Монтаж ПНД труб: особенности – правила, преимущества, сферы использования, способы установки и соединения в инженерных системах

Знать всё про грамотный монтаж ПНД труб – значит обеспечить спокойствие и безопасность. Необходимо внимательно изучить весь процесс работы, первоначальную подготовку, эффективно выбрать оборудование для установки трубопровода. Особое внимание надо уделять расчётам и соединению участков магистрали.

Почему выбирают ПНД трубы для различных видов монтажа

Прежде чем погружаться в тонкости, связанные с муфтами и прочими комплектующими, следует уяснить, чем примечательны такие трубопроводы вообще. Их основные свойства выглядят так:

Параметр	Характеристика
Срок эксплуатации	Дольше, чем у чёрного металла или бетона – до полувека
Удельная масса	Материал лёгок – до 5 раз меньше весит, чем сталь или чугун
Эластичность	Достаточна, чтобы случайное проседание грунта не причиняло вред
Химическая стойкость	Отлично сопротивляется воздействию воды и даже умеренно агрессивных веществ
Удобство поставки и использования	Отгрузка в бухтах по 200 м практична и снижает издержки
Монтаж	Сварка и пайка полиэтилена не представляют труда для минимально подготовленного человека
Возможность многократного применения	Есть
Утилизация (переработка)	Не представляет проблем

Основные преимущества и недостатки ПНД труб

Пропускная способность полиэтилена низкого давления достаточно высокая. Сделанные из него магистрали не зарастают или обрастают отложениями намного медленнее, нежели чугунные. Выделение опасных веществ исключено, порча вкуса воды или воздуха также невозможна. Благодаря малой теплопроводности даже на фоне перепадов температур не появляется конденсат. Другие важные свойства:

• Установка возможна прямо в магистраль водоснабжения;
• Применение фитингов и других соединителей позволяет отказаться от сварки;
• Допустимый температурный диапазон от – 50 до 40 градусов;
• При замерзании вероятность повреждения стенок невелика.

В сочетании с низкой стоимостью это делает трубы ПЭ практически идеальным выбором. Однако есть нюансы, портящие дело. Полимерный материал быстро портится под воздействием ультрафиолета, что делает его непригодным для открытого монтажа.

Негативно влияет низкая механическая прочность полиэтилена. Любой острый предмет может разрушить его. И всё же позитивные свойства однозначно перевешивают.

Влияние ПНД труб на окружающую среду

Вопреки популярному представлению, эта продукция не оказывает негативного воздействия на природу. Её производство ничуть не более грязное, нежели выпуск металлической трубы. Посторонние вещества не будут попадать куда-то даже при контакте с щелочами и кислотами.

Проблемы возникают, когда сами изделия, а также их обрезки, пытаются хранить на открытом воздухе или сжигать. В таких случаях почва и воздух заражаются опасными соединениями. Единственный оправданный путь – это переработка на специальных производствах.

Области применения ПНД труб

Установить такие изделия можно для различных коммуникаций. Рассмотрим 3 ключевых варианта использования и некоторые другие примеры.

Водоснабжение

Прокачка воды через полиэтиленовую магистраль широко распространена, но необходимо правильно выбирать комплектующие. Для водоснабжения подойдёт лишь труба с синей полосой. Она маркирована таким образом, чтобы сразу было видно предназначение – перекачка питьевой и/или технической воды.

ПНД используют на водопроводах различного типа и масштаба:

1. Производственных.
2. Дачных.
3. В частных домах.
4. В многоэтажной застройке.
5. Внутри жилища.

Преимуществами подобного решения, кроме неподверженности коррозии, считается прочность и лёгкость установки. Для типичных городских и загородных домов используют бухты длиной до 25 м.

При хорошем напоре требуется 25-миллиметровая труба, в менее серьёзных случаях – 20-миллиметровая. В сложных случаях применяют переходники, но стоит помнить, что каждый такой стык грозит падением напора в системе.

Канализация

Полиэтиленом можно соединить с основной магистралью унитаз, раковину или кухонную мойку. Наружный монтаж ПНД возможен в:

• Подземной сети канализации;
• Уличной сети водосброса;
• Очистных сооружениях.

Обозначают подобные изделия чёрным цветом без всяких полос. Канализационная ПНД-труба имеет плотность от 900 до 960 кг на 1 куб.м. Нормативная прочность у неё составляет 3—5 МПа, а сечение от 4 до 11 см.

