Соединения труб: Какие виды соединения трубопроводов существуют? Давайте разберёмся

Содержание

Резьбовые соединения: виды фитингов, уплотнений, резьб

Разборные резьбовые соединения стальных труб – удобный вариант создания герметичного трубопровода с минимальным набором инструментов. При необходимости такие соединения разбираются с помощью гаечных ключей или гайковертов.

Типы фитингов для создания резьбовых соединений труб

Резьбовыми фитингами называют соединительные элементы, обеспечивающие возможность многократной разборки и соединения труб, благодаря наличию резьбы. Устанавливаются такие фитинги в местах стыковки участков, перехода трубопровода от одного диаметра к другому, поворота или разветвления. Особо актуально применение резьб в местах, в которых предполагается проведение сервисных работ. Материалы, используемые в производстве резьбовых фитингов для металлических трубопроводов – медь, латунь, сталь, чугун.

Виды фитингов

  • Муфты – применяются для резьбовых соединений труб одинакового диаметра. В самом простом варианте этот элемент представляет собой отрезок трубы с внутренней резьбой. Муфта навинчивается на одну трубу с наружной резьбой, а с другой стороны в нее ввинчивается другой отрезок трубы. Размеры наружных резьб обоих отрезков совпадают. Существует другой вариант применения муфты – с помощью сгона. В этом случае на одной трубе изготавливается длинный участок резьбы, на втором – короткий. На длинную резьбу до конца навинчивают контргайку, а затем муфту. На вторую трубу с короткой резьбой муфту накручивают, частично сгоняя ее с длинной резьбы. Поэтому такой способ соединения называют «сгоном». Затяжка резьбовых соединений при гладкой муфте осуществляется с помощью разводного ключа, при наличии выступов – с использованием гаечного.
  • Переходная муфта служит для резьбового соединения труб разных диаметров.
  • Угловые фитинги помогают изменить направление потока.
  • Тройники и крестовины служат для разветвления потока. Для организации независимого отключения ветви после фитинга устанавливают вентиль.
  • Штуцер применяется для стыковки металлической трубы с гибким рукавом.
  • Пробки или заглушки на резьбе служат для временной или постоянной герметизации края трубопровода.

Уплотнение резьбовых соединений труб

Важный момент монтажа резьбовых соединений – обеспечение их полной герметизации, что можно достигнуть несколькими способами.

  • Применение фторопластовых, резиновых, нейлоновых уплотнителей.
  • Использование подмотки – пеньковой веревки или ленты ФУМ. Второй вариант предпочтительнее, поскольку лента ФУМ способна заполнить все просветы резьбы, что не может обеспечить пеньковая подмотка. Для трубопроводных систем холодного и горячего водоснабжения, а также пара низкого давления совместно с льняными шнурами или волокнами применяются пасты для резьбовых соединений. Такие места стыковки остаются герметичными при температурах до +140°C (данные для паст марки «UNIPAK»).
  • Надежный фиксатор резьбовых соединений – анаэробный клей. Это специальное вещество, которое при попадании в узкие пространства металла вступает в реакцию с воздухом и затвердевает. В состав клея входят акриловые полимеры, стабилизаторы, красители, загустители и прочие вещества. Все компоненты этого герметика безвредны для человека, поэтому клей допускается к применению в трубопроводах, предназначенных для питьевой воды. Особенность такого соединения – возможность демонтажа только с помощью нагрева или специального инструмента.

Виды трубных резьб

Таблица видов трубных резьбовых соединений

Вид резьбы

Угол и форма профиля

Обозначение на чертежах

ГОСТ

Возможный диаметр труб

Трубная цилиндрическая

55°с плоскосрезанными или закругленными впадинами и вершинами

G с указанием внутреннего диаметра в дюймах

6357-81

1/16″-6″

Трубная коническая

55°с закругленными впадинами и вершинами

R с указанием внутреннего диаметра трубы в дюймах

6211-81

1/16″-6″ с конусностью1:16

Коническая дюймовая

(устаревший вариант)

60°с плоскосрезанным впадинами и вершинами

K с указанием внутреннего диаметра в дюймах

6111-52

От 1/16″

 

Основное отличие конических резьб – их нарезание происходит с деформацией витков, что позволяет создавать максимально герметичные соединения при использовании уплотнительных материалов.

