Монтаж трубопроводных сетей последние годы выполняется с применением полимерных компонентов. Если раньше пластик использовался на малоответственных объектах, где предполагались незначительные нагрузки на линии, то сегодня благодаря новым технологиям и полипропиленовым сплавам данный материал задействуется в газо- и водопроводных магистралях. В качестве одного из фурнитурных компонентов для таких сетей используется муфта электросварная, предназначенная для полипропилена низкого давления (ПНД).
Что представляет собой муфта для ПНД?
По своим основным задачам такие муфты схожи с традиционными трубопроводными фитингами. Их конструкция выполняется по тем же принципам, но с некоторыми отличиями. В первую очередь муфта электросварная, фото которой представлено выше, изготавливается на основе электронагревательного материала с сопутствующими элементами, обеспечивающими высокую электротехническую сопротивляемость. Как и основные трубопроводные коммуникации, так и вводимая в их инфраструктуру муфта изготавливаются из пропилена низкого давления. Что это дает на практике применения? На трубопроводный контур с муфтой можно подавать электроток, благодаря которому линия будет нагреваться. То есть электрическая энергия в самом материале ПНД преобразуется в тепловую. В таких условиях реализуется сварка, формирующая монолитное соединение. Специально для осуществления электромонтажных операций на поверхности муфты предусмотрены две клеммы, к которым и подключаются электроды.
Где используется муфта электросварная?
Для начала стоит выделить технико-эксплуатационные свойства, которые и определили сферы применения данной фурнитуры. Благодаря особой методике установки фитинг обеспечивает повышенную прочность и герметичность. Сам пропилен низкого давления хорошо справляется с механическими и химическими нагрузками, поэтому его можно применять в составе крупных подземных коммуникаций. Итак, в каких случаях используются электросварные муфты ПНД на практике? Их применяют для осуществления стыков между элементами трубопроводной инфраструктуры в ЖКХ-сфере, нефтегазовой добывающей промышленности, в строительной отрасли, в устройстве канализационных и сточных каналов. Опять же, стойкость материала к разного рода негативным воздействиям позволяет его применять и в контурах, по которым транспортируются химикаты.
Производство муфт
В процессе изготовления в качестве основного сырья используются слои композитов, дополняемые сополимерами полипропилена. В зависимости от модификации может применяться армирование из алюминиевой фольги или стекловолокна. Для придания повышенной прочности изделию может задействоваться и армирующая сталь, но именно для муфт это решение применяют редко. Современное производство электросварных муфт, как правило, выполняется в режиме автоматизации. После завершения изготовления основной заготовки следует этап автоматизированной резки с интеграцией клемм и других вспомогательных приспособлений на поверхности. Многие крупные производства имеют несколько линий изготовления муфт, каждая из которых рассчитана на выпуск фитинга определенных размеров. Более технологичные предприятия работают с конвейерами, в которых могут меняться параметры выпускаемой продукции. Среди наиболее успешных предприятий этой направленности на отечественном рынке можно выделить компании «Муфта ПРО» и «Пластиталия».
Требования ГОСТа к изделию
Технические и эксплуатационные требования к муфтам определяются ГОСТом под индексом 18599‑2001. К внешнему виду предъявляются следующие требования:
- Гладкость поверхностей, внутренних и наружных.
- Допускаются незначительные волнистости пластика, которые при этом не выдаются наружу.
- Цвет может быть светло-желтым, оранжевым или черным.
- Посторонние включения в структуру недопустимы.
Что касается технико-физических свойств, то изделие должно выдерживать нагрузки с давлением 10-13 МПа. Конкретная величина допустимого напряжения определяется температурой среды, в которой используется муфта электросварная. ГОСТ отмечает, что для температурного режима 20 °C допускается нагрузка в 13 МПа, а в эксплуатации при 80 °C могут применяться только изделия с прочностью по напряжению с давлением на 4-5 МПа. Независимо от условий применения и температуры фурнитура не должна подвергаться деформациям. Муфта должна сохранять и внешний вид, и технические параметры на протяжении заданного эксплуатационного срока.
Размеры муфты
Типоразмер муфты подбирается специально под конкретный трубопровод. Не допускается искусственное наращивание ее длины и толщины под изначально несоответствующие размеры трубы. По длине диапазон размеров варьируется в среднем от 80 до 350 мм. Это общая длина, а спектр от 40 до 160 мм определяет параметр участка, в котором будет соединяться муфта электросварная. Размеры по диаметру тоже разнообразны – от 20 до 400 мм по внутренней толщине. Также учитывается и высота изделия с учетом технологических контактных включений – она варьируется от 50 до 460 мм в среднем.
Общая методика установки муфты
Принципиальным отличием электросварных фитингов является возможность применения электросварки с контролируемыми параметрами деформации. Перед началом этой процедуры подготавливается и сама муфта, и целевой участок интеграции. Важно отметить, что форма трубы может быть овальной и просто некруглой. Это не является препятствием для введения муфты в соединительный узел. Однако перед монтажом в данном случае потребуется исправление конфигурации трубы под размеры фурнитуры. Далее приступают к зачистке поверхностей и электромонтажным работам. Как правило, электросварные муфты ПНД устанавливаются с помощью специального инструмента, реализующего пластиковый припой с подачей тока, нагревом и расплавом. Это основная технология соединения электросварных фитингов, но также не исключается и традиционный механический крепеж. Для этого применяют интегрированные зажимы в конструкции муфты. Стык формируется держателями, физически не позволяющими двум окончаниям труб разойтись. Но и в этом случае для обеспечения герметизации может подключаться техника электросварного припоя пластиков.
