Соединение стальных труб

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:

• Разъемные;
• Неразъемные.

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.

Виды, типы соединения труб.

Сегодня во время строительства трубопроводов используют разнообразные виды соединения труб. Достаточно часто для упрощения монтажа и повышения надежности места соединения некоторые изготовители выпускают раструбы, которые оборудованы неподвижными соединительными кольцами из резины. Давайте подробнее рассмотрим процесс монтажа труб и что для этого необходимо. Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором

Разъемные способы соединения труб.

Абсолютно все соединения сантехнических труб можно разделить на два типа. Такие как:

• Неразъемные;
• Разъемные.

Следует отметить, что выбирать тот или другой тип нужно в зависимости от материала, из которого изготовлена труба. Помимо этого разъемные соединения труб делятся на муфтовые и фланцевые.

Фланцевый способ соединения.

Соединение, именуемое фланцевым, используется во время монтажа ПВХ-труб. При этом необходимо применять чугунный крепеж с резиновой прокладкой. Для правильного монтажа фланцевого соединения нужно придерживаться следующей последовательности работ:

• Выполнить обрезание трубы в месте соединения, фаску можно не делать, но срез обязан получиться идеальным;
• Надеть на срез свободный фланец;
• Вставить резиновую прокладку так, чтобы она выступала на 10 см от среза;
• Наложить фланец на прокладку, после чего соединить его при помощи болтов с ответными фланцами;
• Болты нужно закрепить, не прикладывая излишка усилий.

Муфтовый способ соединения.

Муфтовое соединение используется только во время монтажа напорных или же безнапорных труб, а также во время ремонта трубопровода. Порядок выполнения работ следующий:

• Срезать концы соединяемых элементов под углом 90 градусов;
• Приложить к месту соединения муфту таким образом, чтобы ее центральная часть лежала на стыке труб;
• Нанести отметки для обозначения положения муфты;
• Изнутри обработать муфту и концы трубы;
• Вставить одну из труб;
• Установить обе трубы таким образом, чтобы их продольная ось была единой. Муфту надвинуть на вторую трубу, согласно отметке нанесенной в начале.

Неразъемные способы соединения трубопровода.

Неразъемные методы отличаются тем, что во время разъединения трубопровода нарушается целостность трубы или крепления. Вышеуказанный способ: можно разделить на несколько видов:

• Раструбный;
• Крепеж сваркой;
• Склейка труб.

Раструбный способ соединения осуществляет в несколько этапов.

• Во-первых, нужно очистить от грязи раструб с резиновым кольцом одной трубы и гладкий конец иной. Прокладку из резины, не имеющей никаких дефектов, необходимо разместить правильно. После чего с гладкого конца убрать фаску.
• Во-вторых, при помощи силиконовой смазки нужно смазать соединяемые поверхности.
• В-третьих, отрегулировать размещение труб и вставить гладкий конец в раструб.
• В-четвертых, нужно задвигать трубу только до специальной монтажной метки.

Сварка труб.

Сегодня существует только две разновидности соединения труб при помощи сварки: встык и враструб. Если выбрана сварка враструб, то сварочным аппаратом нужно одновременно оплавить внутреннюю часть раструба и наружную поверхность гладкого конца. После чего трубы достаточно быстро соединяются.

Сварка встык представляет собой оплавление концов обеих труб и соединение их с приложением некоторого давления.

Следует отметить, что сварка труб является непростой задачей, для выполнения которой необходимо специальное оборудование. Именно поэтому далеко не все способы сварки доступны для домашнего использования.

Дуговая и газовая электросварка является наиболее распространенными. Но перед началом всех сварочных работ нужно произвести подготовку. Вначале необходимо произвести промывку всех замасленных частей труб при помощи каустической соды (едкого натра) и теплой воды. В месте будущего соединения срезается кромка, которая впоследствии обрабатывается растворителем.

