Основные способы соединения труб и их описание
Прежде чем переходить к непосредственной теме, следует рассмотреть популярные способы соединения металлических или стальных труб. К ним относятся:
- Соединение металлических труб посредством сварки. Используется наиболее часто, но имеет ряд отрицательных моментов:
- Высокая стоимость. Сварочное оборудование является достаточно дорогостоящим, и его использование составляет половину стоимости услуг сварщика.
- Высокая сложность применения. Не всегда, но достаточно часто сварщик сталкивается с проблемой, при которой просто не может применить сварку. Например, в тесном помещении или на большой высоте.
- Недостаточная скорость выполнения сварочных работ. Транспортировка и подготовка оборудования занимает много времени, поэтому часто сварщика приходится долго ждать.
Сварка труб
Резьбовое соединение. Требуется комплект метчиков и лерок, рассчитанных на большие диаметры труб. Сейчас даже набор маленьких метчиков для легкового автомобиля достаточно дорогой, не говоря уже про водопроводные или газовые трубопроводы. Также не следует забывать о необходимости уплотнения такой разновидности соединений. Периодически уплотнитель следует менять.
- Соединение муфтой. Муфты для труб (особенно большого диаметра) обладают высокой стоимостью, и используются часто для устранения аварийных ситуаций. Более практичным вариантом является монтаж фитингов, о которых будет рассказано далее.
Рекомендуем посмотреть видео:
Применение хомутов
Универсальные накладки надевают на трещины, чтобы устранить течь. Ими можно соединить трубы без сварки резьбы. Для герметичности используют уплотняющие прокладки. Хомуты делают из металла или плотного герметичного материала. По прочности соединения хомуты сопоставимы со сваркой. Конструкции накладок:
- широкие и узкие в виде разъемных колец с отверстиями для болтов;
- в виде металлической скобы, фиксирующей герметичную прокладку;
- сложной геометрии для крепления к стене или двух трубопроводов между собой.
Хомут для крепления металлических труб
Хомуты для устранения протечек изготавливают из подручных материалов. Фиксируют на трубе скотчем или проволокой.
Способов механического соединения много. Всегда можно выбрать что-то подходящее для ситуации. А сварочный аппарат на время монтажа трубопровода или металлоконструкции можно не доставать.
Основные типы резьбовых соединений в фитингах
Потребителю полезно знать, что существует метрическая и дюймовая резьбы. При задании размерных параметров труб и их соединителей используют дюймы (или их числовой показатель в миллиметрах), выраженные в целых числах и дробных долях.
Так как типоразмеры металлических труб задают по диаметру их проходного канала (Ду, DN), их наружный радиус больше внутреннего сечения на толщину стенки. Один дюйм принимают равным 25,4 мм, наименьшая кратная размерная величина большинства фитингов равна 1/4 дюйма. Для специальных целей могут использоваться и другие типоразмеры резьбовых соединений в 1/8 и 1/16 дюйма.
Любая фирма-производитель обычно выпускает широкий товарный ряд своей продукции в диапазоне размеров от 1/2 до 2 дюймов.
Рис. 5 Главные типы и наименования фитингов на примере нержавейки
Несмотря на обширный ассортимент фитинговой продукции, по типу участков нанесения резьб их можно разбить на следующие четыре группы наименований:
Ниппель. Ниппелем или соединительной трубкой называют трубный отрезок, имеющий с двух сторон наружный резьбовой профиль. Его основное назначение — стыковка трубопроводных участков между собой или другими патрубками. Трубный отрезок может иметь двухстороннюю резьбу разных диаметров для перехода на отличные размеры трубопроводов (переходные ниппели).
Также для завинчивания ключом их центральная часть имеет шестигранный профиль. Сами трубопроводы для соединения с ниппелем должны иметь внутренние резьбы.
Муфта. Это короткий цилиндрический отрезок из металла с внутренней резьбой. Муфта предназначена для стыковки трубопроводных участков с внешней резьбовой насечкой. Если размеры внутренних стенок у муфт различны, их называют переходными, изогнутые разновидности — это отводы (углы, колена).
Изделия могут иметь сочетания муфтового внутреннего (В) и наружного (Н) резьбовых профилей.
