Temperatura lutowania rur polipropylenowych: główne etapy samodzielnego spawania + tabela wartości

Jednym z etapów budowy domów prywatnych i mieszkań jest montaż instalacji odpowiadających za dopływ wody lub odprowadzanie ścieków. Montaż rur z polipropylenu jest o wiele prostszy niż instalowanie konstrukcji metalowych. Do ich łączenia stosuje się złączki, które są przyspawane za pomocą specjalistycznego sprzętu – zgrzewarki.

W proponowanym przez nas artykule opisano technologię wykonywania połączeń, podano normatywną temperaturę zgrzewania rur polipropylenowych. Opowiemy o czynnościach przygotowawczych, niezbędnych do uzyskania trwałych i szczelnych złączy. Dzięki naszym radom bez problemu zmontują Państwo rurociąg.

Zgrzewanie jako sposób łączenia rur PPR

W procesie zgrzewania ważne jest wszystko: średnica, temperatura zgrzewania wyrobów PP, czas działania zgrzewarki. Ale na początek trzeba poznać podstawy technologii i nauczyć się korzystać z narzędzi.

Nie można przystąpić do procesu zgrzewania bez określenia typu i wymiarów materiału. Zachęcamy do zapoznania się z przydatnymi informacjami, które pomogą prawidłowo dobrać rury polipropylenowe i złączki, a także przeprowadzić ich montaż, znając niuanse i kolejność procesu.

Co należy wiedzieć o rurach polipropylenowych?

Technologię zgrzewania (lub spawania – oba terminy są równie stosowane) zapewniają właściwości polipropylenu – technicznego polimeru uniwersalnego przeznaczenia. Jest on łatwo topliwy, ale po ostygnięciu i stwardnieniu odzyskuje cechy wytrzymałości i szczelności.

Rury różnią się średnicą, grubością ścianki, kolorem, właściwościami. Dzięki zakresowi średnic – 16-110 mm – można zrealizować każde rozwiązanie techniczne.

Do zagospodarowania terenów prywatnych stosuje się wyroby o małej średnicy, najczęściej do 40 mm, rzadziej – do 63 mm. Pozostałe rury należą do magistralnych i mają swoje specyficzne cechy montażu.

Na kolor polimeru nie trzeba zwracać uwagi, ponieważ jest on wybierany przez producenta według własnego uznania, ale kolor pasków ma znaczenie:

• niebieskie – do zimnej wody;
• Czerwone – do ciepłej wody użytkowej i ogrzewania.

Jednak podstawowe informacje, na których należy się opierać przy zakupie i zgrzewaniu rur, znajdują się na oznaczeniach. Materiał rur polipropylenowych oznaczany jest kombinacjami liter PPR, PP-H, PP-B, PPRC.

Schemat, za pomocą którego można odczytać oznaczenie. Kombinacje alfanumeryczne informują o typie rury, średnicy, grubości ścianki, dopuszczalnym ciśnieniu – czyli o wartościach kluczowych dla zgrzewania.

Klasyfikacja według ciśnienia nominalnego, maksymalnie dopuszczalnego do montażu w konkretnych warunkach, pomaga dobrać produkty do systemów domowych lub przemysłowych.

W związku z tym wyróżnia się 4 typy rur PPR:

• PN-10 (nominał 1,0 MPa) – przeznaczone do transportu zimnej wody. Czasami stosuje się je do ogrzewania podłogowego, pod warunkiem, że czynnik grzewczy nie nagrzeje się powyżej +45 °C.
• PN-16 (nominał 1,6 MPa) – stosowane do montażu instalacji ciepłej/zimnej wody użytkowej. Maksymalna dopuszczalna temperatura – +60 °C.
• PN-20 (nominał 2,0 MPa) – wytrzymują temperaturę do +80-90 °C w rurociągach chronionych przed uderzeniami hydraulicznymi.
• PN-25 (nominał 2,5 MPa) – nadają się nie tylko do autonomicznych, ale i do centralnych systemów wodociągowych. Zalecana maksymalna temperatura – +95 °C, ale wytrzymują również wyższe.

Lepiej przepłacić i kupić niezawodne rury o nieco wyższym parametrze, niż oszczędzać i wziąć materiał ograniczony parametrami temperaturowymi.

Przy produkcji rur stosuje się zasadę: im wyższa temperatura czynnika grzewczego i ciśnienie w systemie, tym grubsze ścianki.

Tabela, za pomocą której, znając średnicę zewnętrzną rury, można określić grubość ścianki i średnicę wewnętrzną. Przy tym znaczenie ma również typ wyrobu według ciśnienia nominalnego.

To minimalna wiedza potrzebna do prawidłowego stosowania rur PPR. Przechodzimy do krótkiego opisu procesu.

