Montage de tuyaux en PEHD par soi-même : instructions de soudage + comment plier ou redresser ces tuyaux

Le polyéthylène haute densité (PEHD) occupe une position de leader dans le classement de popularité parmi les matériaux utilisés pour l'assemblage des canalisations. Le secret de cette demande s'explique facilement par l'universalité d'application et la simplicité de montage des tubes en polyéthylène.

Mais comme pour tout autre polymère, un montage de qualité des tubes PEHD par vous-même ne peut être réalisé qu'à condition de respecter strictement la technologie. Nous vous expliquerons les nuances à prendre en compte lors de l'assemblage des éléments. Nous vous expliquerons comment réaliser correctement leur cintrage et leur redressement.

Méthodes efficaces pour l'assemblage des tubes PEHD

Technologiquement, les tubes PEHD peuvent être assemblés par deux méthodes principales – la connexion non démontable et la connexion démontable.

Le premier implique l'utilisation d'un appareil de soudage, le second est réalisé sans celui-ci.

Chaque méthode de fixation a ses avantages et ses inconvénients, c'est pourquoi la meilleure option d'assemblage des tubes polymères est choisie en fonction des conditions spécifiques.

Les joints soudés permanents permettent une étanchéité maximale, ce qui est particulièrement important pour l'aménagement de canalisations sous pression. Les joints démontables sont faciles à installer et permettent à tout moment de démonter le pipeline pour modifier sa configuration ou ajouter de nouvelles dérivations.

Méthodes de connexion non démontables

Pour l'assemblage des tubes PEHD, on utilise deux méthodes de connexion non démontables : par soudage bout à bout et par installation d'un manchon électrosoudable.

Dans tous les cas, lors de la mise en œuvre de ces méthodes, les connexions doivent répondre aux exigences suivantes :

• L'angle de déplacement maximal des segments soudés ne doit pas dépasser 10 % de l'épaisseur de la paroi des tubes assemblés.
• Le joint de soudure doit être réalisé au-dessus du niveau extérieur de la surface des segments adjacents.
• La hauteur du cordon d'une soudure de qualité doit varier entre 2,5 et 5 mm.

La valeur optimale de la hauteur du cordon dépend de l'épaisseur des parois du tube à souder. Pour les tubes à paroi mince (jusqu'à 5 mm), elle ne doit pas dépasser 2,5 mm. Si l'épaisseur des parois des tubes varie entre 6 et 20 mm, la hauteur du cordon ne doit pas dépasser 5 mm.

Par soudage bout à bout des tubes

La création d'une liaison permanente s'effectue par ramollissement du matériau jusqu'à un état de substance visqueuse afin de permettre la fusion diffusive de ses parties. Elle est utilisée pour les tuyaux dont l'épaisseur de paroi dépasse 5 mm.

Le raccordement bout à bout à l'aide d'une soudeuse est utilisé pour l'installation de canalisations destinées à transporter des fluides sous haute pression.

La méthode d'assemblage par soudage est utilisée sur les sections droites de la conduite d'eau qui est destinée à fonctionner sous pression. Elle seule permet d'obtenir une jointure étanche pour des diamètres supérieurs à 200 mm, car elle n'entraîne pas de perte de rigidité des tuyaux, ce qui éviterait une déformation.

Le soudage solide des tuyaux en PEHD peut être réalisé soi-même à l'aide d'un outil spécial. Le principe de la méthode consiste à chauffer les extrémités des éléments à assembler jusqu'à un état visqueux à l'aide d'une buse chauffante. Les extrémités ramollies sont simplement pressées l'une contre l'autre, puis on laisse refroidir la zone de jonction.

La principale difficulté lors de l'utilisation de l'équipement est la nécessité de contrôler non seulement le degré de chauffe des éléments, mais aussi ses propres mouvements, afin de ne pas endommager la soudure et de ne pas compromettre l'intégrité des tuyaux.

Lors des travaux de soudage, il est important de maintenir la température des éléments chauffants.

Les paramètres de temps et de température des éléments chauffants sont déterminés en prenant en compte trois facteurs :

1. L'épaisseur de paroi du tuyau.
2. Le diamètre des raccords.
3. Les paramètres techniques du poste à souder.

Le raccordement des tuyaux par soudage est l'option la plus fiable et la plus durable. Il permet de créer une fixation permanente capable de résister à la pression des systèmes d'alimentation en eau, qu'ils soient sans pression ou sous pression.

