Муфты для соединения полиэтиленовых труб – 3 способа монтажа пластикового трубопровода

Этот материал может оказаться полезным для тех жильцов, которые занимаются заменой сантехники в собственном доме. В настоящее время, для прокладки водопровода и канализации, чаще всего применяются трубы из полимерных материалов. В данной статье я приведу несколько способов стыковки полиэтиленовых труб, при помощи соединительных муфт различных типов.

Муфтовое угловое соединение канализационной трубы.

Особенности использования полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы имеют номенклатурное обозначение ПЭ. Они изготавливаются методом горячей экструзии, из расплавленной пластичной массы полиэтилена низкого давления (ПНД).

Готовые изделия могут иметь наружный диаметр от 10 до 1200 мм, и толщину боковых стенок от 2 до 18 мм.

Они отличаются высокими эксплуатационными качествами, и обладают рядом преимуществ перед обычными стальными трубами для водопровода и канализации:

1. Относительно низкая стоимость. Средняя цена водопроводных полиэтиленовых труб для бытового использования (диаметр 10-32 мм) составляет от 35 до 120 рублей за метр, в зависимости от толщины стенки. Стоимость бытовых канализационных труб (диаметр 50-110 мм) может составлять от 75 до 320 рублей за метр;

Полиэтиленовые трубы для водопровода маркируются синей полосой.

2. Высокая устойчивость против коррозии. Полиэтилен низкого давления абсолютно не подвержен коррозии. Он не разрушается и не меняет своих свойств в результате длительного прямого контакта с холодной или горячей водой. Диапазон рабочих температур для этого материала составляет от -40 ° до +80 °C;
3. Химическая нейтральность и диэлектрические свойства. Трубы из полиэтилена не проводят электрический ток, и не вступают в химическую реакцию с кислотами, щелочами, органическими растворителями и другими агрессивными веществами;

На фото показан водопровод из пластиковых труб.

4. Гладкие внутренние стенки создают минимальное гидродинамическое сопротивление движению жидкости. Это обеспечивает высокую пропускную способность, а также препятствует отложению ила и образованию известкового налета в трубе;
5. Высокая гибкость и пластичность материала обеспечивают дополнительные удобства при монтаже и эксплуатации:

• Гибкий пластиковый трубопровод большой длины легко укладывать в земляную траншею;
• Разогретую пластиковую трубу можно изогнуть по нужному радиусу, или придать ей любую криволинейную форму;
• За счет эластичности боковых стенок, полиэтиленовые трубы не лопаются при замерзании воды и образовании ледяной пробки;

Траншейная прокладка водопровода из полиэтилена.

Полиэтилен может разрушаться под воздействием ультрафиолетового излучения, поэтому такие трубы нужно оберегать от прямого попадания солнечного света. Для того чтобы ограничить проникновение солнечных лучей вглубь материала, полиэтилен для изготовления труб окрашивают в однородный черный цвет.

Разновидности муфтовых соединений

При монтаже бытовой канализации или домашнего водопровода, нередко возникает необходимость стыковать различные трубы между собой по длине, соединять их с элементами и узлами запорной арматуры, или подключать к существующим коммуникациям из стальных труб.

Обычно монтаж полиэтиленовых труб выполняется при помощи соединительных муфт, которые изготавливаются из этого же материала.

Они бывают трех типов:

• Электросварные муфты – позволяют выполнять неразборное соединение двух и более труб одинакового или разного диаметра;
• Компрессионные фитинги – предназначены для этих же целей, только в данном случае, соединение получается разборным;
• Фланцевые соединения – предназначены для стыковки по длине в одной плоскости, двух труб одинакового или разного диаметра.

Трубопровод с электросварными муфтами.

В зависимости от своего предназначения и конструктивного исполнения, все соединительные муфты и фитинги для пластиковых труб, условно делятся на несколько видов:

1. Равнопроходные муфты предназначены для линейного соединения между собой двух труб с одинаковыми наружными диаметрами;
2. Компенсационные фитинги служат для подключения сантехнических приборов к магистральному трубопроводу большого сечения, при помощи пластиковых труб меньшего диаметра;
3. Фланцевые соединительные фитинги применяются для стыковки металлических и пластиковых трубопроводов одинаковых или разных диаметров;
4. Боковые отводы используются для изменения направления напорной линии, которая ответвляется от основного трубопровода. Угол бокового отвода может составлять 30°, 45°, 60° или 90°;

Равнопроходной компрессионный фитинг с боковым отводом 90°.

