Jak správně pájet polypropylenové trubky bez chyb (vlastnosti materiálu, pravidla instalace)

Polypropylen (PP) je high-tech materiál pro výrobu potrubí, který svými technickými vlastnostmi, vlastnostmi a cenou předčí kovové výrobky.

PP trubky jsou široce používány v systémech zásobování studenou a horkou vodou, potrubí stlačeného vzduchu, kanalizačních kanálů, drenážních kanálů a potrubí pro přepravu chemikálií. Pokud mají PP trubky výztužnou vrstvu, rozšiřuje se rozsah jejich použití.

Výhody PP trubek:

• Ochrana proti tvorbě rzi.
• Hladké stěny dílů uvnitř. Plaketa se nehromadí.
• Potlačení hluku vody protékající potrubím.
• Pevnost a odolnost proti opotřebení.
• Chemická odolnost.
• Nízká elektrická vodivost.
• Odolné proti vodnímu rázu a vícenásobnému ohybu.
• Ekologická bezpečnost.
• Snadná svařitelnost a těsnost při pájení pomocí páječky.
• Životnost – 50 let. U přívodu studené vody se životnost zvyšuje na 100 let.

Polypropylenové trubky se prodávají ve stavebnictví a instalatérství. A dokonce i neprofesionál může nainstalovat plastové potrubí.

Navzdory působivému seznamu výhod mají polypropylenové trubky řadu nevýhod. Materiál nemůže odolat dlouhodobému vystavení vysokým teplotám kvůli nízké tepelné odolnosti. Navíc je obtížné ohýbat pod velkým úhlem. A PP trubky jsou zničeny dlouhodobým vystavením ultrafialovému záření.

Aby potrubí sloužilo alespoň 50 let, s ohledem na nevýhody materiálu, je třeba věnovat pozornost následujícím faktorům:

• požadované teplotní podmínky;
• tlak kapaliny nebo plynu;
• život;
• průměr trubky.

Technické vlastnosti polypropylenových trubek:

1. Hustota – 0.91 kg/cm2.
2. Mrazuvzdornost – do -15 stupňů.
3. Nízká tepelná vodivost.
4. Mechanická pevnost – 35 N/mm.
5. Měkčení polypropylenu začíná při 140 stupních.
6. Tepelná odolnost vůči chladicí kapalině – až 120 stupňů.
7. Tavení plastu začíná při 170 stupních.
8. Rozsah provozního tlaku je 10–25 atmosfér.

Pro zlepšení vlastností polypropylenu se při výrobě dílů z tohoto materiálu do kompozice přidávají další přísady.

Sortiment polypropylenových trubek

Trubkové výrobky, při jejichž výrobě se používá vysoce hořlavý polymer. Hotové výrobky vydrží dlouhodobě teploty 95 stupňů

Topné systémy s dlouhou životností

produkty vyrobené z komplexního blokového kopolymeru. Výrobky odolávají vysokému tlaku

Pro tlakové systémy vytápění a zásobování studenou vodou

Vyrobeno z náhodného kopolymeru

Pro montáž systémů podlahového vytápění, zásobování teplou a studenou vodou

Nejjednodušší PP produkty

Pro potrubí studené vody a ventilační systémy

Označení PP podle vlastností:

Potrubí pro přívod studené vody

Systémy podlahového vytápění

Potrubí ústředního topení

Potrubí pro zásobování teplou a studenou vodou a topný okruh

Typy PP trubek:

• pevný – vyrobený z homogenního plastu;
• zesílené – při výrobě se používají dva nebo více materiálů, které se vzájemně kombinují.

Na rozdíl od pevných trubek jsou trubky vyztužené PP uvnitř nebo vně potaženy hliníkovou fólií a trubka může být vyztužena skelným vláknem.

Klasifikace PP trubek s výztuží:

1) Hliník. Vyztuženo souvislou vrstvou nebo síťovinou s malými otvory. Přítomnost další vrstvy kovu zajišťuje snížení tepelné roztažnosti plastu, zvýšení pevnosti a odolnosti vůči tlaku.

2) Sklolaminát. Mají vrstvenou strukturu. Hlavní jsou dvě vrstvy polypropylenu, mezi kterými je výztužná vrstva ze skelného vlákna.

3) Kov-polymer. Skládá se z 5 vrstev. Polypropylen je umístěn vně i uvnitř. Mezivrstvy jsou adhezivní. Centrální je hliníková.

Technické vlastnosti vyztužených výrobků jsou vyšší než u pevných.

