Паять полипропилен

Осуществляя монтаж труб отопления своими руками в собственном доме, хозяева стараются сделать условия проживания для своей семьи максимально комфортными в любое время года. Обеспечение качественного монтажа данной системы – задача сложная, требующая аккуратности и внимания.

В нашей статье мы рассмотрим основные этапы и особенности устройства трубопровода отопления, представим подробные инструкции по его монтажу.

Пластиковые трубы для отопления: монтаж начинают от котла и заканчивают соединением с радиаторами

Этапы монтажа отопительной системы

Устройство системы отопления необходимо проводить в строгом соответствии с Санитарными Нормами и Правилами (СНиП 41-01-2003). Этот документ предусматривает три этапа монтажа:

1. Создание проекта отопительной системы. На этом этапе происходит:

• подбор материалов и оборудования;
• расчёт диаметров труб.

1. Подготовка помещений к монтажу оборудования.
2. Непосредственно монтаж труб системы отопления.

Работы по монтажу должны проводиться так, чтобы обеспечить тепловую и гидравлическую устойчивость отопительной системы, гарантировать её эксплуатацию без аварий на протяжении не менее 25 лет.

Типовой проект системы отопления

Трубы для систем отопления

Какие выбрать трубы для создания отопительной системы, в каждом конкретном случае решается в зависимости от общего размера требующих отопления помещений, от пожеланий и финансовых возможностей заказчика.

Общая цена (смета) системы отопления, установленной в доме, напрямую зависит от материала труб, предполагаемых для использования:

• Медь. Долговечный материал – медные трубы могут прослужить до 50 лет. Имеет довольно хорошие технические характеристики, но обладает достаточно высокой стоимостью.
• Сшитый полиэтилен. Материал, который используется не только для монтажа традиционной системы водяного отопления, но и для устройства теплых полов.
• Полипропилен. Наиболее популярный и доступный по цене материал с отличными характеристиками, используемый для отопления коттеджей и домов в большинстве случаев.

Остальные виды труб применительно к системе отопления на сегодняшний день считаются менее актуальными.

Потребуется также рассчитать диаметр труб отопления, подходящий для конкретного случая. Как это сделать, можно узнать в тематической статье.

Разводка отопительной системы

Немаловажными составляющими монтажа системы отопления также являются разводка труб отопления (одно- или многоуровневая) и предполагаемое число радиаторов.

Существуют следующие возможные варианты разводки труб отопления:

• Разводка однотрубная. Подходит для небольших (до 150 м2) помещений. При данном виде разводки от стояка идёт всего одна труба – сначала к первому радиатору, от него – к следующему и т. д. Вследствие этого температура каждой последующей батареи будет ниже, чем предыдущей. По этой причине часто возникает необходимость в увеличении количества секций в дальних от начала радиаторах для обеспечения достаточного прогрева комнаты.
• Разводка тройниковая. Этот тип разводки позволяет подключить к единому стояку сразу несколько батарей отопления.

Варианты двухтрубного и однотрубного подключения труб к радиаторам

• Разводка коллекторная. К отопительному стояку при этом присоединяются прямая и обратная трубы, устанавливаются коллекторы, к коллекторам присоединяются радиаторы – каждый из них отдельной трубой.

Старайтесь расположить коллекторы таким образом, чтобы длина труб от них до батарей была одинакова.

Сварка полипропиленовых труб отопительной системы

Наиболее используемыми для создания систем водяного отопления в домах в последнее время стали пластиковые (полипропиленовые) трубы.

Доверить монтаж отопления пластиковыми трубами можно специалистам, у которых есть всё необходимое оборудование для проведения сварочных работ. Но процесс сварки полипропиленовых труб не очень сложен и вполне доступен каждому для выполнения своими руками. Главное – соблюдение пошаговых рекомендаций.

