительной арматуры нужной конфигурации.
Проверяются соединяемые детали на отсутствие каких-либо внешних дефектов. При этом труба должна плотно и до конца входить в соединительный элемент без люфтов и перекосов. При большом люфте подбирается другой доборный элемент.
Соединяемые поверхности обрабатываются обезжиривающей жидкостью.
На конце трубы маркером отмечается глубина входа в соединительный элемент с учетом зазора около 1 мм, нужного для предотвращения сужения внутреннего диаметра трубы за счет выдавливания внутрь ее торцевого края при пайке.
Также отмечается взаимное расположение деталей по отношению друг к другу.
Выбирается соответствующая пара греющих насадок нужного диаметра, входящих в комплект электропаяльника.
Их поверхности очищаются обезжиривающей жидкостью с помощью ветоши и проверяется свободное вхождение в них соединительных деталей без большого люфта.
Подготавливается к работе электропаяльник. Для этого на его нагревательном элементе закрепляются выбранные насадки, паяльник устанавливается на подставку и подключается к электросети.
На термостате паяльника должна быть выставлена необходимая температура нагрева.
Вставляем трубы в насадки паяльника
После нагрева паяльника до нужной температуры, о чем свидетельствует его автоматическое отключение термостатом, в насадки на несколько секунд вставляются соединяемые полипропиленовые детали.
Если детали с трудом входят в насадки, то допускается их небольшое осевое вращение. При этом сначала на внутреннюю насадку одевается соединительный элемент, а затем во внешнюю насадку вставляется конец трубы.
После нагрева они извлекаются в обратной последовательности. Делается это потому, что соединительная деталь имеет большую толщину стенок и требует более длительного нагрева.
Плавно вставляем детали друг в друга
После необходимого прогрева детали извлекаются из насадок паяльника и плавно вставляются друг в друга до совпадения меток, предварительно нанесенных маркером. Осевое вращение деталей относительно друг друга при этом не допускается.
Необходимо следить за соосностью получившегося соединения.
После соединения детали необходимо выдержать в фиксированном положении в течение нескольких секунд согласно вышеприведенной таблице параметров пайки.
Пользоваться трубопроводом можно по истечении 50-60 минут после пайки.
В случае возникновения каких-либо дефектов соединения данный участок трубы отрезается и проводится новая пайка деталей.
Выбираем материал для утепления труб отопления: обзор доступных материалов, на какие параметры следует обратить внимание в первую очередь. Сравниваем ПП трубы с другими видами труб для отопления https://teplius.ru/truby/vybor-t/kakie-luchshe.html
Сравниваем ПП трубы с другими видами труб для отопления https://teplius.ru/truby/vybor-t/kakie-luchshe.html
Режим пайки и его влияние на процесс
Технология пайки полипропиленовых труб заключается в их нагревании, после чего происходит размягчение входящего в их состав пластика. При соединении двух нагретых изделий возникает диффузия (взаимопроникновение) молекул полипропилена одного технических изделий в молекулы другого. В результате образовывается прочная молекулярная связь, делающая получившийся материал герметичным и прочным.
Если наблюдается недостаточный режим, то при соединении двух материалов не произойдет достаточная диффузия. В итоге стык техизделия получится слабым, что приведет к нарушению герметичности всего материала.
На выходе получается трубопровод с минимальным внутренним отверстием в месте стыка, диаметр которого не соответствует технологическим нормам.
Учитываются надо не только температуру нагрева при сварке полипропиленовых труб, но и время, температурный режим среды и диаметр технических изделий. Время нагрева трубных материалов находится в прямой зависимости от их диаметра.
Значение имеет внешняя среда. Минимально допустимый температурный показатель при сваривании изделий из полипропилена составляет -10 С. Максимально допустимый его показатель +90 С. Таблица температур сварки полипропиленовых труб таблица наглядно показывает, что в основном все зависит от времени.
