книги из ГПНТБ / Дубровкин С.Д. Монтаж санитарно-технических устройств из полимерных материалов

конец трубы и затем на нем оформлять раструб. При этом калиброванный конец трубы полу­ чается точного размера, отпадает необходимость разметки концов, а также разрешается и проб­ лема взаимозаменяемости.

Прочность клеевых соединений в значительной степени зависит от состояния склеиваемой поверх­ ности. Поэтому обычно необходима предвари­ тельная подготовка перед склеиванием: удаление загрязнений, создание шероховатостей, а также обезжиривание.

Трубы из ПВХ с фасонными деталями обычно склеивают в такой последовательности (рис. 14). При помощи специальной гильзы калибруют гладкий конец трубы, для чего трубу нагревают до температуры размягчения. Нагретый конец трубы вставляют в калибровочную гильзу и охлаждают холодной водой. Если охлаждение проведено неправильно, то вынутая из калибра труба даст некоторую усадку. Если при этом соединять детали, то диаметр конца трубы может уменьшаться. В результате клеевое соединение получится недостаточно прочным. Время охлаж­ дения составляет около 2, 4 и 5 мин для труб условным диаметром соответственно 10—32, 40— 50 и свыше 50 мм.

Затем соединяемые поверхности зачищают наждачной бумагой; склеиваемые детали проти­ рают растворителем (обычно метиленхлоридом) для устранения загрязнений и обезжиривания поверхностей.

Для лучшего заполнения зазора клей наносят кистью на наружную поверхность трубы и на внутреннюю поверхность раструба фасонной де­ тали в направлении оси трубы и детали, а не по окружности. Кисть обильно пропитывают клеем, для того чтобы на обеих склеивае­

61

мых поверхностях образовалась равномерная сплошная пленка.

После нанесения клея трубу сразу (без вра­ щения) вставляют в раструб, иначе в соедине­ нии могут образоваться воздушные пузырьки. Избыточный выдавленный клей удаляют после сборки соединений.

Гидравлическое испытание трубопровода с клеевыми соединениями производят через 24 ч после склеивания.

Прочность и надежность клеевого соедине­ ния зависят от технологии его получения и глубины раструба. Длина раструба для труб различных диаметров и расход клея на одно

Если калиброванный конец трубы свободно (без усилия) входит в раструб, то склеивание про­ изводят двумя слоями.

62

При нанесении двух слоев клея работу про­ изводят в следующем порядке: после нанесения первого слоя клея на калиброванный конец трубы и внутреннюю поверхность раструба детали выдерживают до высыхания клея в тече­ ние примерно 30 мин. Степень подсыхания клея проверяют путем отлипа. Поверхности с нане­ сенным клеем оберегают от запыления. После подсыхания первого слоя клея на него наносят второй слой, затем калиброванный конец быстро вводят в раструб и удаляют излишний клей.

Прочность клеевых соединений в значитель­ ной степени зависит от условий окружающей среды (прежде всего температуры и влажности). В летнее время при повышенной температуре воздуха из клеев, содержащих перхлорвинил, быстро испаряется растворитель. При понижен­ ных температурах, наоборот, высыхание клея значительно замедляется. Повышенная влаж­ ность воздуха затрудняет склеивание или даже делает его невозможным. Это объясняется тем, что клей поглощает из воздуха пары влаги. Если при склеивании на воздухе нанесенный слой клея приобретает молочный цвет (это происходит в условиях чрезмерной влажности, особенно при тумане), склеивание прекращают, так как со­ единение теряет прочность и герметичность.

Клеи на сильных растворителях используют для соединений как с натягом, так и с зазором. Клей на сильных растворителях был применен в 1963 г. в Москве при монтаже системы внутрен­ него водопровода одного из многоэтажных жилых зданий. Клей был приготовлен из смеси поливи­ нилхлорида с хлорированным полиэтиленом в растворе тетрагидрофурана с наполнителем окисью титана. Содержание растворителя в клее составило 36%.

