Připojení polyetylenových trubek: rozebíratelné, nerozebíratelné

Spojení nízkotlakých polyethylenových (LDPE) trubek do jednoho potrubí se provádí různými způsoby, a to jak rozebíratelnými, tak nerozebíratelnými. Jednou z nejspolehlivějších možností je svařování trubek z HDPE.

Existuje několik metod provádění svařovacích prací, z nichž každá se provádí pomocí specifické technologie.

Trvalé spoje – svařování HDPE trubek

Trvalý způsob připojení je jedinou přijatelnou možností pro HDPE trubky velkého průměru. Zajišťuje vysokou úroveň těsnosti, které lze dosáhnout i za vysokých teplot.

Polyethylen se dobře hodí ke svařování, protože si udržuje viskózní tekutou konzistenci v širokém rozsahu teplot a má nízkou viskozitu taveniny.

Bez ohledu na způsob vytvoření trvalého spojení jsou na ně kladeny následující požadavky:

• úhel posunutí dvou spojovaných trubek by neměl překročit 10 % vzhledem k tloušťce jejich stěn;
• spojovací šev musí být umístěn nad úrovní vnějšího povrchu spojovaných úseků;
• Švové korálky musí být vyrobeny v bezvadné kvalitě a jejich výška se může pohybovat v rozmezí 2,5-5 mm (určeno tloušťkou stěn).

Existují tři nejoblíbenější typy svařování: tupé, objímkové a elektrofúzní. Pojďme se blíže podívat na každou z těchto technologií.

Tupé svařování trubek

Svařování na tupo je nejoblíbenější možností pro trvalé spojení HDPE trubek. Technologie zahrnuje spojení konců dvou úseků stejného průměru. Tloušťka stěny spojovaných prvků musí být také stejná.

Připojení tlakových trubek se provádí v průmyslových podmínkách pomocí speciálního elektrohydraulického a mechanického zařízení, protože vyžaduje zvýšenou přesnost a správnost.

Ruční svařování je povoleno pouze na netlakých potrubích.

Vlastnosti tupého svařování:

• metoda se používá u trubek se stěnami silnějšími než 4,5-5 mm a průměrem 50 mm;
• svařovací práce se provádějí na rovných a stabilních površích;
• pokud se práce provádějí venku, je nutné konce trubek uzavřít zátkami, aby se v hlavních potrubích vyloučil průvan; vítr zhoršuje teplotní parametry a narušuje kvalitu práce;
• Spojované části musí být čisté zevnitř i zvenku – jakékoli nečistoty nebo dokonce prach neumožní vytvoření vysoce kvalitního spojení; svorky svařovací jednotky nesmí být méně čisté;
• pro nastavení teploty se doporučuje provést 1-2 švy – pro testování to pomůže pochopit principy a vlastnosti procesu, pokud neexistují dovednosti v tupém svařování potrubí;
• Před broušením je nutné řezné kotouče důkladně otřít a po broušení zkontrolovat rozměry trubek;
• Optimální rozsah okolních teplot pro tupé svařování je od -15 do +45 °C.

Postup průmyslového tupého svařování:

1. Před zahájením práce se svařované úseky rozříznou kolmo k povrchu, na kterém leží. Konce se důkladně očistí, odmastí a oříznou.
2. Trubky jsou upevněny ve svářečce, pečlivě vycentrovány a zkontrolovány na deformace a poškození.
3. Konce válcovaných trubek se zahřívají zařízením pro změkčení materiálu.
4. Roztavené konce se spojí a stlačí pod vysokým tlakem. Proces pokračuje, dokud polyethylen nevychladne.
5. Když spoj vychladne, stroj se vyjme.

Tupé svařování potrubí pomocí extruderu pod úhlem

Pomocí extruzního svařování je možné vytvořit spoj, jehož pevnost je 70 % nebo více vlastností integrálního materiálu. Tato metoda se používá pouze pro svařování prvků ze stejného materiálu.

Extruzní svařování se provádí pomocí následujícího zařízení:

• topný článek;
• šroub;
• systém přívodu vzduchu;
• zásobník na granule a botka, která přitlačuje přísadu.

Vlastnosti a pořadí provádění prací:

1. Vyčistěte potrubí, odmastite je a zkontrolujte, zda nejsou poškozené.
2. Dejte koncem svařovaných prvků požadovaný tvar.
3. Zahřejte svařované povrchy horkým vzduchem z extruderu.
4. Plnivo (granule nebo drát) natavené v extruderu je přiváděno do spoje, přičemž kluzné pohyby jsou regulovány pomocí botky. Vytvořený tlak svařuje plnivo s materiálem trubky.