§ 35. Соединение стальных труб на резьбе

Соединительные части изготовляют с цилиндрической резьбой.

Для соединения стальных труб на резьбе используют соединительные части (фитинги) из ковкого чугуна и стали. Соединительные части из ковкого чугуна применяют для трубопроводов, по которым проходит вода или пар температурой не выше 175° С и давлением до 1,6 МПа при диаметрах условного прохода не более 40 мм и до 1 МПа при диаметрах от 50 до 100 мм. Соединительные части из стали используют для трубопроводов всех диаметров при давлении до 1,6 МПа. Фитинги из ковкого чугуна на концах имеют утолщения — буртики, необходимые для большей   прочности.   

Рис. 64. Соединительные   части из ковкого  чугуна для  соединения труб по прямой:

в — прямая   муфта,   б — переходная   муфта,   в —футорка,   г.— соединительная гайка,  д — контргайка,  е — пробка

У фитингов из стали на концах нет буртиков.

Фитингами из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой для соединения труб по прямой (рис. 64) и для заглушки концов являются муфты прямые и переходные, соединительные  гайки,  футорки,    контргайки,   пробки.

Для соединения труб под углом и устройства ответвлений применяют следующие фитинги из ковкого чугуна (рис. 65): угольники прямые и переходные, тройники прямые и переходные.

Рис. 65. Соединительные части  из   ковкого  чугуна для соединения труб под углом и устройства ответвлений: а — прямой угольник, б—переходный угольник, в — прямой тройник, г — переходный тройник, д — тройник с двумя переходами, е — прямая крестовина, ж — переходная крестовина, з — крестовина с двумя переходами

Торцы фитингов должны быть ровными и перпендикулярными к оси соединительной части. Внутренняя и наружная резьбы должны быть чистыми, без заусенцев и рванин и нарезанными точно по осевым линиям фитингов.

Допускаются участки с сорванной   резьбой, если их длина в сумме не превышает 10% длины резьбы.

При резьбовых соединениях, чтобы обеспечить непроницаемость стыка, применяют уплотнительный материал— лен, асбест, натуральную олифу, белила, суриковую и графитную замазку. При цилиндрических резьбовых соединениях труб, по которым транспортируется холодная и горячая вода (температурой до 100° С), уплотнительный материалом служит льняная прядь, пропитанная суриком или белилами, замешанными на натуральной олифе.

Для трубопроводов с теплоносителем температурой более 100° С в качестве уплотнительного материала применяют асбестовый шнур вместе с льняной прядью, которые пропитывают графитом, замешанным на натуральной олифе. Резьбу вначале промазывают суриком или белилами. На короткую резьбу льняную прядь наматывают со второй нитки от торца трубы по ходу резьбы тонким ровным слоем «врасстилку», без обрыва. Прядь, которая должна быть сухой, 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.

Соединительные части нужно навертывать на трубы до отказа, т. е. так, чтобы они заклинились на последних двух конусных нитках (сбеге) резьбы, чем обеспечивается герметичное соединение.

Кроме короткой резьбы трубы соединяют и на длинной резьбе, применяя сгоны. Стандартные сгоны длиной ПО мм изготовляют для труб диаметром 15 и 20 мм, 130 мм — для труб диаметром 25 и 32 мм и 150 мм — для труб диаметром 38—50 мм. Сгон длиной 300 мм устанавливают на стояках отопления. Компенсирующий сгон длиной 130 мм изготовляют для труб диаметром 15 и 20 мм и 140 мм — для труб диаметром 25 и 32 мм и устанавливают у нагревательных приборов.

