Соединения стальных труб: виды, назначение, требования

Соединения стальных труб: виды, назначение, требования

Классификация соединений стальных труб. Сталь­ные трубопроводы санитарно-технических систем, по которым перемещаются вода, пар, газ, состоят из отдельных участков труб, которые соединяются между собой: резьбой, сваркой, фланцами, накидными гайками. Места соединения труб (сты­ки) должны быть прочными, герметичными и долговечными. Большинство соединений на трубах изготовляется неразъем­ными (сварные, резьбовые), но для возможности демонтажа трубопроводов при их ремонте, а также в местах установки ар­матуры предусматриваются разъемные соединения (фланце­вые, накидной гайкой).

Соединение стальных труб на резьбе применяют на водогазопроводных трубах. На обычных трубах резьбу нарезают, а на тонкостенных накатывают. Резьба на трубах должна быть чис­той. Не допускается нарезка с сорванной или неполной резь­бой общей длиной более 10 % длины рабочей части. В санитар­но-технических устройствах для резьбовых соединений при­меняют нарезку или накатку наружной резьбы на концах соединяемых труб и навертывание муфты с резьбой. Длина резьбы соединительных труб должна быть такой, чтобы между обоими концами труб, ввернутыми до отказа в муфту, оставал­ся зазор не менее 5 мм. Данный вид резьбового соединения на­зывают коротким. Если при резьбе типа «цилиндр на цилиндр» необходимо сделать разъемное соединение, то на одном конце трубы нарезают короткую резьбу, а на другом резьбу — длин­ную, т.е. такой длины, чтобы на нее можно было согнать контр­гайку и следом за ней муфту с запасом 2-3 нитки (рисунок ниже). Соединение с навернутыми на нее муфтой и контргайкой называ­ют сгоном.

Соединение стальных труб с помощью муфты и контргайки (сгон)

Для уплотнения сгона при теплоносителе с температурой не более 95 °С между контргайкой и торцом муфты ставится промазанный уплотняющей пастой и ссученный из льняной пряди жгутик; в системах паровых и с перегретой водой — тонкий асбестовый шнур, промазанный графитовой замаз­кой.

При изготовлении разъемного соединения стальных труб используют фитинги из ковкого чугуна с утолщениями на концах — буртиками, необходимыми для большей прочности, и стальные (без буртиков). Соедини­тельными частями из ковкого чугуна с цилиндрической резь­бой для соединения труб по прямой и заглушки концов явля­ются: муфты прямые и переходные, соединительные гайки, футорки, контргайки, пробки (рисунок ниже).

Соединительные части из ковкого чугуна для соединения труб по прямой

а — муфта прямая; б — муфта переходная; в — соединительная гайка; г — футорка; д — контргайка; е — пробка

Для соединения труб под углом и устройства ответвлений применяют соединительные части из ковкого чугуна — уголь­ники прямые и переходные, тройники прямые и переходные, кресты прямые и переходные. Торцы фитингов должны быть ровными и перпендикулярными оси соединительной части. Внутренняя и наружная резьбы должны быть чистыми, без за­усенцев и рванин. Допускаются участки с сорванной резьбой, если их длина в сумме не превышает 10 % длины резьбы.

Непроницаемость стыка при резьбовых соединениях обес­печивается с помощью уплотнительного материала — льна, ас­беста, натуральной олифы, белил, суриковой и графитной за­мазки. При цилиндрических резьбовых соединениях труб, по которым течет холодная и горячая вода (с температурой до 100 °С), уплотнительным материалом служит льняная прядь, пропитанная суриком или белилами, замешенными на нату­ральной олифе. Для трубопроводов с теплоносителем температурой более 100 °С в качестве уплотнителя применяют асбесто­вую прядь вместе с льняной, пропитывая их графитом, за­мешенным на натуральной олифе; при этом резьбу вначале промазывают суриком или белилами. На короткие резьбы сухую льняную прядь наматывают со второй нитки от торца трубы по ходу резьбы тонким ровным слоем «врасстилку», без обрыва. Прядь необходимо предварительно тщательно рассу­чить, чтобы волокна хорошо отделялись. Намотанную прядь сверху по ходу резьбы промазывают разведенным суриком. Прядь не должна свисать с конца трубы или входить внутрь трубы, так как это может вызвать засорение трубопровода.

