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.
Резьба
Резьбовые соединения являются одними из самых древних. Используются они только на круглых трубах. По направлению кручения различают правую и левую резьбу. Вторая используется редко, только в специальных случаях.
Данный вид стыка пригоден для воды, газа, нефтепродуктов.
Сами концы скручиваются с помощью дополнительных деталей муфт фитингов.
Муфты бывают обычные с внутренней резьбой с двух сторон. А также бывают комбинированные, с одной стороны внутренняя, с другой – наружная.
Резьбовое соединение стальных труб
Резьбовые соединения
А что же делать в тех случаях, когда нет возможности провести сварные работы? Способов стыковки элементов трубопровода без использования сварки довольно много. Наиболее популярным вариантом считается резьбовой монтаж. Резьба на трубах выполняется с помощью нарезки на специальных станках или обыкновенной плашкой. При необходимости нанесения резьбы на изделие с тонкими стенками используют способ накатки.
Если соблюдать все правила установки резьбового сочленения, то получится прочная и герметичная конструкция. Рассмотрим основные достоинства использования такого соединения:
- удобство монтажа.
- возможность ремонта или замены без повреждения трубопровода;
- установка производится без использования специального оборудования.
Кроме этого, существует несколько параметров резьбы, которые определяют её эксплуатацию:
- шаг нарезки;
- глубина;
- направление.
Шаг определяет дистанцию между вершиной витка и его основанием. Глубина является параметром, который определяется так: измеряется расстояние между основанием витка и его вершиной. Направление резьбы — важный момент, игнорируя который можно столкнуться с проблемами при монтаже трубопроводной конструкции. У резьбы существует два направления:
- правое;
- левое.
Многие разновидности труб оснащаются резьбой, они применяются там, где нужно создать надежное, но разъемное соединение
Подробное описание каждого способа
Резьбовое
Выполнятся несколькими способами, самый распространенный – сгон.
Выполнить эту работу помогут такие инструменты:
- Трубный, гаечный ключ.
- Муфта с внутренней резьбой.
- Уплотнители для герметизации. Может быть: пеньковая веревка, лента ФУМ или герметик.
- Контргайка.
Две трубы имеют наружную резьбу. Наносим на них герметик. На одной длина резьбы больше чем на другой. Туда где больше витков накручивается гайка, до конца. Потом муфта. Затем накручиваем её на вторую часть, походу скручивая с первой. Когда муфта перестанет накручиваться, подпираем контргайкой. Затягиваем ключами, осторожно, что бы ни лопнула муфта.
Фланцы
Для фланцевого стыка потребуется:
- два фланца;
- паронитная прокладка;
- болты, шайбы, гайки;
- ключи;
- ручная дуговая сварка;
- уровень.
Надо приварить фланцы. Не допускать смещения, они должны быть в одной плоскости.
Ловим с помощью уровня горизонталь. Прикручиваем два болта в верхние отверстия. Надеваем деталь на край тубы, так чтобы болты были вверху. Ставим на них уровень и ловим положение пузырька между полосок посередине. Когда поймали, делаем прихватку сваркой на верхней точке. Горизонтальная плоскость готова.
Переставляем уровень, в вертикальное положение, прислонив его к зеркалу фланца. Ловим уровень, слегка регулируя нижний конец фланца который еще не прихвачен. Установив вертикал, поставили вторую прихватку. И затем еще две получив четыре равномерных участка.
Затем сварщик обваривает фланец с двух сторон. Аналогично проделываются манипуляции со второй трубой.
После сварки получим две трубы, которые можно соединить. Снизу в отверстия просовываем четыре болта, немного закручиваем. Делаем зазор, вставляем прокладку. Вставляем еще четыре болта, все закручиваем.
Подклейка
Этот способ в металлических деталях применяется очень редко. Сам процесс не требует особого навыка от человека, но занимает очень много времени.
Для этой работы требуется:
- клей. БФ-2 или 88Н или ЭДП;
- кисточка.
Перед тем как клеить детали сначала наносят первый слой на их поверхности и дают обсохнуть. Этот слой будет скрепляющим. У каждого клея в инструкции написано время сушки. Дальше мажут второй слой и детали укладывают под пресс на сутки и даже более. Все зависит от клея.
После зачистить шов от подтека клея.
Обжимные соединители для стальных труб
Сварка
Сварочный процесс используется практически во всех состыковках металлических труб.
Для того чтобы получить шов применяют такие способы сварки, как:
- газовая;
- электродуговая;
- контактная.
Газовая сварка служит для получения неразъемных соединений в трубах малого диаметра с минимальной толщиной.
Сваренная таким способом, она может проводить и воду. Главное после сварки провести испытания швов на герметичность.
Пост газовой сварки состоит:
- баллона кислорода;
- ацетилена;
- резиновых шлангов;
- горелки.
