Сварка металлических и пластиковых труб отопления своими руками

Сварка металлических и пластиковых труб отопления своими руками

Для создания надёжной обогревающей системы в доме, которая будет способна работать долгие годы, непременно будет актуальна сварка труб отопления. Составные части систем, сделаны ли они из металлических или же пластиковых труб, соединяются зачастую одним и тем же способом – сваркой. Имеющиеся различия в подходах к сварке разных типов труб обусловлены отличием в конструкции и эксплуатации применяемых агрегатов. От того, какие трубы были выбраны для монтажа системы отопления, будет зависеть и общая цена монтируемой системы. Если с ними вы уже определились, мы подскажем, как соединять каждый из трубопроводов методом сварки на практике.

Технология сварки зависит от материала труб

Основные этапы монтажа отопительных магистралей

Инструкция по установке обогревательных труб говорит о том, что все работы выполняются в несколько этапов. При этом монтаж обязательно производится в полном соответствии с требованиями СНиП. Всего выделяют три основных шага, пройдя которые, можно своими руками установить магистрали обогревательной схемы дома:

1. Проектирование конструкции схемы отопления:

• Подбор различных материалов, оборудования (те же электроды для сварки, герметик для труб отопления) и инструментов;
• Расчет диаметров элементов, а также длины и толщины труб.

1. Выполнение работ по подготовке помещения к установке труб схемы отопления. На данном этапе, зачастую, комнаты очищаются от мебели и прочих элементов, которые мешают полноценному и качественному монтажу изделий;
2. Установка магистралей системы отопления. Важно соблюсти все требования стандартов и норм, дабы после не возникла коррозия труб отопления, не появился свищ на трубе отопления и прочие неприятные последствия, способные привести к непредвиденным затратам и возникновению проблем с соседями.

Правильно выбранные и смонтированные магистрали – залог эффективного обогрева

Нельзя не отметить, что монтаж и крепление трубопроводов должны выполняться таким образом, чтобы обеспечивать максимально возможную тепловую и гидравлическую стойкость всей системы обогрева.

Также, следует помнить, что пайка и сварка труб отопления электросваркой значат очень многое для эффективного функционирования отопления, исключают порывы и износ, аварии и гарантируют безотказную эксплуатацию на протяжении минимум 25 лет.

Выбор элементов для отопительной системы: основные виды и характеристики

В каждом конкретном случае подбор того или иного типа изделий для создания системы обогрева дома зависит только от пожеланий и финансовых возможностей заказчика, а также от общего размера и назначения отапливаемых помещений. Следует отметить, что общая цена всей системы отопления, смонтированной в доме, зависит напрямую от материала, из которого детали изготовлены.

Совет. Монтаж магистралей, состоящих из стальных труб без утепления, не рекомендуется. Все дело в том, что дополнительные теплопотери могут привести к снижению КПД системы.

Варианты утепления магистральных деталей при их прокладке в доме

В настоящее время, перед тем как провести магистрали в доме, нужно обязательно знать, из каких именно материалов изготавливаются такие элементы схемы обогрева.

Среди наиболее основных можно выделить:

1. Медь. Долговечный, прочный и надежный материал, способный прослужить порядка 50 лет, выдерживая даже существенные перепады температуры и давления. Да и ремонт труб отопления выполняется быстро и без особых затрат;
2. Полиэтиленовые трубы для отопления (сшитый полиэтилен). Срок службы труб отопления данного типа также довольно большой, составляет порядка 40-50 лет. При этом за счет уникальных характеристик материала, удается сделать любой уклон трубопроводов отопления, развести элементы по всему дому, даже если существуют изгибы и прочие неровности;
3. Полипропиленовые трубы для отопления. Полипропилен — самый популярный, доступный по стоимости и надежный материал с удивительными техническими характеристиками. Такие трубы универсальные, практичные и долговечные, им не страшен любой уклон и изгибы.

Прокладка теплоподающих магистралей с определенным уклоном

Если говорить о стальных или чугунных трубопроводах, то на сегодняшний день они менее актуальны, нежели те, которые были приведены выше. Все дело в том, что уровень теплоотдачи, а также практичность подобных труб значительно хуже, чем у тех же пластиковых, да и цена у них довольно высока.