5. Крестовины и тройники являются одной из разновидностей боковых отводов. Они служат для присоединения боковых ответвлений труб в одной плоскости;
6. Обводные патрубки позволяют выполнить пересечение двух труб с холодной и горячей водой в одной плоскости;
7. Фитинги с резьбовыми патрубками предназначены для присоединения пластикового трубопровода к металлическим трубам и узлам запорной арматуры с нарезанной внутренней или наружной резьбой;
8. Муфты с заглушками применяются для постоянного или временного перекрытия просвета трубы. Они обычно устанавливаются на дальний глухой конец, или на боковой резервный отвод трубопровода.

Переходник для соединения металлических и пластиковых труб.

Полиэтилен имеет одну нехорошую отличительную особенность. Дело в том, что к его поверхности не приклеивается ни один клей, и нормально не пристает ни один герметик. Поэтому использование клея в соединительных муфтах, или применение силиконового герметика для уплотнения стыков, будет абсолютно бесполезным.

Способ 1: Терморезисторные сварные муфты

Полиэтилен имеет температуру плавления около 120°-140° C. Это позволяет герметично соединять полиэтиленовые трубы методом термодиффузионной сварки. Две пластиковые трубы с одинаковым наружным диаметром и толщиной стенок более 5 мм, можно сваривать между собой встык, однако для этого требуется дорогостоящее и энергоемкое сварочное оборудование.

Электрический аппарат для сварки полиэтиленовых труб встык.

Чтобы решить этот вопрос более простым путем, применяются терморезисторные соединительные муфты для полиэтиленовых труб. Они производятся в различном исполнении (равнопроходные, компенсационные, фланцевые, с боковыми отводами и пр.), поэтому позволяют соединять пластиковые трубопроводы разных диаметров, и присоединять к ним боковые отводы под разными углами.

Разновидности терморезисторных муфт.

Несмотря на сложное название, они имеют очень простой принцип действия и внутреннее устройство.

Ниже я расскажу, как это работает, на примере равнопроходной терморезисторной муфты:

1. Внешне она представляет собой толстостенный короткий патрубок, изготовленный из полиэтилена низкого давления черного цвета;
2. Внутри пластикового корпуса, вокруг каждого соединительного патрубка намотана спираль из металлической проволоки с высоким электрическим сопротивлением (нихром);
3. Обе спирали электрически соединены между собой последовательно. Свободные концы каждой спирали соединены с клеммами, которые расположены снаружи на корпусе, с двух сторон сварной муфты;

На схеме показано устройство и принцип работы электросварной муфты.

4. Концы соединяемых пластиковых труб вставляются с двух сторон внутрь сварной муфты. После этого на клеммы подается напряжение от источника электрического тока;
5. Под действием электричества, нихромовые спирали внутри корпуса разогреваются до температуры плавления полиэтилена. От нагрева плавится не только внутренняя часть муфты, но и наружная поверхность труб;
6. В результате плавления, пластик на внутренней стороне муфты расширяется, и плотно обжимает каждую трубу. После охлаждения, обе трубы и муфта оказываются прочно сваренными между собой.

Общий вид электросварной муфты.

Описанный способ позволяет соединять между собой пластиковые трубы диаметром до 400 мм, хотя в бытовых условиях чаще всего применяются электросварные муфты для труб диаметром не более 150 мм.

На первый взгляд, стоимость электросварной муфты может показаться высокой, однако такая технология имеет ряд очевидных преимуществ перед другими способами монтажа трубопроводов:

• Быстрый монтаж и простое использование. Работа с подобными устройствами не отнимает много времени, и не требует никаких практических навыков;
• Невысокая себестоимость работ. Применение электросварных муфт позволяет отказаться от использования дорогостоящего и энергоемкого сварочного оборудования;

На разрезе можно увидеть, что сварной шов получается очень качественным.