Hlavní výrobci PP trubek jsou na trhu zastoupeni 6 společnostmi:

Pro systémy zásobování studenou a teplou vodou, topné systémy. Vyztužené části vydrží tlak až 20 atmosfér.

Náhodné kopolymery. Vhodné pro montáž vodovodních systémů, zásobování pitnou vodou.

Tenkostěnné díly vyztužené hliníkem a skelným vláknem.

Polypropylen, který lze vyztužit hliníkovou fólií a skelným vláknem.

PP odolá tlaku až 20 atmosfér. Navíc mohou být vyztuženy hliníkovou fólií.

Výrobky z čistého plastu nebo s výztužným povlakem.

Jak pájet polypropylenové trubky?

Svařování polypropylenových potrubí se provádí při instalaci topných systémů, kanalizací, vodovodů, jakož i při opravě nebo modernizaci stávajícího potrubí. Díky termoplastickým vlastnostem PP a správnému spojení prvků je zaručeno pevné spojení, těsnost a bezpečný provoz potrubí po dlouhou dobu.

K pájení polypropylenových trubek se používá speciální nástroj – páječka nebo „svařovací stroj“, který se také nazývá svářečka nebo žehlička.

Po zahřátí polypropylen změkne a svou konzistencí připomíná plastelínu. Částice kapalného materiálu vzájemně pronikají do sousední části. Po ochlazení PP ztvrdne a stane se odolným proti roztržení. Chlazený šev není v technických parametrech horší než základní materiál. Pevný šev se získá pouze při dodržení technologie svařování a výběru kvalitních materiálů.

Pro správné pájení výrobků se doporučuje splnit následující podmínky:

• polypropylen se zahřívá zařízením do stavu viskózní tekutosti podle pokynů v návodu k zařízení;
• výrobky jsou pájeny ze stejného materiálu se stejným označením, aby nedošlo ke snížení pevnosti;
• konce a tvarovky jsou pevně spojeny, aby se zabránilo mezerám a deformacím, broušení řezaných hran trubek brusným papírem;
• Vyrovnání je možné během několika sekund, protože polypropylen rychle tvrdne a po vytvrzení není možné závadu opravit.

Postup a pravidla pro svařování PP trubek.

Před instalací polypropylenových trubek se doporučuje vypracovat schéma potrubí. Zjednodušené schéma je výkres v souladu s umístěním budoucí dálnice. Změřte si předem přesnou délku každé trubky, abyste během pájení neupravovali trubky na velikost. V případě potřeby počítejte s instalací spojek pro připojení. Při montáži end-to-end vezměte v úvahu změny deformace. Při roztavení se trubka zmenší o 1-2 mm.

Pro snadné svařování trubek o průměru nad 40 mm je zapotřebí žehlička s centrováním. Nástroj je dodáván s teflonovými tryskami o rozměru 14-63 mm, které jsou topným tělesem. Existují trysky ve formě objímky a trnu. První typ topného prvku je určen k roztavení vnější části potrubí, druhý – zevnitř.

Udržujte teflonové hroty čisté a bez roztaveného materiálu. Horké tělo ihned po pájení otřete hrubým hadříkem, např. plachtou odolnou vysokým teplotám. Nečistěte chlazené prvky, protože poškození teflonové vrstvy způsobí slepení roztaveného polypropylenu.

Ohřívejte topné těleso na nastavenou teplotu rovnoměrně po jeho délce. Úroveň ohřevu nastavte předem na panelu zařízení. U polypropylenu je teplota pájení polypropylenových trubek na stupnici nastavena na 260 stupňů. Zahřívání zařízení trvá 10-15 minut. Chladná místnost se zahřeje déle než vytápěná místnost. Při teplotách pod 0 stupňů je svařování zakázáno.

Okraj trubky odřízněte speciálními nůžkami nebo řezačkou trubek v pravém úhlu. Místo řezu obrouste a odmastěte etylalkoholem nebo mýdlovým roztokem. Povrch důkladně osušte.

Výrobky označené PN 10-20 se okamžitě svaří a PN 25 se dodatečně očistí strojkem, přičemž se odstraní část polypropylenu a hliníku do hloubky pájení. Orientují se podle velikosti trysky až po omezovač.

Instalace polypropylenových trubek zahrnuje dvě fáze: ohřev spojovacích ploch a připojení. Díl se nasadí na trysku příslušného průměru. Trubka se instaluje do objímky až na doraz v odizolované délce a tvarovka se nasadí na trn až na doraz.