Расчет диаметра трубопровода: основы процесса

Конечно же, выбор типа материала труб для системы отопления – основа-основ монтажа. Но, тем не менее, важно знать, как грамотно рассчитать и подобрать диаметр труб, которые будут использованы для обеспечения подачи теплоносителя по всему дому.

Чтобы не прорвало трубу отопления — кто виноват после этого не искать, нужно правильно рассчитывать диаметры магистралей. Сделать это довольно просто – главное знать основные параметры:

• Внутренний диаметр – свойство, от которого зависит пропускная способность всей системы. Если внутренний диаметр подобран неверно, то возможен шум в трубах отопления и даже аварийные порывы;
• Наружный диаметр. Свойство трубопровода, учитывать которое требуется для полноценного функционирования обогрева;

Пластиковые изделия для организации отопления в доме

• Номинальный диаметр (другое название — условный проход) – некая величина, которую, как правило, производитель указывает на изделии. Другими словами, это маркировка трубы.

Как можно увидеть на фото и видео, размещенных на нашем сайте, чаще всего для организации работы систем отопления применяются трубопроводы с диаметрами, указанными в дюймах – 1/2 ,3/4 и 1 дюйм (из расчета 1 дюйм = 25,4 мм). Подобрать самый оптимальный размер труб можно еще и исходя из тепловой нагрузки, для этого существуют специальные таблицы:

Таблица для подбора диаметра труб, исходя из тепловой нагрузки на систему

Совет. Трубы, изготовленные из различных материалов, могут иметь собственную маркировку. Так, например, стальные и чугунные трубы маркируются по величине внутреннего диаметра, тогда как медные и пластиковые – по наружному.

Сварка меди

Газовая сварка ацетилен-воздушной смесью допускается только для труб диаметром больше 108 мм. Такие трубы в отоплении домов и квартир не используются. Сваривание меди, по сути, ничем не отличается от других материалов. Суть же везде одна – формирование плавильной ванны и ее подпитка. Метод применяется в редких случаях.

Медные системы отопления паяют двумя способами:

• жесткая пайка медных труб отопления.

Также именуемая как высокотемпературная. Это менее технологичный способ. Пропан-бутановой горелкой соединённые детали нагреваются докрасна, а потом по стыку проводят проволокой с припоем. Она плавится, и пропой просачивается внутрь соединения. После остывания получается надежный узел с превосходными механическими характеристиками. Минус один – стык меняет свой цвет и становится темнее. Вся эстетика медной системы сводится на нет, притом, что иногда она становится чуть ли не решающим фактором выбора этого материала;

Этот метод характеризуется тем, что температура пайки ниже. Этот эффект достигается благодаря тому, что соединение смазывается флюсом. Таким методом можно паять только системы, по которым будет циркулировать жидкость, это связано с тем же флюсом. Нельзя допускать его нахождения на металле. Снаружи лишний флюс вытирается тряпкой, а изнутри он должен быть смыт водой.

Как паять медные трубы отопления с флюсом:

• наждачной бумагой зачищаются соединяемые поверхности;
• на обе детали наносится флюс;
• труба с муфтой соединяются, выдавленные остатки флюса удаляются тканью;
• соединение нагревается до температуры плавления припоя, который скрепляет детали.

В качестве припоя используется серебряная проволока, которая, расплавляясь, затекает в стык и равномерно в нем распределяется. После этого визуально соединения остаются такими же, как были.

Правила техники безопасности при сварке

Процесс сварки с помощью электрического тока несет в себе три потенциальных опасности:

• получение электротравмы при соприкосновении с проводами или электродами под напряжением;
• ожог кожи расплавленным металлом;
• ожог сетчатки глаза дуговой вспышкой.

Чтобы избежать нежелательных последствий, стоит позаботиться об электроизоляции: использовать специальные резиновые коврики и галоши, заземлить сварочный аппарат, изолировать токопроводящие жилы.

Важно использовать средства индивидуальной защиты – специальные перчатки, а также защитный шлем или щиток для лица.

Классификация сварных швов

Заварить стык можно разными способами исходя из особенностей конструкции и толщины обрабатываемого металла.

