Изграждане на водопроводни инсталации с полипропиленови тръби чрез заваряване

След като полипропиленовите тръби тотално изместиха стоманените поцинковани тръби при изграждането на водопроводни инсталации за студена и топла вода, технологията за полифузионно заваряване при тяхното свързване замени резбовите съединения. На свой ред обемистата тежка и скъпа винторезка с подвижни ножове или обикновената плашка, бе заменена от електрически поялник за заваряване на пластмаси. Освен многобройните експлоатационни предимства на полипропиленовите тръби в сравнение със стоманените, изграждането на инсталации с тях, изискващо основно две операции – рязане и свързване чрез заваряване, става много по-лесно, бързо и сигурно. С лекота се отдава и на непрофесионални майстори. Затова пазарът, освен за професионални приложения, предлага поялници за заваряване на полипропиленови тръби и на цени, напълно достъпни за използване в домашната работилница.

Полипропиленовите тръби и фитинги за изграждане на водопроводни инсталации за студена и топла вода, които „Ташев-Галвинг“ предлага, както и инструментите за тяхното рязане, бяха представени в блога.

Тук ще разгледаме инструментите за свързване на тръбите и фитингите чрез заваряване и работата с тях.

Водопроводната инсталация се изгражда чрез неразрушимо на практика, водоплътно свързване на полипропиленовите тръби (основно PP, PP-R и PP-RCT), едно- и многопластови, със свързващите ги елементи (фитинги) от същия материал.

Полифузионно заваряване

При този метод със специален за целта поялник, контактните повърхности между тръбата и фитинга едновременно се нагряват до стопяване на определена дълбочина, след което, възможно най-бързо, краят на тръбата се вкарва в отвора на фитинга – муфа, коляно, тройник и т.н. Работната температура при заваряване на полипропиленови тръби е 260 °С, като някои поялници поддържат и 280 °С.

Поялникът за заваряване на тръби, най-общо казано, има тяло с електрически нагревател, чиято работна температура в повечето случаи може да се задава плавно в определени граници. При някои професионални модели, тя е предварително, фабрично зададена. Работната температура се поддържа автоматично – чрез термостат (термореле) или с прецизно електронно управление, в зависимост от класа на инструмента. При първия вид поялници, работната температура (260 °С) може да варира в диапазон от около ±30 °С. Поялникът има светлинна индикация, когато сигнализира при достигне на работната температура и готовност за работа. При поялниците с електронно управление, това колебание е в границите 5–10 °С. За непрофесионални приложения, посоченият температурен толеранс почти не се забелязва и не се отразява на работата. За професионална работа, обаче, при която бързината и качеството на работа са водещи, предпочитанията са към поялниците с електронно управление.

С поред конструкцията си поялниците биват два вида:

• С плосък нагревател – алуминиева плоча с мечовидна форма, към която двустранно се закрепват съответната двойка нагревателни накрайници. В зависимост от марката и модела, дължината на нагревателя позволява едновременно закрепване на 1–3 двойки накрайници, което улеснява и ускорява работата при съединяване на тръби с няколко големини. Известен недостатък на този тип поялници са размерите на нагревателната плоча, което в някои случаи може да създаде затруднения при работа на места с ограничен достъп.

• С цилиндричен нагревател. Този вид поялници са по-компактни и подходящи за работа на места с ограничена възможност за движение на инструмента. Двойката нагревателни накрайници се нахлузва върху нагревателя и може да бъде закрепена на най-удобното за работа местоположение. При този вид поялници смяната нагревателните накрайници може да се извършва лесно и безопасно, при това без да се изчаква пълното изстиване на инструмента.

Поялниците обичайно имат стойка за стабилното им закрепване към работната маса или друга подходяща опора, което позволява да се работи удобно и най-вече безопасно, като работещият държи и движи едновременно тръбата и фитинга.

