Полиэтилен низкого давления высокой плотности, массово используется для изготовления труб. Это вещество все больше вытесняет металл из производства трубопроводов.
ПНД имеет положительные свойства:
- Не вступает во взаимодействие с агрессивными элементами.
- Устойчиво переносит температурные перепады.
- обладает малым весом изделия, что является плюсом при строительстве объектов.
- Низкие затраты на выполнение монтажных работ.
- Крепкая прочность, хорошие механические показатели сопротивления разрыву.
- Гибкий и пластичный.
Область применения и типы соединений
Полиэтилены низкого давления высокой плотности стали широко использоваться в строительстве трубопроводов.
Основные сферы, где их внедряют, перечислены ниже:
- При бурении, подключении водяных скважин. Пластичность материала не боится даже легкого смещения грунта.
- Для транспортировки жидкостей, агрессивных к другим покрытиям.
- Инженерные конструкции по подачи воды, орошения.
- Канализация.
- Для транспортировки газа. Стоит отметить, что в помещении они обязательно должны быть металлические.
В зависимости от вещества, проходящего по трубопроводу, выбирают подходящие типы материала, которые делятся:
- ПЭ 32, толщина стенки 18,3мм, плотность 5,09кг\м³.
- ПЭ 63, толщина стенки 10мм, плотность 3,14кг\м³.
- ПЭ 80, толщина стенки 8,1мм, плотность 2,62кг\м³.
- ПЭ 100, толщина стенки 6,6мм, плотность 2,17кг\м³.
При монтаже трубопровода из полиэтилена высокой плотности, применяют два вида соединения:
Стыковое соединение
Основной вид соединения при монтаже трубопроводов. Он наиболее прост в исполнении и более доступен.
Электромуфтовое
Более трудоемкий. Его применяют при ремонтах, труднодоступных местах, во время врезок.
Сварка своими руками
Процесс получения неразъемных соединений в ПНД трубах происходит с помощью сварки. Механизму образования герметичного стыка способствует нагрев поверхностей изделия. В результате, на их границе протекает диффузионная реакция, приводящая к взаимному слиянию деталей.
При всех способах контакта плоскостей, обязательно надо прилагать давление. Это улучшит протекание связи между двух деталей.
Долговечность прочности швов меньше основного материала. Связано это с тем, что при нагреве, происходят физико-химические реакции. Это приводит к деформации полиэтилена, плавлению надмолекулярных ассоциаций.
Под воздействием прилагаемого при осадке давления, происходит течение расплава, направленность которого, как правило, не совпадает с направленностью течением материала. Происходит сдвиг макроструктуры шва от основного вещества.
Кроме этого, при охлаждении зоны соединения, происходят кристаллизационные процессы, нарастание остаточных напряжений.
Контактная стыковая
- Требуется хорошо очистить поверхность материала от мусора, грязи, нечистот.
- Проверить овальность изделий измерительным инструментом. Они должны совпадать, допускается расхождение максимум 10%.
- Устанавливаем детали в крепежные элементы. Передний край должен выступать на 4см.
- Настраиваем величину давления и хода станины.
- Еще раз равняем центратором края.
- Проводится проверка на наличие зазора между кромок. Они должны плотно прилегать друг к другу без зазора.
- Еще раз обезжириваем поверхность специальным раствором или спиртом.
- Устанавливается нагревательная пластина. Выставляется сила сжимания из табличных данных.
Изделие готово к сварке.
Далее:
- Включается источник питания и кромки начинают нагреваться.
- После нагревания, пластина убирается, концы стыкуются, происходит усадка и остывание шва.
Электромуфтовая
Второй способ существенно отличается от первого. Преимущество второго заключается в менее габаритном оборудовании. Также, как и в первом способе, делится все на две стадии.
Подготовительная и сварочная:
- Хорошо промойте и просушите поверхность полиэтилена.
- Специальным торцовым инструментом выровняйте кромки.
- Разметьте каждый конец под пол размера муфты, прибавив 2см запаса, и выделите эту область.
- Щеткой зачистить выделенный участок. С одной стороны счистить вдоль, на втором конце поперек.
- На оба конца надеть стягивающие муфты. Затянуть туго, чтобы уменьшить диаметр.
- Обезжирить обработанную поверхность, внутреннею часть муфты.
- Надеть трубу с двух сторон на муфту, устанавливаем свариваемый участок в крепежную станину.
Подготовительный процесс окончен, переходим к сварке:
- Вставляем электроды в разъемы.
