Температура нагрева полипропиленовых труб при пайке

Температура нагрева полипропилена при пайке труб

Пайка

Соблюдение технологии монтажа пластиковых труб гарантирует надежность собираемой системы. Добиться качественного соединения возможно только при достижении требуемой температуры пайки полипропиленовых труб.

Виды полипропилена со свойствами

Полипропилен (PP) получают полимеризацией исходного сырья в присутствии катализаторов.

Для производства изделий применяют 4 разновидности материала:

1. PP-H (полипропилена гомополимер). Благодаря стойкости к внутреннему давлению активно используется в промышленности.
2. PP-B (mPP) – смесь полипропилена и полиэтилена, материал с температурой плавления около +110 °С и низким модулем упругости. Широко применяется в производстве бытовых изделий.
3. PP-R (PPCP) – смесь пропилена и этилена. Обладает высокой ударной вязкостью и держит давление при больших температурах. Применяется в системах холодного и горячего водоснабжения, отопления бытового и промышленного назначения.
4. PP-RCT – термостабилизированный сополимер, устойчивый к высоким температурам и более прочный, чем аналоги. Позволяет сократить вес изделий за счет уменьшения толщины стен.

Технологическое описание процесса пайки

В быту применяются пластиковые трубы диаметром от 16 до 40 мм. Ряд от 50 до 110 мм используется на промышленных объектах.

Изделия выпускаются в нескольких вариантах, различить которые можно по маркировке:

• PN-10 – для систем с давлением не более 10 бар и температурой носителя не выше +45 °С;
• PN-16 – рассчитаны на давление в системах ХВС не более 16 бар и температуру нагрева не выше +65 °С;
• PN-20 – выдерживают 20 бар и +80 °С (что является пределом для полиэтиленовых труб) в системах ГВС и ХВС;
• PN-25 – используются при отоплении и выдерживают 25 бар при +95 °С.

Подготовка инструмента и материала

Перед началом установки приготовьте материалы (трубы, фитинги, муфты, тройники, запорную арматуру) и аппарат для сварки. Для разовых работ выгоднее арендовать паяльную станцию. Также понадобятся рулетка, уровень, маркер любого цвета.

Разметка, нарезка, зачистка

На данном этапе производятся замеры по маршруту укладки, уточняется набор фитингов и осуществляется разметка. Далее специальным резаком, не оставляющим заусенцев, перпендикулярно продольной оси формируются трубы нужной длины. На концах деталей снимается фаска.

Свариваемые части моются, протираются, обезжириваются этиловым или изопропиловым спиртом. Перед пайкой они должны быть чистыми и сухими. Стоит примерить все детали и перед разборкой пронумеровать их, чтобы избежать ошибок при монтаже и ускорить процесс сборки.

Пайка

Этот этап работ лучше вести с помощником, особенно при соединении длинных отрезков.

Подготовленные детали плотно надеваются на сварочные гильзы, которые к этому моменту должны иметь температуру, указанную в инструкции к паяльнику. Для наиболее распространенных типов труб этот показатель составляет +260 °C.

Нагретые части снимаются с гильз и соосно вставляются друг в друга вкручивающим движением с нажимом. В таком положении они удерживаются в течение времени, указанного в столбцах «Пайка» и «Охлаждение» таблицы (см. ниже).

Спустя несколько секунд, в течение которых пластик остывает, конструкция готова к эксплуатации. На стыке должен остаться ровный наплыв.

Виды фитингов

Разнообразие соединительных деталей позволяет быстро и надежно вести разводку в любых помещениях и на улице.

Выпускаются следующие типы фитингов:

• угловые, с резьбой или без нее, разворачивающие систему на углы 45°, 90° и 135°;
• переходники на 2, 3, 4 направления (гладкие или с внутренней/наружной резьбой);
• обводы – служат для обхода уже проложенных труб;
• компенсаторы в виде петли – предназначены для сглаживания давления в системе, уменьшают ударные нагрузки на стенки труб и места соединений;
• запорная арматура в виде кранов и вентилей – используется для регулировки потока в трубопроводе;
• заглушки – используются при ремонте и для постоянного закрытия ответвлений трубопровода;
• крепежные элементы – позволяют зафиксировать трубы у основания.