Opis technologiczny procesu zgrzewania

Istnieją dwa rodzaje zgrzewania polipropylenu – doczołowe i kielichowe. Pierwszy praktycznie nie jest stosowany do instalacji domowych, ponieważ charakteryzuje się skomplikowaną technologią i jest używany wyłącznie do łączenia rur głównych o dużej średnicy.

W warunkach domku jednorodzinnego lub mieszkania stosuje się zgrzewanie kielichowe, idealnie nadające się do łączenia odcinków rur/kształtek o średnicy od 16 mm do 63 mm.

Zasada zgrzewania polega na tym, że dwa odcinki rur, w przybliżeniu równe pod względem średnicy i grubości ścianki, są podgrzewane specjalnym narzędziem i łączone metodą kielichową.

Główna cecha: złącze w stanie zimnym powinno mieć nieco mniejszą średnicę.

Schemat etapowego spawania rur PPR: etap 1 – połączenie elementów i lutownicy (urządzenia spawalniczego); 2 – nagrzewanie do wymaganej temperatury; 3 – szczelny węzeł

Podczas nagrzewania tworzy się strefa stopienia polimeru. Ważne, aby obejmowała tylko robocze, przylegające do siebie powierzchnie.

Tutaj ważne jest szybkie zdjęcie elementów z narzędzia i połączenie ich ze sobą, dzięki czemu następuje złączenie dwóch odcinków w jeden z późniejszą polimeryzacją. Od czasu poświęconego na proces nagrzewania i odpowiednio dobranej temperatury zależy niezawodność połączenia.

Standardowe parametry temperaturowe

Zarówno przegrzanie, jak i niedostateczne nagrzanie źle wpływają na rezultat spawania. W pierwszym przypadku nastąpi deformacja elementów, napływ wałka, zmniejszenie wewnętrznej średnicy. W późniejszym czasie w strefach nierównych złączy możliwe jest tworzenie się osadu i zatorów.

W drugim przypadku połączenie będzie słabe, a z powodu niewystarczającej szczelności pozostanie ryzyko wystąpienia wycieku.

Przykłady nieprawidłowego połączenia rur: wewnętrzne i zewnętrzne napływy polipropylenu, deformacja ścianek, pęknięcie. Takiego wodociągu nie można uruchomić do eksploatacji.

Właśnie z powodu ryzyka pęknięcia rurociągu należy przestrzegać techniki spawania i koniecznie uwzględniać takie parametry, jak:

• średnica spawanych elementów;
• czas nagrzewania i stygnięcia;
• temperaturę urządzenia;
• temperaturę otoczenia.

Uważa się, że procesu spawania rur PP nie zaleca się przeprowadzać w temperaturze poniżej -10 °C, górna granica to +90 °C. Najkorzystniejsza jest temperatura otoczenia od 0 °C do +25 °C. Dla wygody zapamiętania niezbędne wartości temperatury i czasu zestawiono w jedną tabelę.

Tabela wartości technologicznych, optymalnych przy temperaturze otoczenia +20 °C. Do montażu domowego wystarczy zapamiętać parametry dla rur o średnicy 16-63 mm

Jeśli temperatura powietrza w pomieszczeniu lub na zewnątrz jest niższa niż +5 °C, czas nagrzewania zwiększa się o około 50%, czyli dwukrotnie. Wartość temperatury nagrzewania jest wszędzie taka sama – +260 °C. Dopuszczalny jest zakres +255-280 °C.

Co ciekawe, wybór parametru nie zależy od średnicy rury – zarówno dla 16-milimetrowych, jak i 50-milimetrowych stosuje się te same wartości. Zmieniają się tylko odcinki czasu. Z tego powodu temperatury spawania złączek i rur polipropylenowych w tabelach technologicznych zwykle się nie podaje.

Szczegółowa instrukcja montażu

Proces lutowania przebiega szybko. Można się o tym przekonać, analizując dane zamieszczone w tabeli. Na przykład, aby połączyć dwa elementy o średnicy 20 mm, w temperaturze pokojowej potrzeba 5 sekund na nagrzewanie, kolejne 4 sekundy na połączenie, a następnie 180 sekund na chłodzenie. Razem – 3 minuty i 9 sekund.

W związku z tym ważne jest, aby wyćwiczyć wszystkie ruchy, aby w trakcie łączenia już nagrzanych elementów nie doszło do zacięcia. Rozważmy szczegóły każdego etapu montażu rur polipropylenowych z osobna.

Etap #1 – przygotowanie specjalnych narzędzi

Do lutowania w warunkach domowych potrzebny będzie sprzęt przeznaczony wyłącznie do spawania elementów polipropylenowych – rur, kolanek, muf, trójników, zaślepek.