Футорка. Короткий переходник, имеющий внешнюю резьбу большого диаметра и внутреннюю меньшего.
Переходник. Деталь, антипод футорки (иногда ее называют обратная футорка) с внешней резьбой малого диаметра и внутренней большого.
Это основные четыре типа резьбовых соединений, которые встречаются практически во всех фитингах.
Отдельно можно выделить американку — единственный соединительный элемент, где присутствует свободно вращающаяся вокруг развальцованного трубного торца накидная гайка с резиновым уплотнительным кольцом. Благодаря этому с ее помощью намного легче соединять резьбой неподвижные торцы трубопроводов (заменяет морально устаревший сгон).
Рис. 6 Каталог и стоимость цилиндрических фитингов Ду 20, Ду 25 и Ду 32 мм, гаек для сгонов из стали
Фланцевое соединение
Фланцы представляют собой толстый диск с центральным отверстием, равным диаметру трубы и боковыми для болтового крепления. Фланцы устанавливают на участках, которые периодически приходится ревизировать:
- при врезке съемных заглушек, к ним фланец приваривают в заводских условиях;
- для установки приборов учета (водомеров, теплосчетчиков);
- монтаже запорной арматуры (различных задвижек, кранов).
Фланцевое соединение металлических труб
Разъемное безрезьбовое соединение металлических труб формируют, плотно насаживая диски на края труб. При стягивании пластин за счет резиновой кольцевой прокладки создается герметичное стыковое соединение, выдерживающее высокое давление. Уплотнитель между фланцами на водопроводах меняют при появлении утечек. При транспортировании горячих или аммиачных сред (канализационных стоков) раз в три-пять лет.
Классификация фитингов по методу соединений
По методу соединения с трубами различают резьбовые, обжимные и сварные фитинги. Они используются для соединения труб, изготовленных не только из стали, но и других материалов, включая асбестоцемент и чугун.
Резьбовые соединительные элементы
Соединительные элементы, имеющие внутреннюю резьбу. Резьба может быть короткой или длинной. Первый вариант позволяет создавать неразъёмные соединения. Используя фитинги с длинной резьбой, вы получаете возможность в нужный момент выполнить быструю разборку соединения без резки и изменения положения труб.
Для монтажа потребуется сгон с резьбой, который нужно обернуть уплотнительным материалом, накрутить резьбовой фитинг и поджать контргайкой. Участки с резьбой предварительно протирают сухой ветошью и смазывают солидолом или другим подобным составом. Смазка облегчает процесс закручивания фитингов, минимизируя риск разрывов металла.
Для соединения труб посредством резьбовых муфт используют газовые или гаечные ключи. Нужно постараться получить жесткое соединение, так как только в этом случае оно будут герметичным, что исключит протечки в местах стыков. Резьбовые соединительные элементы позволяют монтировать трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей.
Выбирая фитинги резьбовые (сталь) для соединения участков трубопровода, строители получают возможность повторно использовать их после демонтажа. Для контроля надёжности соединений, периодически проводятся проверки и при выявлении ослабления соединения, выполняется коррекция.
Фитинги под сварку
Для соединения труб методом сварки используются фитинги, у которых один или оба торца гладкие, без резьбы. Диаметр соединяемых труб должен быть одинаков, так как иначе получить ровный шов не получится. Соединение, полученное путем сварки, является неразъёмным и более надежным, чем при использовании обжимных муфт. Мы продаём фитинги под сварку стальные, торцы которых должным образом подготовлены производителем.
Обжимная соединительная арматура
Обжимные муфты имеют конструкцию, которая позволяет создавать соединения без сварочных работ. Благодаря профильной резине стыкуемые места плотно обжимаются, и в результате получается надёжное герметичное соединение. Метод позволяет создавать разборные соединения и используется для труб, диаметр которых не превышает 60 мм.
Чтобы правильно установить обжимный фитинг, нужно знать его конструкцию. Он состоит из корпуса, гайки, шайбы, зажимного кольца и уплотнителя. Перед монтажом трубу нужно обрезать, таким образом, чтобы её торец и ось образовали прямой угол.
С торца снимите фаску, в корпусе разместите уплотнитель. Кольцо с шайбой наденьте на трубу, которую затем вдавите в корпус. Осталось зафиксировать соединение с помощью обжимного кольца и гайки.