Стандартные параметры температуры

Пайка ПП-труб осуществляется при +260 °С. Однако в момент подготовки паяльного оборудования необходимо учитывать дополнительные факторы, такие как температура и влажность воздуха. В документации перечислены условия, в которых можно паять пластиковые трубы.

Так, работы могут проводиться при температуре окружающей среды -10…+90 °С (оптимальные значения – 0…+25 °С). На морозе требуется увеличить время пайки и прогрева на 1-2 секунды.

Таблица пайки полипропилена с временем и длительностью нагрева

Пайка пластиковых труб – процесс несложный, но он требует сноровки и использования вспомогательных приспособлений при больших объемах работ.

С паяльником поставляется инструкция, в которой подробно расписано, при какой температуре паять пластиковые трубы (см. таблицу). Во избежание дефектов нужно строго соблюдать время нагрева и выдержки.

Таблица для пайки полипропиленовых труб может содержать уточняющую информацию. Игнорирование положений инструкции приводит к недостаточному прогреву и пониженной прочности образованного соединения.

Несоблюдение режимов нагрева, пайки, охлаждения, неверный учет толщины стенок способствуют появлению внутренних дефектов в сварочном слое, которые с течением времени разрушают его. Следование же рекомендациям изготовителя гарантирует бесперебойную работу спаянной системы из полипропиленовых труб в течение десятков лет.

Температура пайки полипропиленовых труб: основные этапы самостоятельной сварки + таблица значений

Одним из этапов строительства частных домов и квартир является монтаж коммуникаций, отвечающих за подачу воды или отвод стоков. Сборка труб из полипропилена гораздо проще, чем установка металлических конструкций. Для их состыковки используют фитинги, привариваемые с помощью специализированного оборудования — утюга.

В предложенной нами статье описана технология выполнения соединений, приведена нормативная температура пайки полипропиленовых труб. Мы расскажем о подготовительных мероприятиях, необходимых для производства прочных и герметичных сочленений. С учетом наших советов вы без проблем соберете трубопровод.

Пайка как способ соединения PPR труб

В процессе сварки важно все: диаметр, температура пайки ПП изделий, время воздействия сварочного аппарата. Но для начала нужно познакомиться с азами технологии и научиться пользоваться инструментами.

Приступать к процессу пайки нельзя, не определив тип и размеры материала. Предлагаем ознакомиться с полезной информацией, которая поможет правильно подобрать полипропиленовые трубы и фитинги, а также произвести их монтаж, зная нюансы и последовательность процесса.

Что нужно знать о полипропиленовых трубах?

Технологию сварки (или пайки – оба термина одинаково применимы) обеспечивают свойства полипропилена – технического полимера универсального назначения. Он легкоплавкий, но после остывания и отвердевания возвращает характеристики прочности и герметичности.

Трубы отличаются диаметром, толщиной стенки, цветом, характеристиками. Благодаря разбросу диаметров –16-110 мм – можно внедрить любое техническое решение.

На окраску полимера можно не обращать внимания, так как он выбирается производителем по своему усмотрению, однако цвет полосок имеет значение:

• синие – для холодного водоснабжения;
• красные – для горячего водоснабжения и отопления.

Однако основная информация, на которую следует опираться при покупке и пайке труб, указана на маркировке. Полипропиленовый трубный материал обозначается буквенными сочетаниями PPR, PP-H, PP-B, PPRC.

Классификация по номинальному давлению, максимально допустимому для монтажа в конкретных условиях, помогает подобрать изделия для систем домашнего или промышленного назначения.

Исходя из этого выделяют 4 типа труб PPR:

• PN-10 (с номиналом 1,0 МПа) – предназначены для транспортировки холодной воды. Иногда их используют для устройства теплого пола, при условии, что теплоноситель не нагреется свыше +45 °С.
• PN-16 (с номиналом 1,6 МПа) – используются для сборки систем горячего/холодного водоснабжения. Максимально допустимая температура – +60 °С.
• PN-20 (с номиналом 2,0 МПа) – выдерживают температуру до +80-90 °С в трубопроводах, защищенных от гидроударов.
• PN-25 (с номиналом 2,5 МПа) – подходят не только для автономного, но и для централизованного водоснабжения. Рекомендуемая максимальная температура – +95 °С, но выдерживают и выше.