Принцип действия любого газового сварочного аппарата заключается в том, что газ во время сгорания образует столб пламени, которое расплавляет присадочный материал и формирует так называемое сварочное соединение. Проволоку чаще всего используется в качестве присадочного материала. При помощи газовой сварки соединяются полимерные и металлические трубопроводы.

Дуговая сварка отличается тем, что соединение происходит при использовании неплавящихся или плавящихся электродов. В случае если выбраны неплавящихся электроды, нужно использовать присадочный материал.

Следует отметить, что сварочные работы, выполненные высококвалифицированным специалистом, смогут обеспечить наибольшую надежность соединения.

Склеивание труб.

Также сегодня доступен и другой способ неразъемного соединения труб, который называется клеевое соединение. Для использования данного метода необходим специализированный клей, так как им будут промазываться кромки соединяемых труб. Учитывая материалы, которые будут склеиваться, используют следующие разновидности клея:

• «металл + резина» или «резина + резина» – 88Н;
• Для металлических и пластмассовых труб – БФ-2;
• Эпоксидный клей – для соединения полимерных, а также металлических деталей.

Чтобы соединить поливинилхлоридные трубы нужно:

• Ошкурить и обезжирить специализированным средством на основе метиленхлорида концы труб;
• При помощи кисточки или тампона покрыть клеем края труб и вставить друг в друга. Если все сделано правильно, то на стыке будет выделяться валик из клея;
• Для обеспечения герметичности еще раз промажьте стык клеем.

Главное преимущество такого рода соединения труб состоит в том, что уже после небольшого промежутка времени трубопровод может использоваться.

Как соединить трубы из разных материалов.

Для соединения полимерных труб с деталями из других материалов используют специализированные переходники, уплотнительные элементы, а также фитинги. Давайте рассмотрим, как соединяется пластик с другими материалами:

Какие бывают способы соединения металлических труб?

Трубы классифицируются по большому количеству признаков, основные из них перечислены ниже:

• Материал, из которого они изготавливаются:
  • металлические;
  • железобетонные;
  • полимерные.
• По способу производства:
  • шовные;
  • бесшовные.
• По форме сечения:
  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • другие формы сечения.
• По назначению и условиям работы:
  • для высокого давления;
  • для низкого давления.

• Резьба ↓
• Фланцевое соединение ↓
• Раструб ↓
• Склеивание труб ↓
• Прессование ↓
• Сварочное ↓
• Подробное описание каждого способа ↓
• Резьбовое ↓
• Фланцы ↓
• Подклейка ↓
• Сварка ↓
• Раструб ↓
• Прессование ↓
• Преимущества и недостатки каждого способа ↓
• Резьба ↓
• Фланцы ↓
• Подклейка ↓
• Сварка ↓
• Раструб ↓
• Прессование ↓
• Способы соединения металлических труб с пластиком ↓
• Советы и рекомендации ↓

Эта упрощенная схема минимально показывает большое семейство данного изделия, а также его широкое применение.

Главная задача соединения труб – получение шва, который будет герметичным, долговечным, надежным. Они делятся на два вида: разъемные и неразъемные:

• Разъемные соединения:
  • резьбовые;
  • фланцевые;
  • раструбное.
• Неразъемные соединения:
  • сварочное;
  • склеивание;
  • раструбное;
  • прессование.

В зависимости от условий работы, материала, геометрических размеров определяют лучший способ соединения.

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.

Муфты бывают обычные с внутренней резьбой с двух сторон. А также бывают комбинированные, с одной стороны внутренняя, с другой – наружная.

Резьбовое соединение стальных труб

Фланцевое соединение

Широко применяемый способ во время монтажа трубопроводов различного предназначения. Соединение происходит с помощью двух фланцев, приваренных к двум трубам и скрепленных болтами.

Также этот вариант удобен для подключения к оборудованию, механизмам.

Раструб

Применяется для водоснабжения, канализации.

Склеивание труб

Такой способ используют для стыковки двух разнородных металлов.

