Soldagem de tubos de polietileno: comparação de métodos + instruções de instalação

Para montar a fiação a partir de tubos de polietileno (PE), são necessárias certas habilidades em soldá-los e conectá-los por meio de acessórios.Os equipamentos utilizados para instalação de tubulações de polipropileno também são adequados para este trabalho.

A soldagem de tubos de polietileno é realizada com máquinas especiais e requer certos conhecimentos, dos quais falaremos neste artigo. Consideraremos detalhadamente os recursos de preparação do equipamento para o processo de soldagem e forneceremos recomendações para fazer uma solda de alta qualidade. Também consideraremos várias opções Soldagem tubos de polietileno.

Preparando equipamentos para soldagem

Diferentes equipamentos são utilizados para cada tipo de soldagem. Não adianta adquiri-lo para uma instalação única de comunicações pelo método de soldagem elétrica e topo a topo, pois o custo do kit é de vários milhares de dólares. É melhor utilizar os serviços de empresas terceirizadas ou alugar equipamentos.

Equipamento de soldagem usado

Equipamento para solda de soquete custa entre 100-200 dólares, então a questão da compra máquina de solda cada um decide por si mesmo.

O conjunto padrão de dispositivos para soldagem de topo de tubos de polietileno inclui:

1. Centralizador. Trata-se de uma estrutura com 4 braçadeiras metálicas para tubos, duas das quais móveis e duas rigidamente fixadas à base.
2. Aparador. É um dispositivo de disco separado para corte mecânico preciso das extremidades dos tubos soldados. O dispositivo é fixado nas guias da máquina de solda.
3. Espelho aquecido. É uma placa redonda revestida com Teflon, sobre a qual são pressionadas juntas de tubos para derreter o PE. Possui termômetro embutido.
4. Acionamento hidráulico ou mecânico. Dispositivo para regular a força de compressão de tubos durante o aquecimento e posterior conexão.
5. Reduzindo forros. Trata-se de um conjunto de meias argolas substituíveis para fixação de tubos de diversos diâmetros.
6. Bloco de controle. Incluído em conjuntos de equipamentos com automação do processo de soldagem.

Na verdade, um conjunto de equipamentos é um dispositivo independente que desempenha determinadas funções em diversas etapas do processo de soldagem. Eles podem ser destinados à soldagem puramente manual ou à conexão de tubos em modo totalmente automático.

Para instalar juntas de eletrofusão, é utilizada uma máquina de solda adequada com leitor de código de barras integrado. Nenhum dispositivo adicional é necessário para este processo.

A soldagem de topo é utilizada com vantagem para tubos com diâmetro superior a 50 mm, portanto o equipamento para ela é de tamanho considerável

Para soldagem de soquete será necessário adquirir o seguinte kit:

• máquina de solda elétrica;
• cortadores de tubos;
• ficar em pé;
• calibrador e chanfro;
• bicos para aquecimento dos elementos conectados.

Além dos equipamentos especificados, para a instalação de tubos também podem ser necessários utensílios domésticos em geral: chave inglesa, fita métrica, marcador e outros.

Preparação para o processo de soldagem

Um fator importante na soldagem de alta qualidade de tubulações de HDPE é sua preparação preliminar. As manipulações necessárias para formar uma boa solda serão apresentadas em forma de instruções.

Imediatamente antes de aquecer as peças a serem soldadas, é necessário:

1. Certifique-se de que o material e as marcações das peças a serem soldadas sejam idênticos.
2. Limpar e desengordurar as juntas dos produtos a unir.
3. Centralize os tubos e prenda-os bem.
4. Processe os cortes com um aparador até formar uma tira contínua com duas circunferências de tubo.

Depois de tudo, é necessário limpar as bordas das peças a serem unidas de cavacos.

Um aparador elétrico acelera significativamente o processo de instalação, especialmente com grandes volumes de trabalho, mas seu custo é muito alto para um trabalho único

Depois de preparar cuidadosamente tubos e conexões de polietileno para soldagem, você pode ter certeza de que uma costura de alta qualidade está parcialmente garantida.

Métodos para soldar tubos PE

O polietileno industrial de baixa densidade (HDPE) é um material termoplástico cujas propriedades não mudam durante os ciclos de aquecimento-resfriamento. Portanto, é ideal para instalação de tubulações domésticas e industriais.

A conexão de tubos e conexões individuais de HDPE entre si ocorre usando conexões roscadas destacáveis ​​​​ou os seguintes métodos de soldagem:

• em forma de sino;
• eletrofusão;
• bunda.

Tubos com espessura de parede de até 4,5 mm (diâmetro de até 50-110 mm) são soldados usando os dois primeiros métodos, e para tubos de paredes mais espessas é usado um método de soldagem de topo sem encaixe.

