Инструмент для монтажа труб из сшитого полиэтилена и технология выполнения работ

При организации индивидуального водоснабжения и современных систем отопления все чаще используются трубы из синтетических материалов, основные из которых - полипропилен, металлопластик и два вида полиэтилена: низкого давления (HDPE) и сшитый (PEX). При строительстве трубопровода из последнего типа используется специализированный инструмент для монтажа труб из сшитого полиэтилена и различных технологий от работы с аналогичными материалами.

Монтаж трубопровода из сшитого полиэтилена легко выполнить своими руками, если у вас есть подходящий инструмент после изучения технологии стыковки. В то же время полезно знать свойства полиэтилена PEX и область его применения.

Рис. 1 Внешний вид изделий из сшитого полиэтилена

Технология производства труб из сшитого полиэтилена

Обычный полиэтилен имеет невысокую термостойкость, поэтому в быту его используют только при организации холодного водоснабжения. Современные технологии, получившие название сшивки, позволили получить материал с более высокими техническими характеристиками из полиэтилена с обозначением PE-X (PE - PolyEthylene, X - Cross-сшитый).

Модификация параметров достигается за счет удаления атомов водорода из молекул полиэтилена с их последующим сшиванием в трехмерной сетке следующими химическими и физическими методами:

• Перекись (PE-Xa). Методика заключается в смешивании гранул полиэтилена и пероксидов с последующим нагреванием смеси при высокой температуре.
• Силан (PE-Xb). При такой обработке полиэтиленовая преформа пропускается через ванну с силаном и катализатором, в результате чего молекулы водорода заменяются силаном. Способ отличается равномерностью швов на всем сечении изделия.
• Электронный (PE-Xc). Высокоэффективный метод, при котором водород удаляется из молекулярной решетки путем бомбардировки ее структуры электронами во время рентгеновского излучения. Недостатком этого метода является нерегулярная структура материала с более высоким процентом сшивания молекул на внешней стороне поверхность.
• Азот (PE-Xd). Метод обработки полиэтилена азотными радикалами, который используется редко из-за его низкой эффективности.

Рис. 2 маркировка PE-X

Обычно метод шитья указывается на этикетке продукта, лучшие бренды - это изделия, изготовленные по технологии A, типы B и C имеют ограничения в использовании из-за их прочности и пластических характеристик.

Стандартный процесс производства PE-X состоит из следующих этапов:

1. Сплавленный с красителем гранулированный полиэтилен выдавливается прессом через кольцевое отверстие экструдера, образуя цилиндр необходимого сечения.
2. Если изделие предназначено для систем отопления или теплых полов, его поверхность обрабатывают спиртовым раствором этиленвинила, в результате чего образуется пленка, препятствующая диффузии кислорода.
3. Заключительным этапом производственного процесса является обработка поверхности изготовленной трубки одним из указанных выше методов, при этом молекулы сшиваются с различной степенью эффективности.

Основные технические характеристики труб из сшитого полиэтилена

Сшитые пластиковые трубы широко используются в быту для:

• Монтаж линий и элементов систем отопления.
• Монтаж теплого пола под стяжку.
• Подключение радиаторов отопления во время транспортировки.

Рис. 3 PE-X - свойства материала

Широкое распространение полиэтиленовых труб, изготовленных методом сшивки, обусловлено их следующими свойствами:

• В отличие от обычного полиэтилена, который предназначен для работы под давлением с температурой жидкости не выше 40 ° C, PEX может долгое время работать в системах с температурой воды до 95 ° C. Максимальная рабочая температура, от которой зависит трубопровод PEX способ изготовления и может достигать 120 С.
• Материал в 8 раз легче стали.
• Гладкая поверхность внутренних стенок снижает потери давления в трубопроводе и не накапливает накипь.
• Многие марки PEX могут работать при давлении до 20 бар.
• Трубопровод из сшитого полиэтилена поглощает колебания работающего оборудования (электрические компрессионные насосы) и шум проходящего потока воды.
• PEX устойчив к самым агрессивным химическим веществам, количество которых достигает 200 наименований.
• Срок службы PEX составляет 50 лет при температуре 90 ° C / 7 бар или 70 ° C / 11 бар.
• Материал устойчив к коррозии, не выделяет вредных токсинов и химикатов в протекающую жидкость во всем диапазоне рабочих температур.
• Пластичность позволяет устанавливать трубопровод с минимальным радиусом изгиба 6 диаметров.
• PEX не теряет своих свойств при замерзании жидкости внутри.
• Поверхность, покрытая слоем поливинилэтилена (EVON), предотвращает диффузию кислорода.
• Трубы PEX можно легко собрать вручную с помощью простых механических инструментов.
• У изделий наблюдается обратная усадка, т. Е. Они принимают исходную форму при пластической деформации.