Соединяют сгон следующим образом. На длинную резьбу насухо навертывают контргайку и муфту. Свинчивая муфту с длинной резьбы, ее навинчивают до конца короткой резьбы, применяя уплотнительный материал. Затем наматывают у торца муфты по ходу резьбы свитый в жгутик уплотнительный материал, и контргайку плотно подгоняют к муфте. Жгутик помещается в фаске муфты и препятствует просачиванию воды или пара по резьбе. Если в муфте отсутствует фаска, жгутик уплотнительного материала выдавливается контргайкой и соединение не будет достаточно плотным. Места соединения труб очищают от выступающего уплотнительного материала ножовочным полотном.

Асбестовый шнур со льном наматывают от сбега к началу резьбы, что позволяет более плотно уложить его на резьбе и не сбить при навинчивании фасонной части.

Вместо льна, сурика и олифы для уплотнения резьбовых соединений применяют уплотнительную ленту на основе фторопластов — ленту ФУМ. Эта лента состоит из фторлона 4Д (80—84%) и вазелинового масла для смазки (20—16%). Фторлон 4Д стоек ко всем минеральным кислотам, щелочам и другим коррозионным средам. Для уплотнения резьбовых соединений используют ленту шириной 10—15 мм и толщиной 0,08—0,12 мм.

Поверхность ленты должна быть ровной, без разрывов и вздутий. По внешнему виду лента белого цвета; допускается наличие небольших оттенков и пятен. Ленту ФУМ применяют при монтаже систем водоснабжения, отопления и газопроводов, а также при монтаже технологических трубопроводов, транспортирующих среду температурой от —50 до 200° С.

Рис.    66.   Уплотнение    резьбовых соединений лентой  ФУМ

При использовании ленты ФУМ резьбу предварительно очищают от загрязнения, протирая ее ветошью; затем на резьбу наматывают ленту по направлению резьбы, как показано на рис. 66, после чего навертывают фитинг или арматуру. На трубы диаметром 15—20 мм ленту наматывают в три слоя, а на трубы диаметром 25—32 мм — в четыре слоя. При выполнении разъемных соединений (стонах) между муфтой и контргайкой наматывают жгут из трех слоев той же ленты. Если резьбовое соединение не обеспечивает герметичности и появляется необходимость замены уплотняющего материала, резьбу нужно хорошо очистить от ленты и заново произвести соединение с соблюдением всех указанных выше операций.

Сваривать трубу следует до уплотнения резьбового соединения лентой ФУМ. Если необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, последнее должно быть расположено не ближе чем на 400 мм от места сварки.

Трубы соединяют также с помощью гаек. Для этого на обоих концах соединяемых труб нарезают короткие резьбы и навинчивают на уплотнительный материал штуцера соединительных гаек. Затем, поставив между соприкасающимися плоскостями штуцеров прокладку из тряпочного картона, проваренную в олифе, или паронитовую прокладку (для пара)г штуцера стягивают накидной гайкой.

При соединении труб с муфтовой арматурой трубы нарезают с уменьшенной короткой резьбой, соответствующей длине резьбы на арматуре.

Водогазопроводные трубы на резьбе соединяют с помощью трубных ключей разных конструкций — рычажных, раздвижных и накидных.

Рис. 67. Трубные ключи: а — рычажный,  б — раздвижной,  в —накидной;  1 — неподвижный  рычаг,  2— подвижный рычаг, 3—гайка, 4 — обойма, 5—подвижная губка, 6 —пружина, 7 — накидная губка

Трубный рычажный ключ (рис. 67,а) состоит из неподвижного рычага 1, соединенного с подвижным рычагом 2 обоймой 4. Степень раскрытия губок регулируют гайкой 3. Ключи изготовляют пяти размеров: № 1 для труб диаметром от 15 до 25 мм, № 2 — диаметром от 15 до 38 мм, №3 — от 15 до 50 мм, №4— от 20 до 75 мм и №5 — от 25 до 100 мм.

Раздвижной ключ (рис. 67,6) состоит из рычага I, подвижной губки 5, соединенной с рычагом обоймой 4,

Ключ регулируют по диаметру трубы гайкой 3. Пружина 6 служит для отжатия вверх подвижной губки.

