CC BY
28
УДК 621.791; 621.643
ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ВОДОПРОВОДНЫХ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ И ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ
Ю.С. Головкова, А.М. Иванов, Е.А. Сероченкова
В работе рассматривается технологический процесс сварки полиэтиленовых и полипропиленовых труб, приведены основные этапы и особенности процесса. Внимание также уделено физическим и химическим характеристикам данных труб.
Ключевые слова: полипропиленовые трубы, полиэтиленовых трубы, водоснабжение, сварка,
монтаж.
Сварка полипропиленовых труб представляет собой работу весьма сложную. Вследствие этого, перед началом данного процесса следует как можно более внимательно и тщательно изучить все основные свойства материала, из которого изготавливается трубопровод. Полипропиленовые трубы в России стали использовать не так давно, тем не менее, изобрели их еще 15 лет назад. Такие трубы изготавливаются не из самого полипропилена, а из его видоизмененного аналога, который зачастую называют сополимер рандом [1, 2]. К достоинствам данного материала относятся: большая устойчивость к высокой температуре воды; не наблюдаются деформации при воздействии низких температур; прочность к механическим повреждениям;
экологичность материала, вследствие нерастворимости в водной среде; цельные сварные соединения;
невосприимчивость к химически агрессивным средам; достаточно низкая теплопроводность; пластичность;
отсутствие скоплений различного происхождения на внутренней стороне труб. Перечисленные достоинства являются лишь частью всех положительных качеств, которыми обладают полипропиленовые трубы. Как уже было указано в списке, безопасность материала является главным преимуществом. Использование полипропиленовых трубопроводов никак не сказывается на качестве воды. Кроме всего прочего, данный материал обладает еще одним важным свойством - долговечностью. Такие трубы могут исправно выполнять свои функции более половины столетия, что является далеко не мифом, поскольку передовые лаборатории Европы доказали правдивость данной характеристики [3].
В настоящее время идет тенденция замены старых металлических труб на пластиковые аналоги. Металлические трубы отлично справились со сроком службы и даже превысили его в несколько раз. Однако пластиковые трубопроводы также достаточно прочны (рис. 1) [4], и прослужить могут не менее полвека при правильном монтаже и эксплуатации. Стоимость труб из полипропилена значительно ниже по сравнению с ценами на металлические трубопроводы. Новый материал легкий, а поэтому возможно более простая транспортировка труб.
50 "С
1 ---- J
70'С 1
1 '--
«"С
1 ----
№
№
Й М1 №
Время да разрушения грубы, ч
Рис. 1. Кривая прочности труб, изготовленных из: 1 - термостабилизированный рандом-сополимер полипропилена; 2 - рандом-сополимер полипропилена
Технология сварки представляет собой спайку труб с различным диаметром сечения, а также всех нужных разновидностей соединений, к которым относятся: включения; обводы;
Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. Вып. 12
американки;
запорные либо крепежные арматуры;
изгибы.
Одним из главных преимуществ пластиковых труб относительно металлических является возможность создания систем разной степени сложности и формы. Недостаток заключается в том, что демонтировать уже спаянную систему невозможно.
Стоит отметить, что разъединить спаянные части конструкции либо использовать их повторно нельзя. Таким образом, во избежание ошибок необходимо создать план монтируемой системы водоснабжения либо отопления.
Спайка полиэтиленовых либо полипропиленовых труб осуществляется при помощи протекающей химической реакции при участии твердых тел, в результате чего происходит разрыв связей в текущих веществах с последующим образованием новой прочной связи, вследствие которой трубопровод представляет собой цельную конструкцию. Основные отличия сварки полипропиленовых и полиэтиленовых труб заключаются в использовании для каждого из материалов отдельных специально предназначенных инструментов. Немаловажное значение также влияет назначение монтируемой системы в будущем.
Основным инструментом, который понадобится при осуществлении процессов монолитного соединения труб, является сварной аппарат. Состоит данное устройство из следующих частей:
нагревательной плиты;
регулятора температуры;
ручки.
