Введение
Выберите неправильный метод соединения — и вы создадите причину для будущей утечки. Выберите правильный — и система никогда не потребует внимания. Я видел, как Один неисправный сварной шов, выполненный с использованием некачественного растворителя, привел к затоплению технического помещения И я видел, как резьбовые соединения прослуживали 20 лет без единой капли. В чём разница? В том, чтобы знать, какой метод применять — и какие детали имеют значение при монтаже.
Ознакомившись с приведенным ниже руководством, вы сможете узнать о методах соединения труб из ПВХ — таких как сварка растворителем, резьбовые соединения и фланцевые соединения — а также о том, в каких случаях целесообразно применять каждый из этих методов.
Сварные соединения с использованием растворителя — прочное соединение
Сварка растворителем — это не склеивание. Давайте сразу разберемся с этим. Клей и грунтовка химически соединить трубу и фитинг на молекулярном уровне — соединение буквально превращается в единый кусок ПВХ. Правильно выполненное соединение методом сварки растворителем — это крепче, чем сама труба, именно поэтому данный метод широко применяется в системах под давлением — от систем питьевого водоснабжения до химической промышленности.
Принцип действия: грунтовка размягчает поверхность ПВХ, после чего растворительный клей растворяет тонкий слой как на трубе, так и на фитинге. При соединении деталей растворенный материал смешивается, а затем затвердевает по мере испарения растворителя. Без заполнителя зазоров. Без механического сцепления. Чистое слияние.
Техника имеет большее значение, чем думает большинство монтажников. Нанесите грунтовку обильным слоем — быстрого нанесения недостаточно. Необходимо полностью покрыть конец трубы и внутреннюю поверхность муфты фитинга. Затем клей наносится на обе поверхности: средний слой на трубу и тонкий слой внутрь фитинга. Вставьте с помощью поворот на четверть оборота и задержитесь в этом положении на 30 секунд. Это вращение обязательно — оно обеспечивает равномерное распределение цемента и предотвращает его выдавливание. Пропустите этот шаг — и рискуете.
Время отверждения: температура решает всё
Именно в этом и заключается основная ошибка большинства строительных площадок. Люди воспринимают время отверждения как фиксированное значение. Но это не так. Температура является доминирующей переменной.
Для труб диаметром от ½” до 1¼” при температуре 15–30 °C (60–85 °F) это составляет Время отверждения — 15 минут перед началом работы и приблизительно За 1 час до испытания под давлением до 160 PSI. Если перейти на трубу диаметром 2″, то это станет Не менее 2 часов. При размере 4″ и более? Вам понадобится 6–24 часа в зависимости от температуры и влажности. А если вы проводите испытания при давлении выше 180 PSI, удвоить все время высыхания. И точка.
Распространённые ошибки, которые я замечал на сайте: использование недостаточного количества герметика (соединение выглядит нормально, но через несколько недель выходит из строя под давлением), отсутствие фаски на конце трубы (она соскребает цемент при вставке) и классическая ошибка — поворот фитинга после первоначального поворота на четверть оборота. Как только цемент начнёт схватываться, любое движение разрывает связь. У тебя есть только один шанс.
Стандарты ASTM для систем сварки с использованием растворителей
Фитинги из ПВХ SAM-UK для сварки растворителем соответствуют ASTM D2466 (класс 40) и ASTM D2467 (серия 80). При использовании в дренажных системах, ASTM D2665 регулирует работу систем DWV. Всегда соблюдайте соответствие между спецификациями труб и фитингов — Ни в коем случае не соединяйте трубы Sch 40 с фитингами Sch 80 методом сварки растворимым соединителем со стандартным цементом. Глубина гнезда и степень прессовой посадки различаются.
Резьбовые соединения — надежны, но сложны в эксплуатации
Резьбовые соединения обладают одним преимуществом, которого нет у соединений, выполненных с помощью сварки растворителем: возможность разборки. Это важно для соединений клапанов, подключений оборудования и любых мест, где в будущем может потребоваться техническое обслуживание. Однако здесь есть компромисс, и он весьма существенный.
