Łączenie wentylacji i odciągów z tworzyw PP, PPs, PE i PVC

Spawanie, klejenie oraz połączenia kołnierzowe to metody łączenia instalacji wentylacyjnych z tworzyw sztucznych. Wybór metody zależy od wielu czynników. Pod uwagę należy wziąć rodzaj materiału, z którego wykonywana będzie instalacja — do wyboru są tworzywa PVC, PPs, PP, PE, PP-EL-s, PVDF. Należy też uwzględnić miejsce instalacji, warunki eksploatacji, dostęp serwisowy. 

Podstawowy podział metod łączenia wentylacji chemoodpornej to:

• połączenia za pomocą kołnierzy,
• połączenia mufowe. 

Połączenia kołnierzowe kanałów i kształtek z tworzyw

Połączenia kołnierzowe wentylacji z tworzyw są stosowane zdecydowanie rzadziej niż połączenia mufowe. Stosuje się w nich łączenie za pomocą śrub z nakrętkami i podkładkami. Dodatkowo stosowane są również uszczelki do kołnierzy z EPDM. Ten typ łączenia wymaga okresowych przeglądów szczelności i w razie potrzeby dokręcania śrub. Ten rodzaj łączenia instalacji ma jednak taką zaletę, że przewody i kształtki można zdemontować i wykorzystać ponownie. Jeżeli planowane są modernizacje instalacji z tworzyw, to przy tej metodzie demontaż elementów jest łatwiejszy niż w przypadku instalacji spawanych. 

Wentylacja w systemie Chemowent w zdecydowanej większości dostarczana jest w opcji z połączeniami mufowymi. W przypadku prostokątnych kanałów i kształtek to ok. 70% produkcji; w przypadku wentylacji o przekroju okrągłym to nawet 90%. 

Połączenia mufowe wentylacji z tworzyw

Ogólnie można stwierdzić, że przy połączeniach mufowych można stosować dwie podstawowe metody łączenia: 

• klejenie,
• spawanie tworzyw.

Klejenie wentylacji chemoodpornej możliwe jest w bardzo ograniczonym zakresie. Dotyczy tylko kanałów i kształtek okrągłych z tworzywa PVC do średnicy ∅250 oraz przewodów i kształtek prostokątnych do długości boku ok. 250 mm. Klejenie wymagania użycia specjalistycznych klejów przeznaczonych do tego tworzywa. Klejenie instalacji o większych rozmiarach może skutkować powstawaniem nieszczelności w instalacji. 

Spawanie wentylacji chemoodpornej z tworzyw to metoda najbardziej efektywna i skuteczna. Gwarantuje 100% szczelności instalacji pod warunkiem, że spawy zostaną wykonane prawidłowo i zgodnie z instrukcją techniczną.

Spawanie kanałów i kształtek z tworzyw sztucznych

Przez zgrzewanie tworzyw sztucznych rozumiane jest nierozdzielne łączenie termoplastycznych tworzyw przy działaniu ciepła i ciśnienia. Zasadniczo można ze sobą zgrzewać tylko tworzywa sztuczne tego samego rodzaju, czyli np. polipropylen z polipropylenem. W ramach rodzaju wykorzystuje się tworzywa, które mają taką samą lub podobną (zbliżoną) masę cząsteczkową i taką samą gęstość. W procesach spawania można nie uwzględniać koloru tworzywa.

Istnieje możliwość zgrzewania płyt w specjalnych zgrzewarkach bez materiału dodatkowego, dotyczy to  procesów produkcyjnych. Łączenie to polega na podgrzaniu płyt, które nadaje plastyczności zgrzewanym powierzchniom, a następnie w określonym czasie używa się odpowiedniej siły, która doprowadza do nierozdzielnego połączenia dwóch powierzchni.

Podczas spawania wentylacji chemoodpornej w procesach produkcyjnych i na budowach wykonuje się spawanie za pomocą spawarek z użyciem materiału dodatkowego w postaci drutu do spawania. W urządzeniach tych wykorzystywany jest strumień gorącego powietrza. Spawarki wyposażane są w dysze, których wybór uzależniony jest od metody spawania ręcznego (ciągniona lub wahadłowa), rodzaju spoiny,  wykonywanej pracy, rodzaju tworzywa czy grubości płyt. 