Весь процесс сварки заключается в нагревании трубы и соединительной муфты с последующим аккуратным соединением деталей. При этом происходит крепкое сцепление вследствие смешивания разогретого полипропилена двух соединяемых элементов и образования в итоге монолитной конструкции на стыке. Характеристики шва при этом практически не отличаются от свойств исходных деталей.

Получить представление о том, как сварить пластиковые трубы, можно, посмотрев следующее видео:

Начальный этап

На начальном этапе производится подготовка соединяемых деталей к пайке. При этом необходимо:

1. Нарезать трубы на части необходимой длины.
2. Снять фаску с внешней стороны трубы.
3. Удалить грязь с соединяемых деталей, обезжирить их.

Параметры фаски регламентируется как российскими, так и зарубежными стандартами:

• согласно немецкому стандарту: наклон фаски – 15 градусов, глубина – 2–3 мм;
• по российскому стандарту: наклон фаски – 45 градусов, глубина – 1/3 толщины трубы.

Чтобы сделать фаску, можно использовать любые инструменты, которые позволят снять необходимый слой материала достаточно ровно.

Кроме того, потребуется найти (приобрести) и подготовить аппарат для пайки пластиковых труб:

1. Установить аппарат на устойчивую специальную подставку.
2. На регуляторе температуры выставить значение, равное 260 °C. Эта температура обеспечит равномерное и безопасное расплавление полипропилена и не испортит тефлоновые насадки агрегата.

Фаска на полипропиленовой трубе под сварку

Технология пайки полипропиленовых труб отопления

Инструкция по выполнению сварки полипропиленовых труб предполагает следующую последовательность действий:

1. Дождаться нагрева паяльника до определённой температуры (обычно 260 градусов).
2. Одновременно насадить фитинг на дорн (специальная насадка на паяльнике) и вставить трубу в гильзу.
3. Выдержать время нагрева, оговорённое инструкцией к аппарату. Оно зависит от толщины стенок трубы и её диаметра.
4. Одновременно снять детали с насадок и соединить их.
5. Дождаться самопроизвольного остывания собранной конструкции.

На этом, собственно, и завершается процесс. Теперь система готова к проверке на работоспособность.

Особенности выполнения сварки полипропиленовых труб

Однако существую некоторые особенности, которые следует учитывать при производстве сварочных работ:

• Насадки сварочного аппарата сделаны таким образом, что образуют конус с небольшим наклоном (до 5 градусов) и имеют диаметр, равный номинальному диаметру трубы только в середине. Поэтому труба будет помещаться в гильзу с некоторым усилием. Это же касается и насаживания фитинга на дорн. Вставлять трубу в гильзу следует до упора. Дальше давить нельзя!

Технология пайки полипропиленовых труб

• Чтобы обозначить «границу», за которую не следует заступать, и контролировать правильность процесса, можно отметить снаружи на детали расстояние, равное глубине гильзы.
• Соединять нагретые детали надо как можно быстрее, чтобы избежать остывания расплавленного материала.
• Нельзя смещать (сдвигать, поворачивать) горячие соединяемые части системы относительно друг друга. В противном случае можно получить некачественное соединение, которое в скором времени выйдет из строя.

Необходимый инструмент для пайки полипропиленовых труб малого диаметра

Метод термической диффузии, используемый для сваривания элементов из полипропилена, реализуется за счет их нагрева специальными устройствами, обычно именуемыми паяльниками или утюгами. Конструктивно агрегат представляет собой стальной корпус с вмонтированным нагревательным тэном, к которому прикручиваются цилиндрические нагреватели (насадки), по размерам соответствующие стандартным наружным диаметрам полипропиленовых труб.

Температура задается механическим терморегулятором и двумя выключателями, в более современных устройствах устанавливается электронный индикатор температуры с процессорным управлением нагревом. Основное количество утюгов имеют плоскую форму, менее распространенная разновидность имеет круглый нагревательный элемент, насадки на котором фиксируются двусторонними прижимными винтами.

