Как соединить трубы ПНД: виды соединений (фитинги, муфты, сварка) и их особенности

Современные водопроводы редко делают из металла. Появились у него достойные конкуренты — полимеры, которые постепенно вытесняют его во многих областях. Один из таких материалов — полиэтилен низкого давления. Из этого материала делают трубы для напорных трубопроводов, то есть для водопроводов и даже для газопроводов. Этот вид материала становится все более популярным, так как соединение полиэтиленовых труб несложно сделать своими руками. Надо только соблюдать очень несложные правила.

При организации водоснабжения частного ома часто используют ПНД трубы

Достоинства и особенности применения

Полиэтиленовые трубы делают из полиэтилена низкого давления. Сокращено этот материал маркируют как ПНД. Он отличается повышенной прочностью и эластичностью, имеет хорошие эксплуатационные свойства:

• химически нейтрален, может использоваться для транспортировки пищевых продуктов;
• гладкие стенки препятствуют образованию налета внутри;
• не подвержен коррозии;
• небольшой коэффициент теплового расширения — около 3% при максимальном нагреве (до +70°C);
• нормально реагируют на замерзание воды внутри, за счет эластичности увеличиваются в диаметре, а после оттаивания принимают изначальные размеры.

Один момент, который надо помнить! Если вам нужны трубы, стойкие к замерзанию (например, для устройства водопровода на даче), при выборе смотрите на описание или технические характеристики. Не все типы сополимеров, которые используются для производства труб, нормально переносят заморозку. Так что будьте внимательны.

Основной недостаток полиэтиленовых труб — ограничения по температуре транспортируемой среды: она не должны быть выше +40°C, то есть из ПНД можно сделать только холодный водопровод, для горячей воды и, тем более, отопления их использовать нельзя.

Полиэтиленовые водопроводные трубы есть разных диаметров

Еще один момент: полиэтилен плохо переносит УФ-излучение. При постоянном нахождении на солнце материал теряет эластичность, и, через некоторое время, ломается (некоторые производители делают ПНД трубы стойкие к ультрафиолету, но стоят они дороже). Потому открытая прокладка водопровода из пластиковых труб очень нежелательна. Но провести трубу в траншее от колодца или скважины до дома, сделать разводку холодной воды по дому очень даже можно. Это довольно экономичное и удобное решение, так как монтаж и соединение полиэтиленовых труб — дело не очень сложное. Если речь идет о разъемном соединении, то для него не нужно никакое оборудование. Нужны только фитинги и руки.

Преимущества

• низкая стоимость;
• химическая инертность – не вступает в реакцию ни с щелочами, ни с кислотами; вода не приобретает постороннего привкуса или запаха;
• коррозионная стойкость; стойкость к воздействию агрессивных сред;
• долговечность — первые трубы отработали уже более пятидесяти лет;
• гладкая внутренняя поверхность — такие трубы не «зарастают» солями кальция, как металлические;
• переносят замораживание с водой внутри и не лопаются, как металлические;
• не боятся перепадов температур (в пределах от — 20 °С до 40 °С):
• пластичный полиэтилен легко переносит подвижки грунта;
• технологичность – легкий и быстрый монтаж;
• полиэтилен экологичен – его производство и утилизация не приводят к загрязнению окружающей среды;
• малый вес облегчает их монтаж, хранение, транспортировку.

Какие полиэтиленовые трубы лучше

Для производства водопроводных труб используется полиэтилен двух марок — РЕ 80 и РЕ 100. Сотый полиэтилен более плотный и прочный, чем восьмидесятый. Для систем водоснабжения частного дома прочности PE 80 более чем достаточно — они выдерживают давление до 8 атм. Если вы любите большой запас прочности, можно взять их из PE100. Они нормально работают и при 10 атм.

Выбирать надо в первую очередь производителя

На что стоит обратить внимание — на страну, в которой произведен данный продукт. Лидеры по качеству — европейские производители. Высокая точность исполнения гарантирует высокую надежность системы. Среднее качество и цены — у турецких кампаний, в более дешевом ценовом сегменте китайские производителя. Качество у них, как водится, тоже намного ниже. Советы тут давать сложно, каждый подбирает по собственному усмотрению (или то, что есть в регионе).

Зачем нужен гидробак

Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:

• Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
• Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
• Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
• Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.

Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей

Виды соединений труб ПНД

Соединение полиэтиленовых труб есть нескольких видов видов:

• разъемное (на фитингах или муфтах);
• неразъемное — сваркой: при помощи специального сварочного аппарата;
• электрических муфт — внутрь таких муфт встроен нагреватель, когда на него подают электрический ток, полиэтилен разогревается и сплавляется.

Сварка применяется чаще на больших диаметрах
Сваривают в основном трубы больших диаметров, которые применяются для создания магистральных трубопроводов. Трубы малых диаметров — до 110 мм, используемые в частном строительстве, в большинстве своем соединяются при помощи фитингов. Муфты применяются чаще при ремонтных работах, так как их установка занимает больше времени.

Фитинги для полиэтиленовых труб — это фасонные детали (тройники, крестовины, уголки, переходники, муфты), с помощью которых создается требуемая конфигурация системы. Так как самостоятельное соединение полиэтиленовых труб проводится чаще при помощи фитингов, поговорим о них подробнее.

Примерный набор фитингов для водопроводных полиэтиленовых труб

Крепежные элементы

Чтобы трубопровод работал надежно, его следует закрепить. Это можно сделать двумя способами:

• с помощью крепежных крюков – свободное крепление;
• с помощью специальных хомутов – жесткое крепление.

Правила установки крепежа:

• каждый стык должен быть зафиксирован;
• на прямых участках крепеж устанавливают через расстояние, равное 10 диаметрам трубы;
• жесткий крепеж осуществляют хомутами с резиновой прокладкой;
• свободный – либо на крюках (можно самодельных), либо в хомутах, но без резиновой прокладки.

Обратите внимание! Свободный крепеж коммуникаций ПНД позволит трубам ходить в случае вибраций, гидроударов, перепадов температуры. Это облегчает обслуживание трубопроводов и продляет срок их эксплуатации.

Возможные ошибки при монтаже

Ошибки могут возникнуть при нарушении правил соединения:

• несоблюдение расстояния между крепежными элементами;
• неправильное время нагрева, излишнее усилие при сварном соединении;
• жесткий крепеж, без учета линейного расширения материалов.

Сборка на компрессионных (обжимных) фитингах

С одной или двух сторон фитинга (иногда и с трех) устанавливается целая система, которая обеспечивает соединение. Сам фитинг состоит из:

• корпуса;
• прижимной гайки;
• цанги — пластиковое кольцо с косым разрезом, обеспечивающее плотный охват трубы;
• упорного кольца;
• прокладки, которая отвечает за герметичность.

  
  Из чего состоит компрессионный фитинг для полиэтиленовых труб

Насколько надежно соединение

Несмотря на кажущуюся ненадежность, соединение полиэтиленовых труб на компрессионных фитингах надежно. Правильно сделанное, оно выдерживает рабочее давление до 10 атм и выше (если это изделия нормального производителя). В доказательство смотрите видео.

Хороша данная система легкостью самостоятельного монтажа. Вы, наверное, оценили это уже по видео. Просто труба вставляется, затягивается резьба.

Дачников, кроме возможности сделать все своими урками нравится она тем, что при необходимости все можно разобрать, спрятать на зиму, а весной снова собрать. Это на случай, если разводка сделана для полива. Разборная система также хороша тем, что всегда можно подтянуть подкапывающий фитинг или заменить его на новый. Недостаток — фитинги громоздки и внутреннюю разводку в доме или квартире из них делают редко — внешний вид не самый приятный. Но для участка водопровода — от колодца к дому — лучше материал найти сложно.

Порядок сборки

Трубу отрезают строго под 90°. Срез должен быть ровный, без заусенец. Также недопустимо наличие грязи, масел или других загрязняющих веществ. Перед сборкой со срезов соединяемых участков снимают фаску. Это надо для того, чтобы острый край полиэтилена не повредил уплотнительное резиновое кольцо.

При монтаже соединение полиэтиленовых труб на обжимных фитингах затягивают руками

На подготовленную трубу надеваются запчасти в таком порядке: натягивается обжимная гайка, затем цанга, следом — упорное кольцо. Резиновую прокладку устанавливаем в корпус фитинга. Теперь корпус и трубу с надетыми на нее деталями соединяем, прилагая усилие — надо вставит до упора. Подтягиваем все запчасти к корпусу и при помощи обжимной гайки соединяем. Полученное соединение полиэтиленовых труб закручиваем с усилием руками. Для надежности можно дотянуть специальным монтажным ключом. Использование других инструментов для подтяжки нежелательно: можно повредить пластик.