 

Рис. 4 Примеры подключения трубы из сшитого полиэтилена

Обладают ли изделия из PEX недостатками

Сшитый пластик имеет недостатки, которые производитель устраняет в процессе производства, основными из них являются:

• Высокая проницаемость для кислорода. Технические правила эксплуатации регулируют содержание кислорода в воде, циркулирующей в тепловых сетях. Его присутствие в жидкости приводит к окислению металлических изделий за счет взаимодействия, в результате чего образуются оксиды металлов (ржавчина), что приводит к ускоренному разрушению металлических деталей. Поэтому во время производства PEX покрывается диффузионным слоем синтетических компонентов, предотвращающих попадание кислорода в воду.
• PEX боится УФ-излучения. Для защиты его окрашивают при производстве и используют внутри помещений.
• Для монтажа трубопровода необходимо приобретение соединительной арматуры и специализированного инструмента, что довольно дорого с экономической точки зрения, а также стоимость 1 погонного метра труб, что составляет примерно 0,7 куб.

Особенности соединения сшитых полиэтиленовых труб

Основная технология соединения полиэтиленовых труб - использование фитингов. При этом существует 3 основных метода соединения труб: обжим (опрессовка), пресс (пресс-фитинги, втулки) и пресс (скользящие муфты).

Суть метода обжатия заключается в обжатии помещенного внутри трубы фитинга металлическим кольцом с прорезью на поверхности, которое сжимается накидной гайкой. Технология универсальна и широко применяется для соединения труб ПНД и металлопластика.

Рис. 5 видов фурнитуры

Из-за его пластичности для установки PEX была разработана специальная технология давления, при которой фитинг вставляется в механически расширяемую муфту на конце трубы. Помимо того, что после установки фитинга пластик автоматически сжимается за счет своей молекулярной памяти, обеспечивая прочное и герметичное крепление, сверху на стык механически натягивается металлическая втулка, что обеспечивает очень надежное крепление.

Фитинги, специально сделанные для запрессовки на внешней поверхности трубы или расположенные внутри стенок, фиксируются давлением; в последнем случае они фиксируются внешними зажимными кольцами.

Почему сшитый полиэтилен не сваривается

В отличие от полипропилена, который легко сваривается паяльником для сварки полипропиленовых труб в домашних условиях, сварка полиэтилена любого типа в быту не применяется из-за дороговизны оборудования и практичности.

Технология сварки применяется для соединения промышленных и магистральных труб большого диаметра из полиэтилена низкого давления (HDPE), при этом используются два метода сварки полиэтиленовых труб: электросварка электросварными пластиковыми соединениями или стыковая сварка, давление сварки после оплавления концов труб с специализированный аппарат для стыковой сварки.

Рис. 6 Особенности соединения труб ПНД большого диаметра сваркой

Электросварные соединения под сварку ПНД имеют высокую стоимость; кроме того, для их использования требуется дорогостоящее устройство, которое гарантирует прохождение электрического тока с заданными параметрами. Во втором, «более дешевом» методе, помимо использования уплотнительного диска с электронным устройством, которое устанавливает температуру и время нагрева, трубки помещаются в массивную конструкцию, позволяющую соединять их нагретые концы под давлением.

Соединение PEX с помощью пресс-фитингов

Стыковка пластиковых труб пресс-фитингами аналогична изготовлению данных операций с металлопластиковыми изделиями и выполняется в следующей последовательности:

1. Обрежьте концы трубки ножницами и удалите внутренний скос с помощью развертки.
2. В стандартные пресс-клещи вставляется сопло нужного размера, наиболее распространенные наружные диаметры - 16, 20, 25 и 32 мм.
3. Ручки инструмента разводятся на 180 градусов и открывается его головка, после чего в его пазы вставляются две половинки сопел пресса, они фиксируются кнопочным фиксатором.
4. Установите пресс-фитинг на трубу до упора (его положение и точность установки можно увидеть в контрольном окне).
5. Ручки инструмента выдвигаются на 180 градусов, замок открывается, вставляется пресс-фитинг и ручки перемещаются, при этом прилагается некоторое усилие.
6. После совмещения ручек устройства опрессовку пресс-фитинга в опрессовочных системах можно считать завершенной.

Рис. 7 Отрывки из видео по установке пресс-фитингов

Следует отметить, что эта техника предназначена для жестких трубопроводов, поскольку пресс-фитинг размещается и обжимается с внешней стороны поверхности трубы, поэтому его использование для установки эластичного PEX практически не используется.

Опрессовка

В отличие от предыдущего способа, фитинг вставляется внутрь трубы и его контакт со стенками происходит через обжимное кольцо, операция выполняется в таком порядке:

1. Секаторы обрезают концы трубы под углом 90 градусов к центральной оси.
2. Конец обрабатывают калибратором, придавая ему круглую форму, выравнивая края и убирая скос с внутренней стороны, образовавшийся после резки. Если у вас нет калибратора, вы можете использовать наждачную бумагу для разглаживания.
3. Вставьте штуцер фитинга в трубу до упора и наденьте на его конец стяжную втулку.
4. С помощью ручных или электрических обжимных клещей обжимается муфта, которая по окончании работы должна иметь выемки в виде колец правильной формы.