Kontrolujte hloubku ohřevu, umístěte trubku do objímky bez deformací, dokud nedosáhne omezovače. Dodržujte požadovaný čas na zahřátí, vezměte v úvahu standardy pájení. Doba výdrže a teplota pájení polypropylenových trubek závisí na parametrech výrobku.

Nepřekračujte dobu ohřevu, jinak dojde k deformaci povrchu, což povede ke zkreslení geometrie a nemožnosti spojovat díly bez mezer. Při spojování roztavených úseků uvnitř potrubí dochází k bobtnání polypropylenu, který tuhne do velkých hřebenů. Vyčnívající materiál snižuje průjezdnost dálnice.

Pro zajištění pevnosti švu zvyšte dobu ohřevu materiálu o několik sekund. Dodatečný čas se počítá výběrem, přičemž se bere v úvahu:

• teplota okolí;
• jmenovitý úsek potrubí;
• doba zahřívání.

Teplota je nastavena v rozmezí 255-265 stupňů. Pokud překročí 270 stupňů, šev bude tenký a neudrží tlak vody. K tomu dochází v důsledku rychlého zahřívání vnější vrstvy, dokud se neroztaví. V tomto případě se materiál nestihne hluboce zahřát a nedochází k difúznímu pronikání polypropylenu do sousedních oblastí dílů.

Hrubé chyby při svařování trubek:

• nedostatečné zahřívání dílů vede k nedostatečné viskozitě, nedostatku vysoce kvalitní difúzní penetrace;
• sekvenční ohřev vede k rychlému ochlazení spojovaných oblastí a nemožnosti spojení;
• přehřátí způsobuje nadměrné natavení okraje, ohýbání a mačkání spojovaných úseků a zmenšení vnitřního průměru;
• vzdálenost mezi místem instalace žehličky a místem instalace je až 1,5 m;
• pájení polypropylenových trubek v nevytápěné budově i při teplotách pod nulou;
• nucené chlazení švu vede k praskání a deformaci trubky v zóně tavení v důsledku teplotních změn;
• pájení výrobků z materiálů různých značek;
• rolování, ohýbání a deformace dílů.

Chyby nelze opravit přehřátím pájecí zóny. Nekvalitní šev musí být oříznut, vyleštěn a poté svařen. Pájení polypropylenových trubek je považováno za technicky náročný proces kvůli obtížnosti kontroly kvality švů. Potrubí musí dostat čas na přirozené vychladnutí. Teplotu můžete ovládat dotykem. Chlazený prostor se nejprve profouknutím zkontroluje na těsnost. Na konci pájení prochází potrubím voda, postupně se zvyšuje tlak a švy se kontrolují na těsnost a propustnost.

Plastové výrobky postupně nahrazují tradiční kovové díly z každodenního používání. Díky své odolnosti nejsou ve své schopnosti čerpat vodu horší než ocelové výrobky. Hlavním rozdílem, kromě materiálu, jsou způsoby připojení. Kov je svařen nebo utažen závity. Polymer se spojuje pouze tepelně – díly jsou pájeny.

Polypropylen je jednou z odrůd rodiny polymerních materiálů. Je to organická látka na bázi chemických sloučenin uhlíku a vodíku. Znalost fyzikálních a chemických vlastností je nezbytná k zodpovězení otázky: jak pájet polypropylenové trubky a zvolit provozní režimy zařízení.

Nabídky produktů

Průměrná hustota 880 kg/m³. Tažná síla při přetržení je asi 300–400 kg/cm². Ke měknutí dochází při teplotě 125–140°C. Taje při 175 °C. Při nízkých teplotách od -5 do -15°C křehne. Chemicky odolná látka. Absolutně nereaguje s vodou. Inertní vůči většině organických a anorganických rozpouštědel. Vlastnosti jsou zachovány do teplot 70–90°C.

Tyto vlastnosti umožnily vyvinout a začít vyrábět polypropylenové trubky pro zásobování studenou a horkou vodou.

Trubky

Pro pájení polypropylenových trubek musí být známy technické vlastnosti výrobků a materiálů. Polymerní produkty se vyrábí v několika modifikacích. Vlastnosti v jedné skupině se liší od vlastností v jiné skupině.

Polypropylenové trubky jsou vyráběny podle norem GOST 52134–2003. Klasifikace:

• 1 skupina PN10. Produkty jsou provozovány při tlacích do 10 atm. Teplota kapalného nosiče nepřesahuje +45°C.
• Skupina 2 PN16. Vnitřní tlak až 16 atm. Teplota do +60°C. V Rusku tato skupina není rozšířená.
• Skupina 3 PN20. Tlak do 20 atm. Provozní teplota kapaliny do +80°C.
• Skupina 4 PN25, vyztužená skelným vláknem nebo hliníkovou fólií. Tlak až 25 atm. Teplota do +95°C.

