Температура пайки полипропиленовых труб: основные этапы самостоятельной сварки таблица значений

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.

Общая информация

Температурный режим пайки трубных изделий из полипропилена напрямую зависит от применяемого полимера. На практике используются 4 типа материалов:

  • PN10, применяемые для использования технических изделий при температурном режиме до +40 С;
  • PN16 для использования при +60 С;
  • PN20, используемые в водопроводе от +80 С до +95 С;
  • PN25 для режимов эксплуатации свыше +95 С.

Помимо выдержки температурного режима, сварка полипропиленовых труб своими руками зависит от давления, которое способно выдержать трубное технических изделий конкретной маркировки.

Первый тип применяется при прокладывании техизделий, предназначенных для холодного водоснабжения. Трубные изделия с маркировкой PN20 считаются универсальными и предназначены для холодного и горячего водоснабжения, но при учете, что воздействие +95 С носит кратковременный характер. Если температура не соблюдается, то от ее действия они потеряют герметичность и деформируются.

Типы труб из полипропилена.

Различают следующие разновидности труб, изготовленных из полипропиленового материала:

1.маркировка PN 10 могут применяться для подачи холодной жидкости. Их применяют при монтаже теплых полов, если носитель в трубах не будет нагреваться более сорока пяти градусов.

2.маркировка PN 16, трубы можно устанавливать в холодном и горячем трубопроводе. Максимальный температурный режим носителя может быть до 60 градусов выше ноля.

3.маркировка PN 20, трубы предназначены для воды до 90 градусов выше ноля, трубопроводы должны быть защищены от воздействия гидроударов.

4.маркировка PN 25, трубы можно применять для центральной либо автономной сети, максимальный показатель температуры может быть 95 градусов, но кратковременно могут выдержать большую температуру.

Во время производства действует правило: толщина стенок увеличивается, если повышается температура жидкости с давлением в сети.

По данным таблицы можно определить необходимый внутренний размер трубы, ее толщину, зная наружное сечение. Определяя параметры, учитывают тип изделия по показателю номинального давления.

Данные условия следует соблюдать, выбирая и применяя изделия из полипропилена.

Инструмент для пайки труб из полипропилена

Теперь стоит разобраться, чем, собственно, паяются ПП трубы. А нужен для этого специальный паяльник для пайки полипропиленовых труб. Его можно купить практически в любом строительном магазине, при том, что модели «попроще» с простейшей комплектацией обойдется ориентировочно не дороже 500 рублей.

У самых дешевых инструментов нагреватель имеет мощность в пределах 0,8 кВт. Для домашних целей таких показателей вполне достаточно. По большому счету, мощность определяет лишь скорость нагрева аппарата, при этом температура пайки ПП труб не меняется (прочитайте также: «Как выполняется пайка труб из полипропилена для надёжного соединения элементов»). Поэтому если для вас принципиально то, сколько по времени паять полипропиленовые трубы, лучше всего взять инструмент помощнее.

Самые ходовые паяльники с небольшой стоимостью комплектуются насадками для труб сечениями 20, 25 и 32 мм. Они, как правило, удовлетворяют все потребности при монтаже домашней системы трубопровода. Целесообразнее значительную часть денежных средств потратить на более качественные фитинги и трубы, чем на паяльный инструмент. Аппарат какой угодно стоимости справится с задачей на отлично, так как стабильность и температура пайки полипропиленовых труб в любом из случаев будут достаточными. Читайте также: «Как выполняется спайка полипропиленовых труб – инструменты и технологии».

Если вы новичок в вопросе пайки ПП труб, помните, что вам под силу осуществить данный процесс.

Главное запастись следующим вспомогательным инструментом:

  • рулетка – понадобится для замеров, без нее попросту не обойтись;
  • карандаш – потребуется для проставления отметок на трубе для последующей обрезки;
  • ножовка по металлу – когда в хозяйстве не оказалось специальных ножниц, она будет как раз кстати;
  • нож – он понадобится для снятия фаски с труб в процессе их прокладки.

Кроме того, довольно удобными считаются ножницы-труборезы для полипропиленовых труб. С их помощью можно одним движением рассечь трубу строго под 90°, при этом срез получится идеально ровным. Так можно сэкономить достаточно много времени. Однако можно легко обойтись и без них.

Покупая паяльник, обратите внимание на комплектацию. Довольно часто производители комплектуют инструмент труборезом в качестве бонуса. Бывают случаи, когда комплект дополнен рулеткой и карандашом.