Модели для напорной линии не должны деформироваться при колебаниях давления в пределах 10—16 единиц. Такое решение в основном рассчитано на автономные системы слива.

Если требуется обеспечить максимальную прочность, берут гофротрубу. Она позволяет обустраивать даже небольшие изгибы. Сверхтяжёлый гофрированный материал имеет смысл брать только для обустройства под шоссе или железнодорожным полотном. Уклон надо минимизировать, чтобы исключить:

• Чрезмерный шум;
• Повреждение из-за слишком быстрого перемещения жидкости;
• Проблемы с накоплением осадков.

Но и слишком слабый наклон недопустим – из-за него трубопровод может заиливаться.

Газопроводы

В полиэтиленовом канале транспортировка газа происходит легко и безопасно. Удобство установки значительно повышает экономическую притягательность такого выбора. Наибольшее рабочее давление простых образцов составляет 1200 кПа, предельная температура не ниже – 40 и не выше +40 градусов.

Промышленная газовая полимерная труба при толщине стенок до 3 мм может перенести напор до 6000 кПа, у 3,5-миллиметрового варианта стойкость повышается до 8—12 МПа. Термостойкость у ПЭ-100 также увеличена.

Прочие сферы

При помощи трубы можно защитить силовой или слаботочный кабель. Выкладка возможна в толще земли или внутри зданий. Также практикуется обустройство:

• Оросительных систем;
• Дренажа;
• Остальных инженерных сетей;
• Технологических линий на производстве.

Подготовительные работы к монтажу ПНД труб

Рассмотрим принципиальные моменты такого обустройства, разберёмся, как его выполнять правильно.

Выбор и подготовка места

До начала работ надо разметить площадки и выкопать траншеи согласно подготовленной схеме разводки. Обычно земляные работы требуют использования спецтехники, поэтому надо добиваться, чтобы она могла спокойно заезжать и разворачиваться.

Заранее следует определить характеристики почвы и глубину её промерзания.

Зарывать водопроводные и канализационные трубы надо минимум на 1,4, максимум на 1,6 м. Превышение этих показателей оправдывается только особо жёсткими климатическими условиями. Проще, впрочем, предусмотреть качественное утепление, чтобы не усложнять установку и возможный демонтаж.

Размечать траншеи помогают колья и бечёвка. Рытьё выемок вручную оправдано при сравнительно малой протяжённости коммуникаций.

Земляные работы

Основание траншей уплотняют вручную. Если требуется большой объём работы, в ход идёт виброплита. Далее:

• Кладут песок или гравий мелкой фракции;
• Располагают сам трубопровод;
• Засыпают траншею почвой.

В норме траншея должна быть на 400 мм шире устанавливаемой трубы. Песочная или гравийная подушка составляет не меньше 150 мм. Обсыпка уложенного трубопровода производится на 150—300 мм, после этого можно класть извлечённый при рытье грунт.

Подземное протягивание трубопровода может затрудняться из-за свойств почвы. В скалистом или чересчур сыпучем, в чрезмерно увлажнённом грунте работать тяжело. Это означает, что надо избрать альтернативные методы.

До начала земляных работ следует основательно изучить размещение всех кабелей, существующих трубопроводов.

Контур траншеи бывает не только прямоугольным, но также смешанным или трапециевидным. Последний вариант наиболее удобен для строителей, поскольку стенки можно не укреплять. Недостаток – отнимается много свободного места.

Смешанное исполнение подразумевает большое количество вынутого грунта. Этот вариант подходит только при высоко стоящих подземных водах, мешающих использовать иные способы.

Даже простой водопровод следует укладывать в траншеи шириной максимум 50—80 см. Глубина закладки определяется:

1. Характеристиками земли и её глубиной промораживания;
2. Климатическими условиями;
3. Заглублением кессона (если подключение идёт к скважине);
4. Кольцевой жёсткостью;
5. Качеством теплозащиты;
6. Расположением точек подключения водопровода в жилище (магистраль может идти только с уклоном не более 5%).

Перед началом земляных работ всю территорию участка надо очистить и привести в порядок – от этого зависит удобство и даже безопасность строительства. Намеченную линию обозначают при помощи кольев, располагаемых через 1 м. На колья крепят верёвку, показывающую ход трубопровода более детально.