Область применения
Компрессионный (ещё одно название прижимного фитинга) соединитель применяется в коммуникациях различного назначения:
- частном доме;
- многоэтажной застройке;
- коммунальных сетях;
- промышленных трубопроводах.
Им удобно монтировать стыки в угловых поворотах, на ответвлениях, при стыковке каналов разных диаметров. Устройство незаменимо при ремонте трубопроводов, когда в соединениях сгнивает резьба, а нарезать её заново нет возможности.
С помощью прижимных элементов монтируются не только металлические, но и металлопластиковые каналы. Соединители выдерживают любую рабочую среду: горячий пар, воду, газы, нефтепродукты.
Об устройстве и монтаже обжимных устройств рассказывается в этом видео:
Плюсы и минусы
Муфты для конструкционного соединения арматуры имеют такие достоинства:
- многофункциональное соединение металлических элементов в различных направлениях (горизонтальное, вертикальное либо наклонное расположение);
- обжимная конструкция муфт дает равномерное соединение методом обжима концов (не требует предварительной нарезки резьбы);
- сокращаются сроки возведения монолитной конструкции;
- металлический каркас может монтироваться независимо от параметров сооружаемой конструкции;
- простота контроля качества конструкции;
- не требуется проведение сварочных работ, в том числе – высококвалифицированных;
- сечение металлической арматуры имеет небольшую площадь;
- нагрузка распределяется равномерно по всей площади сооружаемой конструкции;
- для сборки арматурных элементов металлических каркасов не требуются специальные инструменты и оборудование (в случае резьбовых муфт);
- не нужен лимит муфтового соединения штырей.
Механическое соединение арматуры при помощи муфтыНедостатки муфтового соединения:
- снижение прочности, надежности монтажа в процессе нарезки резьбы (уменьшает общую толщину конструкции);
- накручивание муфты с внутренней прокладкой требует некоторых физических усилий.
Наибольшую сложность представляет применение обжимных муфт. Особенности применения включают:
- увеличение массы монтируемой конструкции;
- применение тяжелых гидравлических прессов в процессе монтажа;
- невозможность повторения соединения даже для одной отливки металлопроката;
- не выполняется требование деформативности.
Обжимное соединение арматуры – технология, имеющая недостатки. Среди основных – невозможность сохранять заявленный уровень качества при изменении условий эксплуатации.
Из каких материалов изготавливают
Для изготовления этой разновидности фитингов используют такие материалы:
- никелированная сталь;
- латунь;
- бронза;
- чугун;
- пластик.
Чугунные изделия сегодня встретить практически невозможно. Модели из стали, бронзы и латуни отличаются высокими эксплуатационными свойствами и привлекательным внешним видом (небольшой размер, блестящая поверхность).
Компрессионные муфты для ПНД-труб (полиэтилена низкого давления) и полипропилена изготавливают из пластика с медными уплотнительными кольцами. Они существенно превышают по размерам металлические фитинги, однако ничуть не уступают им по надежности и герметичности.
Применение
Чаще всего эти фитинги используются для соединения труб в тех местах, где предполагается изменение направление трубопровода, а также наличие разветвлений или переходов на трубы другого материала. Их используют как для технического, так и для питьевого водоснабжения, в системах орошения или в качестве кабельных каналов. Благодаря материалу эти фитинги позволяют сделать полную герметичность стыковки труб.
Применение компрессионных фитингов для соединения труб
Также их удобство в монтаже позволяет устанавливать детали малых диаметров без посторонней помощи и специального оборудования. Хранятся эти детали в темных помещениях, подальше от прямых солнечных лучей.
Как происходит соединение труб ПНД компрессионными фитингами
Соединение полиэтиленовых труб компрессионными фитингами не требует сварки и не вызовет трудностей даже у неопытных пользователей. Схема монтажа выглядит следующим образом:
- Делают разметку участков, на которых будут разрезать трубу.
- Труба режется под углом 90° (без скосов).
- Каждый из концов трубы подравнивается (в итоге, сечение должно быть ровным и круглым).
- На трубу насаживается гайка с резиновым уплотнителем.