Правило номер один: нарезать резьбу только на трубах класса Schedule 80. Ни в коем случае не нарезать резьбу на трубах класса Schedule 40. Нарезание резьбы приводит к уменьшению толщины стенки. У ПВХ класса Schedule 40 не хватает материала для обеспечения безопасной глубины резьбы — оставшаяся стенка слишком тонкая и под давлением растрескается. Фактически, в соответствии с отраслевыми стандартами применяется Снижение номинального давления 50% к резьбовой трубе класса Schedule 80 с учётом уменьшения толщины стенки. Толщина стенки трубы класса Sch 80, рассчитанной на давление 200 PSI, без резьбы уменьшается до 100 PSI при резьбовом соединении. Подумайте об этом.
Герметик: лента, смазка или и то, и другое?
На строительных площадках разгораются жаркие споры. Вот практический ответ: Лента из ПТФЭ является стандартным материалом для большинства резьбовых соединений из ПВХ. Намотайте его по часовой стрелке (если смотреть на штекер), 2–3 витка, закрывая резьбу, но не заходя на первую резьбу — материал, попавший в внутреннюю поверхность трубы, может привести к загрязнению системы.
Подходит и герметик для труб (паста для уплотнения резьбы), и некоторые монтажники клянутся, что лента плюс тонкий слой лака поверх ленты для скрытых соединений или соединений, имеющих серьезные последствия. Главное при использовании любого герметика на резьбе из ПВХ: никогда не используйте составы на масляной основе. Со временем они могут повредить ПВХ и привести к растрескиванию под воздействием напряжений. Используйте Только герметики на основе ПТФЭ, совместимые с пластиком.
Момент затяжки: затянуть вручную, затем остановиться
Именно в этом пластик и металл кардинально отличаются друг от друга. Металлическую резьбу можно сильно затянуть гаечным ключом. А резьба из ПВХ? Затяните вручную, а затем сделайте ещё 1–2 оборота с помощью ременного ключа — не больше. Чрезмерная затяжка является основной причиной #1 поломок резьбовых соединений из ПВХ. Коническая резьба создаёт клиновой эффект; если затянуть слишком сильно, то разделить женский фитинг по основанию резьбы. Трещина может проявиться только после того, как в системе создастся давление или она пройдет несколько термических циклов.
Ниже приведены рекомендуемые значения крутящего момента для резьбовых фитингов из ПВХ класса Sch 80:
- Диаметр ½ дюйма: 7–10 футов-фунтов — примерно столько можно развить одной рукой, зажав небольшой гаечный ключ
- Диаметр ¾ дюйма: 10–14 фут-фунтов
- Диаметр 1″: 14–18 фут-фунтов
- Диаметр 1½ дюйма: 20–25 фут-фунтов
- Диаметр 2″: 25–35 фут-фунтов
Если вы используете трубный ключ с удлинителем, значит, вы уже переборщили. Используйте ременный ключ.
Фланцевые соединения — для подключения оборудования
Фланцевые соединения — это идеальный вариант, когда вам нужно подсоединять ПВХ-трубы к насосам, клапанам, резервуарам или металлическим трубопроводам. Кроме того, они являются оптимальным решением для труб большого диаметра (3″ и более), когда сварка растворителем становится нецелесообразной, а резьбовые соединения отсутствуют.
Фланцы из ПВХ SAM-UK следуйте Расположение болтов по стандарту ANSI B16.5, класс 150, что означает, что они совместимы со стандартными металлическими фланцами того же класса. Диаметр круга расположения болтов, количество болтов и диаметр отверстий для болтов совпадают — адаптерные пластины не требуются. Для рынков, использующих метрическую систему, по запросу возможна сверление отверстий, соответствующих стандарту DIN.
Выбор прокладки: EPDM или FKM
Это решение застает врасплох удивительно большое число проектировщиков. EPDM (этилен-пропилен-диен-мономер) является стандартом для воды, сточных вод и большинства общепромышленных жидкостей. Он выдерживает температуру до 110 °C (230 °F) и стоит дешевле.