Пласты грунта снимают один за другим, откидывая в сторону штыковой лопатой. Вырытую землю оставляют, чтобы после окончания работ засыпать её назад. Остатки используют для садоводства либо хранят до подсыпки в следующие годы, когда траншея начнёт оседать.

Засыпка уложенной трубы почвой проводится сначала по краям. Эту процедуру сопровождают утрамбовкой и уплотнением мелким щебнем. Уплотнительную массу кладут на расстоянии 50 мм от выступающей стороны трубопровода. Нарушение такого правила не позволит нормально засыпать котлован.

Выбор оборудования

В подавляющем большинстве случаев специалисты выбирают фиксацию стыковой сваркой. Методика подразумевает схождение нагреваемых деталей под давлением. Значительных физических усилий прикладывать не придётся. Такой способ легко автоматизируется, но его могут применять и вручную.

К сведению: аппаратура, пригодная для сваривания полиэтилена низкого давления, подойдёт также для работ с полипропиленом. В дополнение к сварочному аппарату иногда используется система протоколирования. Она позволяет зафиксировать параметры работы, что полезно неопытным людям или при непонятных сбоях.

Альтернативное решение – электромуфтовая сварка. Методика также адаптирована для самых разных материалов. В работе применяется компрессионный фитинг с закладными нагревательными спиралями, который обеспечивает надёжную герметизацию монтажного шва, долговечность трубопровода.

Важны также дополнительные приспособления:

• Скругляющие насадки подавляют овальность трубы;
• Многоцелевые позиционеры обеспечивают соосность;
• Зачистной аппарат устраняет слой окислов;
• Бандажи и зажимы исключают сдвиг фитинга;
• Сниматель наружного гранта уберёт избыток полиэтилена на шве;
• Резак позволит точно в размер подготовить сами трубы;
• Транспортировочные ролики снизят трение и упростят монтаж.

Процесс монтажа ПНД труб своими руками

После завершения земляных работ и подготовки траншей требуется аккуратная выкладка полиэтиленовой трубы. Любые резкие движения противопоказаны, они только ухудшат дело. Сама установка может вестись путём сварки встык или по электромуфтовой методике.

Встык варят крупные трубопроводы, прежде всего канализационные. Используют особую технику, обеспечивающую сильный нагрев торцов.

При электромуфтовом способе на соединяемые конструкции надевают особый соединительный элемент. Внутри находится проводник, гарантирующий рост температуры и формирование неразрывного стыка.

Перед соединением труб надо их центрировать по отношению друг к другу. Все контактные зоны зачищают, затем обезжиривают. Электрическая муфта должна быть выровнена симметрично между стыкуемыми конструкциями.

Теплоизоляция

Для теплозащиты трубопроводов часто применяют:

1. Рулонную минвату;
2. Чехлы на основе вспененного полистирола, каучука или пенопласта;
3. Скорлупы, прикрепляемые особым скотчем.

Широко востребован обогрев электрическим кабелем, который располагается рядом в особой оболочке. Современное оборудование такого рода работает в автоматическом режиме. В сочетании с традиционными утеплителями можно надёжно защитить коммуникации от любых холодов.

В частных домохозяйствах активно применяют утепление стекловатой. Нужно осторожно обращаться с ней, обязательно защищая утеплительный слой от сырости. Более устойчив к влаге и механически надёжен пенополиэтилен.

Неплох и пенополистирол. Установка такой теплозащиты весьма проста, срок службы достигает 40 лет, вода и даже огонь ей практически не страшны.

Как соединять

Чисто полиэтиленовые водопроводы связываются фитингами либо при помощи сварных швов. Если используются дополнительные детали, их качество следует проверять особо.

Сваривание производится при помощи особой техники. Монолитность шва повышает герметичность коммуникаций, однако метод весьма дорог, ремонт трубопровода усложняется. Ещё один недостаток – переделать стык в случае промаха не получится, надо работать с нуля.

Разъёмное соединение практикуется для линий, которые не подвержены повышенному давлению. Компрессионный фитинг всего лишь прочно закрепляют. Раструбный модуль используют нечасто, поскольку он недостаточно герметичен. Один патрубок вставляют в другой, между ними ставят резиновый уплотнитель.