Фасонные части нужно навертывать на трубы до отказа так, чтобы они заклинились на последних двух конусных нитках (сбеге) резьбы, что обеспечивает надежное соединение. Соеди­нения на резьбе следует выполнять после сварки трубопровода. Если необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, то он должен располагаться на рас­стоянии не менее 400 мм от резьбового соединения.

Фланцевые соединения стальных труб. Фланцевым называется соединение стальных труб, осуществляемое при помощи при­варенных к их концам фланцев. Применяемые для соединения стальных труб фланцы должны соответствовать ГОСТам 12820-80,12821-80 и 12822-80. Присоединительные и уплот­нительные поверхности стальных фланцев обрабатывают и по­крывают антикоррозионной смазкой. Эти поверхности не должны иметь следов механических повреждений. Торцевые поверхности фланцев должны быть перпендикулярны оси тру­бы. Конец трубы, включая шов приварки фланца к трубе, не должен выступать за плоскость фланца. Отверстия во фланцах под болты или шпильки должны быть сверлеными с ровными краями, опорные места под болты и гайки обработанными. Правильность установки фланца проверяют с помощью флан­цевого угольника.

Прокладки служат уплотнительным материалом между фланцами. Поверхности прокладок должны быть гладкими, без заусенцев, рванин и порезов. Не допускаются мягкие про­кладки со следами излома, складками и трещинами. Для трубо­провода, предназначенного для холодной или горячей воды (до 100 °С), прокладки изготовляют из тряпичного картона толщи­ной 3 мм. Вырезанные картонные прокладки смачивают водой и высушивают, чтобы лучше впитывалась олифа, а затем 20-30 мин пропитывают горячей олифой. В паропроводах с давлением пара до 0,15 МПа для прокладок применяют асбе­стовый картон толщиной 3-6 мм. Асбестовый картон должен быть плотным и гибким: при сгибании картона под углом 90° вокруг цилиндра диаметром 100 мм он не должен ломаться.

Материал прокладок определяется проектом. При отсутст­вии указаний в проекте при температуре перемещаемой среды до 105 °С следует применять прокладки из термостойкой рези­ны, а при температуре выше 105 °С — из паронита толщиной 2-3 мм. Паронитовые прокладки должны иметь с одной сторо­ны ровную, слегка глянцевую поверхность, а с другой сторо­ны — матовую поверхность. На поверхностях и по краям про­кладки допускается незначительная ворсистость.

Между фланцами полагается устанавливать одну проклад­ку. Не допускается установка между фланцами нескольких или скошенных прокладок. Чтобы прокладка не упиралась наруж­ной кромкой в болты, а внутренней не закрывала отверстия трубы, наружный диаметр ее должен не доходить до болтов, а внутренний до края трубы на 2-3 мм.

При соединении труб с фланцевой арматурой гайки ставят со стороны фланца трубы. При сборке фланцевых соединений головки болтов располагают с одной стороны. На вертикаль­ных участках трубопроводов болты устанавливают головками вверх. Концы болтов или шпилек не должны выступать из гаек более чем на 0,5 диаметра болта или шпильки. Резьбу болтов до их установки смазывают графитом на минеральном масле. При перекосе допускается изгиб трубы путем ее подогрева с той стороны, в которую нужно гнуть трубу; при этом не должен быть нарушен заданный уклон трубопровода. Посадку плоско­приварного фланца на трубу выполняют с зазором 0,5 мм при диаметре труб до 108 мм и 1 мм при диаметре труб более 108 мм. Фланцы, как правило, присоединяют к трубам электросваркой под слоем флюса или в среде углекислого газа на механизме ВМС-46 либо на других подобных механизмах или приспособ­лениях с применением сварочных полуавтоматов.

Соединение стальных труб сваркой и накид­ной гайкой. Сварное соединение труб получило широкое распространение в современном монтаже. Требования к сварному шву соеди­нения труб аналогичны требованиям к ме­таллу, из которого изготовлены трубы: оно должно быть высокой прочности, герметич­ным и долговечным. Сварное соединение осуществляется оплавкой концов труб и заполнением зазора между трубами жид­ким металлом, который, застывая, образует прочное герметичное соединение. По усло­виям работы отопительного трубопровода и тепловой сети, сварной шов должен проти­востоять линейным температурным дефор­мациям и не давать трещин, т.е. обладать вязкостью; быть плотным, поскольку газ об­ладает свойством проникать через малые поры соединения; быть прочным, чтобы исключить возможность его разрыва.