- Далее труба методом усадки вдавливается в корпус фитинга до максимальной отметки.
- Затягивается накидная гайка (в пределах разумного). Правильно закрученная гайка позволяет сделать еще несколько оборотов по направлению резьбы. Эти несколько оборотов необходимы для того, чтобы не повредить компрессионные элементы.
- Вот и вся процедура монтажа. В аварийных случаях или в профилактических целях фитинг можно раскрутить обычным ключом. Периодическая замена уплотнителя продлит эксплуатационный срок других элементов фитинга.
Важно!
Монтаж будет проходить значительно легче, если предварительно смочить корпус фитинга водой.
При соединении труб компрессионными фитингами ключ необходим только для систем с большим диаметром трубопровода. На трубопровод диаметром до 50 мм фитинги монтируют вручную.
Периодически стоит проверять точки соединения труб, чтобы водопроводная система не испытывала избыточной нагрузки. В противном случае трубы могут деформироваться, что приведет к появлению протечек.
Читайте материал по теме: Фитинги латунные резьбовые
Достоинства и минусы этих деталей
Соединять трубопроводы фитингами под обжим очень легко. При таком способе не понадобиться использовать высокую температуру, или брать в работу специальное оборудование.
Так укладывают трубы даже в местах трудного доступа. Такая работа нуждается в следующих инструментах:
- Гаечный ключ;
- Калибратор;
- Резак.
Если сравнить время и затраты труда на эту работу, то они небольшие. А проложенный трубопровод выходит герметичным и, служащим длительное время.
Но, как бы ни была хороша такая система, она все-таки имеет недостатки. Фитинг под обжим необходимо постоянно проверять и подтягивать. По этой причине, их не рекомендуют укладывать под бетон.
А еще эти детали рассчитывают на работу системы с невысоким давлением. Если сравнивать их надежность с пайкой, то у данных фитингов она меньше.
Соединение, смонтированное с обжимными фитингами, становится конструкцией, которую используют многократно.
Советы по монтажу
Если писать советы по монтажу всех видов фитингов, то эта статья удлинится до бесконечности. Главный совет: думать, что и где устанавливать, необходимо до начала работ. И лучший помощник в этом – схема или чертеж.
Второй совет: для каждого материала, из которого сделаны трубы, применяются свои фитинги. И выбор практически определен выбором трубы. Экспериментировать не стоит – муфты ПВХ невозможно надежно склеить с полиэтиленом, компрессионные фитинги не наденешь на жесткий ПП – будут протечки.
Особое внимание следует уделить обеспечению герметичности невидимых частей системы – тех, что будут зашиваться фальш-стеной и коробами или заливаться в стяжку
Стыковка ПНД фитингов
В основном для соединения труб из ПНД используют специальные фитинги. Наиболее простым для самостоятельного соединения этих труб считается установка компрессионного фитинга. Он может справиться с давлением воды до 10 атмосфер. Фитинг компрессионного типа комплектуется компонентами:
- корпус фитинга;
- гайка зажимная;
- цанга;
- кольцо стопорное;
- прокладка из резины.
Перед началом соединения труб следует подготовить их концы к монтажу. Срезы труб должны быть строго перпендикулярными, не иметь шероховатостей или заусениц. По внешнему краю трубы делается отметка (для того, чтобы не повредить резиновую прокладку).
Монтаж фитинга осуществляется следующим образом: на готовую трубу в следующем порядке надеваем — гайку зажимную, затем цангу и кольцо стопор. Прокладку из резины помещаем в корпус. Соединяем корпус с трубой с заранее смонтированными деталями, и прочно, с силой, закручиваем.
Установка соединений под регулирующие и запорные вентили имеет свои особенности. Одна сторона фитинга имеет специальный фланец, другая — выходную систему под задуманный тип стыковки. Присоединение такого фитинга осуществляется посредством гаек, болтов и специальных прокладок.
Преимущества использования
Пользователи отмечают множество преимуществ обжимных фитингов. Благодаря их устройству соединительные элементы подходят для монтажа трубопроводов холодного и горячего водоснабжения из полипропилена и полиэтилена низкого давления марки ПЭ80 и ПЭ100.