• Высокая надежность и долговечность. Сварное соединение обладает высокой прочностью и является абсолютно герметичным, а его эксплуатационные качества со временем не ухудшаются;
• Возможность работы в труднодоступном месте. Электрическая сварная муфта имеет компактные размеры, поэтому позволяет без труда выполнять монтаж трубопровода прямо в подвале, в смотровом колодце, в земляной траншее, и прочих труднодоступных местах;
• Возможность автономной работы. Если на месте монтажа нет возможности подвести электричество, то для подключения электросварной муфты можно использовать мощный аккумулятор или переносной бензиновый генератор.

Монтаж запорной арматуры в смотровом колодце.

Несмотря на все положительные качества, такой способ имеет некоторые ограничения. Например, рабочая температура жидкости в трубе не должна превышать 40° C, а давление воды должно быть не более 4 кг/см². Поэтому электросварные муфты нельзя использовать для монтажа бытовых систем отопления и горячего водоснабжения.

Технология сваривания труб

Качественный монтаж трубопровода из пластиковых труб возможен только при строгом соблюдении технологии сварки полиэтилена.

Чтобы помочь читателю с выполнением этой задачи, ниже представлена пошаговая инструкция по использованию терморезисторных электросварных муфт:

1. В первую очередь нужно обрезать концы свариваемых труб так, чтобы их торцы были строго перпендикулярны осевой линии. Для этого лучше использовать ручной или электрический труборез;

Ручной труборез для ровного обрезания торцов.

2. Тщательно очистить поверхность от пыли и грязи, а затем на месте будущей сварки снять тонкий верхний слой пластика. Это можно сделать острым ножом или специальным скребком;
3. Если торец трубы входит в муфту очень туго, то на его внешней стороне надо снять небольшую фаску. Для этого можно использовать острый нож или специальный инструмент;
4. Если толщина стенок трубы более 5 мм, то я советую перед сваркой ее предварительно подогреть при помощи строительного фена;

Подключение электропитания.

5. После подготовки труб, их концы нужно с двух сторон завести внутрь муфты до упора. При этом надо следить, чтобы обе трубы и муфта были расположены строго на одной оси;
6. На этом этапе я рекомендую еще раз проверить конфигурацию вашего трубопровода. Если вы здесь ошибетесь, то для исправления ошибки придется покупать новые комплектующие, и переделывать всю работу заново;
7. Если все в порядке, то нужно подключить обе клеммы на корпусе муфты к источнику тока. Для этого можно использовать мощный блок питания, или обычный сварочный аппарат с регулировкой по току и напряжению;

Готовая полиэтиленовая труба после сварки.

8. Рабочее напряжение и потребляемый ток электрических спиралей обычно указывается на заводской маркировке каждой сварной муфты;
9. Обычно сварка полиэтилена выполняется в два этапа:

• Нагрев. Для этого на клеммы нужно подать напряжение, затем выждать некоторое время, и отключить электропитание.
• Охлаждение. После отключения электричества, сварное соединение надо оставить без движения на 10-30 минут;

10. Точное время нагрева и охлаждения зависит от наружного диаметра трубы. Это значение можно посмотреть в таблице ниже.

В таблице указано время нагрева и охлаждения для терморезисторной сварки полиэтиленовых труб.

Для соединения толстостенных труб большого диаметра, применяются электросварные муфты с тремя клеммами – одна посередине, и две по краям. В таком случае, надо сначала одну трубу вставить внутрь муфты, и подключить к электричеству среднюю и крайнюю клемму со стороны трубы. После того как они сварятся, нужно то же самое проделать со второй трубой, вставив ее с другой стороны муфты.

Способ 2: Компрессионные фитинги

Соединение труб при помощи компрессионных фитингов принципиально отличается от описанного выше способа. В данном случае, муфта не приваривается к трубе, а удерживается на ней исключительно за счет силы трения. На первый взгляд такое соединение может показаться менее надежным, однако, это не так. Согласно техническим условиям, компрессионные муфты допускается использовать для монтажа напорных трубопроводов с рабочим давлением до 25 кг/см².

Размерный ряд компрессионных фитингов.