- Устанавливаем параметры, указанные на муфте, это время, напряжение, ток.
- После склеивания, даем материалу остыть.
Оборудование и материалы
Различают:
- Аппараты для контактной стыковой сварки.
- Агрегаты для электромуфтовых соединений.
Общие технические характеристики для электрооборудования стыкового процесса приведены в перечислении ниже:
- Диаметры труб – от 40мм до 1200мм.
- Толщина стенок – от 7,7мм до 66,7мм.
- Гидравлический агрегат – 380В, 2200Вт, давление до 160 бар.
- Электроцентрователь – 380В, 3000Вт.
- Нагревательный элемент (электронный регулятор температуры) – 380В, 7500Вт.
- Мощность электроэнергии, суммарная – от 2,5Вт до 32Вт.
- Рабочий ход – 130мм.
- Вес инструмента – от 35кг до 2000кг
Выбор оборудования зависит от диаметра трубопровода.
Отсюда такая классификация:
- 40 до 160;
- 160 до 250;
- 250 до 315;
- 315 до 500;
- 500 до 630;
- 630 до 800;
- 800 до 1000 и выше;
Основные элементы конструкции аппаратов:
- Станина, состоящая из зажимного крепежного устройства.
- Торцеватель, служит для выравнивания концов труб перед сваркой.
- Нагревающий элемент.
- Источник питания.
Встроенные интегрированные схемы внутри оборудования полностью следят за хранением и обработкой информации о трубопроводных трассах и обеспечивают ввод параметров соответственно с действующими.
Специальным сканером считывается код с устанавливаемой муфты, и параметры автоматически включаются на дисплее.
Общие технические параметры техники даны ниже:
- Ввод данных – с помощью USB.
- Дисплей – LED высокого расширения.
- Выходное напряжение – 8В-48В.
- Максимальный ток – 110А.
- Рабочая частота – 40Гц-70Гц.
- Возможность использовать различные языки, в том числе и русский.
- Вес – от 20кг до 35кг.
Сварка труб большого диаметра
Как было написано ранее, преимущество полиэтиленовых труб – это их масса. Она позволяет проводить монтаж с минимальными затратами средств и ресурсов.
Но невозможно так сказать про трубопроводы, состоящие из материала большого диаметра, точнее от 350мм и более.
Надо выделить пару особенностей, с которыми столкнутся монтажники:
- Габаритные размеры свариваемых изделий увеличиваются, а это ведет к ответному увеличению оборудования. При дальнейшей работе, приходится задействовать вспомогательные погрузочно-разгрузочные механизмы, такие как автокран или другая строительная техника.
- Потребуется организовать работу мощного источника питания.
- Увеличивается число обслуживающего персонала для оборудования и монтажных работ.
- Увеличение затрат.
- Квалификация рабочего должна быть высокого разряда.
Характеристики, стоимость аппарата и работ
Основные параметры, рассчитанные для толщины материала, приведены в таблице:
Если сравнивать по цене оборудование для работы с полиэтиленом и аппараты для металла, видна большая разница в стоимости.
Один из самых дешевых инверторов предназначенных для металла, стоит около 5000 тысяч рублей, тогда как один из самых дешевых аппаратов для контактно-стыкового соединения стоит около 70000 рублей.
Для электромуфтовой, маленький аппаратик с полной комплектацией, стоит, начиная от 90000 рублей.
Конечно, можно найти цены ниже. Допустим, приобрести совсем простые аппараты для малых диаметров. Или же купить подержанное оборудование.
И наконец, есть организации, дающие аренду на сварочные инструменты.
Расценка за один стык приведена в таблице:
Диаметр трубы ПНД, мм | Цена сварки ПНД труб за один стык (в дол.) |
90 | 500,00 |
110 | 600,00 |
160 | 800,00 |
225 | 1 300,00 |
315 | 2 500,00 |
400 | от 3 200,00 |
500 | от 4 500,00 |
630 | от 6 000,00 |
710 | от 7 300,00 |
800 | от 8 500,00 |
Советы
При сварке полиэтилена, могут всегда возникнуть непредвиденные нюансы.
Чтобы избежать некоторых неприятностей, прочитайте несколько рекомендаций:
- Материал должен быть однородный, поэтому перед сваркой сверяйте маркировку на трубах. Вид двух свариваемых концов деталей должен быть одинаков.
- Устанавливайте зажимной механизм ровно и устойчиво, чтобы в процессе работы он не качался.
- Соблюдайте осторожность при работе с электроинструментом.
- Для данной сварки надо обладать достаточным опытом.