Нагряването на външната повърхност на тръбата и вътрешната, на заварявания към нея фитинг, се извършва чрез двойка нагряващи метални накрайници – дорник (още муфа), в чийто отвор влиза края на тръбата и втулка, която влиза в отвора на фитинга. При поялниците с плосък нагревател двата накрайника се закрепват от двете му страни с винт. При поялниците с цилиндричен нагревател, двата накрайника се оформени срещуположно в обща глава, която обхваща и се пристегната към нагревателя. Към него могат да бъдат фиксирани повече от една глава, което ускорява и улеснява работата. Контактната повърхност на нагревателните накрайници е покрита със защитно тефлоново покритие – черно или синьо, което ги предпазва от полепване на разтопения материал, улеснява нахлузването и изваждането на нагретите детайли. Нагряването на свързваните елементи става едновременно, като се притискат срещуположно, до упор. Това се прави с лек натиск, без въртеливо движение. Достигането на края се усеща лесно, а е и добра практика върху тръбата предварително да се отбележи с молив границата, до която края на тръбата трябва да проникне в съединителната част. Изваждането на загретите тръба и фитинг, както и тяхното окончателно свързване също се извършват плавно и без завъртане.

Процесът на заваряване се извършва в няколко етапа, като времетраенето им зависи от диаметъра, съответно дебелината, на тръбата. За придобиване на по-реална представа, използваме ориентировъчни данни за заваряване на тръби PP, посочени от Немската асоциация за заваряване на термопластични материали DVS (DVS 2207 T11).

В таблицата са посочени данните за най-често използваните размери тръби в сградна водопроводна инсталация. Процесът на полифузионно заваряване протича при следните етапи:

1. Загряване на поялника до работна температура – зададена чрез регулиращ потенциометър или фабрично.

2. Едновременно вкарване на тръбата във втулката и нахлузване на фитинга върху дорника.

3. Загряване на контактните повърхности на тръбата и фитинга до стопяване на материала на необходимата дълбочина. За тръбите, с посочените в таблицата диаметри, това се извършва в рамките на 5–12 s.

4. Изтегляне на тръбата и фитинга от нагревателните елементи и съединяване помежду им. Това се прави максимално бързо – 4–6 s.

5. Процес на свързване на стопената пластмаса по повърхността на заваряваните елементи. Продължителността на процеса е 5–12 s, като двата елемента се държат притиснати и без помръдване.

6. Охлаждане до достигане на необходимата здравина на така извършеното свързване. За това са необходими 2–4 min.

В края на таблицата е посочена и дължината от края на тръбата, която влиза в свързвания към нея елемент.

Обръщаме внимание на препоръката краят на тръбата да бъде скосен (с фаска). Също така:

• Краят на тръбата трябва да бъде равно, под прав ъгъл прерязан със специална ножица или тръборез.

• Заваряваните повърхности и повърхността на нагревателните накрайници се почистват с хартия, която не пуска влакънца (може и тоалетна) и спирт (96%) или изопропил-алкохол. Има и фабрично произведени специални почистващи кърпички, напоени с почистващ препарат.

• Дълбочината на навлизане на тръбата във фитинга се измерва и очертава върху тръбата.

Обръщаме внимание, че интервалът, през който загретите тръба и фитинг трябва да бъдат съединени, е само от 4 до 6 s (в зависимост от диаметъра на тръбата), което означава, че всяко движение трябва да бъде предварително добре обмислено и работата, при наличие на помощник, добре координирана. При вкарване на края на тръбата от отвора навън избива част от стопената пластмаса, която застива във вид на равномерно обхванал тръбата пръстен по периферията на отвора.

Поялниците се доставят самостоятелно (по-рядко), а най-често в комплект с няколко двойки нагревателни накрайници за тръби с тръби с различен диаметър.