Pro domácí zásobování vodou studenou vodou se používají výrobky PN10, teplá voda – PN20, topení – PN25 zesílené.

Základní informace o polypropylenových trubkách zjistíte z označení na vnější straně.

Například: Potrubí PP-H 50 SDR 6 – 16 x 2 třída 1/1,0 MPa GOST 52134–2003.

Polypropylenová tlaková trubka, vyráběná dle GOST 52134–2003, vnější průměr 16 mm, tloušťka stěny 2 mm, s maximálním provozním tlakem 1.0 MPa (10 atm.), životnost až 50 let při tlaku 50 atm. a t = 20 °C.

Pro zvýšení mechanické pevnosti se vyrábí výrobky vyztužené skelným vláknem nebo hliníkem. V druhém případě je vrstva umístěna mezi horní a vnitřní vrstvou polypropylenu. Pro centralizované zásobování teplou vodou a vytápění je vhodnější použít vyztužené trubky.

K pájení polypropylenových trubek je vyžadován určitý režim a speciální nástroj.

Parametry pájení

Polypropylen začíná „plavat“ (deformovat se) při teplotě 120–140 °C. Na této vlastnosti je založen způsob připojení. Podstatou metody je zahřátí materiálu do plastického stavu a jeho spojení se silou součásti. Poloroztavená hmota začne do sebe difundovat a tvoří jedinou látku. Pájení polypropylenových trubek se provádí při 240–270°C. Přesná hodnota je nastavena s ohledem na:

• geometrické parametry výrobku (průměr a tloušťka stěny);
• vnější podmínky (okolní teplota, vlhkost, vítr);
• trvání procesu tepelného zpracování (doba ohřevu).

Geometrické rozměry

Praxe ukázala přímou souvislost mezi rozměry svařovaného dílu a dobou ohřevu výrobků. S rostoucími geometrickými parametry se časový rozsah zvětšuje. Vysvětleno:

1. Materiál má tepelnou vodivost. To znamená, že část tepla bude přenesena do vnitřní struktury součásti.
2. Velkou hmotu nelze zahřát pouhým zvýšením teplotních parametrů – začne destrukce povrchových vrstev produktu. Nebo, jinými slovy, materiál vyhoří. Může za to i tepelná vodivost – část tepla nestihne jít hluboko do součásti.
3. Snížení teplotních indikátorů a současné prodloužení doby zahřívání vede k negativním důsledkům. Vnitřní vrstvy se nestihnou zahřát natolik, že se svařovaným materiálem vytvoří jedinou monolitickou strukturu. Zatímco vnější část se roztaví a změní se na tekutou hmotu – „polymerové želé“ nebo naopak.

Vnější podmínky

Pro pájení polypropylenových trubek se používá speciální topné zařízení. Doba potřebná k vyjmutí topných článků a úplnému ukotvení je asi 3–5 sekund. Při nízkých teplotách (pod 15°C), silném větru a vysoké vlhkosti může dojít k urychlenému ochlazování povrchu výrobků. To způsobí vytvoření tenkého, slabého spojovacího filmu. To znamená, že pájení polypropylenové části neproběhlo. Proces se musí opakovat znovu s ohledem na vnější faktory:

• chránit pracovní prostor před větrem a vlhkostí;
• rozdělte proces na dvě fáze – předehřev a pracovní fázi.

Doba ohřevu

Pro pomoc instalačním technikům byla vyvinuta tabulka s doporučenými parametry procesu. Tyto údaje budou užitečné při pájení polypropylenových trubek vlastními rukama.

Průměr polypropylenové trubky, mm	Velikost svařovacího pásu, mm	Rozsah vytápění, sec	Rozsah svařování, sec	Doba chlazení, minuty
16.0	14.0	5.0	4.0	2.0
20.0	14.0	6.0	4.0	2.0
25.0	16.0	7.0	4.0	2.0
32.0	18.0	8.0	6.0	4.0
40.0	20.0	12.0	6.0	4.0
50.0	23.0	18.0	6.0	4.0
63.0	26.0	24.0	8.0	6.0
75.0	28.0	30.0	10.0	8.0
90.0	30.0	40.0	11.0	5.0
110.0	33.0	50.0	12.0	8.0

Velikost svařovacího pásu je lineární parametr udávající délku ohřívané části trubky. Zpravidla od okraje podél osy produktu.