Помимо утюга для сварного монтажа магистрали из полипропилена требуется следующий инструмент:

• Ножницы. Предназначены для нарезки полипропиленовых труб, часто идут в комплектации с паяльным прибором.
• Карандаш и рулетка. Инструмент, а также уголок и ножик, служат для точного обмера и контроля расположения вырезаемых участков, снятия внутренней фаски.
• Набор соединительных фитингов. Включает в себя прямые и угловые муфты, тройники, краны, резьбовые фитинги и другие детали арматуры, служащие для изменения направления или подключения сантехнических приборов в магистраль.
• Средства бытовой химии. Вещества могут понадобиться для обезжиривания свариваемой поверхности и ее очистки от грязи.

Рис. 3 Инструменты для работы с ППР

Пайка полипропиленовых труб в труднодоступных местах

Решая, как паять полипропиленовые трубы в труднодоступных местах, следует учитывать следующие факторы.

Работа с полипропиленовыми трубопроводами в узких местах сложнее, чем сварка на прямых трубных прогонах в условиях достаточного пространства. К неудобным местам обычно относят пространство вверху под потолком, точки в углах и условия ограниченного пространства, затрудняющие установку паяльника на подставку. В последнем случае без посторонней помощи вам не обойтись, альтернативным решением является специальный крюк, подготовленный заранее в удобном месте, на который можно вешать паяльник.

При слишком близком расположении спаиваемых трубных участков друг от друга на стене используют специальный прием – прямую и ответную части стыка прогревают по очереди. При этом первый участок греют чуть дольше положенного времени, а после греется труба меньшее время и при возможности с повышенной температурой (регулятор устанавливают на больший диаметр).

Ситуацию, когда спаиваемые отрезки должны быть определенной длины, но при сварке их паяльником в линию одну из частей придется обрезать на ширину двух насадок и греющего утюга, можно решить другим способом. Приобретается аналогичная насадка, закрепляется на нагревающей платформе и производится одновременная пайка каждого из отрезков в разных плоскостях, после чего они соединяются. Таким методом можно монтировать не только прямые участки, но и повороты на стенах, обеспечивая тем самым более плотное прилегание линии к огибаемой поверхности.

Рис. 4 Сварка участков трубопровода утюгом с двумя насадками

Сварка и монтаж отдельной части системы трубопровода

При пайке водопроводной магистрали из полипропилена всегда стараются проводить монтаж отдельных участков водопровода в месте с большим свободным пространством и на удобной высоте. Для этого вам понадобятся основные инструменты, чертеж магистрали и правильный порядок проведения работ.

Обычно сторона наиболее трудная для спайки расположена на стене с двумя угловыми фитингами, поэтому ее сваривают в первую очередь и закрепляют на клипсы или дюбельные муфты. После от угловых фитингов проводят дальнейший монтаж участков линии, переходя к паяльным работам непосредственно около стен. Для удобства монтажа необходимо заранее предусмотреть место для установки паяльника на подставку или организовать его подвешивание.

Особенности пайки в углах

Спаивание в таких условиях не отличается от проведения подобных работ на других участках стен за исключением некоторых факторов.

Угловая сварка требует точности и соблюдения повышенных требований к геометрии прямого угла, для его проверки используется угольник. Для стыковки отрезков применяют специальные угловые муфты с углом разворота 90 градусов, которые следует приобретать вместе с трубами от одного производителя – это обеспечит высокую адгезию между соединенными элементами.

Рис. 5 Последовательность пайки трубопровода из ППР

Необходимые инструменты

Для проведения качественной сварки понадобится нижеследующий минимальный набор инструментов и приспособлений:

• сварочный аппарат, имеющий подвижный электропривод для проведения диффузной сварки (с набором насадок);
• специальный резак (или ножницы) для разрезания труб;
• шабер;
• монтажное приспособление для сварки элементов с диаметром свыше 50 мм;
• жидкость для обезжиривания (ацетон, спирт);
• маркер;
• рулетка;
• ветошь.