Они производятся в широком ассортименте различных моделей и размеров, поэтому позволяют решать практически любые задачи по монтажу бытовых инженерных коммуникаций.

Фиксация соединяемых труб в компрессионном фитинге выполняется по принципу цангового зажима.

Его устройство и принцип действия заключается в следующем:

1. Корпус муфты для трубопроводов низкого давления (до 6 кг/см²) обычно изготавливается из полиэтилена низкого давления;

Компрессионная муфта из латуни предназначена для водопроводных сетей высокого давления.

2. Корпуса муфт для подключения напорных трубопроводов с рабочим давлением до 25 кг/см², изготавливаются из бронзы, чугуна или латуни;
3. С каждой стороны подводящего патрубка, снаружи на корпусе имеется резьба. На нее накручивается металлическая или пластиковая накидная гайка;
4. Внутри корпуса с каждой стороны расположены по одному резиновому уплотнительному кольцу. Они служат для герметизации стыков торца трубы и корпуса муфты;

Внутреннее устройство.

5. Сверху на конец каждой соединяемой трубы одевается разрезная цанговая втулка. Она обычно изготавливается из того же материала, что и корпус муфты;
6. Пластиковая труба с надетой цанговой втулкой вставляется внутрь корпуса, а затем поджимается сверху накидной гайкой;
7. При закручивании накидной гайки, разрезные лепестки цанговой втулки сжимаются вокруг трубы, и крепко удерживают ее внутри корпуса за счет силы трения.

Ключ для затягивания пластиковых накидных гаек.

Максимальный диаметр пластиковой трубы для установки компрессионного фитинга, составляет 90 мм. По этой причине их не получится использовать для монтажа домашней канализации, в которой обычно применяются трубы диаметром 110 мм. В то же время, они хорошо подходят для прокладки сетей горячего и холодного водоснабжения, систем автоматического полива, и прочих напорных водопроводных коммуникаций.

Фитинговые соединения пластиковых труб обладают следующими положительными качествами:

1. Относительно невысокая стоимость. В зависимости от размера и конструктивного исполнения, цена одного фитинга может составлять от 220 до 2350 рублей;

Ассортимент фитингов для пластиковых труб.

2. Простой и быстрый монтаж. Для установки зажимных фитингов не нужно подключение к электричеству, и не требуется использование каких-либо специальных инструментов;
3. Ремонтопригодность. Если какая-то часть фитинга выйдет из строя (например, лопнет цанговая втулка или порвется уплотнительное кольцо), то ее в любой момент можно заменить новой;
4. Разборное соединение. Использование цанговых фитингов позволяет быстро менять поврежденные участки труб, или изменять конфигурацию всего трубопровода;

Монтаж трубопровода для полива.

5. Возможность повторного использования. При необходимости, компрессионные фитинги можно устанавливать и демонтировать неограниченное количество раз;
6. Химическая устойчивость и долговечность. Все детали фитингов изготавливаются из коррозионно-устойчивых материалов, которые не окисляются в воде, и не способствую образованию известкового налета;
7. Надежность и высокая прочность. Цанговое соединение труб способно выдерживать значительные динамические нагрузки, которые могут возникнуть во время гидравлических или паровых ударов.

Соединительная муфта для ПНД.

Существует более дешевая разновидность компрессионного фитинга, которая так и называется – соединительная муфта. Она имеет более простую конструкцию, и применяется для сращивания по длине двух пластиковых труб одинакового диаметра.

Особенности установки фитингов

Монтаж компрессионных фитингов считается наиболее простым способом соединения пластиковых труб. Для выполнения этой работы потребуется только острый нож и небольшой тюбик силиконового герметика.

Далее я расскажу, как это делается, на примере прямого равнопроходного цангового фитинга:

1. Чтобы обеспечить плотное герметичное соединение, поверхность на концах труб нужно очистить от пыли и грязи, а затем протереть чистой сухой ветошью;

Ручной инструмент для снятия фаски.

2. На торце каждой трубы снять небольшую фаску. Это можно сделать острым ножом или специальным инструментом, который продается в сантехнических магазинах;
3. С двух сторон фитинга открутить накидные гайки, а затем вытащить из корпуса цанговые втулки и уплотнительные кольца;

Устройство равнопроходного фитинга.