Подготовка к монтажу
Участок, в котором будет производиться сварка, должен быть защищен от дождя, снега и других внешних воздействий. Также следует обеспечить одинаковые температурные режимы для свариваемых элементов и самого аппарата. На тот случай, если в процессе сварочных операций произойдет обрыв контакта между электродами и рабочей поверхностью с захватом нецелевой зоны, должен быть подготовлен зачистной инвентарь, который позволит своевременно очистить последствия нарушенной сварки. Для этих же целей применяются специальные растворы наподобие Tangit. Но лучше всего, если муфта электросварная с прилегающими участками соединения в ходе работы останется единственной открытой поверхностью – опять же, не считая сторонних приспособлений, оберегающих от дождя и т. д. Остальная зона должна быть защищена и от прямого термического воздействия.
Очистка поверхностей элементов соединения
Для очистки поверхностей труб и муфты непосредственно перед сваркой используются специальные растворители. Рекомендуется применять неразбавленные быстроиспаряющиеся средства. В качестве материала нанесения можно использовать обезжиривающие салфетки. Есть и некоторые ограничения по использованию чистящих средств для полипропилена. Так, не допускается обработка водоспиртовыми составами, так как их покрытие может ухудшить качество формируемого стыка. Обезжириванию подвергается исключительно зона будущей сварки. Чтобы муфта электросварная заняла и сохраняла в процессе сварки оптимальное для соединения положение, контуры и фиксации должны быть помечены маркером. При этом его след с чернилами не должен попадать прямо в сварочную зону.
Монтажные работы
После извлечения из упаковки и очистки муфты ее необходимо аккуратно вставить в целевую трубу. Руками желательно не касаться мест будущей сварки. Элемент вставляется до упора и в соответствии с намеченным контуром соединения. Если предусматривается установка крепежного зажима, его винты осторожно закручиваются уже на этом этапе, после чего можно приступать к сварке. На подключенные к клеммам электроды от сварочного аппарата подается ток в соответствии с нагрузкой, требуемой для расплава конкретного элемента – эти показатели указываются в документации к конкретному фитингу. Параметры работы сварочного аппарата будут зависеть от размеров трубы и муфты. После завершения расплава проверяются показания индикаторов на фитинге. Они выводятся на экран прибора и отражают текущее состояние материала. Далее монтаж электросварных муфт предусматривает интеграцию дополнительных фиксаторов и крепежей. На этой стадии важно, чтобы включение несущей фурнитуры не изменило положение муфты относительно намеченных контуров и не оказывало чрезмерные нагрузки на соединительный узел.
Методы испытаний смонтированного шва
Для проверки качества выполненного шва обычно используются средства неразрушающего контроля. Это могут быть ультразвуковые и электромагнитные аппараты, которые путем излучения сигнала и приема обратной реакции позволяют оценить плотность внутренней структуры соединения. Поскольку сразу после сварки электросварные муфты ПНД находятся в состоянии обретения твердости, такого рода проверку желательно осуществлять через определенный временной промежуток. Он может составлять от нескольких часов до суток – это зависит от характеристик соединяемых элементов и параметров, с которыми работал сварочный аппарат.
Плюсы и минусы муфты
К достоинствам таких муфт относят возможность быстрого монтажа с обеспечением прочного и надежного соединения, высокую степень герметичности, универсальность применения метода установки и разнообразие конфигураций сборки. Также, несмотря на технологичность изделия и в некотором плане инновационность способа формирования стыка, по стоимости этот вариант соединения труб оказывается доступен и для частного применения, и для крупных предприятий, обслуживающих магистральные сети трубопроводов. Имеет муфта соединительная электросварная и свои недостатки. Главным из них является хлопотность организации процесса монтажных работ. Хотя сама установка реализуется быстро и без серьезных силовых мероприятий, для подготовки к ней на место соединения должно быть доставлено сложное электротехническое оборудование.
Заключение
Использование новых модификаций полиэтиленовых и полипропиленовых труб и фурнитурных компонентов позволяет добиться целого ряда положительных эксплуатационных качеств. В их числе надежность, долговечность, функциональность и высокая степень защищенности трубопровода. Конкретно муфта полиэтиленовая электросварная дает возможность собирать линии сетей в разных конфигурациях. При этом почти не существует ограничений по использованию данного фитинга в трубопроводной инфраструктуре в зависимости от ее назначения. Правильно подобранная соединительная арматура такого типа отвечает требованиям по стойкости к механическим, химическим и климатическим воздействиям. Разумеется, для обеспечения полного комплекса защитных качеств должны соблюдаться и правила технического обслуживания соединительного узла уже после завершения монтажных работ.