Рис. 8 Нажимая

Этот технологический процесс, хотя теоретически его можно использовать для крепления фитингов в типах PEX, обеспечивает менее надежный контакт, чем специально разработанный метод соединения труб из сшитого полиэтилена между собой.

Напрессовочный метод

Самый правильный метод установки труб из сшитого полиэтилена, который в полной мере использует такие качества материала, как гибкость и молекулярная память. При работе с трубой наденьте втулку и вдавите штуцер фитинга в отверстие трубы.

Соединение отличается высочайшей степенью герметичности, в отличие от рассмотренных выше способов, и обеспечивает высокую надежность трубопровода. Технология заключается в развальцовке кромки трубы, после чего вставляется компрессионный фитинг. Его крепление происходит с помощью металлической втулки, которую сверху натягивают на трубу к месту расположения фитинга.

Рис. 9 Метод сжатия для соединения труб PE-X

Соединение труб посредством компрессионных (обжимных) фитингов

Метод не требует специального инструмента и является основным методом соединения труб ПНД небольшого диаметра, которые широко используются для организации индивидуального водоснабжения в быту. Если пластиковые фитинги используются для соединения HDPE, металлопластик или сшитый полиэтилен соединяется с помощью металлических фитингов и не требуется дорогостоящий сантехнический инструмент, достаточно разводного или обычного гаечного ключа.

Технология монтажа с использованием компрессионных соединений состоит из следующих этапов:

1. На пластиковую трубу надевается компрессионная гайка с конусом внутри и разрезным кольцом (иногда в системе присутствует резиновая прокладка), после чего вставляется специальный компрессионный фитинг.
2. Накидная гайка с кольцом с помощью разводного ключа прикручивается к фитингу через внешнюю резьбу до упора, в результате чего разрезное кольцо и, как следствие, поверхность трубы сжимаются. Это обеспечивает прочное и надежное крепление фурнитуры, дополнительную изоляцию обеспечивают резиновые кольца, которые надеваются на фурнитуру.

Достоинством технологии является возможность разборки, к недостаткам можно отнести необходимость обслуживания - накидную гайку можно открутить в процессе эксплуатации, тем самым ослабив контакт.

Этот недостаток достаточно существенный и ограничивает использование данной технологии в системах отопления и горячего водоснабжения в тех случаях, когда прямой доступ к стыкам невозможен.

Рис. 10 Специальный инструмент для сшивания трубок из PE-X

Инструмент для монтажа труб из сшитого полиэтилена и методика производства работ по стыковке PEX

Основная технология соединения труб из сшитого полиэтилена заключается в вдавливании наружной втулки в положение вставленного фитинга. Для выполнения этих работ промышленность выпускает переносные механические инструменты, также в продаже имеются его электрические аналоги, сокращающие время монтажа.

Инструмент для монтажа труб из сшитого полиэтилена

Для подключения DIY PEX требуется следующий инструмент:

• Секатор. Используется для прямой резки концов труб под прямым углом.
• Эспандер (Expander). Расширитель труб из сшитого полиэтилена предназначен для развальцовки концов до таких размеров, чтобы создать удобное гнездо для крепления фитинга.
• Нажать. Гидравлический пресс используется для установки втулки в монтажное положение.
• Форсунки. Для работы с трубами диаметром 16, 20, 25, 32 мм используются специальные насадки для пресса и расширителя.
• Смазка. Его использование облегчает вставку фитинга в увеличенную розетку.

Рис. 11 Детали, работающие под давлением

Подготовительные работы — рекомендации

Перед проведением работ закупается необходимая фурнитура и инструменты с учетом того, что произвести качественное и надежное соединение можно только с использованием труб, фитингов и инструментов от одного производителя.

Иногда при длительном хранении PEX в бухтах они теряют форму: им можно восстановить первоначальный вид путем нагревания. Для этого воспользуйтесь бытовым феном, нагревая деформированное место горячим воздухом - через время нагретая поверхность возвращается в исходное состояние.

Порядок выполнения монтажных работ

Монтажные работы по подключению фитингов PEX, с помощью которых они крепятся, состоят из нескольких простых операций:

1. С помощью специальных ножниц труба обрезается до необходимого размера, следя за тем, чтобы разрез был перпендикулярен центральной оси.
2. Надеть манжету и расширить конец трубки, при необходимости используя необходимые насадки нужного диаметра.
3. Вставьте монтажный ниппель в седло, используя мыльную воду или смазку, но обычно эти вспомогательные материалы удаляются для надежной посадки.
4. С помощью ручного расширителя или электрического пресса втулку вдавливают в монтажное положение.

Рис. 12 Рабочие этапы фиксации фитинга в PEX

Для получения надежного и герметичного стыка в трубах из сшитого полиэтилена используются инструменты расширителя и пресса, позволяющие надежно закрепить арматуру, при участии которой устанавливаются элементы в линии. При работе используется расширитель с насадками для труб разного диаметра, а гильза, которую проталкивают к месту сборки, используется специальный пресс для выполнения операции перемещения гильзы.