Контактная сварка мало применяется. Больше этот способ зарекомендовал себя в работе с пластиковыми трубами.
Самый ходовой способ получения неразъемных соединений электродуговая сварка, делится:
- ручную
- полуавтоматическую в среде защитных газов
При строительстве трубопроводов соединения получают только сварочным путем. Важной частью является подготовка стыка к сварке.
Труба должна соединяться с другой:
- без переломов и смещений;
- стык должен быть зачищен;
- сделать фаску;
- выставить зазор 1-3 мм.
Необходимое оборудование для сварки:
- электроды;
- источник питания (трансформатор или выпрямитель);
- кабеля;
- средства индивидуальной защиты сварщика спецовка, рукавицы, щеток.
Пайка полиэтиленовых труб встык и с помощью электромуфты
Раструб
Данный вид соединения получил широкое применение в чугунных трубах для нефтегазодобывающей промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве. Один из самых простых вариантов неразъемных стыков.
Основным процессом получения стыка является заделка зазора между раструбом и поверхностью конусной трубы. Для этого используется цементный материал.
Сначала в раструб вставляют ответную трубу и потом уплотняют конопаткой, герметичный материал. После разводят раствор цемента плотно чеканят им зазор.
Для заделки раструба применяют цемент марки 300—400, который тщательно перемешивают с водой в пропорции девять частей цемента на одну часть воды. Раструб заполняют цементным раствором с помощью совка и начеканивают чеканкой до тех пор, пока последняя не начнет отскакивать от цемента.
Прессование
Этот способ получения неразъемного шва стал нужным при соединениях малого диаметра из цветных металлов. Обычная электродуговая сварка не способна по своим техническим параметрам сварить такие металлы, поэтому в этом случае нашли другой подход.
Для того чтобы выполнить сварку, нужно подготовленный конец вставить до упора в фитинг. Потом обработать его поверхность ручным или гидравлическим прессом.
Для состыковки таких тонкостенных труб цветного металла используют пресс-фитинги с обжимными гильзами. Они выполняют обжим во внутренней части трубы, а наружные уплотнители обеспечивают стыку герметичность.
Общие сведения
Способы соединения труб из стали. Трубы из стали соединяют неразборным или разборным способом. Это зависит:
- 1.от материала, из которого выполнен стояк и трубы. Трубы бывают металлические, из чугуна, из стекла, из полимерных материалов, из меди.
- 2.от особенностей жидкостей, которые протекают по трубопроводу.
- 3.от условий, в которых срубы работают.
К безрезьбовым методам относят сварочный способ соединения, холодную сварку, чтобы склеить трубы, соединение при помощи фланца.
Распространенным способом соединения остается резьбовой метод. Для метода не подходит способ с загибанием трубы, элементы соединяют, используя тройники, муфты, краны и т.д.
Способ соединения, применяющий накидную гайку, считается особым, он использует сразу два способа: резьбовой и безрезьбовой.
Особенности резьбового соединения. Соединение с помощью резьбы походит для труб из стали либо ковкого чугуна. Резьбу наносят, применяя плашку либо на токарном станке. Стояки с тонкими стенами используют вид накатной цилиндрической резьбы. Трубы можно просто скручивать друг с другом, либо применять специальные переходники.
Для транспортировки по трубам пара либо воды используют конструкции из чугуна. Концы труб оснащены толстыми бортами, которые предают большую герметичность при установке. Стальные элементы подходят для трубопроводов любой окружности с низким давлением, либо безнапорной канализации. Трубы не оснащены утолщенными бортиками.
Вспомогательными деталями при соединении труб прямых линий либо заглушки считаются различные футорки, гайки, пробки, также муфты и контргайки.
Если надо выполнить поворот трубы, используют тройник либо угольник.
Соединительные конструкции, выполненные при помощи резьбы, не всегда разъемные. Случается, что трубы с резьбой приваривают с поверхностями, которые не двигаются, чем достигается повышенная прочность. Таким образом, соединение теряет разъемные свойства и называется неразъемным соединением с резьбой. Данный вид встречается очень редко.
Если правильно выполнить монтажные работы по соединению элементов с помощью резьбы, то водопроводная система прослужит без сбоев много лет.
Преимущества и недостатки каждого способа
Резьба
Преимущества:
- надежность;
- удобство сборки, возможность разборки;
- малая стоимость.
Недостатки:
- напряжение во впадинах резьбы, повышает усталость материала, снижая его прочность;
- необходимость применения средств стопорения, для предотвращения откручивания рабочего элемента.
Фланцы
Достоинства:
простота и удобство многоразового соединения и разъединения.
Отрицательные свойства:
- большая трудоемкость при изготовлении, следовательно, высока цена;
- при длительной эксплуатации снижение места его соединения, потеря герметичности.
