Как лучше сделать переход с ПНД на металл и почему?

Когда необходимо подобное соединение

Необходимость в соединениях подобного типа возникает в следующих случаях:

• подключение к уже имеющемуся металлическому (чаще всего чугунному) стояку полимерной подводки от мойки, раковины, ванны и т. п.;
• монтаж стальной арматуры на трубопровод ПНД;
• подсоединение к системе с высокой рабочей температурой, которую полиэтилен низкого давления (ПНД) не выдержит;
• подключение к металлическому выводу из дома огородной поливной системы;
• врезка в центральную магистраль, проводка до которой проходит через участок с повышенной нагрузкой. В этом месте используют более прочные металлические сегменты, а до него идут полимерные трубы.

Преимущества и недостатки такого соединения

Предпочтение подобному подсоединению отдают по причине уникальных характеристик и высоких эксплуатационных свойств изделий ПНД. Свое название они получили благодаря технологии изготовления полиэтилена под низким давлением.

В сравнении с изделиями из ПВД (полиэтилена высокого давления) ПНД отличается более высокой плотностью и лучшими прочностными характеристиками.

• Как и все виды пластика, он не подвергается коррозии и разрушительному влиянию химически агрессивных веществ, имеет гладкую поверхность, позволяющую сохранять высокую пропускную способность на вес период эксплуатации.
• Обладает морозоустойчивостью (выдерживает -50˚) и низкой теплопроводностью.
• Полиэтиленовые изделия отличает легкость и удобство в сборке. Они дешевле полипропиленовых труб и металлопластиковых аналогов.
• Применяют их в системе водоснабжения, при прокладке наружной подводки воды к дому, монтаже канализационной сети.

К недостаткам продукции из ПНД относят непереносимость высоких температур (начинает размягчаться при 80˚). Из-за этого её не рекомендуют использовать в системах отопления и горячего водоснабжения, где лучше применять металлопластик.

Полиэтилен очень восприимчив к УФ-лучам, поэтому рекомендован только для прокладки под землей, в темных помещениях.

На данном видео продемонстрированы характеристики труб низкого давления:

Немного о трубах

Перед соединением труб из металла и пластика следует рассмотреть их по отдельности.

Чаще всего для обогрева и канализации в помещениях используются трубы из чугуна, стали, меди и пластика. Медные более «мягкие» в обработке, но и стоимость у них выше, поэтому широкого распространения они не получили.

Металлические делятся на такие подвиды:

1. Стальные. Они нередко подвержены коррозии, а внутренний диаметр по мере зарастания ржавчиной или налётом становится только меньше, что приводит к необходимости частой смены или очистки системы.
2. Оцинкованные. Очень сложный материал для сборки или монтажа трубопровода, но его главная особенность в том, что трубы из «оцинковки» менее подвержены коррозии и наростам.
3. Нержавеющая сталь. Её достаточно непросто обрабатывать, а рыночная стоимость самая большая из всех.

Муфтовое соединение металла и пластика Источник san-kras.ru
Пластиковые трубы делаются из таких материалов:

1. Полиэтилен. Он очень мягкий и пластичный, но непригоден для воды с высокой температурой – при +80 °С начинается деформация материала и появляются течи.
2. Полипропилен. Свободно выдерживает температуру воды до +90 °С, что позволяет использовать такие трубы даже для систем отопления. Полипропилен отличается небольшим весом, что делает его монтаж удобным.
3. Поливинилхлорид. Его используют для производства канализационных труб, так как для отопления и водоснабжения этот материал непригоден.

На заметку! Температура теплоносителя в отопительных системах не превышает 85 °C, а если нет жестоких морозов, то достаточно и около 60 °C, а для тёплого пола и 25–35 °C.

Пластиковые трубы с переходниками Источник stroikairemont.com

Способы соединения

Переход осуществляется двумя способами:

1. разъемным (через специальные переходники в виде муфты с резьбой, отводов, тройников);
2. неразъемным (методом сварки либо встык, либо через электрические фитинги, способные при подаче тока расплавлять свариваемые поверхности, после остывания которых получается надежный стык).

Разъемные

Классическая состыковка по резьбе. На металле нарезают плашкой витки, на них накручивают переходной фитинг, имеющий с одного конца внешнюю или внутреннюю резьбу, а с другого – посадочное место для пластикового элемента. Сегодняшние продвинутые компрессионные фитинги не требуют при сборке практически никакого инструмента или оборудования.