Очень удобен этот способ там, где тепловые воздействия недопустимы.

Стоит отметить, что чаще склеивают пластиковые, а не металлические трубы.

Прессование

Редкий способ получения соединения. Используется для медных труб, которые работают с агрессивными средами. Такие системы можно увидеть в холодильных установках.

Сварочное

Сварочное соединение самое надежное. Его используют для получения герметичных швов на трубопроводах большого диаметра предназначенных для газа или нефтепродуктов.

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.

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.

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.

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 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.

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

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.

Классификация соединений стальных труб

Ключевое условие долгосрочной безопасной эффективной работы трубопровода – качество соединения его элементов и крепления к ним дополнительных компонентов:

• арматуры;
• приборов для контроля показателей;
• компенсаторов и т. д.

При этом к трубопроводным соединениям предъявляются строгие требования в части герметичности, а в зонах крепления дополнительного оборудования, арматуры и приспособлений на первый план выходит надежность «сцепки». Только на таких условиях можно говорить об эксплуатации без протечек.

Существует несколько вариантов соединений трубопроводов. Выбор конкретного способа монтажа всегда зависит от ряда факторов. Основные моменты, которые определяют выбор:

• материал компонентов системы (включая арматуру);
• тип и характер рабочей среды;
• условия функционирования трубопроводной магистрали (показатели давления, пропускная способность, температурные условия, влажность, функциональность арматуры и многое другое).

Варианты монтажа

По конструктивному исполнению все виды соединения труб можно разделить на 2 большие группы – разъемные и неразъемные. Первые позволяют оптимизировать монтаж, ремонтные операции и практику обслуживания всего трубопровода и стыкового блока: демонтировать, заменять, восстанавливать разъемные стыки можно без повреждения трубопроводных секций. Наиболее популярные решения:

• резьбовое;
• при помощи фланца.

Неразборной тип соединения труб – это сварная конструкция. Она позволяет добиться предельной герметичности стыка, но не оставляет возможности вмешательства в стыковой участок без повреждения материала. Кроме сварного метода, к неразборным способам относят раструбный монтаж, цементирование, склеивание и прессование.

И разъемный, и неразъемный вид соединения труб могут быть экономически/технически оправданными и применяются в трубопроводах различного назначения:

• газопроводах;
• водопроводах;
• сетях теплоснабжения;
• канализационных системах;
• технических трубопроводах;
• промышленных магистралях и т. д.

Способы монтажа стальных труб

По статистике, более 40% всех типов трубных конструкций, применяемых для монтажа трубопроводов разных видов, приходится на стальные трубы. Сталь – один из наиболее популярных материалов, который отличается высокой износостойкостью, эффективной ценой и устойчивостью к действию различных сред.

Соединения стальных труб, как правило, выполняются:

• сварным методом;
• резьбовым способом;
• фланцами.

Рассмотрим каждую из технологий подробнее.

Сварное соединение труб

Сварное соединение трубопроводов – самый надежный вариант при устройстве высокоответственных нагружаемых магистралей. Он более всего распространен при строительстве трубопроводов для промышленных нужд для работы с агрессивными средами в режиме постоянной нагрузки.

В малом строительстве секции часто соединяют между собой без использования сварки. Это объясняется высокими требованиями к квалификации сварщика и сварному оборудованию. Тот же (не сварной) метод используется для стыковки стальных труб с пластиковыми (полипропиленовыми).

При сварном способе соединения стальных труб может применяться как электродуговые, так и газовые технологии сварки металлов. В обоих случаях действует один порядок:

• трубные края с фасками перед началом работ качественно чистятся от грязи, жировых отложений, окислов и ржавчины;
• сами элементы надежно фиксируются на опоре или лежке;
• элементы в части будущей сварки скрепляются прихватками;
• точку стыковки надежно заваривают;
• на последнем шаге обязательно выполняется проверка качества шва (визуальный осмотр, специальные установки).