Но если в вашей системе присутствует углеводороды, масла, растворители или концентрированные кислоты, EPDM разбухает и выходит из строя. Необходимо Прокладки из FKM (Viton®). Они стоят в 3–5 раз дороже, но выдерживают воздействие химических сред, которые разрушили бы EPDM за считанные часы. Ошибка, которую я вижу снова и снова: использование прокладок из EPDM в “водопроводе”, по которому периодически проходят чистящие растворители. Через шесть месяцев прокладки превращаются в кашу.
Полнолицевые прокладки и кольцевые прокладки: Прокладки полного покрытия охватывают всю поверхность фланца, включая отверстия для болтов — они их проще выравнивать, и они менее подвержены разрыву. Кольцевые прокладки (IBC — внутри круга расположения болтов) устанавливаются внутри круга расположения болтов. Для большинства монтажей из ПВХ следует использовать прокладки с полной поверхностью; пластиковая поверхность фланца требует равномерной опоры.
Момент затяжки болтов и последовательность затяжки
Ни в коем случае не используйте ударный гайковерт для работы с фланцами из ПВХ. Значения крутящего момента невелики, поэтому болты необходимо затягивать равномерно. Соблюдайте последовательность затяжки с звездообразным рисунком (крест) в 3 этапа: первый этап — до 30% от целевого значения крутящего момента, второй — до 60%, третий — до полного значения крутящего момента. Это предотвращает деформацию фланца и защемление прокладки.
Типовые значения момента затяжки болтов для фланцев из ПВХ класса ANSI 150: 15–20 фут-фунтов для болтов размером от ½” до ¾”, 25–35 фут-фунтов для болтов размером от ¾” до 1”. Используйте откалиброванный динамометрический ключ. И ещё одно — плоские шайбы под головкой болта и гайкой. При точечной нагрузке поверхности фланцев из ПВХ подвергаются холодному течению (ползучести). Плоские шайбы распределяют нагрузку и предотвращают постепенное вдавливание головки болта в пластик со временем
Механические муфты — гибкая альтернатива
Механические муфты (их также называют компрессионными муфтами или ремонтируемыми муфтами) зажимают трубу снаружи с помощью резиновой прокладки и металлического корпуса. Они не являются постоянным соединением с плавлением — и именно в этом заключается их преимущество.
Когда следует использовать механические муфты:
- Случаи ремонта, когда невозможно раздвинуть концы труб
- Соединение ПВХ с другими материалами (сталь, чугун, асбестоцемент)
- Соединения, которые должны поглощать тепловое расширение, оседание грунта или вибрация
- Временные обходные или испытательные коллекторы
Предельные значения давления: Стандартные механические соединения для ПВХ, как правило, рассчитаны на 150–200 PSI, но всегда следует проверять номинальные параметры, указанные производителем, для конкретной комбинации муфты и материала трубы. Номинальное давление муфты, как правило, определяется её способность удерживать нагрузку с торцевой стороны — без упорных блоков или стяжных стержней внутреннее давление раздвинет трубы.
Правильное совмещение имеет решающее значение. Механические муфты допускают незначительное угловое отклонение (обычно 3–5° на каждое соединение), но если вы используете этот прогиб для принудительного соединения несовмещенных труб, вы создаете напряжение, которое в конечном итоге приведет к утечке. Сначала выровняйте трубы, а затем установите муфту.
