Технически невозможно присоединить полипропиленовую трубу путём электрофузионной сварки (методом плавления) к трубам из других материалов. Тем более, когда имеют место полипропиленовые трубы больших диаметров. Поэтому на водопроводных магистралях, как правило, используют фланцевые соединения полипропиленовых труб через переходники или специализированные металлические фитинги, например, «Viking Johnson» или «WASK». Такие приспособления обеспечивают захват кромки полипропиленовой трубы, что способствует организации надёжного болтового соединения.
Соединения полипропиленовых труб и металлических компонентов
Когда полипропиленовые системы представлены несущими конечную нагрузку, необходимо учитывать меры предосторожности при подключении полипропилена к металлическим трубам или прочим компонентам, сделанным из других материалов.
В таких случаях, с целью предотвращения разрыва любых несущих нагрузку соединений, может потребоваться механический переход, усиленный внешне. Или же привязанный/заблокированный специальными механическими упорами.
Полипропиленовые трубы больших диаметров часто отмечаются несоответствием (по размерам и болтовым отверстиям) механического соединения с металлической трубой. Конструктивно несоответствие связано с тем, что полипропиленовому экземпляру присущи более толстые стенки.
Особенности сопряжений пластик + металл
При рассмотрении многокомпонентных полипропиленовых трубопроводных систем важно помнить:
Полипропиленовая труба всегда характеризуется размерами по стандарту OD (Outer Diameter), тогда как изделия из металла характеризуются размером номинального диаметра по стандарту DN (Diameter Nominal)
Например, 450-миллиметровый полипропиленовый экземпляр OD Excel (PE100) SDR17 (с отверстием 400 мм) соединяется с 450-миллиметровым PN16 клапаном только с использованием традиционного фланцевого адаптера 450х450 мм.
Но тогда получается, что размеры отверстий полипропиленовой трубы и клапана на переходе изменяется от 400 мм (PE) до 450 мм (металл).
Именно фланцевое соединение даёт решение такой проблемы, конструктивно представляя полностью несущий нагрузку фитинг, подходящий для большинства стандартных размеров, выдерживающий высокие нагрузки на растяжение.
Одним из примеров подобного фланцевого соединения является продукт британской компании GPS, обозначенный брендом «SlimFlange».
Уникальный тонкий фланец для полипропилена
Уникальный фланцевый переходник для полипропиленовых изделий поддерживает соединение труб PE с размерами диаметра 250 - 560 мм. Фланцевый фитинг позволяет осуществлять фактическое или близкое по размеру диаметра соединение полипропиленовой трубы к фланцу стальной (металлической) трубы, аналогичного размера.
Технико-механическое преимущество фланцевой скрепки «SlimFlange» достигается за счет установки стального обруча на кромочной поверхности полипропиленовой трубы для обеспечения усиливающего эффекта.
Фланцевый обруч оптимизирует полипропиленовую трубу по высоте плеча, создавая повышенную прочностью соединения. Достигаются улучшенные характеристики уплотнения, в том числе, когда фланцы скрепляются впритык.
В отличие от традиционных пластиковых фланцев, тонкие полипропиленовые фланцы (типа «SlimFlange») устраняют необходимость увеличения размера подключаемого клапана либо иного металлического компонента или в случае уменьшения размера.
Фланцевое опорное кольцо допускает свободное вращение, что позволяет легко скреплять болтами клапана или другие детали в области соединения. Также существуют специальные фланцевые адаптеры для пластиковых труб диаметром более 560 мм.
Что касается тонких пластиковых фланцев «SlimFlange» в целом, здесь опорные кольца имеют болтовые отверстия, размеры которых несколько отличаются от опорных колец, установленных на обычных адаптерах фланцевых скрепок полипропиленовых трубопроводов.
Рекомендации по механическим соединениям
Для размеров трубопроводов, где фланцы «SlimFlange» не могут применяться по ограничениям размеров, возможной альтернативой является изготовленный фитинг с фланцем PE уменьшенного размера.
Однако большие размеры являются причиной снижения прочности. Поэтому такой продукт не подходит для газовой инсталляции.
По причине уменьшения количества отверстий на этом типе фитингов, желательно включать металлическую армирующую пластину между полипропиленовым и металлическим фланцами, чтобы стабилизировать сборку.
Фланцевые соединения пластиковых трубопроводов необходимо выполнять единой сплошной поверхностью или с установкой резиновой прокладки. Для применений в критичных условиях следует дополнительно армировать стальной прокладкой.
Все четыре сопрягаемые поверхности фланцевого соединения должны быть неповрежденными, очищенными от загрязнений.
Стальные усиленные прокладки имеют преимущество с точки зрения соответствия без какого-либо риска экструзии под давлением.
Особенности выполнения монтажа стяжки
Для применений, где возможны значительные временные давления, спецификация профилированных стальных армированных прокладок обеспечивает максимально возможную долгосрочную безопасность.
По возможности, фланцевые соединения следует выполнить до момента производства других соединений. Если такой возможности нет, трубопровод рекомендуется расположить таким образом, чтобы сопрягаемые поверхности были выровнены и плотно соединены друг с другом.
Максимально допустимое расстояние до болтов – 5 мм, независимо от диаметра трубопровода.
Следует использовать только чистые неповрежденные гайки и болты правильного размера. Резьбу на болтах необходимо обработать небольшим количеством смазки. Болты крепления обязательно оснащаются стандартными толстыми шайбами (форма А) с обеих сторон.
Необходимо следить за правильным центрированием прокладки фланцевого соединения до начала затягивания болтов. Гайки и болты требуется затягивать постепенно и равномерно с помощью динамометрического ключа в диагонально противоположной последовательности.
Рекомендуемые последовательности затяжки болтов фланцевых соединений (конечный крутящий момент 5%, 20%, 50%, 75%, 100%) показаны ниже:
При работе с диаметрами полипропиленовых труб более 180 мм, рекомендуется привлекать двух слесарей для одновременной затяжки диаметрально противоположных болтов, где это возможно.
Фланцевые соединения критерии затягивания болтов крепления
Чтобы гарантировать последующую герметичность фланцевого соединения, окончательное затягивание болтов рекомендуется повторить после выдержки паузы по времени в течение часа или двух.
Равномерность затяжки на фланцевом соединении также важна, как и конечные значения крутящего момента. Таблица ниже показывает крутящие моменты для фланцевых соединений полипропилена серий SDR11 и SDR17 (PE80 и PE100).
Дополнительно к теме: фланцевое колено с лапой (установка)
Сантехническая деталь – фланцевое колено с лапой, применяется достаточно часто в сантехнической практике. Но как с помощью готовых компонентов изготовить фланцевое колено с лапой? Например, под пожарный гидрант?
Для решения задачи ниже даётся пошаговое описание сооружения фланцевого колена с лапой под организацию пожарного гидранта:
1. Залить в грунт бетонное основание и установить 4 болта M16 по периметру 180x160 мм.
2. Выполнить соединение лапы с бетонным основанием. Обратить внимание на ориентацию скошенного среза относительно входящего потока.
3. Взять электрофузионный тройник и насадить на трубный отвод лапы с выдержкой точного направления на входное отверстие.
4. Очистить конец трубы фланцевого отвода и вставить внутрь электрофузионного тройника сверху. При необходимости подрезать фланцевый отвод. Обратить внимание на общую высоту (h), которая должна соответствовать высоте пожарного гидранта. Сварить электрофузией тройник по линии соединения.
5. Выполнить соединение электрофузионной сваркой с подводящей трубой.