63

Величина допускаемых зазоров имеет боль­ шое значение при монтажных работах. С точки зрения быстроты сборки и удобства монтажа соединения с зазором более предпочтительны, чем соединения без зазора или с натягом. Пре­ имуществом клеев на сильных растворителях с точки зрения удобства монтажа является бескалибровочное соединение деталей. Современ­ ные методы изготовления труб и фитингов из ПВХ дают возможность получить детали, раз­ меры которых в пределах допусков, установлен­ ных с учетом зазоров для указанных клеев.

Действующий в нашей стране сортамент на фасонные детали из ПВХ (нормали машинострое­ ния МН 1428-61 и МН 1441-61) предусматривает применение клеев на слабых растворителях. Однако в настоящее время возможна подготов­ ка нового сортамента, предусматривающая из­ готовление напорных раструбных фасонных ча­

мах, при этом меняют только знаки (детали, оформляющие внутренние полости).

Как показал опыт монтажа, хорошие свой­ ства клеев на сильных растворителях освобож­ дают от зачистки поверхностей наждачной бума­ гой. Технология сборки соединения заклю­ чается в основном в обезжиривании поверхно­ стей, нанесении клея, соединении деталей, уда­ лении излишков клея. Соединения труб услов­ ным диаметром более 70—80 мм осуществляют двое рабочих, наносящих клей одновременно на конец трубы и внутреннюю поверхность раст­ руба. В противном случае возможно прежде­ временное испарение растворителя, что приве­ дет к некачественному соединению.

64

Для нанесения клея применяют кисти, раз­ меры которых приведены в табл. 9. Применение кистей меньших размеров может привести к уве­

При изготовлении клеевых соединений часто возникает необходимость в установлении их проч­ ности и оптимальной длины нахлестки. Опти­ мальной длиной нахлестки называется минималь­ ная длина соединения, соответствующая его наибольшей прочности. Для соединений с отфор­ мованным раструбом, выдержанных в течение 24 ч и изготовленных при температуре 22 ± 2°С и нормальной влажности при использовании клея на слабом растворителе (86 вес. ч. метиленхлорида и 14 вес. ч. смолы) пользуются формулой

в мм\

D — наружный диаметр трубы в мм.

65

Между оптимальной длиной нахлестки /0 и наибольшей удельной прочностью соединения Ру. мах, т. е. прочностью, приходящейся на еди­ ницу ширины клеевого шва, существует следую­ щая зависимость:

Р у. max — 0 , 3 / 0.

Клеевые соединения применяют не только при прокладке труб, но и при монтаже различных эле­

Флюгарку монтируют в та­ кой последовательности. Флюгарку с наса­ женной, но не приклеенной косынкой через кровлю вводят в стояк, после чего устраивают металлическую обшивку вокруг флюгарки. Затем флюгарку несколько выше обшивки по пери­ метру трубы зачищают наждачной бумагой, обез­ жиривают, покрывают клеем и сразу же наса­ живают косынку.

66

3. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб

Основным видом соединения полиэтиленовых труб является контактная сварка, выполняемая встык и враструб. Процесс сварки основан на предварительном оплавлении соединяемых по­ верхностей источником тепла с последующим сопряжением их под давлением. При соприкос­ новении оплавленных слоев происходит тепло­ вое склеивание их, так как размягченный при нагреве поверхностный слой соединяемых деталей приобретает адгезионные свойства. При контакт­ ной сварке встык торцы труб нагревают до оплав­ ления их поверхностей нагревательным инстру­ ментом, после чего инструмент убирают и оплав­ ленные поверхности под небольшим давлением соединяют.

Качество сварного соединения зависит как от правильного выбора и поддержания пара­ метров процесса сварки — температуры, дав­ ления, длительности контакта с нагревательным инструментом, так и от предварительной подго­ товки торцов труб под сварку.

При контакте торца трубы с нагревательным инструментом оплавляют сначала выступающие неровности. Небольшие впадины на торцовых поверхностях и зазоры между ними и поверх­ ностью инструмента заполняют расплавленным полиэтиленом. Так как вязкость последнего очень велика, при больших неровностях и зазо­ рах поверхность торца будет оплавляться не­ полностью, что приведет к созданию в сварном стыке непроваров и трещин. Поэтому торцы сва­ риваемых труб должны быть ровными, чтобы их можно было одновременно и равномерно при­ жать к нагревательному инструменту, а после оплавления — друг к другу.