Metoda svařování hrdlem s použitím tvarovek a spojek

Použití objímkového svařování umožňuje spojovat úseky trubek různých průměrů. Spojení se provádí umístěním menší trubky do hlavního potrubí s větším průměrem. Upevnění se provádí pomocí spojek, které vytvářejí těsné a spolehlivé spojení.

Postup práce je stejný jako u tupého svařování. Liší se pouze použité nástroje.

• řezačky trubek;
• kalibrátory;
• srážecí stroje;
• svařovací zařízení s tryskami.

Pro uspořádání ohybů mohou být také potřebné T-kusy. Tepelná roztažnost potrubí zajišťuje těsnost spojovacích spojů.

Postup svařování objímkou:

1. Demontujte spojovací prvek.
2. Očistěte konce spojovaných částí a zkoste je.
3. Proveďte kalibraci pro dosažení symetrických kruhů.
4. Čisté a odmaštěné konce vložte do tvarovky, připojte ke svářečce a zahřejte.

Co potřebujete ke svařování?

Svářečské práce zahrnují implementaci high-tech procesů, které vyžadují speciální vybavení, a to jak primární, tak pomocné.

Při výběru nástrojů a svařovacích zařízení zvažte metodu svařování a parametry HDPE trubek.

Nářadí a vybavení

Práce s HDPE vyžaduje, aby všechny topné prvky jednotek měly nepřilnavé vlastnosti. Pak je nebude nutné po svařování čistit. Všechna zařízení jsou obvykle vybavena kontrolními indikátory a termostaty.

Základní svařovací zařízení:

• ruční svařování pro objímkovou metodu;
• stroj na tupé spojování;
• montážní díly;
• topné prvky;
• Svorka je stojan používaný k udržení předmětů na místě během jejich zpracování nebo k jejich pevnému stlačení k sobě.

Téměř všechny svařovací jednotky pro polyethylen jsou lehké a snadno se ovládají a jejich topné články lze snadno vyměnit.

Použité svářecí jednotky:

1. Mechanické;
2. Automatický;
3. Hydraulické.

Topné články jsou kulaté destičky pokryté vrstvou PTFE. Mají teplotní a síťovou kontrolku a také pojistku. Zde můžete nastavit teplotu pomocí speciálního regulátoru.

Pro svařování výrobků o průměru větším než 400 mm se používají následující zařízení:

• tupý spoj;
• připojení zásuvky;
• elektrofúzní spojení.

Obzvláště ceněné jsou univerzální hydraulické jednotky. S jejich pomocí je možné vytvořit mnoho svarů v co nejkratším čase, protože zařízení má všechny funkce potřebné pro danou práci.

Další nástroje pro hydraulická zařízení:

• polohovadla;
• prvky pro odstraňování oxidových usazenin;
• nástroj na srážení hran;
• pily – k oddělení dálnic;
• nivelační zařízení;
• ohyby pro HDPE.

Při svařování některou z výše uvedených metod je nutné použít kompletní sadu nástrojů. Pokud zanedbáte jedno nebo druhé zařízení, může se stát, že spojení bude nedostatečně kvalitní nebo dokonce vadné.

Armatury pro připojení

Svařovací tvarovky jsou prvky určené ke spojování trubek, a to i různých průměrů, a také k vytváření odboček a zatáček v trasách. Tvarovky lze také použít ke spojování válcovaných potrubních materiálů vyrobených z různých materiálů.

HDPE potrubí

HDPE — polyetylenové trubky vyrobené za nízkého tlaku, méně než 2 MPa. Hotový materiál má nízkou hustotu, v důsledku čehož je jeho hmotnost malá — to usnadňuje instalaci a připojení.

• Pružnost. Jsou schopny se natahovat, čímž eliminují praskliny v důsledku deformací, ke kterým může dojít při vysokých teplotách nebo při mechanickém namáhání – například pod tlakem, který vzniká při tvorbě ledových zátek.
• Flexibilita. HDPE trubky lze bez problémů ohýbat, což je nesmírně důležité při vytváření potrubí se složitými konfiguracemi.
• Spolehlivost. HDPE je odolný a inertní vůči agresivnímu prostředí, včetně oleje. Nerezaví. Dobře absorbuje vodní rázy.

Existuje několik typů takových trubek:

• Pro přívod studené vody. Mají podélný modrý pruh. Mají hladké vnitřní stěny, na kterých se netvoří usazeniny soli ani sedimentů.
• Plyn. Mají vysokou propustnost, vyznačují se dlouhou životností a odolávají vysokému tlaku. Identifikační barevné označení je žlutý podélný pruh.
• Pro vytápění a ohřev teplé vody. Jsou vyztuženy skelnými vlákny a vyrobeny z polyethylenu, který má vysokou pevnost v tahu.
• Dvouvrstvá vlnitá lepenka. Jedná se o trubky s hrdly, které se používají pro odvod vody a kanalizaci. Jsou velmi odolné, snadno se instalují a nebojí se agresivního prostředí.