Критерии за избор на поялник

Подобно на всички останали електроинструменти и този вид поялници се делят на трите основни групи – за любителска употреба, за полупрофесионални и професионални приложения. Поялниците, предлагани в комплект с нагревателни накрайници, се избира и според тяхната големина. Почти всички предлагани на пазара такива комплекти поддържат малките и най-често използвани в практиката размери – ф 20, 25, 32, 40. Поялниците се различават и по мощността на нагревателя, от което зависи най-вече времето, необходимо за достигане на работната температура. Друга съществена разлика, която трябва да се има предвид, е в начина за регулиране на работната температура, за което вече стана дума. При любителските поялници тя се регулира чрез термостат, при това в доста широк диапазон. Полупрофесионални и всички професионалните модели имат електронно, микропроцесорно управление, което поддържа работната температура с точност до ±1,5°С.

От съществено значение, особено при продължителна професионална употреба, е качеството на тефлоновото покритие на нагревателните накрайници. Затова производителите използват цветна маркировка – черна или синя (вж. по-долу).

И не на последно място, особено при употреба в домашната работилница е цената на поялника.

Как да изберем подходящия поялник от „Ташев-Галвинг“.

В електронния и класическите магазини на компанията се предлагат 21 модела на поялници за заваряване на полипропиленови тръби, които са подбрани така, че да удовлетворяват изискванията и реалните потребности и на трите потребителски групи.

За домашните майстори се предлагат три комплекта (поялник и нагревателни накрайници) – 2 с марката Raider и 1 на Procraft в ценовия диапазон – до 70 лв. Те са подходящи за монтиране на водопроводни инсталации с диаметър на тръбите от 20, 25, 32, 40, 50 и 63 mm за Raider и 20, 25 и 32 mm при Procraft. Работната температура се задава ръчно в диапазона 50–300 °С и се управлява с потенциометър и термостат.

В сегмента хоби (полупрофесионални) и професионални инструменти най-силно са представени поялниците на чешката компания Dytron. Тя е един от най-големите производители в Европа на оборудване за заваряване на пластмаси, включително чрез полидифузионния метод. Нарежда се сред световните лидери в областта на техническите иновации в тази сфера, притежател е на редица патенти. Има филиали, сервизи и търговски партньори в почти всички европейски държави, в САЩ, африкански държави от Средиземноморието, Азия. В България неин официален представител е „Ташев-Галвинг“ ООД.

С марката Dytron се предлагат 12 модела поялници, предназначени за полифузионно заваряване на термопластични тръби, основно от PP (полипропилен и неговите разновидности), също и тръби PE (полиетиен), PB (полибутилен) или PVDF (поливинилиден флуорид). В зависимост от модела фирмата предлага поялници, способни да заваряват тръби и фитинги от полипропилен с диаметър от 16 до 125 mm. Част от поялниците се доставят във вариант Solo без нагревателни накрайници, поставени в картонена кутия. Предлагат се и в комплекти Mini с подбрани нагревателни накрайници, често и с ножица, както и във вариант Profi, когато са в метално куфарче, практично и удобно за съхраняване и сигурно опазване на инструмента.

Те се делят на две основни серии.

Поялници Dytron Polys P-1a

Тези поялници са предназначени за домашната работилница, като качеството им ги прави подходящи и за занаятчийска, полупрофесионална употреба. Нагревателни накрайници са покрити с оцветено в черно тефлоново покритие, което има стандартни противозалепващи свойства. Тези елементи са подходящи за употреба при не особено силно натоварена и продължителна работа.

В тази серия попадат два модела. Dytron Polys P-1b и Dytron Polys P-1a са поялници с цилиндричен нагревател. Dytron Polys P-1b е пригоден да заварява тръби с диаметър от 16 до 40 mm, а Dytron Polys P-1a – от 16 до 63 mm. Доставят се в картонена опаковка без нагревателни елементи (Solo). Това дава възможност на клиента за закупи само накрайниците, които са му необходими.

Моделът Dytron Polys P-1b се предлага и в комплект с нагревателни елементи (покрити с черен тефлон) с диаметри 20, 25, 32 и 40 mm, стяга за фиксиране на поялника към работната маса и ножица за рязане на тръби PP до посочения диаметър.