Возможные ошибки монтажа

Возникновение тривиальных ошибок и их предупреждение – одно из непреложных правил, как спаять полипропиленовые трубы правильно.

ОШИБКА 1. Плохо очищенная поверхность, наличие капель воды. Результат – деформация детали, потеря прочности.

ОШИБКА 2. Нарушение соосности в процессе стыковки. В итоге – возникновение оплывов, уменьшение внутреннего диаметра.

ОШИБКА 3. Использование разного материала. Некачественный полипропилен или купленный у разных производителей обладает различными характеристиками. Это может проявить себя не сразу, но обязательно в течение первого года эксплуатации.

ОШИБКА 4. Неправильный монтаж. Осадка детали не до конца в фитинг приводит к появлению зазора. В этом месте образуется ославленное сечение. Результат – протечка в процессе эксплуатации. Приложение чрезмерных усилий чревато созданию оплыва, уменьшающего внутреннее сечение изделия.

ВЫВОД: Как паять полипропиленовые трубы правильно, без ошибок – это соблюдение всего технологического процесса, с использованием рекомендованных параметров пайки.

Основные характеристики приспособления

• Потребляемая мощность. Инструмент условно подразделяется на две группы: маломощные, до 1 кВт и профессиональные, до 2 кВт. Первая группа оснащена одним ТЭНом, вторая – двумя. От этих параметров зависит скорость нагрева. Для бытовых целей достаточно 1 кВт мощности. Этого хватит, чтобы оснастить квартиру новой разводкой из полимерных изделий.
• Размер соединяемых деталей. Профессиональные агрегаты комплектуются насадками больших диаметров, до 90 и 110мм. Бытовые аппараты оснащаются приспособлениями Ø20, 25, 32, 40мм, то есть самыми ходовыми размерами для водопровода с холодной и горячей водой.
• Температурный диапазон нагрева. Максимальная температура 300°C. Универсальность паяльнику придаёт функция регулировки температурных параметров. Средняя температура сварки полипропиленовых труб 260°C. Полиэтиленовые детали нагревают до 220°C. Есть более легкоплавкие материалы. Поэтому оптимальный диапазон регулировки 50–300°C.

Модели могут комплектоваться световой индикацией о включении, наличии напряжения в сети. Иметь встроенный термостат. Профессиональные аппараты комплектуются системой настройки точной температуры и временем нагрева. Данные выводятся на жидкокристаллический дисплей.

Параметры пайки

Полипропилен начинает «плыть» (деформироваться) при температуре 120–140°C. На этом свойстве основан способ соединения. Суть метода – разогрев материала до пластичного состояния и соединение с усилием детали. Полурасплавленная масса начинает диффундировать другу в друга, образуя единое вещество. Спайка полипропиленовых труб ведётся при 240–270°C. Точное значение выставляется с учётом:

• геометрических параметров изделия (диаметр и толщина стенки);
• внешние условия (температура окружающего воздуха, влажность, ветер);
• длительность процесса тепловой обработки (время нагрева).

Геометрические размеры

Практика показала прямую взаимосвязь между размерами свариваемой детали и продолжительностью разогрева изделий. С увеличением геометрических параметров временной диапазон повышается. Объясняется:

1. Материал обладает теплопроводностью. То есть, часть тепла будет отводиться во внутреннюю структуру детали.
2. Большую массу нельзя прогреть простым увеличением температурных параметров, – начнётся разрушение поверхностных слоёв изделия. Или, другими словами, возникнет пережог материала. В этом также виновата теплопроводность, – часть тепла не успевает уйти вглубь детали.
3. Снижение температурных показателей и с одновременным увеличением времени прогрева приводит к негативным последствиям. Внутренние слои не успевают прогреться до состояния образования со свариваемым материалом единого монолитной структуры. В то время, как наружная часть расплавится и превратится в жидкотекучую массу, – «полимерный кисель», или, наоборот.

Внешние условия

Для пайки полипропиленовых труб используется специальное разогревающее оборудование. Время, необходимое для снятия с нагревательных элементов и полной стыковки составляет около 3–5 секунд. При пониженной температуре (ниже 15°C), сильном ветре, повышенной влажности может произойти ускоренное остывание поверхности изделий. Это вызовет образование тонкой непрочной соединительной плёнки. То есть, пайка детали из полипропилена не состоялась. Процесс необходимо повторять снова с учётом внешних факторов:

• осуществить защиту зоны работ от ветра и влажности;
• разбить процесс на две стадии, – предварительный прогрев и рабочая стадия.

Подготовьте паяльник

Вообще, прибор правильно называть «сварочный аппарат». Процесс соединения полипропилена проходит без использования припоя, а значит — это сварка, а не пайка. Мы будем использовать оба термина.

YouTube‑канал «Дважды отец Дмитрий»

Установите на платформу паяльника насадки нужного диаметра и зафиксируйте их винтом с помощью ключа. Если работаете с трубами нескольких размеров — используйте дополнительную пару гильз.

Выставьте температуру нагрева на 260 °С и включите прибор в сеть. На нагрев потребуется 10–20 минут. О готовности к работе сообщит светодиодный индикатор. Еще около 5 минут нужно подождать перед сваркой первого стыка.

При нагревании полипропилена выделяются вредные пары и дым, которые лучше не вдыхать. Поэтому во время работы проветривайте помещение.

Сделайте разметку

Пока паяльник греется, подготовьте трубу и фитинги. Для качественной сварки они должны входить друг в друга строго на определённую глубину. Недостаточное погружение приведёт к плохому соединению, а чрезмерное — уменьшит или полностью закупорит проходное сечение выдавленным пластиком. Вот рекомендуемые большинством производителей значения для самых распространённых размеров:

Как видите, глубина пайки зависит от диаметра труб и фитингов.

YouTube‑канал FV Miano

Чтобы не ошибиться, отмерьте необходимую длину трубы с учётом припуска на стык и поставьте чёрточку карандашом. Затем на нужном расстоянии от этой метки нарисуйте ещё одну черту — она будет служить ориентиром во время сварки.

termpro.ru

Например, нам нужно соединить уголок и тройник в системе отопления. Расстояние между ними составляет 270 мм. Для фитингов диаметром 25 мм глубина пайки — 18 мм, значит, добавляем к 270 ещё 36 мм (по 18 с каждой стороны). В итоге получается 306 мм — именно такой кусок трубы надо отсечь.

Отрежьте трубу

Для резки полипропилена используются специальные ножницы, которые ещё называют труборезом. Они позволяют легко отсечь толстостенную трубу и получить ровные края без заусенцев.

YouTube‑канал «Сергей Ефимов»

Установите ножницы строго перпендикулярно трубе и совместите лезвие с первой меткой. Придерживая трубу одной рукой, второй нажимайте на рукоятки ножниц до тех пор, пока деталь полностью не разрежется.

Важно получить ровный торец, чтобы труба равномерно вошла в фитинг и одинаково спаялась по всему диаметру. Если отрезать косо, то выпирающая часть войдёт слишком глубоко и расплавленный полипропилен выдавится, уменьшив внутренний диаметр фитинга.

Если край получился неровным и позволяет запас, лучше отрезать ещё раз. Если же длина впритык — подровняйте торец, удалив всё лишнее острым ножом.

Обезжирьте детали

Согласно инструкциям всех производителей свариваемые детали полагается обезжиривать для качественного соединения. И хотя многие мастера пренебрегают этим и ограничиваются лишь протиркой труб тряпкой, мы рекомендуем придерживаться технологии.

YouTube‑канал «КаЮТ Компания»

Очистите трубы от любых загрязнений. Слейте остатки воды и тщательно протрите салфеткой или туалетной бумагой насухо. Обработайте поверхности фитингов и труб смоченной в изопропиловом спирте тряпочкой.