Существует такая классификация сварных швов:

• По внешнему виду — плоские (нормальные), ослабленные (вогнутые) и усиленные (выпуклые).
• По протяженности — сплошные (непрерывные, замкнутые), прерывистые (точками, отрезками). По длине швы подразделяются на короткие (до 25 см), средние (26-100 см) и длинные (более 101 см).
• По выполнению — горизонтальные (на вертикальных участках), вертикальные (на горизонтальных прогонах), потолочные (когда стык делается снизу), нижние (электрод сверху шва).
• По действующему усилию — фланговые (вдоль оси), лобовые (поперек оси), косые (поперек), комбинированные (сочетание видов).
• По числу слоев и проходов — однослойные (один проход) и многослойные (несколько проходов).

При правильном монтаже отопительной системы могут выполняться все перечисленные швы. При необходимости сварка ведется и с внутренней стороны труб.

Основная классификация швов

Швы бывают сплошные и прерывистые. На сегодня известно 32 способа получения качественной стыковки труб из разных материалов. На практике отработано 4 разновидности соединения поверхностей:

1. «Тавровое» (напоминает перевернутую букву «Т»).
2. «Нахлесточное» (кромки перекрывают друг друга).
3. «Стыковое» (вокруг общей воображаемой оси).
4. Угловое (под различным углом, не обязательно 90°).

Сварка стальных труб классифицируется по расположению изделий для получения качественного шва:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• нижние;
• потолочные.

Нижнее – самое удобное расположение сварных деталей, когда возможно, стараются обеспечить данное положение труб для поворотных стыков. Желательно, чтобы сварщик работал с нижним положением, а соединяемые трубы поворачивают для получения однородного шва.

Герметичность шва без излишних наплывов и пустот, которые может обнаружить дефектоскоп, в конечном счете, определяет качество выполняемых работ. Иногда какой-то участок приходится переваривать после оценки качества. Переделывать всегда сложнее, чем добросовестно делать. Поэтому ученикам советуют практиковаться перед выполнением сварки на обрезках трубы подобного формата.

Режимы

Для выполнения сварочных работ на трубопроводе, в котором присутствует жидкость, важно установить силу тока выше обычной для данного положения. Это позволит устойчивее удерживать дугу. Электрод не будет прилипать из-за быстрого охлаждения водой.

Присадочные материалы важно хорошо прокалить. Из распространенных моделей подойдет УОНИ 13/55. Они отлично проявляют себя в подобных условиях. Место желательно прогреть горелкой, чтобы испарить подтекающую воду. Это благоприятнее скажется и на проникновении присадочного металла.

Вид напряжения тоже играет свою роль. Здесь все зависит от личных предпочтений сварщика. Переменный ток хорошо удерживает дугу. Им можно варить под большим слоем воды. Но качество самого шва хуже. Постоянное напряжение менее устойчиво при работе во влажной среде, за то степень проникновения расплавленного материала выше.

Грамотный монтаж трубопровода позволяет сразу получить качественную систему. Но если был допущен брак или материал прохудился, и требуется ремонт без слива жидкости, то приведенные советы в статье помогут справиться с проблемой.

Соединение пластиковых труб

Соединение полипропиленовых элементов отопительной системы выполняется двумя способами:

• раструбной сваркой, когда один конец трубы входит в другой;
• муфтовой сваркой с использованием дополнительной детали – муфты.

Соединение труб сваркой встык.

Полипропиленовые элементы системы отопления соединяются посредством диффузионной сварки, которая представляет собой процесс нагревания отдельных частей системы специальным паяльником, имеющим мощность в 1500 В и работающим с напряжением 220 В. Среднее время нагрева составляет 5 с. По своим физическим характеристикам полипропилен начинает плавиться при температуре 270°С. Требуемое значение для нагрева выставляют на специальном регуляторе температуры, которым оснащен каждый аппарат.

Сварка полипропилена изменяется и в зависимости от времени года. В зимнее время и при проведении работ вне помещения время нагрева необходимо увеличить. Это же правило применимо к элементам большого диаметра, для которых время нагрева составляет не менее 30 с.