Лучше переплатить и приобрести надежные трубы с чуть превосходящим значением, чем сэкономить и взять материал, ограниченный температурными параметрами.

При изготовлении труб применяется принцип: чем выше температура теплоносителя и давление в системе, тем толще стенки.

Это минимальные знания, которые нужны для правильного применения PPR труб. Переходим к краткому описанию процесса.

Технологическое описание процесса пайки

Существует два вида пайки полипропилена – стыковой и муфтовый. Первый практически не используется для устройства домашних коммуникаций, так как отличается сложной технологией и применяется исключительно для соединения магистральных труб большого диаметра.

Принцип сварки заключается в том, что два отрезка трубы, примерно равные по диаметру и толщине стенки, нагреваются специальным инструментом и соединяются раструбным способом.

Главная особенность: муфта в холодном состоянии должна быть немного меньше по диаметру.

При нагревании образуется зона оплавления полимера. Важно, чтобы она охватила только рабочие, примыкающие друг к другу поверхности.

Здесь важно быстро снять детали с инструмента и соединить их между собой, благодаря чему и происходит сращивание двух отрезков в один с последующей полимеризацией. От времени, затраченного на процесс нагрева, и правильно выбранной температуры зависит надежность соединения.

Стандартные температурные параметры

И перегрев, и недостаточное нагревание плохо сказываются на результате сварки. В первом случае произойдет деформация элементов, наплыв валика, уменьшение внутреннего диаметра. В дальнейшем в зонах неровных стыков возможно образование накипи и пробок.

Во втором случае соединение будет слабым, а из-за недостаточной герметичности останется риск возникновения течи.

Именно из-за риска прорыва трубопровода необходимо соблюдать технику сварки и обязательно учитывать такие параметры, как:

• диаметр свариваемых изделий;
• время нагрева и остывания;
• температуру оборудования;
• температуру окружающей среды.

Считается, что процесс сварки ПП труб нецелесообразно проводить при температуре ниже -10 °С, верхний предел +90 °С. Наиболее благоприятной является температура внешней среды от 0 °С до +25 °С. Для удобства запоминания необходимые значения температуры и времени свели в одну таблицу.

Если температура воздуха в помещении или на улице ниже +5 °С, время нагрева увеличивают примерно на 50%, то есть в два раза. Значение температуры нагрева везде одинаковое – +260 °С. Допустимым является диапазон +255-280 °С.

Интересно то, что выбор параметра не зависит от диаметра трубы – и для 16-миллиметровых, и для 50-миллиметровых используются одни и те же значения. Меняются только временные отрезки. По этой причине температуру сварки полипропиленовых фитингов и труб в технологических таблицах обычно не указывают.

Подробная инструкция по монтажу

Процесс пайки происходит быстро. В этом можно убедиться, проанализировав данные, размещенные в таблице. Например, чтобы соединить два элемента диаметром 20 мм, при комнатной температуре потребуется 5 секунд на нагрев, еще 4 секунды на соединение, затем 180 секунд на остывание. Итого – 3 минуты 9 секунд.

В связи с этим важно отработать все движения, чтобы в процессе стыковки уже нагретых элементов не происходило заминки. Рассмотрим нюансы каждого этапа монтажа полипропиленовых труб в отдельности.

Этап #1 — подготовка специальных инструментов

Для пайки в домашних условиях потребуется оборудование, предназначенное только для сварки полипропиленовых деталей – труб, уголков, муфт, тройников, заглушек.

Есть смысл приобретать новый инструмент, если планируется сборка системы водоснабжения «с нуля» с дальнейшим обслуживанием. Для разовых работ оборудование можно арендовать утюг для сварки ПП труб или взять на время у знакомых. Кроме специальных инструментов потребуются уровень, маркер, линейка или рулетка.

Этап #2 — разметка и нарезка труб

Нарезку труб производят предварительно, до начала первой пайки. Рекомендуем подготовить все элементы и сложить их согласно составленной схеме. Она является частью проекта по монтажу отопительной системы или водопровода.