В основном, они используются для обустройства системы холодного водоснабжения на базе подземного источника в частном доме, коттедже или на даче.
Садоводы и дачники отдают предпочтение обжимным фитингам при сооружении временных систем водоснабжения для полива сада или огорода. В обоих случаях компрессионные соединения показывают себя с лучшей стороны:
- Легко устанавливаются без предварительной подготовки за несколько секунд.
- Не требуют специального инженерного образования и могут устанавливаться исполнителем без опыта работы с трубопроводами.
- Соединения могут использоваться многократно. Фитинги можно устанавливать и откручивать до 10 раз без потери герметичности и прочности соединения, что значительно экономит средства пользователя.
- Коррозийная устойчивость, стойкость к ржавчине и другим разрушительным факторам (ультрафиолет, высокая температура, воздух).
- Устойчивость к агрессивным химическим реагентам.
- Универсальность для использования в технических трубопроводах, а также в системах подачи питьевой воды.
Материал изготовления обжимных фитингов безопасен для человека, т.к. не содержит в себе токсических соединений. При нагревании он не дает эмиссии вредных компонентов и может контактировать даже с питьевой водой.
Виды фитингов под обжим
Видео
Эти устройства бывают следующих видов:
- Тройник. Для монтажа ответвлений в одну сторону;
- Крестовина. Для устройства ответвления в две стороны;
- Муфта. Используется для того, чтобы соединять заготовки трубопроката, которые имеют одинаковые диаметры;
- Отвод. Применяют, чтобы образовался поворот;
- Заглушка. Ставится на конец отрезанной заготовки.
Для стыка труб, которые имеют одинаковые диаметры, применяют прямые детали, а для различных диаметров пользуются переходным вариантом.
По типам их делят на:
- Резьбовые;
- Компрессионные;
- Капиллярные;
- Пресс-фитинги;
- Самофиксирующиеся.
Устройство и применение компрессионного фитинга
Все детали данного соединительного элемента размещаются в корпусе, устойчивом к воздействию ультрафиолета. Ответная часть включает запрессовывающую втулку и крышку-гайку. Герметизацию соединения обеспечивает устанавливаемое в паз корпуса уплотнительное кольцо. При разборке с последующей сборкой его обязательно необходимо менять на новое. Зажимное кольцо играет роль демпфера, слаживающего ударные импульсные нагрузки. При навинчивании гайки фальцевое кольцо зажимает полимерную трубу благодаря тому, что внутренняя часть гайки имеет конусную форму.
Компрессионные фитинги являются основными элементами для соединения ПНД труб марок ПЭ 100, ПЭ 80 и ПЭ 40 с диаметрами в диапазоне мм, а также изделий из полиэтилена низкой плотности. Максимально допустимая температура рабочей среды +95˚С.
Материалы, используемые для изготовления подобных деталей, характеризуются высокой устойчивостью не только к УФ-излучению, но и к воздействию химически агрессивных веществ. Компрессионные фитинги для труб нашли применение, в основном, в малоэтажном домостроении, то есть в сельской местности при прокладке уличных водопроводов, магистралей водоснабжения посёлков, а также при монтаже теплиц. С их использованием достаточно просто создаются системы ирригации. Обусловлено это тем, что компрессионные фитинги предоставляют возможность без проблем выполнять демонтаж таких водоводов с последующим их монтажом на новом месте.
Конструкция компрессионного фитинга отличается простотой и не требует использования инструментов при монтаже
Устройство приспособлений
Фитинги обжимного типа имеют несколько элементов в своей конструкции. Среди них:
- Полиэтиленовый корпус. Оснащен фиксатором и наружной резьбой.
- Кольца-уплотнители. Расположены на участках стыков и изготавливаются из специальной нитриловой резины. Этот материал обеспечивает эффективную герметизацию стыка фитинга с трубным изделием.
- Кольца-зажимы. Эти конструктивные детали обеспечивают соединению надежную защиту от механических повреждений. Чаще всего такие кольца производятся из полиоксиметилина. Зажим дополнительно закрепляет зону стыка, предотвращая развинчивание соединения.
- Втулки. Эти детали запрессовывают трубу. В большинстве случаев они выполнены из полипропилена. Втулки предотвращают повреждение системы вследствие воздействия высокого давления.
