Способ соединения стальной трубы

Виды соединения стальных труб

Безопасная работа трубопроводной системы зависит от качественного соединения всех ее элементов: труб, компенсаторов, арматуры и измерительных устройств. В зависимости от назначения и эксплуатационных условий, выбирают наиболее подходящий способ монтажа.

Все виды соединений труб можно разделить на две основные группы:

Возможность разобрать часть трубопровода и заменить детали важна в местах разводки, где устанавливают большое число фитингов, фланцев, измерительной и регулирующей аппаратуры. С помощью разъемных соединений к трубопроводам подключают теплообменники, котлы, промышленные установки. В системах ХВС и ГВС широко применяют такую стыковку. Это снижает расходы на монтаж и обслуживание сетей.

Сварные конструкции относят к неразъемным. Этот способ соединения зарекомендовал себя благодаря низкой металлоемкости, малому гидравлическому сопротивлению, надежности в системах с повышенным давлением и транспортировке агрессивных сред.

Сварное соединение труб

С помощью сварки можно соединить детали трубопровода под любым углом, создать монолитную конструкцию, в которой все элементы неразрывно связаны на молекулярном уровне. Сегодня технологии развиваются в двух направлениях:

• Сварка плавлением: все виды электродуговой, газовой и электросварки;
• Сварка давлением: контактная, ультразвуковая. плазменная и др.

При монтаже протяженных трубопроводных линий требуется привлечение больших трудовых ресурсов и оборудования. Наибольшее распространение получила электродуговая сварка на постоянном и переменном токе. В зависимости от сложности поставленной задачи применяют следующие виды:

• Без защиты: простым или стабилизирующим электродом;
• Со шлаковой защитой: под флюсом, для оцинкованных труб;
• Со шлагазовой защитой;
• В среде защитных газов: для предотвращения окисления при нагреве;
• Комбинированные методы.

Эти технологии применимы практически ко всем стальным сплавам, в том числе со сложным химическим составом и чувствительным к термообработке закаленным полуфабрикатам. Сварка с газовой горелкой постепенно теряет свои позиции как недорогой и надежный метод, но до сих пор используется. В процессе работы в месте сварного шва одновременно происходят процессы плавления и окисления, а зона нагрева намного шире, чем при дуговом методе.

Способы создания сварных соединений стальных труб классифицированы регламентом ГОСТ 16037-80. Можно выделить несколько основных групп:

• Стыковое: со скосом кромок или с предварительно подготовленной прямой фаской;
• Угловое: со скосом или без;
• Внахлест;
• С привариваем металлических элементов.

Качество сварки зависит от предварительной подготовки: механической обработки кромок и обезжиривания. Свариваемые элементы могут быть поворотными и неповоротными. В некоторых случаях соединение выполняют с помощью электродов, то есть путем наплавления дополнительно металла, или формируют ванну, в которой плавится материал трубы. По окончании работ удаляют окалину, выполняют шлифовку, проводят обследование ультразвуком.

Резьбовой способ соединения стальных труб

Для установки труб и арматуры с резьбой не требуется дополнительных инструментов. Этот метод эффективен в следующих случаях:

• Для организации инженерных систем внутри помещений;
• Для секций малого диаметра;
• Для коммунальных сетей водоснабжения и теплоснабжения;
• В трубопроводах с давлением до 1,6 МПа.

Форма резьбы может быть цилиндрической или конической, кроме этого предусмотрены следующие параметры:

• Шаг нарезки: расстояние между одноименными точками;
• Глубина канавок: разница диаметров;
• Направление: правое или левое.

Для элементов трубопровода применяют требования стандарта ГОСТ 6357-81, в котором установлены размеры, допуски и классы точности. Для обеспечения герметичности резьбовых соединений используют уплотнители, способные выдерживать температуру среды: сантехническую льняную или асбестовую прядь, специальные пасты.

Главным недостатком способа является повышенное давление на первый виток резьбы (на него приходится до 50% нагрузок).

Кроме этого: быстрый износ при частых разборках, способность к самоотвинчиванию при вибрационных воздействиях.

Фланцевое соединение

Фланцы используют для соединения сегментов, арматуры, аппаратуры. Один комплект включает в себя 2 ответных фланца, уплотнители и детали крепежа: гайки со шпильками или болтами. Способ монтажа зависит от конструктивных особенностей.

• Плоские: привариваются на край трубы, имеют небольшие габариты;
• Воротниковые: привариваются встык, внутренний диаметр равен трубе, воротник передает напряжения на трубу, снижая нагрузки на соединение;
• Резьбовые: для оцинкованных труб и промышленных трубопроводов высокого давления ГОСТ 9399-81.

По способу крепления:

• Жесткие: присоединяемые к трубе неподвижно;
• Свободные: ГОСТ 12822-80, удерживаются на приварном кольце, выполняют компенсирующую функцию.

Фланцевое соединение по надежности превосходит сварное, но характеризуется повышенной металлоемкостью и утяжелением всей системы.

Этот метод применяют для подключения дополнительных линий, создания разборных секций, и в местах, где сварка затруднительна.

Соединение труб с помощью муфты и контргайки

Это один из самых простых способов соединения двух неподвижных стальных труб: воспользоваться им может любой человек, не обладающий знаниями и навыками. Деталь называется сгон и представляет собой отрезок трубы, на один конец которой нанесена длинная резьба, а на другой — короткая. В комплекте поставляются муфта и гайка.

• Участок с короткой резьбой обрабатывают льном и пастой, вкручивают в трубопровод;
• На свободный конец сгона навинчивают контргайку и муфту;
• Участок с длинной резьбой обматывают льном, наносят пасту и совмещают с трубопроводом;
• Накручивают муфту на трубу и фиксируют ее положение гайкой с помощью разводного ключа.

Сгоны очень надежны, срок их службы достигает 50 лет.

Обычно их устанавливают в местах течей, что позволяет избежать сложного ремонта. После этого участок становится разборным, что облегчает дальнейшее обслуживание. Метод нельзя применять в системах высокого давления и при транспортировке агрессивных сред.

Источник

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.

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.

Источник