Отмеряем отрезки труб нужной длины, аккуратно отрезаем их труборезом. Затем подбираем подходящие по диаметру фитинги – чаще всего это соединительные муфты, тройники и уголки. Если элементы армированные, снимаем алюминиевую прослойку.

В результате края деталей, которым предстоит сварка, должны быть идеально ровными, отрезанными перпендикулярно оси трубопровода, очищенными и обезжиренными.

Этап #3 — соединение элементов и нагрев

Устанавливаем аппарат, подбираем муфты и дорны нужного диаметра. Включаем его в сеть и нагреваем, так как уже знаем, при какой оптимальной температуре следует паять полипропиленовые трубы – +260 °С. Именно она указана в инструкциях по эксплуатации паяльников.

Обратите внимание, что некоторые производители выпускают аппараты со шкалой до +320 °С. Это не значит, что нужно производить нагрев до максимума. Внимательно прочитайте инструкцию – там указаны условия, при которых допустимы высокие значения нагрева.

На концах деталей, которые необходимо соединить, делаем отметки, обозначающие глубину нагрева. Еще раз проверяем, чтобы рабочие поверхности были сухими и обезжиренными, так как влага или скользкая поверхность могут стать причиной разгерметизации соединения.

С момента установки деталей начинаем отсчет секунд – согласно значениям, указанным в таблице. Спустя положенное время снимаем детали, быстро вставляем трубу в фитинг – до той же отметки. Стараемся расположить детали соосно, на поправку положения дается всего пара секунд. Перекосов и проворачиваний элементов допускать нельзя!

Удерживаем узел в правильном положении, пока не произойдет полимеризация. Обычно это 3 минуты или более – время остывания проверяем по таблице. Остывшие и правильно проваренные детали представляют собой неразъемное соединение, герметичное и прочное.

Поочередно свариваем ключевые узлы, чтобы затем собрать и сварить их между собой уже по месту монтажа контура отопления, канализационной или водопроводной разводки.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Технология пайки PPR труб:

Видео #2. Разбор часто встречающихся ошибок:

В интернет-пространстве размещено огромное количество мастер-классов по пайке труб из полипропилена. Некоторые из них сняты неквалифицированными любителями, поэтому советы по технике сварки и выборе температуры могут оказаться ложными.

Лучше остальных возможности сварочного аппарата известны производителю, поэтому перед началом пайки обязательно изучите инструкцию – это защитит вас от технического брака и непрофессиональных советов.

Расскажите о собственном опыте в сборке полипропиленового трубопровода и в выполнении соединении пайкой. Поделитесь технологическими тонкостями, которые могут пригодиться посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи.

Таблица температуры нагрева при пайке полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы – доступный материал для построения прочных и долговечных водопроводных систем. Надежность соединения труб и фитингов напрямую зависит от правильного подбора и соблюдения режимов пайки.

Время и температура пайки полипропиленовых труб, таблица которых необходима каждому пайщику, служат основными параметрами. Они подбираются в зависимости от диаметра трубы и глубины проварки соединения. Даже небольшое отклонение от рекомендованных значений может привести к значительному снижению прочности и долговечности швов. Способность системы выдерживать рабочее давление жидкости снизится, рано или поздно в этом месте появится протечка.

Общее влияние температуры при стыковочных работах

Принцип действия сварочного аппарата для пропиленовых труб основан на способности материала размягчаться при нагреве. Связи между молекулами полимера при повышении температуры ослабевают. Внешне плавление выражается в повышенной пластичности. Если нагреть две сопрягаемые детали, совместить их размягченные кромки и прижать друг к другу, то подвижные части молекул из поверхностных слоев двух деталей начнут проникать друг между другом.

При остывании возникнут новые связи между молекулами полимера, и две детали образуют единое целое. Прочность материала шва после застывания будет такая же, как и основного материала. Это важное преимущество данного способа перед разъемными резьбовыми соединениями. В них между двумя деталями всегда сохраняется зазор, перекрытый тем или иным уплотнителем.

Если же температурный и временной режим сварки нарушен, то такой зазор остается в паяном соединении, причем без уплотнителя. Такой стык не способен выдерживать рабочее давление в системе, через него начинает сочиться вода, со временем он может полностью разрушиться, вызывая серьезную протечку.