Матрица выбора методов совместного анализа
| Фактор | Сварка растворителем | Резьба | С фланцем | Механическая муфта |
|---|---|---|---|---|
| Постоянный/Пригодный к эксплуатации | Постоянная — демонтировать нельзя | Пригоден к эксплуатации — можно отвинтить | Пригодно к эксплуатации — отвинтить и снять | Пригодность к ремонту — снимите корпус |
| Номинальное давление | Номинальная пропускная способность трубы (соединение прочнее самой трубы) | Номинальный размер трубы 50% (резьба уменьшает толщину стенки) | Номинальная пропускная способность трубы (фланец соответствует классу трубы) | Обычно 150–200 PSI (уточняйте у производителя) |
| Диапазон диаметров | от ½” до 12″ (для более крупных размеров требуется специальное оборудование) | от ½” до 2″ (только Sch 80; трубы большего диаметра редко имеют резьбу) | от 2″ до 24″+ | от ½” до 24″+ (любой диаметр при наличии соответствующей муфты) |
| Требуемые навыки | Умеренный — зависит от техники исполнения | Низкий — но управление крутящим моментом имеет решающее значение | Умеренный — правильный момент затяжки болтов и последовательность затяжки | Низкий — только выравнивание и динамометрический ключ |
| Риск утечки с течением времени | Очень низкий, при условии правильной установки | Умеренная (термоциклирование приводит к ослаблению резьбы) | Очень низкий (возможно, потребуется замена прокладки) | Низкий (прокладка изношена, но подлежит замене) |
| Лучшие приложения | Подземные напорные трубопроводы, технологические трубопроводы, водопроводные трубопроводы | Валковые соединения, порты для приборов, небольшие коллекторы | Соединения насосов, патрубки резервуаров, крупные клапаны | Ремонт, переходы между материалами, деформационные швы |
Часто задаваемые вопросы
Можно ли соединять ПВХ и ХПВХ с помощью сварки растворителем?
Нет. ПВХ и CPVC имеют разный химический состав и разные температуры размягчения. Клей на основе растворителя для ПВХ не обеспечит надлежащего сцепления с CPVC, и наоборот. Используйте переходный цемент, специально предназначенный для соединения ПВХ и ХПВХ соединения, а лучше всего — использовать механическую муфту или фланцевое соединение. Риск не стоит того, чтобы пойти на упрощение.
Почему мой резьбовой соединитель из ПВХ начал протекать через 6 месяцев?
Три вероятные причины: чрезмерная затяжка при монтаже (трещина распространялась не сразу), термоциклирование (циклы нагрева и охлаждения привели к ослаблению резьбы), или неподходящий герметик (масляные соединения разрушают ПВХ). Если утечка произошла в резьбовом соединении трубопровода горячей воды, причиной почти наверняка являются термоциклы — перейти на соединения из CPVC или фланцевые соединения.
Каково минимальное время отверждения перед испытанием под давлением соединения, выполненного методом сварки растворителем, диаметром 4″?
При температуре 21 °C (70 °F) и давлении ниже 160 PSI: не менее 6 часов. При 10 °C (50 °F): не менее 12 часов. При температуре ниже 4 °C (40 °F): не менее 24 часов. При давлении выше 160 PSI эти сроки следует удвоить. Для критически важных систем ожидание в течение 24 часов, независимо от температуры, — это недорогая мера предосторожности.
Нужна ли прокладка с обеих сторон у фланцев из ПВХ?
Нет — одна прокладка между поверхностями фланцев. Прокладка располагается между приподнятыми поверхностями двух соприкасающихся фланцев. Использование двух прокладок (по одной с каждой стороны) почти наверняка приведёт к утечке, поскольку невозможно обеспечить равномерное сжатие. Подберите материал прокладки в соответствии с рабочей средой — EPDM для воды, FKM для химических веществ и углеводородов.
Можно ли использовать механические соединения на подземных трубах из ПВХ?
Да, но с некоторыми оговорками. Используйте корпус и крепеж из нержавеющей стали (нержавеющая сталь марки 304 или 316 — углеродистая сталь подвергается коррозии). Муфта должна быть рассчитана на эксплуатацию под землей и оснащена прокладкой, полностью охватывающей соединение. И что наиболее важно, Ограничение осевого смещения имеет решающее значение — без этого внутреннее давление раздвинет трубы в месте соединения. Используйте стяжные стержни, упорные блоки или муфты с фиксированным соединением.
О компании SAM-UK
SAM-UK профессионал Более 20 лет производитель виниловых строительных профилей и ПВХ , ХПВХ , PPH , PPR , PP трубы и фитинги, клапаны, краны и так далее. Мы обладаем сертификатами SGS\SONCAP\ISO9001\CE\NSF，поддержка цвета/размера на заказ. Добро пожаловать на консультацию для Каталог и ПродуктВы можете связаться с нами по электронной почте [email protected]