Накидная гайка

Для обеспечения указанных требований необходимо:

• выбрать соответствующую конструкцию сварного соединения;
• выбрать вид сварки;
• обеспечить при сварке такой металлургический процесс, при ко­тором наплавленный металл приобрел бы необходимые качества.

Соединение накидной гайкой (рисунок выше) используется для труб небольшого диаметра, когда изготовление фланцевого соеди­нения нецелесообразно по конструктивным требованиям. Та­кое соединение имеет небольшие габариты и требует меньших затрат времени на сборку, чем фланцевое.

Как сделать надежное резьбовое соединение труб своими руками? Обзор и Советы +Видео

Надежное резьбовое соединение труб своими руками. Трубопровод является неотъемлемой частью в современном мире, так как именно по трубам в наше жилье попадает холодная и горячая вода, а также осуществляется тепловое и газовое снабжение. Без труб невозможно представить, как будет работать отопительная система в индивидуальном жилом доме. Кроме того, трубы следует соединять между собой, и изделия из пластика чаще всего между собой сваривают, а медные спаивают, для труб из металлопластика есть компрессионные или прессовые фитинги.

Для стальных же труб наиболее распространенным является резьбовое соединение труб, но вот уплотнить и загерметизировать их – задача не из легких.

Разновидности резьбовых соединений труб

Соединения резьбового типа используют для различных случаев. Для того, чтобы выполнить соединение, нарезают особую наружную трубную резьбу, а на соединительных и присоединяемых элементами трубную внутреннюю резьбу.

К наиболее распространенным резьбовым соединениям можно отнести такие:

1. Соединение между собой участков труб. Для этого потребуются фитинги в виде муфт – небольшого отрезка трубы, имеющей внутреннюю резьбу с одинаковым диаметром с обеих сторон.
2. Переходы между трубами с разным диаметром. Для этого требуются переходные фитинги в виду муфт с резьбой, находящейся внутри и с разным диаметром, или же футорки – особе детали с наружной и внутренней резьбой и отличающимися диаметрами.
3. Поворот проводки трубы без трудоемких операций со сгибанием труб. Для этого используют угольные фитинги с углом поворота, равному 90 градуса. Намного реже можно встретить и использовать фитинги, у которых угол поворота в 30 и 45 градусов.
4. Разветвление и отвод. Используют фитинги в виде крестовин и тройников.
5. Присоединение газовых, сантехнических и прочих приборов. Для этого используют резьбу на штуцерах и патрубках приборов. Для устройств, которые требуется регулярно отключать, используют американки – элементы соединение, в которых есть накидная гайка.
6. Глушение труб, которые не используются и выводных патрубков при помощи разных приборов. Используются заглушки-колпаки и пробки.

Как видите, разновидностей не так уж и много.

Подробности вопроса

Основные сведения

Зачем требуется уплотнение

Вначале может показаться, что если наворачивать фитинг на трубу, то он будет держаться плотно и ничего не должно течь. На самом деле это обманчиво, так как резьба всегда делается с небольшим припуском – наружная в сторону уменьшения диаметра, а внутренняя в увеличение. В противном случае есть шанс, чтоб навернуть фитинг не получится. Резьбу можно сделать очень точной, но по стоимости это будет очень дорого, и поэтому делают зазор.В импортных дорогостоящих фитингах такой зазор может составлять несколько сотых сантиметра, а в отечественных чугунных фитингах, особенно если они с большим диаметром, могут быть с зазором в 0.1 см и больше. Через такие соединения вода будет не то что капать, а литься струей. Без уплотнения для надежности резьбового соединения труб не обойтись.

Но есть и трубные резьбы конического вида, которые не требуется уплотнять. Они помогут обеспечить герметичность в паре металл-металл благодаря смятию витков резьбы во время затягивания соединения. Во время разборки соединения такого типа а повторной сборке уже не получится обеспечить герметичность, поэтому такую резьбу не используют для трубных соединений в системе бытового газового и водного снабжения.