Возможно, вы спросите себя, как паять армированные слоем алюминия трубы без зачистки. Потребуется самый простой шейвер, который идеально подойдет для разового использования. На дорогостоящий вариант тратиться в любом случае нет смысла. Дорогие инструменты имеют более высокую износоустойчивость, то есть, предназначены для больших объемов работ. Мы же в данном случае этим не воспользуемся, а значит покупать дорогой шейвер попросту нецелесообразно.

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.

Читайте также  Принцип работы микроволновки

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.

Общее влияние температуры при стыковочных работах

Технологический процесс сварки полипропиленовых труб основан на нагреве материала до нужной температуры. В результате пластмасса начинает размягчаться. При соединении деталей происходит диффузия молекул полипропиленовых молекул. Другими словами, в соединение происходит слияние молекул. Когда материал остынет, образуется крайне прочный стыковой узел.

Прочность свариваемых заготовок находится в прямой зависимости от температурного режима. При недостаточном нагреве, не будет происходит процесс диффузии. Молекулы фитинга и свариваемой трубы просто не в состоянии попасть в совмещаемые области. Сварка получится слабой и не сможет выдерживать больших нагрузок. Пара разорвется, нарушится герметичность стыка.

При перегреве конструкция начнет деформироваться. В результате изменится изначальная геометрия. Внутри детали может произойти образование сильного наплыва в виде большого валика. В результате в месте сварки значительно уменьшится диаметр сечения трубопровода.

Для нормальной пайки полипропиленовых труб, необходимо создать нагрев до температуры 255-265 градусов. Процесс нагрева должен учитывать несколько параметров:

  • Диаметр детали.
  • Температуру помещения.
  • Время нагрева.

Практика показала, что время нагрева и диаметр детали находятся в прямой зависимости.

Температура помещения, в котором происходит пайка также оказывает влияние на этот процесс. Когда паяются детали, при извлечении их с «утюга» или другого нагревательного устройства, происходит пауза перед началом муфтовой стыковки. Чтобы компенсировать остывания при невысокой температуре, пп трубы необходимо нагревать немного дольше. Такое добавочное время находится в пределах 2-3 секунд. Подбор происходит эмпирическим путем.

Необходимо помнить, что если нагревать полипропиленовые трубы на нагревательном аппарате с установкой температуры более 270 градусов, произойдет очень сильный нагрев верхнего слоя детали. Сердцевина не получит достаточного прогрева. При стыковке деталей, толщина сварочной пленки получится очень тонкой.

Таблица пайки полипропиленовых труб

Выработана уже давно таблица пайки полипропиленовых труб, которая считается оптимальной. Время нагрева материала напрямую зависит от диаметра трубы. Рассчитаны и некоторые другие параметры.

Диаметр изделия в мм Время сваривания с Время нагревания с Охлаждение Температура пайки
20 4 6 120 259-280
25 4 7 180 259-280
32 4 8 240 259-280
40 5 12 260 259-280
50 5 18 300 259-280
63 6 24 360 259-280
75 6 30 390 259-280

Время пайки и температура монтажа полипропиленовых труб не должна быть рассчитана произвольно. Поэтому эта таблица для монтажных работ – главный учебный материал. Как видно, температурный режим даётся средний, а вот время его применения значительно разнится.

Нарушение указанного температурного цикла может привести к негативным последствиям:

  • при недостаточном коротком нагреве шов разойдётся в результате диффузии, и неизбежно возникнет протечка;
  • перегрев оболочек в трубах вызовет образование внутренних наплывов, что чревато увеличением гидравлической нагрузки.

Особенно помогает эта таблица при сварке труб больших диаметров, так как время нагрева в них увеличивается, но надо точно знать, насколько.

Но и эти данные не всегда являются корректными. Многое зависит от температуры в помещении или на месте работ извне. Оптимальной считается комнатная температура, а самой допустимой по нижнему значению – минус 10. Здесь время пайки нужно увеличивать, исходя из погодных условий. Чем ниже температура, тем время пайки увеличивается. А вот в сильную жару лучше вообще от монтажных работ отказаться. Граница + 25 градусов.

Температура и механические свойства полипропилена

Как и любой термопласт, полипропилен характеризуется существенно разной температурной зависимостью пластичности. Причём дефекты сварки, которая проводилась в неверном диапазоне температур, исправлению не подлежат. Если недогрев ещё как-то можно компенсировать увеличением продолжительности пайки, то перегретая заготовка получит бугристость, наплывы и прочие подобные дефекты.

Независимо от типа полипропилена минимальная температура поверхности зависит от требуемой глубины прогрева материала:

  • До 10 мм – 245 0 С;
  • До 16 мм – 250 0 С;
  • До 25 мм – 255 0 С;
  • Свыше 32 мм – 260 0 С.