Фиксация конструктивных элементов, которые будут подлежать спайке, осуществляется при помощи специальных отверстий на нагревательной плите. Сварка подразумевает под собой и такие ситуации, когда необходимо будет соединить трубопровод с некой деталью, имеющей другой диаметральный размер.
Традиционно в составе комплектующих к сварному аппарату имеется четыре комплекта насадок с размерами в 20, 25, 30 и 40 мм. Такая возможность позволит вам спаять трубопровод для систем, как отопления, так и водоснабжения. Материалом для спаечных насадок служит простое железо, сверху покрываемое слоем тефлона. Такая технология изготовления элементов паяльника позволяет избежать прилипания пластика к раскаленному металлу.
1. При помощи специальных ножниц для резки пластика либо трубореза нужно отделить часть трубы в точности под прямым углом.
2. Концы трубы и необходимой детали конструкции следует очистить от загрязнений, обезжирить при помощи спиртового раствора и подвергнуть сушке. В том случае, когда труба имеет прослойку из алюминия - это означает, что она предназначена для отопительных систем. Вследствие этого, прожилку следует осторожно устранить, используя шейвер.
3. На трубу наносится отметка, размер которой зависит непосредственно от глубины той детали, с которой будет спаиваться трубопровод. Также необходимо добавить около 2 мм.
4. Насадки имеют определенные названия. Меньший диаметр соответствует дорну, больший -гильзе. Так вот, труба вставляется в гильзу, а конструктивная деталь надевается на дорн.
5. Нагревать детали конструкции следует от 10 до 15 секунд, после чего соединить их друг с другом. В противном случае пластик расплавится до текучего состояния.
6. После процесса сварки необходимо выдержать установленное время охлаждения, в результате чего происходит прочное соединение деталей системы с последующим образованием шва (монолитного соединения).
На рис. 2 представлен один из способов сварки полиэтиленовых труб.
Электрические клеммы /
1. — " Закладные ! [
I нагревателе ные
элементы
Электромуфтовое
соединение
Рис. 2. Вид сварки полиэтиленовых труб
Следует отметить, что нельзя вращать разогретые для спайки детали. Их необходимо лишь скрепить и зафиксировать в необходимом положении на определенное время.
В довершение следует сказать, что полиэтиленовые и полипропиленовые трубы являются одними из самых распространенных видов труб, осуществление монтажа которых в основном сопровождается их сваркой, а аккуратность и внимательность должны быть главными факторами при монтаже пластиковых труб. Кроме того, при установке системы применяется ряд специальных электрических приборов, работа с которыми должна быть очень осторожной.
Список литературы
1. Белоконев Е.Н., Попова Т.Е., Пурас Г.Н. Водоотведение и водоснабжение. М.: Феникс, 2012.
384 с.
2. Сомов М.А., Квитка Л. А. Водоснабжение. Учебник. М.: ИНФРА-М, 2014. 288 с.
3. Мамонтов М.В., Горюнов В.А., Чуйков А.М. Экологическая безопасность сантехнических труб на полимерной основе // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы, 2016. №12. С. 102104.
4. Отставнов А.А., Харькин В.А. Напорные трубы из полипропилена четвертого поколения // Сантехника Отопление Кондиционирование, 2014. №5. С. 59-67.
Головкова Юлия Сергеевна, магистрант, genhtry@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Иванов Александр Михайлович, магистрант, genhtry@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сероченкова Екатерина Александровна, магистрант, genhtry@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
WELDING TECHNOLOGY OF WATER FILLING POLYPROPYLENE AND POLYETHYLENE PIPES
Y.S. Golovkova, A.M. Ivanov, E.A. Serochenkova
The work uses technological processes for welding polyethylene and polypropylene pipes. Attention is also paid to the physical and chemical characteristics of these pipes.
Key words: polypropylene pipes, polyethylene pipes, water supply, welding, installation.
Golovkova Yulia Sergeevna, undergraduate, genhtry@mail. com, Russia, Tula, Tula State
University,
Ivanov Alexander Mikhailovich, undergraduate, genhtry@mail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Serochenkova Ekaterina Aleksandrovna, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State
University