O HDPE é sensível a temperaturas elevadas, portanto é utilizado apenas para abastecimento de água com temperatura de operação de até + 40 ° C ou aumento de curto prazo para + 60 ° C

Opção nº 1 - modo de soldagem de topo

Durante a soldagem de topo, é importante controlar parâmetros críticos: temperatura da ferramenta e do plástico, força de fixação e duração da operação. Na ausência de sensores para estes valores, é improvável que seja possível obter consistentemente uma costura de alta qualidade.

É melhor considerar instruções passo a passo para soldagem de topo de tubos de polietileno usando o exemplo de equipamento semiautomático com acionamento hidráulico.

A soldagem de topo é realizada se a espessura da parede do tubo de polietileno não exceder 5 mm e seu diâmetro não exceder 50 cm. A tecnologia inclui uma série de etapas padrão:

Passo #1 – aquecendo as juntas

Após o processamento das pontas dos tubos, o espelho de soldagem é aquecido a uma temperatura de 200-230 graus e colocado no meio do centralizador. Em seguida, por meio de um acionamento hidráulico, as bordas dos tubos HDPE são firmemente pressionadas contra ele com uma força de 4-6 kg/cm2.

Após o tamanho da rebarba se aproximar dos valores mínimos permitidos, a força é reduzida para 0,2-0,5 kg/cm2 e o plástico continua a ser aquecido durante todo o tempo padrão. A soldagem é permitida em temperaturas de 15 graus abaixo de zero a 45 graus acima de zero, mas em condições frias o tempo de aquecimento pode ser aumentado.

A pressão de fixação é controlada por um manômetro embutido no mecanismo hidráulico. Na sua ausência, a força necessária é determinada visualmente pela aparência das rebarbas formadas.

Passo #2 - conectando tubos

Após o necessário aquecimento e fusão do HDPE nas juntas, os tubos são separados por meio de um acionamento hidráulico, o espelho é removido e as superfícies soldadas são novamente pressionadas entre si com uma força de 1-3 kg/cm2 por meio do acionamento. O tamanho da rebarba é controlado visualmente, portanto a pressão de fixação pode variar.

A força excessiva na fusão das extremidades dos tubos não é menos prejudicial do que a sua insuficiência. Isso leva à formação de um grande rolo interno que criará fluxos de vórtice e reduzirá a pressão da água.

Passo #3 - Resfriamento e Inspeção

Os tubos continuam a ser pressionados uns contra os outros até que a junta esfrie completamente. Após a retirada da força do acionamento hidráulico, os tubos são retirados das pinças do centralizador e é avaliado o estado da solda e do cordão. Se seus parâmetros estiverem normais, o tubo está pronto para uso.

Opção nº 2 - soldagem de encaixe de tubos HDPE

Após o corte preliminar e preparação dos tubos e peças de HDPE, você pode iniciar a soldagem do soquete.O processo será discutido na forma de instruções passo a passo.

Passo #1: Prepare o ferro de soldar

A temperatura ideal para soldar tubos de polietileno varia entre 210 °C, portanto apenas ferros de soldar com aquecimento ajustável são adequados. Antes de conectar à rede, é necessário aparafusar acessórios especiais de dupla face (manga e mandril) no ferro e colocar o ferro de soldar em um suporte em forma de cruz.

Quanto maior for a potência do ferro de soldar, maior será o número de tubos HDPE que ele pode conectar por unidade de tempo. Para o trabalho doméstico, um aparelho elétrico de 800 watts será suficiente.

Quando a temperatura definida for atingida, uma luz avisadora (geralmente verde) acenderá.

Passo #2: Aquecendo as Peças

É mais seguro trabalhar com tubos quentes usando luvas. Para aquecer as peças, é necessário puxar simultaneamente uma peça a ser conectada no mandril e, a seguir, inserir a segunda na luva metálica.

Você precisa conectar e desconectar peças de HDPE diretamente com um ferro de solda, sem movimentos rotacionais. Uma regra semelhante se aplica ao conectar produtos aquecidos.

Para manter a profundidade da conexão, você pode aplicar previamente uma marca correspondente no tubo com um marcador e depois navegar ao longo dela ao unir produtos aquecidos.

Os dados fornecidos na tabela são apenas indicativos e você deve confiar apenas nas informações especificadas nas instruções da máquina de soldar

Acima está uma tabela com os prazos aproximados de aquecimento, união e resfriamento dos tubos, bem como a profundidade de inserção no soquete. Em temperaturas abaixo de zero, o tempo de aquecimento do material pode ser aumentado em 1-2 segundos.