Температура пайки полипропиленовых труб таблица режимов.

Недостаточный прогрев кромок или поверхностей стыка приводит к непровару. Не менее вредно и перегревать полипропилен в месте пайки. Там может возникнуть внутренний валик, снижающий эффективное сечение трубопровода. В результате снизится его пропускная способность, при открытии и закрытии кранов могут возникать гидроудары, пагубно действующие на водопроводную систему и подключенное к ней оборудование.

Для большинства марок полипропилена производители рекомендуют использовать температуру 220 — 267 о С. При определении режима пайки обязательно учитываются следующие значения:

• присоединительный диаметр трубы, фитинга или элемента арматуры;
• температурный режим в здании;
• время нагрева, спайки и охлаждения.

[stextbox нагрева обычно прямо пропорционально диаметру детали.[/stetxbox]

В случае перегрева свыше 270 о С, возникает перегрев верхнего слоя и неполный прогрев внутренних слоев. При этом сверхпластичный верхний слой сдвигается, образуя сварочный валик, а внутренний слой не участвует в контакте. Толщина слоя сварки получается недостаточной, прочность соединения падает.

Как сваривать трубы вручную?

Для работы используют специальный сварочный аппарат для полипропиленовых труб. На его плоский нагревательный элемент, называемый «утюгом», крепятся парные втулки-переходники под диаметр трубы. Кромки деталей, подлежащие спайке, обрезаются ровно под 90 о , с них снимается фаска, облегчающая соединение.

Далее кромки и прилегающую к ним зону в 15-20 мм очищают от пыли, стружки и других загрязнений. Для этого используют органические растворители, такие, как спирт или трихлорэтан. При выборе растворителя нужно руководствоваться указаниями производителя.

Параметры фасок и ширину зоны зачистки выбирают, исходя из диаметра соединяемых элементов.

Параметры разделки кромок и зачистки в зависимости от диаметра.

Температуру нагрева выставляют с учетом рекомендаций изготовителя и поправок на температуру в комнате. После прогрева сварочного аппарата подготовленные кромки надевают на втулки и начинают нагревать. Рекомендуется проверять фактическую температуру электронагревателя контактным термометром или пирометром.

Снаружи на отрезки трубы или фитинг наносят продольные риски. Они позволят точно, без смещения совместить элементы. После выдержки необходимого для прогрева времени обе детали снимаются с гильз-переходников и без промедления вставляются один в другой так, чтобы риски совпали.

В этом положении дается выдержка на время сварки, детали при этом должны быть надежно зафиксированы. Происходит взаимное проникновение размягченных поверхностных слоев кромок двух деталей и образование новых молекулярных связей. По истечении времени сварки соединенные элементы должны остыть естественным путем, без опускания в воду или обдува холодным воздухом. Такое воздействие приведет к тепловым деформациям и разрыву только что установившихся связей.

После завершения сварки участка трубопровода (или всей системы) проводят испытание их под рабочим давлением жидкости. Каждый стык внимательно осматривают, если наблюдаются капли воды или испарина — стык бракуется и подлежит перепайке.

[stextbox различных сортов полимеров производители рекомендую свои диапазоны рабочих температур нагрева.[/stextbox]

Для улучшения понимания физических явлений, происходящих при пайке, приводится временная диаграмма изменения температуры и давления прижатия деталей.

Диаграмма температуры и давления во время различных этапов сварки.

Шкала времени на диаграмме дана в нелинейном масштабе, реальное соотношение времени прижима и охлаждения можно взять из таблицы.

Нюансы выдержки нужного теплового режима

При проектировании трубопроводной системы следует стремиться к тому, чтобы стыки труб, арматурных элементов и фитингов находились в доступных местах. Габаритные размеры мест размещения стыков должны давать возможность установить сварочный аппарат и без существенного искривления труб завести их торцы на гильзы нагревателя.

Чем ближе к месту соединения удастся разместить сварочное оборудование, тем меньше успеет остыть нагретая кромка перед сваркой. Такое остывание во время транспортировки приводит к существенному снижению прочности и долговечности стыка.