Резьбовое соединение труб

Резьбовое соединение трубопроводов – разъемный его вид. Может быть цилиндрическим или коническим. В первом случае обязательно применение уплотнителей – льняных материалов с пропиткой (сурик на олифе или другие составы). При коническом соединении труб уплотнители не нужны.

Есть и другая классификация, она делит резьбу на метрическую и дюймовую. По качеству состыковки резьбовой вариант – один из лучших. Он дает стык хорошей плотности и прочности, но при этом оставляет возможность разборки при необходимости ремонта без повреждения трубной конструкции.

Резьбовой метод считается эффективным:

• для устройства трубопроводного участка и присоединения арматуры внутри помещений;
• при использовании секций малого диаметра (до 5 см);
• для строительства коммуникационных трубопроводов (водо- и теплоснабжение);
• в трубопроводах с невысокими показателями рабочего давления (до 1,6 МПа).

Соединение труб фланцами

Еще один вид разъемного соединения труб – фланцами. Он чуть менее популярен, чем резьбовой, но достаточно распространен. Реализуется с применением специальных фитингов с резиновой прокладкой.

Фланцы обеспечивают высокую герметичность трубопровода и надежность его работы, но они не отличаются низкой ценой, что снижает их популярность в малом и частном строительстве инженерных сетей. Плюсы фланцевого соединения трубопроводов:

• плотность и надежность стыка;
• способность фланца принимать осевые усилия в ходе проведения замены трубопроводной арматуры;
• простота монтажных работ.

Перечисленные особенности фланца делают его актуальным для проведения работ по присоединению элементов арматуры к трубным секциям на внутренних участках системы.

Особые виды стальных труб

К особым видам стальных труб относят оцинкованные стройматериалы. Их особенность состоит в том, что температура плавления цинка ниже, чем стали. То есть использовать сварочное соединение здесь нельзя – цинковое покрытие попросту выгорит, материал станет уязвимым к коррозии. По этим причинам оцинкованные стальные трубы соединяют между собой не сварными методами. Наиболее удачными считаются варианты:

• резьбовых фитингов;
• муфтового соединения труб.

Соединение труб для скважины на воду

Еще одна особая категория стальных труб отличается специфическим назначением. Обсадные конструкции – трубопроводные системы, которые применяют для устройства скважинной выработки для водообеспечения частного дома или промышленного объекта.

Тип соединения трубопроводов скважин зависит от марки и типа применяемых стальных труб:

• изделия диаметром до 5 см соединяют муфтами и фланцами;
• обсадку с сечением 10 см и более рекомендуется сварить.

В каждом случае специалисты рекомендуют ответственно подойти к решению о выборе метода стыковки секций. Потому как от надежности участков присоединения будет зависеть и качество водоподготовки объекта, и долговечность эксплуатации всей системы.

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

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 соединить металлические трубы без сварки – советы профессионалов

Чтобы узнать, как соединить металлические трубы без сварки, нужно детально изучить методы соединения данных трубопрокатных материалов. Все дело в том, что трубопроводы являются сложной конструкцией из последовательного соединения трубопрокатного сортамента, измерительного оборудования, задвижек и других деталей, которые предусмотрены в проекте.

Состыковку можно осуществить различными методами. При выборе оптимального решения ориентируются на назначение магистрали и условия ее использования. Также в расчет берут диаметр трубопрокатного сортамента.

При прокладке магистрали метод соединения может быть разным. Часть из них могут быть неразъемными, но демонтаж с последующей повторной сборкой конструкции при этом возможен.

А есть монолитные стыки, которые без разрушения конструкции разобрать не получится. Самую большую популярность среди монолитных стыков завоевала сварка. Но, это далеко не единственный метод, который позволяет соединить участки трубопровода, есть и другие.