Стыковка с применением фланцев. Используют при подключении трубопроводной арматуры из стали, имеющей фланец или возможность его приваривания. Для таких соединений придумана полимерная втулка с отдельно одевающимся фланцем. Он накидывается на втулку, она сваривается с торцом ПНД трубы. Далее её фланец крепится болтами к аналогичной детали стыковочного элемента.

На фото втулка:

Фланец для втулки:

Неразъемные

Основаны на сварочном методе состыковки компонентов. Различают сварку встык, которую применяют при соединении труб и фитингов одного диаметра и толщины, и сварку через электропереходники полиэтилен-сталь с помощью специального оборудования.

Таблица размеров газовых труб ПНД

Особенности монтажа

Сборка практически любой системы с применением рассматриваемых составляющих предполагает использование фитингов — соединительных частей, напоминающих муфты. Труба и фитинг фиксируются паяльным соединением раструбного или стыкового типа. Соединение возможно и без пайки, с включением в конструкцию компрессионных деталей, но их стоимость выше, если сравнивать с частями для пайки.

Наиболее дорогостоящие, но и достаточно практичные соединительные запчасти — это электросварные муфты. В торцевых частях такой продукции установлены специальные ТЭНы, которые и спаивают отдельные части конструкции.

В силу определенной новизны ПНД достаточно часто возникает необходимость комбинировать полиэтиленовые детали с еще не износившимися металлическими. В процессе рассматриваемых манипуляций применяется фаска, состоящая из двух половин: первая из них надевается на металлическую часть и фиксируется там, вторая, соответственно на пластиковую.

Между собой отдельные части объединяются болтами, между двумя половинами кладется уплотнительное кольцо, иногда для надежности применяется еще и герметик. Именно такой способ применяется для соединение труб пнд с металлическими трубами.

В тех случаях, когда речь идёт о неразъемном соединении, можно говорить, что прочность соединительной части уступает по аналогичному параметру основной конструкции не более, чем на 10%. А вот рассмотренные выше компрессионные фитинги относятся к соединениям разъемного типа.

По прочности такой способ монтажа не уступает пайке, но имеет одно значимое преимущество: если в процессе сборки или после её окончания возникнет необходимость в изменении конфигурации смонтированной системы, то демонтаж отнимет гораздо меньше времени, чем в случае с неразъемными системами.

Варианты компрессионных фитингов из пластика.

Стандарты диаметров

Главный размерный параметр трубы ПНД – это внешний диаметр. В соответствии с ГОСТом, он указывается в маркировке на отечественной продукции. Размерный ряд установлен в определенной последовательности, наиболее используемый начинается с 16 мм и доходит до 110 мм.

При самостоятельном монтаже важно понять, как сочетать сечения трубных изделий из стали и ПНД. Существует специально разработанная таблица их размеров, подходящих друг для друга:

Пошаговая техника соединения труб своими руками

Технология проведения работ по переходу ПНД на металл включает следующие этапы:

1. выбор способа соединения;
2. определение размеров сечений и длины материала;
3. приобретение труб, фитингов;
4. подготовка инструмента;
5. монтаж соединения;
6. проверочные испытания.
7. необходимые инструменты и материалы

В минимальный набор инструментов входят:

• гаечные, разводные ключи;
• клещи;
• труборез;
• резьборез;
• сварочный аппарат в случае необходимости.

Материалы приобретаются в зависимости от объема работ, трубы – с учетом 10% потерь в отходы.

Ход работ

1. Разъемные соединения на резьбе начинают с подготовки стального торца: его обрезают, выравнивают, нарезают резьбу.
2. Затем с помощью подмотки рукой накручивают фитинг-переходник.
3. С другого конца фитинга обжимной гайкой устанавливают пластик.
4. Ключом докручивают фитинг на резьбу.

Особенности монтажа

Полиэтиленовые фитинги применяют, в основном, для состыковки труб малых сечений.

Важно учесть, что имеются переходники, как с внутренним расположением резьбы, так и с наружным. Поэтому подбирают их в зависимости от предназначения и, естественно, в соответствии с размерами труб.

Популярным фитингом для соединений рассматриваемого типа стала так называемая «американка» – муфта, со стальным торцом и нарезанной на нем резьбой с одной стороны, и пластиковым выходом – с другой.