Passo #4: conectando as peças

Após o aquecimento, os produtos devem ser simultaneamente desconectados dos bicos e com um forte movimento direto inserir o tubo no encaixe até a linha marcada. Você não pode girar as peças umas em relação às outras. 5 a 10 segundos após a união, qualquer movimento pode levar a uma diminuição acentuada na força da articulação.

Ao conectar peças aquecidas, seus eixos devem estar o mais paralelos possível, pois após 20-25 segundos será impossível endireitar a curvatura

Após o resfriamento, é aconselhável inspecionar a costura interna resultante quanto à presença de nódulos bloqueando o lúmen do tubo. Se estiver estreitado, é melhor soldar novamente a conexão para evitar queda de pressão no sistema.

Opção nº 3 - soldagem por eletrofusão de polietileno

Soldar tubos de polietileno com acoplamento elétrico é a maneira mais simples e rápida. As conexões de plástico possuem uma espiral de metal embutida, que aquece de forma independente as superfícies conectadas e derrete o PE.

Com esse método, você terá que gastar dinheiro adicional em acoplamentos elétricos, cujo custo começa em 3-4 dólares cada. Portanto, tal soldagem é usada apenas em locais onde os métodos de topo e soquete não estão disponíveis. A vantagem do método de eletrofusão é a capacidade de conectar tubos com espessura de 4,5 mm ou menos.

Principais etapas da soldagem:

1. Limpeza e usinagem de conexões e extremidades de tubos.
2. Centralizar e inserir o tubo no acoplamento de eletrofusão.
3. Conectando a conexão aos contatos elétricos de uma máquina de solda especial, aquecendo a conexão.

A última etapa é desligar a energia e resfriar o tubo.

Uma junta de eletrofusão é mais forte que o próprio tubo. Nos testes de tração, o próprio tubo quebra, e não a solda.

Os acoplamentos elétricos possuem um código de barras com parâmetros codificados para tempo de aquecimento, corrente e tensão. Ele é lido pelo scanner da máquina de solda, que então realiza o processo de soldagem automaticamente. Os produtos são soldados de forma firme e confiável em uma grande área.

Soldas de topo adequadas

A correta execução de todas as instruções de soldagem pode ser avaliada pelo aspecto final da junta de polietileno. Se for formada uma costura incorreta e houver um alto risco de vazamento durante a operação posterior, é melhor cortar a junta nas bordas e soldar uma nova.

Numa costura executada corretamente, as dimensões do cordão de rebarba devem corresponder aos valores padrão.

Os parâmetros padrão são calculados com base em testes de laboratório. A conformidade com eles garante alta confiabilidade da costura e longa vida útil da tubulação

Existem requisitos adicionais para os parâmetros dos rolos:

1. Simétrico e uniforme em toda a circunferência da junta.
2. O deslocamento das paredes do tubo no plano radial não deve ser superior a 10% da sua espessura.
3. A cor dos rolos deve ser idêntica à cor do tubo.
4. A depressão entre as rebarbas não deve ser mais profunda que o nível da superfície externa dos tubos.

E claro, a presença de fissuras e poros é totalmente eliminada.

1. Solda normal. Os rolos de costura correta possuem tamanhos e formatos arredondados que não ultrapassam os padrões estabelecidos. 2. Costure com um pequeno flash. Uma pequena rebarba indica tempo de aquecimento insuficiente ou fraca compressão dos tubos durante o assentamento

3. Rolos com dimensões superdimensionadas. Uma solda alargada pode ser resultado de temperatura excessiva do equipamento de aquecimento ou de seu mau funcionamento. 4. Deslocamento radial dos rolos.O deslocamento radial dos tubos reduz drasticamente a resistência da conexão e pode levar à sua ruptura já na fase de instalação

A razão para a assimetria dos rolos ao longo da circunferência pode ser o corte preliminar de baixa qualidade ou a localização do cortador em ângulo com o tubo.

Instruções de instalação para tubos de polietileno

Para conectar tubos de polietileno a elementos de abastecimento de água, podem ser utilizadas as seguintes conexões:

• uma pedaço;
• destacável.

As conexões permanentes são obtidas soldando tubos entre si ou em acessórios soldados especiais. Este método é barato, mas as estruturas resultantes são frequentemente volumosas. A utilização de ligações permanentes justifica-se na instalação de condutas subterrâneas estacionárias de água.

Para montar sistemas provisórios a partir de tubos de polietileno, bem como na ausência de equipamentos de soldagem, podem-se utilizar conexões de compressão roscadas, cuja instalação será discutida a seguir.

Anexando um tubo a uma conexão de compressão

Os acessórios de compressão são mais caros que os modelos soldados, mas são desmontáveis ​​e fáceis de usar. As recomendações para sua instalação são discutidas nas instruções passo a passo abaixo.