Внешняя среда оказывает сильное влияние на качество пайки. Это связано с тем, что от момента снятия материалов с аппарата для сваривания до их непосредственного соединения проходит время. Подобная пауза сильно влияет на качество сварного шва. При небольшом внешнем температурном режиме в мастерской рекомендуется увеличивать время нагрева стыкуемых изделий на несколько секунд. Внешняя температура пайки полипропиленовых труб 20 мм должна быть выше 0 С
Важно не перегреть их. Есть риск затекания полимера во внутреннее отверстие трубного материала и уменьшения его внутреннего просвета
Это сильно отразится на пропускной способности будущего участка трубопровода.
Снятие трубы с аппарата для пайки
Выдержка температурного режима, ее особенности
Перед тем как ответить, какая температура нужна для сварки полипропиленовых труб, требуется определиться с используемым сварочным аппаратом. Для пайки материалов, изготовленных на основе полипропилена, применяется паяльник. Возникает вопрос: какая температура паяльника для пайки полипропиленовых труб должна устанавливаться? Оптимальным значением являются 260 С. Допустимо проведение сварочных работ в диапазоне 255 -280 С. Если перегреть паяльник свыше 271 С, уменьшив время нагрева, то верхний слой изделий прогреется больше внутреннего. Сварочная пленка окажется чрезмерно тонкой.
Существует таблица температур пайки полипропиленовых труб.
Трубный диаметр, мм |
Время сваривания, с | Время нагревания, с | Время для охлаждения, с |
Температурный диапазон, С |
20 |
4 | 6 | 120 | 259-280 |
25 | 4 | 7 | 180 |
259-280 |
32 |
4 | 8 | 240 | 259-280 |
40 | 5 | 12 | 240 |
259-280 |
50 |
5 | 18 | 300 | 259-280 |
63 | 6 | 24 | 360 |
от 259 до 280 |
75 |
6 | 30 | 390 |
от 259 до 280 |
Температура сварки полипропиленовых труб 20 мм колеблется в диапазоне от 259 до 280 С, как и температура сварки полипропиленовых труб 25 мм.
Нет особых требований к такому показателю, как температура сварки полипропиленовых труб, армированных стекловолокном. Она устанавливается в том же диапазоне, что и для других технических изделий из полипропилена. Перед сваркой необходимо шейвером снять с таких изделий верхний армированный слой.
При сваривании изделий из полипропилена имеются особенности:
- необходимость избегать больших расстояний между паяльником и местом сваривания, поскольку происходит потеря тепла и снижение сварочного температурного режима, приводящее к плохому качеству шва;
- нарушение порядка действий при пайке, при котором мастер не делает последний стык из-за невозможности установить паяльник между двумя изделиями, что становится следствием деформации трубопровода и возникновения статического напряжения в его участках;
- недопустимость последовательного нагрева деталей конструкции.
Фитинг и трубный материал должны нагреваться одновременно, а не последовательно. При несоблюдении требования по равномерному нагреву деталей нарушится вся технология процесса.
В заключение
Для достижения результативности процесса необходимо, чтобы температурный режим устанавливался в соответствии с технологическими требованиями, для сварки использовался качественный агрегат, расстояние между ним и местом сварки было 1,4 м, а помещение было достаточно прогретым.
Отличительные особенности полипропилена
В настоящее время данные изделия вытеснили собой стальные конструкции благодаря таким преимуществам:
- эстетичному внешнему виду;
- широкой области использования;
- длительностью эксплуатационного периода (для холодной воды – 100 лет, для горячей – 50 лет);
- отсутствие боязни высокого давления и существенных температурных перепадов;
- малым удельным весом;
- повышенной жесткостью и прочностью;
- устойчивостью к химическим компонентам;
- экологической чистотой;
- отменными звукопоглощающими свойствами;
- устойчивостью к вибрациям;
- низкой теплопроводностью;
- ремонтопригодностью;
- легкостью монтажа;
- отсутствием эксплуатационных расходов;
- не заиливание внутренней поверхности;
- невозможность появления коррозии;
- простотой в использовании;
- приемлемой стоимостью.
Помимо массы положительных характеристик, он не лишен недостатков
Их немного, но стоит обратить на них внимание:
- ограниченная пластичность;
- небольшое линейное расширение;
- боязнь ультрафиолетового излучения;
- неприемлемость низких температур (за исключением черных изделий).