Le principal avantage des fixations soudées est leur fiabilité, ce qui est impossible à obtenir avec la méthode de pressage à froid. Parmi les « inconvénients » de la méthode de soudage, on ne peut citer que l'impossibilité de démonter le raccordement pour effectuer des travaux d'entretien ou de nettoyage du même tuyau.

Le soudage s'effectue dans l'ordre suivant :

1. Le tuyau est coupé à la taille souhaitée. Le parallélisme des extrémités est ajusté. Les bouts sont nettoyés avec du papier abrasif.
2. Un chanfrein de 2 à 3 mm est réalisé sur les extrémités. La zone de soudure est soigneusement nettoyée et traitée avec un dégraissant.
3. Le fer à souder est réglé à une température de 260°. Pendant qu'il chauffe, on insère les embouts de soudage et on attend que leur température atteigne la valeur souhaitée.
4. À l'aide du mécanisme de centrage, vous enfoncez le raccord et l'extrémité du tube dans la cavité de l'embout. Si le fer à souder n'est pas équipé de mécanisme de centrage, vous devrez vérifier l'alignement « à l'œil », en effectuant l'assemblage le plus précis possible.
5. Vous poussez les éléments centrés jusqu'au repère indiqué, en les assemblant sous pression, et vous maintenez la pression pendant le temps spécifié dans la notice pour la fusion.
6. Après avoir terminé le travail, vous écartez l'appareil et le débranchez. Vous fixez la zone de soudage dans la position définie, sans déplacement ni rotation, jusqu'au refroidissement complet de la surface.

Lors du soudage, il est important de ne pas dépasser le temps. Cela pourrait provoquer la formation d'un afflux de polyéthylène sur le diamètre intérieur de la pièce.

Tableau à utiliser pour contrôler le processus afin d'obtenir une liaison aussi solide que possible sans surchauffer la matière plastique.

Pour obtenir une fixation fiable, la profondeur d'insertion doit être d'environ 2 mm. En respectant cette profondeur, la soudure obtenue aura un aspect net et présentable avec une hauteur de bourrelet uniforme.

La sélection de photos suivante vous présentera les étapes du soudage bout à bout des tubes PEHD :

Par soudage par manchon électrosoudable

Pour mettre en œuvre cette méthode de liaison permanente, on utilise le soudage par électrofusion ou un raccord électrosoudable.

Le manchon à usage unique utilisé à cette fin est fabriqué dans le même matériau que les tubes, mais il est en outre équipé d'un élément chauffant intégré.

Cette méthode est efficace lorsque vous devez travailler dans des espaces restreints. Par exemple, lors de travaux de réparation dans des regards ou lorsque vous devez réaliser des dérivations sur des tubes déjà assemblés.

Il n'existe pas de normes unifiées pour le soudage par emboîtement dans les documents réglementaires nationaux. Cette technologie est plus souvent utilisée dans les pays européens et est régie par les normes DVS-220715.

La technologie d'assemblage des tuyaux en PEHD à l'aide de manchons comprend plusieurs étapes principales :

1. Préparation de la section de tuyauterie. La surface extérieure du tuyau est nettoyée de la graisse et de la poussière. Pour cela, on utilise des solutions savonneuses et alcoolisées, disponibles dans une large gamme dans les magasins de bricolage.
2. Traitement des surfaces de jonction. La densité de l'assemblage dépend directement de la régularité de la coupe. Pour obtenir une surface parfaitement lisse, l'extrémité du tuyau est poncée avec un morceau de papier de verre à grain fin.
3. Réalisation des chanfreins. La jonction du tuyau est coupée à 45°. Le biseau permet d'assurer un ajustement et une fixation les plus serrés possible des éléments.
4. Installation du manchon. Le manchon est connecté à la source d'alimentation. Après avoir chauffé à la température définie, le manchon est placé d'un côté (le mandrin) sur le tuyau, et de l'autre côté (le manchon) il est relié au second tuyau.

La condition clé pour réaliser un soudage par électrofusion est d'assurer l'immobilité des pièces pendant le chauffage et le refroidissement des éléments. Lors de l'insertion des extrémités des tuyaux dans la cavité du manchon chauffé, il est important d'effectuer le travail rapidement mais avec la plus grande prudence afin de ne pas surchauffer le polyéthylène.

On insère le second tronçon de tuyau dans l'extrémité du manchon, en ajustant les parties du pipeline aussi étroitement que possible pour obtenir un jeu minimal.

Au moment de l'insertion des tronçons dans la cavité du manchon, préparez-vous à ce qu'un peu de plastique fondu commence à suinter de dessous. Une fois le travail terminé, il ne reste plus qu'à retirer le manchon et à poser le pipeline assemblé sur une surface dure pour le fixer dans la position souhaitée.

Après le refroidissement de la matière fondue, on verra un collier de serrage bien ajusté contre le tuyau au niveau de la jonction.

Cependant, en choisissant cette méthode, il faut tenir compte du fait que les tuyaux en plastique ne sont pas très rigides. Par conséquent, en cas de forte pression interne, la soudure créée peut simplement se rompre. Le raccord à manchon n'est pas la meilleure solution pour installer des circuits de chauffage et créer des dérivations pour le lavabo.

L'évaluation des forces et faiblesses des différentes méthodes de soudage des tuyaux en PEHD fait l'objet d'un article que nous vous recommandons de consulter.

Méthodes de connexion démontables

Si l'on considère les options de raccordement démontable, elles sont réalisées à l'aide de brides et de raccords à compression. En respectant rigoureusement les règles d'installation, elles s'avèrent aussi fiables que celles obtenues avec un poste à souder.

Tout type de raccord permanent comprend une pièce élastique. Lors du serrage avec un outil de bridage, celle-ci remplit tous les vides au niveau du joint, éliminant ainsi les fuites.

À l'aide de raccords en PEHD

Pour mettre en œuvre cette méthode, on utilise des raccords à compression, qui sont des manchons filetés mâles des deux côtés.

Ils permettent d'assembler les tuyaux en assurant une liaison étanche avec un haut niveau d'étanchéité. De plus, le raccord démontable peut être facilement retiré à tout moment pour modifier la configuration de la conduite ou effectuer une réparation urgente.

Cette méthode de raccordement amovible est souvent choisie dans le cadre d'une habitation privée, lorsqu'il est nécessaire de raccorder une dérivation de la source d'alimentation en eau à la conduite d'eau venant de la maison.

Voici la procédure à suivre pour réaliser un raccord à compression :

1. On place une bague d'écartement en polyuréthane ou en caoutchouc sur les extrémités préparées des deux tubes. Le diamètre extérieur de la bague doit être égal au diamètre intérieur des tubes à assembler.
2. On équipe les extrémités d'un écrou de serrage et de deux rondelles de pression. La première rondelle sert à comprimer la bague d'écartement, la seconde à assurer l'étanchéité de l'écrou par rapport à l'extrémité du tube.
3. On assemble le raccord selon le principe « tube – raccord – tube ». Pour une fiabilité accrue, on le serre à fond des deux côtés à l'aide de l'écrou de serrage.

Pour l'assemblage des pièces, on utilise une clé spéciale. Elle permet de dévisser les écrous de serrage sur les raccords.

Les pièces assemblées à l'aide de raccords à compression peuvent être démontées et réutilisées à plusieurs reprises sans compromettre la fiabilité du raccordement.

Le principal avantage de cette méthode de raccordement est qu'elle peut être mise en œuvre facilement même par temps froid, alors que la soudure nécessite une température d'au moins +5°C.

Une large gamme d'éléments de raccordement de différents diamètres permet de réaliser tous types de réseaux et de créer les embranchements nécessaires dans la canalisation.

Par installation de bride

On choisit le raccordement par bride lorsqu'il est nécessaire de connecter une canalisation en PEHD à des tuyaux en acier. Les brides permettent de raccorder facilement des vannes, des régulateurs et des robinets-vannes aux réseaux.

On trouve dans le commerce des brides en acier à visser et des brides équipées de douilles à souder sur les extrémités des tubes en polymère.

Pour l'installation sur des tubes en polyéthylène, on utilise des brides conformes à la norme GOST 12882,80. Elles présentent un diamètre intérieur élargi.

Les opérations d'installation de la bride s'effectuent dans l'ordre suivant :

1. On réalise un filetage à une extrémité de la conduite.
2. On visse un élément dans le filetage.
3. On place le raccord de la conduite à connecter sur l'élément.
4. On chauffe la zone de jonction à l'aide d'une douille ou d'un pistolet thermique.

Avant d'installer la bride, il faut l'inspecter pour vérifier qu'elle ne présente pas de bords tranchants ou de bavures qui pourraient endommager l'extrémité du tube en polyéthylène.

Comment cintrer ou redresser un tube ?