Как и чем выполнить уплотнение

Одним из самых простых способов для уплотнения трубного соединения является использование накидных гаек и прокладок. Их часто используют, чтобы подсоединять к трубам разные приборы, к примеру, газовые колонки или сантехнический смеситель. Патрубок устройство при этом будет без резьбы, развальцованным. На нем будет расположена накидная гайка, а прокладка будет помещена под патрубком и трубой, а после затянута накидная гайка. Главное, чтобы вы не переусердствовали, так как в противном случае прокладку можно повредить краем трубы или даже выдавить. Герметичность в таком случае достигнута не будет, а прокладку придется заменять и переставлять еще раз.

Основным преимуществом является то, что в таком надежном резьбовом соединении труб поверхность резьбы не будет контактировать с водой, протекающей в трубах, и не будет подвержена коррозии. Соединение с накидными гайками можно всегда разобрать, а единственным расходным элементом станет дешевая прокладка. К несчастью, невозможно полностью перейти на такие соединения, так как во время монтажа пришлось бы выполнять сложную операцию по развальцовке. Для труб из стали в домашних условиях это почти невозможно.

Для обычных резьбовых соединением используют несколько типов уплотнителей, к примеру, лен на сурике из свинца, лен с пастами и герметиками, ФУМ лента, невысыхающие и высыхающие герметики, а также анаэробные гели.

Виды уплотнения

Лен и инструкция по его намотке

Уплотнение резьбового соединение при помощи льна является самым старым и популярным методом, и для уплотнения потребуется купить лен, который есть в сантехнических магазинах и рынках. Хороший лен обязательно должен быть эластичным, иметь тонкие прядки, не иметь запаха и мусора в прядях. Сам по себе это не самый лучший уплотнитель, так как при контакте с водой он начинает гнить, выгорать в отопительной системе, а также не помогает в предотвращении коррозии труб и фитингов из чугуна и стали.

Чтобы устранить подобные недостатки, лен следует как можно лучше пропитать различными пастами. Самой простой пастой, которую рекомендует даже СНиП, является свинцовый густотертый сурик или белила, изготовленные на натуральной олифе. В готовом виде такую пасту купить не получится, поэтому придется делать ее своими руками. Для этого в определенное количество сурика/белил добавьте немного олифы, а после хорошо перемешайте. Оптимальная консистенция – это когда смесь такая же, как жирная сметана. Паста ни в коем случае не должна течь, но при этом ее должно быть удобно размазывать тонким слоем.

Использование свинцового сурика обусловлено химическими свойствами – он помогает окислить железо до оксида, который не будет растворяться в воде и не начнет пропускать кислород. Такой процесс похож на воронение стали. В быту стало распространенным уплотнение соединений при помощи льна и любой масляной краски. Такое уплотнение чуть хуже помогает защитить металл от воздействия коррозии, но это тоже надежно. Общий недостаток заключается, что после использования такого состава будет сложно выполнить разборку. Часто раскручивать соединение можно лишь после того, как оно будет прогрето паяльной лампой или строительным феном.

На данный момент есть возможность купить уже готовые пасты, чтобы пропитывать лен, стоимость которых от 100 до 200 рублей. Еще продается комплект, в котором есть и лен, и паста (от 65 рублей), которого хватит сразу для десятка соединений. Паста под названием Юнипак состоит из глины, мыла, мела, воды и минерального масла, а Мультипак в составе имеет парафиновое масло и минеральные наполнители.

Естественно, то защитить лен от гниения они помогут, а вот от коррозии для фитингов мало чем помогут. Поэтому их можно рекомендовать лишь для тех соединений сантехнической арматуры, которые не подвержены ржавчине. Некоторые из паст имеют даже противокоррозийные добавки и их можно использовать даже для черных металлов. Еще лен можно использовать в тандеме с разными герметиками, к примеру, автомобильными, но такое уплотнение не должно быть использовано для труб с питьевой водой, а еще не поможет защитить черный металл о коррозии (в особенности, кислотные герметические средства).