Трубный накидной ключ (рис. 67,в) состоит из рычага 1, головки с гайкой 3, с помощью которой он соединен с рычагом. Такие ключи применяют для свинчивания труб диаметром от 15 до 75 мм.

Трубные ключи требуют тщательного ухода, систематической очистки, смазывания винтов и шарнирных соединений машинным маслом. Не разрешается работать неисправными ключами, в том числе ключами со сработанными губками. Такие ключи при работе соскакивают с труб и могут причинить ушибы и ранения.

Не следует работать ключами, номера которых не соответствуют диаметру свинчиваемых труб, так как труд при этом малопроизводителен, а ключи быстро становятся непригодными.

Запрещается надевать обрезки труб на рычаги ключей для увеличения силы, прилагаемой к ключам, так как от этого рычаги гнутся и ключи становятся непригодными для работы.

При свинчивании труб для получения надежного заклинивания фасонной части или арматуры на сбеге резьбы не разрешается подавать назад навинченную фасонную часть, чтобы избежать нарушения плотности соединения. Если фасонная часть или арматура не заняла требуемого положения и ее нельзя повернуть по ходу резьбы, то положение можно исправить, разъединив сгоны по обеим сторонам фасонной части или арматуры и придав им требуемое положение; затем сгоны вновь надо соединить. Если это не представляется возможным, нужно разобрать соединение и вновь его собрать, применив новые уплотнительные материалы.

Трубы свинчивают в прижимах или на месте монтажа.

Типы соединений оборудования

Основные типы соединений поставляемого оборудования:

— Фланцефое соединение

— Бессварное муфтовое (грувлочное) соединение

— Резьбовое соединение

 

 Фланцевое соединение.

Фланец – металлический диск, который имеет внутреннее  отверстие соответствующее проходному отверстию трубопровода,  а так же крепежные отверстия, расположенные по кругу через которые два фланца скрепляются между собой болтами или шпильками. Герметизация соединения достигается путем установки прокладки между плоскостями фланцев. В нашей стране это наиболее распространенный способ соединения оборудования с трубопроводом.

  

Есть несколько типов фланцев, но наиболее часто применяемые в ПТ и ВС воротниковые и плоские фланцы. Обращаем внимание на то, что монтаж межфланцевых дисковых поворотных затворов необходимо производить только с воротниковыми фланцами! Плоские фланцы ведут к повреждению манжеты затвора.

 

Таблица характеристик фланцев оборудования Tyco

Таблица характеристик фланцев Динарм

 

 

Бессварное муфтовое (грувлочное)  соединение – два отрезка трубы на краях, которых предварительно накатывается (выдавливается) специальный желобок (канавка), соединяются специальными разъемными муфтами.  Герметизация соединения достигается путем установки на трубы  манжеты специальной формы (чаще всего из ЕПДМ) поверх которой монтируется муфта, состоящая из двух частей (половин). Для создания различных конфигураций трубопровода, производятся различные фитинги (фасонные изделия) такие как отводы, тройники, переходы, а так же различные адаптеры, в том числе под фланцевое соединение. Данный тип соединений широко и очень давно используется зарубежом в частности в США. Последние годы бессварной тип соединений  за свою простоту, надежность, а так же возможности монтировать трубопроводы различного назначения без применения сварочных работ (в том числе на уже действующих объектах), с большой скоростью набирает популярность в нашей стране. Многие крупные строительные и монтажные компании уже перешли на данный тип соединения трубопровода, как пожарного, так и хозпитьевого назначения.

  

 

Резьбовое соединение.

Резьбовой тип соединения, который наверное известен абсолютно всем. Резьбовой тип соединения изобрели достаточно давно (чаще всего изобретение резьбового соединения приписывают  Римской империи). Резьбовое соединение наиболее часто применяют для соединения трубопроводов и оборудования небольших диаметров.

 

 

 

 

Некоторое оборудование поставляемое нашей компанией может иметь комбинированное соединение. Например клапан может иметь с одной стороны фланцевый тип соединения, а с другой стороны грувлочный (муфтовый тип).

KAN-therm: Техника соединения