Подклейка
К плюсам этого способа можно отнести его не трудоемкий процесс, не требующий больших умений и усилий.
Но ожидание склеивания иногда достигает трех суток, что не всегда удобно.
Такой вид соединения нельзя отнести к надежным способам.
Сварка
Преимущества:
- надежность;
- долговечность;
- герметичность;
- возможность соединения деталей любых форм.
Недостатки:
- возникновение остаточных напряжений;
- возможность изменения геометрии;
- риск разрушения при вибрационных и ударных нагрузках.
Раструб
В сравнении со всеми видами раструбные имеют преимущество в низкой стоимости возможности небольших осевых и боковых перемещениях трубы, что очень полезно при температурных изменениях и усадки почвы.
Отрицательный показатель заключен в трудности разъема соединения и недостаточной надежности при повышенном давлении.
Прессование
Общим положительным фактором является отличное самоцентрирование стыкуемых деталей, устойчивое состояние при ударных нагрузках. Простотой и не трудоемкий процесс.
Не поддаются обратной разборке или смещению друг друга. Вот несколько недостатков этого способа.
Способы соединения металлических труб
Обжимные фитинги для трубных систем
Технология применения обжимных деталей, позволяющая соединять металлические трубы без сварки и резьбы, появилась сравнительно недавно.
Пионером в области производства арматуры для трубных соединений без резьбы и сварки методом обжима стала фирма Gebo Armaturen GmbH, получившая первый патент на эту технологию ещё в 1937 году.
Сегодня название компании стало нарицательным, арматуру для обжимного соединения труб называют «муфта Гебо».
При производстве соединительных фитингов, Gebo Armaturen использует ковкий чугун. В ассортименте изделий фирмы – арматура для различных видов соединений и ответвлений.
Фитинги Gebo предназначены для работы с трубопроводами, изготовленными из разных материалов. С их помощью можно соединить пластиковые трубы, трубные изделия из стали, меди, алюминия. При этом нет необходимости использовать сварку или нарезать резьбу.
Способы соединения металлических труб с пластиком
Области применения:
- ремонт, замена старого трубопровода;
- строительство, при монтаже газопровода используют пластиковые трубы, но в жилом помещении газ должен быть только в металлических трубах.
В таких случаях используют несколько вариантов соединения:
- Сварочно-резьбовое. В данном случае используют комбинированные муфты. Здесь одна сторона имеет резьбу, другая муфту. Резьба соединяется с металлическим концом. Другая сторона с пластиковым концом. Такие переходники применяются для малых диаметров.
- Фланцевое. Для больших диаметров используют фланцы. В некоторых случаях применяют металлорукава.
Виды соединений
Все существующие трубные соединения подразделяются на две основные группы:
- разъёмные;
- неразъёмные.
Использование разъёмных соединений позволяет в случае необходимости разбирать стыковой участок. Благодаря этому свойству можно проводить ремонт и замену стыка без нарушения целостности труб. К разъёмным стыкам относятся резьбовые соединители (фитинги) и фланцы.
В случае с неразъёмными сочленениями разобрать трубопровод можно, однако, это приведёт к повреждению материала труб. Наиболее популярным вариантом неразборного соединения трубопроводов является сварка. Кроме этого, существует ещё ряд способов: склеивание, прессование, монтаж раструба при помощи цементного раствора.
Все вышеперечисленные методы являются довольно популярными и применяются для того, чтобы выполнить соединение трубопроводов, транспортирующих различные среды: водопроводов, отопительных коммуникаций, газовых сетей, канализационных систем, а также промышленных и технических магистралей.
Советы и рекомендации
- При работе с чугунными трубами надо помнить о том, что они хрупкие. Для чеканки и прессовки используйте резиновые молотки.
- Если монтаж раструбного стыка выполняется на улице в жаркую погоду, то когда цемент будет в зазоре, предлагается уложить на него влажную тряпку. Для того, что бы цемент ни трескался.
- При газовой сварке применяется горючий газ ацетилен. Его при желании можно поменять на пропан, который дешевле и безопасней.
- Когда ведется строительство трубной системы водо- или газоснабжения старайтесь сварить сначала поворотные стыки, а после когда вся конструкция собрана, последним заварите неповоротный стык.
- Закручивая болты на фланцах нельзя перетягивать. Возможно сорвать резьбу, это относится и резьбовым соединениям.
О резьбовой стыковке стояков из стали
Резьбовой способ сочленения характерен для работы со стальными трубами. Для нанесения резьбы пользуются токарным станком или плашкой. На тонкостенные стояки наносят цилиндрическую накатную резьбу.
Если при укладке стальных труб будут соблюдены правила монтажа, то скручивание таким способом обеспечит качественное функционирование трубопроводной магистрали на многие годы.