Насадки паяльника одновременно разогревают детали, предназначенные для соединения элементов отопления (труба и муфта). При нагревании на деталях появляются «отбортовки». После окончания нагрева элементы снимают с насадок и соединяют вместе, равномерно надавливая с двух сторон. Разогретые детали нельзя сдвигать или вращать после соединения, поскольку это может стать причиной нарушения соединительного шва. Для обеспечения крепкого сцепления соединенные детали выдерживают не менее 30 с.

Если поверхность труб обрела коричный цвет, это говорит о чрезмерном нагреве и горении.

Монтаж отопления в частном доме из железных (стальных) труб

Монтаж отопления из стальных (железных) труб выполняется после составления подробной схемы их разводки, в которой должны быть указаны как места установки котла, радиаторов, запорной и регулирующей арматуры, дополнительного оборудования, так и уклон, длина и диаметр каждого участка, а также тип соединений.

Какой диаметр труб выбрать для монтажа отопления

Так как стальные трубы чаще всего используются для монтажа отопления с естественной (гравитационной) или комбинированной циркуляцией, то и начальный диаметр их выбирается максимальный, ориентируясь на диаметр выходного отверстия или патрубка котла. Обычно у твердотопливных котлов это 40-50 мм. Желательно, чтобы диаметр трубы, которая выходит в котел или входит в него (обратка), был равен этому диаметру или был немного меньше.

Такой диаметр выдерживается до первого разветвления, после чего постепенно снижается, с таким расчетом, чтобы к крайней точке разводки он был ¾’’ или ½ »(19-12,7 мм – внутренний). Для подсоединения к отопительной магистрали радиаторов и расширительного бака (для открытых систем) или мембранного гидроаккумулирующего бака (для закрытых систем) используются трубы внутренним диаметром ½ »(12,7 мм).

Выбор схемы разводки

Схема разводки отопления из стальных (железных) труб может быть однотрубной, двухтрубной или коллекторной (лучевой). Чаще всего, при использовании стальных труб выбирается двухтрубная схема с верхней или нижней разводкой. Она занимает среднее значение по расходу материалов и, в то же время, обеспечивает достаточно равномерный нагрев радиаторов. Более подробно о схемах разводки отопления мы рассказывали в других статьях этой категории, а здесь подробнее рассмотрим, то чем отличается монтаж этого вида труб от других — способы их соединения, как между собой, так и с отопительными приборами.

Рис.1 Один из вариантов двухтрубной разводки отопления из стальных труб с комбинированной циркуляцией теплоносителя: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор разгона; 4 — подающая труба; 5 — радиаторы; 6 — обратка; 7 — байпас; 8 — шаровые краны; 9 — циркуляционный насос; 10 — воздушный клапан; 11 — фильтр; 12 — сливной кран; 1/2»,3/4»,1»,1,5» — внутренний диаметр труб в дюймах (1» = 25,4 мм).

Способы соединения

Железные или правильнее, стальные, трубы отопления при монтаже можно соединять между собой и отопительными приборами такими способами:

• сварочным;
• резьбовым;
• муфтовым;
• фланцевым.

Соединение с помощью сварки

Это один из наиболее распространенных способов соединений стальных труб при монтаже отопления в частном доме. При этом может использоваться как ручная электродуговая, так и газовая сварка.

Чаще всего используется первый из указанных видов или оба, в зависимости от места сварки. Газовую сварку используют, кроме того, для нагревания труб при изгибании их, так как холодным способом не всегда получается изогнуть стальную трубу в необходимом месте и придать ей необходимую форму.

При использовании ручной электродуговой сварки, желательно, чтобы электросварочный аппарат имел широкий диапазон регулирования тока, который необходимо будет менять, в зависимости от способа сваривания, толщины труб и качества применяемых электродов.

Для того, чтобы выполнять соединение стальных труб отопления своими руками с помощью сварки необходимо иметь достаточно высокую квалификацию и навыки. В противном же случае эту работу лучше доверить специалисту.

В любом случае, при монтаже отопления этим способом необходимо придерживаться следующих правил:

• Необходимо выполнить тщательную подготовку труб и особенно соединяемых поверхностей к сварке — очистить, высушить и обезжирить их;
• Соединяемые кромки должны быть ровными, хорошо подогнанными, зачищенными изнутри и снаружи не менее чем на 10 мм;
• Соединяемый стык должен иметь угол раскрытия кромки около 65 о ;
• При наложении последующего слоя сварки, предыдущий необходимо тщательно очистить от шлака.