67

Перед сваркой торцы труб зачищают напиль­ ником или другим инструментом. При этом сни­ мают наружный поверхностный слой материала, окисленный вследствие воздействия кислорода воздуха, тепла и солнечной радиации.

Чтобы торцы труб были ровными, трубы отрезают при помощи шаблона или приспособ­ ления с торцовой фрезой.

Между торцами труб, подготовленных под сварку, при их соприкосновении не должно быть видимого зазора. Нельзя производить сварку поверхностей, загрязненных маслами, смазками, нефтью и другими веществами, которые, оста­ ваясь в сварном шве, вызывают его растрески­ вание при эксплуатации.

Основным технологическим параметром процесса сварки, определяющим прочность сое­ динений, является температура нагревательного инструмента. Оптимальная температура для сварки труб из ПНП — 180 ± 10°С, а для труб из ПВП 200 ± Ю° С. При более низких темпе­ ратурах необходимо увеличить продолжитель­ ность оплавления торцов труб, а при более высоких температурах в месте стыка образуется большой валик из расплавленного материала.

В процессе сварки температуру на поверх­ ности нагревательного инструмента надо поддер­ живать постоянно в вышеуказанном интервале. Температуру поверхности нагревательного ин­ струмента можно контролировать с помощью тер­

между его показаниями и истинной температурой на поверхности нагревательного инструмента, предварительно определяемой термощупом.

При сварке полиэтиленовых трубопроводов

68

в монтажных условиях применяют инструменты, температуру нагревания которых поддерживают биметаллическими терморегуляторами. Продол­ жительность оплавления торцов труб на инстру­ менте зависит от свойств материала, из которого сделаны трубы, температуры рабочей поверхности нагревательного инструмента и окружающей среды, а также от качества подготовки торцов труб под сварку и величины давления прижима их к нагревателю. Трубы с меньшей толщиной стенки прогреваются быстрее в основном за счет лучшего контакта с поверхностью нагре­ вательного инструмента в момент начала оплав­ ления (табл. 10).

Т а б л и ц а 10

Оптимальные режимы контактной сварки встык

Степень оплавления торцов ориентировочно можно определять визуально по образованию на кромках трубы, по всему периметру, валика высотой 2—3 мм. Продолжительность контакта с нагревательным инструментом в производст­

ве

венных условиях контролируют с помощью се­ кундомера либо реле времени.

Как видно из табл. 15, промежуток времени между снятием с нагревательного инструмента оплавленных труб и их сжатием должен быть минимальным, в пределах до 3 сек. С увеличением времени прочность шва резко снижается вслед­ ствие быстрого охлаждения свариваемых поверх­ ностей .

Величина давления при оплавлении торцов свариваемых деталей не оказывает решающего влияния на прочность шва. В начале нагрева­ ния торцы труб из ПНП прижимают к инстру­ менту с усилием 0,5 кгс/см2, а торцы труб из ПВП — с усилием 0,75 кгс/см2. Такое давление необходимо для быстрого снятия возможных не­ значительных неровностей на торцовых поверх­ ностях. При появлении валика оплавленного материала усилие прижатия постепенно снижают.

При соединении деталей давление в месте контакта должно быть достаточным, чтобы вытес­ нить пузырьки воздуха и плотно сжать свари­ ваемые поверхности. Для труб из ПНП необ­ ходимое давление составляет примерно 1 кгс/см2, для труб из П В П — 1,5 кгс/см2. Повышение давления при соединении труб сверх указанных величин, как правило, не улучшает качества сварки и ведет к чрезмерному выдавливанию оплавленного материала наружу и внутрь трубы.

При сварке вручную труб типа Л Dy — 100 мм

месту спая, может оказаться недостаточным из-за большой площади свариваемых поверхностей. В этом случае применяют рычажное приспособ­ ление, чтобы создать необходимую величину осевого усилия, прикладываемого к трубам. Это

70