Etapy práce

Aby proces svařování trubek PDN probíhal bez zpoždění a jeho výsledkem byl vysoce kvalitní svar, který zajistí dlouhodobý provoz hlavního potrubí, je nutné postupovat v určitém pořadí.

Moderní vodovodní potrubí je zřídka vyrobeno z kovu. Má důstojné konkurenty – polymery, které jej v mnoha oblastech postupně nahrazují. Jedním takovým materiálem je nízkohustotní polyethylen. Z tohoto materiálu jsou vyrobeny trubky pro tlaková potrubí, tedy pro vodovodní potrubí a dokonce i plynovody. Tento typ materiálu se stává stále oblíbenějším, protože připojení polyetylenových trubek lze snadno provést vlastními rukama. Musíte pouze dodržovat velmi jednoduchá pravidla.

Výhody a vlastnosti aplikace

Polyetylenové trubky jsou vyrobeny z nízkohustotního polyetylenu. Tento materiál se označuje zkratkou HDPE. Vyznačuje se zvýšenou pevností a elasticitou a má dobré výkonnostní vlastnosti:

• chemicky neutrální, lze použít pro přepravu potravinářských výrobků;
• hladké stěny zabraňují tvorbě plaku uvnitř;
• nepodléhá korozi;
• malý koeficient tepelné roztažnosti – asi 3 % při maximálním zahřátí (do +70°C);
• Na zamrznutí vody uvnitř reagují normálně, díky pružnosti zvětší svůj průměr a po rozmrazení se vrátí do původních rozměrů.

Jeden bod k zapamatování! Pokud potřebujete trubky odolné proti zamrznutí (například pro instalaci vodovodu ve venkovském domě), při výběru se podívejte na popis nebo technické specifikace. Ne všechny typy kopolymerů používaných pro výrobu trubek dobře snášejí mrazení. Takže buďte opatrní.

Hlavní nevýhodou polyetylenových trubek je omezení teploty dopravovaného média: neměla by být vyšší než +40°C, to znamená, že z HDPE lze přivádět pouze studenou vodu a nelze je použít pro teplou vodu; především topení.

Další bod: polyetylen špatně snáší UV záření. Při neustálém působení slunce ztrácí materiál pružnost a po čase se láme (někteří výrobci vyrábí trubky z HDPE odolné vůči UV záření, ale jsou dražší). Proto je velmi nežádoucí otevřené pokládání vodovodních trubek z plastových trubek. Ale je velmi možné vést potrubí ve výkopu ze studny nebo vrtu do domu a rozvést studenou vodu po celém domě. Jedná se o poměrně ekonomické a pohodlné řešení, protože instalace a připojení polyetylenových trubek není příliš obtížné. Pokud mluvíme o odpojitelném připojení, pak nevyžaduje žádné vybavení. Vše, co potřebujete, je kování a ruce.

Které polyetylenové trubky jsou lepší?

Pro výrobu vodovodních trubek se používají dva druhy polyetylenu – PE 80 a PE 100. Stý polyetylén je hustší a odolnější než osmdesátý. Pro vodovodní systémy v soukromém domě je síla PE 80 více než dostatečná – vydrží tlak až 8 atm. Pokud máte rádi velkou míru bezpečnosti, můžete si je vzít z PE100. Normálně fungují na 10 atm.

Na co byste si měli dát pozor, je země, ve které byl produkt vyroben. Lídrem v kvalitě jsou evropští výrobci. Vysoká přesnost provedení zaručuje vysokou spolehlivost systému. Průměrná kvalita a ceny jsou od tureckých firem, v levnějším cenovém segmentu jsou čínští výrobci. Jejich kvalita je jako obvykle také mnohem nižší. Tady je těžké poradit; každý si vybere podle svého uvážení (nebo toho, co je v regionu dostupné).

Typy spojů HDPE potrubí

Existuje několik typů připojení pro polyetylenové trubky:

• odnímatelné (na armaturách nebo spojkách);
• jednodílné – svařováním:
  • pomocí speciálního svařovacího stroje;
  • elektrické spojky – do takových spojek je zabudován ohřívač, když je na něj aplikován elektrický proud, polyethylen se zahřívá a taví.

  Svařují především velkoprůměrové trubky, které se používají k vytváření hlavních potrubí. Trubky malých průměrů – do 110 mm, používané v soukromé výstavbě, se většinou spojují pomocí tvarovek. Spojky se při opravách používají častěji, protože jejich instalace trvá déle.