4. После этого все комплектующие нужно одеть на каждую трубу в такой последовательности:

• В первую очередь одевается накидная гайка, резьбовой стороной к торцу трубы;
• После этого одевается разрезная цанговая втулка;
• В самом конце одевается резиновое уплотнительное кольцо.

5. Чтобы резиновое кольцо и втулка легче одевались, я рекомендую смазать поверхность трубы силиконовым герметиком. Если у вас нет герметика, то для этого можно использовать жидкое мыло;
6. После этого обе трубы с цанговыми втулками нужно вставить внутрь корпуса фитинга, и завернуть с максимальным усилием обе накидные гайки.

Пошаговая схема монтажа.

Полиэтилен в условиях высокой температуры обладает незначительными термоусадочными свойствами, поэтому на трубопроводе ГВС, стенки пластиковой трубы могут со временем давать небольшую усадку. Чтобы соединение полиэтиленовых труб фитингами оставалось герметичным, нужно периодически проверять, и поджимать накидные гайки на цанговых втулках.

Способ 3: Фланцевое соединение

В бытовых водопроводных сетях фланцевые соединения встречаются не часто. В большинстве случаев они устанавливаются на вводе в здание, или применяются для стыковки двух напорных труб большого сечения.

Принцип работы и устройство такого соединения очень простое, поэтому его без труда можно будет собрать своими руками:

1. На торце каждой трубы жестко закреплен плоский металлический круглый фланец;
2. Чаще всего он продается в сборе с компрессионным фитингом, поэтому крепится к пластиковой трубе при помощи цангового зажима. При необходимости, его также можно закрепить с использованием электросварной муфты;

На схеме показано устройство фланцевого соединения.

3. В диаметральной плоскости фланца, радиально по окружности расположены несколько монтажных отверстий;
4. При монтаже, между фланцами нужно обязательно установить уплотнительную прокладку из паронита или толстой резины;
5. После этого надо совместить монтажные отверстия на фланцах, и плотно стянуть их между собой обычными болтами с гайками.

Компрессионная муфта с металлическим фланцем.

Как правило, фланцевое соединение имеет громоздкие размеры и неприглядный внешний вид, поэтому применяется в основном для монтажа скрытых коммуникаций в подвалах, смотровых колодцах и пр.

В то же время, такой способ имеет свои очевидные преимущества:

1. Высокая надежность и абсолютная герметичность. Благодаря этим качествам, фланцевые соединения применяются при монтаже магистральных сетей водопровода, и при прокладке линий напорной канализации;
2. Простота обслуживания и ремонтопригодность. Если какой-либо участок напорного трубопровода нуждается в периодическом обслуживании, я рекомендую присоединять к основной трубе при помощи болтовых фланцев;
3. В качестве примеров могу привести ревизионные люки, расширительные баки, накопительные емкости, сифоны и обратные клапаны для канализации, и пр.;

Узел фланцевого соединения ПНД с металлической трубой.

4. Универсальный способ крепления. Многие сантехнические приборы и узлы учета (например, вентили, задвижки, циркуляционные насосы, водяные счетчики и пр.), на входе и на выходе оборудованы присоединительными фланцами стандартных размеров;
5. Чтобы состыковать эти приборы с пластиковым трубопроводом, применяются цанговые муфты с ответным металлическим фланцем;

Для монтажа фланцевого соединения можно использовать электросварную муфту.

Существуют также защитные и ремонтные муфты. Защитная муфта представляет собой толстостенный полиэтиленовый патрубок, который одевается на трубопровод в местах прохождения через строительные конструкции здания (фундамент, перекрытия, стены и пр.). Ремонтная муфта состоит из нескольких отдельных сегментов. Они накладываются на поврежденный участок трубопровода, и фиксируются при помощи хомутов, болтов или сварки.

Заключение

По материалам этой статьи вы смогли ознакомиться с тремя простыми и доступными способами соединения водопроводных труб из полиэтилена. Если вам осталось что-то не совсем понятно, я рекомендую посмотреть видео в этой статье, а на все ваши вопросы я готов ответить в форме для комментариев.