Do spawania wentylacji z tworzyw najczęściej wykorzystywane dysze to:

• dysza spinająca (sczepiająca) - służy do spajania zgrzewanych części. Wtapianie jest wykonywane przy pomocy gorącego powietrza, bez drutu do spawania. Dysza ta musi być używana przy spoinach typu V, aby zapewnić nienaganne połączenia stref przetopu i aby wykluczyć nacięcia przy gięciu. Praca z dyszą spinającą zalecana jest także wówczas, gdy zewnętrzny kształt wykonywanej części zawiera przyłącza itp.
• dysza do spawania szybkiego ze szczeliną standardową — pozwala uzyskać dużą szybkość zgrzewania i dużą wytrzymałość. Używany jest w niej drut, który zostaje w nią wprowadzany i jest podgrzewany. U podstawy dyszy zgrzewającej znajduje się wąski wylot powietrza, poprzez który podgrzewana jest strefa płyty niezbędna do uzyskania spawu. Stosowane są druty okrągłe o średnicach ∅3,4 oraz 5 mm, a także druty o przekroju trójkątnym. Dla różnych drutów dostępne są odpowiednie dysze w zależności od średnicy i kształtu. Rodzaj drutu oraz jego rozmiar jest dobierany w zależności od rodzaju spoiny oraz grubości spawanego tworzywa. 

Jak można uniknąć błędów podczas spawania tworzyw? Jak zapewnić rzeczywistą 100% szczelność połączeń przy montażu przewodów i kształtek wentylacyjnych? Znajomość najczęstszych nieprawidłowości, które mogą wystąpić podczas procesów spawania wentylacji, pozwoli na ich unikanie i uzyskanie odpowiedniej jakości łączenia.

• Płyta i drut nie zostały równomiernie rozgrzane (rozgrzane strefy po lewej i po prawej stronie drutu do spawania nie są równomiernie rozgrzane)
• Temperatura spawania tworzywa i ilość powietrza nie są właściwe
• Płyta i drut nie są odpowiednio oczyszczone
• Powietrze nie jest oczyszczone z wody i pyłu
• Spoiny V nie są złączone
• W obrębie strefy spoiny powstają pęcherze powietrza
• Drut do spawania objętościowo nie wystarcza do wykluczenia powstawania karbów w strefie spoiny
• Płyty nie są wyrównane
• Zgrzewanie jest zbyt szybkie
• Drut do spawania pozostał okrągły i nie odkształcił się wystarczająco. Przez to połączenie nie powstaje lub powstałe połączenie jest niekompletne
• Z powodu zbyt wysokich temperatur zgrzewania dochodzi do uszkodzeń termicznych. Dotyczy to w szczególności tworzyw PE i PP. 

Więcej informacji na temat procesów spawania tworzyw sztucznych, doboru temperatury, budowy spoin, rodzaju dysz można znaleźć w opracowanym przez nas poradniku "Spawanie tworzyw sztucznych w systemie Chemowent".

Spawanie ekstruzyjne wentylacji chemoodpornej

W przypadku spawania grubościennych elementów wentylacji (z płyt o ściankach od 4 do 12 mm) warto skorzystać z metody spawania ekstruzyjnego. Do tego celu wykorzystuje się urządzenia nazywane ekstruderami. Pozwalają one uzyskać wysoką precyzję spawania oraz dużą wytrzymałość łączenia.

Proces spawania ekstruzyjnego polega na tym, że odpowiednio przygotowany profil spoiny zostaje podgrzany, a następnie odpowiednio uplastyczniony materiał dodatkowy (drut spawalniczy) zostaje podany w miejsce spoiny za pomocą buta spawalniczego. W procesach spawania wykorzystuje się drut spawalniczy o takich samych właściwościach jak spawane elementy z tworzywa.

W spawaniu ekstruzyjnym istotną rzeczą jest dostarczanie podgrzanego powietrza wolnego od zanieczyszczeń typu tłuszcze, wilgoć czy cząstki stałe.