Просто отпиленная полиэтиленовая труба с трудом входит в уплотнительное кольцо. Можно наружные части трубы обрезать ножом на конус. Изделие войдет без проблем до упора.

Способы соединения труб из пластика и металла

Трубопроводные магистрали, применяемые в системе отопления, водопровода, газоснабжения, находятся под довольно высоким давлением, поэтому к стыкам предъявляются повышенные требования по прочности и герметичности.

Так как металл и пластик являются разнородными материалами, не может быть речи об их совместной сварке, спайке, склеивании при монтаже, эффективны только механические варианты состыковки.

При помощи резьбовых фитингов

Резьбовые соединения — одни из самых известных и популярных видов сращивания различных деталей, имеющих цилиндрическую форму. Принцип резьбового крепления состоит в нарезании на стенках стальных труб резьбы внутри или снаружи, а на ответную деталь из пластика крепится соответствующий резьбовой фитинг.

Типовой переходник с металлической трубы на пластиковую состоит из двух частей — один участок подсоединяется к пластмассовой детали, а второй патрубок с резьбой внутри или снаружи, фитингом типа американка, прикручивается к стальному элементу.

Рис. 6 Сопряжение фитингов с изделиями из ПЭ (НСПС), ПП (пайка), PEX (напрессовка) и PE-AL-PE (опрессовка)

В зависимости от материала труб используются следующие способы монтажа на их торцах резьбовых фитингов:

Полипропиленовые ПП. Переход с железной трубы на полипропилен состоит из металлической части с резьбой и короткого ПП патрубка, имеющего внутренний посадочный размер, равный внешнему трубной оболочки. При сборке переход со стальной трубы на полипропилен и внешняя стенка ПП-трубы нагреваются специальным паяльником и соединяются вместе на некоторое время до спайки полипропилена. При данном способе стыкования ответная деталь из металла должна иметь резьбовую нарезку.

Полипропиленовые трубы можно соединить с металлической, имеющей наружную резьбу чуть большего диаметра, чем внутренний полипропиленовый, более простым способом. Для этого паяльным утюгом разогревают внутреннюю полость ПП-трубы и быстро одевают ее на стальной резьбовой отвод, обжимая руками, после остывания полипропиленовую деталь можно вкручивать и выкручивать по своему усмотрению.

Полиэтиленовые ПЭ. Самое распространенное соединение водопроводных ПЭ труб с металлическими производится при помощи компрессионных фитингов, которые выполнены из пластика (полипропилена или полиэтилена). Принцип компрессионного фитинга заключается в обжиме муфты специальной цанговой шайбы, которая находится внутри фитинга. Эта цанга имеет обратные пазы, которые врезаются в тело трубы и не дают стыку разъединяться при высоких давлениях. Данным методом соединяются водопроводные трубы диаметром от 20 до 110 мм, а также скважинные адаптеры к водопроводной магистрали.

В промышленной сфере для сопряжения ПЭ-труб со стальными применяется неразъемное соединение полиэтилен-сталь НСПС, представляющее собой терморезисторную сварку под давлением двух коротких патрубков из указанных материалов.

Рис. 7 Принцип сопряжения компрессионной муфтой
Сшитый полиэтилен, металлопласт. Существует несколько технологий крепления переходных фитингов на трубы из сшитого полиэтилена и металлопласта:

• Компрессионная муфта. На пластиковую трубу одевается накидная гайка с внутренней резьбой, под которой находится зажимное кольцо с прорезью. Внутрь трубной оболочки вставляют переходную муфту с уплотнительными кольцами для обеспечения жесткости стенок. При прикручивании наружной резьбовой гайки к резьбе металлической трубы происходит прижимание ее стенок к внутреннему переходнику, что обеспечивает герметичность и одновременную стыковку.
• Опрессовка. Переходной металлический фитинг с уплотнительными кольцами или ребрами в виде елки вставляют внутрь трубы, сверху на трубную оболочку одевают гильзу, которую затем сдавливают специальным инструментом, прижимая внутренний штуцер к стенкам трубы. Ответная металлическая деталь может иметь любую форму и наружную или внутреннюю резьбу, американку – ассортимент опрессуемых фитингов весьма широк.
• Напрессовка. Переходной фитинг вставляют внутрь трубы, сверху на ее оболочку одевают гильзу. Далее с помощью специального инструмента гильзу сдвигают вперед, сдавливая тем самым трубную оболочку снаружи и прижимая ее к стенкам внутреннего переходника, имеющего различные форму, тип и размер резьбы.