Как наматывать лен на резьбу:

1. Отделите прядь с толщиной в пару спичек о косы. Она обязательно должна вмещаться в канавку резьбы. Прядь следует разгладить, очистить от мусора и небольших ворсинок, а еще ее можно скрутить в жгутик.
2. Очистите резьбу от ржавчины и загрязнений. При использовании пасты можно нанести немного состава на резьбу до того, как начнете выполнять обмотку.
3. Прядь следует плотно намотать на резьбу по часовой стрелке (для расположенной справа резьбы), и начинать с дальнего края, а заканчивать на торце трубы. Резьба обязательно должна быть полностью закрыта, а слой льна должен немного увеличиваться от края труб до конца резьбы.
4. Лен обмажьте суриком или пастой, делать это следует круговыми движениями по ходу намотки.
5. Соберите соединение, при этом должно ощущаться усилие при завертывании. Если этого мало, то разберите соединение и намотайте еще немного льна. Если же его будет много, то у вас не получится полностью закрутить соединение, а еще есть риск того, что фитинг треснет.
6. Соединение обязательно должно быть выполнено аккуратно, чтобы по резьбе не вылезал лен, и все было герметично.

Уплотнение ФУМ лентой

ФУМ лента – это ни что иное, как фторопластовый уплотнительный материал. Действительно, такая лента является уникальным материалом, который можно использовать при температурном диапазоне от -75 градусов до +275, а также не смачивается жирами, водой и растворителями органического типа, имеет стойкость к воздействию кислот и щелочей. Ленту можно купить от множества производителей и цена ей от 15 до 310 рублей, все зависит от продавца, ширины и толщины ленты, ее метраж. Наиболее распространенный вариант имеет 0.01 см в толщину, ширину в 1.2-2 см и длину в 10 метров. Такой моток будет стоить приблизительно 23 рубля.

ФУМ лента используется для надежного резьбового соединения труб своими руками в системе снабжения водой, отоплении и газовом снабжении. Наматывать ленту стоит так же, как и лен, начинать с натягом и по ходу резьбы, с небольшим увеличением слоя от торца. Количество витков во многом будет зависеть от зазора в соединении и подобрано опытным путем. Для начала плотно обмотайте резьбу таким образом, чтобы был практически незаметен ее рельеф. Лента не должна быть вдавлена по резьбе. Если вы будете закручивать все руками, то ленты будет мало, и потребуется все заматывать с большим количеством витков.

Уплотнительная нить

Такие нити являются естественным развитием фторопластовых материалов для уплотнения и их делают из полиамида и фторопласта с силиконовой пропиткой. На рынке есть различные нити, стоимость которых от 170 до 820 рублей, но много зависит от производителя и длины. Работать с такими нитями намного проще, нежели с ФУМ лентой, и ее просто наматывают на резьбу, будет неплохо сделать перехлест резьбовой нити и уплотнительного материала между собой. Такая укладка поможет создать лабиринтное уплотнение, а также эффективно уберечь от протеканий.

Анаэробные гели

А это один из последних и лучших способов для уплотнения резьбы. Основная особенность заключается в том, что гели способны полимеризоваться в небольших зазорах между деталями из металла и без доступа внутрь воздуха. При этом в стандартных условиях хранения они будут оставаться жидкими на протяжении долгого времени и не менять свои свойства. Такие гели идеальны для уплотнения. Множество торговых марок предлагают этот продукт по приемлемым ценам.

Использовать гель несложно – очистите и высушите резьбу, а после нанести гель на наружную резьбу до полного заполнения и на пару витков резьбы, расположенной внутри. После соединение следует собрать, а время схватывания будет прописано на упаковке, как правило, это о 15 до 35 минут. Излишки материала уберите при помощи тряпочки до того, как гель начнет полимеризоваться. К достоинствам геля отнесем технологичность и скорость установки труб, высокую устойчивость к разным средам и химическим соединениям. Не советуем использовать гели с черными трубами и фитингами большого диаметра в зазоре, который больше 0.1 см, а еще использовать при отрицательных температурах, так как полимеризация в таком случае будет крайне медленной.

Источник https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/montazh-i-remont-vodosnabzheniya-zhilykh-domov/soedineniya-stalnykh-trub-vidy-naznachenie-trebova/

Источник https://domsdelat.ru/vodosnabshenie-doma/nadezhnoe-rezbovoe-soedinenie-trub-svoimi-rukami.html