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.

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.

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.

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

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.

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.

Что из себя представляет трубная соединительная муфта

Муфта является разновидностью фитинга, предназначена для совмещения трубопроводов на прямых участках, представляет собой короткую цилиндрическую деталь с конструкцией, позволяющей надежно и герметично фиксировать соединяемые элементы внутри ее корпуса.

Все муфтовые фитинги и переходники рассчитаны на фиксацию внешней поверхности, внутри обычно располагаются опорные штуцера, к которым прижимают внутреннюю трубную оболочку. В зависимости от материала труб, для их состыковки используются различные типы муфт:

• стальные изделия — соединяют резьбовыми фитингами,
• полипропиленовые — методом пайки,
• металлопластик (сшитый полиэтилен) и полиэтилен низкого давления — стыкуют компрессионной арматурой.

В строительной области при подземной протяжке полиэтиленовых коммуникаций для получения высокопрочного и надежного стыка торцы соединяют электросварными муфтами.

Последним прорывом в технологии явилось создание пуш-фитингов, которые являются альтернативой компрессионных обжимных типов. Следует отметить, что такое сопряжение отличаются простотой монтажа — труба неразъемно соединяется со штуцером вставкой в фитинг до щелчка, по времени этот процесс занимает 1 — 2 сек.

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

Технология сборки трубопровода

Чтобы собрать трубопровод необходимо выполнить следующую последовательность действий:

• Сначала на трубу следует накрутить муфту.
• Затем сгон стороной с короткой резьбой вкручивается в муфту (иногда его соединяют напрямую). Детали следует закручивать до упора, тогда соединение получится надежным.
• На длинную сторону сгона накручивается контргайка.
• Следом за ней идет соединительный фитинг.
• Потом конец сгона прикладывается к трубе и свинчивается муфта, таким образом, чтобы она перешла на трубу. Соединение будет проще выполнить, в случае максимального совпадения осей деталей.
• Затем фитинг необходимо застопорить контргайкой. Для этого ее следует подкрутить к муфте, чтобы между деталями было расстояние в 2-3 см. Это пространство необходимо заполнить прядями льна. Их следует наматывать по направлению вращения гайки. Затем контргайку следует закрутить до упора. Это необходимо делать для уплотнения соединения и предотвращения протечек воды через него. Для накручивания контргайки следует использовать гаечный ключ, поскольку ее грани узкие.

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.

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.

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.