Различные модели фитингов могут соединять:

• Прямые участки;
• Разветвления;
• Поворотные сегменты.

Разные варианты переходников подбирают сообразно сечению трубы. Фитинговое соединение производится так:

• Подбирают муфту сообразно диаметру и глубине залегания патрубка;
• Добиваются отличного скольжения благодаря мыльному раствору;
• Раскручивают гайку;
• Вставляют трубу до требуемого предела;
• Фиксируют конструкцию, затягивая прижимную гайку до упора.

Свои сложности имеет соединение полимерной трубы с другими материалами. Стыковка с металлическими конструкциями часто производится особыми фитингами, один конец которых полиэтиленовый, а другой – металлический (гладкий и с нарезкой соответственно). Альтернатива – фланцы, стягиваемые болтами.

ПНД с ПВХ связывают:

• Резьбовыми фитингами;
• Фланцами;
• Муфтами комбинированного либо цангового типа.

В первом случае детали разбирают, затем устраивают сварной шов. Использовать фланцы необходимо после обработки каждой из труб. Чтобы гарантировать надёжность соединений, требуется применять асбестовые либо резиновые прокладки, а также более распространённую фум-ленту.

Разборные детали («американки») ставятся на патрубки съёмной аппаратуры. Ещё один вариант – сочетание накидной гайки с запрессованным штуцером, которое упрощает демонтаж.

Соединить ПНД с полипропиленом путём сварки не получится. Единственный доступный способ – применение фитингов. Заблаговременно трубы оснащаются муфтами с внутренней нарезкой. При большом сечении трубопровода рациональнее применять фланцы – накидные или с привариваемой втулкой.

Независимо от соединяемых материалов надо избегать эллиптичности конструкций. Сварка труб должна идти после жёсткой фиксации труб, которые освобождают только после окончательного схватывания швов. Зажимные гайки на фитингах наворачивают до предела, но без фанатизма, чтобы ничего не лопнуло.

Дополнительные рекомендации

Фитинговым соединением разумно пользоваться, если сечение скромное – не более 5 см. Основные свойства метода:

• Простота установки;
• Дешевизна;
• Удобство разборки;
• Пониженная прочность в сравнении со сварным швом (но для бытовых нужд надёжности хватает).

Перед началом работы надо снять фаску и устранить все заусенцы. Не забудьте пометить, на какую глубину сажать фитинги. Заранее приготовьте ключ для заворачивания гаек.

На краях приваривают муфты, к которым и прикрепляют фланцы. Такой способ установки сложен, стоит дорого, но зато универсален и облегчает демонтаж.

Муфтами пользуются, когда особая надёжность соединений не требуется. Приоритетом в таких случаях выступает цена манипуляций. К резьбе прибегают изредка, для второстепенных сегментов водопровода, где заведомо не будет повышенного давления. В целом резьбовая методика морально устарела.

Раструбный стык – самый простой в исполнении. Его явный минус – крайне низкая надёжность. Соединение герметизируют уплотняющим кольцом из резины. Метод оправдан исключительно для безнапорных коммуникаций – самотечной канализации и укладки кабеля.

Тестирование

Чаще всего владельцы водопровода ограничиваются визуальным осмотром его поверхности. Но отсутствие капель при обычной работе ещё мало о чём говорит. Максимально тщательная проверка подразумевает тестирование под напором. Типовая процедура выполняется так:

• Через коннектор на дальнем конце подсоединяют манометр;
• Открывают вентиль;
• Замеряют давление;
• Закрывают вентиль от насоса к магистрали;
• Проверяют остаточное давление.

Особенное внимание необходимо уделять соединениям. Максимально слаб быстросъёмный узел с манометром. Замеры при гидравлическом испытании надо проводить с напором 8-9 бар, или при ином значении, существенно превосходящем рабочие показатели.

Пневматическое испытание водопроводов проводят, если:

• Стоит морозная погода;
• Воды на площадке нет;
• Могут возникать критические механические напряжения в трубе и опорных элементах;
• Такой метод предусмотрен проектом.

Если какой-то участок не надо испытывать, его отделяют заглушками с хвостовиками. Типовая запорная арматура для такой цели использоваться не может.

Тестовый напор не может быть менее 2 кгс на 1 кв.см. Источником давления могут выступать насосы:

• Плунжерные передвижные;
• Ручные поршневые;
• Приводные шестеренчатые;
• Эксплуатационные.