Настройка гидроаккумулятора при подключении

Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом — 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше — на реле устанавливают порог 1,7 бар.

Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:

1. Отключают электронасос от питания.
2. Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства — если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
3. Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
4. При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.

При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.

Рис.5 Настройка гидроаккумулятора

Седелки и область их применения

Кроме фитингов есть еще одно интересное устройство, которое позволяет делать ответвления от уже готового трубопровода. Это седелки — специально разработанный муфты. На этой муфте есть один или несколько отверстий с резьбой. В них обычно ставится кран, а к нему подключается новая ветка водопровода.

Седелки для полиэтиленовых водопроводов

Седеки надеваются на трубу, закрепляются винтами. После чего в ответвлении дрелью и толстым сверлом в поверхности трубы сверлится отверстие. Когда оно готово, устанавливается кран, собирается ветка дальше. Так совершенствуют систему с минимальными усилиями и затратами.

Пайка

Работы проводятся в следующем порядке.

1. С поверхности труб удаляются загрязнения. Торцы линии, не участвующие в сварке, герметизируются.
2. Паяльник ставят на ровную твердую поверхность. Он подключается к сети, разогревается до нужной температуры
3. Муфта и труба фиксируются в нагревательных чашках. Важно обеспечить максимальную глубину погружения элементов.
4. Разогретые пластиковые детали соединяются между собой. Излишки полимера выдавливаются за пределы сварочного стыка.
5. Соединение проверяется на герметичность.

По завершении работ насадки очищаются от грязи, убираются в кейс вместе со сварочной установкой.

Полимерные трубы используются при монтаже водопроводов и трубопроводов отопления. Они не нуждаются в обслуживании и уходе.

Фланцевые соединения и переход на металл

В водопроводе могут быть установлены элементы системы, имеющие не резьбовое, а фланцевое соединение. Обычно это краны или другая запорная или регулирующая арматура. Для соединения с такими элементами есть специальные фитинг для ПНД. С одной стороны находится стандартны компрессионный вариант, с другой — фланцевый. Установка стандартная — при помощи обжимной гайки с одной стороны, прокладок и болтов- со стороны фланца.

Фитинг для фланцевого соединения ПНД

При устройстве водопровода из полиэтиленовых труб также могут возникнуть вопросы насчет соединения полиэтилена и металла. Для этих случаев используются фитинги, с одной стороны которых имеется резьба. Она может быть наружной или внутренней — зависит от типа устанавливаемого устройства или перехода. Такие фитинги есть прямые, есть в виде угла на 90°.

Фитинги для перехода с ПНД на металл

Установка стандартная — резьба (с подмоткой аккуратно) с одной стороны и обжимная гайка с другой.

Подготовка к монтажу

Для организации качественного соединения потребуются.

• Ножницы. Режущий инструмент для работы с ПНД трубами. Рекомендуется использовать специализированные ножницы с особыми лезвиями. Это обеспечит ровный рез, исключит появление заусенцев. При подборе изделия учитываются диаметр и толщина стенки трубы.
• Фаскосниматель. Профильное приспособление, предназначенное для снятия фасок.
• Маркер. Технический фломастер, наносящий стойкие, видимые отметки.

В состав компрессионного модуля входят уплотнитель, упорное кольцо, цанга, зажимные элементы. К использованию допускаются сертифицированные изделия, не имеющие повреждений. Применение деформированного или контрафактного продукта увеличивает риск протечек.

Перед установкой фитинга необходимо:

• замерить глубину погружения трубы в зажимное отверстие;
• отрезать кусок трубы нужного размера;
• снять фаску с торца трубы.

До начала работ материал очищается от загрязнений и заусенцев.

Установка гидроаккумулятора

После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) — это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
• Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
• Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина — хрупкого сплава алюминия с кремнием.

Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения

Определение параметров бака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен — если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости — можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

Еще один метод вычислений — расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает — плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Как выбрать гидроаккумулятор

При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей — в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.

Основной рабочий элемент баллонного гидробака — грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши — изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали — такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.

Еще одно преимущество баллонного бака — простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.

Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии