Способы соединения элементов трубопровода

Способы соединения элементов трубопровода

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на сборку трубопроводных систем при санитарно-технических работах и ремонте строительных машин.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

Объекты производственных работ:

1. Установка фланцев на трубах.

2. Сборка отдельных элементов и участков трубопроводных систем.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Трубопроводные системы и их сборка

Системы трубопроводов применяют в силовых установках (для подвода воды и топлива), в строительных и другом технологическом оборудовании (для подвода масла к местам смазки и зажимным устройствам и охлаждающей жидкости в зону обработки), в прессовом оборудовании (для подвода жидкостей и газов к силовым цилиндрам) и т.д.

Трубопровод состоит из труб, соединяемых между собой и с конструктивными элементами оборудования при помощи специальных соединительных элементов, крепежных деталей и арматуры.

В зависимости от назначения различают трубопроводы высокого, среднего и низкого давления. Для всех видов трубопроводов общим требованием является чистота проходного отверстия, полная непроницаемость, долговечность и простота обслуживания.

В зависимости от назначения трубопроводной системы используют чугунные, стальные, медные, латунные, алюминиевые и пластиковые трубы. Наиболее распространено применение стальных труб. В зависимости от способа изготовления различают цельнотянутые (бесшовные) и сварные трубы.

Для передачи охлаждающей жидкости используют, как правило, обычные водопроводные трубы, для горячей воды и пара — бесшовные трубы, для рабочих жидкостей в системах гидравлического привода — стальные цельнотянутые трубы, для подвода смазывающих масел — медные трубы.

Соединения трубопроводов могут быть неподвижными разъемными и неподвижными неразъемными (однако в некоторых случаях используют подвижные соединения элементов трубопроводов). К неподвижным разъемным соединениям относятся соединения на резьбе, выполняемые с помощью специальных соединительных элементов — фитингов (рис.1, а-ж) и фланцев, а к неподвижным неразъемным — соединения, выполняемые сваркой, напрессовкой, отбортовкой, развальцовкой (рис.1, з-к).

Рис.1. Фитинги и фланцы трубных соединений:

а — угольник; б — тройник; в — крестовой переходник; г — переходная муфта; д, е — контргайка; ж — футорка; з, и, к — соединения с фланцем соответственно напрессовкой, отбортовкой и развальцовкой

Трубопроводная арматура предназначена для включения, отключения и регулирования потока пара, газа или жидкости. В зависимости от назначения различают следующие виды арматуры:

запорная, предназначенная для включения или отключения пара, жидкости или газа (краны, вентили, задвижки);

предохранительная, служащая для защиты трубопроводов в случае опасного повышения давления (клапаны);

регулирующая давление или количество подаваемой жидкости или газа;

указатели уровня жидкости.

Все операции, выполняемые при сборке трубопроводных систем, могут быть разделены на заготовительные и сборочные.

К заготовительным операциям относятся: разметка, отрезка, очистка, гибка труб, отбортовка, развальцовка, сварка и сборка деталей в сборочные единицы, проверка и контроль по размерам, форме и внешнему виду, гидравлические испытания и маркировка.

Наиболее сложной операцией является гибка труб, которая может производиться вручную и механическим способом, с наполнителем или без него. Наиболее важным является выбор радиуса гибки, так как он оказывает существенное влияние на работу трубопровода. Радиус гибки выбирают в зависимости от диаметра трубы и толщины ее стенки.

Для механизации процесса гибки применяют трубогибочные станки с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом.

На сборочные операции сборочные единицы поступают в подготовленном виде, т.е. соответствующей длины и с нарезанной на концах трубы резьбой. Соединительные элементы, крепежные детали и арматура, поступающие на сборку, также должны быть окончательно подготовлены и проверены для монтажа в системе трубопровода.

При сборке необходимо обеспечить соосность соединяемых труб, а также параллельность торцов труб и соединительных фланцев. Несоблюдение этих условий является причиной возникновения дополнительных нагрузок, которые могут вывести трубопровод из строя.

В зависимости от назначения трубопроводных систем различаются технологические процессы их сборки.

Стальные трубы, на концах которых нарезана резьба, соединяют между собой специальными соединительными элементами — фитингами, которые изготовляют из стали или ковкого чугуна. Применение фитингов при сборке обеспечивает возможность соединения труб под различными углами, предусматривает выполнение отведений и обеспечивает переход от одного диаметра трубы к другому.

Прочность и надежность соединения элементов трубопровода при помощи фитингов обеспечивается его соответствующей затяжкой, при которой нитки резьбы соединяемых деталей плотно прижимаются друг к другу. Герметичность соединения достигается за счет смазывания резьбовой части соединяемых деталей перед сборкой свинцовым суриком или цинковыми белилами. Более надежную герметизацию обеспечивает применение льняной или пеньковой подмотки с суриковой подмазкой.

Магистральные трубы соединяют при помощи прямых соединительных муфт; на наружной поверхности муфты имеются ребра для захватывания ее трубным ключом. Трубы могут иметь короткую или длинную резьбу.

При сборке труб с короткой резьбой (рис.2, а) на конце трубы 2 нарезается резьба такой длины, чтобы она была на два-три витка меньше половины длины соединительной муфты 1. Сбег в конце резьбы при сборке заклинивает муфту, что обеспечивает плотность соединения. Соединения труб с короткой резьбой применяют только для неразъемных трубопроводов, так как после сборки такие соединения разъединить невозможно.

Рис.2. Трубопроводные соединения:

а — с короткой резьбой; б — на сгоне; 1 — муфта; 2 — труба; 3 — контргайка

Сборка труб на сгоне производится, если по условиям работы трубопроводную систему необходимо разбирать (рис.2, б). В этом случае одна из соединяемых труб имеет короткую резьбу, а другая — длинную. Участок трубы с длинной резьбой называют сгоном. Длину его выбирают таким образом, чтобы после установки на нем соединительной муфты и гайки остался участок резьбы не менее чем с двумя нитками.

Последовательность сборки труб на сгоне следующая:

контргайку 3 и муфту 1 навинчивают на длинную резьбу без уплотнения и без промазывания суриком или белилами;

короткую резьбу уплотняют и промазывают суриком или белилами;

муфту 1 свинчивают с длинной резьбы и навинчивают на короткую до упора в ее сбег;

жгутик льняной пряжи или пеньки, пропитанный суриком, устанавливают на длинную резьбу между муфтой 1 и контргайкой 3;

контргайку 3 затягивают.

Если между муфтой и контргайкой нет перекоса и их торцы плотно прилегают друг к другу, то соединение будет достаточно герметичным. Соединение на сгоне можно применять только при сборке трубопроводов с цилиндрической резьбой.

При помощи соединений на фитингах монтируют водяные, паровые и некоторые другие трубопроводы, работающие при давлении, не превышающем 16 МПа. Для соединения труб при помощи фитингов применяют специальные трубные ключи различных конструкций (рис.3.).

Рис.3. Ключи для сборки трубопроводов:

а — рычажный; б — разводной; в — специальный; г — накидной; д — цепной

При сборке труб на фланцах фланцы крепят к трубам сваркой, на резьбе, развальцовкой или отбортовкой. При этом необходимо обеспечить соосность трубопроводов и параллельность торцов фланцев.

В процессе сборки между фланцами устанавливают прокладки, которые обеспечивают герметичность соединения. Фланцы крепят между собой, используя болты или шпильки. Прокладки вырезают так, чтобы они соответствовали по форме фланцу. Изготовляют их из уплотняющего материала и промазывают с двух сторон герметизирующим составом (олифа, белила, специальные герметизирующие пасты — герметики). Соединение затягивают гайками крест накрест. При затягивании соединения при помощи щупа контролируют перекос фланцев.

В различных конструкциях трубопроводов широко применяют плоские уплотняющие прокладки. В зависимости от назначения они делятся на мягкие эластичные из однородного материала (картон, бумага, войлок, асбест, резина, паронит, свинец); мягкие эластичные комбинированные (металлические с асбестовой сердцевиной, асбестово-прорезиненные); пасты и мастики. От материала и толщины прокладки зависит надежность соединения.

Прокладки из картона и резины применяют для уплотнения стыков водяных трубопроводов; прокладки из фибры и бумаги, пропитанные керосином или нефтью, — для топливо- и маслопроводов; прокладки из асбеста в виде картона, шнуров и нитей — для паро- и газопроводов; прокладки из свинца — для кислотопроводов.

При сборке труб развальцовкой (рис.4, а) концы развальцованных труб 4 соединяют штуцером 7 и закрепляют с помощью гайки 2 и ниппеля 3. В некоторых случаях в этих соединениях используют медные прокладки, повышающие герметичность соединения.

Последовательность сборки при этом следующая:

установить на медные трубки 4 ниппели 3 и накидные гайки 2;

развальцевать концы медных трубок;

соединить развальцованный конец медной трубки 4 с присоединительной поверхностью штуцера 1;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 так, чтобы ниппель 3 был плотно прижат к развальцованному концу трубки;

соединительный штуцер 1 установить присоединительной поверхностью к развальцованному концу трубки 4;

на резьбу присоединительного штуцера 1 навернуть и затянуть накидную гайку 2 так, чтобы ниппель 3 был прижат к развальцованному концу трубки;

проверить собранное соединение на герметичность.

При сборке труб (стальных и медных) при помощи штуцеров (рис.4, б) к концам трубы 4 приваривают ниппели 3, имеющие сферические головки. Плотность соединения ниппеля 3 со штуцером 7 обеспечивается усилием затяжки накидной гайки 2. Для увеличения плотности соединения устанавливают медные прокладки. Способы закрепления шланга на штуцере или при помощи хомута показаны на рис.4, в.

Последовательность сборки стальных труб при помощи штуцеров следующая:

установить шаровой ниппель 3 по посадочному месту штуцера 1;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 по резьбе штуцера 1;

соединительный штуцер 1 установить посадочным местом на шаровой ниппель 3;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 на соединительном штуцере 1;

проверить герметичность соединения.

Сборка винипластовых трубопроводов производится при помощи раструбов сварными или резьбовыми муфтами, а также фланцами, закрепляемыми сваркой или отбортовкой. Соединения винипластовых труб при помощи раструбов могут быть неподвижными (сварные или клеевые) или подвижными (соединения уплотняют при помощи резиновых колец). Подвижные соединения трубопроводов из винипластовых труб используют с целью компенсации температурного изменения длины трубопровода. Раструбные соединения для винипластовых труб выпускаются диаметрами 8. 150 мм.

Рис.4. Соединения трубопроводов:

а — развальцовкой; б — при помощи штуцеров; в — при помощи шланга; 1 — штуцер; 2 — накидная гайка; 3 — ниппель; 4 — труба

Соединение винипластовых труб сваркой встык не получило широкого распространения, так как прочность сварного шва для винипласта составляет всего 65. 80% от прочности самого материала, что приводит при сварных соединениях к появлению слабых (непрочных) мест в системе трубопровода.

Изготовление раструбов и отгибание бортов трубы из винипласта производится с предварительным нагревом. Нагрев осуществляют в ванне, наполненной глицерином или минеральным маслом при температуре 150. 170 °С. После нагрева трубу закрепляют в тисках, а в ее нагретую часть вводят стальную оправку соответствующего диаметра и формы, разогретую до температуры 100. 120 °С. Образовавшийся раструб охлаждают и после этого оправку извлекают из отверстия трубы. Длина раструба зависит от диаметра трубы.

Для склеивания винипластовых трубопроводов используют 20%-ный раствор перхлорвиниловой смолы в ацетоне или раствор дихлорэтана.

Сборка полиэтиленовых труб производится при помощи раструбов, муфт, металлических гаек, сваркой или склеиванием. Прочность швов при стыковой сварке всего на 10% ниже прочности основного материала, что не приводит к существенному снижению прочности такого соединения.

Полиэтиленовые трубы склеивают после их обработки хромовой кислотой, что позволяет изменить полярность полиэтилена, в результате чего он приобретает способность склеиваться обычными клеями.

Для защиты от коррозии деталей, находящихся в контакте с полиэтиленом, нельзя использовать масляные краски и битумные лаки.

Трубопроводы после сборки испытывают на прочность и герметичность. При испытании трубопровод наполняют водой и отмечают те места, в которых наблюдается утечка жидкости. Затем воду выпускают и уплотняют отмеченные места. При гидравлических испытаниях трубопровода проверяют прочность всех его элементов и герметичность соединений под давлением, предусмотренным техническими условиями.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Сборка труб с помощью муфт на короткой резьбе

Соединительные детали трубопроводов – виды и их особенности

Система трубопровода помимо ровных участков труб обычно имеет всевозможные завороты, ответвления, переходы с одного диаметра на другой и прочие элементы. Для их монтажа используют специальные соединительные детали, которым, собственно, и посвящена данная статья.

Общие сведения

Соединительные элементы трубопроводов или, как их еще называют, фитинги выполняют несколько функций. Помимо того, что они позволяют сформировать нужный элемент трубопровода, к примеру, разветвление или переход, фитинги обеспечивают герметичность стыков и, в то же время, отвечают за надежность системы.

Соответственно, от них зависит и долговечность всего трубопровода. Поэтому к выбору соединительных деталей необходимо подходить не менее ответственно, чем к выбору самих труб. А для этого нужно ознакомиться со всеми существующими их видами, что мы далее и сделаем.

Виды соединений

В первую очередь следует сказать, что соединение трубопроводов бывает двух типов:

• Разъемное – к таким относятся соединения, полученные пайкой, сваркой, прессованием, бетонированием или склеиванием.
• Неразъемное – резьбовое, фланцевое, раструбное и прочее.

Деталь под разборное фланцевое соединение

Виды соединения трубопроводов зависят от материала, из которого выполнены детали, а также от следующих факторов:

• Физико-химических свойств транспортируемого продукта, таких как токсичность, агрессивность, способность к выпадению осадка и пр.
• Условий эксплуатации – необходимость частых разборок, давление в системе, взрывобезопасность и пр.

В зависимости от типа соединения элементов трубопровода, подбираются и соединительные детали. Но, помимо типа соединения, фитинги отличаются по назначению.

Чаще всего в трубопроводах встречаются следующие детали:

• Отводы;
• Тройники;
• Переходы;
• Соединительные муфты.

Теперь подробней рассмотрим их виды и предназначение.

Отводы или поворотные фитинги

Отводы

Основной функцией отводов является изменение траектории трубы и направления рабочего потока. Это вид фитингов является одним из наиболее распространенных при устройстве трубопроводов. Визуально данную деталь можно представить как изогнутый под определенным углом отрезок трубы.

Конечно, в трубопроводах небольшого диаметра выполнить поворот можно путем изгиба трубы своими руками, но если диаметр большой, то загнуть трубы не получится.

Поэтому отводы применяют в самых разных видах систем:

• В химических трубопроводах;
• Водопроводах;
• Теплотрассах;
• Газопроводах и пр.

Пример использования отводов в газопроводе

По способу изготовления, соединительные отводы трубопроводов различают на:

Сварной секционный отвод

Чаще всего встречаются штампованные отводы и выполненные методом протяжки.

Что касается конструкционных особенностей, то наиболее востребованными являются крутоизогнутые изделия, т.е. обладающие небольшим радиусом и характеризующиеся следующими углами поворота:

• 45 градусов;
• 60 градусов;
• 90 градусов;
• 180 градусов.

В последнее время большой популярностью при монтаже различного вида трубопроводов пользуются нержавеющие отводы, которые изготавливаются из стали, содержащей в своем составе хром. Их достоинством является устойчивость к коррозии и различным агрессивным средам.

Обратите внимание! Разнообразие углов поворотов позволяет обеспечить наилучшую пропускную способность системы. Ведь, поворот трубопровода под углом 90 градусов является наиболее распространенным источником турбулентности, а также катализатором илистых отложений в системе.

Классификацию поворотных соединений также можно выполнить по двум признакам:

• Конструкционному материалу;
• По технологии монтажа данного элемента в трубопроводе.

Для монтажа стальных систем, угловой отвод представляет собой резьбовую муфту, корпус которой загнут под определенным углом. Однако, существуют подобные фитинги и для сварного соединения, в этом случае их внутренний и наружный диаметр равняется внутреннему и наружному диаметру трубопровода.

В полимерных трубопроводах, в зависимости от их типа, соединение бывает сварным и раструбным.

Тройники

Данный вид фитингов устанавливают в местах, где необходимо выполнить разветвление трубопровода.

В зависимости от отношения горловины тройника к корпусу тройника, их различают на:

• Переходные – имеют разный диаметр горловины и проходных отверстий корпуса. Применяются на участках, где ответвленный трубопровод отличается диаметром от центрального.
• Равнопроходные тройники – обладают одинаковым диаметром горловины и проходных отверстий корпуса.

Следует отметить, что тройники относятся к тем деталям трубопровода, которые подвергаются большим динамическим нагрузкам и действию давления. Поэтому к ним предъявляются высокие требования относительно надежности и прочности.

Переходной тройник под резьбовое соединение

По области применения, тройники делятся на:

• Изделия для работы в среднеагресивных и малоагрессивных средах – выполняют из углеродистых сталей марок – 10, 20, СтЗ.
• Изделия для работы в высокоагрессивных средах – выполняют из легированных и высоколегированных сталей марок – 5Х5М, 15ХМ1, 12Х18Н10Т и пр. Конечно, цена таких деталей более высокая.

Производители применяют разные способы изготовления тройников:

• Методом литья в формы;
• Путем газовой вырезки деталей и последующей их сварки;
• Путем штамповки цельной поковкой и последующим сверлением отверстий;
• Штамповкой стального листа и последующей сваркой.

Переходы

Переходами называются детали, которые позволяют плавно изменить диаметр трубопровода.

На сегодняшний день представлено множество различных вариантов переходников, которые подразделяются в первую очередь на:

• Штампованные;
• Сварные.

Основной характеристикой переходников является входной и выходной диаметр, а также длина перехода. Кроме того, изделия могут отличаться материалом, из которого они изготовлены.

Пожалуй, наиболее широкое распространение получили переходы из нержавеющей стали, которые используются в следующих сферах:

• Химической – благодаря устойчивости к агрессивной среде;
• Пищевой – благодаря экологичности;
• Энергетической – в результате прочности и долговечности.

Потребность в переходе может быть вызвана самыми разными причинами. К примеру, уменьшение диаметра позволит повысить давление в трубах и, как следствие, увеличить напор. Расширение же позволяет добиться обратного эффекта.

Таким образом, переходы являются ценнейшей деталью для распределения давления и планирования нагрузок на систему. Как и к тройникам, к переходам предъявляются повышенные требования относительно надежности и прочности.

В настоящее время существует несколько способов изготовления этих деталей:

• Ковка кольцеобразных либо штамповка конических поковок с дальнейшей механической их обработкой;
• Вальцовка из листовых заготовок и последующая сварка;
• Штамповка из листовых заготовок и последующая сварка;
• Штамповка из трубных заготовок путем обжима или раздачи.

По способу монтажа, переходы могут быть как разборными, так и сварными.

Обратите внимание! Сварные соединения трубопроводов по ГОСТу 16037-80 допускаются только в том случае, если фитинги выполнены из той же марки стали, что и трубы.

Фланец с резьбовым соединением

Фланцы

Фланцы представляют собой детали в виде диска (иногда в виде квадратной рамки), предназначенные для соединения труб одинакового диаметра при помощи болтов. Данное соединение используют в первую очередь в местах подключения трубопроводов к оборудованию, которое имеет ответные фланцы, а также на участках трубопроводов, которые в процессе эксплуатации требуют периодической замены и разборки.

Эти детали различаются по способу соединения с трубами.

• Сварными;
• Резьбовыми.

Схема фланцевого соединения труб из разных материалов

Фланцевые сварные соединения по ГОСТу 12815-80 подразделяются на:

• Плоские приварные (привариваются двумя швами);
• Свободные на приварном кольце;
• Приварные встык.

Для соединения труб, выполненных из легированных сталей, используют свободные фланцы, которые опираются на отбортованный конец трубы. Соединение на резьбе, как правило, применяют для трубопроводов высокого давления.

На фото – свободные фланцы

Размеры фланцев стандартизированы, что обеспечивает их взаимозаменяемость в трубопроводах.

• Наружного диаметра детали;
• Диаметра болтовой окружности;
• Диаметра и количества болтовых отверстий.

Для герметичности фланцевых соединений, между ними используют специальную прокладку, форма которой зависит от свойства транспортируемой жидкости или газа и давления в системе.

Согласно ГОСТ 12815-80 существует восемь видов уплотнительных плоскостей фланцев:

1. С выступом;
2. С соединительным выступом;
3. С впадиной;
4. С пазом;
5. С шипом,
6. Под прокладку овального сечения;
7. Шип-паз под фторопластовые прокладки;
8. Под линзовую прокладку.

Следует отметить, что герметичность соединения во многом зависит от качества прокладок.

Поэтому к ним предъявляются следующие требования:

• Упругость;
• Прочность;
• Прочность;
• Тепловая стойкость;
• Химическая стойкость.

Обратите внимание! Инструкция по применению резьбовых и фланцевых соединений не допускает их использования для трубопроводов, уложенных в труднодоступных для осмотра местах.

Схема муфтового соединения

Муфты

Соединительная муфта представляет собой деталь, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру соединяемых труб. Эти соединения могут применяться как для монтажа разборных, так и монолитных трубопроводов. В первом случае используют резьбовые муфты, а во втором – клеевые или под сварное соединение.

Надо сказать, что в любом случае муфта обеспечивает герметичное соединение. Материал трубопровода может быть любым, самое главное, чтобы он совпадал с материалом муфты.

По сути, муфта является альтернативой фланцевому соединению. К примеру, в стальных трубопроводах она, как и фланцы, позволяет выполнять демонтаж и замену отдельных участков системы. Так как металлические трубопроводы не слишком долговечны, такая возможность является весьма востребованной.

Следует отметить, что существует еще один вид муфт – раструбные, которые применяются в безнапорных трубопроводах, к примеру, в канализационных системах. Соединение в таком случае выполняется при помощи резиновых уплотнителей.

Вывод

Как мы выяснили, даже однотипные соединительные детали для трубопроводов бывают нескольких видов. Поэтому к их выбору следует подходить очень внимательно. Качественные и правильно подобранные детали позволят увеличить срок эксплуатации трубопровода.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Популярные способы соединение металлических труб без резьбы и сварки

Что представляет собой трубопровод? На самом деле – это последовательное соединение труб, измерительной аппаратуры и других элементов, предусмотренных проектом. Как можно выполнить стыковку труб? Существует множество разных способов, выбор оптимального осуществляется в зависимости от назначения трубопровода, условий, в которых он будет эксплуатироваться, размеров труб и материала изготовления.

При монтаже трубопроводов применяют самые разные способы соединения труб. Некоторые из них являются разъемными, то есть допускают возможность демонтажа и последующей повторной сборки. Другие же являются монолитными, разобрать которые, не разрушая трубы, невозможно.

Самым популярным видом неразборных соединений является сварка, ее используют при работе с разными видами труб – стальными, пластиковым, медными и даже чугунными. Однако сварка – это далеко не единственный способ сборки трубопровода, применяются и другие методы монтажа. Разберемся, как соединить металлические трубы без сварки.

1. Способы соединения стальных труб
2. Резьбовое соединение
3. Соединение на фланцах
4. Соединение на муфтах
5. Особые случаи
6. Способы соединения чугунных труб
7. Способы соединения асбестоцементных труб

Способы соединения стальных труб

Стальные трубы применяют достаточно широко. Несмотря на широкое распространение пластика, трубы из стали, по-прежнему, используют для монтажа трубопроводов для подачи воды и многих других видов сред.

Сварные соединения на трубах из стали – наиболее распространенный способ монтажа. Однако выполнение этой работы требует профессиональных знаний и навыков. Поэтому при выполнении монтажа своими руками часто используют соединение стальных труб без сварки. Без сварки выполняется и соединение пропиленовых труб с металлическими.

Совет! Без выполнения сварочных работ и используя безрезьбовое соединение можно собрать безнапорные трубопроводы из различных видов металлов, например, дымоход из нержавейки или систему водоотведения из чугуна.

Резьбовое соединение

Соединения на резьбе допускается устраивать в тех участках металлической трубы, в которых есть возможность контролировать надежность выполненной стыковки, чтобы, при необходимости, можно было подтянуть соединение. Как правило, резьба на трубах накатывается на специальном оборудовании, но можно нарезать резьбу и вручную.

Для этого отрезается кусок трубы, при этом нужно предусмотреть наличие припуска необходимой длины для резьбовой части. Резьба выполняется при помощи плашки. Инструмент закрепляется на плашкодержателе и выполняется нарезка резьбы. Работа осуществляется так:

• Железные трубы укрепляются в тисках, важно исключить возможность прокручивания.
• Плашка аккуратно наживляется на конец трубы. Очень важно не допустить перекоса при надевании плашки, так как иначе резьба получится кривой.
• Чтобы работать было проще, можно смазать трубу машинным маслом.
• В том случае, если плашка застряла и не поворачивается, следует сделать один оборот назад, чтобы удалить нарезанную стружку, которая тормозит продвижение вперед.

Совет! Если резьбу нужно нарезать на трубе, расположенной близко к стене, то есть, там, где невозможно выполнить полный оборот вокруг трубы, то следует применять плашкодержатели, снабженные храповым механизмом.

Как правило, соединение стальных труб на резьбе нуждается в уплотнении, для этого используются специальные сантехнические подмотки. Перед тем как закручивать резьбовое соединение, нужно проверить, нет ли на трубах заусенцев или застрявшей стружки. Закручивание резьбы должно проходить с некоторым усилием.

Соединение на фланцах

Иногда нужно выполнить соединение труб без сварки и резьбы. Это соединение на фланцах. Для выполнения соединения используется специальный фитинг – фланец, снабженный резиновой прокладкой. Соединение выполняется так:

• На месте, где соединяются детали, выполняется срез трубы. Он должен быть строго перпендикулярным и не иметь заусениц. Фаску на торце делать не требуется.
• На выполненный срез надевается фланец.
• Теперь нужно вставить резиновую прокладку так, чтобы она выступала за срез на 10 см.

• Фланец надевается на прокладку. Затем он соединяется с ответным фланцем, установленным на ту часть трубы, которую требуется присоединить к первой.

Совет! При закручивании соединительных фланцев болты ни в коем случае нельзя перетягивать.

Соединение на муфтах

Надежное и герметичное соединение металлических труб муфтой выполняют при сборке безнапорных и напорных трубопроводов. Выполняется цанговое соединение с использованием компрессионных фитингов или цанги. Таким образом можно состыковать пластиковую трубу с металлической:

• Концы труб, подлежащих соединению, обрезают, следя за тем, чтобы срез был ровным и строго перпендикулярным.
• На место стыка прикладывается муфта, причем центральная часть фитинга должна быть расположена строго по месту соединения труб.
• На трубах ставят метки маркером, которые обозначают положение муфты.
• Силиконовой смазкой обрабатывают концы труб и саму муфту.
• В муфту вставляется первая труба до метки. Затем вторая труба выравнивается строго по одной оси с первой и на нее надвигается муфта. Ориентироваться при надевании муфты нужно по нанесенной ранее метке.

Особые случаи

При использовании особых видов стальных труб, следует внимательно выбирать способы их соединения. Так, если монтируется трубопровод из оцинкованных труб, то использовать обычные способы сварки не рекомендуется. Дело в том, что цинк имеет температуру плавления намного ниже, чем у стали, поэтому при разогревании труб цинковое покрытие выгорит.

В этом случае, места стыка труб окажется лишено защитного покрытия, что, если не принять меры, спровоцирует коррозию труб. По этой причине соединение оцинкованных труб выгоднее производить без сварки. Например, можно использовать резьбовые фитинги или муфты.

Обсадными называют трубы, которые используют при устройстве скважин, в том числе и тех, что используются для подачи воды в жилые дома. Обсадные трубы выпускают разных размеров, их подбирают в зависимости от конкретных условий.

Чтобы выполнить соединение обсадных труб, применяют сварку либо установку муфт. Как правило, выбор способа монтажа зависит от того, трубы какого диаметра используются для обустройства скважин:

• Если труба имеет диаметр менее 50 мм, то удобнее использовать муфтовое соединение.
• При размере трубы более 100 мм, выгоднее применять сварку.

Профильные трубы для монтажа трубопроводов, предназначенных для транспортировки жидкостей, практически не применяют, так как в трубах квадратной или прямоугольной формы создается большое внутреннее сопротивление. Но зато этот материал широко применяют для сборки разнообразных несущих конструкций, а также для сборки трубопроводов для прокладки кабелей.

При сборке различных конструкций из металлопрофиля широко используют разные способы сваривания труб. Но, в некоторых случаях, более выгодно использовать соединение профильных труб без сварки. При таком способе монтажа применяют винтовые соединения или установку хомутов.

В продаже можно найти простые и крестообразные хомуты, которые подойдут для сборки металлоконструкций из труб квадратной или прямоугольной формы стандартных размеров.

Совет! Нужно заметить, что соединение на хомутах по прочности мало уступает сварному.

Способы соединения чугунных труб

Чугунные трубы традиционно используются для монтажа безнапорных трубопроводов канализации. Как правило, в этом случае, применяется неразъемное раструбное соединение. Для герметизации стыка используется льняная пенька или аналогичный материал, который заливается либо жидким цементным раствором, либо заполняется силиконовым герметиком.

Совет! Поскольку трубы из чугуна и стали выпускают одинаковых размеров, то соединение чугунных и стальных труб производят по той же технологии, что и стыковку двух чугунных труб.

Такие соединения прочные и, в то же время, эластичные, поэтому собранные трубопроводы служат десятилетиями. При выполнении соединения гладкий конец трубы вставляется в раструб другой так, чтобы кольцевой зазор между ними был равным по периметру.

Совет! Не так давно была разработана технология соединения чугунных труб в раструб с установкой резиновых уплотнителей. Применение этой технологии позволяет произвести монтаж намного быстрее.

При установке в чугунном трубопроводе арматуры используются фланцевые соединения. Нужно заметить, что сегодня чугун используют намного реже, чем прежде. При выполнении ремонтных работ в большинстве случаев старые трубы из чугуна заменяют пластиковыми.

Если трубопровод меняется лишь частично, то возникает вопрос, как следует выполнить соединение чугунных труб с пластиковыми? Для решения этой задачи удобно использовать специальные пресс-фитинги с уплотнением соединения паклей или тефлоновой лентой.

Способы соединения асбестоцементных труб

Асбестоцементные трубы изготавливают из портландцемента и асбестового волокна, смешанных в соотношении 4 к 1. Трубы выпускают в разных размерах и используют для монтажа трубопроводов для транспортировки различных сред. Какое соединение асбестоцементных труб следует применить? Ответ на этот вопрос зависит от того, на какое рабочее давление рассчитан трубопровод.

Так, если рабочее давление в трубопроводе планируется небольшим (до 3 кгс/см³), то соединение асбоцементных труб выполняется при помощи муфт из асбестоцемента с резиновыми уплотнителями. Для установки муфты следует использовать специальный домкрат.

Если монтируется напорный трубопровод, рабочее давление в котором будет от 6 кгс/см³, соединение асбестовых труб осуществляется с применением специальных фитингов – муфт Жибо. Герметичность этого соединения обеспечивается наличием резиновых колец, которые устанавливают между фланцами и втулкой из чугуна.

Итак, при строительстве трубопроводов применяют различные виды соединений труб, в том числе соединение металлических труб без сварки. Кроме того, специальные технологии выполнения соединений применяют при установке на трубопровод различных измерительных приборов и аппаратов. Например, для этой цели может быть применено шаровое соединение труб, характеризующееся наличием сферообразного ниппеля в соединяемом фланце.

Виды, типы соединения труб.

Сегодня во время строительства трубопроводов используют разнообразные виды соединения труб. Достаточно часто для упрощения монтажа и повышения надежности места соединения некоторые изготовители выпускают раструбы, которые оборудованы неподвижными соединительными кольцами из резины. Давайте подробнее рассмотрим процесс монтажа труб и что для этого необходимо. Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором

Разъемные способы соединения труб.

Абсолютно все соединения сантехнических труб можно разделить на два типа. Такие как:

• Неразъемные;
• Разъемные.

Следует отметить, что выбирать тот или другой тип нужно в зависимости от материала, из которого изготовлена труба. Помимо этого разъемные соединения труб делятся на муфтовые и фланцевые.

Фланцевый способ соединения.

Соединение, именуемое фланцевым, используется во время монтажа ПВХ-труб. При этом необходимо применять чугунный крепеж с резиновой прокладкой. Для правильного монтажа фланцевого соединения нужно придерживаться следующей последовательности работ:

• Выполнить обрезание трубы в месте соединения, фаску можно не делать, но срез обязан получиться идеальным;
• Надеть на срез свободный фланец;
• Вставить резиновую прокладку так, чтобы она выступала на 10 см от среза;
• Наложить фланец на прокладку, после чего соединить его при помощи болтов с ответными фланцами;
• Болты нужно закрепить, не прикладывая излишка усилий.

Муфтовый способ соединения.

Муфтовое соединение используется только во время монтажа напорных или же безнапорных труб, а также во время ремонта трубопровода. Порядок выполнения работ следующий:

• Срезать концы соединяемых элементов под углом 90 градусов;
• Приложить к месту соединения муфту таким образом, чтобы ее центральная часть лежала на стыке труб;
• Нанести отметки для обозначения положения муфты;
• Изнутри обработать муфту и концы трубы;
• Вставить одну из труб;
• Установить обе трубы таким образом, чтобы их продольная ось была единой. Муфту надвинуть на вторую трубу, согласно отметке нанесенной в начале.

Неразъемные способы соединения трубопровода.

Неразъемные методы отличаются тем, что во время разъединения трубопровода нарушается целостность трубы или крепления. Вышеуказанный способ: можно разделить на несколько видов:

• Раструбный;
• Крепеж сваркой;
• Склейка труб.

Раструбный способ соединения осуществляет в несколько этапов.

• Во-первых, нужно очистить от грязи раструб с резиновым кольцом одной трубы и гладкий конец иной. Прокладку из резины, не имеющей никаких дефектов, необходимо разместить правильно. После чего с гладкого конца убрать фаску.
• Во-вторых, при помощи силиконовой смазки нужно смазать соединяемые поверхности.
• В-третьих, отрегулировать размещение труб и вставить гладкий конец в раструб.
• В-четвертых, нужно задвигать трубу только до специальной монтажной метки.

Сварка труб.

Сегодня существует только две разновидности соединения труб при помощи сварки: встык и враструб. Если выбрана сварка враструб, то сварочным аппаратом нужно одновременно оплавить внутреннюю часть раструба и наружную поверхность гладкого конца. После чего трубы достаточно быстро соединяются.

Сварка встык представляет собой оплавление концов обеих труб и соединение их с приложением некоторого давления.

Следует отметить, что сварка труб является непростой задачей, для выполнения которой необходимо специальное оборудование. Именно поэтому далеко не все способы сварки доступны для домашнего использования.

Дуговая и газовая электросварка является наиболее распространенными. Но перед началом всех сварочных работ нужно произвести подготовку. Вначале необходимо произвести промывку всех замасленных частей труб при помощи каустической соды (едкого натра) и теплой воды. В месте будущего соединения срезается кромка, которая впоследствии обрабатывается растворителем.

Принцип действия любого газового сварочного аппарата заключается в том, что газ во время сгорания образует столб пламени, которое расплавляет присадочный материал и формирует так называемое сварочное соединение. Проволоку чаще всего используется в качестве присадочного материала. При помощи газовой сварки соединяются полимерные и металлические трубопроводы.

Дуговая сварка отличается тем, что соединение происходит при использовании неплавящихся или плавящихся электродов. В случае если выбраны неплавящихся электроды, нужно использовать присадочный материал.

Следует отметить, что сварочные работы, выполненные высококвалифицированным специалистом, смогут обеспечить наибольшую надежность соединения.

Склеивание труб.

Также сегодня доступен и другой способ неразъемного соединения труб, который называется клеевое соединение. Для использования данного метода необходим специализированный клей, так как им будут промазываться кромки соединяемых труб. Учитывая материалы, которые будут склеиваться, используют следующие разновидности клея:

• «металл + резина» или «резина + резина» — 88Н;
• Для металлических и пластмассовых труб – БФ-2;
• Эпоксидный клей – для соединения полимерных, а также металлических деталей.

Чтобы соединить поливинилхлоридные трубы нужно:

• Ошкурить и обезжирить специализированным средством на основе метиленхлорида концы труб;
• При помощи кисточки или тампона покрыть клеем края труб и вставить друг в друга. Если все сделано правильно, то на стыке будет выделяться валик из клея;
• Для обеспечения герметичности еще раз промажьте стык клеем.

Главное преимущество такого рода соединения труб состоит в том, что уже после небольшого промежутка времени трубопровод может использоваться.

Как соединить трубы из разных материалов.

Для соединения полимерных труб с деталями из других материалов используют специализированные переходники, уплотнительные элементы, а также фитинги. Давайте рассмотрим, как соединяется пластик с другими материалами:

Какие виды соединения трубопроводов существуют?

От соединения между собой разных участков трубопровода зависит его прочность, долговечность и функциональность. Поэтому при необходимости срастить трубы важно правильно выбрать тип соединения. Невнимательное отношение к этому моменту снизит срок эксплуатации, приведёт к частым ремонтам и даже может уменьшить пропускную способность.
Выделяют два основных типа соединений – разъёмный и неразъёмный.

Разъёмные виды соединения трубопроводов

Разъёмные соединения характеризуются возможностью при необходимости в любой момент разъединить участки трубопровода для ревизии, очистки или ремонта. К ним относят два вида – фланцевые и муфтовые.

Фланцевые соединения трубопроводов

Для герметичного, надёжного соединения канализационных, магистральных и других трубопроводных систем используют фланцы. Эти элементы арматуры имеют две части – основную и ответную, между ними располагается резиновая прокладка-кольцо. Стяжку производят при помощи болтов.
Монтаж фланцевого соединения происходит в три этапа:

1. подготовка труб – срез должен быть идеально ровным, фаску снимать не нужно;
2. установка фланца на окончание трубы;
3. укладка резинового уплотняющего кольца и соединение фланца с ответной частью при помощи болтов.

Фланцевая арматура для скрепления труб – надёжное соединение, позволяющее не беспокоиться о прочности и долговечности трубопровода. Единственный минус – при наличии в содержимом системы агрессивных сред потребуется регулярная замена прокладки.

Муфтовые соединения

Для соединения труб разного диаметра и назначения при ремонтах или монтаже используют ещё один тип разъёмной стыковки – муфтовый. Монтаж этого типа соединения несложен, а прочность высока. Работы проводятся в таком порядке:

1. подготовка труб – срезы должны быть сделаны с соблюдением угла в 90 градусов, поверхность зачищена от пыли, масляных и прочих загрязнений;
2. разметка – муфту прикладывают к трубам так, чтобы её центр находился точно в месте стыковки элементов, на трубах делают метки;
3. поверхность труб в месте соединения и муфта изнутри покрывается специальной смазкой (полимеризующимся клеем);
4. сначала в муфту вставляют одну трубу, согласно сделанной разметке, после этого трубы располагают так, чтобы они были расположены согласно одной оси, затем соединение надвигают на второй отрезок трубы до нанесённой на ней метки.

При необходимости муфтовое соединение трубопроводов можно разобрать для ремонта или прочистки трубопровода. Эта удобная функция свойственна всем разъёмным типам стыковки труб.

Неразъёмные методы соединения труб

Любое соединение в трубопроводе – слабое место, поэтому в случаях, когда в приоритете надёжность и прочность, чаще всего применяют неразъёмные методы стыковки элементов. К ним относятся сварные соединения, склейка труб и раструбный способ.
Последний можно считать неразъёмным при условии использования в процессе монтажа полимеризующихся составов, прочно соединяющих элементы. При работе с трубопроводами из ПВХ раструбное соединение производят без клея, поэтому в дальнейшем его можно демонтировать без повреждения элементов.

• Раструбное соединение характеризуется изначальным наличием на конце одной из труб расширения. На втором элементе необходимо снять фаску и с использованием резиновой прокладки поместить узкую часть в раструб. Для стальных, чугунных и ПВХ труб часто применяют клеевые составы, в том числе силиконовые герметики для повышения прочности соединения.
• Склейка труб – ещё один вариант добиться надёжного герметичного стыка. В этом случае необходимо зашкурить контактные поверхности и обязательно их обезжирить.
• Сварка – метод, применяемый для соединения элементов металлических трубопроводов. Операция проводится с применением сварочного аппарата. Используют электродуговой или газовый аппарат. Для стальных труб – сварка – самый надёжный тип соединения.

Неразъёмные соединения – лучший способ сделать конструкцию прочной, снизить риск преждевременного выхода её из строя. Но в ситуациях, когда требуется ремонт отдельных участков, разбор соединений возможен только с нарушением целостности труб, поэтому элементы потребуют замены.

Заказывайте и выбирайте у ООО «Детали Специального Назначения» трубопроводы любого вида и назначения.

Виды соединений трубопроводов и арматуры

При строительстве водопроводов в зависимости от назначения в основном используются следующие виды соединении трубопроводов и гидравлической арматуры: сварные (неразъемные), резьбовые соединения (разъемные), фланцевые (разъемные), раструбное (неразъемные) и другие соединения.

Сварные соединения

Соединения трубопроводов при помощи электродуговой и газовой сварки относятся к неразъемным соединениям и наиболее широко применяются при сооружении магистральных водопроводов, а также при монтаже трубопроводов внутри помещений. На рисунке 5.1 представлен вид сварного соединения с указанием типа сварки и сварного шва, от качества которого зависит надежность работы водопровода. Перед сваркой концы труб и фаски необходимо тщательно очистить от ржавчины и грязи, трубы надежно укрепить на лежках или опорах и скрепить сварочными прихватками. После этого стык полностью необходимо заварить и проверить на качество сварки визуальным осмотром и с помощью установок по проверке качества сварного шва.

Резьбовые соединения

Соединение стальных трубопроводов и арматуры на резьбе относится к разъемным соединениям и обычно используется при монтаже водопроводов малых диаметров (до 50 мм) в системах водоснабжения и отопления. Этот вид соединения (рисунок 5.2) применяется при сравнительно невысоких давлениях (не более 1,6 МПа) и главным образом используется при сооружении трубопроводов и арматуры внутри помещений. Резьбовые соединения обеспечивают достаточную плотность, прочность соединений при возможной сборке или его разборке. Для соединения труб применяют цилиндрическую и коническую резьбы (метрическую и дюймовую). Плотность соединения с цилиндрической (трубной) резьбой обеспечивается применением уплотняющих средств в виде льняной пряди, пропитанной суриком на олифе или другими материалами. Соединение конической резьбой специальных уплотнений не требует.

Фланцевое соединение

Фланцевое соединение (рисунок 5.3) следует отнести к разъемным соединениям на прокладках, изготовленных из резины или других материалов, являющихся наиболее надежными, но в тоже время наиболее дорогими. Этот вид соединения применяется в основном для присоединения трубопроводов к фланцам гидравлической арматуры. Основное преимущество фланцевых соединений — их способность воспринимать осевые усилия и возможность замены гидравлической арматуры, вышедшей из строя.

Раструбное соединение

Чугунные трубы соединяют с помощью раструбов, заделку которых начинают после укладки труб в траншею. Герметизацию стыка осуществляют в основном двумя методами.

В первом случае (рисунок 5.4) внутренняя часть раструбной щели заделывается (уплотняется) промасленной пеньковой прядью. Из пряди изготавливаются плотные жгуты такой толщины, чтобы они с трудом входили в кольцевой зазор раструбного соединения. Концы колец закладываются в раструб вразбежку. Каждый виток проталкивают в раструб конопаткой и уплотняют его до отказа сильными ударами молотка по конопатке. Уплотнение считается законченным, если конопатка при ударе по ней молотком отскакивает. После тщательного уплотнения жгута или колец, оставшуюся глубину раструба заполняют асбестоцементной смесью, состоящей из 70 % цемента и 30 % асбеста. Перед приготовлением смеси асбестовое волокно просушивают, разрыхляют, а цемент просеивают. Заготовленную смесь хранят в герметически закрытой таре. Смесь увлажняют водой непосредственно перед заделкой стыка. Увлажненную смесь вводят в раструбную щель тремя-четырьмя слоями, которые уплотняют ударами молотка по чеканке.

Во втором случае (рисунок 5.5) в раструб устанавливается резиновая самоуплотняющаяся манжета типа Б1 или Б2, а для труб раструбно-винтовых — уплотнительное кольцо типа А с раструбно-винтовой чугунной или пластмассовой запорной муфтой.

При монтаже трубопроводов резиновыми уплотнителями используют специальные монтажные приспособления для соединения трубопроводов.

Соединение асбестоцементных труб

Соединение асбестоцементных труб в водоводах с рабочим давлением более 0,6 МПа выполняют с помощью двубортных асбестоцементных муфт типа САМ (рисунок 5.7) или с помощью чугунных муфт, где для уплотнения применяются резиновые кольца. Герметичность стыкового соединения при этом достигается в результате первоначального обжатия при монтировании труб и дополнительного уплотнения их в муфте за счет внутреннего гидравлического давления. Муфту устанавливают на обточенные концы асбестоцементных труб с предварительно надетыми резиновыми кольцами специальными винтовыми домкратами. Оставшийся зазор между муфтой и трубой заделывают цементным раствором. Недостаток чугунных фланцевых муфт — высокая стоимость и наличие стальных болтов, которые ржавеют и разрушаются.

Соединение полимерных труб

Соединение полимерных трубопроводов производится путем контактной сварки торцов, раструбным соединением или с использованием соединительных муфт (рисунок 5.6, б — неразъемные соединения), а также с помощью фланцев или накидных гаек — разъемные соединения.

Перед сваркой в стык торцы соединяемых труб очищают влажной мягкой тканью и торцуют поверхность. После этого трубы закрепляют в зажимах, между которыми расположен электронагревательный диск. При сближении концов труб происходит их оплавление, а при соприкосновении оплавленных слоев происходит тепловое склеивание. Оптимальная температура для сварки труб из ПНП — 180 ± 10 °С, а для труб ПВП — 200 ± 10°С. Время оплавления торцов труб при контактной сварке приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 — Ориентировочное время оплавление торцов труб при соединении в стык

Способы и типы соединений трубопроводов

Соединения труб между собой, с арматурой, технологическим оборудованием, контрольно-измерительными приборами и средствами автоматики бывают неразъемные и разъемные. К неразъемным относятся соединения, получаемые путем сварки, пайки или склеивания, к разъемным — фланцевые, резьбовые, дюритовые, бугельные и др.

Сварные соединения /рис. 2.1/ могут быть различных видов: стыковые, раструбные, в некоторых случаях угловые /приварка штуцеров, плоских фланцев/.

Фланцевые соединения /рис. 2.2,а/ состоят из двух фланцев 3 и 4, прокладки 5 или уплотнительного кольца, соединительных болтов 2 /или шпилек/ с гайками. Герметичность соединения достигается за счет прокладок из упругого материала, установленных между торцовыми поверхностями фланцев.

Рис. 2.1. Виды неразъемных сварных соединений труб и деталей трубопроводов:

а — стыковое продольное с односторонним швом; б — стыковое продольное с двусторонним швом; в — стыковое поперечное с односторонним швом без скоса кромок; г — стыковое поперечное с односторонним швом со скосом кромок; д — стыковое поперечное с подкладным кольцом без расточки; е — стыковое поперечное с подкладным кольцом с внутренней расточкой; ж — стыковое контактное; з — угловое одностороннее без скоса кромок; u — угловое двустороннее без скоса кромок; к — угловое одностороннее со скосом кромок; л — раструбное; м — раструбное с муфтой.

Рис. 2.2. Фланцевое /а/ и муфтовое /б/ соединения трубопроводов:

1, 6- трубы; 2 — болт с гайкой; 3, 4 — фланцы; 5 — прокладка; 7 — муфта; 8 — контргайка

Конструкция фланцев зависит от рабочих параметров и физико-химических свойств транспортируемого вещества, материала труб и других факторов. Фланцы могут привариваться к трубе или устанавливаться на резьбе. Применяют фланцы, свободно сидящие на трубе и удерживаемые на ней за счет отбортовки концов труб или приваренных к трубам колец.

Недостатки фланцевых соединений: большой расход металла, высокая стоимость изготовления, а также меньшая по сравнению с неразъемными сварными соединениями надежность в эксплуатации — при частом изменении температуры или давления транспортируемого вещества возможно ослабление соединения и, как следствие, возникновение утечек» В связи с этим технологические трубопроводы соединяют, как правило, на сварке.

Резьбовые соединения технологических трубопроводов используют ограниченно, главным образом, при прокладке систем густого и жидкого смазочного материала, коммуникаций высокого давления, на трубопроводах из водогазопроводных труб, а также для присоединения резьбовой трубопроводной арматуры и контрольно-измерительных приборов и автоматики.

В муфтовом соединении /рис. 2.2,б/, применяемом в основном для водогазопроводных труб, на конце одной трубы нарезается удлиненная резьба /сгон/, на которой полностью могут поместиться муфта 7 и контргайка 8, на конце другой трубы — резьба длиной, равной примерно половине длины муфты. Трубы соединяют путем свинчивания муфты со сгона на другой конец трубы до конца резьбы.

Штуцерные соединения подразделяют на приварные /рис. 2.3,а,б/ и неприварные /рис. 2.3,в,г/. Герметичность штуцерных соединений достигается за счет прокладок или непосредственного контакта сфероконических поверхностей.

Бугельные соединения — быстроразъемные. Они сравнительно дорогие; их целесообразно использовать для таких участков трубопроводов, которые требуют частой разборки, а также для трубопроводов специального назначения.

Бугельные соединения применяют различных конструкций. Соединение труб с выступом /рис. 2.4,а/ состоит из двух хомутов 1, связанных общим шарниром и стягиваемых эксцентриковым зажимом 3. Соединение труб, имеющих на концах канавку /рис. 2.4,б/. стягивают болтами 4. Особенность соединения, приведенного на рис. 2.4,в, — отбортовка концов труб и наличие внутреннего вкладыша 5.

Рис. 2.3. Штуцерные соединения трубопроводов:

а — приварные встык, б — приварные враструб, в — на отбортованных трубах, г — на конической резьбе, д — с врезающимся кольцом; 1 — соединяемые трубы, 2 — ниппель, 3 — накидная гайка, 4 — штуцер, 5 — прокладка, 6 — кольцо

Рис.2.4. Бугельные соединения трубопроводов:

а — с эксцентриковым зажимом труб с выступом, б — с канавкой, в — с болтовым зажимом отбортованных труб; 1 — хомут, 2 — резиновое уплотнение, 3 — эксцентриковый зажим, 4 — болт с гайкой, 5 — внутренний вкладыш

Трубопроводы, их соединения и монтаж

Сегодня для монтажа трубопроводов используются трубы из чугуна, стали, полимеров, цветного металла, керамики и пр. Среда, которую транспортируют трубопроводы из этих материалов, может быть самотечной или напорной, нейтральной или агрессивной.

Схема соединения хомутом стальных труб.

1. Трубы из стали отличает надежность и прочность. В многоэтажных домах системы водоснабжения и отопления должны монтироваться из стали. Стальные неоцинкованные трубы неустойчивы к ржавлению. Монтируют их тремя способами: с помощью сварного, муфтового соединения и с использованием пресс-фитингов. Оцинкованные аналоги сваркой не соединяют, так как при этом разрушается защитный слой. Используются стальные трубопроводы, изолированные пенополиуретаном (ППУ), но в системах многоквартирных домов они не проводятся.

2. Медные трубы отличаются надежностью и долговечностью, но их применение ограничивается из-за высокой стоимости. Их соединение производится с использованием резьбовых фитингов, пресс-фитингов и при помощи капиллярной пайки. Медь обладает повышенной теплоотдачей, поэтому системы из этого материала требуют хорошей теплоизоляции.

3. Пластиковые трубы легко монтируются, удобны в эксплуатации, не подвержены коррозии, но их применение ограничивается предельными температурой (95°С) и давлением (10 атм). Соединяются они методом пайки и с использованием компрессионных фитингов.

4. Изделия из металлопластика демонстрируют прогресс в отрасли трубных коммуникаций. По прочностным характеристикам они не уступают стальным аналогам (выдерживают такое же давление). По простоте монтажа, гибкости и коррозионной стойкости они приближены к пластиковым. Металлопластиковые трубы используются в различных видах трубопроводов во внутренних сетях городских квартир и загородных домов. Их минусом является недостаточная надежность при прокладке на открытых местах. Поэтому использование металлопластиковых труб для монтажа централизованных стояков возможно только внутри помещений. Соединение элементов осуществляется с применением обжимных латунных фитингов компрессионного действия.

5. Гибкая сантехническая подводка представляет собой шланг в оплетке из металла. Она выдерживает достаточное для водопровода давление, но неустойчива к механическому воздействию. Обычно гибкий трубопровод применяется внутри помещений для подводки к водяной системе раковин, нагревателей, стиральных машин и т. д. Монтаж производится с помощью резьбовых соединений.

Схема соединения пластиковых труб.

Для монтажа технических трубопроводов основным методом неразборного соединения является сварка. С ее помощью производится монтаж не только металлических труб, но и изделий из пластика, стекла. По методу воздействия эта технология монтажа разделяется на сварку плавлением и сварку давлением. По типу применяемых сварочных аппаратов сварка делится на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

Сварочных технологий существует множество, чаще всего практикуется электродуговой метод, использующий переменный или постоянный ток. Чаще сварка производится оборудованием, питающимся от переменного тока. Оно дешевле других по стоимости и обслуживанию, расходует меньше электроэнергии.

При монтаже трубопроводов сварка производится встык, внахлест, с образованием угловых соединений, с привариванием отводов, штуцеров и т. д. Стыковое соединение труб может быть продольным и поперечным. Швы могут выполняться в одно- и двустороннем варианте. Второй вариант применяется для трубопроводов большого диаметра (более 500 мм).

Схема устройства муфты.

Раструбное нахлестное сварочное соединение характерно для монтажа пластиковых труб и изделий из цветного металла. В раструб также производится сварка труб высокого давления во избежание образования внутренних наплывов металла, которые создают сопротивление движению транспортируемого вещества. Особенно это относится к трубопроводам малого диаметра (Ø10-32 мм). Сваркой осуществляется и стыковка труб с квадратным сечением. Но чаще они монтируются не для проводки трубопроводов, а для сопряжения несущих конструкций и сборки мебельных каркасов.

Сварка неразъемных соединений пластиковых труб происходит на основе взаимной диффузии стыкуемых элементов. В ходе процесса между соединяемыми частями пропадает граница разделения. Шов становится единым целым с материалом трубы.

При диффузионной сварке путем нагрева стыкуемых поверхностей пластик переходит в вязкое состояние, после чего детали соединяются под небольшим давлением. Сварка пластиковых элементов трубопроводов производится инструментом или нагретым газом, используется также присадочный материал

Схема соединения пластиковых и металлических труб

При монтаже трубопроводов не всегда существует возможность или необходимость выполнять соединение труб сваркой. Способов обойтись при этом без сварочных работ довольно много. Один из них – применение резьбовых соединений.

На стальные трубы резьба нарезается на станке или с помощью ручного резьбореза (плашки). На тонкостенные трубы она наносится накаткой. При условии соблюдения технологии нарезания резьбы такое соединение может обеспечить конструкции достаточную герметичность и прочность.

Преимущества соединений на резьбе таковы:

· монтаж не требует энергозатратного оборудования;

· соединения удобны в сборке в сложных условиях и существует возможность их демонтажа при необходимости проведения ремонта;

· узел несложно собрать вновь при помощи простого инструмента.

Основными параметрами резьбы являются:

Схема соединения медных труб.

· направление – резьба может быть левой и правой;

· шаг – расстояние между соседними точками профиля параллельно оси резьбы;

· число заходов – двухзаходная резьба ускоряет процесс монтажа;

· глубина нарезки – расстояние от основания витка до его вершины;

· наружный диаметр – диаметр цилиндра, описанного по вершинам наружной резьбы или по впадинам внутренней;

· внутренний диаметр – диаметр цилиндра, образуемого вершинами внутренней резьбы или впадинами наружной.

Уплотнение резьбового соединения производится с помощью прокладки из различных материалов (при использовании накидной гайки), льна, ленты ФУМ. Достоинством соединения с накидной гайкой является отсутствие контакта резьбы с транспортируемой средой. Стык всегда можно легко разобрать, а дешевая прокладка – единственный расходный элемент соединения.

При температуре транспортируемой среды до 105°С резьба может уплотняться льняной прядью или лентой ФУМ. Лен пропитывается белилами, свинцовым суриком, замешанным на олифе или специальными уплотняющими герметиками-пастами. Для уплотнения резьбовых сопряжений при температуре свыше 105°С применяется асбестовая прядь, соединенная с льняной прядью и пропитанная графитом, смешанным с олифой.

Резьбовые конструкции чаще используются для внутренних трубопроводов тепло- и водоснабжения, санитарно- технической сети. В технологических сетях резьбовые соединения служат, как правило, для монтажа контрольно-измерительных приборов и арматуры на резьбе.

Виды стальных фитингов и особенности их монтажа

Оборудование инженерных коммуникаций невозможно без выполнения узлов соединений. В случаях, когда нельзя применить сварку или склеивание труб, используют фасонные элементы – фитинги. Узловые детали с разными способами фиксации, подходящие для соединения труб с разными параметрами и материалом изготовления, производят из стали. Монтаж трубопроводов с использованием стальных фитингов имеет свои особенности.

Особенности фитингового соединения

Фитинговым или фасонным называется способ монтажа, при котором для соединения двух или более деталей трубопровода используется элемент, называемый фитингом.

Бесфасоночные способы соединения – сварное и клеевое – образуют надежные неразъемные узлы, что удобно при монтаже подземных коммуникаций и скрытых инженерных сетей.

Однако не всегда при монтаже возможно использование сварки и клеевых составов: их применение может быть опасно вблизи источников тепла, в невентилируемых помещениях, кроме того, для работы необходимы специальное оборудование и защитная экипировка. Как сварка, так и клей неприменимы в помещениях с уже выполненной декоративной отделкой, поскольку могут повредить отделочные материалы.

Всех перечисленных опасностей и недостатков не имеют фасонные или фитинговые способы соединения:

• Для монтажа не требуется ни защитной одежды, ни специального оборудования – достаточно установить подходящий фитинг между элементами трубной сети и соединить его патрубки с концами труб.
• Можно соединять трубы не только с одинаковыми техническими характеристиками, но и с разными – организовать переход между разными материалами, диаметрами, различающимися крепежными патрубками.
• Обустроить новый трубопровод любой конфигурации, отремонтировать участок имеющейся трубной сети или врезать в нее новую ветку – эти операции существенно облегчает использование фитингов.
• Большинство фасонных элементов устанавливается без использования пачкающих, горючих, токсичных и химически активных веществ, поэтому нет опасности повредить отделку в помещениях или нанести вред людям и окружающей среде.
• Некоторые из фитингов позволяют выполнить разборный узел, который при необходимости легко демонтируется, отдельные из них даже можно использовать повторно.

Назначение и свойства стальных фитингов

Фасонные элементы из стали не теряют популярности, несмотря на распространение пластиковых комплектующих для трубопроводов. Обусловлено это многообразием стальной соединительной продукции, ее надежностью и сочетаемостью с большинством материалов труб.

Фитинги из стали применяют при монтаже трубопроводов:

• для подключения бытовых, сантехнических приборов и промышленного оборудования к подающей или принимающей трубной сети;
• для соединения стальных, полимерных, металлопластиковых труб;
• для перехода между трубами из разных материалов;
• для перехода между трубами с разным сечением;
• для разветвления или объединения потоков рабочей среды;
• для изменения направления трубопроводов;
• для временного или постоянного перекрытия нерабочих патрубков.

Основные свойства стальных фасонных элементов:

• высокая температурная устойчивость,
• механическая прочность,
• износостойкость,
• долговечность,
• пожарная безопасность.

Типы стальных фитингов

Фасонные элементы различаются по форме корпуса и выполняемым задачам, способу соединения, составу используемой стали, материалу защитного покрытия.

Конструктивно-функциональные типы стальных фитингов

Форма корпуса и задача конкретного фитинга взаимосвязаны, поэтому многие из фасонных элементов имеют “говорящие” названия:

Обратите внимание! Корпус каждого из стальных фитингов может быть цельным или разборным. Цельные более дешевы и надежны, разборные дороже, но удобнее при монтаже.

Способы соединения

По этому параметру различают пять типов фитингов:

• резьбовые, имеющие спиральную нарезку по внешней или внутренней поверхности патрубков;
• компрессионные, представляющие собой комплект из корпуса с внешней резьбой и обжимной гайки, служащей фиксирующим элементом;
• опрессовочные, в комплект которых входит фитинг с гладкими или ребристыми штуцерами и фиксирующая пресс-гильза, для опрессовки необходимы специальные щипцы;
• фланцевые, имеющие на торцах патрубков поперечные пластины с отверстиями под болты;
• комбинированные, сочетающие патрубки с разными крепежными элементами.

Резьбовые и фланцевые фитинги позволяют выполнить разборный узел и могут использоваться повторно после демонтажа, достаточно заменить только герметизирующий элемент.

Обратите внимание! Компрессионные и опрессовочные узлы всегда неразборные, при демонтаже использованные фитинги приходят в негодность.

Виды стали

Для производства фитингов используется сталь:

• Нержавеющая. Не подвержена коррозии, долговечна и не реагирует с большинством рабочих сред, транспортируемых трубопроводами, но стоит дороже аналогов из других материалов.
• Черная. Более дешевая, но ржавеет, поэтому фитинги из нее покрывают различными защитными составами, способными продлить срок службы и сделать фасонные элементы более эстетичными.
• Сталь с покрытием из цинка, никеля или хрома называется, соответственно, оцинкованной, никелированной и хромированной, способна выдерживать воздействие воды и различных агрессивных сред. В местах повреждения защитного слоя образуются очаги коррозии.

Это важно! Фасонные элементы из черной хромированной или оцинкованной стали нельзя устанавливать на медные трубопроводы. При реакции меди с материалом фитингов образуются агрессивные вещества, способные навредить не только узлу, но и всему трубопроводу.

Особенности монтажа фитингов различного типа

При оборудовании инженерных систем с использованием фасонных элементов важно учитывать особенности материала изготовления и способ соединения фитингов:

• Используя хромированные, оцинкованные или никелированные изделия, важно соблюдать осторожность: не зажимать их слишком сильно в тисках и клещах, не шлифовать, не стачивать. Любое повреждение защитного слоя может привести к ухудшению внешнего вида фитинга, коррозии и выходу из строя.
• Стыковка деталей трубопровода выполняется без перекоса, чтобы не уменьшать пропускную способность узлов и не создавать уязвимых участков, на которых может произойти разгерметизация.
• Резьбовые изделия не дают надежной герметизации узла, поэтому необходимо прокладывать между сопрягаемыми патрубками ФУМ-ленту или паклю. Это не только повысит герметичность соединения, но и удержит узел от разбалтывания, происходящего из-за вибрации рабочей среды в трубопроводе.
• Затягивать резьбовые фитинги нужно осторожно, так как слишком резкое или избыточное приложение силы может привести к срыву резьбы и выходу соединительного элемента из строя.
• При соединении обжимным и опрессовочным способами сначала надевают на трубу фиксирующий элемент, сдвигают его на несколько сантиметров от края, затем в трубу вставляют штуцер фитинга. Только после этого сдвигают к корпусу фасонного элемента обжимную гайку или пресс-кольцо и фиксируют узел. Этим советом можно пренебречь в том случае, если труба короткая и ее противоположный от присоединяемого конец еще не зафиксирован.
• Под фланцами фитингов и труб всегда имеется выемка – она служит местом установки кольцевой прокладки, без которой добиться от фланцевого соединения герметичности не выйдет.
• Совместив фланец трубы и фитинга, болты сначала вставляют в два диаметрально противоположных крепежных отверстия и стягивают вручную. Затем попарно устанавливают остальные болты, также вкручивая их вручную. Поочередно затягивают ключом каждую пару диаметрально противоположных болтов. Такая схема фиксации позволяет избежать перекосов узла и проконтролировать силу сжатия фланцев.

Обратите внимание! Соединяя элементы трубной сети любым способом, в том числе, фасонным, важно проводить предварительную очистку и обезжиривание сопрягаемых поверхностей. Инородные частицы уменьшают площадь соприкосновения элементов трубопровода и могут стать причиной их повреждения.