Практически глубина прогрева на 5..10 мм меньше внешнего диаметра трубы.

Полипропиленовые (ПП) трубопроводы соединяются с использованием сварки плавлением под давлением. При этом фитинги могут соединяться встык, торцами, либо с использованием промежуточных деталей. Впрочем, второй способ более трудоёмок, увеличивает габаритные размеры арматуры, а потому на практике применяется значительно реже.

Температура пайки полипропиленовых труб связана с их прочностью, как показано в таблице:

Температура поверхности полимера, градусов

Предел прочности, МПа

Относительная деформация до разрушения, %, не более

При выдержке более высокой скорости нагрева приведенные показатели пропорционально снижаются.

Приведенная таблица пайки полипропиленовых труб изменит свои значения, если скорость омывающего потока будет иной.

Влияние силы и времени

Время прогрева поперечного сечения связано с температурой в зоне стыка двух заготовок. Считается, что для полипропилена справедлива зависимость: до 7 с выдержки на каждый миллиметр внешнего диаметра заготовки. Если он больше 20 мм, то длительность прогрева увеличивают на каждую секунду, если диаметр возрастает на 3…5 мм.

При слишком продолжительном прогреве (необходим для заготовок диаметром свыше 60…75 мм) структура термопластика изменяется в худшую сторону. Поэтому при пайке больших ПП-труб лучше принять паяльник повышенной мощности, либо увеличить внешнюю температуру (как это и делается в случае применения тепловых пушек).

Влияние усилия прижима сказывается не только на цельности шва, но и на внешнем виде торцов свариваемых труб. Поэтому в особо ответственных случаях необходимо производить контролируемый прижим заготовок при помощи динамометрического ключа. Для зажима подойдут инструменты с электронным или стрелочным индикатором. Первые удобнее, поскольку при постоянных условиях пайки исходные настройки можно сохранять.

Поскольку шкала динамометрического ключа приводится в Нм, то полученное значение необходимо разделить на внешний радиус трубы, а затем – на площадь поперечного сечения. Полученный результат сравнивают с пределом прочности материала (он указан в таблице, приведенной ранее).

Сводная таблица параметров и времени пайки

При пайке ПП труб температура и время обработки являются самыми важными параметрами, которые необходимо учитывать. Для обычных (неармированных) заготовок актуальны следующие практические данные:

Внешний диаметр , мм

Толщина стенки, мм

Время нагрева, с

Время выдержки, с

Время охлаждения, мин

Как выдержать температурный режим

В обычных условиях качество пайки устанавливают по отсутствию деформации и перекоса материала в зоне сварного шва. Для этого используют универсальный мерительный инструмент – штангенциркуль и угломер. Наиболее действенными способами повысить стабильность пайки ПП-труб являются:

  • Сокращение времени пайки (если возможно);
  • Применение программируемых тепловых пушек и автоматизированного инструмента;
  • Использование датчика температуры;
  • Применение принудительного воздушного охлаждения участка спая.
Читайте также  Самодельный керхер

Датчик лучше настраивать на температуру жала паяльника, чем на температуру стыка – она сильно изменяется по толщине стенки трубы.

При перегреве, вы рискуете заплавить проходное отверстие.

Если пайка произведена правильно, но проходное отверстие не имеет заужений.

Отрезать трубу можно не только ножницами:

А иногда, с помощью ножниц не удаётся сделать ровный рез, например если надо отрезать всего сантиметр.

В таком случае можно прибегнуть к помощи болгарки.

Вот так выглядит труба армированная стеклом-волокном в разрезе. Зачищать и торцевать такую трубу не нужно, что не скажешь про алюминиевый слой.

Теперь разрежем спаянные элементы посмотрим, возможно ли эти соединения разъединитель.

Вверху серая труба спаяна с белой муфтой, а на снимке ниже серая с серой.

В обоих случаях видно сваренные элементы слиты в единое целое. Даже белый с серым. Отличия лишь визуально — цветом. Это сразу же ответ на вопрос, можно ли паять белый с серым. Можно.

Теперь глянем на переходную муфту в разрезе:

В этом случае труба была без армировки. Видно, что различия лишь по цвету, хотя производитель один и тот же. Само соединение разъединить невозможно и правильная пайка никогда течи не даст. По этой причине, такие соединения смело можно прятать в стены и в пол.

Вот вроде как и все ключевые моменты связанные с пайкой полипропиленовых труб.
Все вопросы касательно материала, пожалуйста в комментарии.

Ну и заключение несколько фото спаянных труб:

Для горизонтальной фиксации труб я использую клипсы

Для вертикальной трубы, где трубу надо закрепить жестко, используется специальный трубных хомут