В зависимости от толщины труб для их соединения используется два или более сварных слоев. Первый слой, обычно имеет ступенчатый (прерывистый) характер, а последующие – сплошной. При сварке участков отопительной магистрали из стальных труб обычно сначала они соединяются с помощью ступенчатой наплавки (прихватываются), после чего выполняются сплошные швы.

При нанесении первого сварочного слоя необходимо быть очень внимательным, чтобы каждая соединяемая кромка была полностью расплавлена, а участки труб сохранили при этом свое положение (чтобы их не «повело» в ту или иную сторону. Наложение на первичный слой второго или третьего необходимо выполнять после очистки от шлака и так, чтобы они получались сплошными, ровными и однородными.

Резьбовое соединение

Резьбовые соединения могут использоваться как при монтаже основной магистрали, так и для подсоединения отопительных приборов и дополнительного оборудования. Для того, чтобы выполнить такое соединение соответствующие участки трубы должны иметь резьбу, которую можно нарезать непосредственно на ней с использованием специальных инструментов или же приварить к магистрали отрезок трубы с уже готовой резьбой. Для резьбового соединения стальных труб выпускается большое количество готовых соединительных элементов – муфты («боченки»), уголки, тройники, крестовины, переходники с диаметра на диаметр и многие другие.

При соединении таких элементов с трубами, как правило, используются «сгоны» — удлинение резьбы с прижимной гайкой, которые позволяют зафиксировать соединяемые части в необходимом положении, обеспечивая при этом достаточную герметичность стыка.

Все резьбовые соединения, при монтаже, должны быть уплотнены с помощью пакли и герметика («Унипак» или др) или ФУМ-ленты. Первый вариант для стальных труб более надежен и, к тому же, проверен временем.

Кроме традиционных элементов, в последнее время, все чаще используются быстросъемные соединительные элементы, типа «американки», которые кроме быстрого и надежного соединения, позволяют легко зафиксировать соединяемые элементы в нужном положении.

Соединение с помощью муфт и фланцев

Кроме сварки и резьбовых соединений отопительные трубы могут соединяться с помощью специальных муфт или фланцев. Такие соединения применяются реже, но как вариант могут рассматриваться.

В первом случае необходимо подготовить стык и нанести на него, в месте установки муфты, герметик. После этого муфта надевается на первую трубу и фиксируется на ней с помощью гайки и колец так, чтобы торец трубы был приблизительно на середине муфты. На вторую трубу надевается гайка с зажимным, прижимным и уплотнительным кольцами и она также вставляется в муфту. После этого гайка накручивается на муфту, обеспечивая герметичность соединения.

Рис.2 Муфта для соединения труб: 1 — гайка; 2 — зажимное кольцо; 3 — прижимное кольцо; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — корпус муфты.

При использовании для соединения трубы отопления фланца, соединяемые торцы труб должны быть очищены, выровнены и перпендикулярны их оси. На одну из соединяемых труб надевают фланец и закрепляют с помощью болтов. На место соединения устанавливается резиновая прокладка, которая должна выступать за линию среза не менее чем на 10 мм. На прокладку надевается фланец, закрепленный на другой соединяемой трубе. Фланцы крепятся на трубах с помощью колец и прижимных болтов, а между собой соединяются с помощью муфт.

Рис.3 Фланец для соединения труб: 1 — муфта фланцевого соединения; 2, 3, 4 — кольца, соответственно — уплотнительное, прижимное и зажимное; 5 — фланец; 6 — прижимные болты.

Проверка соединений

После монтажа системы отопления своими руками из стальных труб необходимо заполнить её водой и проверить герметичность всех соединений. Если обнаружены протечки, необходимо принять меры к их устранению. В зависимости от типа соединения и величины протечки, возможно, достаточно будет поджать гайку или же подмотать пакли или же придется сливать воду из системы и устранять недостаток. Особенно, если протечки в месте сварки. Если протечка на сварном шве небольшая, её можно заделать с помощью «холодной сварки» — эпоксидной смеси, которую применяют для ремонта автомобильных радиаторов.

Видео по теме