  Tvarovky pro polyetylenové trubky jsou tvarové díly (T-kusy, kříže, úhelníky, adaptéry, spojky), pomocí kterých se vytváří požadovaná konfigurace systému. Protože nezávislé připojení polyetylenových trubek se provádí častěji pomocí armatur, promluvme si o nich podrobněji.

  

  Montáž na svěrné (lisované) fitinky

  Celý systém je instalován na jedné nebo dvou stranách armatury (někdy na třech), aby bylo zajištěno spojení. Samotná armatura se skládá z:

  

  • bydlení;
  • upínací matice;
  • kleštiny – plastový kroužek se šikmým řezem, který zajišťuje těsné uchycení kolem trubky;
  • přítlačný kroužek;
  • těsnění, která jsou zodpovědná za těsnost.

  Jak spolehlivé je připojení?

  Přes zdánlivou nespolehlivost je spojení polyetylenových trubek se svěrnými tvarovkami spolehlivé. Při správném provedení vydrží provozní tlaky do 10 atm a vyšší (pokud se jedná o výrobky běžného výrobce). Podívejte se na video pro důkaz.

  Tento systém je dobrý, protože se snadno instaluje sami. To už jste asi ocenili z videa. Jednoduše vložte trubku a utáhněte závit.

  Letní obyvatelé, kromě možnosti dělat vše s vlastními lekcemi, to mají rádi, protože v případě potřeby lze vše rozebrat, schovat na zimu a na jaře zase složit. To v případě, že je elektroinstalace vyrobena pro zavlažování. Demontovatelný systém je také dobrý, protože podříznutou armaturu můžete vždy utáhnout nebo vyměnit za novou. Nevýhodou je, že armatury jsou objemné a vnitřní rozvody v domě či bytě se z nich dělají jen zřídka – vzhled není nejpříjemnější. Ale pro úsek zásobování vodou – od studny až po dům – je těžké najít lepší materiál.

  Pořadí montáže

  Trubka je řezána přísně pod úhlem 90°. Řez by měl být hladký, bez otřepů. Rovněž by neměly být přítomny žádné nečistoty, olej nebo jiné nečistoty. Před montáží se úseky spojovaných úseků zkosí. To je nutné, aby ostrá hrana polyetylenu nepoškodila pryžový těsnicí kroužek.

  

  Náhradní díly se nasazují na připravenou trubku v tomto pořadí: utáhne se krimpovací matice, pak kleština, pak přítlačný kroužek. Gumové těsnění namontujeme do těla armatury. Nyní spojíme tělo a trubku s díly, které jsou na ně nasazeny, a to silou – musíte ji zasunout úplně. Všechny náhradní díly přitáhneme k tělu a spojíme pomocí krimpovací matice. Výsledné spojení polyetylenových trubek utáhněte silou rukou. Pro spolehlivost jej můžete utáhnout speciálním montážním klíčem. K utahování není vhodné používat jiné nástroje: může dojít k poškození plastu.

  Sedla a jejich rozsah

  Kromě armatur existuje další zajímavé zařízení, které vám umožní dělat odbočky z hotového potrubí. Tato sedla jsou speciálně navržené spojky. Tato spojka má jeden nebo více závitových otvorů. Obvykle je v nich instalován kohoutek a na něj je připojena nová větev vodovodu.

  

  Sedky se nasadí na trubku a zajistí šrouby. Poté se do povrchu trubky vyvrtá otvor pomocí vrtáku a silného vrtáku ve větvi. Když je připravena, nainstaluje se jeřáb a větev se dále montuje. Takto je systém vylepšen s minimálním úsilím a náklady.

  Přírubové spoje a přechod na kov

  Do vodovodního systému lze instalovat prvky systému, které mají spíše přírubu než závitové připojení. Obvykle se jedná o kohoutky nebo jiné uzavírací nebo regulační ventily. Pro připojení k takovým prvkům je k dispozici speciální armatura pro HDPE. Na jedné straně je standardní kompresní verze, na druhé přírubová verze. Instalace je standardní – pomocí krimpovací matice na jedné straně, těsnění a šroubů na straně příruby.

  

  Při instalaci vodovodního systému z polyetylénových trubek mohou také vzniknout otázky týkající se spojení mezi polyethylenem a kovem. Pro tyto případy se používají tvarovky, na jejichž jedné straně je závit. Může být externí nebo interní, v závislosti na typu instalovaného zařízení nebo přechodu. Takové tvarovky jsou buď přímé, nebo ve tvaru úhlu 90°.

  

  Instalace je standardní – závit (s pečlivým navinutím) na jedné straně a přítlačná matice na straně druhé.