Etapa um - inspeção externa e corte

A montagem de um sistema a partir de um tubo de polietileno e um acessório de compressão de plástico começa com a inspeção de rachaduras e arranhões profundos. É melhor cortar imediatamente a seção defeituosa do tubo.

Você pode cortar um tubo de polietileno com uma faca ou um cortador de tubos especial. O resultado deve ser um corte perfeitamente perpendicular, sem protuberâncias ou ondas. Para remover bordas irregulares, você pode adquirir um aparador manual.

Existem muitos tipos de corta-tubos, mas todos possuem uma base larga, o que garante uma posição estritamente perpendicular do tubo em relação ao elemento de corte

Etapa dois - colocar os elementos de encaixe no tubo

Primeiro, uma porca de fixação é colocada na mangueira, depois uma pinça, depois um anel de fixação e, por fim, uma junta de borracha é apertada.

O conjunto completo da ferragem pode ser diferente, por isso é importante lembrar a sequência de seus elementos no desenrolamento para colocá-los corretamente na montagem da conexão

A extremidade do tubo é inserida no corpo da conexão até parar e os elementos colocados na mangueira são empurrados para dentro das roscas. Depois disso, a porca de fixação é apertada manualmente. Se você tiver uma chave de corrente, poderá apertar a conexão com ela.

Não há necessidade de pressa para apertar a porca de fixação - ela pode ficar empenada. Se o movimento for apertado, é melhor desparafusar a conexão mais uma vez e repetir o processo de montagem.

Após a instalação da conexão, vale a pena verificar o aperto da conexão. Em caso de vazamento, você pode apertar facilmente a porca ajustando os elementos estruturais.

Inserindo uma sela em um tubo

Se precisar fazer um ramal a partir de um tubo de polietileno, não é necessário comprar uma camiseta. Bastará fazer um furo e instalar uma sela. Como fazer isso será explicado nas instruções passo a passo.

Primeiro passo - preparação

Inicialmente, é necessário inspecionar os produtos a serem unidos em busca de arranhões e rachaduras e limpar a superfície com um pano úmido.

Etapa dois - montagem do grampo

Coloque ambas as partes da braçadeira no tubo e aperte as porcas com uma chave inglesa. O objetivo do procedimento é fixar firmemente a sela.

Existem selas que podem ser instaladas sob abastecimento de água corrente. Possuem mecanismo embutido que faz um furo sem despressurizar a estrutura

Etapa três - perfuração

Marque um ponto no centro do orifício da sela e faça listras ao longo das bordas do encaixe para lembrar sua posição. Desparafuse a sela e remova suas peças. Perfure o tubo de polietileno no local pretendido usando uma broca com o diâmetro necessário.

Existem brocas com bainha que permitem fazer furos em tubos e reentrâncias sem o risco de danificar as paredes circundantes

Etapa quatro - montagem da sela

Limpe o interior do tubo PE de lascas e remova possíveis protuberâncias das bordas do furo perfurado. Fixe as peças da conexão ao tubo de acordo com as marcas previamente desenhadas e aperte firmemente as porcas de fixação.

As enfermeiras simples podem não estar equipadas com um mecanismo de fixação para fixar o tubo. Neste caso, recomenda-se envolver as roscas da conexão ou tubo anexado com fita adesiva

Ao aparafusar um tubo ou encaixe no assento, você pode enrolar várias camadas de fita adesiva.

A parte da sela com orifício de saída pode ter uma ranhura na lateral do tubo para um anel de vedação de borracha. Portanto, se houver selante, é necessário colocá-lo entre o tubo e a conexão.

Se você precisar dobrar um tubo em uma determinada seção da tubulação, recomendamos fazer isso de acordo com as instruções, dado aqui.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os vídeos propostos demonstrarão claramente todos os tipos de soldagem de tubos HDPE e também apresentarão o processo de montagem de uma conexão de compressão e sela.

Soldagem de soquete de tubos de polietileno:

Processo de soldagem por eletrofusão:

Soldagem de topo de tubos HDPE usando máquina semiautomática com acionamento hidráulico:

Instalação de uma conexão de compressão em um tubo:

Instalando uma sela em um tubo HDPE:

A auto-instalação de canos de água de polietileno requer alguns conhecimentos e habilidades, mas é totalmente viável se você seguir as regras acima. Na ausência de equipamentos especiais, é possível montar um abastecimento de água sem nenhuma ferramenta, utilizando exclusivamente acessórios de compressão.

Existem muitas opções de instalação, mas você precisa usar aquela que fornecerá resultados com um mínimo de custos financeiros.

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