Les tubes en polyéthylène sont vendus en segments droits de 12 mètres ou en rouleaux de grande longueur. Enroulés, ils prennent une forme annulaire et se déforment. Avant de redresser ou de plier un tube en PEHD déformé, il faut le chauffer.

Lors du montage d'un pipeline, vous aurez souvent besoin de redresser un tuyau en polyéthylène tordu ou, à l'inverse, de plier un tuyau déformé.

Le polyéthylène haute densité est réputé pour sa bonne élasticité. Mais il perd cette propriété à une température de chauffage supérieure à +80 °C. C'est ce point qui est utilisé lorsque vous devez modifier la configuration du produit.

Mais n'oubliez pas que pour redresser ou plier, vous ne pouvez augmenter la température que pendant une courte période. En effet, un tuyau en polyéthylène fait partie des matériaux de construction qui peuvent être endommagés si le régime de température est violé.

Aperçu des méthodes de redressement d'un tube

Redresser un tuyau en éliminant les plis apparus lors de son stockage et de son transport est plus facile après un léger chauffage. Si le remplacement ou la réparation du pipeline est effectué en été, lorsque les rayons du soleil sont les plus chauds, vous pouvez les utiliser pour atteindre l'objectif.

Pour redresser un tuyau en PEHD, il vous suffit de le laisser quelques heures sous les rayons directs du soleil, en fixant fermement les extrémités du segment.

Les rayons UV ne dégraderont pas les propriétés de service du polyéthylène, mais ils pourront temporairement ramollir les parois du tuyau. Il ne vous restera plus qu'à fixer le tuyau ramolli le long d'un support rigide ou d'un mur, ou bien à le placer dans une tranchée préalablement creusée. Avant de redresser un tuyau en PEHD courbé sur le sol, vous devez dégager la zone.

Si vous devez effectuer ce travail en hiver, utilisez de l'eau chaude pour chauffer le tuyau. Mais cette méthode est efficace pour les tuyaux dont le diamètre ne dépasse pas 50 mm. Comme aides pour le redressement, vous pouvez utiliser des rampes métalliques et une maçonnerie en briques. Dans tous les cas, plus le segment du tuyau est court, plus il sera facile à travailler.

Méthodes efficaces pour cintrer une pièce

Si la situation inverse se présente, lorsque vous devez plier un tuyau en PEHD, vous utilisez le même traitement thermique.

Pour chauffer, on utilise les méthodes suivantes :

• souffler de l'air chaud dirigé avec un pistolet thermique ;
• chauffer les parois du tuyau avec un chalumeau à gaz ;
• arroser la surface avec de l'eau bouillante.

Pour simplifier la procédure de pliage, il est préférable de construire un gabarit de formage. Un cadre dont la taille correspond au diamètre du tuyau à plier peut être fabriqué à partir de simples panneaux de fibres. Pour rendre la surface du gabarit lisse, poncez-la avec un morceau de papier de verre.

Pour plier un tuyau en PEHD à l'aide d'un pistolet thermique, procédez comme suit :

1. Chauffez la zone à traiter avec un pistolet thermique.
2. Enfoncez la pièce ramollie dans le gabarit de formage.
3. Pliez délicatement le tuyau, sans exercer une force excessive, afin de ne pas déchirer le tuyau au point de pliage.

Après avoir créé l'angle de pliage souhaité, laissez le tuyau refroidir complètement et ne le retirez du gabarit qu'après.

Pour assurer un chauffage uniforme de la surface de l'article en polyéthylène, le tube doit être constamment tourné autour de son axe, en exposant différentes parties aux rayons.

Point important : en chauffant le tube, il faut respecter le « juste milieu ». Si la surface n'est pas suffisamment chauffée au moment du pliage, le tube peut se casser. Si l'élément chauffant est trop près de l'article pendant le chauffage, le polymère peut s'enflammer.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Découvrez les nuances du soudage et du traitement des tubes en PEHD dans les vidéos suivantes.

Vidéo n°1. Comment se fait le soudage bout à bout :

Vidéo n°2. Exemple de réalisation d'un soudage électro-soudable :

Vidéo n°3. Option de redressement du tube :

Lors du choix de la méthode de raccordement et de redressement des tubes en polyéthylène, il faut tenir compte du niveau de pression du fluide de travail. Cela permettra de minimiser l'impact négatif des manipulations effectuées sur la canalisation sur ses caractéristiques techniques.

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