Ma sens zakup nowego narzędzia, jeśli planuje się montaż systemu wodociągowego „od podstaw” z dalszym serwisowaniem. Do prac jednorazowych można wypożyczyć sprzęt żelazko do spawania rur PP lub pożyczyć od znajomych. Oprócz specjalistycznych narzędzi potrzebne będą poziomica, marker, linijka lub miara.

Etap #2 – wyznaczanie i cięcie rur

Cięcie rur wykonuje się wstępnie, przed rozpoczęciem pierwszego lutowania. Zalecamy przygotowanie wszystkich elementów i ułożenie ich zgodnie z opracowanym schematem. Stanowi on część projektu montażu systemu grzewczego lub wodociągowego.

Często rozprowadzenie rur stanowi skomplikowany system odcinków prostych i załamań. Montaż jest łatwiejszy, gdy krótkie odcinki rur są wstępnie połączone złączkami w oddzielne węzły

Odmierzamy odcinki rur o potrzebnej długości, starannie je odcinamy obcinakiem do rur. Następnie dobieramy odpowiednie złączki – najczęściej są to mufy łączące, trójniki i kolanka. Jeśli elementy są zbrojone, usuwamy warstwę aluminiową.

W efekcie krawędzie elementów przeznaczonych do spawania powinny być idealnie równe, przycięte prostopadle do osi rurociągu, oczyszczone i odtłuszczone.

Etap #3 – łączenie elementów i nagrzewanie

Proszę ustawić urządzenie, dobrać złączki i trzpienie o odpowiedniej średnicy. Podłączyć je do sieci i nagrzać, ponieważ już wiadomo, w jakiej optymalnej temperaturze należy lutować rury polipropylenowe – +260 °C. Właśnie ta temperatura jest podana w instrukcjach obsługi lutownic.

Proszę zwrócić uwagę, że niektórzy producenci wypuszczają urządzenia ze skalą do +320 °C. Nie oznacza to, że należy nagrzewać do maksimum. Proszę dokładnie przeczytać instrukcję – są w niej podane warunki, w których dopuszczalne są wysokie wartości nagrzewania.

Na końcach elementów, które należy połączyć, proszę zrobić oznaczenia określające głębokość nagrzewania. Jeszcze raz proszę sprawdzić, czy powierzchnie robocze są suche i odtłuszczone, ponieważ wilgoć lub śliska powierzchnia mogą spowodować rozszczelnienie połączenia.

Jednocześnie proszę użyć obu elementów: koniec rury włożyć do złączki aż do zaznaczonego oznaczenia, a element łączący nałożyć na trzpień aż do oporu.

Od momentu zamontowania elementów proszę rozpocząć odliczanie sekund – zgodnie z wartościami podanymi w tabeli. Po upływie wyznaczonego czasu proszę zdjąć elementy, szybko włożyć rurę do złączki – do tego samego oznaczenia. Proszę starać się ułożyć elementy współosiowo, na korektę położenia jest tylko kilka sekund. Niedopuszczalne są przekoszenia i obracanie elementów!

Proszę utrzymywać zespół w prawidłowej pozycji, aż do momentu polimeryzacji. Zwykle trwa to 3 minuty lub więcej – czas chłodzenia proszę sprawdzić w tabeli. Ochłodzone i prawidłowo zgrzane elementy stanowią nierozłączne połączenie, szczelne i wytrzymałe.

Proszę kolejno zgrzewać kluczowe zespoły, aby następnie zmontować i zgrzać je ze sobą już na miejscu montażu obiegu grzewczego lub instalacji kanalizacyjnej bądź wodociągowej.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Film #1. Technologia lutowania rur PPR:

Film #2. Analiza często spotykanych błędów:

W internecie opublikowano ogromną liczbę kursów mistrzowskich dotyczących lutowania rur polipropylenowych. Niektóre z nich są nagrane przez niewykwalifikowanych amatorów, dlatego porady dotyczące techniki zgrzewania i doboru temperatury mogą okazać się fałszywe.

Możliwości urządzenia do zgrzewania najlepiej zna producent, dlatego przed rozpoczęciem lutowania proszę koniecznie zapoznać się z instrukcją – ochroni to Państwa przed wadami technicznymi i nieprofesjonalnymi poradami.

Proszę opowiedzieć o własnym doświadczeniu w montażu rurociągu polipropylenowego oraz w wykonywaniu połączeń przez lutowanie. Proszę podzielić się technologicznymi niuansami, które mogą przydać się odwiedzającym witrynę. Proszę zostawiać komentarze w poniższym bloku, zadawać pytania, publikować zdjęcia na temat artykułu.