Поялници Dytron Polys P-4а

Това са професионални, мощни поялници, позволяващи заваряване на тръби, дори и с вече споменатия максимален диаметър 125 mm. Позволяват точно задаване на работната температура и нейното прецизно поддържане в обхвата 180-280 °С, имат голяма износоустойчивост и експлоатационна дълготрайност, включително електрическият им кабел не се поврежда при допир до тяло с температура до 280 °С. Нагревателните накрайници имат оцветено в синьо тефлоново покритие. То се отличава с подобрени противозалепващи свойства и двукратно по-голяма експлоатационна дълготрайност в сравнение накрайниците с черно покритие.
Моделът Polys P-4a TW има функцията TraceWeld, която излъчва звукова сигнализация за края на всеки от трите основни процеса при заваряването – загряване и повърхностно разтопяване, съединяване, изстиване и втвърдяване на съединението.

Според формата на нагревателния елемент поялниците от серията Polys P-4a се делят на три групи:

• С цилиндричен нагревател. Нагревателят е с мощност 650 W. В зависимост от модела те могат да заваряват тръби с диаметър от 16 до 63 mm. Този вид са и най-търсените. Те са особено удобни при работа на места със затруднен достъп, позволяват едновременно монтиране на до три нагревателни елемента.

• С плосък, мечовиден нагревател. Мощността им е 850 W. Заваряват тръби с диаметър от 16 до 75 mm. Те имат класическата форма за този вид инструменти, позволяват монтиране едновременно на до два нагревателни елемента.

• Плосък нагревател с кръгова форма. Мощността им е 1200 W. Заваряват тръби с диаметър от 40 до 125 mm, в зависимост от окомплектовката.

Професионалните модели също се предлагат във варианти Solo, без нагряващи накрайници, поставени в картонена кутия. Предлагат се и в комплекти с подбрани нагревателни елементи, ножица, метално куфарче – Mini и Profi. При моделите с нагревател с кръгова форма вариант Mini липсва.

Поялници на Rotenberger и REMS

Поялниците на тези реномирани производители безусловно принадлежат към професионалните инструменти. В магазина на „Ташев-Галвинг“ всяка от двете марки е представена с по 3 модела. От ценова гледна точка, може да се каже, че там, където в тази възходяща класацията свършват моделите на Rotenberger (Roweld Р63-S6), започват моделите на REMS (MSG 63 EE). Поялниците имат класическата форма с плосък мечообразен нагревател. Предназначени са за полифузионно заваряване на тръби PP, PP-R, PP-RCT, PE, PB и PVDF.

С марката Rotenberger се предлагат 3 модела. Два от тях Roweld P40T и Roweld P63T са в по-ниския ценови клас. Първият има мощност 650 W и е предназначен за работа с тръби с диаметър 20, 25, 32 и 40 mm. Вторият е с мощност 800 W. Комплектът му съдържа нагревателни накрайници с диаметри 20, 25, 32, 40, 50 и 63 mm. Работната им температура е 260 °С. Нагревателят на всеки от тях позволява едновременно закрепване на до две двойки нагряващи накрайници.

Моделът Roweld P63T-S6, с нагревател 800 W, е предназначен за заваряване на тръби с диаметър от 20, 25, 32, 40, 50 и 63 mm.

Поялникът на REMS MSG 63 ЕЕ е с мощност 800 W. Предназначен е за заваряване на тръби с диаметри от 16 до 63 mm. При този модел работната температура може да се задава в диапазона 180–290 °С, като предварително зададената стойност е 260 °С. Управлението е електронно. Предлага се във вариант Solo или в комплект с 3 двойки нагревателни накрайници (20, 25 и 32 mm) и метално куфарче. Имат незалепващо тефлоново покритие.

При модела MSG 63 FЕ работната температура е фабрично зададена на 263 °С (за тръби PP) и се поддържа постоянна чрез електронно управление. Предлага се в комплект с нагревателни накрайници, като при предния модел.

Статията е подготвена от сп. „Направи сам“.