Иногда с этой целью применяют гидравлические прессы. Длительность выдержки – не менее 5 минут. Повторный осмотр проводится после сокращения давления до стандартных уровней. Простукивание стенок категорически воспрещается. В случае неудовлетворительного результата после починки проверку надо повторить.

Рекомендации по уходу, обслуживанию и ремонту системы из ПНД труб

Даже если изначально создано надёжное соединение, проблемы всё равно могут возникать. Заметив, что вода где-то не проходит, следует:

• Проверить подачу давления в противоположную сторону;
• Поискать заломы трубопровода;
• Прочистить концевой фильтр.

Все работы на полиэтиленовом трубопроводе или рядом с ним должны идти максимально осторожно. Любое механическое воздействие может привести к поломке. В случае крупного повреждения единственная возможная мера – замена аварийного фрагмента, который ставят на электросварные муфты.

Смятая труб может сохранять работоспособность при благоприятных обстоятельствах. Но правильнее не рисковать, а вывести подозрительный участок из эксплуатации, окончательно сминая его. Растрескивания и царапины глубже 1/10 от толщины стенки однозначно требуют замены участка.

Протечки – это не дефект самой трубы, а последствие несоблюдения технологии монтажа или грубых промахов при стыковой сварке. Иногда утечки возникают вследствие неграмотного выбора материалов.

Ремонтируя ПНД-трубопровод путём сварки, необходимо тщательно осушать его.  Возникновение пара нарушает сплавление конструкций, изредка доходит до формирования свищей. Проблема возникает порой из-за считанных капелек воды. Муфтовая технология менее требовательна.

Когда задвижка не позволяет на 100% перекрыть поток, следует открутить болты на фланце, соединяющем переключатель с трубой. В этом случае поток будет перенаправлен в колодец. Если такое решение непригодно, надо:

• Просверлить вспомогательное отверстие;
• Спустить в канал воздушную камеру;
• Надувать изделие;
• После завершения сварки камеру вынуть из трубы, просвет заварить накладкой.

Как поменять проблемную зону

При выявлении дефектов следует аккуратно осмотреть повреждённый уголок. Разрыв или смятие обычно сопровождаются царапинами, прорезами, растрескиваниями. Любые ослабленные места подлежат замене. Поражённый участок вырезают и меняют на аналогичный по размеру кусок целостного трубопровода.

Резать полиэтилен низкого давления необходимо под прямым углом к оси трубы. Нарушение этого правила мешает гарантировать плотное прижатие муфты с обрабатываемыми участками; материал может перегреться и прогореть.

При отсутствии специального трубореза применяют иногда инструмент, рассчитанный на работу с пластмассой либо древесиной. Сменный элемент может быть взят из остатков полиэтиленовых конструкций, если его хранили не более 2 лет без попадания прямых солнечных лучей. Проверяйте рабочее давление вставки.

Если ремонт проводится с применением электромуфт, то их надо тщательно позиционировать. Пометки на краях труб должны ставиться на удалении, равном 50% длины муфты. Обработка контактных площадок проводится так же, как обычно работают по этой технологии.

После долгого нахождения под слоем земли полиэтилен может приобрести овальную форму. Исправить ситуацию помогают скругляющие инструменты либо домкраты с монтажными поясами.

Тонкостенные трубопроводы можно даже не корректировать специально. Если муфту удаётся «наживить», в процессе набивки труба способна выровняться сама. Также можно посоветовать прогрев строительным феном для повышения пластичности коммуникаций.

На торцах трубы убирают фаску, иначе спираль будет повреждена. При работе не допускается бить по муфте там, где находятся сварочные клеммы. Приваривать составные части трубопровода можно только после выставления муфт в установочную позицию.

Проверка работы соединения

На всех муфтах обозначают число минут, которое требуется для затвердевания материала после сварки. Это указание наносится возле индекса СТ или стилизованной снежинки. До окончания указанного времени механическое воздействие на стык оказывать нельзя. Недопустимы резкое охлаждение или прогрев сильнее 20 градусов.

Опрессовывать полиэтиленовый трубопровод можно водой или воздухом. Во втором случае, дождавшись выхода на штатный напор, надо обработать каждый стык мыльным раствором. Некачественную работу сразу выдадут пузырьки.