Не смотря на высокую популярность пластика, изделия из стали используют до сих пор. Сварное крепление применяется очень часто, но выполнение такого стыка невозможно без специальных знаний и навыков. Поэтому многие стараются использовать варианты, которые позволяют соединить по-другому.

Монтаж при помощью резьбового соединения

О том, как соединить железные трубы без сварки, пойдет речь дальше, а в этой статье можете узнать как правильно произвести сварку оцинкованной трубной продукции. Чтобы произвести состыковку, этот способ является очень распространенным.

Резьбовое соединение может стоять в таких местах магистрали, где условия позволяют выполнять постоянный контроль стыка. Еще при этом должна быть возможность проведения ремонтных работ в случае необходимости.

Чаще всего резьбу накатывают на спецоборудовании, но такую работу можно выполнить самостоятельно.

Она выполняется в такой последовательности:

• Отрезают кусок заготовки, на котором предусматривается нужный припуск на резьбовую часть.
• Трубу закрепляют на плашкодержатель. В тиски кусок металлической заготовки закрепляют так, чтобы он не прокручивался.
• Плашку на конечную часть металлической трубы нужно аккуратно наживить. При этом важно не сделать даже маленького перекоса, в противном случае резьба выйдет кривая, и соединить участки не получиться.
• Для удобства работы заготовки рекомендуют смазать машинным маслом.
• Когда плашка перестает проворачиваться, то рекомендуют выполнить один проворот в обратном направлении. При этом удалится срезанная стружка, а именно она становится помехой для продвижения вперед.
• На участке, проходящем на близком расстоянии к стене, сделать полный оборот при нарезке резьбы можно не всегда. В таких ситуациях рекомендуют использовать плашкодержатель с храповым механизмом.
• Чтобы соединение резьбовым способом было надежным, нужно использовать уплотнение. В этих целях применят сантехническую подмотку.
• Перед закручиванием резьбового стыка стоит проверить изделия на наличие заусениц и остатков стружки. А само закручивание должно производиться с определенным усилием.

Как соединить без резьбы и сварочных работ

Дальше можно будет узнать, как соединить металлические трубы без сварки и резьбы. Говоря о соединении металлических трубопрокатов, этот способ обойти нельзя, ведь он пользуется большой популярностью при монтажных работах.

Речь пойдет о фланцевых соединениях. Чтобы его выполнить, берут специальные фитинги, которые получили название фланцы. Эти детали оснащают прокладкой из резины. Сам стык выполняют в такой последовательности:

1. В зоне крепления производится срез. Его выполняют четко перпендикулярно, и при этом не должно быть заусениц. Торцевая фаска здесь не нужна.
2. На подготовленный срез одевают фланец.
3. После этого вставляется прокладка из резины, которая должна выходить на 10 см за края среза.
4. На прокладку одевают фланец. После этого он скрепляется с ответной частью фланца на второй металлической трубе.
5. Во время закручивания фланцев нельзя перетягивать болты.

Следующим вариантом соединения является муфтовое. Этот метод дает возможность произвести надежный, высокогерметичный стык.

Монтажные работы выполняются в такой последовательности:

1. Подготовленные к скреплению металлические трубы отрезают на концевых частях. Срез на них следует делать перпендикулярно и следить, чтобы он проходил ровно.
2. В область соединения прикладывают муфту. Центр соединительного элемента должен размещаться точно по зоне состыковки трубопроката.
3. На трубах маркером выполняют разметку, она будет указывать положение фитинга.
4. Смазкой из силикона покрывают конечные части соединения.
5. В соединительную деталь по показатель метки вставляют одну трубу. После чего, вторую выставляют в одну осевую линию с первой, и только после этого ее крепят с муфтой. Ориентиром при одевании будет проставленная маркером метка.

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.

1. Способы соединения стальных труб
2. Резьбовое соединение
3. Соединение на фланцах
4. Соединение на муфтах
5. Особые случаи
6. Способы соединения чугунных труб
7. Способы соединения асбестоцементных труб

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.