Pracovní nástroj

Pro připojení plastových výrobků se používá specializovaný nástroj – páječka na trubky. Snadné použití a údržba. Proto se tento nástroj používá při pájení polypropylenových trubek vlastními rukama. Zařízení patří mezi zařízení ve tvaru zvonu. Skládá se z:

• nosná část (deska se stojanem);
• bydlení;
• Rukojeť;
• topné těleso (připevněné k tělu);
• trysky (součástí topné desky).

Trysky ohřívají vnější a vnitřní části produktu odděleně, načež jsou zahřáté části spojeny. Aby se materiál při zahřívání nespálil, používají se speciální teflonové povlaky.

Hlavní vlastnosti zařízení

• Spotřeba energie. Nářadí je konvenčně rozděleno do dvou skupin: nízkovýkonové, do 1 kW a profesionální, do 2 kW. První skupina je vybavena jedním topným tělesem, druhá – dvěma. Rychlost ohřevu závisí na těchto parametrech. Pro domácí účely stačí 1 kW výkonu. To stačí k vybavení bytu novou elektroinstalací vyrobenou z polymerových produktů.
• Velikost dílů, které mají být spojeny. Profesionální jednotky jsou vybaveny tryskami velkých průměrů, až do 90 a 110 mm. Domácí spotřebiče jsou vybaveny přístroji Ø20, 25, 32, 40 mm, tedy nejběžnější velikosti pro přívod studené a teplé vody.
• Rozsah teplot ohřevu. Maximální teplota 300°C. Všestrannost páječky je dána funkcí nastavení teplotních parametrů. Průměrná teplota svařování polypropylenových trubek je 260°C. Polyetylenové díly se zahřejí na 220°C. Existuje více tavitelných materiálů. Optimální rozsah nastavení je proto 50–300 °C.

Modely mohou být vybaveny světelnou indikací zapnutí a přítomnosti napětí v síti. Mít vestavěný termostat. Profesionální přístroje jsou vybaveny systémem pro nastavení přesné teploty a doby ohřevu. Data se zobrazují na displeji z tekutých krystalů.

Instalace

Hlavní metodou spojování polymerových dílů o průměru do 40–63 mm je pájení dutinek (zásuvky). V procesu pájení polypropylenových trubek existuje určitý technologický řád:

• Pájecí jednotka musí být instalována na pevném, stacionárním podkladu.
• Zajistěte napájení – použijte prodlužovací kabel s požadovaným průřezem vodiče (jádro vodiče není menší než Ø1.5 mm).
• Výrobky jsou připraveny: řezání se provádí v pravém úhlu. Nánosy nečistot jsou odstraněny. Povrch je odmaštěný. Při použití zesíleného dílu PN25 se vnější vrstva polypropylenu a hliníková vrstva odstraní pomocí holícího strojku. Jsou použity značky udávající velikost svařovacího pásu.
• Kontroluje se stav trysek – povrch musí být čistý, bez vnějšího poškození.
• Výrobky, které se mají připojit, se umístí na odpovídající nástavce: trubka je na objímce, tvarovka (spojka) je na trnu.
• Zahřejte díly na doporučenou teplotu, přičemž dodržujte požadovaný čas (viz tabulka).
• Zahřáté výrobky se vyjmou z páječky a rychle se vzájemně spojí. Spojení se provádí podél osy potrubí, bez otáčení. Díl je usazen ve spojce do hloubky označené vnitřní objímkou. Směs se udržuje v klidném stavu, dokud části nevychladnou.

Možné chyby při montáži

Výskyt triviálních chyb a jejich prevence je jedním z neměnných pravidel, jak správně pájet polypropylenové trubky.

CHYBA 1. Špatně čištěný povrch, přítomnost kapiček vody. Výsledkem je deformace součásti, ztráta pevnosti.

CHYBA 2. Nesouosost během procesu dokování. Výsledkem je výskyt tavenin a zmenšení vnitřního průměru.

CHYBA 3. Použití různých materiálů. Nekvalitní polypropylen nebo zakoupený od různých výrobců má různé vlastnosti. To se nemusí projevit okamžitě, ale je jisté, že k tomu dojde během prvního roku provozu.

CHYBA 4. Nesprávná instalace. Neúplné usazení dílu do tvarovky vede ke vzniku mezery. V tomto místě vzniká glorifikovaná sekce. Výsledkem je netěsnost během provozu. Působením nadměrné síly může dojít k prověšení, které zmenšuje vnitřní průřez výrobku.

ZÁVĚR: Jak správně, bezchybně pájet polypropylenové trubky – to znamená dodržet celý technologický postup s použitím doporučených parametrů pájení.