Разводка полипропиленовых труб
Полипропиленовые трубы используют для монтажа гребенки холодной или горячей воды, отопления. Выбор диаметра в каждом случае индивидуален — зависит от объема жидкости, которую необходимо прокачать в единицу времени, требуемой скорости ее движения (формула на фото).
Формула расчета диаметра полипропиленовых
Расчет диаметров труб для систем отопления — это отдельная тема (определять диаметр надо после каждого ответвления), для водопроводов все проще. В квартирах и домах для этих целей используют трубы диаметром от 16 мм до 30 мм, причем самые ходовые — 20 мм и 25 мм.
Считаем фитинги
После определения диаметра считается общая протяженность трубопровода, в зависимости от его строения докупаются фитинги. С длиной труб все относительно просто — измеряете протяженность, добавляете около 20% на погрешность и возможные браки в работе. Чтобы определить, какие фитинги нужны, требуется схема трубопровода. Нарисуйте ее, обозначив все отводы и приборы, к которым требуется подключаться.
Пример разводки полипропиленовых труб в ванной
Для подключения ко многим приборам требуется переход на металл. Есть и такие полипропиленовые фитинги. У них с одной стороны латунная резьба, с другой — обычный фитинг под пайку. Сразу надо смотреть диаметр патрубка подключаемого прибора и тип резьбы, которая должна быть на фитинге (внутренняя или наружная). Чтобы не ошибиться лучше все записывать на схеме — над тем отводом, где будет установлен данный фитинг.
Далее по схеме считается количество «Т» и «Г» образных соединений. Для них покупаются тройники и уголки. Бывают еще крестовины, но они применяются редко. Уголки, кстати, есть не только под 90°. Есть по 45°, 120°. Не забудьте про муфты — это фитинги для стыковки двух отрезков труб. Не забывайте, что полипропиленовые трубы совершенно не эластичны и не гнутся, потому каждый поворот делают при помощи фитингов.
Когда будете закупать материалы, договоритесь с продавцом о возможности замены или возврата части фитингов. Проблем обычно не возникает, так как даже профессионалы не всегда могут сразу точно определиться с требуемым ассортиментом. Кроме того, в процессе монтажа иногда приходится менять структуру трубопровода, а значит, меняется набор фитингов.
Компенсатор для горячего водопровода и отопления из полипропиленовых труб
Полипропилен имеет довольно значительный коэффициент температурного расширения. Если монтируется полипропиленовый горячий водопровод или система отопления, требуется сделать компенсатор, при помощи которого будет нивелироваться удлинение или укорочение трубопровода. Это может быть фабричная петля-компенсатор, или собранный по схеме компенсатор из финигов и кусков труб (на фото выше).
Способы укладки
Есть два способа монтажа полипропиленовых труб — открытый (по стене) и закрытый — в штробах в стене или в стяжке. По стене или в штробе трубы из полипропилена крепят на держатели-клипсы. Они есть одинарные — для укладки одной трубы, есть двойные — когда две ветки идут параллельно. Крепятся на расстоянии 50-70 см. Труба в клипсу просто вставляется и держится благодаря силе упругости.
Крепление полипропиленовых труб к стенам
При укладке в стяжку, если это теплый пол, трубы крепят к армирующей сетке, другого дополнительного крепления не требуется. Если замоноличиваться будет подводка к радиаторам, трубы можно не крепить. Они жесткие, свое положение даже при заполнении теплоносителем не меняют.
Вариант скрытой и наружной проводки в одном трубопроводе (за ванной проводку сделали открытой — меньше работы)
Нюансы пайки
Сам процесс сварки полипропиленовых труб, как вы видели, труда особого не оставляет, но вот тонкостей есть очень много. Например, непонятно, как при стыке труб подгонять участки так, чтобы трубы были ровно той длины, которая требуется.
Другой момент сварки полипропиленовых труб — пайка в труднодоступных местах. Не всегда есть возможность надеть на паяльник с двух сторон трубу и фитинг. Например, паяем в углу. Паяльник, приходится засовывать в угол, с одной стороны насадка упирается прямо в стену, фитинг на нее не натянешь. В этом случае ставят второй комплект насадок такого же диаметра и на нем греют фитинг.
Как паять полипропиленовые трубы в труднодоступном месте
Как перейти с железной трубы на полипропилен.