Свинчивание с помощью резьбы можно осуществлять как непосредственным сочленением труб между собой, так и с применением тройников, муфт, запорной арматуры, дополнительных устройств.
Соединения, не требующие сварки
Способы, не требующие аппарата для сварки, лерки с метчиками:
1.С помощью фитингов. Высокое качество соединений, также низкая цена являются преимуществом для данных изделий. Жесткие фитинги плотно соединяют две металлические трубы, не выпуская жидкость. Самыми надежными в эксплуатации являются немецкие и французские марки.
2.С помощью фланцев. Конструкция фланца похожа на обычный хомут, внутри оснащен с помощью уплотнителя из резины. К плюсам относят: простую сборку, низкую цену, повышенную износостойкость.
3.с помощью муфты Гебо. Муфта имеет простое строение, в основе три кольца: зажимное, прижимное, уплотняющее, также в конструкцию входят гайки с фланцем. Опираясь на инструкцию, можно быстро собрать изделие. Деталь дает гарантию на герметичность стыка, само изделие служит долго, только время от времени следует менять уплотнитель.
4.с помощью обоймы для ремонта и монтажа. Деталь имеет две части, которые стягиваются с помощью болтов. Изделие применяют во время аварий временно.
Данные типы соединений применяют для жестких труб: металлических, чугунных либо стальных, из поливинилхлорида.
Для труб, не требующих плотного соединения, применяют такие виды креплений, как:
1.с помощью краб – системы. В состав конструкции входят болты, скобы и гайки. С помощью гаек стягивают детали. Данной системой стягивают сразу несколько изделий, гарантируя высокую герметичность стыков. Краб – системы имеют разное количество зажимных отверстий.
2.с помощью хомутов. Применимы в любой области. Хомутами стягивают несколько трубопрокатов, качество соединений сравнима со сварочным.
Соединение с помощью ремонтно – монтажной обоймы
Обойма не требует для установки специальных знаний и оборудования. Конструкция надежная, которую устанавливают без сварки с резьбой. Данный тип фитинга используют только в аварийных ситуациях для временного пользования. Представляет собой две части из металлического материала, четыре болта.
Особенности монтажа:
1.фитинг не подходит, чтобы соединять трубы, ею удобно закрывать трещину в трубопрокате. При возникновении трещины, посредством наждачной бумаги зачищают участок вокруг нее. Место должно быть чистым и гладким, чтобы уплотнитель хорошо лег.
2.на участок накладывают уплотнитель из резины, закрывая его в полном объеме, потому что небольшой зазор образует новую утечку.
3.сверху уплотнителя надевают обе части обоймы, затягивая болтами.
Внимание! Чрезмерно сильно затягивать не следует, чтобы не сорвать резьбу.
4.провести тест на работу трубы, если понадобиться, то следует подтянуть гайки с болтами.
Метод прост в применении, и является экономным, поэтому его часто используют.
Стальные трубы: виды сочленений
Соединения стальных труб могут быть неразборного и разборного видов, в зависимости от:
- материалов, из которых произведены стояки. Кроме металлических труб применяют чугунные, стеклянные, полимерные, медные изделия;
- свойств транспортируемых сред;
- эксплуатационных условий.
Чаще всего пользуются:
- муфтовыми (резьбовыми, приварными, байонетными, гильзовыми);
- фланцевыми;
- резьбовыми.
Разъединительными сочленениями. Остановимся на последнем варианте.
Фитинговый метод
Фитинги имеют много положительных характеристик, многие рекомендуют для соединения конструкции применять этот способ.
Доступные по цене, также практичны, просты в монтаже, отличаются большим сроком службы. С помощью фитингов можно достичь высокого качества соединения, как и сваркой.
Фитинги широко используют для прокладки трубопроводов, также их применяют, чтобы создать компрессионное оборудование либо механизмы газотурбинные, что указывает на возможность применять детали в системах, работающих под давлением.
Какие бывают фитинги:
1.фитинги прямые представляют собой изделия, у которых диаметр не изменяется с двух сторон, то есть применимы для крепления двух идентичных трубопрокатов.
2.переходники предназначены для стыковки труб, имеющих разное сечение. Необходимы, чтобы проводить ремонты трубопроводов старого типа, в которых использованы трубы с разным диаметром.
3.тройники отводят трубы от системы, не требуя сварку с резьбой.
4.крестовины похожи по назначению на тройники, способствую многочисленному ответвлению основной сети.
5.штуцерами соединяют гибкие трубы из металлического материала. Деталь гарантирует герметичную стыковку, при непостоянной структуре труб.
6.заглушки имеют функцию: перекрывать конец трубы.
Фитинги можно применять для соединения элементов, как снаружи здания, так и внутри, следует правильно выбрать материал изготовления.