Рис. 7 Варианты соединения труб с помощью специальных муфт

Рис. 8 Втулка полиэтиленовая и бурт из полипропилена в сборе для реализации флацевого соединения

Частые проблемы и ошибки при соединении

Ошибки при подборе труб: для системы отопления использовано изделие для холодной воды или применение продукции ПНД для напорного водоснабжения. Следует обращать внимание на маркировку изделий. Цветные продольные полосы обозначают сферы употребления продукции: синие — для питьевой воды, желтые — для газопровода, отсутствие полосы — для технического водоснабжения.

• Использование труб ПНД не по назначению
• Применение некачественных фитингов.
• Прокладка трубопровода на участках с большой нагрузкой – под автомобильными дорогами и т.д.
• Неправильное использование компрессионных фитингов. Часто трубу вводят в фитинг, упирая её торец в резиновое кольцо. Это неправильно. На конце надо снять фаску, как-бы придать ему вид конуса, что позволит вставить конец трубы в это кольцо, вдвинуть её вглубь до самого упора. После затягивания гайки кольцо уплотнится, и получится прочное соединение.

Плюсы и минусы

ПНД способен сохранять свою структуру даже после воздействия на него растворителей любого происхождения. Если температурные отметки не превышают 80 градусов, трубы ПНД и вовсе не растворяются. Вода может повредить структуру готовых изделий после превышения 180 градусов. Эти изделия часто используют для выкачивания воды из скважин посредством специального насоса. Прочие характеристики:

1. Не покрываются слоем ржавчины. Такая проблема характерна для любых типов металлических труб, окисляющихся под влиянием воды и воздуха. Изделиям из ПНД эта ситуация не страшна, так как в них отсутствуют металлы.
2. Гладкая поверхность изнутри. Шероховатости содействуют накоплению грязи. С течением временем мелкий мусор может полностью перекрыть просвет. Материал отличается гладкой поверхностью, однако это не создает препятствий перед ламинарным течением жидкостей.
3. Длительный срок службы. Производитель утверждает, что продукция может служить до 50 лет. Но эта цифра является теоретической. ПВП начал использоваться активно 60 лет назад, поэтому невозможно получить достоверные данные об указанном сроке.
4. Гибкость. Изделие отличается повышенной гибкостью, поэтому можно сворачивать его в рулон. Это неоспоримый плюс, особенно если приходится иметь дело с неровной местностью.
5. Повышенная прочность. ПНД отличается герметичностью. В то же время он эластичный, не перегибается и не протекает. Сочетание прочности и гибкости позволяет использовать его в нестабильных в сейсмическом плане территориях вместе с материалами, нестойкими к воздействию ультрафиолета.

Прокладывать такие изделия можно вдали от солнечного излучения внутри помещения либо под слоем грунта. При воздействии солнца ПВП будет разрушаться и приобретать хрупкость. Его в будущем придётся заменить, так как процесс распада будет наблюдаться быстро. При выборе ПНД-труб обращают внимание на маркировку. Цвет указывает на сферу применения:

• жёлтые — газоснабжение;
• синие — использование для питьевой воды;
• отсутствие маркировки — технический характер водоснабжения.

Советы специалистов

При установке металлического крана на ПНД трубу эффективным решением может быть использование электросварной седелки. Особенно это приемлемо при монтаже под давлением. Седелка приваривается с помощью встроенных спиралей к полиэтилену, а затем в канале высверливается дрелью отверстие для установки крана.

Нарезание резьбы на стальной торец по сути самый сложный этап в монтаже. Чтобы сделать этот трудоемкий процесс более эффективным, рекомендуется чередовать движения резьборезом на половину оборота вперед с возвращением чуть назад. Это сэкономит силы и убыстрит работу.

Сочетание нескольких методов стыковки труб

Специальные компрессионные переходники сочетают в себе фланцевое присоединение и свойства компрессионного фитинга. С одного торца они имеют обычный фланец, который монтируется болтами к ответному фланцу металлотрубы, с другого – компрессионный переход с использованием обжимной гайки.

Данный способ применяют в сетях с небольшими трубами (до Ø 110 мм).

На фото компрессионный переходник ПНД с фланцем:

Существуют неразъемные резьбовые стыки, в которых резьба используется только для фиксации сегмента, а далее производится наваривание дополнительного канала.