Этим же спиртом легко стереть все надписи на трубах и придать им более эстетичный вид.

Нагрейте трубу и фитинг

При работе с горячим паяльником есть риск получить серьёзные ожоги, поэтому обязательно используйте защитные перчатки. Детали различных размеров нужно греть в течение определённого времени. Чем больше диаметр — тем дольше.

Для надёжного соединения полипропилен важно не перегреть, иначе материал станет текучим, расплавится и перекроет фитинг изнутри.

YouTube‑канал «Дважды отец Дмитрий»

Вставьте в соответствующие гильзы паяльника сначала фитинг, затем трубу. Проталкивая детали, не проворачивайте их вокруг своей оси и не наклоняйте. Трубу вставляйте на отмеченную ранее глубину, до тех пор, пока расплавленный полипропилен не дойдёт до карандашной чёрточки. Только после этого отсчитайте положенное время.

Все указанные данные справедливы для работ при окружающей температуре около 20 °С. Если в помещении холоднее 5 °С, то время нагрева увеличивается примерно в два раза.

Сварите стык

Не проворачивая и не наклоняя, быстро снимите с насадок сначала трубу, а затем фитинг и соедините обе детали в нужном положении относительно друг друга. Не суетитесь, но и не мешкайте — у вас в запасе 4–6 секунд.

YouTube‑канал FV Miano

Подержите трубу и фитинг неподвижно около 5 секунд, чтобы стык зафиксировался. В этот момент допускается провернуть соединение не более чем на 10 градусов, чтобы откорректировать его положение.

Полное время остывания, после которого можно нагружать место сварки, составляет от 2 до 4 минут.

Остатки полипропилена с насадки легко удалить бумажной салфеткой, пока паяльник горячий. Если очищать уже остывшие гильзы — есть риск повредить тефлоновое покрытие.

Проверьте соединение

YouTube‑канал FV Miano

Определить качество сварки можно по небольшому равномерному наплыву на конце фитинга. Если его нет, то, возможно, стык недогрет и герметичность будет под вопросом. Если наплыв слишком большой — трубу, скорее всего, перегрели, и она оплавилась внутри, частично и полностью перекрыв проходное сечение.

Для тех, кто впервые имеет дело со сваркой полипропилена, не лишним будет сначала попрактиковаться и сварить несколько тренировочных стыков. Учиться лучше на прямых муфтах. В отличие от уголков и других фитингов сложной формы, их легко хорошо осмотреть после пайки не только снаружи, но и изнутри.

Ошибка #2 — неправильное позиционирование

После того, как две разогретые части трубы соединены, у мастера есть всего несколько секунд, чтобы поставить их правильно относительно друг друга. Чем меньше будет этот период, тем лучше. Если лимит времени превышен, деформация становится необратимой и прочность соединения снижается.

Неопытные мастера иногда пытаются сразу же удалить оплывы, появившиеся в процессе сварки. Не стоит этого делать, поскольку неостывшее соединение в этот момент можно легко деформировать. Удалять оплывы следует после остывания соединения. А еще лучше не перегревать трубу, тогда оплывы просто не появятся.

Ошибка #3 — неправильно подобранный материал

Если для монтажа выбраны недорогие полипропиленовые трубы низкого качества, даже самый искусный монтаж не защитит владельцев дома от поломок. Трубы и фитинги лучше всего приобретать у одного и того же надежного поставщика, выбирать хорошую фирму и т. п. Скупой платит дважды.

Еще одна проблема такого рода — попытка соединить две качественные трубы разных производителей. Химический состав таких элементов может различаться, поэтому и вести себя при нагреве такие трубы будут по-разному. При таких условиях добиться надежного соединения практически невозможно.

Наглядный результат неправильной пайки полипропиленовых труб в разрезе. Использование некачественного материала и несоблюдение времени фазы «фиксации» привело к деформации соединения