- Крышки-гайки. Прикрывают зону стыка и оснащены внутренней резьбой, которая упрощает соединение.
5 Соединение медных труб по капиллярной методике
Самым популярным способом действительно надежного и прочного соединения трубных конструкций из меди признается их пайка. Базируется данная операция на капиллярном эффекте. Он гласит, что жидкость способна подниматься вверх по капилляру, преодолевая возникающую силу тяжести в тех случаях, когда между двумя поверхностями имеется определенная дистанция.
На практике это явление позволяет равномерно распределяться используемому припою по всей площади соединяемой поверхности. Причем не имеет никакого значения, в каком пространственном положении располагается элемент трубопровода. Совсем несложно подавать припой не сверху, а снизу.
Технология капиллярной методики такова:
- производится нагрев трубного соединения (при помощи горелки);
- расплавленный припой попадает в зазор между соединительным элементом и трубой и полностью заполняет его;
- трубопроводу дают остыть;
- используя чистящий состав, выполняют зачистку наружных частей системы.
На этом пайку медных труб можно считать завершенной – система готова к выполнению своих задач! По капиллярной технологии монтируются медные и металлические трубы. Если используется стальной фитинг, на место пайки следует заранее нанести специальный флюс. Роль материала для припоя выполняет оловянная либо медная очень тонкая проволочка, которую помещают под резьбу фитинга. В некоторых случаях применяют и проволоку из серебра.
Еще один важный момент. Цанговые соединения монтируются без предварительной подготовки соединяемых изделий. А вот пайку можно производить только после тщательного удаления с кромок труб грязи и пыли, а также после обезжиривания поверхности.
Назначение и виды угловых фитингов
Назначение угловой (поворотной) фурнитуры – изменение направления линии. Поворотные фитинги доступны под углом 15, 30, 45, 60, 90 градусов.
Поворотную арматуру можно разделить на группы по способу соединения с трубой, по конструктивным особенностям, по материалу.
По способу подключения различают:
- резьбовой;
- опрессовка;
- плоскогубцы;
- сварной.
Поворотная арматура с резьбовыми соединениями используется для создания разъемных участков трубопровода. Такие детали можно использовать многократно, их легко установить. Если на трубе нет резьбы, ее легко нарезать.
У резьбовых соединений есть недостаток – они со временем расшатываются. Чтобы улучшить герметичность стыка, используйте льняную или синтетическую обертку.
Более надежное резьбовое соединение – угловой фитинг с накидной гайкой. Здесь используется дополнительное стопорное кольцо, которое фиксируется гайкой. Для разъемного соединения трубопровода, когда вращение трубы или фитинга невозможно, используются уголки с американской гайкой, которая навинчивается на резьбу трубы и уголка, соединяя концы по принципу муфты.
Цанговые поворотные фитинги сочетают в себе надежность пресс-фитингов с гибкостью резьбы. Особенностью здесь является обжимное кольцо со специальными зубьями, которое фиксируется накидной гайкой на резьбе.
Колено прижимное
Сварные поворотные фитинги для стальных труб – это кусок трубы, изогнутый под желаемым углом, который приваривается (электрически или газосварной) в точке поворота трубы. Для медных коммуникаций используют не пайку, а пайку. Углы медных труб могут быть из меди или бронзы. Пластиковые уголки соединяются с трубами холодной сваркой или диффузией.
По конструкции поворотная фурнитура делится на:
- простые уголки;
- уголки с запорным элементом.
Простая угловая арматура – это металлический или пластиковый корпус, изогнутый под определенным углом. По краям корпуса деталь имеет приспособление для подсоединения к трубе.
Уголки с фиксирующим элементом имеют фиксирующий элемент в корпусе. Как правило, это шаровой механизм. Поворотный фитинг с задвижкой служит для отсечения части трубопровода от основной магистрали.
Материал выделяется:
- сталь;
- латунь;
- чугун;
- пластик.
Корпус колена может быть изготовлен из разных материалов в зависимости от трубопровода, на котором он будет установлен. На металлические линии можно установить угловой элемент из чугуна, стали или латуни. На пластиковых трубах используются уголки в зависимости от типа полимера: полипропилен, латунь, комбинированные.