Необходимо также продумать последовательность монтажа стыков. У неопытных проектировщиков нередка ситуация, при которой последний стык невозможно смонтировать, поскольку паяльник просто не помещается в оставшийся зазор. Приходится либо сильно изгибать трубы, создавая в них остаточные напряжения, либо разрезать их и добавлять еще один стык. Оба решения приводят к снижению общей надежности и долговечности системы.

[stextbox недопустимо прогревать две детали, участвующие в создании стыка, не одновременно. При последовательном прогреве, пока прогревается вторая деталь, первая уже успевает остыть и соединение получается ослабленным либо сразу бракованным.[/stetxbox]

Опытные пайщики сформулировали следующие рекомендации:

• сварочное оборудование должно иметь качественный термостат, обеспечивающий точное задание и стабильность поддержания температуры нагрева;
• расстояние от точки сварки до аппарата должно быть не более 1 метра;
• сваривать следует проводить при комнатной температуре;
• перед соединением нужно проверить равенство температур обеих деталей.

Выполнение этих несложных правил поможет качественно паять трубы.

Какой температуры должен быть паяльник?

Температура пайки полипропиленовых водопроводных труб зависит от сорта полимера, использованного производителем для изготовления конкретной модели.

Таблица диапазонов температур для пайки труб из различных марок полпропилена.

Паяльный аппарат имеет механический или цифровой регулятор температуры нагрева. Цифровая система регулировки позволяет выставить значение с большой точностью, кроме того, индикатор может показать текущую температуру нагревателя. Опытные мастера советуют на тестовых деталях проверять фактическую температуру нагрева контактным термометром или пирометром.

Температура в комнате, где проходит пайка, также должна учитываться при подборе рабочих режимов. Например, если она близка к нулю, то снятые с нагревателя кромки успеют значительно остыть за несколько секунд, пока их подносят друг к другу и совмещают. Так же отрицательно влияет и сильный ветер. Поправка на температуру в помещении подбирается опытным путем.

По возможности следует избегать монтажа полипропилена в уличных условиях при низкой температуре и сильном ветре.

Сколько времени нагревать?

Время нагрева стыков зависит от марки пластика, диаметра трубы, толщины ее стенок.

Время прогрева стыков в зависимости от толщины стенок трубы.

Ограничение максимального времени прогрева позволяет избежать перегрева деталей, приводящего к возникновению внутреннего валика, снижающего эффективное сечение соединения.

Самые частые ошибки

Начинающие пайщики часто допускают при пайке ПП труб такие типовые ошибки, как:

1. Попытка сварить грязные кромки. Плохая зачистка и обезжиривание не позволят создать прочное и долговечное соединение.
2. Неправильный учет толщины стенок. Он приводит к недостаточно глубокому прогреву и созданию стыка пониженной прочности.
3. Несоблюдение временных параметров прогрева, спайки и охлаждения. Вреден как недогрев, так и перегрев. Несоблюдение времени прижатия не дает образоваться прочному и долговечному сварочному слою. Чрезмерно быстрое охлаждение стыка вызывает тепловые деформации.
4. Вставляя отрезок трубы в отверстие фитинга, следует делать это не полностью, а оставляя зазор в один-два миллиметра. Он будет заполнен шовным материалом, в противном случае избыток его образует внутренний валик.
5. Превышение усилия прижима также ведет к выдавливанию излишков грата внутрь трубы и снижению эффективного сечения.
6. Неправильно подготовленное соединение. На то, чтобы соединить кромки, есть несколько секунд. Если они состыковались неправильно, нарушая общую геометрию трубопровода и ориентацию фитингов и арматуры, исправить ошибку не получится.
7. Качество труб. Не следует экономить на материале или брать разные марки. Они могут иметь разный химический состав и разные температуры нагрева. Кажущаяся экономия обернется снижением срока службы системы и значительно большими дополнительными расходами.

Заключение

Качественная подготовка и пайка пластиковых труб, инструкция, время нагрева и температуры нагрева — это необходимые компоненты надежного и долговечного монтажа водопроводных систем из полипропилена. Строгое следование данным из таблицы при подготовке и проведении работ позволит надежно паять трубы даже начинающим домашним мастерам.